Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin                                                            ISSN 2548-7590 (media online) Volume 6 Nomor 2 Oktober 2021 Hal 112-123                                                      ISSN 2598-392X (media cetak) https://journal.uny.ac.id/index.php/dynamika/issue/view/2164
Febrianto Amri Ristadi 1 , Yatin Ngadiyono 2 , Surono 3

## ABSTRACT

## ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Saat ini dapat dikatakan desain rekayasa menggunakan gambar manual telah ditinggalkan.  Lebih dari 20 tahun dunia industri  bertransformasi menuju era digital dengan mengganti semua pekerjaan  gambar dan desain secara manual menjadi berbantuan komputer, atau  disebut Computer Aided
Design (CAD)  (Srinivasan, 2008).  Dengan CAD, definisi produk yang penting dalam proses  manufaktur  dapat disimpan dan didistribusikan dalam bentuk digital. Transformasi  bidang desain rekayasa  menuju definisi produk dalam bentuk digital umumnya diawali dari industri-industri penerbangan dan otomotif. Perubahan besar yang mempengaruhi budaya kerja di industri adalah  semakin

## PERUBAHAN BUDAYA KERJA INDUSTRI DENGAN MODEL-BASED DEFINITION

## 1,2,3 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FT UNY
Email: amri@uny.ac.id
The Model-based Definition (MBD) approach is increasingly popular  in various industries with successful Computer-aided Design (CAD) utilization. The design, manufacturing, and inspection processes will be faster and more efficient with the direct integration of annotations and other technical information on 3- dimensional (3D) models, known as Product and Manufacturing Information (PMI). However, this approach has not been widely applied in the industry, and no national-scale research articles on MBD have been found. The method used in this research is article review by searching articles in scientific databases using keywords, the time range of publication, and the suitability and feasibility of the article. This article review shows the benefits of the MBD initiative that can transform the work culture in the industry and has excellent potential to be implemented in Indonesia. This article also discussed the shortcoming of MBD. The MBD approach is expected to improve design quality and cost-effectiveness and reduce the time from the design stage to the market. MBD is also continuing its synergy with other methods throughout the products’ lifecycle.
Keywords : model-based definition, pmi, cad, 3d model, work culture
Pendekatan Definisi Berbasis Model atau Model-based Definition (MBD) semakin populer di berbagai industri yang sebelumnya telah berhasil memanfaatkan Computer-aided Design (CAD) secara optimal. Dengan integrasi anotasi, keterangan gambar dan informasi keteknikan lain pada model 3 dimensi (3D) secara langsung, proses desain, manufaktur dan inspeksi akan lebih cepat  dan efisien. Namun, pendekatan ini belum banyak diterapkan di industri nasional dan artikel penelitian skala nasional tentang MBD pun tidak ditemukan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah artikel review dengan penelusuran artikel pada database ilmiah menggunakan kata kunci, rentang waktu publikasi,  serta  kesesuaian dan kelayakan artikel. Hasil dari artikel review ini menunjukkan berbagai manfaat dari inisiatif MBD yang mampu mentransformasikan budaya kerja di industri dan sangat potensial untuk diterapkan di industri skala nasional.  Artikel ini juga membahas mengenai kekurangan yang masih ada pada  implementasi  MBD.  Dengan pendekatan MBD diharapkan dapat meningkatkan kualitas desain, kualitas produk,  efektivitas biaya, serta mengurangi  waktu dari tahap desain hingga tahap pemasaran produk.  Selain itu MBD diharapkan dapat bersinergi dengan metode lain yang digunakan dalam daur hidup produk.
Kata kunci: definisi berbasis model, mbd, cad, model 3d, budaya kerja
dihilangkannya gambar kerja dua dimensi (2D) pada standar ASME  tentang Digital Product Definition (DPD). Pendekatan MBD ini belum banyak dibicarakan dan diterapkan di industri nasional. Hasil penelusuran melalui internet tidak ditemukan praktik pemanfaatan MBD sebagai suatu perubahan budaya di  industri.  Bahkan ketika ditelusuri pada database artikel ilmiah nasional pun, kata kunci  MBD tidak ditemukan.  Demikian juga pada dunia pendidikan, terutama pendidikan vokasi, pembahasan  mengenai MBD tidak pernah mengemuka. Penelusuran singkat pada kurikulum sekolah menengah  dan silabus pendidikan tinggi vokasi  yang terkait dengan bidang desain rekayasa ataupun proses manufaktur produk tidak ditemukan inisiatif MBD  yang terintegrasi di dalamnya.  Angket pada sebuah forum diskusi  nasional yang diikuti oleh guru SMK dan praktisi industri (2020) menunjukkan bahwa 80% peserta tidak mengetahui  apa  itu MBD, sedangkan 20% sisanya baru sekedar mengenal    istilah MBD. Tidak ada peserta yang menyatakan  sudah pernah mempraktikkan inisiatif MBD sebelumnya.  Artikel ini  berusaha  membuat inisiatif MBD  lebih dikenal  luas dan diterapkan,  terutama pada industri skala nasional,  dengan melakukan  artikel review terhadap  artikel-artikel  ( peer-reviewed) yang ada pada database artikel ilmiah internasional.
Artikel yang di- review adalah yang berkaitan dengan MBD, dunia industri dan keteknikan.

## METODE
Pencarian secara elektronik  terhadap literatur dilakukan melalui basis data online mengadopsi metode  Mine  (2019). Proses pencarian ini menggunakan kata kunci model- based definition dan Industry . Alur dari proses ini ditunjukkan pada  Gambar  1.  Artikel yang dianggap layak untuk diikutkan dalam studi ini adalah yang telah  melalui proses peer-review. Penelusuran pada basis data nasional tidak menemukan hasil satu pun  terkait kata kunci
MBD, sehingga kemudian  penelusuran difokuskan pada database Science  Direct dan dikhususkan pada artikel yang diterbitkan dalam bahasa Inggris. Waktu publikasi artikel dibatasi pada rentang waktu Januari 2005 hingga September 2021.
Penelusuran  pada tahap identifikasi menghasilkan total 114  judul  artikel. Semua judul dan abstrak diteliti untuk menyingkirkan artikel terkait MBD yang berada di luar cakupan review .  Apabila fokus akan  MBD pada judul dan abstrak tidak dapat dilihat secara akurat, maka dilakukan pemeriksaan terhadap seluruh badan artikel.  Pada tahap penyaringan ini,  dikecualikan  51  artikel, sehingga  tersisa  63  artikel.  Selanjutnya pada tahap penentuan kelayakan, sejumlah 42 artikel dikecualikan karena tidak berkaitan erat dengan budaya atau praktik yang ada industri dan bidang CAD.  Sehingga setelah selesai tahap kelayakan diperoleh 21  artikel yang dilakukan review.
Identifikasi Artikel dan penyaringan berdasarkan kriteria pencarian (n=114) Ide nt ifi ka si Artikel full-text yang ditentukan kelayakannya
(n=63)
Review final dari artikel full-text (n=21) Pe nya ring an
K el ay ak an D iik ut ka n
Review artikel
(n=25) Rekaman yang tidak diikutkan setelah penyaringan judul dan abstrak (n=51)
Artikel full-text yang tidak diikutkan karena out of scope (n=42) Pencarian tambahan dari daftar referensi artikel full-text (n=3+1)
Gambar 1 Diagram alir proses identifikasi dan proses review (Mine, 2019)
Sejumlah  2  artikel yang relevan ditambahkan dari jurnal dan publikasi National  Institute of Standards and Technology (NIST) tanpa pencarian kata kunci. Satu  artikel ditambahkan dari penelusuran sitasi untuk memperkuat informasi yang dibutuhkan yang diyakini relevan dengan subyek yang diteliti, yaitu MBD terkait budaya kerja di industri.  Ditambahkan pula review
mengenai metode  lain  yang terkait MBD seperti product lifecycle management (PLM), engineering change management (ECM) dan pertukaran data atau data exchange .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari studi ini dapat dituliskan dalam beberapa aspek mengenai MBD dan kaitannya dengan budaya industri, CAD dan pendekatan lain pada daur hidup produk.

## Transformasi menuju MBD
Istilah computer-aided design and drafting (CAD) saat ini cenderung merujuk ke pemodelan benda solid  dan geometri tiga dimensi (3D). Pemodelan 3D sekarang ini adalah cara yang utama untuk menghasilkan geometri produk.  Dari model 3D tersebut lalu umumnya  dibuat beberapa gambar proyeksi 2D dan dilengkapi dengan detail  informasi terkait ukuran geometri,  toleransi  dan pengerjaan  (Srinivasan, 2008). Hampir semua perangkat lunak CAD yang ada sekarang memiliki peran ganda ini, yaitu membuat model nominal 3D dan membuat gambar proyeksi 2D yang didetailkan dengan informasi manufaktur produk atau product manufacturing information (PMI). Konsep MBD terdiri dari model 3D dan PMI  (Frechette, 2011). Menurut Frechette, pengertian  model  dalam  manufaktur  adalah artefak digital yang dibuat untuk digunakan dalam satu atau lebih aplikasi perangkat lunak manufaktur.  Model  produk merupakan representasi digital dari semua atribut produk yang memungkinkan proses manufaktur, penggunaan, dan dukungan produk. Sedangkan PMI adalah alat untuk menyampaikan atribut non-geometrik dalam CAD dan sistem pengembangan produk kolaboratif yang lain, yang dibutuhkan dalam manufaktur produk atau  sub-sistem  tertentu. Komponen dari PMI dapat berupa ukuran geometri dan toleransi (GD&T), anotasi 3D,  simbol lasan, tekstur permukaan, kebutuhan
finishing
dan spesifikasi bahan  (Barnard,  2014).  PMI dalam pengembangannya mengikuti standar industri
(ASME) Y14.41-2003 tentang Digital Product Data  Definition Practices dan juga ISO 1101:2004  tentang Geometrical  Product Specifications. Terdapat 3 komite atau sub-komite yang bertanggung jawab terhadap standar PMI, yang pengembangannya ditunjukkan  pada  Gambar 2. ISO TC 213 dan ASME Y14.5 mempunyai tugas utama untuk menentukan sintaksis (simbol-simbol) dan semantik (makna  setiap simbol) dari spesifikasi PMI.  Mereka juga menentukan bagaimana PMI ditampilkan pada gambar 2D dan (secara  terbatas)  gambar 3D. Selanjutnya ISO TC 10 menentukan  tampilan grafis yang tepat  dari sintaksis  PMI  pada gambar 2D dan 3D untuk kebutuhan interpretasi manusia.  Berdasarkan kedua standar  sebelumnya,  ISO TC 184/SC 4 kemudian  mendefinisikan  informasi model yang  terstandar dan representasi PMI dalam spesifikasi Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP).
Gambar 2. Komite standar ISO yang bertugas mengembangkan standar PMI (Barnard, 2014)
Semakin banyaknya vendor perangkat lunak CAD yang mengakomodasi MBD dalam produknya mengharuskan adanya standar pertukaran data yang netral, yaitu yang dapat saling ditukarkan tanpa adanya kesalahan informasi data. STEP adalah standar baku yang dibuat khusus oleh International  Standards Organization (ISO) untuk pertukaran data model 3D di  dalam standar  ISO  10303 (Mohammed,  2021).  Pada awalnya terdapat dua protokol aplikasi (AP),  yang pertama
adalah  STEP AP203 untuk desain 3D komponen dan rakitan 3D, yang kedua adalah STEP AP214 untuk basis data desain mekanik otomotif. Kedua AP ini digunakan secara luas oleh industri penerbangan antariksa dan proses desain mekanik otomotif. Selanjutnya kedua AP ini mengerucut menjadi STEP AP242 yang mengatur rekayasa 3D berbasis model. Pertukaran data  membutuhkan kesesuaian antar vendor aplikasi, dan beberapa peneliti telah melakukan conformation test untuk menguji kesesuaian tersebut.  Frechette  (2013) melakukan pengujian kesesuaian GD&T antara
Standar  ASME Y14.41-2003 dan ISO 16792:2006 dan memfokuskan pada keterbacaan  GD&T.  Lipman  (2015)  melalui lembaga  NIST  menggunakan aplikasi STEP File Analyzer membandingkan konformasi dan interoperabilitas  berkas  STEP AP242. Sedangkan  Hallmann et al. (2019) melakukan pemetaan  STEP  berikut dengan standar  lain, yaitu STL.
Berdasarkan  (ASME) Y14.41-2003, dikembangkan standar ISO 16792:2006. Kedua standar tersebut bertujuan untuk mengatur model yang diberikan anotasi menjadi komprehensif dan dapat digunakan ulang (reusable). Aturan yang spesifik ditetapkan terhadap distribusi ukuran dan toleransi pada bidang ortogonal, yang mirip dengan aturan pemberian ukuran gambar 2D pada lingkungan 3D (Gambar 3). Keterbacaan menjadi isu yang penting dalam hal ini, mengingat pemberian anotasi pada model 3D dapat dengan mudah menjadi berantakan  jika tidak dikelola dengan baik.
Beberapa perangkat lunak dikembangkan untuk  memanfaatkan PMI pada proses hilir, termasuk computer-aided manufacturing (CAM) yang dapat mengakses PMI untuk langsung  membuat program pemesinan  dengan numerical control (NC). Selain itu, PMI dapat pula digunakan langsung pada perangkat lunak analisis toleransi dan Coordinate Measuring Machine (CMM) (Camba, 2014 dan Trainer, 2016).
Pengetahuan akan proses pengerjaan dan perakitan dalam bidang mesin dan manufaktur secara tradisional disampaikan oleh desainer kepada teknisi atau operator mesin/robot. Pengetahuan ini umumnya tidak tercatat dalam satu wadah yang sama (Mohammed,  2021). Dalam proses perakitan, informasi  proses perakitan dan ikatan antar komponen umumnya masih disampaikan melalui gambar kerja 2D (Zhou,  2011). Dalam era informasi dan otomasi saat ini, praktik atau budaya kerja yang menggunakan dan meneruskan pengetahuan secara “manual” seperti ini tidak lagi dapat diakomodasi. Kebutuhan akan satu berkas utama yang membawa semua informasi yang berkaitan dengan geometri produk, toleransi, proses perakitan dan akurasi perakitan membawa pada transformasi menuju MBD.
Gambar 3. Contoh standar penunjukan GD&T pada tampilan gambar 3D (ISO 16792) (Camba,
2014)
Eliminasi Gambar Kerja 2 Dimensi (2D) Transformasi bidang desain teknik menuju  DPD  berawal dari implementasi pada industri penerbangan dan otomotif  (Mas, 2015). Perubahan besar yang mempengaruhi budaya kerja di industri adalah  eliminasi gambar kerja 2 dimensi (2D) pada standar The American  Society of Mechanical Engineers Y14.41  tentang DPD  (ASME, 2003). Standar ini mengimplementasikan proses matematik dan  berbasis parameter,  yang  pada akhirnya mengeliminasi  keperluan akan gambar kerja pada kertas fisik.
Quintana  (2010) menyampaikan bahwa dengan dataset MBD  dapat dibuat satu kesatuan berkas utama yang memuat bentuk benda 3D sekaligus anotasi gambar disematkan di dalamnya.  Pendekatan ini  dapat menghilangkan budaya kerja industri yang kurang  produktif, di mana saat ini masih banyak ditemukan industri yang bekerja dengan dua jenis berkas dari suatu komponen yang sama, yaitu berkas model 3D dan gambar kerja 2D secara terpisah. Dengan menggunakan dataset MBD, pengelolaan berkas untuk pengembangan produk menjadi lebih efisien, karena perusahaan cukup mengelola satu berkas master yang akan terus digunakan dan dimutakhirkan selama daur hidup  produk  tersebut,  pada  semua bagian perusahaan yang menggunakannya, mulai dari hulu  hingga ke hilir.  Gambar  4  menunjukkan konsep dataset MBD yang sudah  mencakup geometri produk dan anotasi 3D sekaligus.
Gambar 4. Konsep dataset MBD (Quintana, 2010)
Meskipun memiliki potensi besar mengeliminasi  gambar kerja 2D, namun hasil penelitian Quintana (2010) menemukan bahwa mentransformasikan semua informasi keterangan gambar yang ada pada gambar 2D ke dalam dataset MBD tidak memberikan nilai tambah yang signifikan  dalam aspek
pengurangan  biaya dan keterlambatan pada tahap persiapan definisi produk.  Keuntungan terbesar dari pemanfaatan MBD menggantikan gambar  kerja  2D  diyakini  justru  terletak pada tahap  proses manufaktur dan inspeksi.
Peran tunggal gambar kerja 2D sebagai pembawa informasi perubahan desain rekayasa dalam daur hidup produk juga mulai dapat digantikan dengan implementasi Engineering Change Management (ECM)  berbasis MBD (Bock,  2013). Engineering Change atau Perubahan Rekayasa adalah perubahan yang dilakukan pada sembarang komponen, gambar kerja, atau perangkat lunak yang telah dirilis sebelumnya  pada proses desain produk. Pengelolaan perubahan rekayasa dengan ECM didesain supaya mempertahankan integritas produk yang dimodifikasi dan menjaga kemampuan telusur dari perubahan  rekayasa itu sendiri (Quintana,  2012).  Fungsionalitas yang diperlukan dalam ECM untuk dapat menggantikan gambar kerja 2D dalam lingkungan drawing-less ditunjukkan pada
Tabel 1. Untuk dapat benar-benar menggantikan peran  gambar kerja 2D seperti ditunjukkan pada  Tabel  1, Quintana (2012)  merancang dekomposisi dataset MBD menjadi dua berkas terpisah,  yaitu model MBD (berbasis sistem CAD) dan berkas distribusi (non-CAD).  Pada prinsipnya, menggantikan gambar kerja 2D dengan dataset MBD berarti mengubah bagaimana definisi produk tersebut diakses, ditambahkan  anotasi, didistribusikan dan diperbaharui.  Tabel  2  menunjukkan jenis media yang  berbeda yang digunakan untuk membawa definisi produk melalui keempat tahapan proses ECM. Jika dibandingkan dengan praktik pada lingkungan tradisional, pada konteks MBD  model 3D, gambar kerja dan gambar cetak yang ditandai (markup) digantikan oleh model MBD, berkas distribusi dan berkas distribusi yang telah ditandai.
Tabel 1. Fungsionalitas yang diperlukan dalam ECM untuk dapat menggantikan gambar kerja 2D
No.  Aktivitas Fungsionalitas 1. Manipulasi, konsultasi dan validasi Menampilkan bentuk benda 3D yang tepat Menampilkan ukuran, toleransi dan catatan Menampilkan data kepala gambar dan riwayat revisi Mampu memutar, menggeser dan memperbesar model MBD
Mampu menampilkan gambar terurai dan merangkai ulang suatu assembly Mampu mengakses pandangan yang umum (isometrik, depan, atas, samping kanan-kiri, dsb.) dan pandangan khusus (yang dibuat sendiri oleh pengguna) Mampu berpindah-pindah dari beberapa jenis pandangan Mampu menunjukkan pengukuran linier dan sudut dari sembarang geometri yang dipilih Mampu membuat dan mengedit gambar potongan Alat pencari yang mampu melakukan pencarian dan penyaringan jenis toleransi tertentu atau nilai tertentu di dalam ukuran-ukuran. Mampu memberikan highlight terhadap elemen geometri yang terdapat asosiasi kelompok ukuran dan toleransi tertentu. Menyediakan karakteristik massa (volume benda, luas permukaan, dsb.) Mampu memanipulasi pohon struktur produk Proteksi dengan password untuk hak akses bagi kelompok tertentu Menjaga integritas data 2. Pembaruan ( update ) Mampu mengedit atau membuat pembaruan bentuk benda 3D termasuk ukuran dan toleransi yang tertera. Mampu menampilkan konteks geometri hanya pada zona yang ditentukan Mampu mengedit atau membuat pembaruan catatan umum, daftar komponen, kepala gambar dan riwayat revisi. Tabel 2. Perbandingan media antara praktik ECM tradisional dan ECM drawing-less Tahapan ECM Proses ECM Tradisional Proses ECM dengan MBD Permintaan Instruksi Eksekusi Aplikasi Gambar kerja (detail atau assembly ) Gambar kerja yang ditandai Model 3D atau gambar kerja Gambar kerja (detail atau assembly )
Berkas distribusi ( part atau assembly ) Berkas distribusi yang ditandai Model MBD atau file distribusi Berkas distribusi ( part atau assembly )
Transformasi budaya kerja yang terlihat dengan rancangan ECM berbasis MBD adalah efisiensi kerja, di mana sebelumnya untuk ECM diperlukan mencetak gambar kerja yang terdapat perubahan, menambahkan revisi berdasarkan gambar kerja cetak dengan tulis tangan dan memindai gambar kerja yang telah ditandai perubahannya. Dalam ECM berbasis MBD, ketiga pekerjaan ini tidak diperlukan lagi, karena dapat disingkat dengan penyiapan mark-up revisi pada berkas distribusi saja.
Geng
(2014) meneliti tentang penggunaan MBD untuk menggantikan
gambar kerja dalam  pekerjaan maintenance . Untuk  produk yang kompleks.  Perawatan produk kompleks berbeda dengan perawatan produk  pada umumnya,  karena  kebutuhan yang  spesifik terkait peralatan, tenaga ahli, infrastruktur, diagnosis kerusakan, biaya dan waktu. Produk yang kompleks juga memiliki jumlah  komponen yang banyak dengan bentuk yang berbeda-beda. Karakteristik seperti  ini  membutuhkan proses perawatan yang panjang dan melibatkan banyak operasi perawatan  secara manual.   Untuk setiap pekerjaan perawatan, dibuat suatu job card yang  berfungsi untuk membawa informasi
bagaimana mengeksekusi pekerjaan  kepada pekerja maintenance, dan  disediakan  pula gambar kerja 2D dari produk yang dilakukan maintenance .  Untuk produk yang kompleks, job card ini  dapat memuat  deskripsi pekerjaan dan perintah kerja  yang banyak sekali.  Geng et al  berhasil membuat  metode untuk  menggantikan gambar kerja 2D cetak dan teks pada job card dengan PMI  pada MBD. Perusahaan manufaktur pesawat terbang  dari grup Boeing dan Airbus  telah menunjukkan bahwa pesawat terbang komersial  yang mutakhir  dapat dibuat tanpa menggunakan gambar 2D sama sekali (Mas, 2015). Semua informasi produk, proses manufaktur, pengelolaan assembly dan keperluan  GD&T telah memanfaatkan MBD secara keseluruhan dan tetap terus digunakan sepanjang daur hidup pesawat terbang tersebut.  Transformasi budaya kerja pada industri pesawat tersebut adalah adopsi Computer Aided Technologies (CAX) yang kemudian menginisiasi metode Product Lifecycle Management (PLM).  PLM adalah solusi bisnis untuk merampingkan aliran informasi  tentang produk dan proses yang terkait, sepanjang daur produk tersebut. Sinergi PLM dengan MBD  inilah yang memungkinkan eliminasi gambar 2D  pada industri pesawat terbang komersial.
PMI dalam MBD dapat disinergikan dengan teknologi terbaru pada revolusi industri 4.0 yaitu mixed reality. Konsepnya adalah teknologi Augmented Reality (AR) dimanfaatkan untuk membantu inspeksi pada proses penjaminan mutu (QA) produk. Secara tradisional, divisi QA akan membuat gambar kerja 2D dan ceklis inspeksi untuk keperluan penjaminan mutu tersebut. Kemudian petugas inspeksi akan mengisi ceklis secara manual dengan bolak-balik melihat benda fisik dan gambar 2D untuk memastikan pengukuran mana yang harus dilakukan. Urbas (2019) mengembangkan metode inspeksi berbantuan AR yang mengimpor MBD dalam bentuk berkas STEP242 dan menampilkan informasi
yang tadinya ada pada ceklis cetak seolah- olah menjadi satu dengan benda fisiknya. Dalam  ranah mixed reality untuk bidang teknik , AR lebih luas adopsinya dibandingkan dengan virtual  reality (VR). Dengan AR dapat dilakukan interaksi secara praktikal terhadap benda  atau komponen nyata dengan konten virtual yang disematkan. Pemanfaatan teknologi  AR untuk QA ini  turut serta menghilangkan kebutuhan akan gambar 2D.

## Pengembangan dan pembuatan MBD
Wan  (2014)  mengembangkan metode pemodelan  yang  menggunakan pengetahuan pemesinan  untuk proses pemodelan MBD. Dengan metode forward creation , proses pemodelan MBD mengikuti proses yang lazim  pada proses pemesinan, di antaranya proses frais, bubut, dan proses gurdi. Masing- masing proses pemesinan ini menjadi fitur tersendiri yang membentuk model 3D. Setiap fitur terekam dan menjadi PMI. Dengan demikian tidak  lagi  diperlukan kemampuan 3D modeling bagi  Perencana Produksi untuk dapat menghasilkan model MBD, cukup dengan pengetahuan pemesinan yang sudah dimiliki. Hal ini juga dapat membantu meningkatkan penerimaan industri akan inisiatif MBD  (Quintana.  2010).  Sebaliknya, metode backward creation dapat digunakan oleh  Perencana Produksi untuk mengetahui bahan baku atau kebutuhan bahan awal. Metode backward creation menggunakan proses yang men- suppress fitur pada model 3D sehingga dari bentuk komponen jadi prosesnya seperti membatalkan proses-proses pemesinan yang ada. Penelitian berdasarkan metode ini masih relevan hingga saat ini.
Otomasi berbasis MBD dan sinergi dengan pendekatan lain pada jalur produksi
Pemanfaatan  pengenalan fitur  ( feature recognition )  berbasis MBD untuk desain fixture yang digunakan pada proses pemesinan  komponen struktural  pesawat terbang,  mampu meningkatkan efisiensi proses desain karena tidak lagi diperlukan input informasi dan deskripsi fitur secara
manual  (Zhou,  2011).  Fungsi MBD yang membawa informasi desain termasuk GD&T dapat pula dimanfaatkan untuk simulasi dan optimasi assembly pada pesawat terbang. Zhao (2016) dan Zhao (2019) menyampaikan konsep Simulasi dan Optimasi Koordinasi Perakitan yang terdiri dari simulasi proses assembly dan simulasi toleransi assembly . Rakitan pesawat yang menuntut kepresisian tinggi, komponen berukuran besar, koordinasi assembly yang besar dan banyak, mengharuskan persiapan proses assembly yang dapat menyimulasikan  toleransi assembly jauh sebelum proses perakitan yang sebenarnya.  Simulasi ini penting untuk menghindarkan permasalahan akurasi assembly akibat proses perakitan yang bias atau tumpang tindih.  MBD dapat digunakan dalam proses otomasi ini untuk membawa informasi kepresisian dan akurasi assembly ke dalam simulasi untuk analisis kepresisian assembly seperti yang ditunjukkan pada Gambar  5.  Menggunakan simulasi Monte Carlo, distribusi probabilitas dari deviasi target dapat dianalisis dengan akurat.
Gambar 5. Analisis kepresisian dengan simulasi assembly berbasis MBD (Zhou, 2011).
STEP 242 yang merupakan standar baku dalam pertukaran berkas CAD 3D memungkinkan pemanfaatan informasi MBD secara lebih jauh. Mohammed  (2021) memanfaatkan assembly  constraint atau ikatan pada rakitan, yang tersimpan pada berkas STEP (sebagai PMI), untuk mengendalikan robot dalam pekerjaan perakitan. Dalam penelitiannya, Mohammed menggunakan assembly uji yang terdiri dari
komponen rumah motor, rotor dan pelat dudukan  (Gambar  6.a). Otomasi pekerjaan merakit komponen-komponen tersebut dapat dilakukan oleh robot dengan masukan berupa berkas  pertukaran data  STEP 242 yang berbasis MBD (Gambar 6.b).
Gambar 6. Perakitan dengan robot berdasarkan PMI pada MBD. (a) Assembly yang dirakit (b) Urutan perakitan berdasarkan constraint pada berkas STEP (Mohammed, 2021) Pemanfaatan MBD untuk otomasi proses assembly di pabrik erat kaitannya dengan konsep digital  twin (Yi,  2021). Yi mengembangkan konsep Smart/Intelligent
Assembly Process Design di mana MBD berperan dalam perencanaan proses  rakitan (Assembly Process Planning) pada tahap
assembly virtual yang mengarah  ke smart assembly (Gambar  7) . Perkembangan teknologi informasi terbaru seperti Internet of Things (IoT), big data analytics dan komputasi awan memungkinkan perkembangan cepat pada software dan hardware cerdas. Hal ini memungkinkan kemampuan pengumpulan data secara real- time selama proses assembly . Sementara itu, Gaha  (2021)  mengembangkan model digital twin untuk pengukuran  dengan  CMM berbasis MBD. Model ini meyakini bahwa MBD sebagai dokumentasi yang legal untuk pembuatan produk, mengurangi kesalahan
akibat pemasukan ulang data, menjadi sumber data tunggal dan representasi yang terpadu.
Tahap pertama Tahap kedua Tahap Ketiga Tahap Keempat Manual/ Berpengalaman Digital dan terpadu Virtual dan kolaboratif Smart / intelligent Pengembangan karakter utama Assembly manual Assembly digital mock-up Assembly virtual Smart
Assembly Gambar kerja 2D dan dokumen proses tercetak Model assembly 3D dan dokumen proses tercetak Model assembly 3D dan dokumen proses digital Model referensi digital twin dan  dokumen proses digital Saat ini Gambar 7. Perkembangan teknologi assembly produk (Yi, 2021)
Huang  (2015)  dalam penelitiannya mengembangkan pendekatan reuse atau penggunaan kembali pemrograman untuk proses  pemesinan secara NC  pada sub- komponen. Fokus pendekatan ini adalah pemesinan  frais dari fitur pocket atau kantong. Pocket merupakan fitur yang paling banyak dikerjakan pada  pemesinan NC dan fitur ini menghabiskan 80% dari  waktu keseluruhan  pada  proses  pemesinan  NC. Pemanfaatan MBD terletak pada penyiapan model 3D yang terstruktur dan  memuat semua informasi mengenai bentuk benda dan fitur pemesinan yang diperlukan. Fitur-fitur pemesinan ini dikenali dari PMI pada MBD menggunakan algoritma tertentu. Sehingga meskipun ukuran dan kedalaman fitur pocket berbeda, namun topologi dan semantik pemesinan yang mirip akan dapat dikenali menggunakan algoritma tersebut. Selanjutnya, teknologi data mining digunakan untuk mencari proses NC yang mirip yang pernah dikerjakan sebelumnya sehingga dapat digunakan kembali. Di sini terjadi proses otomasi pemrograman NC dengan MBD sebagai sumber utamanya.
Salah satu penerapan MBD yang bermanfaat sebagai sumber informasi utama dalam daur hidup produk  ditunjukkan oleh
Geng  (2014). Geng memanfaatkan MBD pada tahap lanjut  dari daur hidup produk, yaitu tahap maintenance . MBD digunakan untuk memindah model 3D produk dari fase desain ke fase  maintenance, repair and overhaul (MRO). Informasi yang terkandung pada PMI dapat dipindahkan secara otomatis ke dalam  Kartu Pekerjaan Perawatan (MRO job card ).  Peningkatan budaya  kerja yang didapatkan adalah mengurangi kesalahan keterbacaan,  karena tidak lagi  melibatkan pekerjaan manual dengan manusia sebagai pembaca dan interpretasi informasi.

## Kekurangan yang ada pada implementasi
MBD Penelitian  Arifin  (2017)  dan  Ristadi (2017)  mengungkapkan bahwa meskipun desain atau gambar manufaktur di industri mempunyai relevansi yang cukup  tinggi dengan  kurikulum yang ada di perguruan tinggi, namun pendekatan-pendekatan drawing-less yang dilakukan dalam kurikulum pendidikan   terkait    CAD dan gambar manufaktur  dianggap belum mampu untuk memasyarakatkan penggunaan MBD di industri nasional dan perlu upaya lebih besar untuk dapat membuat perubahan budaya kerja industri tersebut berhasil.
Tantangan inisiatif MBD salah satunya adalah kesiapan industri dalam mengimplementasikan budaya  kerja  tersebut (Quintana,  2010). Banyak perusahaan beranggapan bahwa MBD belum cocok digunakan secara menyeluruh akibat permasalahan integritas dan stabilitas data elektronik. Hal ini dapat terjadi karena migrasi perangkat lunak dan interoperabilitas berbagai perangkat lunak yang berbeda di setiap perusahaan. Permasalahan interoperabilitas  ini juga diungkapkan oleh Gupta  (2021)  yang  meneliti dengan pendekatan  semantik antar perangkat lunak CAD/CAM/CAE yang memiliki  fitur  MBD. Interoperabilitas  Semantik  (SI)  suatu produk adalah pertukaran otomatis dari asosiasi makna data produk antar aplikasi dan domain
pada siklus pengembangan produk.
Pertukaran semantik  sangat tergantung pada fitur  suatu  produk, karena fitur ini terus berkembang  dan membawa informasi semantik terkait bentuk, fungsi dan sifat dari produk tersebut.
Mas  (2015)  dan  Saunders    (2013) mengaitkan insiatif MBD dengan pengelolaan daur hidup produk atau Product Lifecycle Management (PLM). Implementasi  MBD pada PLM  ini terutama digunakan pada industri pesawat terbang, yang telah mampu menghilangkan kebutuhan akan gambar kerja 2D.  Namun demikian terdapat satu kekurangan kapabilitas sistem PLM dan MBD itu sendiri, yaitu biaya untuk memelihara ribuan rancangan  internal perusahaan dan integrasi dengan jaringan pemasok global yang tentu saja memiliki sistem produksi yang berbeda-beda.  Vendor penyedia perangkat lunak PLM  mencoba mengatasi ini dengan meningkatkan kapabilitas untuk mengelola semua data yang diperlukan untuk menjalankan bisnis secara efisien biaya. Sistem PLM yang baru membutuhkan migrasi dan konversi data yang berujung pada biaya yang cukup tinggi apabila mencakup semua data produksi dan rantai pasok. Konversi data yang masif dan proses  disrupsi  juga akan mengganggu lini produksi yang cepat dan terintegrasi saat ini.

## SIMPULAN
Berdasarkan review artikel yang komprehensif, pemanfaatan MBD sebagai transformasi budaya kerja industri sangat direkomendasikan  untuk  inisiasi  pada  skala nasional.  Industri manufaktur nasional, terutama di bidang dirgantara  dan  otomotif dapat mengambil manfaat dari inisiasi MBD ini karena karakteristik produk yang kompleks, assembly yang banyak dan jumlah komponen yang banyak pula.  Pada tahap desain  memang  penggunaan  MBD belum terlihat banyak manfaatnya. Justru pada tahap ini diperlukan  perubahan  budaya kerja dengan tujuan melakukan suatu metode yang
memungkinkan  penggunaan satu berkas utama, yang berisikan informasi  terkait geometri produk, toleransi, cara pengerjaan, fitur permukaan dan sebagainya, untuk dapat digunakan bersama dengan mampu tukar yang baik,  sepanjang  daur hidup  suatu produk.  MBD baru akan terlihat  besar manfaatnya pada tahap selanjutnya dari daur hidup,  contohnya  pada pemesinan  dengan NC, inspeksi GD&T dan QA. Ketika produk sudah  berada di end user ,  MBD  masih  tetap berguna contohnya dalam maintenance, repair and overhaul (MRO). Pendekatan MBD dapat bersinergi saling menguatkan dengan metode lain dalam daur hidup produk, antara lain yang sudah terbukti adalah PLM, ECM, dan digital twin . Revolusi industri 4.0 juga membawa transformasi pada budaya kerja dengan pemanfaatan teknologi siber- fisik, contohnya pemanfaatan AR dengan MBD untuk penjaminan mutu produk. Hingga saat ini, permasalahan  utama yang menghambat penerapan MBD di industri, terutama industri  skala nasional, adalah interoperability antar  perangkat lunak CAD/CAM/CAE yang digunakan dan migrasi menuju budaya kerja drawing-less .

## DAFTAR RUJUKAN
Arifin A.N., Ristadi F.A. (2017).  Relevansi Kompetensi Teknik Gambar Manufaktur Di Smk Muhammadiyah 2 Jatinom Terhadap Kebutuhan Industri, Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin 2(2), 105–110
ASME, American Society of Mechanical Engineers, Digital Product Definition Data  Practices ASME Y14.41-2003, vol. ASME Y14.41-2003, American Society of Mechanical Engineers, New York, 2003, pp. viii, 91.
Barnard A., Frechette S., Srinivasan V. (2014). A portrait of an ISO STEP tolerancing standard as an enabler of smart manufacturing systems. 13 th

## CIRP Conference on Computer Aided
Tolerancing.
Bock C., Feeney A.B. (2013).  Engineering Change Management Concepts for
Systems Modeling.
Camba J., Contero M., Johnson M., Company
P. (2014). Extended 3D annotations as a new mechanism to explicitly communicate geometric design intent and increase CAD model reusability, Computer-Aided Design 57, 61–73.
Frechette S. (2011). Model Based Enterprise for Manufacturing. 44 th CIRP
International Conference on Manufacturing Systems . Frechette S.P., Jones A.T., Fischer B.R. (2013). Strategy for Testing Conformance to Geometric Dimensioning & Tolerancing Standards, Procedia CIRP 10, 211–215.
Gaha R., Durupt A., Eynard B. (2021). Towards the implementation of the Digital Twin in CMM inspection process,  opportunities, challenges and proposals, Procedia Manufacturing 54, 216–221. Geng J., Tian X., Bai M., Jia X., Liu X. (2014). A design method for three- dimensional maintenance, repair and overhaul job card of complex products, Computers in Industry 65(1), 200–209.
Gupta R.K.,  Gurumoorthy B. (2021). Feature-based  ontological framework for semantic interoperability in product development, Advanced Engineering Informatics 48, 101260. Hallmann M., Goetz S., Schleich B. (2019).
Mapping of GD&T information and
PMI between 3D product models in the STEP and STL format, Computer-Aided Design 115, 293–306.
Hartman, N., Zahner, J., Hedberg, T. and Barnard, A. (2017), Extending and Evaluating the Model-based Product Definition, Grant/Contract  Reports
(NISTGCR), National Institute of
Standards and Technology, Gaithersburg, MD. Huang R., Zhang S., Xu C., Zhang X., Zhang C. (2015). A flexible and effective NC machining process reuse approach for similar subparts, Computer-Aided Design 62, 64–77.
Lipman R., Lubell J. (2015). Conformance checking of PMI representation in CAD model  STEP data exchange files,
Computer-Aided Design 66.
Mas  F., Arista R., Oliva M., Hiebert B., Gilkerson I., Rios J. (2015). A Review of PLM Impact on US and EU Aerospace Industry, Procedia Engineering 132, 1053–1060. Mine A., et al. (2019). Effectiveness of current adhesive systems when bonding to CAD/CAM indirect  resin materials:
A review of 32 publications, Japanese Dental Science Review 55(1), 41–50.
Mohammed, S. K., Arbo, M. H., & Tingelstad, L. (2021). Leveraging model based  definition and STEP AP242  in task specification for robotic assembly. Procedia CIRP , 97, 92–97. Quintana V., Rivest L., Pellerin R., Venne F., Kheddouci F. (2010). Will Model-based Definition replace engineering drawings throughout the product lifecycle? A global perspective from aerospace industry, Computers in Industry 61(5), 497–508. Quintana V., Rivest L., Pellerin R.,
Kheddouci F. (2012). Re-engineering the Engineering Change Management process for a drawing-less environment, Computers in Industry 63(1), 79–90.
Ristadi F.A.,  Ngadiyono Y. (2017). Pengembangan Model Pembelajaran Berbasis  CTL  Untuk Meningkatkan Kompetensi Menggambar Berbantuan Komputer (CAD) Siswa SMK, Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin
2(1), 73–81
Saunders P., Cai B., Orchard N., Maropoulos
P.  (2013). Towards  a  Definition of
PLM-integrated Dimensional Measurement, Procedia CIRP 7, 670-
675. Srinivasan V. (2008). Standardizing the specification, verification, and exchange of product geometry:
Research, status and trends, Computer-
Aided Design 40(7). Trainer,  A.  , Hedberg, T. , Barnard, A. , Fischer, K. and Rosche, P. (2016). Gaps Analysis Of Integrating Product Design, Manufacturing, And Quality Data In The Supply Chain Using Model-Based Definition, Proceedings of the ASME 2016 Manufacturing Science and
Engineering Conference
Urbas U., Vrabič R., Vukašinović N. (2019).
Displaying Product Manufacturing Information in Augmented Reality for Inspection, Procedia CIRP 81,  832–
837.
Wan N., Mo R., Liu L., Li J. (2014). New methods of creating MBD process model,  On the basis of machining knowledge, Computers in Industry
65(4), 537–549. Yi Y., Yan Y., Liu X., Ni Z., Feng J., Liu J. (2021). Digital twin-based smart assembly process design and application framework for complex products and its case study, Journal of
Manufacturing Systems 58, 94–107. Zhao  D., Tian X., Geng J. (2016). A Comprehensive System for Digital Assembly Precision Simulation and Optimization of Aircraft, Procedia
CIRP 56, 243–248. Zhao D., Wang G., Guo W., Zhang Q.
(2019). An Integrated Framework for Aircraft Digital Assembly Coordination Design and Simulation, Procedia CIRP 83, 330–334.
Zhou Y., Li Y., Wang W. (2011). A feature- based fixture design methodology for the manufacturing of aircraft structural parts,
Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 27(6), 986–993.