PERANCANGAN PROTOTIPE 3D SCANNER BERBASIS PHOTOGRAMMETRY DENGAN PENDEKATAN QFD DAN ANALISIS STRUKTUR MENGGUNAKAN METODE FEA

Ketiadaan alat 3D scanner pada mata kuliah reverse engineering menjadi kendala dalam mendukung pembelajaran pemindaian objek dan pembentukan model 3D. Penelitian ini bertujuan untuk merancang prototipe 3D scanner berbasis photogrammetry serta menganalisis kekuatan rangka dalam menjaga stabilitas selama proses pemindaian. Metode yang digunakan adalah metode campuran dengan pendekatan Quality Function Deployment (QFD), concept screening, concept scoring, perhitungan manual, dan Finite Element Analysis (FEA) menggunakan SolidWorks Simulation. Data kebutuhan pengguna diperoleh melalui Focus Group Discussion, wawancara, dan kuesioner kepada 30 responden. Hasil identifikasi kebutuhan menunjukkan bahwa kesesuaian dimensi model dengan objek menjadi kebutuhan utama dengan nilai rata-rata 4,77. Hasil QFD menunjukkan bahwa akurasi menjadi prioritas teknis utama dengan target error dimensi kurang dari sama dengan 5 mm, sensor kamera lebih dari 15 MP, dimensi alat 240 x 410 x 428 mm, material rangka aluminum profile, dan ukuran objek maksimum 8 x 8 x 8 cm. Hasil concept scoring menunjukkan bahwa desain alternatif 2 terpilih sebagai konsep terbaik dengan nilai 4.35. Rancangan prototipe menggunakan kamera IMX519, Raspberry Pi 4B, motor stepper NEMA 17, lead screw, lazy susan bearing, pencahayaan LED, dan rangka aluminum profile. Hasil perhitungan manual menunjukkan tegangan bending pada main body sebesar 2,79 MPa dan pada penyangga sistem gerak kamera sebesar 4,35 MPa. Hasil simulasi FEA menunjukkan tegangan Von Mises maksimum sebesar 8,565 MPa dan displacement maksimum sebesar 0,0184 mm. Nilai tersebut masih berada di bawah yield strength Aluminum Alloy 6061 sebesar 270 MPa. Dengan demikian, rancangan prototipe 3D scanner dinyatakan sesuai dengan kebutuhan pengguna dan aman secara struktur terhadap pembebanan yang diberikan.