Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2010 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah: ubi kayu, kelapa, jahe dan plat besi.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pemarut mekanis untuk memarut ubi kayu, kelapa dan jahe, pulley, timbangan untuk mengukur berat bahan, alat tulis untuk pencatatan dalam pengolahan data, kalkulator untuk perhitungan dalam pengolahan data, stopwatch untuk menghitung waktu, dan ember untuk wadah hasil parutan.
Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian faktorial dengan model rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari dua faktor perlakuan yaitu:
Faktor 1 : rpm silinder mata parut, dengan tiga taraf perlakuan N1 = 650
N2 = 750 N3 = 850
Faktor 2 : jenis komoditas K1 = ubi kayu K2 = kelapa K3 = jahe
Jumlah kombinasi perlakuan sebanyak T = 3 x 3 = 9, sehingga ulangan percobaan dapat dihitung : T (n-1) 15 9(n-1) 15 (n-1) 1,67 n 2,67 n 3
Penelitian dilakukan dengan kombinasi perlakuan sebagai berikut :
N1K1 N2K1 N3K1
N1K2 N2K2 N3K2
N1K3 N2K3 N3K3
Adapun model rancangan yang digunakan yaitu : Yijk = µ + i + j +( )ij + ijk
dimana :
Yijk = pengamatan pada unit percobaan yang mendapat perlakuan faktor rpm pada taraf ke-i dan perlakuan jenis komoditas pada taraf ke-j pada ulangan k
µ = nilai tengah sebenarnya
i = efek perlakuan rpm pada taraf ke-i
( )ij = efek interaksi perlakuan rpm pada taraf ke-i dengan perlakuan jenis komoditas pada taraf ke-j
ijk = pengaruh pengacakan
Komponen Alat
Alat pemarut mekanis ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu : 1. Kerangka alat
Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 25 cm, tinggi 75cm, dan lebar 23 cm.
2. Silinder pemarut
Silinder pemarut adalah komponen utama yang akan memarut bahan. Pada alat ini digunakan dua buah silinder. Satu silinder untuk memarut bahan dan silinder yang lain untuk menahan bahan. Panjang silinder pemarut 22 cm dan berdiameter 10 cm dengan luasan 1 cm x 1 cm terdapat 12 gerigi. Sedangkan silinder yang lain memiliki permukaan yang licin dengan panjang 22 cm dan diameter 15 cm.
3. Gear
Gear berguna untuk memutar salah satu silinder pemarut yang diputar oleh motor listrik. Keduagearini akan berputar berlawanan arah.
4. Motor listrik
Motor listrik berguna sebagai sumber penggerak. Pada alat ini digunakan motor listrik berkekuatan 1 HP.
5. Lubang pemasukan
Lubang pemasukan berguna untuk memasukkan bahan yang akan diparut ke silinder pemarut, dimensi lubang pemasukan adalah panjang 25 cm, lebar 23 cm, dan tinggi 5 cm.
6. Saluran pengeluaran
Saluran pengeluaran ini berguna untuk menyalurkan bahan yang sudah diparut dengan silinder pemarut ke tempat penampungan bahan hasil parutan.
Prosedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian adalah sebagai berikut: A. Pembuatanpulleydan persiapan bahan
1. Pembuatan dan pemasanganpulley
a. Disiapkan bahan untuk membuatpulleyyaitu plat besi
b. Dilakukan pengukuran terhadap plat besi sesuai dengan ukuran yang ditentukan
c. Dipotong besi yang sudah diukur untuk dilakukan pembentukanpulley
d. Dilubangi bagian tengah untuk lubang poros
e. Dibuat penampang/alur untuk sabuk V yang akan digunakan
f. Setelah dibubut kemudian dihaluskan seluruh permukaanpulley
g. Dipasangkanpulleyke poros.
h. Dipasang sabuk V pada motor listrik danpulleyuntuk menghubungkan tenaga putar dari motor listrik terhadap pulley yang sudah terhubung dengan silinder pemarut sebagai sumber tenaga untuk memarut bahan
2. Persiapan bahan
a. Disiapkan bahan yang akan diparut yaitu ubi kayu, kelapa dan jahe b. Dikupas dan dibersihkan ubi kayu dan jahe sedangkan kelapa diambil
daging buahnya yang akan diparut
c. Ditimbang bahan yang akan diparut (dimana dalam penelitian berat bahan adalah 2 kg)
d. Ubi kayu, kelapa dan jahe siap untuk diparut B. Pelaksanaan penelitian
a. Dipasangpulleysesuai dengan rpm yang diinginkan
b. Dimasukkan bahan sedikit demi sedikit ke dalam lubang pemasukan (hopper)
c. Dinyalakan motor listrik dengan menghubungkan steker motor listrik pada sumber arus listrik
d. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk memarut bahan
e. Dihitung kapasitas olah, kapasitas hasil, persentase bahan yang tidak terparut dan dilakukan analisis ekonomi
f. Dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali terhadap masing-masing perlakuan
Parameter yang Diamati
1. Kapasitas olah ( Kg/jam )
Kapasitas olah dilakukan dengan membagi berat bahan awal terhadap waktu yang dibutuhkan untuk memarut bahan.
T BB
dimana:
KM = kapasitas olah ( kg/jam ) BB = berat awal ( kg )
T = waktu ( jam ) 2. Kapasitas hasil ( kg/jam )
Kapasitas hasil dilakukan dengan membagi berat bahan yang terparut terhadap waktu yang dibutuhkan untuk memarut bahan.
KH = T
BT ...(9) dimana:
KH = kapasitas hasil (Kg/jam) BT = berat bahan yang terparut (Kg)
T = waktu (jam)
3. Persentase bahan yang tidak terparut
Pengukuran persentase bahan yang tidak terparut dapat ditentukan dengan membagi berat bahan yang tidak terparut dengan berat isian bahan awal ( sebelum diparut ) dikali dengan 100 %. Secara matematis dapat dituliskan dengan rumus: Terparut BahanTidak % x 100% BA BTP ... ( 10 ) dimana:
BTP = bahan yang tidak terparut ( kg ) BA = berat isian bahan awal ( kg )
4. Analisis ekonomi
Biaya pemarutan bahan ( Rp/kg ).
Pengukuran biaya pemarutan bahan dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap ( biaya pokok ).
Biaya pokok BTx BTTC . ...( 2 )
dimana:
BT = Total biaya tetap ( Rp/tahun ) BTT = Total biaya tidak tetap ( Rp/jam ) x = Total jam kerja pertahun ( jam/tahun ) C = Kapasitas alat ( jam/satuan produksi ) a. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
i. Biaya penyusutan ( metode garis lurus )
nS P D ... . ( 3 ) dimana :D = Biaya penyusutan ( Rp/tahun )
P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin ( Rp ) S = Nilai akhir alsin ( 10% dari P ) ( Rp )
ii. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya:
n n P i I 2 1 ... ( 4 ) dimana :i = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
a. iii. Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
b. iv Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal ( P ) pertahun.
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari :
i. Biaya perbaikan untuk motor listrik sebagai sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :
jamS P reparasi Biaya ,121000% . ( 5 ) ii. Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji5. 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 digunakan rumus sebagai berikut:
N= V
RF ( 6 )
dimana:
N : jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas ( kg ) F : biaya tetap per tahun ( rupiah )
R : penerimaan dari tiap unit produksi ( harga jual ) ( rupiah ) V : biaya tidak tetap per unit produksi. VN = total biaya tidak
tetap per tahun ( rupiah/unit ) 6. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis financial dengan kriteria investasi. Net present value (NPV) adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value
merupakan net benefit yang telah di diskon dengan discount factor. Secara singkat rumusnya :
NPV=
nt Bt Ctt
dimana:
B = manfaat penerimaan tiap tahun
C = manfaat biaya yang dikeluarkan tiap tahun t = tahun kegiatan usaha ( t = 1,2,...n )
i = tingkatdiscountyang berlaku Dengan kriteria:
- NPV > 0, berarti usaha menguntungkan dan layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan;
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan; - NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya