INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 3 Nomor 6 Tahun 2023 Page 7989-7999 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative
Studi Kelayakan dan Implementasi Perangkat Lunak Computer Aided Design Opensource Freecad Sebagai Pengganti Autocad dan Solid Works dalam Kuliah

## Di Teknik Industri Universitas Pancasila
Agung Terminanto 1 , Renny Reswati 2 ✉ , Varian Dwi Putra 3
Universitas Pancasila
Email: renny@univpancasila.ac.id 2 ✉

## Abstrak
Ada  9  komponen  yang  dianggap  sebagai  pilar  dari  Industri  4.0,  yaitu:  Big  Data  and  Analytics,
Autonomous  Robot  Simulation,  Integrasi  sistem  secara  horizontal  dan  vertikal,  Industrial  Internet  of Things (IIoT), Augmented Reality, Cloud, Additive manufacturing, Cyber Security. Penelitian ini fokus pada  Integrasi  sistem  secara  horizontal  dan  vertikal.  Dengan  sistem  cerdas  dan  perangkat  IoT, perusahaan,  departemen,  supplier  maupun  customer  akan  menjadi  lebih  kohesif  dan  terhubung. Dengan  integrasi  sistem  secara  horizontal  dan  vertikal,  informasi  akan  berjalan  mulus  dalam  rantai produksi, yang memungkinkan. Computer Aided Design (CAD) merupakan suatu alat yang digunakan untuk membantu perancangan produk bagi perencana (designer). Selain untuk perancangan, selama ini CAD juga dapat membuat cetak biru (blueprint) yang sangat diandalkan di dalam dunia industri. Blueprint  (cetak  biru)  memiliki  peran  penting  untuk  menjembatani  divisi  perancangan  dan  divisi manufaktur. Selain berisi diagram dari suatu produk, blueprint juga mengandung dimensi, anotasi, bill of material (BOM) dan beberapa fitur lainya.Ada beragam aplikasi CAD, diantaranya adalah AutoCAD, Solidwork, Inventor, CATIA, SketchUP, dan lainnya. Jenis aplikasi ini berbayar dan sangat mahal. Awalnya Teknik Industri Universitas Pancasila menggunakan AutoCAD, karena mahal, akhirnya tidak dipakai lagi. Selanjutnya dengan bekerja sama dengan jurusan Teknik Mesin, menjajagi Solid Works. Untuk Solidwork berharga Rp 270 juta per user per 3 tahun. Penelitian ini mencari solusi pengganti yang mempunyai kriteria  Opensource  dimana  bisa  secara  gratis  dikembangkan  dan  tidak  kalah  dari  segi kemampuan.Metode  yang  digunakan  adalah  dengan  mengumpulkan  perangkat  lunak  CAD OpenSource. Setelah itu menentukan kriteria perbandingan CAD. Kemudian mencoba tiap fitur, dan yang terakhir adalah memilih perangkat lunak CAD OpenSource terbaik.Luaran yang ditargetkan adalah memilih aplikasi CAD OpenSource dan bisa menggantikan aplikasi CAD yang sekarang dipakai.
Kata Kunci: Computer Aided Design, CAD, FreeCAD, AutoCAD, OpenSource

## Abstract
Here are 9 components that are considered pillars of Industry 4.0,  namely: Big Data and Analytics, Autonomous Robot Simulation, horizontal and vertical system integration, Industrial Internet of Things (IIoT),  Augmented  Reality,  Cloud,  Additive  manufacturing,  Cyber  Security.  This  research  focus  on horizontal  and  vertical  system  integration.  With  smart  systems  and  IoT  devices,  companies, departments, suppliers and customers will become more cohesive and connected. With horizontal and vertical system integration, information will flow smoothly in the production chain, which is possible. Computer Aided Design (CAD) is a tool used to assist product design for planners (designers). Apart from designing, so far CAD can also create blueprints which are very reliable in the industrial world. Blueprints have an important role in bridging the design division and the manufacturing division. Apart from containing a diagram of a product, a blueprint also contains dimensions, annotations, bill of materials (BOM) and several other features.There are various CAD applications, including AutoCAD, Solidwork,  Inventor,  CATIA,  SketchUP,  and  others.  These  types  of  applications  are  paid  and  very expensive. Initially Pancasila University Industrial Engineering used AutoCAD, because it was expensive, in the end it was no longer used. Next, by collaborating with the Mechanical Engineering department, exploring Solid Works. For Solidwork, the price is IDR 270 million per user per 3 years. This research is looking for a replacement solution that has OpenSource criteria which can be developed for free and is not inferior in terms of capabilities. The method used is to collect OpenSource CAD software. After that determine the CAD comparison criteria. Then try each feature, and the last thing is to choose the best OpenSource CAD software. The targeted outcome is to choose an OpenSource CAD application that can replace the CAD application currently used.

## Keywords: Computer Aided Design, CAD, FreeCAD, AutoCAD, OpenSource

## PENDAHULUAN
Hadirnya  industri  4.0  selalu  diimbangi  dengan  inovasi  pemanfaatan  teknologi informasi  dan  komunikasi.  Hebatnya  revolusi  digital  dan  meluasnya  jaringan  internet menjadi tanda akan kemunculan sistem cerdas dan otomasi. Terdapat 9 teknologi yang menjadi pilar utama dari industri 4.0, yaitu; Internet of Things (IoT), Big Data, Augmented Reality  (AR),  Cyber  Security,  Artificial  Intelligence  (AI),  Additive  Manufacturing  (AM), Simulation, Cloud, System Integration. Sistem yang terintegrasi dengan baik selalu memberi keuntungan bagi industri apapun.
Kemudahan  memperoleh  data  terbaru  dan  segala  informasi  menjadi  contoh keuntungan akan sistem yang terintegrasi sehingga seluruh proses jauh lebih mudah dan sederhana. Tanpa integrasi sistem yang baik, perusahaan hanya membuang banyak waktu
dan  energi.  Menerapkan  integrasi  sistem  yang  baik  secara  horizontal  dan  vertikal, perusahaan akan menjadi lebih kohesif dan terhubung dalam sistem cerdas dan otomasi teknologi.
Dalam  proses  belajar  di  Universitas  Pancasila,  terdapat  pembelajaran  yang  belum terintegrasi secara horizontal dan vertikal, seperti contohnya Praktikum ERP yang ada pada kuliah TI-UP memakai contoh objek lego (mainan anak), tetapi tidak selaras dengan yang ada pada modul praktikum. Sistem belajar yang tidak selaras dengan yang ada di lapangan juga menjadi kegagalan bagi mahasiswa dalam memahami suatu hal, terlebih jika terjadi dalam dunia kerja.
Pendidikan Berkualitas juga memerlukan alat bantu pendukung dalam pembelajaran di TI-UP, seperti pemakaian suatu software berbayar CAD demi menunjang perkuliahan di Teknik Industri yang akhirnya terbengkalai atau tidak digunakan. CAD ( Computer Aided Design)  merupakan  suatu  alat  yang  biasa  dipakai  demi  menunjang  kerja  para desainer/perancang dalam melakukan tugasnya. Ada beragam aplikasi CAD, diantaranya adalah AutoCAD, SolidWorks, SketchUP, dan lainnya. Jenis aplikasi ini berbayar dan sangat mahal.  Awalnya  Teknik  Industri  Universitas  Pancasila  (TI-UP)  menggunakan  AutoCAD, karena mahal, tidak dipakai lagi. Teknik Industri Universitas Pancasila sempat bekerja sama dengan prodi Teknik Mesin, mejajahi SolidWorks. Untuk SolidWorks berharga Rp 270 juta per user per 3 tahun.
Berdasarkan pengamatan terdapat sebanyak 33 device komputer pada Laboratorium Statistik  &  Optimasi  memiliki software  CAD  versi  crack  tiap  perangkat.  Maka  dari  itu dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  harap  menemukan  alternatif  solusi  dari permasalahan  yang  ada,  dan  memenuhi  integrasi  sistem  yang  baik  secara  vertikal  dan horizontal. Pada penelitian ini bertujuan untuk mencari solusi pengganti yang mempunyai kriteria Opensource  dimana  bisa  secara  gratis  dikembangkan  dan  tidak  kalah  dari  segi kemampuan. Nantinya luaran yang ditargetkan adalah memilih aplikasi CAD OpenSource dan bisa menggantikan aplikasi CAD yang sekarang dipakai.
Gambar 1. Laboratorium Statistik & Optimasi TI-UP

## METODE PENELITIAN
Dalam  mencapai  tujuan  penelitian  maka  ditetapkan  diagram  alir  penelitian  yang dilakukan  selama  penelitian  ini  berjalan.  Untuk  mencapai  tujuan  dan/atau  target  yang ditetapkan, adalah dengan mengumpulkan perangkat lunak CAD OpenSource. Setelah itu menentukan kriteria perbandingan CAD. Kemudian mencoba tiap fitur, dan yang terakhir adalah memilih perangkat lunak CAD OpenSource terbaik.
Media yang sering digunakan untuk menampilkan objek adalah Software AutoCAD. Perangkat lunak yang memberikan kemudahan pemahaman pembelajaran adalah Software AutoCAD.  AutoCAD  (Automatic  Computer  Aided  Design)  merupakan  program  paket perangkat  lunak  yang  bekerja  seperti  komputer  otomatis,  sehingga  komputer  berguna untuk membantu manusia dalam menggunakan alat desainnya. Selain membaca panjang, luas,  volume,  dan  dimensi  objek,  Software  AutoCAD  juga  dapat  memberikan  tampilan gambar  dua  dimensi  dan  tiga  dimensi.  Pendidik  dapat  menggunakan  fungsi  Software AutoCAD  digunakan  sebagai  media  pembelajaran  untuk  mengajarkan  gambar  konsep proyeksi, volume objek dan langkah- langkah pengoperasian perangkat lunak AutoCAD itu sendiri. Hal ini akan memudahkan pendidik untuk membimbing pemikiran siswa dari konkrit ke semi konkret, semi abstrak, dan terakhir ke bentuk abstrak.
Kelayakan media belajar peserta didik dapat diukur melalui empat jenis kelayakan, yaitu layak dari segi teknis, layak dari segi ekonomi, layak dari segi ekonomi politis, dan administratif [9}. Efektifitas dan kesesuaian merupakan kriteria utama dalam kategori utama. Efektif  yang  dimaksud  adalah  bahwa  tujuan  yang  dicapai  sesuai  yang  diharapkan.  Jika pencapaian hasil belajar yang baik itu karena proses kegiatan belajar memenuhi syarat yang ditentukan  [10].  Teori  tersebut  menunjukan  bahwa  pentingnya  tenaga  pendidik memberikan sebuah materi yang tervalidasi perangkat pembelajaran kemudian dilakukan tes ke peserta didik, agar potensi hasil belajar yang didapat peserta didik meningkat lebih baik, Dalam meningkatkan hasil belajar dipengaruhi 3 ranah yaitu Ranah kognitif adalah sesuatu  yang  berkaitan  kemampuan  seseorang  meliputi  enam  aspek,  yaitu  kecerdasan, pemahaman, penerapan, analisa situasi dan evaluasi. Ranah Afektif adalah sesuatu yang berkaitan  perilaku  meliputi  lima  aspek,  yaitu  menerima,  jawaban  atau  reaksi  penilaian, kumpulan  dan  internalisasi.  Ranah  Psikomotorik  adalah  sesuatu  yang  berkaitan keterampilan prestasi memecahkan suatu masalah. Ada enam aspek, yaitu gerakan refleks, keterampilan  reaksi,  keterampilan  analisis  secara  pandangan,  keterampilan  bakat,
keterampilan komplek dan komunikasi. Dengan adanya tolak ukur pencapaian hasil belajar tersebut, penelitian dapat diketahui tercapai atau tidak sesuai ketentuan yang berlaku.
Jenis Penelitian
Jenis  penelitian  yang  digunakan  adalah  penelitian  kepustakaan  atau  penelitian literatur.  Penelitian  kepustakaan  adalah  uji  penelitian  dengan  digunakan  peneliti  untuk mengumpulkan  jurnal  sesuai  dengan  permasalahan  dan  tujuan  penelitian.  Tujuan  dari penelitian  ini  dengan  pengumpulan  data  dan  hasil  informasi  dari  berbagai  sumber informasi seperti buku, majalah, dan dokumen. Menggunakan metode kepustakaan lebih dari  sekedar  mengamati  dan  mengidentifikasi  masalah  seperti  yang  selama  ini  dari mayoritas  kebanyakan  orang  memahaminya.  Metode  kepustakaan  merupakan  aktivitas yang dapat ditempuh dengan memecahkan masalah dengan menelusuri berbagai sumber dari peneliti terdahulu yang kemudian dikompilasi untuk menarik kesimpulan. Penelitian kepustakaan ini bertujuan untuk mengetahui keberhasilan menggunakan media Software AutoCAD  sebagai  alat  bantu  untuk  mempermudah  pemahaman  dalam  penyampaian materi  dengan  pengamatan  narasumber  yang  relevan,  untuk  membuktikan  keabsahan data.
Prosedur Penelitian
Berikut ini adalah prosedur kerangka kerja seperti berikut :
Gambar 3. Prosedur Penelitian

## 1. Pemilihan topik penelitian
Saat memilih topik harus ditentukan topik penelitian kepustakaan yang akan diulas. Pemilihan  topik  yang  diinginkan  didasarkan  pada  beberapa  pertimbangan  seperti topik, informasi yang tersedia dan peluang keberhasilan yang berbeda.
2. Eksplorasi informasi
Peneliti melakukan pengecekan informasi mengenai penelitian media pembelajaran Software  AutoCAD.  Hal  ini  dimaksudkan  untuk  mendukung  kegiatan  peneliti mendapat interpretasi yang sempurna dengan melakukan riset di lapangan.
3. Menentukan fokus penelitian
Dalam  menentukan  bahasan  yang  akan  dikaji  diperlukan  identifikasi  prioritas penelitian.  Langkah-langkah  untuk  menentukan  prioritas  penelitian  yaitu Mengumpulkan data tentang prioritas yang dapat dilaksanakan. Menyusun prioritas
penelitian.  Dalam  studi  kepustakaan  ini,  peneliti  menentukan  inti  riset  sebagai rumusan masalah dalam uji penelitian, yaitu media Software AutoCAD dikatakan layak serta hasil belajar peserta didik.
4. Pengumpulan sumber data
Data yang dikumpulkan berasal dari sumber yang terpercaya seperti buku, artikel, dan majalah tentang topik yang dipilih.
5. Persiapan penyajian data
Selama  fase  ini  dikaji  setiap  informasi  yang  didapatkan.  Analisis  penelitian  yang didapatkan sesuai dengan pendekatan penelitian.
6. Penyusunan  laporan  studi  kepustakaan  Membuat  laporan  berdasarkan  metode penulisan tertentu.

## Sumber Data
Sumber  data  yang  digunakan  seperti  informasi  yang  berkaitan  melalui  fokus penelitian, yaitu kelayakan media pembelajaran Software AutoCAD dan hasil belajar peserta didik  menggunakan  Software  AutoCAD  sebagai  media  pembelajaran.  Sumber  data penelitian berasal dari artikel, jurnal, dan dokumen terkait yang dapat diunduh, antara lain Science Direct, Googles Scholar, dan lain sebagainya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian software  CAD  FreeCAD  0.20  terhadap  dua  partisipan  yang  memiliki kriteria;  fasih  dengan  CAD,  dan  yang  belum  mengenal  CAD.  Individu  yang  berbeda dengan background yang berbeda pula akan menghasilkan data yang berbeda. Pengujian FreeCAD dengan objek Kereta Api, memiliki ketetapan seperti; lama waktu penggambaran 30 menit. Berikut partisipan yang mencoba implementasi FreeCAD 0.20 di Laboratorium Terintegrasi TI-UP.
Tabel 2. Hasil Uji Coba Partisipan 1 Partisipan 2 Ridho Naufal Mahasiswa Teknik, 20thn Mahasiswa FEB, 20thn Pernah memakai AutoCAD Belum pernah mencoba software CAD HASIL UJI COBA menyelesaikan 2 dari 5 bentuk menyelesaikan 1 dari 5 bentuk 30 menit pengerjaan 30 menit pengerjaan hasil akhir menyerupai benda nyata hasil akhir dengan gambar yang seadanya
Ketetapan Nilai Kecakapan fitur = 9
Kecakapan fitur = 7 Ketelitian = 8 Ketelitian = 8 Kecepatan = 8 Kecepatan = 7 Kerapihan = 8
Kerapihan = 7
Rata-rata gambar = 80
Rata-rata gambar = 70
Sumber: Pengolahan Data
Proses  hasil  dari  pengamatan  terhadap  2  individu  yang  berbeda  menghasilkan kesimpulan  bahwa  penerapan  FreeCAD  0.20  di  Laboratorium  Terintegrasi  memiliki kemungkinan  besar  sebagai  solusi  pengganti  AutoCAD,  dikarenakan  penjabaran  dari tanya jawab oleh partisipan yang mengungkapkan FreeCAD lebih baik dan sederhana di segala sisi.
Gambar  4. Partisipan FreeCAD 0.20 Sumber: Pengolahan Data

## SIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  berlangsung  di  Laboratorium  Terintegrasi Universitas  Pancasila,  maka  peneliti  memperoleh  kesimpulan  Pada  software  3D  yaitu FreeCAD  versi  0.20  tahapan  yang  dilakukan  dalam  konfigurasi  aplikasi  ialah,  dengan mengunduh aplikasi FreeCAD serta dilakukan instalasi aplikasi FreeCAD; menuju laman FreeCAD, pilih panel ‘Download’, pilih sistem operasi ‘Windows’, pilih ‘Download’, klik ‘Ok’, ‘Windows - 64  bit’,  dan  ‘install’.    pengaturan  dan  pengoperasian  aplikasi  FreeCAD. Penerapan  software  FreeCAD  di  Laboratorium  Terintegrasi  TI-UP  dengan  melakukan konfigurasi aplikasi, yang nantinya akan dilanjutkan  dengan percobaan pengoperasian FreeCAD 0.20 berbekal modul panduan penggunaan FreeCAD kepada partisipan yang sudah dipilih dan juga memiliki kriteria; yang fasih dengan CAD, dan yang tidak. Hasil
didapatkan  selama  pengoperasian  software  dalam  waktu  30  menit  berbekal  modul panduan penggunaan FreeCAD; partisipan yang fasih dengan CAD memiliki kemampuan lebih baik dibuktikan dengan nilai 80, dibandingkan dengan partisipan yang tidak fasih dengan nilai 70.

## DAFTAR PUSTAKA
Aamer Nazir, Aashir Azhar, Usman Nazir, Yun-Feng Liu, Waqar. S. Qureshi, Jia-En Chen,
Eisa Alanazi,The rise  of 3D Printing entangled with smart computer aided design during COVID-19 era,Journal of Manufacturing Systems,Volume 60,2021, Pages 774- 786,ISSN0278-6125,https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2020.10.009.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278612520301783)
Abdollah Baghaei Daemei, Hossein Safari,Factors affecting creativity in the architectural education  process  based  on  computer-aided  design,Frontiers  of  Architectural Research,Volume  7,  Issue  1,  (2018),Pages  100-106,ISSN  2095-2635, https://doi.org/10.1016/j.foar.2017.09.001.(https://www.sciencedirect.com/science/ar ticle/pii/S2095263517300559)
Chao, C.-Y., Chen, Y.-T. and Chuang, K.-Y. (2015), Exploring students' learning attitude and achievement in flipped  learning supported computer aided  design  curriculum: A study in high school engineering education. Comput Appl Eng Educ, 23: 514-526. https://doi.org/10.1002/cae.21622
Desai, Nitin Vilas, The Conception of a 3d Cad Model of Custom Designed Fasteners Using Freecad  Software  and  Parametric  Modeling  Techniques.  Available  at  SSRN: https://ssrn.com/abstract=3996832 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3996832
J.C. Dinis, T.F. Morais, P.H.J. Amorim, R.B. Ruben, H.A. Almeida, P.N. Inforçati, P.J. Bártolo, J.V.L. Silva,Open Source Software for the Automatic Design of Scaffold Structures for Tissue Engineering Applications,Procedia Technology, Volume 16,2014,Pages1542- 1547,ISSN2212-173,https://doi.org/10.1016/j.protcy.2014.10.176.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212017314004034)
K. Telegenov, Y. Tlegenov and A. Shintemirov, "A Low-Cost  Open-Source 3-D-Printed Three-Finger  Gripper  Platform  for  Research  and  Educational  Purposes,"  in  IEEE Access, vol. 3, pp. 638-647, 2015, doi: 10.1109/ACCESS.2015.2433937.
Lanzotti,  A.,  Grasso,  M.,  Staiano,  G.  and  Martorelli,  M.  (2015),  "The  impact  of  process parameters on mechanical properties of parts fabricated in PLA with an open-source 3-D  printer",  Rapid  Prototyping  Journal,  Vol.  21  No.  5,  pp.  604-617.
https://doi.org/10.1108/RPJ-09-2014-0135
Lin Shi. 2021. Structure and Technology of Paper Furniture Panel Based on  Computer Aided  Design.  In  2021  2nd  International  Conference  on  Computers,  Information Processing  and  Advanced  Education  (CIPAE  2021).  Association  for  Computing Machinery, New York, NY, USA, 1442 – 1445. https://doi.org/10.1145/3456887.3459696
M. Johnson, W., Rowell, M., Deason, B. and Eubanks, M. (2014), "Comparative evaluation of an open-source FDM system", Rapid Prototyping Journal, Vol. 20 No. 3, pp. 205- 214. https://doi.org/10.1108/RPJ-06-2012-0058
Ng, O.-L. and Chan, T. (2019), Learning as Making: Using 3D computer-aided design to enhance  the  learning  of  shape  and  space  in  STEM-integrated  ways.  Br  J  Educ Technol, 50: 294-308. https://doi.org/10.1111/bjet.12643
Nicanor F. Branzuela Jr., Alenogines L. San Diego, Sarah O. Namoco (2022); A MULTIPLE REGRESSION ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING ACADEMIC PERFORMANCE OF  COMPUTER-AIDED  DESIGNING  STUDENTS  DURING  FLEXIBLE  LEARNING PROGRAM  IN  PHILIPPINE  STATE  UNIVERSITIES;  Sci.  Int.(Lahore),34(6),525- 530,2022;ISSN 1013-5316.
Rajkumar, A., Ferrás, L. L., Fernandes, C., Carneiro, O. S., Sacramento, A. and Nóbrega, J. M. (2018). "An Open-Source Framework for the Computer Aided Design of Complex Profile Extrusion Dies" International Polymer Processing, vol. 33, no. 2, pp. 276-285. https://doi.org/10.3139/217.3514.
Stefan Junk, Christian Kuen,Review of Open Source and Freeware CAD Systems for Use with  3D-Printing,Procedia  CIRP,Volume  50,2016,Pages  430-435,ISSN  2212- 8271,https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.04.174.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827116304140)
Temel Kösa & Fatih Karakuş (2018) The effects of computer -aided design software on engineering  students’  spatial  visualisation  skills,  European  Journal  of  Engineering Education, 43:2, 296-308, DOI: 10.1080/03043797.2017.1370578
Wei Gao, Yunbo Zhang, Devarajan Ramanujan, Karthik Ramani, Yong Chen, Christopher B. Williams, Charlie C.L. Wang, Yung C. Shin, Song Zhang, Pablo D. Zavattieri, The status, challenges, and future of additive manufacturing in engineering, Computer-
Aided Design,Volume 69,2015,Pages 65-89,ISSN 0010-4485,
https://doi.org/10.1016/j.cad.2015.04.001.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010448515000469)
Yongsheng Xie (2018), Research on Educational Technology System Based on Multimedia and Computer Aided Design; Proceedings of the 2018 International Conference on Management and Education, Humanities and Social Sciences (MEHSS 2018), Atlantis Press, https://doi.org/10.2991/mehss-18.2018.20
Zeng, F.; Liu, S.; Yang, F.; Xu, Y.; Zhou, G.; Xuan, J. Learning to Prioritize Test Cases for Computer Aided Design Software via Quantifying Functional Units. Appl. Sci. 2022, 12, 10414. https://doi.org/10.3390/app122010414