BARB, Robot Perakitan Mesin Jet yang Menjadi Gambaran Masa Depan Industri Dirgantara

Industri dirgantara terus bergerak menuju era otomasi yang lebih canggih. Di tengah meningkatnya kebutuhan produksi mesin pesawat yang presisi dan efisien, Pratt & Whitney mulai menerapkan robot khusus bernama BARB untuk membantu proses perakitan komponen mesin jet. Kehadiran teknologi ini menjadi langkah awal perusahaan dalam memadukan kemampuan robotika, kecerdasan buatan, dan keahlian manusia dalam manufaktur mesin penerbangan.

Pratt & Whitney Perkenalkan Robot BARB di Lini Perakitan Mesin Jet

Di fasilitas perakitan mesin jet Pratt & Whitney di Middletown, Connecticut, Amerika Serikat, sebuah robot bernama Bearing Automation Robotic Builder (BARB) kini menjadi bagian penting dalam proses produksi. Robot tersebut dikembangkan untuk menangani perakitan bantalan atau bearing nomor 2, 5, dan 6 pada mesin 1100G Geared Turbofan (GTF) yang digunakan pada berbagai armada pesawat Airbus dan Embraer.

Saat sebagian besar lini produksi sempat melambat setelah perusahaan menyelesaikan target pengiriman pada akhir kuartal kedua, BARB tetap menjalankan tugasnya secara otomatis tanpa henti.

Otomasi Masih Menjadi Tantangan dalam Perakitan Mesin Pesawat

Berbeda dengan industri otomotif atau elektronik yang telah lama mengandalkan robot, proses perakitan mesin jet hingga kini masih didominasi tenaga manusia. Hal tersebut disebabkan standar keselamatan dan ketelitian yang sangat tinggi dalam setiap tahapan produksi.

Seluruh proses harus terdokumentasi secara rinci untuk memastikan tidak ada kesalahan. Di area produksi juga diterapkan prosedur ketat guna mencegah Foreign Object Debris (FOD) atau benda asing masuk ke dalam mesin. Bahkan serpihan kecil seperti benang maupun pembungkus makanan dapat membahayakan keselamatan penerbangan apabila ikut terbawa ke dalam mesin pesawat.

Karena itu, setiap sistem otomasi harus mampu bekerja secara konsisten tanpa kesalahan sebelum benar-benar diterapkan dalam produksi.

Investasi Puluhan Juta Dolar untuk Robot BARB

BARB merupakan hasil investasi sekitar US$20 juta yang dilakukan Pratt & Whitney sebagai bagian dari strategi jangka panjang meningkatkan otomasi produksi.

Robot berwarna kuning dengan dua lengan mekanis tersebut mulai tiba di fasilitas Middletown pada akhir 2024. Namun, robot baru mulai beroperasi setelah melalui serangkaian pengujian intensif terhadap sistem kamera, sensor, serta perangkat lunaknya agar mampu mengenali komponen secara akurat.

Menurut Ted Sluis, Vice President sekaligus Manager Product Delivery Centers Pratt & Whitney, proses pengujian berlangsung lebih lama dari perkiraan.

Pada tahap awal, sistem penglihatan robot dilatih menggunakan komponen bekas. Saat mulai menggunakan komponen produksi yang baru dan memiliki permukaan lebih mengilap, sistem visual mengalami kesulitan mengenali objek sehingga memerlukan penyempurnaan tambahan.

Perusahaan akhirnya membutuhkan waktu hingga awal tahun berikutnya agar robot dapat menyelesaikan seluruh siklus perakitan secara mandiri tanpa intervensi operator.

Proses Perakitan Bearing Memerlukan Presisi Tinggi

Mesin 1100G memiliki tujuh bearing yang harus dipasang selama proses produksi.

BARB bertugas merakit beberapa bearing beserta rumah bearing, seal, dan penutupnya menjadi satu sub-rakitan. Proses tersebut tidak sekadar menyusun komponen, tetapi juga melibatkan pengaturan toleransi yang sangat presisi.

Untuk menyatukan dua komponen tertentu, salah satunya harus dipanaskan sementara bagian lainnya didinginkan. Setelah itu komponen diposisikan sesuai orientasi yang benar, dipres hingga menyatu, didiamkan sampai suhu kembali normal, lalu diperiksa kembali untuk memastikan seluruh ukuran memenuhi standar desain.

Sistem Dokumentasi Tetap Diawasi Operator

Meski robot mengambil alih sebagian pekerjaan, mekanik tetap memiliki peran penting dalam proses dokumentasi produksi.

Jika sebelumnya setiap tahapan pekerjaan ditandatangani langsung oleh teknisi, kini operator mencatat bahwa komponen telah dimasukkan ke mesin otomatis, sementara seluruh aktivitas robot ikut direkam sebagai bagian dari riwayat produksi mesin.

Setelah proses selesai, mekanik kembali menerima hasil perakitan dari robot sebelum melanjutkan tahapan berikutnya.

Pendekatan tersebut memastikan seluruh jejak produksi tetap memenuhi standar sertifikasi industri penerbangan.

Efisiensi Meningkat Hingga 80 Persen

Menurut Pratt & Whitney, penggunaan BARB berhasil mengurangi touch time atau waktu penanganan langsung oleh pekerja hingga sekitar 80 persen.

Meski pada beberapa kesempatan robot terlihat diam, sebenarnya sistem tetap aktif, misalnya saat mengawasi proses pemanasan komponen di dalam oven sebelum melanjutkan tahapan berikutnya.

Lebih penting lagi, tingkat keberhasilan proses perakitan mendekati sempurna.

Menurut Ted Sluis, hampir seluruh sub-rakitan yang diproduksi sejak memasuki produksi massal berhasil diselesaikan tanpa kesalahan. Satu-satunya kendala yang pernah terjadi berasal dari kondisi komponen yang digunakan, bukan akibat kesalahan robot.

AI Mulai Digunakan untuk Pemeriksaan Mesin

Selain otomasi perakitan, Pratt & Whitney juga mulai memanfaatkan teknologi kecerdasan buatan (AI) dalam inspeksi mesin.

Perusahaan memperkenalkan perangkat lunak inspeksi berbasis AI yang membantu menganalisis hasil pemeriksaan menggunakan borescope pada mesin komersial V2500. Teknologi tersebut juga telah diuji pada mesin GTF dan mesin F135 yang digunakan pesawat tempur F-35.

Sistem AI dirancang untuk membantu inspektur menemukan variasi atau potensi kerusakan secara lebih cepat dan konsisten melalui analisis video hasil pemeriksaan internal mesin.

Menurut Rob Griffiths, Senior Vice President Commercial Engines Operations Pratt & Whitney, penerapan AI diharapkan mampu mendeteksi masalah lebih dini, mempercepat waktu perawatan, memperpanjang masa operasional mesin, serta mengurangi gangguan operasional bagi pelanggan.

Robot Generasi Berikutnya Akan Berukuran Jauh Lebih Besar

Keberhasilan BARB menjadi dasar bagi tahap otomasi berikutnya.

Pratt & Whitney telah menentukan proyek selanjutnya, yaitu robot untuk merakit modul diffuser tengah pada mesin 1100G yang menjadi tempat pemasangan nozzle bahan bakar di depan turbin bertekanan tinggi.

Perusahaan sedang membangun fasilitas seluas sekitar 2.600 kaki persegi untuk robot baru tersebut. Ukurannya diperkirakan enam kali lebih besar dibanding BARB, dengan target waktu implementasi yang jauh lebih singkat berkat pengalaman dari proyek pertama.

Otomasi Juga Menarik Minat Sektor Pertahanan

Pelanggan dari sektor militer juga mulai menunjukkan ketertarikan terhadap teknologi otomasi perakitan mesin jet.

Namun, penerapannya tidak selalu mudah. Mesin 1100G maupun F139 dirakit dalam posisi horizontal sehingga relatif mudah dijangkau robot. Sebaliknya, mesin F135 dirakit secara vertikal di dalam ruang khusus, sehingga akses robot menjadi lebih rumit.

Selain itu, beberapa tahapan seperti pemasangan mur dan baut masih membutuhkan tingkat kelincahan tangan yang saat ini lebih mudah dilakukan manusia. Pratt & Whitney menyatakan pengembangan teknologi akan terus dilakukan hingga kemampuan robot semakin mendekati fleksibilitas operator manusia.

Langkah Awal Menuju Masa Depan Manufaktur Dirgantara

Penerapan BARB menunjukkan bagaimana industri penerbangan mulai mengadopsi otomasi secara bertahap tanpa menghilangkan peran tenaga ahli. Dengan peningkatan efisiensi, konsistensi kualitas, serta dukungan kecerdasan buatan dalam proses inspeksi, Pratt & Whitney menempatkan robot sebagai mitra kerja yang memperkuat proses produksi mesin jet. Pengalaman dari proyek ini diperkirakan menjadi fondasi bagi penerapan otomasi yang lebih luas pada lini perakitan mesin pesawat di masa mendatang.