Pertemuan 8

prototyping merupakan salah satu metode pengembangan perangkat lunak yang banyak digunakan. Dengan metode prototyping ini pengembang dan pelanggan dapat saling berinteraksi selama proses pembuatan sistem.

1. Rapid prototyping

adalah kelompok teknologi manufaktur modern yang digunakan untuk menghasilkan prototype tiga dimensi. metode ini hampir sama antara satu dengan yang lainnya dimana pada rapid prototyping ini material ditambahkan dalam bentuk lapisan-lapisan.

Beberapa keuntungan dari penggunaan rapid prototyping antara lain
a. bisa membentuk geometri 3 dimensi yang rumit dan kompleks
b. bekerja secara otomatis berdasarkan modeling CAD (Computer Aided Design)
c. dalam proses pabrikasi menggunakan mesin secara umum dan tidak membutuhkan alat khusus
d. campur tangan manusia sangat minimum
e. menghasilkan prototype yang akurat.

Kurt (1991) mengklasifikasi Rapid prototyping berdasarkan jenis material yang akan digunakan yaitu:
a. Liquid based techniques
1) Stereolithoghraphy
(SLA) adalah teknik (RP) yang menggunakan lapisan demi lapisan manufaktur berdasarkan photopolymerization.
2) Holographic interference solidification
adalah berdasarkan photopolymerization. Ide dari HIS adalah memproyeksikan image dari sebuah model pada tangki cairan photosensitive monomer dan kemudian memadat menjadi bentuk tiga dimensi secara sekaligus dan dibuat titik demi titik atau sedikit .
3) Beam interference solidification
adalah proses rapid prototyping (RP) berbasis polimer yang paling bermanfaat. 

4) Solid ground curing
memiliki 2 siklus utama yaitu siklus membuat photomask dan siklus fabrikasi lapisan.
Tahap-tahap pengerjaan solid ground curing (SGC) adalah
a) file CAD dipersiapkan 
b) lapisan photosensitive polymer disemprotkan
c) photomask dipersiapkan menggunakan electrophotography (xerography)
d) mask plate ditemptkan pada bagian atas platform dan objek berada pada bagian bawahnya
e) sinar ultraviolet dipancarkan pada lapisan hingga memadat dengan sempurna 
f) polimer sisa dihilangkan dengan cara divakum dan diganti dengan wax
g) wax dikeraskan dengan menggunakan wax cooling plate
h) milling head digunakan untuk memproses photopolymer menjadi ukuran yang  diinginkan dan mempersiapkan lapisan berikutnya 
i) mask plate dikikis dan digunakan kembali pada setiap lapisan
j) proses diatas diulang sampai objek selesai dibuat
5) Liquid thermal polymerization
menggunakan thermoset sebagau ganti dari photopolymer, yang normalnya digunakan pada stereolithography. Pemadatan terjadi oleh pembuangan panas bukan karena pengaruh cahaya laser. Pelepasan panas mungkin menimbulkan kesulitan untuk mengontrol keakuratan. Sistem LTP memiliki 2 jet untuk plastic object dan jet lainnya untuk menopang material. cairan dimasukkan ke dalam individual jetting heads, yang menyemprotkan tetesan kecil dari material dan bergerak pada koordinat x-y untuk membentuk lapisan pada objek.

6) Fused deposition modeling
adalah teknologi rapid prototyping kedua paling banyak digunakan setelah stereolithography. Proses FDM tidak seperti proses rapid prototyping lain karena tidak menggunakan laser untuk menghasilkan lapisan permukaan.

7) Multijet modeling
memiliki head yang bergerak maju dan mundur seperti sebuah printer, membuat sebuah lapisan yang pada akhirnya menjadi 3 dimensi

8) Ballistic particles manufacturing
Pada BPM aliran material yang berbentuk cair dikeluarkan dari sebuah nozzle. material dipisah menjadi berbentuk tetesan dan dengan segera menjadi dingin sehingga pada akhirnya membentuk sebuah part. proses BPM menggunakan sistem CAD (computer aided design) yang menghasilkan model tiga dimensi.

9) Shape deposition manufacturing
adalh metodologi fabrikasi batu untuk secara otomatis membuat lapisan material menjadi bentuk 3 dimensi, bentuk yang kompleks serta struktur yang terdiri dari multimaterial.

b. Powder Based Tchniques
1) Selective laser sintering
SLS adalah metode fabrikasi prototype dengan melakukan proses penyinteran (proses menjadikan hampir meleleh sehingga membentuk massa yang menyatu) pada serbuk logam atau non logam yang dipilih sehingga akhirnya menjadi sebuah objek, sebuah lapisan tipis serbuk dipanaskan oleh panel pemanas infrared.

2) Laser engineered net shaping
meja x-y bergerak untuk membentuk pola objek sementara head laser bergerak ke atas secara vertical setelah setiap lapisan selesai dibuat. pada laser engineered net shaping (LENS) ini bisa menggunakan material yang bervariasi seperti stainless steel, inconel, tembaga, alumunium dan termasuk titanium.

3) Three dimensional printing
Three dimensional printing mengkombinasikan fitur SLS dan BPM. Material serbuk disimpan sebagaimana pada SLS dan proses dimulai pada bagian atas lapisan. Untuk melakukan ini serbuk dengan takaran tertentu dikeluarkan dari ruang persediaan melalui pergerakan piston ke atas. 

c. Solid based processes 
1) Solid based polymerization
menggunakan solid to solid polymerization dan bukan liquid to solid. Part dibuat dengan menggunakan semi polymerized pastic foils
2) Laminated object modeling
pada LOM profil objek dipotong dengan menggunakan laser

2. Terminology prototyping
terdiri atas 
a. prototype horisontal 
sangt luas, mengerjakan atau menunjukkan sebagian besar interface, tapi tidak mendalam
b. prototype vertikal
lebih sdikit spek atau fitur dari interface yang disimulasikan, tetapi dilaksanakan dengan rincian yang sangat baik
c. early prototyping 
beberapa keuntungan dari sistem prototype cepat:
> pengurangan biaya proyek dan resiko
> dapat digunakan pada industri yang berbeda 
> mudah dalam mendeteksi kesalahan
> hanya lengkap kepuasan atas produk yang lengkap ini dirancang
> greater ditingkatkan kemampuan visualisasi langsung dari tahap pertama jika merancang.
> semua kekurangan mendesain dapat dideteksi dengan mudah sebelum pembuatan produk dimulai
> produsen, desainer dan user dapat membahas produk dan bekerja ke depan untuk mendapatkan produk terbaik.
d. late prototyping (prototype lambat)
e. low fidelity prototyping 
f. mid fidelity prototyping (prototype dengan tingkat ketepatan sedang)
g. high fidelity prototyping (prototype dengan tingkat ketepatan yang tinggi)

3. Metode prototyping 
a. tahapan metode prototyping
1. pengumpulan kebutuhan
2. membangun prototype/ prototyping 
3. evaluasi prototyping
4. mengkodekan sistem
5. menguji sistem 
6. evaluasi sistem
7. menggunakan sistem
b. Kelebihan metode prototyping
1) menghemat waktu dalam pengembangan sistem
2) penentuan kebutuhan lebih mudah diwujudkan
3) pelanggan/ klien berpartisipasi aktif dalam pengembangan sistem
4) komunikasi yang baik antara pelanggan dan pengembang
5) pengembangan dapat lebih mudah dalam menentukan kebutuhan pelanggan
c. kekurangan metode prototyping
1) proses  perencanaan dan analisis terlalu singkat 
2) biasanya kurang fleksibel dalam menghadapi perubahan
3) pengembang kadang-kadang membuat kompromi implementasi dengan menggunakan sistem operasi yang tidak relevan dan algoritma yang tidak efisien