## Reverse Engineering Blok Silinder, Comp-Head Genset X dan Pengaruh Developer terhadap Hasil 3D Scanning
Muhammad 1 , Herwan Yusmira 2, a
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Presiden, Bekasi, Jawa Barat, Indonesia
2 Program Studi Teknik Industri, Universitas Presiden, Bekasi, Jawa Barat, Indonesia
a herwan.yusmira@president.ac.id
Abstract. Reverse engineering is a process in manufacturing, which aims to reproduce or recreate an existing model either component, sub-assembly, or product without using the data document design or picture of the existing work. Reverse engineering on the cylinder block and com.head conducted to determine the actual size and shape of the part is to create a 3D surface or solid using Geomagic software design x based stl-file of the 3D scanning using ATOS II. Critical part of this part is located in the combustion chamber and the position of  head hole, so the tolerance used is ± 0.03 mm. By testing the differences between type A developer using the addition of an average dimension of 2 – 8 mm. With the addition of developer type B average dimension of  4 – 14 mm. While the difference between type A and type B by a margin dimensions of ± 0 – 11 mm, which developer A can affect the size of the work piece is better than the developer B.
Keywords. Reverse Engineering , Developer , Cylinder block , CAE , CAM .
Abstrak. Reverse engineering adalah sebuah proses dalam bidang manufaktur yang bertujuan untuk mereproduksi atau membuat ulang model yang sudah ada baik komponen, sub assembly , atau produk tanpa  menggunakan  data-data  dokumen  design  atau  gambar  kerja  yang  sudah  ada. Reverse engineering pada blok silinder dan com.head dilakukan untuk mengetahui bentuk dan ukuran aktual dari part tersebut dengan membuat 3D surface atau solid menggunakan software geomagic design x berdasarkan stl-file dari  proses 3D  scanning dengan ATOS  II .  Bagian critical dari  part  ini  adalah terletak pada ruang bakar dan posisi head hole , sehingga toleransi yang digunakan adalah ± 0.03 mm. Dengan  pengujian  terdapat  perbedaan  antara  penggunaan developer tipe  A  terjadi  penambahan dimensi rata-rata 2 – 8 mm. Dengan developer tipe B terjadi penambahan dimensi rata-rata 4 – 14 mm. Sedangkan perbedaan antara tipe A dan tipe B dengan selisih  dimensi  sebesar  ± 0  – 11 mm, dimana developer A dapat mempengaruhi ukuran benda kerja lebih baik dibanding developer B. Kata kunci. Reverse Engineering , Developer , Blok Silinder, CAE , CAM .

## Latar Belakang
Persaingan  dalam  dunia  industri  terutama  sektor  manufaktur  komponen  otomotif  cenderung meningkat  akibat  adanya  pertumbuhan  ekonomi  yang  positif  dari  tahun  ke  tahun.  Oleh  sebab  itu, setiap perusahaan yang terkait dengannya berupaya untuk selalu menciptakan keunggulan kompetitif dalam  hal  teknologi,  kualitas  produk  yang  dihasilkan,  produktifitas  dan  yang  lebih  penting  adalah menurunkan cost agar dapat bersaing dengan perusahaan lain.Untuk merealisasikan tujuan dalam hal menciptakan keunggulan kompetitif tersebut banyak metode dan cara yang dilakukan oleh masing – masing  perusahaan.  Salah  satu  caranya  adalah  dengan  menggunakan  metode reverse  engineering dengan  mengurai,  menganalisis,  mempelajari  produk  atau  rancangan  dari  pihak  lain  untuk menghasilkan produk yang baru atau lebih baik. Reverse engineering yang boleh dilakukan adalah mempelajari konsep, mutu, dan proses dari produk tersebut, bukan dengan tujuan meniru sama persis dengan  produk  tersebut. Reverse  engineering dimulai  dengan  produk  sedangkan  rekayasa  maju adalah meneliti suatu produk dan diakhiri dengan suatu produk. Konsep reverse engineering dalam
dunia industri pada dasarnya adalah menganalisa suatu produk yang sudah ada sebagai dasar untuk merancang produk baru yang sejenis, dengan memperkecil kelemahan dan meningkatkan keunggulan produk yang dihasilkan.
Dengan menggunakan bantuan software CAD , produk dapat digambarkan dalam produk digital, sehingga dapat dianalisis bagaimana produk itu bekerja, apa yang bisa dilakukannya, estimasi biaya produksi,  komponen–komponennya  terdiri  dari  apa  saja,  materialnya  seperti  apa,  dan  lain sebagainnya.  Proses reverse  engineering lebih  cepat  dalam  memenuhi  kebutuhan  pasar  dari  pada harus melakukan penelitian dari awal yang membutuhkan waktu lebih lama dan menghabiskan biaya yang  lebih  banyak  sehingga  tidak  efisien.  Hal  ini  menjadi  salah  satu  dasar  mengapa  metode  atau teknologi  ini  menjadi  sangat  penting  dan  akan  terus  dikembangkan  untuk  hasil  yang  lebih  baik. Beberapa negara yang sukses dalam melakukan reverse engineering dalam banyak hal adalah India, Iran,  Brazil  dan  juga  Tiongkok. Reverse  engineering juga  muncul  sebagai  jawaban  dalam penyediaaan  suku  cadang  untuk  mengganti  bagian  yang  rusak  atau  aus  dimana  tidak  adanya  data teknik  yang  tersedia.  Hal  ini  terjadi  akibat  dari  produk  yang  diimpor  tanpa  adanya drawing atau drawing yang  salah  atau  hilang.  Hal  ini  tentunya  menjadi  pilihan  yang  lebih  murah  dan  efisien dibandingkan dengan re-importing , tidak hanya untuk mengantikan spare part dengan segera, tetapi untuk membuat suku cadang tambahan guna mempertahankan periode produk yang lebih lama.
Tujuan dan manfaat yang ingin diperoleh adalah :
1. Mengetahui  tahapan  –  tahapan  dari  proses reverse  engineering suatu  produk  sebagai  salah  satu metode untuk membuat dan mengembangkan produk berdasarkan actual part.
2.  Mampu melakukan proses reverse engineering sampai dihasilkan drawing 3D CAD .
3.  Mampu  menganalisa  dan  mengetahui  parameter  yang  berpengaruh  terhadap  hasil  dari reverse engineering yang dilakukan.

## Metodologi Penelitian
a.  Melakukan Reverse Engineering
Langkah ini dilakukan untuk mengetahui tahapan  – tahapan proses reverse engineering sebagai salah satu metode dalam membuat suatu produk, mengembangkan dan membuat inovasi pada produk tersebut.  Laser  3D  scanner  yang  digunakan  untuk  men-scan  benda  kerja  adalah  ATOS  II  (GOM) dengan  akurasi  ketelitian  yang  cukup  tinggi.  Sedangkan  untuk  mengolah  data  hasil  3D scanning menggunakan software  reverse  engineering yaitu Geomagic  Design  X . Reverse  engineering yang dilakukan untuk mendapatkan mendapatkan 3D drawing berdasarkan actual part . Hasil dari proses ini dapat digunakan sebagai dasar dalam membuat design dan juga dapat digunakan langsung dalam CAE maupun CAM .

## b.  Pengujian Developer
Pengujian  developer  dilakukan  dengan  menggunakan  sampel  uji  berupa  benda  uji  berbentuk silinder dan solid dengan 2 jenis karakter warna. Developer yang akan diuji adalah jenis developer yang sering digunakan dalam melakukan reverse engineering .
c.  Lokasi Pengujian
Lokasi dilakukannya proses scanning adalah di depatemen CFS (Central Fasility Support) bagian metrologi.  Untuk  pengolahan  data  CAD  dilakukan  di  departemen  PDE  (Product  Development) bagian Engine.

## d.  Waktu Pengumpulan dan Pengolahan Data
Waktu pengumpulan dan pengolahan data pada bulan Juni 2015.

## e.  Analisis
Tahapan ini merupakan tahap dimana data  –  data  yang  diperoleh  diteliti  dan  dianalisa.  Dengan melakukan reverse engineering dapat  diketahui  parameter  – parameter yang berpengaruh  terhadap hasil  akhir  yang  diinginkan.  Analisa  dilakukan  pada  hasil  dari  pengukuran  pada  benda  uji  dengan membandingkan  penggunaan developer yang  berbeda.  Sehingga  dapat  diketahui  berapa  besar pengaruh penggunaan developer .

## Hasil dan Analisis
Flow Proses Reverse Engineering Blok Silinder & Comp. Head
Informasi  dalam  flow  proses  dapat  memberikan  pengertian  tentang  jalannya  proses kegiatan.Berikut adalah flow proces reverse engineering blok silinder & comp. head :
Gambar 2. Flow proses scanning blok silinder & comp. Head
Equipment yang digunakan adalah : Seperangkat 3D laser scanner & Software ATOS II dari GOM, developer, point, cleaner dan alat pendukung seperti jig.
a. Pre-scanning
Proses persiapan sebelum melakukan scanning . b. Cleaning benda kerja
Benda kerja yang akan di scan dibersihkan dari minyak, air dan kotoran menggunakan kain lap dan cleaner.  Dalam  proses  ini  perlu  diperhatikan  benar  –  benar  kebersihannya  agar  hasilnya  dapat maksimal.  Apabila  terdapat  bagian  –  bagian  yang  tidak  diperlukan,  maka  diusahakan  agar  bagian tersebut dipisahkan dari objek benda kerja karena dapat berpengaruh terhadap besarnya ukuran file. c. Reference point
Pemberian point ditempatkan pada bagian blok  silinder, minimal  point yang dapat  ditempatkan pada  benda  kerja  atau  meja  putar  adalah  4  buah.  Apabila  dalam  melakukan  scanning  diharuskan
untuk  merubah  posisi  benda,  maka  titik  referensi  benda  kerja  tidak  akan  berubah.  Hal  ini memungkinkan untuk mengambil posisi atau ukuran benda kerja dapat ter-capture dengan maksimal. d.  Penyemprotan developer
Developer yang diterapkan pada benda kerja harus setipis mungkin untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Karena ketebalan developer akan berpengaruh pada hasil dimensi yang diperoleh. e. Cleaning referensi point
Setelah dilakukan penyemprotan dengan developer , point – point yang ditempatkan pada benda kerja akan tertutupi oleh lapisan dari developer, sehingga harus dibersihkan mengunakan cutton bud atau tisu.
f.   Proses scanning
Proses  ini  merupakan  proses  utama  dalam  melakukan scanning benda  kerja.  Parameter  – parameter yang berkaitan dengan proses ini juga perlu diperhatikan diantaranya temperatur, vibrasi, kelembaban udara, dan lain sebagainya.
Data – data pada saat dilakukan scanning :
 Temperatur : 22,9° C
 Humadity : 58%
 Dew point : 14,2° C

## g.  Extraction
Output dari proses ini adalah capture obyek benda berupa yang dapat disimpan dalam bentuk 3D file dengan format stl-file .
Gambar 3. Proses scanning Gambar 4. Data stl blok silinder & Comp.Head h. Segmentation & fitting surface
Setelah proses scanning, selanjutnya dilakukan proses mengolah data hasil scanning menjadi bentuk 3D surface atau 3D solid dari data stl blok silinder dan comp.head. Berikut adalah langkah – langkah yang dilakukan dalam proses ini :

## - Import Data
Data yang akan dibuat berupa stl-file yang terdiri dari point – point dalam jumlah yang banyak membentuk profil benda kerja.
- Polygon mesh
Polygon mesh adalah kumpulan polygon (“permukaan”) yang bersama-sama membentuk “kulit” dari suatu obyek. Bagian yang kurang smooth atau tidak ter- scan dapat di edit dan direpair sehingga hasil yang diperoleh akan maksimal.
- Segmentation
Langkah ini mengelompokkan bagian – bagian dari objek mesh ke dalam bagian yang terdeteksi sebagai profil yang serupa.
Gambar 6. Polygon mesh Gambar 7. Region group .
Contoh : Region 1 terdeteksi sebagai cylinder
Region 2 terdeteksi sebagai plane / permukaan yang rata Apabila dalam region group ini terdapat bagian yang serupa tetapi tidak dalam satu zona region maka dapat dilakukan pengelompokan region dengan cara manual yaitu menggabungkannya (merge).
- Surface & solid modeling
Untuk membuat surface or solid model dilakukan dengan cara mengambil sketch dari masing – masing profil blok silinder dan comp. head . Kemudian membuat surface dari sketch tersebut dan yang terakhir adalah menggabungkan surface -nya ( ex. trim, fillet, chamfer, merge ).
Gambar 8. Pembuatan surface & solid model
Sebelum atau setelah membuat surface & solid model harus dilakukan pengecekan deviasi dari surface yang di buat dengan actual part (blok silinder& comp. head. ). Hal ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar penyimpangan ukuran yang terjadi.

## 1
Zona yang dilingkari adalah bagian critical yang harus dijaga, hal ini dikarenakan pada area tersebut sebagai ruang bakar. Toleransi yang digunakan pada area tersebut adalah ±0.03 mm.
- Export data (finish)
Beberapa format file data yang dapat di export dengan menggunakan software geomagic design x adalah iges file ( igs ), parasolid text file ( x_t ), step file ( stp ), CATIA V5 file ( catpart ). Sedangkan untuk silender blok dan head comp. yang telah di buat solid modelnya di export dalam format x_t file dan stp file .

## Pembuatan 3D & 2D CAD
Setelah mendapatkan 3D solid dari proses reverse engineering dilakukan pengeditan dan penyempurnaan drawing 3D diantaranya membuat thread hole dan membuat drawing 2D-nya menggunakan software solidwork 2014. Hal ini dikarenakan untuk profil tertentu tidak dapat dikerjakan dengan menggunakan software geomagic design x.
Gambar 10. 3D solid blok silinder & comp. head.
Gambar 11. Drawing 2D blok silinder & comp. Head

## Hasil Pengujian Developer
- Parameter Pengujian
Pengujian ini dilakukan pada sample developer yang digunakan dalam proses reverse engineering di bagian departemen CFS. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan developer terhadap dimensi dan kualitas objek benda yang di scan . Sampel yang digunakan adalah benda yang berpentuk silinder. Parameter pengukuran :
a. Sample developer : 2 buah (tipe A dan Tipe B) b. Benda uji : 4 buah
c. Lensa kamera scanner : kamera kecil d. Temperatur ruangan : standar 20 - 23° C e. Ukuran point : Ø 0.5 mm

## -   Proses Pengujian
Dalam pengujian ini penempatan point diletakkan pada meja uji sebanyak 6 buah, hal ini dilakukan supaya  proses scanning selanjutnya  dapat  menghemat point .  Jarak  penyemprotan  antara developer dengan sampel uji dengan jarak ± 20 cm .
Gambar 12. Proses scanning sampel
Gambar 13. Sampel pengujian
Keterangan :  Sampel 1-3 : Karakter warna abu – abu ( tidak shine)
Sampel 4 : Karakter warna shine
Bagian yang ditunjukkan anak panah berwarna biru adalah bagian top surface. Pada bagian ini digunakan sebagai referensi plane yang kemudian di offset sejauh 1  – 5 mm dari top surface, hal ini dikarenakan profil dari benda uji mempunyai cylindricity yang kurang bagus.
Gambar 14. Hasil 3D scan tanpa menggunakan developer
Gambar 15. Hasil 3D scan menggunakan developer
Analisa : Pada gambar 14 yang tidak dilingkari menunjukkan bahwa profil benda uji dapat ter-capture dengan  baik,  sedangkan  pada  benda  uji  yang  dilingkari  profil  benda  uji  tidak  dapat  ter-captue.  Objek
benda  yang  shine  akan  memantulkan  cahaya  apabila  terkena  cahaya  laser  scanner,  sehingga menyebabkan objek benda tersebut tidak dapat ter-capture.
Pada gambar 15 menunjukkan bahwa dengan menggunakan developer hasil scanning terlihat smooth, sedangkan  untuk  bagian  yang  dilingkari  dapat  ter-capture.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  secara  kualitas pengaruh penggunaan developer sebagai solusi terhadap profil benda yang shine serta profil benda yang kurang bagus.

## Data Pengujian
Berikut adalah data yang didapat dalam melakukan pengujian :
1.  Data perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer tipe A.
Tabel 1. Perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer tipe A. No. Work Piece Jarak Pengukuran (frm Top.surf.) (mm) Tanpa Developer  Devp.A (R-mm) Selisih Rata - Rata 1 1 13,6126 13,6198 0,0072 0,0081 2 13,6378 13,6384 0,0006 3 13,6333 13,6459 0,0126 4 13,6288 13,6459 0,0171 5 13,6468 13,6498 0,003 2 1 13,6459 13,6538 0,0079 0,006 2 13,6489 13,6538 0,0049 3 13,6499 13,6548 0,0049 4 13,6483 13,6570 0,0087 5 13,6567 13,6603 0,0036 3 1 13,6285 13,6303 0,0018 0,0024 2 13,6498 13,6505 0,0007 3 13,6593 13,6591 -0,0002 4 13,663 13,6636 0,0006 5 13,6588 13,6679 0,0091
Analisa : Data di atas menunjukkan bahwa terdapat selisih ukuran antara penggunaan developer tipe A. Dimana dengan menggunakan developer A terjadi penambahan dimensi rata – rata sebesar 2 - 8 μm.
2.  Data perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer tipe B. Tabel 2. Perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer tipe B.
No. Work Piece Jarak Pengukuran (frm Top.surf.) (mm) Tanpa Developer  Devp.B (R-mm) Selisih Rata - Rata 1 1 13,6126 13,6262 0,0136 0,0145 2 13,6378 13,6404 0,0026 3 13,6333 13,6514 0,0181 4 13,6288 13,6553 0,0265 5 13,6468 13,6585 0,0117 2 1 13,6459 13,6614 0,0155 0,01468
2 13,6489 13,6653 0,0164 3 13,6499 13,6599 0,01 4 13,6483 13,6647 0,0164 5 13,6567 13,6718 0,0151 3 1 13,6285 13,6352 0,0067 0,00434 2 13,6498 13,6517 0,0019 3 13,6593 13,6601 0,0008 4 13,663 13,6661 0,0031 5 13,6588 13,6680 0,0092
Analisa : Data di atas menunjukkan bahwa terdapat selisih ukuran antara penggunaan developer tipe B. Dimana dengan menggunakan developer B terjadi penambahan dimensi rata – rata sebesar 4 – 14 μm.
Untuk  mengetahui  secara  jelas  selisih  dimensi  antara  penggunaan developer dengan  tanpa menggunakan developer dapat dilihat dari garafik di bawah ini.
Selisih perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer jenis A dan B pada benda uji 1
Selisih perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer jenis A dan B pada benda uji 2
Selisih perbedaan dimensi antara benda uji tanpa developer dengan penggunaan developer jenis A dan B pada benda uji 3
Benda  uji  ke  4  tidak  dilakukan  perbandingan,  hal  ini  dikarenakan  pada  proses  scanning  tanpa developer  benda  uji  tidak  ter- capture .  Untuk  mengetahui  selisih  dimensi  antara  penggunaan developer A dengan developer B dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 3. Selisih dimensi antara developer tipe A dengan B
No. Work Piece Jarak Pengukuran (frm Top.surf.) (mm) Tanpa Developer  Devp.B (R-mm) Selisih Rata - Rata 1 1 13,6198 13,6262 0,0064 0,0064 2 13,6384 13,6404 0,002 3 13,6459 13,6514 0,0055 4 13,6459 13,6553 0,0094 5 13,6498 13,6585 0,0087 2 1 13,6538 13,6614 0,0076 0,01468 2 13,6538 13,6653 0,0115 3 13,6548 13,6599 0,0051 4 13,6570 13,6647 0,0077 5 13,6603 13,6718 0,0115 3 1 13,6303 13,6352 0,0049 0,00434 2 13,6505 13,6517 0,0012 3 13,6591 13,6601 0,001 4 13,6636 13,6661 0,0025 5 13,6679 13,6680 0,0001 3 1 15,8529 15,8556 0,0027 0,00434 2 15,8537 15,8550 0,0013 3 15,8547 15,8552 0,0005 4 15,8556 15,8545 -0,0011 5 15,8547 15,8548 0,0001
Analisa : Dari data diatas diketahui bahwa selisih dimensi antara developer A dengan developer B adalah ± 0 - 11 μm. Dan data dimensi yang lebih kecil adalah dengan menggunakan developer A.

## Kesimpulan
Reverse engineering pada blok silinder dan comp- head dilakukan untuk mengetahui bentuk dan ukuran  actual  dari  part  tersebut  dengan  membuat 3D surface  or  solid menggunakan software geomagic design x berdasarkan stl-file dari proses 3D scanning yang menggunakan software ATOS II . Sedangkan  untuk  membuat drawing  2D dan  memperbaiki  data 3D digunakan software  solidwork 2014.  Deviasi  penyimpangan  harus  selalu  diperhatikan  dalam  membuat 3D  surface  or  solid agar kesalahan  dalam  menggambar  dapat  diperkecil.  Bagian  critical  dari  kedua  part  ini  adalah  terletak pada ruang bakar dan posisi thead hole , sehingga toleransi yang digunakan adalah ± 0.03 mm.
Benda dengan karakter warna yang shine tidak dapat ter- capture oleh kamera, sehingga diperlukan coating agar  dapat  ter- capture yaitu  dengan  menerapkan  developer.  Penggunaan developer berpengaruh  terhadap  kualitas  hasil scanning dan  dimensi  meskipun  tidak  terlalu  signifikan. Sehingga dilakukan pengujian, jenis developer yang diuji adalah 2 tipe yaitu tipe A dan B. Setelah dilakukan pengujian, terdapat perbedaan antara penggunaan developer dengan tanpa menggunakan developer yaitu :
1. Dengan menggunakan developer tipe A terjadi penambahan dimensi rata – rata 2 – 8 μm.
2. Dengan menggunakan developer tipe B terjadi penambahan dimensi rata – rata 4 – 14 μm.
Sedangkan perbedaan antara tipe A dan tipe B dengan selisih dimensi sebesar ± 0 - 11μm, dimana developer A dapat mempengaruhi ukuran benda kerja lebih baik dibanding developer B.

## Daftar Pustaka
[1]  http://bertozone.blogspot.com/2011/10/rendering-3d-desain-permodelan-grafis. Diakses tanggal 20 Mei 2015.
[2]  https://id.m.wikipedia.org/wiki/CAD. Diakses tanggal 14 Mei 2015.
[3]  http://www.cadanda.com. CAD Solutions, LLC. 2011. Computer-Aided Design & Applications. Diperoleh tanggal 12 Maret 2015.
[4]  Kumar, A., Jain, P.K. & Pathak, P.M. 2013. Reverse Engineering in Product Manufacturing: An Overview, Chapter39.Vienna : DAAAM International Scientific Book.
[5]  Peter hervay, dkk. 2012. CAD BOOK. Budapest: Budapest University
[6]  Prof.Dr.Suryana,M.si. 2010. Metodologi Penelitian  – Model Praktis Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif (Buku Ajar Perkuliahan) : Universitas Indonesia.
[7]  Rathone, N. & Jain, P.K. 2014. Reverse Engineering Applications in Manufacturing Industries: An Overview, Chapter 45.Vienna : DAAAM International Scientific Book.
[8]  Raja, Vinesh. 2008. Introduction to Reverse Engineering. UK: University of Warwick.
[9]  Vinesh Raja, and Kiran J. Fernandes. 2008. Reverse Engineering An Indutrial Perspective. UK: Springer Science + Business Media.
[10] www.dimeg.poliba.it.  Semi-Aautomatic  Low  Cost  3D  Active  Scanning  Systems  for  Reverse Engineering. Diperoleh tanggal 12 Maret 2015.
[11] www.scribd.com. Bambang WF. 2009. Materi Kuliah CAD/CAM. Diakses tanggal 29 Mei 2015.