chapter iii eng

23

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini direncanakan akan dilakukan di Laboratorium Keteknikan

Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, mulai pada bulan

Maret-Mei 2013.

Bahan dan Alat Penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja

siku, plat besi, puli (pulley), motor listrik, sabuk V (V- belt), baut dan mur,

bearing (bantalan), besi bulat padu (poros), pelat stainless steel, plat aluminium,

pisau pengiris dan kabel deck.

Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis,

mesin las, mesin bor, gunting plat, mesin gerinda, gergaji besi, water pass, palu,

tang, mesin tekuk las, kunci pas dan ring.

Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur

(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat

pengiris ini. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan

pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengiris. Setelah itu, dilakukan

pengujian alat dan pengamatan parameter.

Komponen Alat

Alat pengiris bawang mekanis ini mempunyai beberapa komponen penting

yaitu:

1. Rangka alat

Universitas Sumatera Utara

24

Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat

lainnya, yang terbuat dari besi siku (Lampiran 5).

2. Motor listrik

Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat

ini menggunakan motor listrik berdaya 0,25 HP.

3. Saluran masukan (hopper)

Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan bawang yang telah dikupas

yang akan diiris (Lampiran 2). Hopper berukuran 18 cm x 18 cm pada

bagian atas dan berbentuk trapesium. Hopper terbuat dari aluminium.

4. Saluran keluaran

Saluran keluaran ini berfungsi untuk menyalurkan bawang yang sudah

diiris ketempat penampungan yang telah disediakan. Saluran keluaran

terbuat dari bahan aluminium. Saluran ini terhubung langsung dengan

kamar pengiris.

5. Poros putaran

Poros putaran berfungsi untuk memutar piringan pengiris. Poros putaran

ini terhubung dengan motor listrik menggunakan pulley dan v-belt. Bahan

untuk poros putaran terbuat dari besi padat. Diameter poros putaran 3 cm

(Lampiran 7).

6. Pisau pengiris

Menurut Widiantara (2010) sudut pisau yang baik untuk mengiris bawang

adalah 4°. Pisau berfungsi untuk mengiris bawang yang masuk melalui

hopper (Lampiran 4). Pisau terbuat dari bahan baja tahan karat. Pisau

berukuran 7.5 x 4.5 cm.


25

7. Pulley

Pulley berfungsi untuk memutar pisau pengiris yng dihubungkan oleh

sabuk V dari motor (Lampiran 3). Pulley berdiameter 25 cm.

8. Piringan pengiris

Piringan pengiris merupakan tempat dudukan pisau pengiris. Piringan

pengiris terbuat dari aluminium dengan ukuran diameter 24 cm.

9. Bearing

Bearing digunakan sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan pada

poros putaran (Lampiran 6).

10. V-belt

V-belt merupakan penghubung antara motor dengan poros putaran. V-belt

diletakkan pada puli motor dan puli poros putaran.

Persiapan Penelitian

Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan

untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan

bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.

a. Pembuatan alat

Adapun langkah-langkah dalam membuat alat pengiris bawang ini yaitu :

1. Dirancang bentuk alat pengiris bawang.

2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pengiris bawang.

3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris bawang.

4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai

dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat

5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.


26

6. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat.

7. Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.

8. Dilas plat stainless steel pada poros.

9. Diroll plat stainless steel dan dilas sebagai wadah pengirisan.

10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan

menambah daya tarik alat pengiris.

11. Dirangkaikan komponen-komponen alat pengiris bawang.

12. Dipasang sabuk V pada motor listrik dan puli untuk menghubungkan

tenaga putar dari motor listrik terhadap puli yang sudah terhubung dengan

poros sebagai sumber tenaga untuk memutar pisau pengiris.

b. Persiapan bahan

1. Disiapkan bawang yang akan diiris.

2. Dikupas bawang yang akan diiris.

3. Ditimbang bawang yang akan diiris.

4. Bahan siap diiris.

Prosedur penelitian

1. Ditimbang bahan yang akan diiris.

2. Dimasukkan bahan kedalam ruang pengirisan melalui corong masukan.

3. Dinyalakan alat pengiris bawang.

4. Dikeluarkan bahan yang telah diiris melalui saluran keluaran.

5. Ditimbang bahan yang telah diiris.

6. Dilakukan pengamatan parameter.


27

Parameter yang Diamati

Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya bawang

yang telah diiris (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan

(jam). Hal ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan (3).

Analisis Ekonomi

1. Biaya pengirisan bawang

Perhitungan biaya pengirisan bawang dilakukan dengan cara

menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap,

atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung berdasarkan

Persamaan (4).

a. Biaya tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari :

1. Biaya penyusutan (metoda Garis Lurus). Hal ini dapat dihitung berdasarkan

Persamaan (5).

2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan

Persamaan (6).

3. Biaya pajak

Diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 1% pertahun dari nilai awalnya.

4. Biaya gudang/gedung

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata

diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.

b. Biaya tidak tetap

Biaya tidak tetap terdiri dari:


28

1. Biaya listrik (Rp/Kwh)

2. Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan Persamaan

(7).

3. Biaya Operator

Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji

bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.

2. Break Event Point (Perhitungan Titik Impas)

Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk

mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha

yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang

diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya

keuntungan. Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat dihitung

berdasarkan Persamaan (8).

3. Net Present Value (NPV)

Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu

alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan

Persamaan (9).

Dengan kriteria :

- NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan

dikembangkan.

- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak

menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.

- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang

dikeluarkan.


29

4. Internal Rate of Return (IRR)

Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali

investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Hal

ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan (10).


30

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat Pengiris Bawang Mekanis

Pemilihan bahan dan spesifikasinya mempengaruhi kinerja alat yang

dirancang. Bahan-bahan teknik yang digunakan dalam perancangan alat

diusahakan kokoh dan mampu mendukung kinerja alat, namun juga diusahakan

mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan baku apabila ada usaha

memproduksi dalam jumlah besar. Pemilihan bahan yang berkualitas dan murah

juga mempengaruhi biaya produksi alat.

Alat pengiris bawang mekanis adalah alat yang dirancang untuk

mengiris bawang dengan menggunakan alat tenaga penggerak motor listrik. Alat

ini mempunyai dimensi tinggi 76 cm, lebar 32 cm dan panjang 40 cm.

Alat pengiris bawang mekanis ini memiliki beberapa bagian yaitu:

1. Rangka alat

Gambar 1. Rangka Alat

Rangka alat pada alat ini terbuat dari baja siku. Fungsi dari rangkat alat

untuk menyokong bagian alat yang lain. Rangka alat memiliki dimensi tinggi 46

cm, lebar 33 cm dan panjang 40 cm.


31

2. Motor listrik

Gambar 2. Motor Listrik

Alat pengiris bawang ini menggunakan motor listrik sebagai tenaga

penggerak. Motor yang digunakan memiliki daya 0,25 HP dan kecepatan putaran

1400 rpm.

3. Pisau pengiris

Gambar 3. Pisau Pengiris

Pisau pengiris terbuat dari bahan stainless steel. Panjang pisau pengiris 7,5 cm

dan lebar pisau 4,5 cm. Diameter piringan pengiris sebesar 24 cm. Piringan

terbuat dari bahan aluminium. Sudut mata pisau yang baik dalam pengirisan

adalah 4°.


32

4. Hopper

Gambar 4. Hopper

Hopper memiliki bentuk kerucut dengan dua lubang pemasukan. Lubang

pemasukan luar memiliki dimensi 18 x 18 cm Lubang pengeluaran dalam

memiliki dimensi 9,5 cm x 4,5 cm.

5. Pulley

Gambar 5. Pulley

Pada alat ini menggunakan pulley dengan diameter 25 cm. Pulley

berfungsi untuk memutar pisau pengiris yng dihubungkan oleh sabuk V dari

motor.


33

Prinsip Kerja Alat Pengiris Bawang Mekanis

Prinsip kerja mesin pengiris bawang ini dengan menggunakan rotor

berpisau dengan penggerak listrik. Bawang yang sudah dikupas kulitnya

dimasukkan ke dalam hopper kemudian piringan yang di punggungnya terdapat

pisau, akan berputar karena digerakkan oleh motor listrik. Bawang akan teriris

oleh pisau pengiris dan bawang yang telah teriris akan keluar melalui saluran

pengeluaran.

Proses Pengirisan

Pada proses pengirisan dilakukan dengan menggunakan jenis bahan baku

bawang merah. Proses pengirisan dimulai dengan mengupas mengupas bawang

secara manual. Bawang yang telah dikupas dimasukkan kedalam hopper. Bawang

akan masuk ke dalam wadah pengiris dan teriris oleh pisau pengiris yang berputar

dengan kecepatan 73,26 putaran permenit. Percobaan dilakukan untuk mengetahui

waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bawang seberat 1 kg. Percobaan dilakukan

tiga kali pengulangan untuk mendapatkan rataan waktu. Setiap pengulangan

menggunakan bawang seberat 1 kg. Bawang yang telah teriris akan keluar melalui

saluran keluaran. Bawang yang dihasilkan memiliki tebal yang seragam yaitu 0,1

mm.

Bawang tidak sepenuhnya keluar dari saluran pengeluaran. Ada bawang

yang tertinggal dialat. Berat bawang yang tertinggal dialat dapat dilihat pada tabel

hasil pengeringan.


34

Tabel 1. Hasil pengirisan

Percobaan Berat Sebelum diiris (Kg)

Berat Setelah Diiris (Kg)

Waktu Pengirisan

(Detik)

Berat Bahan Tertinggal

(kg)

Persentase berat bahan tertinggal

(%) I 1 0,96 46,17 0,03 3

II 1 0,98 48,55 0,01 1

III 1 0,97 47,35 0,02 2

Rataan 1 0,97 47,36 0.02 2

Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin

dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuan waktu (jam). Dalam hal ini

kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya bawang yang

diiris (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan. Kapasitas

efektif alat dapat dilihat dari Tabel 2 di bawah ini.

Tabel 2. Kapasitas alat

Percobaan Berat bahan (Kg)

Waktu Pengirisan (detik)

Kapasitas Efektif Alat (Kg/Jam)

I 1 46,17 77,9 II 1 48,55 74,2 III 1 47,35 76,1

Rataan 1 47,02 76,1

Bahan piringan pengiris berpengaruh terhadap kecepatan putaran irisan.

Semakin ringan bahan yanng digunakan maka semakin cepat putaran pengirisan.

Pada alat ini, bahan yang digunakan adalah aluminium, karena memiliki massa

jenis yang ringan.

Pada penelitian ini, lama waktu pengirisan dihitung mulai dari bawang

masuk kedalam hopper sampai bawang habis teriris.

Dari penelitian yang dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk

mengiris bawang pada percobaan I selama 46,17 detik. Lama waktu yang


35

dibutuhkan untuk percobaan II yaitu 48,35 detik. Dan untuk percobaan III

dibutuhkan waktu selama 47,35 detik. Dari hasil ini diperoleh rataan waktu untuk

mengiris bawang 1 kg adalah 47,02 detik. Maka diperoleh kapasitas efektif alat

sebesar 76,1 kg/jam .

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus

dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat

diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat

diperhitungkan. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan

keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan,

misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk

kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Dari analisis ekonomi

yang dilakukan diperoleh biaya untuk memproduksi bawang sebesar Rp.

71,121/kg. Artinya, untuk mengiris bawang merah sebanyak 1 kg dibutuhkan

biaya sebesar Rp. 71,121/kg.

Break even point

Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan

tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat

membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self

growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan

titik impas (break even point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal

yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk

dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi

biaya operasional tanpa adanya keuntungan. Bila pendapatan dari produksi berada


36

di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian,

sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.

Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, alat

pengiris bawang ini akan mencapai break even point pada nilai 79.857,96 kg. Hal

ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengiris bawang

sebanyak 79.857,96 kg.

Net present value

Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu

alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam

penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan

salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang

diperoleh pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 7% dari alat ini

adalah sebesar Rp. 981.601 dan NVP 10% dari alat ini adalah sebesar Rp.

670.420. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih

besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Darun (2002)

yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:

- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan.

- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak

menguntungkan.

- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang

dikeluarkan.


37

Internal rate of return

Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan

kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan

tertentu. Dalam menginvestasikan sampai dimana kelayakan usaha itu dapat

dilaksanakan. Maka hasil yang didapat dari perhitungan ini adalah sebesar

19,462%. Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada keuntungan 19,462%,

jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini masih layak

dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 19,462%, jika bunga

pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi

diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang

diperoleh dari usaha ini semakin kecil.


38

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Kapasitas efektif alat pengiris bawang mekanis yang digunakan dalam

penelitian sebesar 76,1 kg/jam.

2. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk mengiris bawang sebanyak 1 kg dari alat

pengiris bawang mekanis adalah Rp. 71,121/kg.

3. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengiris bawang

sebanyak 79.857,96 kg.

4. Net present value 7% dan 10% dari alat pengiris bawang mekanis ini adalah

79.857,96 kg.dan Rp. 670.420 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.

5. Internal rate of return dari alat pengiris bawang mekanis ini adalah 19,462%,

Saran

1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat

untuk meningkatkan kapasitas alat.

2. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai ketebalan irisan bawang dan modifikasi

hopper.

3. Perlu penelitian lanjutan mengenai pengaruh kecepatan putaran pengirisan

terhadap kapasitas alat.


chapter iii eng

Documents