Prof.Dr.Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE.MS.IPU.ASEAN Eng. Riset Group: Perancangan dan Manufaktur Produk Mekanikal, Biomekanikal dan Komposit. Universitas Indonesia. Dr. Yossita Wisman, SE,MMPd. Pascasarjana Pendidikan IPS. Universitas Palangka Raya.

Abstrak

Paper ini membahas perjalanan evolusi desain produk industri dari era Revolusi Industri hingga era Revolusi Etika, dengan fokus pada transformasi nilai dan pendekatan dalam praktik desain. Berawal dari perkembangan desain industri klasik yang berakar pada produksi massal dan efisiensi manufaktur, makalah ini menelusuri perubahan paradigma menuju desain berbasis teknologi, pemikiran sistemik, dan integrasi kecerdasan buatan. Dalam konteks Revolusi Industri 5.0, desain tidak lagi sekadar memenuhi fungsi utilitarian, tetapi juga harus mengedepankan nilai-nilai kemanusiaan, keberlanjutan, dan tanggung jawab sosial. Konsep Ethical Design diperkenalkan sebagai pendekatan yang menyeimbangkan fungsi, estetika, dan etika, dengan tujuan menciptakan produk yang tidak merugikan secara ekologis, sosial, maupun psikologis. Paper ini mengajak komunitas desain nasional untuk menjadikan nilai-nilai etis sebagai fondasi kegiatan desain produk industri, guna mendorong pembangunan yang inklusif, berkelanjutan, dan berkeadaban.

Kata Kunci: Desain Produk Industri, Desain dan Pengembangan Produk, Ethical Design

Abstract

This paper explores the evolutionary journey of industrial product design from the Industrial Revolution to the dawn of an Ethical Revolution, focusing on the shifting values and approaches in design practice. Beginning with classical industrial design rooted in mass production and manufacturing efficiency, the discussion traces the paradigm shift toward technology-driven, system-oriented design thinking and the integration of artificial intelligence. In the context of Industry 5.0, design is no longer solely utilitarian but must also embody human-centered values, sustainability, and social responsibility. The concept of Ethical Design is presented as an approach that balances function, aesthetics, and ethics, aiming to create products that do not cause psychological, social, or ecological harm. This paper calls upon the national design community to embed ethical values as the foundation of industrial product design activities, in order to foster inclusive, sustainable, and humane development.

Keywords: Industrial Product Design, Product Design and Development, Ethical Design

1.Pendahuluan/Orientasi: Konsep dan Definisi:

Apa itu Ethical Design?

Ethical Design/Desain Etis adalah Pendekatan Desain yang memastikan desain tidak merugikan baik secara psikologis, social, maupun ekologis sembari meningkatkan kesejahteraan pengguna.

Tujuan Ethical Design?

Tujuan dari Ethical Design adalah untuk menciptakan solusi yang efektif, bertanggung jawab dan dapat membangun kepercayaan pengguna, baik secara fungsional maupun nilai-nilai kemanusiaan dan keberlanjutan.

2. Orientasi sejarah Perkembangan Desain Produk Industri

2.1.Sejarah Perkembangan Desain Industri Klasik (Revolusi industry sd pertengahan abad ke 20), (John Heskett, 1980) [8]:

Dengan kian meluasnya dan kian berkembagnya lintas wilayah geografis, maka lingkungan visual kita sehari-hari pun dikuasai oleh produk-produk berdasarkan metode-metode manufaktur industri:

• Dari Kerajinan Tradisional ke seni Industri
• Industrialisasi dengan upaya mencari keharmonisan
• Produksi Massal dan Sistem Amerika
• Standarisasi dan Rasionalisasi
• Seni dan Industri awal abad 20
• Timbulnya desain industry professional
• Perkenalan dengan stream lining
• Desain Gabungan dan Identitas Produk
• Penemuan Teknologi dan desain untuk rumah
• Bermain, belajar, bekerja dan beristirahat
• Produksi Massal dan Pilihan Pribadi
• Desain dan Politik

2.2.Perkembangan Ilmu Perancangan Teknik (Engineering Design): Dari era Elemen Mesin (Mechanical Design) menuju Era Product Design & Development dengan Kecerdasan Buatan (AI):

Sejarah perancangan teknik sebenarnya sudah dimulai semenjak mulainya peradaban manusia dalam menciptakan alat-alat bantu untuk mempermudah aktivitasnya maupun dalam rangka menjaga keamanan dirinya. Diketemukannya roda, kemudian sepeda, mobil dengan mesin uap dan kemudian dengan motor bakar sampai pesawat terbang, bahkan sampai alat pacu jantung maupun jantung buatan, semua itu adalah produk-produk yang dirancang oleh manusia yang dimulai dengan adanya idea, kebutuhan, atau mengatasi masalah yang belum terpecahkan.

Sebagai ilmu yang berkembang, perancangan teknik dalam konteks pengembangan produk, dimulai oleh disiplin ilmu teknik mesin. Dalam perkembangan pendidikan sarjana teknik mesin perancangan teknik dimulai dengan pembelajaran perancangan mekanikal. Pengetahuan perancangan mekanikal ini sebenarnya sudah berjalan semenjak ilmu dasar mekanika teknik, ilmu logam atau bahan serta ilmu proses produksi juga dikenal dengan teknologi mekanik diperkenalkan yang kemudian berkembang dengan pembelajaran perancangan elemen mesin dalam ilmu teknik mesin. Dalam ilmu teknik mesin khususnya dalam pembelajaran perancangan mekanikal akhirnya dikenal elemen-elemen mesin baku seperti: roda, roda-gigi, kopling, rem, katup atau valve, flens, dsb.

Perkembangan kompetensi perancangan mekanikal dalam pendidikan teknik telah berkembang secara formal di sekolah-sekolah teknik di Eropa pada abad ke 17 dan 18 [8]. Setelah revolusi industri pada abad ini dengan diketemukannya mesin uap oleh seorang insinyur Scotlandia James Watt (1736-1819), banyak bermunculan pionir-pionir insinyur di Eropa setelah itu, seperti Nikolaus August Otto (1832-1891) seorang perancang dan pembuat otomotif dari Jerman. 1903 ditemukan pesawat pertama bermesin oleh Wilbur dan Wright yang kemudian terus berlanjut pengembangannya misalnya oleh Louis Bleriot 1909 dengan penerbangan menyeberangi selat Kanal dengan kecepatan 65,5 km/jam. Kemampuan perancangan mekanikal yang berkembang di Eropa juga menunjang perancangan dan pengembangan mesin-mesin perang yang dibuktikan keunggulannya baik oleh sekutu Inggeris maupun pihak Jerman (1914-1918). Perkembangan berbagai bidang ilmu seperti fisika, matematik, kimia dan teknologi manufaktur, bahan, elektronik serta perkembangan ilmu perancangan mekanikal dan manufaktur mampu menciptakan riset dan pengembangan multi disiplin lebih jauh lagi dalam melahirkan produk-produk baru baik untuk kebutuhan aktivitas manusia maupun untuk peralatan perang, sampai kepada peralatan-peralatan medikal seperti oleh Willem Kolff yang menemukan alat cuci darah (1943), Computerized Tomography Scanner untuk otak oleh insinyur Inggeris Godfrey Hounsfield (1971) [8].

Dalam perkembangan pengembangan produk yang diuraikan diatas tampak bahwa perancangan mekanikal yang diberikan di pendidikan teknik mesin memerlukan pengetahuan-pengetahuan dasar yang merupakan unsur dari produk sehingga disiplin teknik mesin dalam konteks kompetensi pengembangan produk dibekali dengan pengetahuan dasar fisika modern, matematika, bahan teknik, fisika optik, teknik tenaga listrik dan elektronika.

Secara akademik, pandangan multi disiplin dalam perancangan mekanikal dimulai oleh Gustav Niemann dengan bukunya yang diterbitkan tahun 1950 berjudul: MASCHINENELEMENTE, Entwerfen, Berechnen und Gestalten im Maschinenbau [11]. Niemann membagi proses design menjadi 9 bagian penting: (1) lessons from the Development of Design (2)Study on the Condition and Precise Definition of the Task (3)Solution of the problem (4)New solution (5)Critical review and final choice (6) Sequence of Design Work (7)Calculation (8)Models and Tests (9)Trouble Shooting. Pada era ini Ibrahim Zeid (1960) juga memberikan pendekatannya dalam Perancangan dan Pembuatan Produk.

Pada era ini produk-produk yang dihasilkan (misal otomotif, alat rumah tangga dan alat telekomunikasi) mempunyai karakteristik: (1) overstrength dalam kekuatan bahan, daya tahan tinggi dan berumur panjang (2) Sangat mekanik dan jika ada sistem listrik, arus kuat dan boros. (3) Konsep unik dan menyatu tergantung pada perancang (4) Komponen tidak standar dan tidak interchangeable walaupun sudah mulai mengarah pada produksi masal untuk masing-masing produk.

Era Perancangan Teknik (Engineering Design): 1960-1990

Secara akademik istilah Perancangan Teknik dimulai oleh Gerhard Pahl dan Wolgang Beitz dari Jerman pada tahun 1970 an, yang mengeluarkan buku berjudul Engineering Design: A Systematic Approach yang diterjemahkan dari buku aslinya dalam bahasa Jerman:. Pahl dan Beitz sudah berpandangan comprehensive dalam design dan berpegang pada standar VDI 2222 (the design of technical product). Pahl dan Beitz membagi proses perancangan menjadi 4 [13], yaitu: (1) Perencanaan dan penjelasan tugas (2) Perancangan dan konsep produk (3) Perancangan bentuk produk (4) Perancangan detail. Sedangkan Cara merancang menurut VDI dapat diturunkan dari Pahl dan Beitz yang didetailkan menjadi 7 aspek yaitu: (1)Penjelasan dan definisi tugas, menghasilkan spesifikasi (2)Penetapan fungsi dan struktur produk, menghasilkan struktur fungsi (3) Pencarian prinsip-prinsip solusi, menghasilkan solusi utama (4) Membagi solusi utama menjadi modul-modul, menghasilkan struktur modul (5) Mengembangkan layout modul, menghasilkan layout awal (6) Layout lengkap, menghasilkan layout akhir (7) Pembuatan instruksi produksi dan operasi, menghasilkan dokumen produk.

Di Amerika, konsep Engineering Design Process dikembangkan lebih lengkap oleh Atila Ertas dan Jesse C.Jones tahun 1997 [7] yang juga menegaskan istilah Engineering Design dimulai tahun 1970an

Pada era ini sudah mulai dikenal dan digunakan CAD/CAE dan CAM yang baru muncul. Tahun 1987 George E.Dieter dari University of Maryland, Amerika Serikat, dalam bukunya yang berjudul Engineering Design: A Material and Processing Approach [5], menginformasikan tahun 1970-1980 telah mulai penggunaan komputer untuk mendukung design atau CAD dengan menggunakan perangkat mini computer, plotter dan sudah dikenal digitizer tablet. Hasil design di komputer sudah dapat dikomunikasikan ke N/C machine yang dikenal sebagai CAD/CAM walaupun masih sangat terbatas. Tahun 1960 CAE khususnya analisis tegangan yaitu FEM masih dalam perkembangan sangat awal, baru tahun 80 an dengan mini komputer telah berkembang lebih baik lagi. Dalam konteks produk Dieter mengajukan pada era ini langkah-langkah proses perancangan sebagai berikut:(1)Recognition of a need, (2) Definition of a problem, (3) Gathering of information, (4) Conceptualization, (5) Evaluation, (6) Communication of the design.

Konsep Engineering Design Process dikembangkan juga lebih lengkap oleh Atila Ertas dan Jesse C.Jones tahun 1993 [7] yang juga menegaskan istilah Engineering Design dimulai tahun 1970an. Ertas dan Jones menjabarkan proses perancangan dan pengembangan produk berdasarkan ABET (1988) [1] yang meliputi [7]: (1) Recognition of Needs, (2) Conceptualization, (3) Feasibility Study, (4) Decision to proceed, (5) Organizing & WBS (6) Preliminary Design, (7) Detailed Design and Testing, (8) Production Planning and Tooling Design, (9) Production. Disini mulai tampak penerapan manajemen proyek dalam pengembangan produk.

Pada era ini produk sudah mengarah pada: (1) produksi masal yang ekonomis dan interchangeable terutama pada komponen-komponen generik produk, (2) kecendrungan rancangan global (global trend), (3) product business dan life cycle memendek, (4) perkembangan produk berkesinambungan dan (5) diskontinuitas teknologi dan penemuan pesat.

Era Perancangan Teknik didukung Perkembangan Komputer : Concurrent Product Design and Development, 1990-2000

Komputer sangat membantu proses perancangan dan pengembangan produk, tetapi tidak dapat menggantikan perancang. Perangkat keras dan perangkat lunak untuk keperluan proses perancangan saat ini sudah sangat berkembang tidak saja mampu melakukan drawing, modeling, meshing, engineering calculation dan simulasi (solid modeling, finite element analysis, vibration, process, dies and fixture design, dsb.), tetapi sudah berkembang sampai data dan knowledge base sehingga mampu melakukan analisis ergonomi atau man-machine interaction. Selanjutnya sangat mungkin perkembangan perangkat lunak menuju kepada expert system dalam perancangan dan pengembangan produk dan mampu melakukan akumulasi knowledge management dengan network internet dengan perusahaan-perusahaan aliansi [15].

Dengan perkembangan perangkat keras dan lunak komputer, kegiatan perancangan dan pengembangan produk yang dalam tiga dekade yang lalu proses perancangan produk dan proses pembuatan produk merupakan dua kegiatan yang terpisah. Dalam era ini tim perancang sudah terdiri para perancang, ahli produksi dan ahli material dan ahli disiplin lain yang diperlukan (ergonomi, elektronik dsb). Proses perancangan produk yang memperhatikan secara bersamaan aspek produksi yang akan digunakan menghasilkan produk nantinya, dinamakan concurrent design, atau simultenous design (perancangan simultan) atau istilah lain: design for manufacturing. Concurrent design memperhatikan sekaligus empat elemen berikut [19]: (1)fungsi (2)bentuk (3)material (4)produksi. Dalam hal ini fungsi merupakan elemen penting (sentral) diantara keempat elemen concurrent design[10]. Concurrent Design dalam pelaksanaannya secara lebih rinci terdiri dari sembilan langkah berikut didukung dengan ICT yang kuat maka: (1)dengan cepat dapat mencari produk jadi yang sudah tersedia dipasar dengan segala spesifikasi dan informasi bahkan data digital solidnya (2)memilih material dan produksi (3) mencermati dan mendalami keterbatasan ruang (4) mengidentifikasi komponen (5) mengembangkan interface atau titik kontak antara dua komponen (6)memberi bentuk (7)evaluasi (8)memperbaiki material dan cara produksi dan (9)memperbaiki bentuk.

            Dalam era ini muncul pendekatan MIT oleh Ulrich dan Eppinger (1995) sehingga semakin dipertegas lagi perancangan teknik yang mengarah pada pengembangan produk (manufaktur terutama) berkembangan menjadi teori Perancangan dan Pengembangan Produk. Ulrich dan Eppinger (1995) dalam bukunya yang berjudul Product Design and Development, membagi proses pengembangan produk menjadi 5 phase yaitu: (1) Concept Development, (2) System Level Design, (3) Detail Design, (4) Testing and Refinement, (5) Production Ramp-Up. Dari phase-pahase tersebut pengembangan produk harus memperhatikan aspek-aspek: (1)Customer Needs, (2) Establishing Product Specification, (3) Concept Generation, (4) Concept Selection, (5) Product Architecture, (6) Industrial Design, (7) Design for Manufacturing, (8) Effective Prototyping, (9) Economic of Product Development Projects, (10) Managing Product Development Projects. Pendekatan Ulrich dan Eppinger ini, telah banyak diakui dalam berbagai forum internasional pengembangan product sebagai pendekatan yang comprehensive dan dapat diimplementasikan dengan mudah. Dengan pendekatan Ulrich kegiatan Perancangan dan Pengembangan Produk dengan didukung ICT dapat mengembangkan Product Knowledge Management, Data dan Knowledge Base serta kemampuan Integrasi Teknologi. Hal ini telah diwujudkan oleh Center for Innovation in Product Development, MIT.

Ciri produk pada era ini dan selanjutnya adalah sebagai berikut: (1) segmentasi pasar produk semakin luas, (2) standarisasi, interchangeability dan wawasan lingkungan semakin tinggi, (3) diskontinuitas teknologi dan inovasi sangat tinggi, (4) manajemen yang mengendalikan perubahan produk harus dinamis dan menguasai perancangan dan pengembangan produk.

Era Perancangan Teknik didukung ICT dengan kemampuan kecerdasan buatan: 2000-saat ini

Perkembangan perangkat lunak yang menunjang aktivitas perancangan dan pengembangan produk berkembang sangat pesat dan significant semenjak tahun 2000 sampai saat ini. Perangkat lunak yang bersaing dan diminati di pasar antara lain: CATIA, Pro/E, UG, SDRC, Euclid, Ideas, Ryo, dan Cimatron (Budi Putra, Koran Tempo 1 Juni 2005) [4], CATIA memiliki banyak keunggulan dibanding aplikasi serupa dan mampu mempercepat time to market secara berarti. Persaingan yang kian ketat membuat industri manufaktur harus memilih cara yang cerdas dan efisien. Ribuan industri anufaktur besar ataupun usaha kecil menengah (UKM) di seluruh dunia mempercayakannya kepada sebuah peranti lunak yang andal. Konsultan digital itu adalah computer aided three dimensional interactive application (CATIA), peranti lunak untuk membantu proses desain, rekayasa, dan manufaktur. Peranti lunak yang diusung IBM ini lazim dikategorikan sebagai computer aided design (CAD), computer aided engineering (CAE), dan computer aided manufacturing (CAM) serta kemampuan untuk mendukung Rapid Prototyping (RP) sehingga disebut perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP. Dengan paket perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP proses-proses pemodelan seluruhnya dilakukan secara digital sehingga tidak diperlukan lagi gambar manual ataupun model fisik.  Misalnya assembly mobil atau pesawat terbang sepenuhnya dapat dilakukan di layar komputer. Bahkan sebelum produknya jadi.

Sebagai perbandingan, di waktu yang lalu, desain sketsa produk dibuat menggunakan komputer Macintosh dan dimensinya dibuat dengan Adobe Illustrator, sehingga proses desainnya memakan waktu yang cukup lama, bahkan berbulan-bulan. Selanjutnya, proses analisis terhadap kekuatan dan kelayakan produk yang dibuat juga dilakukan secara digital sehingga dapat mengurangi proses trial and error. Proses manufaktur juga diprogram dalam perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP sehingga verifikasi dan validasi proses manufaktur dapat dilakukan secara offline sehingga tidak mengganggu proses produksi dan mengurangi reject. Pada mulanya CATIA dikembangkan oleh Dassault Systemes untuk keperluan Dassault Aviation. “Baru sejak 1981, CATIA digunakan secara komersial,” ujarnya. Sebelumnya CATIA, IBM sendiri memiliki solusi sejenis yang disebut CADAM yang digunakan antara lain di IPTN, PAL, National Gobel, dan INKA. Kemudian pada 1982, CADAM digabungkan dengan CATIA dan dipasarkan oleh IBM.

CATIA 5 yang baru saja merilis fitur terbarunya dan mendukung prosesor 64 bit, memang menjadi andalan industri di dunia. Setidaknya 80 ribu perusahaan di 80 negara menggunakannya. Penggunaan di industri otomotif mencapai 33 persen, aerospace (16 persen), alat elektronik & konsumen (13 persen), pabrikasi & assembly (34 persen), dan pabrik & kapal (4 persen). CATIA juga sangat terbuka digunakan oleh UKM dalam membuat inovasi-inovasi baru. Secara teknis, CATIA sangat mudah digunakan dan memiliki aplikasi yang lengkap–lebih dari 140 modul–untuk berbagai kebutuhan industri.

Suatu keistimewaan, untuk mengoperasikan perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP ini tidak perlu ahli khusus. Yang dibutuhkan tetap saja para ahli di industri masing-masing dalam merancang produk mereka. Misalkan untuk mendesain sebuah ponsel cerdas, mengendalikan berbagai perintah di sebuah workpad berukuran lebar dirasakan sangat praktis dan menyenangkan. Sebagai perangkat lunak yang user friendly, reka bentuk bisa dilakukan langsung dengan obyek 3D seperti bola yang kenyal. Pengguna tinggal menarik-narik, meregang, atau membentuk obyek tersebut menjadi model yang diinginkan, tak ubahnya perupa membentuk patung dari tanah liat. Dalam paket program ini telah dimasukkan data base, knowledge base dan bahkan expert system walaupun masih terbatas yang dapat diakumulasi dengan kowledgenya dengan pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan oleh perancang. Sebagai contoh kecerdasan, setelah melewati proses desain dan pemodelan, jika dalam tahapan mekanis terdapat kesalahan memilih bahan yang mungkin kelihatan bagus tapi tidak kuat atau tidak cocok dengan standar industri aplikasi ini pasti akan merekomendasikan pilihan yang lain. Dengan demikian perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP, desain yang indah saja tidak cukup, tapi harus tetap memenuhi kelayakan mekanis, nyaman digunakan (ergonomis), dan bahkan layak secara bisnis. Perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP CATIA  juga secara konsisten terus dikembangkan sehingga minimal setiap 4-5 bulan akan keluar rilis baru. Sekitar 28 persen penghasilan CATIA ditanamkan kembali untuk kegiatan riset dan pengembangan. Saat ini, perangkat lunak cerdas CAD/CAE/CAM/RP merupakan kompetensi dasar yang harus dimiliki bagi lulusan S2 Perancangan Teknik dan Pengembangan Produk.

Perkembangan pesat perancangan dan pengembangan produk dengan kecerdasan buatan terbukti membawa Toyota dengan rancangan Prius dan Scion xB dengan implementasi Amerikanisasi dalam rancangan dengan memasukkan American elements kedalam produk dan membangun image pada pasar sehingga mampu menggeser secar luar biasa pangsa pasar dan hasil penjualan di Amerika meninggalkan Ford dan Chevy [2]. Dalam bidang elektronik, dalam perancangan yang cerdas, teknologi intensif dan tingkat fungsionalitas tinggi bagi konsumen, Samsung berhasil membawa dirinya dalam puncak perancangan produk selama lima tahun berturut-turut menyaingi Apple Computer (penghasil Ipod Mini) bahkan meninggalkan IBM dalam design[3,17].

2.3. Implementasi Perancangan dan Pengembangan Produk pendekatan Ulrich-Eppinger dengan CAD/CAE/CAM/RP: Pengembangan Product Biomedical

Berikut ini informasi mengenai implementasi Perancangan dan Pengembangan Produk dengan pendekatan Ulrich-Eppinger ditunjang dengan teknologi CAD/CAE/CAM/RP, dengan kasus Pengembangan Produk Biomedikal di Laboratorium Perancangan Mekanikal, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Phase 1 sampai 3, menghasilkan analisis CAD/CAE/CAM (gbr.1). Phase 4 menghasilkan prototype dengan RP (gbr.2). Phase 5 melakukan kegiatan produksi (gbr.3). Realisasi produk mulai dari idea sampai keluar produk fungsional berlangsung tidak lebih dari 3-6 bulan dibanding dengan cara konvensional yang dapat memakan waktu 1-2 tahun. Ini membuktikan bahwa concurrent product design & development dapat diterapkan dengan pemanfaatan CAD/CAE/CAM/RP.

Gbr.1.Implementasi CAD/CAE/CAM pada perancangan dan pengembangan produk manufaktur prosthesis sendi lutut [19].

Gbr.2. Implementasi Rapid Prototyping produk manufaktur prosthesis sendi lutut [19]

Gbr.3. Fabrikasi komponen plastik prosthesis sendi lutut [19]

2.4. Tantangan yang dihadapi Industri Manufaktur Nasional dalam

Kemampuan Perancangan dan Pengembangan Produk

Perkembangan pesat Era Globalisasi

            Tantangan terbesar bagi industri manufaktur nasional adalah perkembangan pesat globalisasi, dimana tidak ada satu pasarpun yang tidak dapat dimasuki produk-produk baru dan setiap perusahaan tidak dapat menghindar dari standar yang ditetapkan secara global. Seiring dengan tidak ada lagi batas pasar lokal dan internasional, setiap perusahaan akhirnya berusaha untuk memasuki pasar yang sebelumnya dirasakan tidak mungkin, sehingga akhirnya komoditi produk dan jasa dapat diperoleh dari berbagai sumber dan dapat pula didistribusikan ke berbagai segmentasi pasar secara internasional. Outsourcing tumbuh dan berkembang untuk dapat menjangkau berbagai jenis bisnis berskala kecil maupun besar. Keadaan ini dapat menjadi kesempatan ataupun kendala besar bagi industri manufaktur nasional, dan semua itu tergantung dari kesiapan dan kemampuan mereka untuk menghasilkan produk terbaru yang diperlukan oleh pasar dunia.

            Meningkatnya persaingan mendorong setiap perusahaan industri untuk dapat beradaptasi dan berproduksi secara cepat guna merespon permintaan pasar. Tantangan era globalisasi ini menuntut industri manufaktur untuk dapat beroperasi secara efektif dan efisien tanpa mengesampingkan pentingnya inovasi, metoda perancangan dan pengembangan produk terbaru, dan kemampuan produksi (manufacturing capabilities).

Semakin Cepat Munculnya Produk Baru

            Globalisasi juga berarti setiap perusahaan manufaktur berusaha meluncurkan produk baru secepatnya kepasaran mengungguli pesaing. Penundaan akan memperpendek siklus pemasaran produk yang berarti mengurangi potensi keuntungan yang dapat diraih. Disamping itu berbagai peluang sebagai pionir inovasi kemungkinan akan hilang. Disamping itu perusahaan yang sukses memasarkan produk barunya dengan cepat dan cara yang tepat akan meraih kemungkinan memperoleh pangsa pasar yang lebih besar, harga prima dan dominasi design, yang selanjutnya membawa perusahaan menjadi pemimpin dalam persaingan yang lebih tajam dan mutakhir (sharper competitive edge) (Nobelius,2004) [12]. Waktu yang lebih lama menuju pasar dapat disebabkan oleh banyak faktor seperti proses pengembangan produk yang linier (Thornton,1988) [16] atau menggunakan teknologi yang sudah ketinggalan. Tantangan untuk industri manufaktur nasional adalah memiliki kemampuan mengontrol waktu terhadap pasar sehingga meluncurkan produk baru pada waktu yang tepat dan memenuhi harapan konsumen secara konsisten.

Produk yang menjawab kebutuhan pasar

            Saat ini, konsumen membutuhkan produk baru yang inovatif, memenuhi keinginannya, secara lebih cepat dan lebih murah. Suatu penemuan yang baik tidak harus membuat produk yang baik dan sempurna. Untuk membuat produk yang baik dari suatu penemuan yang baik, produk harus inovatif, memenuhi kebutuhan/fungsional dan menarik bagi pembeli. Produk juga harus simple dan memberi kenyamanan pada pemakainya, bersaing biayanya dan dapat dibuat relatif mudah (manufacturable) (Thornton, 1988) [16]. Sukses industri manufaktur dalam perancangan dan pengembangan produk tergantung pada kemampuan mengidentifikasi kebutuhan konsumen dan secara cepat mewujudkan produk yang memenuhi kebutuhan tersebut. Untuk memenuhi sasaran ini, industri manufaktur nasional harus mencapai kinerja memahami kebutuhan konsumen dan kompetisi, mengimplementasikan proses pengembangan produk yang robust, memiliki kolaborasi yang efektif dengan suplier, melaksanakan validasi dan testing produk secara cermat dan menyeluruh serta mempunyai persiapan internal yang efektif untuk peluncuran produk ke pasar dengan sukses.

Miskin Inovasi dan lemah dalam Branding

            Inovasi merupakan buzzword dalam business saat ini. Karena produk yang mapan dalam pasar yang jenuh, para pesaing akan mencari dengan sekuat tenaga inovasi-inovasi baru dan konsumen juga menuntuk manfaat yang lebih baik lagi. Sebagai konsekwensinya, perusahaan harus memperhatikannya dengan penawaran-penawaran baru ke pasar. Inovasi yang luar biasa (disruptive innovations) mampu memberikan paket atribut produk yang sangat berbeda dengan persepsi umum konsumen. Kemampuan industri manufaktur meluncurkan disruptive products ke pasar merupakan faktor daya saing kunci dalam era ekonomi baru.

            Inovasi dalam aspek manajemen dan tenaga kerja merupakan determinan yang terpenting bagi kemampuan meraih keuntungan suatu industri manufaktur dan seharusnya menjadi bagian dari strategi perusahaan untuk bersaing dengan sukses dan untung dalam pasar yang berubah cepat saat ini. Perusahaan yang tidak melakukan inovasi akan mati dan yang konsisten berinovasi akan bertahan kuat dan unggul. Meskipuns inovasi tidak lepas dari resiko bagi industri manufaktur, mereka tidak mempunyai banyak pilihan sebagai return jangka panjang yang potensial untuk mengatasi kerugian yang potensial. Beberapa tantangan yang dihadapi perusahaan yang ingin berinovasi adalah rendahnya kecepatan inovasi, kurangnya kemampuan memprediksi kemampuan inovasi dan kurangnya penggunaan model business yang tepat.

            Branding sebagai posisi pasar yang strategis, merupakan aspek lain yang perlu ditekankan diantara industri manufaktur nasional termasuk industi kecil menengah. Branding yang biasanya berkaitan dengan produk atau nama perusahaan merupakan tangible asset yang akan dipandang sebagai manifestasi dari konsep produk yang mewujudkan manfaat dan fungsi yang dibutuhkan pasar dan berumur panjang. Tantangan bagi industri manufaktur nasional adalah memiliki produk dengan brand yang sukses dan memiliki perbedaan dalam pasar.

Kelangkaan Tenaga Kerja Terampil dan Berpengetahuan (knowledge and Skill Worker)

            Dalam era ekonomi baru, pengetahuan dan keterampilan merupakan kunci untuk dapat mendorong munculnya inovasi, produktivitas dan kemampuan memenuhi kebutuhan konsumen yang sesungguhnya. Biaya yang timbul dari kelangkaan pengetahuan dan keterampilan adalah sangat besar yaitu membawa kepada non-competitiveness dan bahkan kehancuran. Knowledge management untuk teknologi dan proses menjadi kompetensi kunci bagi perusahaan. Kebutuhan tenaga kerja terampil dan berpengetahuan berimplikasi pada kebutuhan keterampilan baru, strategi baru, inovasi dan kreativitas dan kemampuan melakukan Riset dan Pengembangan dalam Produk dan proses juga aplikasis teknologi yang tersedia. Dalam lingkungan yang kompetitif, peran tenaga kerja terampil dalam pengembangan produk sangat penting dan merupakan tantangsan bagi industri untuk merekrut tenaga kerja dengan keterampilan dan pengetahuan yang relevan atau melakukan pengembangan tenaga kerja yang ada menjadi terampil dalam perancangan dan pengembangan produk kompetitif untuk pasar global.

Rendahnya Riset dan Pengembangan

            Kegiatan bisnis yang inovatif dapat menciptakan produk dan proses yang baru melalui dua cara: secara internal, atau dengan kerjasama bantuan pihak eksternal. Pengembangan produk secara internal, perusahaan memerlukan adanya kemampuan Riset dan Pengembangan didalam perusahaan juga kemampuan menghasilkan ide-ide produk baru, menganalisis keuntungan yang potensial, dan memasarkannya. R&D dalam hal ini merupakan komponen penting dalam proses pengembangan produk baru yang harus dilakukan oleh industri manufaktur untuk bisa berkembang. Memang investasi untuk R&D adalah mahal, tidak banyak industri manufaktur di Indonesia apalagi kecil menengah untuk melakukan kegiatan R&D. Alternatif jalan keluarnya adalah membeli hasil perancangan produk yang sudah ada atau kontrak kerjasama dengan laboratorium swasta atau pemerintah bisa juga perguruan tinggi yang dinilai mampu dan memiliki spesialisasi dalam perancangan, pengembangan dan prototyping serta testing produk untuk kliennya. Dalam jangka panjang, kemampuan R&D merupakan tantangan besar bagi industri manufaktur nasional, jika tidak ingin tergantung pada pihak asing dalam pengembangan produk yang akan membawa hilangnya keunggulan dan daya saing industri manufaktur nasional dalam jangka panjang.

2.5. Bagaimana Industri Manufaktur Nasional Menjawab Tantangan Lemahnya Kapasitas Pengembangan Produk

Untuk mengatasi tantangan diatas terutama industri manufaktur kecil menengah, beberapa rekomendasi diketengahkan berikut ini.

Penggunaan Cara dan Teknologi yang Inovatif

Telah dijelaskan pada bagian Perkembangan Ilmu Perancangan Teknik dan Pengembangan Produk diatas, bahwa untuk mempertahankan lini produk tetap inovatif dan kompetitif, industri manufaktur nasional memerlukan penggunaan teknologi perancangan dan manufaktur yang unggul yang akan menjamin perbaikan dan penyempurnaan yang kontinyu dalam product features, biaya, kualitas dan proses produksi. Industri manufaktur nasional perlu mengoptimasi penggunaan material inovatif, perkakas dan teknologi serta menggunakan proses manufaktur yang terbaik, selain itu harus responsif terhadap masalah lingkungan dan sosial.

Penggunaan ICT secara maksimal terbukti sebagai satu faktor tunggal yang mentransformasi proses perancangan dan pengembangan produk dan penerapan yang tepat sangatlah esensial untuk survival perusahaan saat ini. Penggunaan perangkat ICT yang efektif seperti CAD,CAE,CAM dan RP dapat mewujudkan praktek inovasi dan penggunaannya yang luas dan diakui masyarakat industri untuk mencapai perancangan dan manufaktur yang efektif. Manfaat yang diberikan juga telah diakui: kualitas rancangan yang lebih baik, produksi yang lebih cepat dan cost cutting pada seluruh lini siklus pengembangan produk. Banyak industri manufaktur kecil dan menengah dapat bersaing dengan perusahaan-perusahaan besar bahkan internasional dalam perancangan dan pengembangan produk dengan menggunakan state-of-the-art paket CAD/CAE/CAM/RP. Sebagai gambaran, industri manufaktur kecil menengah nasional masih melakukan design secara manual dan masih sangat terbatas yang menggunakan CAD, demikian pula penggunaan CAE masih sedikit sekali. Penggunaan CAM di industri kecil menengah juga sangat terbatas. Industri manufaktur kecil menengah nasional saat ini masih berada pada penggunaan CAD/CAE saja. Untuk industri manufaktur besar nasional CAD/CAE sudah cukup merata, CAM sudah cukup banyak, dan RP masih sedikit sekali. Dalam upaya kerja sama Pengembangan Produk hanya Astra Internasional yang memiliki dan meng-update Rapid Prototyping Machine-nya.

Pendekatan Pengembangan Produk yang Inovatif

            Perusahaan manufaktur diseluruh dunia saat ini berusaha menerapkan strategi baru untuk mempertahankan daya saingnya. Salah satu kunci sukses dalam peluncuran produk baru adalah pengembangan ide-ide produk baru. Ini dapat diturunkan dari berbagai sumber, tergantung pada filosofi, sejarah dan kemampuan manajemen dan sumberdaya perusahaan. Suatu hasil studi menemukan bahwa 70% dari sampling perusahaan-perusahaan yang sukses adalah melakukan redefinisi core bisnisnya beberapa kali dalam perjalanan perusahaan tersebut (Peterson 1988) [14].

Reaksi perubahan di pasar sangatlah penting bagi industri manufaktur kecil menengah yang harus memperhitungkan perubahan cepat dalam strategi dan taktik dengan segala yang dimilikinya bersaing dengan perusahaan yang lebih besar. Industri kecil menengah sudah harus meninggalkan pendekatan proses pengembangan produk yang sekuensial karena jelas menyebabkan keterlambatan dan berbiaya tinggi. Diperlukan interaksi yang lebih tinggi dengan berbagai pihak seperti R&D, marketing, design dan produksi. Untuk tujuan ini, penggunaan kolaborasi perangkat ICT tampaknya dapat menjadi pendekatan efektif untuk mengatasi masalah industri manufaktur kecil menengah.

Market-Driven R&D

            Dalam lingkungan kompetisi yang tinggi, proses R&D dipergunakan untuk penciptaan nilai dan peluang bisnis. Industri manufaktur yang melakukan R&D dalam pengembangan produk seharusnya melakukan R&D yang market-driven dengan tujuan mempertahankan bisnisnya dalam jangka panjang. Perencanaan untuk R&D harus dipandang sebagai bagian perencanaan strategis yang secara jelas mendefinisikan sasaran atau objectivenya dan secara jelas menilai situasi internal dan eksternal untuk memformulasikan sehingga output akan relevan dengan pasar. Industri manufaktur yang melakukan R&D seharusnya meningkatkan pemahaman pasar mereka dengan mengembangkan kemampuan dalam perencanaan strategis, idea generation dan idea screening. Kombinasi realita pasar dengan aspek teknis dan penerapan R&D akan melipat gandakan peluang sukses peluncuran produk baru yang akan menjamin bahwa produk baru dan yang ada selalu mempunyai features yang relevan dan kompetitif dipasar.

Kolaborasi Institusi Tripartit: Pemerintah-Industri-Perguruan Tinggi/Lembaga Penelitian dan Pengembangan

            Industri manufaktur harus memimpin arah pengembangan: mendefinisikan, mengembangkan dan mengevaluasinya. Pemerintah dapat membantu memfasilitasi dengan mendukung R&D melalui Lembaga Penelitian Pemerintah dan Perguruan Tinggi sebagai pendukung dalam pengembangan produk dan proses baru. Dalam hal ini pemerintah dapat memfasilitasi dengan berbagai regulasi yang perlu, hibah dan insentif untuk industri kecil menengah untuk pengembangan produk, perbaikan proses, peningkatan produktivitas , peningkatan mutu dan pengembangan brand. Industri manufaktur besar dapat juga memberikan bantuan dananya untuk pengembangan produk industri kecil yang dipasok kepada industri besar itu sendiri. Kerjasama Tripartit dapat dijalin lebih luas lagi dalam perjalanannya dan akan menjamin terutama industri manufaktur kecil menengah dapat meningkatkan efisiensi dan daya saingnya. Industri kecil harus memanfaatkan semaksimal mungkin dana-dana bantuan dan insentif ini bekerjasama dengan lembaga penelitian atau universitas untuk melakukan inisiatif R&D pengembangan produk baru. Industri besar dan Perguruan Tinggi dapat berfungsi juga sebagai Pusat CAD/CAE/CAM/RP. Seperti halnya yang dilakukan beberapa Perguruan Tinggi sebagai Pusat Pembelajaran CATIA-IBM atau Pro-E dengan kerjasama yang saling menguntungkan.

2.6. Pengembangan  Critical Mass Perancangan dan Pengembangan Produk meliputi Staf Akademik, Peneliti dan Lulusan Perguruan Tinggi.

Seperti yang telah dilakukan dan dikembangkan oleh banyak Research University di Eropa dan Amerika, Ilmu Teknik Mesin dengan perjalanan panjang Mechanical dan Machines Design nya dari abad ke 17 sampai setelah Perang Dunia ke-2 yang akhirnya berkembang menjadi Engineering Design ditahun 1970an dan berkembang menjadi Engineering Design yang concurrent dan didukung paket ICT yang mampu melaksanakan CAD,CAE,CAM dan RP secara concurrent. Pendekatan Perancangan dan Pengembangan Produk mencapai

Semua perkembangan kemampuan tersebut juga mendorong perkembangan perancangan dan pengembangan produk baru secara luar biasa yang dimotori kerja Tim dan multidisiplin ini:Staf akademik, peneliti dan mahasiswa yang menekuni Perancangan Teknik dan Produk.

Prof. Karl T.Ulrich Guru Besar dari MIT dibidang Mechanical Engineering dan Applied Mechanics serta menekuni bidang Perancangan dan Pengembangan Produk. Ulrich telah memimpin banyak pengembangan produk antara lain medical devices dan sporting goods, dan telah mendirikan 2 technology based companies. Dari semua aktivitasnya dalam bidang perancangan dan pengembangan produk di MIT dan University of Pennsylvania dia telah menerima 18 patent.

Ulrich dalam pengembangan misi MIT yaitu teknologi untuk kesejahteraan umat manusia, berhasil mengembangkan dan mendiseminasi kompetensi pengembangan produk sebagai mata kuliah pilihan yang menarik bagi mahasiswa dibidang engineering, industrial design maupun MBA Student. Pembelajaran multidisiplin berjalan dengan expert dari industri dan berbagai School yang ada di MIT maupun Harvard.

Dari critical mass perancangan dan pengembangan produk yang cukup besar meliputi staf akademik, peneliti maupun mahsiswa MIT dari berbagai bidang (engineering, industrial design dan MBA student) serta terkait industri di Amerika, MIT berhasil mengeluarkan minimal 20 idea produk-produk baru setiap tahunnya, dan 10% diantaranya berhasil menembus pasaran Amerika atau bahkan internasional dan menjadi Blue Chip Company [5]. Kemampuan Perancangan dan Pengembangan produk masyarakat industri juga membuktikan membawa perkembangan ekonomi negara-negara di Asia seperti Jepang, Korea, Taiwan, dan Singapore. Kemampuan Perancangan dan Pengembangan Produk memang memerlukan soft skill yang kuat, yaitu kedisiplinan diri, kemampuan kerja tim, komunikasi, penggunaan komputer dan pemecahan masalah. Di Universitas Indonesia telah memasukkan pengembangan soft skill ini kepada staf akademik maupun mahasiswa melalui Program PDPT-DUE Like. Tetapi soft skill itu saja tidak cukup bagi UI untuk dapat menghasilkan karya atau produk yang mampu meningkatkan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Perguruan Tinggi harus mengembangkan program-program multidisiplin yang mampu menghasilkan produk-produk inovatif sesuai keunggulannya. Institut Pertanian Bogor merupakan Center of Excellence dalam Perancangan dan Pengembangan Produk dan Peralatan Pertanian, Institut Teknologi Bandung dibidang Produk Aeronautik. Universitas Indonesia dibidang produk dan peralatan medikal (Biomedical Engineering). Keunggulan dalam bidang Biomedical Engineering di UI akan diakui oleh masyarakat karena adanya fakultas-fakultas yang relevan dan kuat dalam bidangnya masing-masing (Kedokteran, Kedokteran Gigi, Teknik, MIPA, dan Ilmu Komputer). Bioteknologi juga merupakan program multidisiplin yang dapat menjadi unggulan di Universitas Indonesia, karena adanya fakultas yang relevan juga adanya Lembaga Eykman dan IHVCB untuk menghasilkan produk-produk rekayasa genetika. Fakultas Ilmu Budaya dengan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer dapat membuat Program multidisiplin Rekayasa Perangkat Lunak (Software Engineering) Pengolah Kata (Word Processor) Berbahasa Indonesia dsb.

Rekomendasi diatas sejalan dengan kebijakan strategis Universitas yang menekankan pada penguatan landasan: Nano Teknologi, Genome dan ICT [9]. Dengan tiga pilar Riset tersebut, program-program multidisiplin unggulan UI dapat dikembangkan untuk menghasilkan karya dan produk inovatif yang diakui secara nasional dan internasional.

Secara partial banyak yang telah dilakukan di UI, sebagai contoh berbagai pengembangan produk medikal ternyata mampu dihasilkan di Departemen Teknik Mesin seperti: Inkubator Bayi yang sudah layak jual dipasar, Sendi Lutut Buatan yang murah dan terjangkau, Vaccine Box untuk menjaga mutu vaccine tetap baik dalam perjalanan, kursi roda, dsb. Pengembangan produk-produk Biomedikal, dimungkinkan dengan kerjasama perkuliahan dengan Fakultas Kedokteran yang diselenggarakan melalui kerjasama antar dosen terkait, mudah-mudahan dalam waktu tidak telalu lama Pendidikan dan Riset tanpa tembok-tembok pembatas di Universitas Indonesia dapat terwujud, dan peluang UI menghasil kan inovasi produk yang dibutuhkan masyarakat segera berkembang dengan pesat.

2.7.Perkembangan Era Design Thinking/Mindset

Kemampuan berinovasi, merancang dan mengembangkan produk dan jasa menjadi kunci daya saing industri suatu bangsa. Dan banyaknya tenaga ahli dalam inovasi, desain dan pengembangan produk dan jasa sangat penting bagi pertumbuhan ekonomi industri suatu bangsa (TPSoemardi, dalam acara ITS Professor Summit, 3-6 November 2020, Surabaya, Indonesia).

Kita telah menyaksikan, Evolusi yang begitu Panjang dan Lama, Ilmu Desain Teknik: Dari era elemen mesin hingga Era Design Thinking:

• Era Desain Mekanik dalam konteks elemen Mesin dan Mesin (1700-1960): J.Watt(1736-1819), A.Otto(1832-1891), … G.Niemann (1950).
• Era Desain Teknik (1960-1990): Pendekatan Sistematis, CAD/CAE, CAM
• G.Pahl, W.Beitz (1960-1970), G.Dieter (1970-1980), JCJones (1990).
• Era Desain Teknik dengan bantuan komputer: Desain dan Pengembangan Produk Bersamaan (1990-2000): CAD/CAE/CAM/Rapid Prototyping, Ulrich & Eppinger (1995).
• Era Desain Teknik yang didukung dengan ICT, Cloud, Big Data, Analytic, IoT, AI, AIoT, dll. (2000-sekarang)
• Era Design Thinking oleh David Kelley, Tim Brown, Eppinger (2015-sekarang)

Innovation of Product & Services: Approach to Design Thinking

Nest Product Thinking:

AirBnB Services Thinking

Explore: Go and See, Empathy …..

Create: Many design, Prototyping

IDEO sebagai sebuah Lembaga, …. Rumah Desain

2.8. Perkembangan Era Integrasi Teknologi Perancangan dan Manufaktur Produk Industri

• Ada beberapa aplikasi yang dikembangkan untuk mengintegrasikan perencanaan bisnis dengan desain dan pengembangan produk.
• Salah satu contoh aplikasi yang terkenal dan sudah dipasarkan secara komersial adalah “ProdPad”.
• ProdPad adalah Platform Manajemen Produk yang memungkinkan tim produk untuk mengumpulkan ide, merencanakan fitur-fitur produk, dan menentukan prioritas pengembangan berdasarkan kebutuhan bisnis.
• ProdPad memungkinkan integrasi antara rencana bisnis perusahaan dengan langkah-langkah konkrit dalam desain dan pengembangan produk.
• Dengan ProdPad, tim bisnis dapat merencanakan strategi perusahaan mereka, mengidentifikasi kebutuhan pelanggan, dan mengalokasikan sumber daya dengan lebih efisien.
• Tim desain dan pengembangan produk dapat menggunakan platform ini untuk mengintegrasikan kebutuhan bisnis ke dalam fase desain, pengembangan, dan peluncuran produk.
• ProdPad juga menyediakan pemantauan dan analisis kinerja produk, serta kemampuan untuk berkolaborasi di antara tim produk, desain, dan pengembangan.
• Dengan demikian, ProdPad membantu memperkuat hubungan antara perencanaan bisnis perusahaan dengan pengembangan produk yang efektif dan inovatif.
• Selain ProdPad, masih ada banyak aplikasi dan platform lainnya yang dirancang untuk mendukung integrasi antara business planning dan product design/development.
• Para pebisnis dapat mengeksplorasi berbagai pilihan sesuai dengan kebutuhan mereka dan memilih yang paling sesuai dengan situasi perusahaan mereka.

Links:

• https://www.prodpad.com/

Relationship CAD CAE CAM 3D Machines

CAE, computer-aided engineering, are mostly software tools that provide the engineering analysis (ie. thermal, stress, physics, etc.) of a design. CAM, computer-aided manufacturing, uses software to control machinery involved in the manufacturing process.

INTEGRASI PRODUCT DESIGN AND MANUFACTURING DENGAN TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI (TIK) DAN MEKATRONIK/ROBOTIK/AUTOMATED MATERIAL HANDLING

PLANNING & DEVELOPMENT SUATU SISTEM DESIGN & MANUFAKTUR YANG TERPADU

• Physical Elements di dalam Perancangan dan Manufaktur (Konvensional: Mesin gambar/sketsa, Mechanical Calculation/Computing, Programmable Calculator, FORTRAN/BASIC Languages (Sularso, Mechanical Elements), Detail Design, Mock-up (Purwarupa).
• Saat ini bisa diintegrasikan. RI 4.0 dan Society 5.0.
• Future Profession: Design & Manufacturing Technology Integrator
• Ada international Certification
• Implementasi Capstone Technology Integration Project

Integrasi Product Design dan Manufacturing dengan Teknologi informasi dan Komunikasi (TIK)

• Kendala utama, berupa pertukaran informasi dari Sistem CAD satu ke sistem CAD lainnya.
• Idealnya, sistem CAD bertukar informasi dalam format netral/standar
• IGES salah satu format standar
• Konsep Integrated Manufacturing System (IMS), mengimplementasikan desain dan sistem manufaktur dalam suatu sistem manajemen.
• Tujuannya, dapat melakukan pertukaran data secara otomatis.
• Integrated Manufacturing System (IMS), akan sangat menguntungkan dibandingkan dengan individual automated fuctions, seperti :
  • Mengurangi lead time
  • Meningkatkan fleksibilitas kapasitas produksi dan jadwal produksi
  • Mengurangi kebutuhan tenaga kerja
  • Mengurangi level inventory material, work in process dan produk jadi
  • Meningkatkan penggunaan sumber daya
  • Fleksibel terhadap perubahan permintaan.

Early Cost Estimation through Concurrent Costing By : Geoffrey Boothroyd of Boothroyd Dewhurst Inc.

• Merupakan teknologi dengan pendekatan estimasi biaya yang mengintegrasikan proses estimasi biaya dengan desain produk
• Dengan perangakat DFM software, terdapat 3 keuntungan :
  • Untuk mengeksplorasi biaya yang terkait dengan berbagai bahan dan proses pembentukan bentuk.
  • Untuk menghitung biaya untuk alternatif desain yang bersaing
  • Untuk memutuskan desain mana yang akan dituju.

IDEA PENGEMBANGAN  INTEGRASI TEKNOLOGI

• Integrasi Teknologi Design Manufaktur produksi massal Ceramic based product. 2 Paper Q1: (1) Integrasi Teknologi Perancangan&Manufaktur dengan CNC based dies; (2)Integrasi Teknologi Perancangan&Manufaktur dengan Additive Manufacturing Technology based dies.
• Pengembangan Real time, wireless, stable and accurate measurement kapasitas fungsi tubuh pelatihan athlete nasional
• Pengembangan 4.0 Material Handling  System
• Pengembangan  Data logger mikro/tiny single channel
• Pengembangan hp bekas sebagai data logger multi-channel untuk monitor kesehatan Nokia, Blackberry, Iphone
• Pengembangan Sistem Diagnosa Kendaraan Modern: BMW, Mercedes, Toyota, Honda, Renault, Peugeot
• Pengembangan Sistem Kontrol Kualitas Udara dalam Ruang.
• Pengembangan Sistem Kontrol Kualitas Air Untuk Mandi dan Masak di Perumahan
• Pengembangan Sistem Kontrol Kualitas Tanah Untuk Tanaman tertentu
• Pengembangan Sistem Kontrol Kesehatan Personal Terpadu
• Pengembangan Sistem Kontrol Kesehatan Hewan Peliharaan
• Pengembangan Sistem Kontrol Kualitas Udara dalam Ruang Kendaraan Pribadi atau Angkutan Publik

Kita memasuki Era Desain Produk Industri 5.0

3. Bagaimana mengisi Kegiatan Desain Produk Industri Nasional dengan Nilai-Nilai Etis

Untuk menjawab bagaimana kegiatan desain produk industri nasional dapat diisi dengan nilai-nilai etis, kita harus menggunakan pendekatan Ethical Design Framework dan mengacu pada prinsip-prinsip berikut:

Prinsip Etika dalam Desain Produk Industri 5.0:

1. Human-Centered Ethics (Etika Berpusat pada Manusia)
   1. Mengutamakan keselamatan, kenyamanan, dan martabat pengguna.
   1. Relevan dengan pendekatan Design Thinking (David Kelley, IDEO) → “Empathy First”.
2. Sustainability-Oriented Design
   1. Menghindari planned obsolescence, mengurangi jejak karbon, dan memilih bahan daur ulang.
   1. Relevansi: Circular Economy + Design for Disassembly (DFD) + Life Cycle Thinking.
3. Data Responsibility
   1. Dalam sistem berbasis AIoT dan Cloud, penting menjamin privasi dan keamanan data pengguna.
4. Transparency & Accountability
   1. Produk yang explainable (terutama bila berbasis AI).
   1. Audit sosial dan lingkungan secara terbuka.
5. Inclusivity & Equity
   1. Aksesibilitas untuk kelompok rentan (disabilitas, lansia).
   1. Etika keadilan sosial dalam akses dan distribusi teknologi.

 

Implementasi dalam Praktik Industri:

Aspek Teknis	Pendekatan Etis	Referensi
CAD/CAM/CAE Integration	Pastikan interoperabilitas terbuka (format netral seperti IGES) → hindari monopoli vendor	ISO 10303, Pahl & Beitz
AI in Design	Explainable AI (XAI) dan human-in-the-loop decision making	Binns et al., 2018 (Google DeepMind Ethics)
Additive Manufacturing	Minimasi limbah, desain untuk daur ulang	Gebisa & Lemu, 2018 (Sustainable AM)
IoT Integration	Data anonymization dan minimal data collection	EU GDPR, IEEE P7000 series
Capstone Integration Projects	Terapkan Ethical Impact Assessment sejak tahap ideasi	IDEO, Stanford d.school, 2019

 

Referensi Kunci:

1. IDEO.org – The Field Guide to Human-Centered Design, 2015.
2. David Kelley & Tom Kelley – Creative Confidence: Unleashing the Creative Potential Within Us All, 2013.
3. Tim Brown – Change by Design: How Design Thinking Creates New Alternatives for Business and Society, 2009.
4. European Commission – Ethics Guidelines for Trustworthy AI, 2019.
5. Pahl, Beitz, Feldhusen, Grote – Engineering Design: A Systematic Approach, Springer, 2007.
6. Ulrich & Eppinger – Product Design and Development, McGraw-Hill, edisi terbaru.
7. Boothroyd Dewhurst Inc. – DFMA Handbook, 2011.
8. Norman, Don – The Design of Everyday Things, 2013 (Revisi).

 

Rekomendasi untuk Desain Produk Industri Nasional:

1. Terapkan National Ethical Product Design Guidelines (berbasis P5: People, Planet, Profit, Purpose, and Progress).
2. Masukkan komponen etika teknologi dan sosial dalam kurikulum teknik dan desain.
3. Dorong kolaborasi multistakeholder: akademia, industri, masyarakat sipil untuk Ethical Impact Review pada proyek desain berskala besar.
4. Gunakan platform seperti ProdPad tidak hanya untuk tracking ide, tetapi juga menilai ethical impact sebelum eksekusi produk.

4. Desain Etis Produk Industri Nasional: Wrap-Up

Penutup: Menuju Masa Depan Industri yang Beretika dan Berkelanjutan

Desain etis dalam produk industri nasional bukan sekadar pendekatan estetika atau fungsionalitas, melainkan merupakan komitmen moral terhadap masa depan bangsa dan planet ini. Di tengah tantangan global seperti krisis iklim, ketimpangan sosial, dan disrupsi teknologi, etika dalam desain menjadi kompas strategis untuk memastikan bahwa inovasi tidak mengorbankan nilai-nilai kemanusiaan, keberlanjutan lingkungan, dan keadilan sosial.

Penerapan prinsip-prinsip desain etis—mulai dari human-centered design, inklusivitas, keberlanjutan bahan, hingga tanggung jawab sosial dalam rantai pasok—harus menjadi fondasi dari strategi industrialisasi Indonesia ke depan. Hal ini mensyaratkan kolaborasi yang erat antara dunia pendidikan, industri, pemerintah, dan masyarakat sipil dalam membentuk ekosistem inovasi yang tidak hanya cerdas, tetapi juga bijaksana dan berempati.

Sebagai bangsa dengan kekayaan budaya dan potensi sumber daya yang besar, Indonesia memiliki peluang untuk tampil sebagai pelopor ethical design di tingkat regional dan global. Saatnya kita menempatkan etika sebagai pusat dari seluruh proses penciptaan nilai industri—demi produk yang tidak hanya berhasil di pasar, tetapi juga memberi makna dan manfaat bagi kehidupan.

Referensi:

[1] Accreditation Board for Engineering and Technology, Inc. Annual Report 2020. New York 2020.

[2] Alex Taylor. The Americanization of Toyota. Fortune. Dec.8 2003. pp.40-46

[3] Anonim. Penghargaan Desain Tahunan. Desain Produk Terbaik Pemenang 2004. Business Week Edisi Indonesia. 14 Juli 2004. hal.40-49.

[5] Dieter, G.E. Engineering Design: A Material and Processing Approach. Mc Graw-Hill. 2023.

[6] Dorodjatun Kuntjorojakti. Indonesia in the New Geo-Political Economy. Coordinating Minister for Economic Affairs. Republic of Indonesia. ECGL Briefing Series.2004.

[7] Ertas, Atila dan Jones, J.C. The Engineering Design Process. John Wiley & Sons.Inc. New York 1993.

[8] Heskett, John. Industrial Design. Thames and Hudson. London 1980.

[9] Kebijakan MWA Universitas Indonesia. SK MWA UI No.006/SK/MWA-UI/2002 tanggal 10 Juli 2002. Kebijakan Umum Tentang Arah Pengembangan Universitas Indonesia 2002-2004.

[10] Lee, Kunwoo. Principle of CAD/CAM/CAE System. Addison Wisley. Longman, Inc. Massachusetts.1999.

[11] Niemann, Gustav. MASCHINENELEMENTE, Entwerfen, Berechnen und Gestalten im Maschinen bau. Springer-Verlag. Berlin-Heidelberg.1950.

[12] Nobelius, D. Towards the Sixth Generation of R & D Management. International Journal of Project Management. Vol.22.Issue 5: p.369. 2004.

[13] Pahl, G. Dan Beitz, W. Konstruktionslehre. Springer-Verlag. Berlin-Heidelberg. 1977.

[14] Peterson, R.T. An Analysis of New Product Ideas in Small Business. Journal of Small Business Management. v26 n2: p.25(7). April 1988.

[15] Pugh, Stuart. Total Design, Integrated Methods for Succesful Product Engineering. Addison-Wesley Publishing Company. Inc. Nottingham.1995.

[16] Thornton, H.P. Designing for Global Competition. Management Review. v77 n1: p60(3). Jan.1988.

[17] Soemardi, Tresna P. Pengaruh Kemajuan Teknologi dan Pengetahuan terhadap Daur Hidup Produk Global. Majalah Usahawan. No.8 tahun XXV. Agustus 1996. hal 24-28.

[18] Soemardi, Tresna P. Teori dan Metodologi Perancangan dan Pengembangan Produk. Diktat Kuliah Pascasarjan Perancangan Teknik dan Pengembangan Produk. Departemen Teknik Mesin FTUI. Oktober 2004.

[19] Soemardi, Tresna P. Peranan Biomekanika dalam Perancangan dan Pengembangan Produk Prosthesis. Proceeding Pertemuan Ilmiah Tahunan I. Perdosri 2002. 5-7 September 2002. hal 170-177.

[20] Ulrich, K.T. dan Eppinger, S.D. Product Design and Development. 3rd Edition. Mc Graw Hill 2003.

[21] Wan Abdul Rahman Wan Harun. Product Development Challenges for Malaysian SMEs. National CAD/CAM Programme. SIRIM Bhd. Malaysia. 2004.

[22] IDEO.org – The Field Guide to Human-Centered Design, 2015.

[23]David Kelley & Tom Kelley – Creative Confidence: Unleashing the Creative Potential Within Us All, 2013.

[24]Tim Brown – Change by Design: How Design Thinking Creates New Alternatives for Business and Society, 2009.

[25]European Commission – Ethics Guidelines for Trustworthy AI, 2019.

[26]Pahl, Beitz, Feldhusen, Grote – Engineering Design: A Systematic Approach, Springer, 2007.

[27]Ulrich & Eppinger – Product Design and Development, McGraw-Hill, edisi terbaru.

[28]Boothroyd Dewhurst Inc. – DFMA Handbook, 2011.

[29]Norman, Don – The Design of Everyday Things, 2013 (Revisi).

Daftar Pustaka

[1] Cross, Nigel. Engineering Design Method. John Wiley & Sons. Inc. New York 1995.

[2] Harsokoesoemo, Darmawan. Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Departemen Pendidikan Nasional. 1999/2000.

[3] Hawkes, B. Dan Abinett, R. The Engineering Design Process. Addison Wesley. Longman.Inc. London.1996.

[4] Hurst, Ken. Engineering Design Principle. Arnold, London.1999.

[5] Hubka, Vladimir dan Eder, W.e. Design Science. Springer-Verlag. Inc. London. 1996.

[6] Jones, C.J. Design Methods. Van Nostrand Reinhold. New York.1992.

[7] Suh, Num P. The Principle of Design. Oxford University Press. Inc. New York. 1990.

[8] Ullman, D.G. The Mechanical Design Process. Mc.Graw-Hill. Inc. New York 1992.

[9] Waldron, M.B. dan Wadron, K.J. Mechanical Design. Springer Verlag.Inc. New York 1996.

[10] Wright, I.C. Design Methods in Engineering and Product Design. Mc.Graw-Hill.Inc.London.1998.