Perkembangan teknologi saat ini memungkinkan kita untuk melakukan pekerjaan dengan lebih mudah, cepat, serta memiliki nilai efisiensi yang tinggi. Istilah industri 4.0 lahir dari ide revolusi industri ke empat. Revolusi industri terjadi empat kali (Davies, 2015). Revolusi industri secara simple artinya adalah perubahan besar dan radikal terhadap cara memproduksi barang. Perubahan besar ini tercatat tiga kali, dan saat ini mengalami revolusi industri yang keempat. Termasuk industri elektronika yang juga ikut kena imbasnya dalam industri 4.0 ini.
Revolusi industri pertama terjadi di Inggris pada tahun 1784 yaitu proses yang dimulai dengan ditemukannya lalu digunakannya mesin uap dalam produksi barang. Penemuan ini penting sekali, karena sebelum adanya mesin uap, kita hanya bisa mengandalkan tenaga otot, tenaga air, dan tenaga angin untuk menggerakkan apapun.
Revolusi industri yang kedua terjadi pada awal abad ke-20. Tenaga otot sudah digantikan oleh mesin uap, dan kini tenaga uap mulai digantikan dengan tenaga listrik untuk digunakan produksi secara massal. Setelah mengganti tenaga otot dengan uap, lalu produksi pararel dengan serial, perubahan yang terjadi pada revolusi industri ketiga adalah manusianya. Revolusi ketiga dipicu oleh mesin yang bergerak, yang berpikir secara otomatis: komputer dan robot.
Salah satu komputer pertama yang dikembangkan di era Perang dunia 2 sebagai mesin untuk memecahkan kode buatan Nazi Jerman, yaitu computer yang bisa diprogram pertama yang bernama Colossus adalah mesin raksasa sebesar sebuah ruang tidur. Tidak punya RAM, dan tidak bisa menerima perintah dari manusia melalui keyboard, apalagi touchscreen, tapi melalui pita kertas. Komputer ini juga memerlukan listrik luar biasa besarnya: 8500 watt. Namun, kemajuan teknologi computer mengalami kemajuan yang pesat setelah perang dunia kedua selesai. Penemuan semi konduktor, disusul transistor, lalu integrated chip (IC), serta rangkaian elektronika dasar sehingga membuat ukuran computer semakin kecil, listrik yang dibutuhkan semakin sedikit, sementara kemampuannya menghitungnya mengalami pengingkatan.
Mengecilnya computer menjadi penting, sebab kini computer bisa dipasang di mesin-mesin yang mengoperasikan lini produksi. Kini, computer menggantikan banyak manusia sebagai operator dan pengendali lini produksi. Proses ini disebut “Otomatisasi” dengan membutuhkan teknik dasar elektronika seperti rangkaian elektronika dasar, sensor, op-amp, dan motor listrik.
Baca: Uji Kualitas Susu Formula Dengan WDXRF Spectrometer
Peralatan Otomatisasi pada elektronika industri
Rangkaian elektronika dasar
Rangkaian elektronika adalah susunan dari komponen elektronika yang mempelajari ilmu tentang arus listrik lemah. Arus lemah adalah suatu sistem atau rangkaian yang berhubungan dengan kelistrikan yang memiliki nilai arus yang kecil. Arus lemah juga dapat dikategorikan kedalam sistem kendali (control) atau Automatisasi. Rangkaian listrik yang memakai komponen elektronika aktif dan sirkuit terpadu (IC chip). Rangkaian elektronika dikategorikan menjadi 3 bagian yaitu: rangkaian analog, rangkaian digital, dan rangkaian kombinasi diantaranya. Komponen rangkaian elektronika dasar yang harus dibutuhkan adalah resistor, diode, transistor, rangkaian AC dan DC.
Sensor
Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor bekerja dengan transduser, transduser sendiri adalah sistem yang melengkapi alat sensor dapat memiliki keluaran. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Pengukuran dan pengendalian berkaitan erat dengan sistem control dalam suatu proses produksi. Jenis sensor secara garis besar dibagi menjadi 2 jenis yaitu: sensor fisika dan sensor kimia.
Op-amp
Penguat operasional atau op-amp adalah penguat differensial yang memiliki penguatan yang sangat tinggi. Op-amp tersusun dari resistor, diode, dan transistor: Penyusunan dari op-amp tersebut disusun dalam sebuah rangkaian yang terintegrasi atau yang biasa dikenal dengan Integrated Circuit (IC) yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada Op-Amp. Op-Amp dalam aplikasinya biasa digunkan sebagai penguat sinyal arus searah (DC) maupun arus bolak-balik (AC), rangkaian inverter, non-inverter, integrator, dan differensiator.
Baca: 7 Jenis Alat Peraga Elektronika dan Fungsinya
Motor Listrik
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energy listrik menjadi energy mekanik. Motor listrik yang umum digunakan adalah motor listrik asinkron, di mana rotor disuplai dengan tegangan AC atau DC melalui komutator, dan sikronmotor. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energy mekanik menjadi energy listrik adalah dynamo atau generator. Menghasilkan tegangan AC, DC, dan AC-DC dengan generator serta menghasilkan tegangan menggunakan self-generator.
Semua revolusi itu terjadi menggunakan revolusi sebelumnya sebagai dasar. Industri 2.0 tidak akan muncul selama kita masih mengandalkan otot, angin, dan air untuk produksi. Industri 3.0 intinya meningkatkan lini produksi dengan computer dan robot. Jadi industri 4.0 juga pasti menggunakan computer dan robot sebagai dasarnya.
Jaringan komunikasi pada revolusi industri 4.0 sudah memanfaatkan pelatihan Bluetooth, USB, serta RFID. Teknologi pelatihan bluetooth memberikan manfaat untuk sistem kendali konvensional yang dilakukan secara otomatis oleh pengguna atau operator. Dalam sistem kendali konvensional saat ini masih belum bisa dengan jarak jauh, sering terjadi masalah yang menghambat proses pengontrolan tersebut. Teknologi pelatihan USB memungkinkan untuk menggunakan port USB sebagai media transfer data. Teknologi pelatihan RFID dimanfaatkan untuk penggunaan ID-Card sebagai pengganti kunci konvensional. Dengan menggunakan ID-Card, maka keamanan serta probabilitas pengguna meningkat. Smart Door Lock sistem merupakan teknologi yang bertujuan untuk memudahkan setiap pemilik rumah agar mempunyai pintu yang pintar, aman, dan praktis. Sistem ini menggunakan RF-ID Card yang berfungsi sebagai alat scan barcode atau kode kunci untuk membuka pintu. Serta dilengkapi dengan micro servo sebagai motor penggerak atau actuator pengunci pintu rumah.
Dengan terjadinya revolusi industri 4.0, Smart Factory ( Pabrik pintar ) mencoba untuk memenuhi kebutuhan pelanggan dengan teknologi baru seperti internet, sensor, cloud computing, dan machine learnings. Semua komputer tersambung ke sebuah jaringan bersama. Inilah bagian penting dalam proses control sehingga kita selalu tersambung ke jaringan tersebut sesuai kebutuhan pengguna/user. Apabila terjadi kerusakan pada salah satu komponen, maka sistem akan berhenti beroperasi dan akan memakan waktu yang cukup lama untuk memperbaikinya. Pemberitahuan tersebut akan dikirimkan melalui jaringan internet kepada pengguna/user untuk memperbaikinya. Pemanfaatan sensor berguna untuk melakukan pemilihan terhadap barang yang diproduksi dengan memperhatikan bentuk, warna, serta ukuran dan lain yang berhubungan dengan faktor produksi.
Produksi unit industri 4.0 memanfaatkan DC motor, Servomotor, Teknologi control seperti relays, PLC, motion control, CNC. Serta sensor dan juga RFID. Revolusi Industri 4.0 sudah berintegrasi HMI (Human Machine Interface) dan pemanfaatan RFID. HMI adalah sebuah interface atau tampilan penghubung antara manusia dengan mesin. HMI juga merupakan user interface dan sistem control untuk manufaktur.
Era revolusi industri 4.0 semakin mempertegas peran teknologi dengan memaksimalkan pemanfaatan internet sebagai media komunikasi serta control terhadap perangkat penunjang produktifitas manusia saat ini. Manfaat utama dari revolusi industri 4.0 adalah : efficiency, agility, innovation, customer experience, cost, dan revenues.
