Perancangan Alat
Tahap awal yang dilakukan adalah perancangan alat. Alat terlebih dahulu dirancang bentuknya, ditentukan ukuran dan digambar sampai berupa alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill yang diharapkan. Dalam perancangan ini, tidak lupa juga harus memperhatikan prinsip kerja alat yang akan dirancang dimana prinsip kerja yang diharapkan bekerja dengan menggunakan flat burr mill yang artinya alat ini bekerja seperti piringan bergerigi yang berputar dimana biji masuk ke dalam hopper akan turun menuju saluran dan masuk ke dalam miller (penggiling) yang akan dihancurkan oleh piringan berputar (rotator) dengan piringan yang diam (stator) yang digerakkan oleh elektromotor setelah itu menuju ke penampungan bahan akhir.
Bahan pembuatan alat dipilih dengan baik karena dapat mempengaruhi kinerja alat yang dirancang. Bahan – bahan yang dipakai antara lain, plat besi dan baja campuran. Dimana bahan – bahan ini dipilih agar dapat mendukung kinerja alat dan diusahakan mudah diperoleh agar dapat menjaga kesinambungan bahan baku alat. Pemilihan bahan yang berkualitas namun murah juga sangat mempengaruhi biaya produksi alat.
Bahan yang telah tersedia diukur dan dilakukan pemotongan berdasarkan ukuran yang sudah ditentukan dengan menggunakan gergaji ataupun gerinda. Dalam proses pemotongan bahan diusahakan seteliti mungkin agar sesuai dengan rancangan alat yang diharapkan. Bahan yang telah dipotong, kemudian dirakit
dengan menggunakan mesin las, baut dan mur. Kemudian dilakukan pekerjaan menggerinda permukaan yang kasar agar terlihat lebih rapi dan bagus.
Tahap akhir adalah pengecatan yang berguna untuk menjaga daya tahan alat agar lebih lama dan lebih menarik dilihat . Selain itu, dengan melakukan pengecatan akan menambah daya jual alat.
Proses Penggilingan
Sebelum dilakukan proses penggilingan, terlebih dahulu disediakan bahan berupa biji kopi robusta yang telah disangrai. Bahan yang siap untuk digiling selanjutnya dimasukkan ke dalam hopper. Hopper pada alat ini berfungsi untuk memasukkan bahan ke saluran penggiling dan memiliki daya tampung 250 gr. Selanjutnya bahan akan diteruskan pada saluruan penggiling yang terbuat dari bahan baja campuran. Pada saluran penggiling ini, bahan akan jatuh ke bagian penggiling (miller).
Pada bagian penggilingan terdapat dua mata giling yaitu berputar (rotator) dan diam (stator). Pada rotator terdapat bentuk ulir yang berfungsi untuk membantu biji kopi agar dapat berada dibagian gilingan yaitu antara rotator dan stator. Ukuran dari rotator dan stator adalah sama, berdiameter 5,5 cm dan memiliki bentuk mata giling yang bergerigi, jumlah geriginya adalah 60 gerigi. Mata giling ini menggunakan bahan berupa baja campuran yang tidak mudah mengalami korosi. Pada bagian mata giling terdapat juga pegas / per yang berfungsi untuk mengatur jarak antara rotator dan stator ketika alat bekerja guna mendapatkan variasi hasil gilingan berupa halus maupun kasar. Setelah bahan tergiling, maka hasil gilingan tersebut akan berada di saluran pengeluaran dan
keluar sehingga harus diletakkan diluar saluran pengeluaran tempat untuk menampung hasil giling.
Penggilingan dilakukan untuk menghaluskan bahan pangan menjadi bubuk dengan tingkat kehalusan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain. Biji kopi sangrai dihaluskan dengan tujuan untuk memperoleh butiran kopi dengan kehalusan tertentu agar mudah diseduh dan memberikan sensasi rasa serta aroma yang lebih optimal. Menurut Anggara dan Marini (2011), proses penggilingan biji kopi merupakan salah satu penentu kualitas produknya. Penggilingan biji kopi bertujuan untuk memperluas permukaan biji kopi. Dengan demikian, proses ekstraksinya menjadi lebih efisien dan cepat. Penggilingan yang baik akan menghasilkan cita rasa, aroma dan penampilan yang baik.
Kapasitas Efektif Alat
Alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill menggunakan motor listrik dengan spesifikasi alat, daya : 0,2 HP, tegangan : 220V / 150 Watt, putaran motor listrik : 2100 rpm (lampiran 20). Dimensi alat, panjang : 19 cm, lebar : 11cm dan tinggi : 36 cm. Pada rotator diameter piringan penggiling sebesar 6 cm dan tebal 1,3 cm sedangkan pada stator diameter piringan penggiling 6 cm dan tebal 0,8 cm. Dimensi hopper bagian atas berdiameter 10,4 cm dan tinggi 11 cm, bagian bawah berdiameter 3,5 cm dan tinggi 1 cm (lampiran 8).
Bila dibandingkan dengan mesin penggiling lain yaitu mesin penggiling multifucer yang memiliki kapasitas untuk biji kopi robusta 16,39 kg/jam, dimensi alat, panjang : 55cm, lebar : 13cm dan tinggi : 62cm serta menggunakan motor listrik dengan daya 1,5 HP. Pada rotator diameter piringan penggiling sebesar 14
cm dan tebal 1 cm sedangkan pada stator diameter piringan penggiling 13 cm dan tebal 1 cm serta dimensi hopper bagian atas dengan diameter 18 cm dan tinggi 17 cm. Maka kapasitas, dimensi dan daya alat flat burr mill ini masih dikategorikan lebih rendah dibandingkan dengan penggiling multifucer (Sembiring, 2012).
Kapasitas efektif alat diperoleh dengan melakukan penggilingan komoditi biji kopi robusta dengan menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menggiling biji tersebut. Pengukuran kapasitas efektif alat dilakukan dengan membagi berat bahan yang digiling terhadap waktu yang dibutuhkan. Kapasitas efektif suatu alat menunjukkan produktivitas alat selama pengoperasian tiap satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diukur dengan membagi banyaknya bahan yang digiling pada alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill terhadap waktu yang dibutuhkan selama pengoperasian alat (Persamaan 6). Tabel 4. Data kapasitas kerja alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
Komoditi Ulangan Berat Bahan
(Kg)
Waktu Penggilingan (Menit)
Kapasitas Efektif Alat (Kg/Jam) I 0,25 2,70 5,55 Kopi Robusta II 0,25 3,05 4,92 III IV V 0,25 0,25 0,25 3,12 3,01 3,13 4,80 4,99 4,79 Rataan 0,25 3,00 5,00
Tabel 4 menunjukkan perolehan kapasitas efektif rata-rata alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill sebesar 5,00 kg/jam untuk kopi robusta. Hasil tersebut didapat dari penelitian yang dilakukan dengan menggiling bahan sebanyak lima kali ulangan, dengan setiap ulangan perlakuan menggunakan bahan seberat 0,25 kg. Hasil pengujian menunjukkan waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk
menggiling kopi robusta seberat 0,25 kg adalah sebesar 3,00 menit dan pada komoditi kopi robusta memiliki kerapatan 628,7-683,3 kg/m3 (lampiran 10).
Dari hasil penelitian diperoleh hubungan antara kapasitas efektif alat dengan lamanya waktu penggilingan. Seperti yang ditunjukkan oleh grafik pada gambar (1), bahwa semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan penggilingan maka kapasitas efektif alat semakin menurun. Hal ini diduga terjadi karena alat yang terus menerus digunakan mengalami peningkatan suhu khususnya pada bagian rotator dan stator sehingga mempengaruhi proses penggilingan kopi dan mengakibatkan bubuk kopi yang digiling mengalami pelengketan disekitar bagian rotator dan stator sehingga bubuk kopi yang digiling tersebut sebagian terperangkap pada bagian rotator dan stator, hal ini lah yang mengakibatkan lamanya waktu penggilingan selesai.
Persentase Biji Hilang
Biji hilang ditandai dengan biji yang tidak tergiling, atau terbuang dan ukuran yang lebih besar atau yang tidak lolos dilubang pengeluaran. Pengukuran persentasi biji yang hilang dilakukan dengan pengamatan secara visual dari hasil penggilingan. Setelah penggilingan dilakukan pemisahan atau penyortiran biji yang hilang secara mekanis yang ditandai dengan biji yang tidak tergiling, atau terbuang dan ukuran yang lebih besar atau tidak lolos dilubang pengeluaran. Persentase biji hilang diperoleh dengan membandingkan antara berat biji hilang dengan berat masukan awal bahan yang dinyatakan dalam persen (Persamaan 7). Berikut tabel data untuk persentase biji hilang dari hasil penggilingan:
Tabel 5. Persentase biji hilang
Komoditi Ulangan Berat Bahan
(Kg) Biji Hilang (Kg) Biji Hilang (%) I 0,25 0,0025 1 Kopi Robusta II 0,25 0,0023 0,92 III IV V 0,25 0,25 0,25 0,0027 0,0027 0,0037 1,08 1,08 1,48 Rataan 0,25 0,00278 1,112
Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa persentase rata-rata biji kopi robusta hilang adalah sebesar 1,112 %. Hasil tersebut didapat dari penelitian yang dilakukan dengan menggiling bahan sebanyak lima kali ulangan, dengan setiap ulangan perlakuan menggunakan bahan seberat 0,25 kg. Pada ulangan kelima merupakan ulangan dengan persentase biji hilang terbesar, yaitu 1,48 % sedangkan pada ulangan kedua merupakan ulangan dengan persentase biji hilang terkecil, yaitu 0,92 %. Adapun biji yang hilang ini diduga disebabkan oleh saluran pengeluaran dan ruang pada mata giling yang terlalu kecil serta rapatnya
jarak rotator dan stator sehingga mengakibatkan sulitnya bahan hasil gilingan keluar atau tertinggalnya hasil gilingan disekitar lubang pengeluaran. Biji hilang ini juga dapat disebabkan oleh kelalaian operator yang kurang memperhatikan kebersihan pada mata giling dan saluran pengeluaran berupa sisa – sisa biji hilang yang sebelumnya terdapat pada mata giling dan saluran pengeluaran pada saat setelah pemakaian.
Analisis Ekonomi Biaya pemakaian alat
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. Harga bahan baku biji kopi robusta yang sudah disangrai Rp. 45.000/kg dan berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, alat ini akan mencapai nilai break even point pada nilai 2.748,91 kg/tahun untuk komoditi kopi robusta. Hal ini mengandung arti bahwa alat ini akan mencapai keadaan titik impas apabila telah menggiling kopi sebanyak 2.748,91 kg dalam 1 tahun.
Dari analisis biaya (Lampiran 4), diperoleh biaya penggilingan dengan alat ini sebesar Rp. 1.074,25/kg untuk komoditi kopi robusta, yang merupakan hasil perhitungan dari biaya tetap dan biaya tidak tetap terhadap kapasitas alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill. Untuk biaya tetap sebesar Rp. 766.062,00/tahun dan biaya tidak tetap sebesar Rp.5.052,09/jam. Berdasarkan nilai di atas dapat diketahui besarnya penerimaan dari tiap kg penggilingan kopi robusta sebesar Rp. 1.289,088/kg dengan kapasitas 5,00 kg/jam. Maka harga jual kopi robusta setelah penggilingan dengan alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill Rp. 50.000/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 sama dengan nol.
Menurut Waldiyono (2008) Bila pendapatan dari produksi berada 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 (Lampiran 5), alat ini akan mencapai nilai break even point pada nilai 2.748,91 kg/tahun untuk komoditi kopi robusta. Hal ini berarti alat ini akan mencapai keadaan titik impas apabila telah menggiling kopi sebanyak 2.748,91 kg dalam 1 tahun.
Net present value
NPV adalah selisih antara present value dari investasi dengan nilai sekarang dari penerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akan datang. Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah didiskon dengan discount factor (Pudjosumarto, 1998).
Dari percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian maka dapat diketahui besarnya nilai Jadi besarnya NPV 16% adalah Rp. 6.147.021,25 untuk komoditi kopi robusta sedangkan NPV 20% adalah Rp. 5.397.751,98 (Lampiran
6). Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar atau sama dengan nol.
Internal rate of return
Internal rate of return berfungsi untuk melihat seberapa layak suatu usaha dapat dilaksanakan atau seberapa besar keuntungan investasi maksimum yang ingin dicapai. Berdasarkan hal tersebut maka hasil yang didapat dari penelitian ini adalah sebesar 52,81% (Lampiran 7) artinya usaha penggilingan kopi masih layak untuk dijalankan jika pengusaha melakukan peminjaman modal di bank pada suku bunga di bawah 52,81% atau dengan kata lain, usaha ini masih layak dijalankan apabila bunga pinjaman di bank tidak melebihi 52,81%. 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.