Inovasi robot MTR dengan mesin presisi tinggi sangat bermanfaat bagi pelaku industri baja, aluminium dan blastik. Penggunaan mesin CNC tradisional tidak lagi andal, kenapa? Para ahli di Fraunhofer IFAM mennjelaskan secara gamblang.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IFAM (sumber): Di era manufaktur cerdas, kebutuhan akan mesin yang mampu mengerjakan berbagai material dengan tingkat presisi tinggi yang semakin dibutuhkan oleh pelaku industri.
Tak hanya terbatas pada baja dan aluminium, kini industri juga menuntut kemampuan pemrosesan material komposit dan plastik teknik seperti Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dengan ketelitian ekstrem.
Untuk menjawab tantangan tersebut, para peneliti di Fraunhofer IFAM, Jerman, mengembangkan teknologi Machine Tool Robot (MTR)—robot industri yang dioptimalkan agar mampu menggantikan sebagian fungsi mesin CNC tradisional dalam pekerjaan berat, kompleks, dan tetap presisi tinggi.
Hasil terobosan baru dalam industri manufaktur itu dipamerkan oleh para ahli melalui Hannover EMO 2025.
Salah satu yang menarik perhatian publik Adalah tampilan Robot Machine Tool Robot (MTR) terbaru yang mampu melakukan pekerjaan mesin dengan presisi tinggi saat mengolah bahan baja yang keras dan padat—juga aluminium, hingga plastik yang diperkuat serat.
Teknologi ini menjembatani kesenjangan antara robot industri dan mesin perkakas konvensional, membuka peluang efisiensi baru bagi pelaku industri global, termasuk Indonesia.
Dalam demonstrasi langsung di EMO 2025, MTR berhasil melakukan pekerjaan pemesinan yang sangat presisi pada komponen baja yang telah dikeraskan—sebuah material yang selama ini menantang untuk ditangani oleh robot industri biasa.
Dengan menggabungkan lengan robotik canggih dan sistem sumbu linear atau linear axis, MTR mampu mempertahankan stabilitas, akurasi, dan kekakuan yang biasanya hanya ditemukan pada mesin CNC premium.
Kemampuannya tidak hanya terbatas pada baja—MTR juga mampu mengolah aluminium serta plastik yang diperkuat serat atau fiber-reinforced plastic, menjadikannya solusi fleksibel bagi berbagai sektor industri mulai dari otomotif, dirgantara, hingga manufaktur komponen elektronik.
Penggunaan robot industri untuk tugas pemesinan bukanlah ide baru, tetapi selama bertahun-tahun penggunaannya terbatas karena robot tidak cukup kaku atau akurat untuk pekerjaan berat seperti penggilingan baja.
Dibandingkan mesin CNC, robot memiliki kelebihan dalam fleksibilitas gerak dan jangkauan area kerja yang luas. Namun, robot konvensional sering kali kalah dalam hal kekakuan struktural, stabilitas terhadap gaya pemotongan, dan presisi lintasan.
Fraunhofer IFAM melihat celah ini sebagai peluang. Mereka mengembangkan konsep robot machine tool (MTR)—menggabungkan fleksibilitas robot industri dengan performa mekanik mesin presisi tinggi.
Teknologi teruji pada baja, aluminium, dan plastik komposit
Untuk mengatasi kendala utama seperti defleksi saat pemotongan, vibrasi, dan kesalahan posisi, Fraunhofer merancang ulang beberapa elemen inti dari sistem robotika industri:
Drive hybrid inovatif: Robot ini menggunakan sistem penggerak gabungan antara direct drive dan tanpa gearbox dan gearbox presisi tinggi. Dengan pendekatan ini, torsi besar bisa dikendalikan dengan respons cepat dan akurat, mengurangi efek backlash dan meningkatkan akurasi saat terjadi perubahan kecepatan mendadak.
Penambahan sumbu linear atau linear axis: Untuk meningkatkan jangkauan dan stabilitas robot saat bekerja dengan komponen besar, ditambahkan satu atau lebih sumbu linear yang kokoh. Dengan sumbu ini, robot dapat bergerak sepanjang lintasan tetap tanpa mengorbankan kekakuan.
Kalibrasi dan kompensasi kesalahan: Sistem kalibrasi canggih berbasis model matematis seperti CaliRob memungkinkan robot mengenali dan mengoreksi kesalahan internal (misalnya defleksi sambungan atau toleransi pabrikasi). Ini sangat penting saat presisi dalam mikrometer diperlukan.
Desain struktural kaku dan simetris: Desain ulang struktur lengan robot dan sambungan penting dilakukan untuk meningkatkan kekakuan dan menghindari getaran. Komponen penyangga diperkuat dan dirancang simetris untuk meminimalkan pembebanan tidak seimbang.
Sstem kontrol crdas dan CNC tingkat tinggi: Kontrol berbasis model fisik digunakan untuk mengantisipasi perubahan gaya selama proses pemotongan, menjaga lintasan tetap sesuai dengan perencanaan, bahkan di bawah beban berat atau gaya potong yang fluktuatif.
Dalam berbagai proyek, seperti RoMaNi 2 dan Flexmatik 4.1, para ahli Fraunhofer menguji teknologi ini pada berbagai material industri seperti baja—bahan keras ini, digunakan alat potong khusus, berkecepatan spindle lebih rendah, dan pendinginan aktif untuk menjaga kestabilan termal.
Robot mampu mempertahankan toleransi ±0,1 mm dalam kondisi pemesinan berat. Sementara pada aluminium, pemrosesan dilakukan dengan kecepatan tinggi serta feed rate yang agresif, memanfaatkan kemampuan robot untuk bergerak cepat tanpa kehilangan kontrol getaran.
Aluminium menjadi material ideal untuk menguji kecepatan dan akurasi secara bersamaan.
Demikian pula pada plastik dan komposit serat (CFRP) bahwa material seperti CFRP memerlukan pendekatan khusus karena strukturnya yang abrasif dan risiko delaminasi.
Robot menggunakan jalur pemotongan yang dirancang agar gaya potong minimal, dengan alat PCD dan kontrol suhu agar tidak merusak struktur serat.
Keberhasilan pemesinan presisi tinggi pada komponen baja menunjukkan bahwa robot pemesinan pada sumbu linier mampu menjembatani kesenjangan antara robot industri dan perkakas mesin.
Kinematika penggilingan mutakhir ini menjembatani kesenjangan antara robot industri klasik dan peralatan mesin – sebuah tonggak sejarah bagi produksi otomatis yang fleksibel dan hemat sumber daya.
Kinematika ini memungkinkan pemesinan komposit serat, aluminium, hingga baja temper yang serbaguna, efisien, dan presisi tinggi.
Perkembangan baru yang unik secara global ini akan dipresentasikan secara langsung untuk pertama kalinya di pameran terkemuka dunia untuk teknologi produksi EMO di Hannover, Jerman yang berlangsung pada 22-26 September 2025.
Tim ahli di Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM bekerjasama dengan Siemens AG dan autonox Robotics GmbH.
Fraunhofer IFAM mengembangkan teknologi perintis bersama dengan Siemens untuk meningkatkan dinamika dan presisi robot industri.
Teknologi robot ini mengintegrasikan strategi kontrol berbasis model yang cerdas dengan teknologi penggerak inovatif yang dipadukan dengan struktur robot mekanis yang dioptimalkan oleh autonox Robotics.
Bagaimana robot industri memungkinkan konsep mesin alternatif? Jika pelaku industri memiliki kebutuhan untuk memproses berbagai jenis material dalam satu lini produksi, maka sistem robotik seperti MTR menawarkan fleksibilitas jauh lebih tinggi dibandingkan CNC konvensional.
