PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN MINUMAN BERKARBONASI RASA NENAS DENGAN KAPASITAS TON / TAHUN

(1)

DENGAN KAPASITAS 18.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

NIM : 090425007 MUHAMMAD ARIF

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2012

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN MINUMAN BERKARBONASI RASA NENAS

DENGAN KAPASITAS 18.000 TON / TAHUN

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

NIM : 090425007 MUHAMMAD ARIF

Telah Diperiksa/Disetujui

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

(M.HENDRA S. GINTING ST.MT) (Ir.BAMBANG TRISAKTI M.Si NIP. 19700919 1999031 001 NIP. 19660925 1991031 003

)

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

(Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002

)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2012

(3)

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN MINUMAN BERKARBONASI RASA NENAS

DENGAN KAPASITAS 18.000 TON / TAHUN

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh :

NIM : 090425007 MUHAMMAD ARIF

Telah Diperiksa/Disetujui

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

(M.Hendra S. Ginting ST.MT) (Ir.Bambang Trisakti M.Si Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

) NIP. 19700919 1999031 001 NIP. 19660925 1991031 003

(M.Hendra S. Ginting ST.MT) (Dr.Ir.Iriyani,M.Si) (

NIP. 197009191999031001 NIP. 196406131990032 001 NIP. 19680425 1999032 004 Ir.Netti Herlina, MT)

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

(Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002

)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2012

(4)

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Kuasa karena atas kehendak dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Minuman Berkarbonasi Rasa Nenas dengan Kapasitas 18.000 Ton/Tahun”. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak M. Hendra S Ginting ST.MT, sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing dan memberi masukan selama menyelesaikan tugas akhir.

2. Bapak Ir. Bambang Trisakti M.Si, sebagai dosen pembimbing II yang telah membimbing dan memberi masukan selama menyelesaikan tugas akhir.

3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai koordinator tugas akhir Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik USU.

4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si, selaku ketua Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik USU.

5. Seluruh Staff pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik USU.

6. Partner penulis, Fatimah Rahmayani Hutasuhut, yang telah sama sama berjuang dalam Menjalani Masa perkuliahan hingga selesainya Tugas Akhir ini.

7. Sahabat saya, Muhammad Irfan Darfika ST, atas bantuannya yang sangat besar, sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

8. Ke Dua Orang Tua Tercinta, yang selalu memberikan Doa dan motivasi, sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Kedua kakak saya, , serta kedua Abang Ipar saya yang telah banyak membantu saya

baik moril dan materil.

(5)

10. Kekasih Hati saya, Arizta Harahap AMd, yang selalu mendampingi saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

11. Teman teman stambuk 2009 dan stambuk 2010 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang juga telah banyak membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini 12. Teman-teman di PT. Coca Cola Amatil Indonesia, Atas bantuan dan dukungan nya

Saya ucapkan Terimakasih.

Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis, Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan penulisan tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, April 2012 Penulis

Muhammad Arif

090425007

(6)

INTISARI

Pabrik Minuman Berkarbonasi Rasa Nenas ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 18.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 (satu) tahun. Lokasi pabrik direncanakan berada di daerah Marelan, tepatnya di desa simpang kantor Kodya Medan- Belawan Sumatera Utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 4.395m

²

. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 113 orang dan bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah Fungsional dan staf.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Minuman Berkarbonasi Rasa Nenas ini adalah :

• Total Modal Investasi : Rp. 96.257.389.888,-

• Total Biaya Produksi : Rp. 44.394.051.973,-

• Hasil Penjualan / Tahun : Rp. 205.714.080.000,-

• Laba Bersih : Rp. 48.172.253.047,-

• Profit Margin (PM) : 33,44 %

• Break Even Point (BEP) : 39,10 %

• Return on Investment (ROI) : 50,04 %

• Pay Out Time (POT) : 2 tahun

• Return on Network (RON) : 47,35 %

• Internal Rate of Return (IRR) : 51,76 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa perancangan

pabrik pembuatan Minuman Berkarbonasi Rasa Nenas dengan Kapasitas 18.000 ton/tahun

layak untuk didirikan.

(7)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... I-1

1.1 Latar Belakang ... I-1

1.2 Perumusan Masalah ... I-5

1.3 Tujuan Rancangan... I-5

1.4 Manfaat Perancangan ... I-5

BAB II TINJUAN PUSTAKA ... II-1

2.1 Minuman Berkarbonasi ... II-1

2.2 Persyaratan Mutu Minuman Berkarbonasi ... II-1

2.3 Flavor/Konsentrat ... ...II-2

2.4 Sifat sifat bahan baku ... II-5

2.5 Deskripsi Proses ... II-8

2.5.1 Proses Pelarutan Gula .... ... II-8

2.5.2 Pross Pembuatan Final Sirup...II-9

2.5.3 Proses Pencampuaran (Paramix), Final sirup dan CO

2

... ... II-9

BAB III NERACA MASSA ... III-1

BAB IV NERACA PANAS ... IV-1

(8)

BAB V SPESIFIKASI ALAT ... V-1

5.1 Gudang Bahan Baku (G-101) ... V-1

5.2 Bucket Elevator (BE-101) ... V-1

5.3 Tangki Penyimpanan Hyplo Supercell ( TT-102) ... V-2

5.4 Screw Conveyor (SC-101) ... V-2

5.5 Tangki Karbon Aktif (TT-103) ... V-3

5.6 Screw Conveyor (SC-102) ... V-3

5.7 Tangki Pencampur I (M-101) ... V-4

5.8 Pompa 1 (J-101) ... V-5

5.9 Filter Press (FP-101) ... V-5

5.10 Bak Penampungan Sludge (B-101) ... V-6

5.11 Tangki Pencampur II (M-102) ... V-6

5.12 Tangki Konsentrat (TT-104) ... V-7

5.13 Screw Conveyor (SC-103) ... V-8

5.14 Pompa 2 (J-102) ... V-8

5.15 Tangki Karbondioksida (TC-101) ... V-9

5.16 Blower (JB-101) ... V-9

5.17 Cooler (E-101) ... V-10

5.18 Tangki Karbonator (TT-101) ... V-10

5.19 Pompa 3 (J-103) ... V-11

5.20 Tangki Filler (TF-101) ... V-11

5.21 Gudang Produk (G-102) ... V-12

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-1

6.2 Keselamatan Kerja ... VI-6

BAB VII UTILITAS ... VII-1

(9)

7.1 Kebutuhan Air ... VII-1

7.1.1 Pengendapan ... VII-3

7.1.2 Klarifikasi ... VII-3

7.1.3 Filtrasi ... VII-4

7.2 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-5

7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-5

7.4 Keperluan Bahan Bakar ... VII-6

7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-6

7.6 Spesifikasi peralatan Limbah ... ... VII-7

7.6.1 Bak Penampungan... ... ... VII-8

7.6.2 Bak Pengendapan Awal... ... ... VII-8

7.6.3 Bak Netralisasi. ... ... VII-9

7.6.4 Kolam Facultativ... ... VII-10

7.7 Luas Area Pengolahan Limbah ... VII-14

7.8 Spesifikasi Peralatan Utilitas... ... VII-14

7.8.1 Bak Pengendapan (BP)... ... VII-14

7.8.2 Tangki Pelarutan Allumunium Sulfat (TP-101)... VII-15

7.8.3 Tangki Pelarutan Natrium Karbonat (TP-102)... . VII-15

7.8.4 Tangki Pelarutan Kalsium Hipoklorit (TP-103)... . VII-15

7.8.5 Clarifier (CL)... ... VII-16

7.8.6 Sand Filter (SF)... ... VII-16

7.8.7 Menara Air (MA)... ... VII-17

7.8.8 Carbon Filter (CF)... ... VII-17

7.8.9 Menara Pendingin Air/Water Cooling Tower (WCT)... VII-18

7.8.10 Pompa Sumur Bor (P-101)... ... VII-18

7.8.11 Pompa Bak Pengendapan (P-102)... VII-18

(10)

7.8.12 Pompa Tangki Allumunium Sulfat (P-103)... VII-19

7.8.13 Pompa Tangki Calsium Hipoklorit (P-104)... VII-19

7.8.14 Pompa Tangki Natrium Carbonat (P-104)... .. VII-19

7.8.15 Pompa Tangki Sand Filter (PU-105)... VII-19

7.8.16 Pompa Carbon Filter (PU-106)... VII-19

7.8.17 Pompa Water Cooling Tower (P-106)... .. VII-20

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1

8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1

8.1.1 Faktor Primer/Utama ... VIII-1

8.1.2 Faktor Khusus ... VIII-2

8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-2

8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-4

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ... IX-2

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ... IX-3

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf ... IX-3

9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-4

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-5

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-5

9.4.2 Dewan Komisaris ... IX-6

9.4.3 Direktur ... IX-6

9.4.4 Sekretaris ... ... IX-6

9.4.5 Staf Ahli ... IX-7

(11)

9.4.5 Manajer Finansial dan Marketing ... IX-7

9.4.7 Manajer Teknik SDM/Umum ... IX-7

9.4.8 Manajer Produksi ... IX-7

9.4.9 Manajer Teknik ... IX-7

9.4.10 Kepala Seksi Pembelian ... ... IX-8

9.4.11 Kepala Seksi Marketing ... ... IX-8

9.4.12 Kepala Seksi Personalia ... ...IX-8

9.4.13 Kepala Seksi Keamanan ... ...IX-8

9.4.15 Kepala Seksi Maintenance Dan Listrik. ... ...IX-9

9.4.16 Kepala Seksi Proses... ... ...IX-9

9.4.17 Kepala Seksi Utilitas. ... ...IX-9

9.4.18 Kepala Seksi Laboratorium ... ... IX-9

9.5 Tenaga Kerja Dan Jam Kerja ... IX-9

9.5.1 Jumlah Dan Tingkat pendidikan Tenaga Kerja ... ... IX-9

9.5.2 Pengaturan Jam Kerja ... ... IX-11

9.6 Sistem Penggajian ... IX-12

9.7 Kesejahteraan Tenaga Kerja ... IX-13

BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

10.1 Modal Investasi ... X-1

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) ... X-1

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC). ... ...X-2

10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... X-3

10.2.1 Biaya Tetap/ Fixed Cost (FC) ... X-4

10.2.2 Biaya Variabel (BV)/ Variable Cost (VC) ... X-4

10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-4

10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5

(12)

10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.5.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.5.2 Break Even Point (BEP) ... X-5 10.5.3 Return of Investment (ROI) ... X-6 10.5.4 Pay Out Time (POT) ... X-6 10.5.5 Return On Network (RON) ... X-7 10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-7 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT ... LC-1

LAMPIRAN D PERHITUNGAN PERALATAN UTILITAS ... LD-1

LAMPIRAN E PERHITUNGAN EKONOMI ... LE-1

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Minuman Berkarbonasi... ... I-2 Tabel 1.2 Prediksi Data Statistik Impor Minuman Berkarbonasi Tahun 2011.

... ... I-3

Tabel 1.3 Prediksi Data Statistik Impor Minuman Berkarbonasi Tahun 2012... I-3

Tabel 1.4 Prediksi Data Statistik Impor Minuman Berkarbonasi Tahun 2013... I-4 Tabel 1.5 Kebutuhan Impor Minuman Berkarbonasi di Indonesia

di Masa yang akan datang ... I-5 Tabel 2.1 Persyaratan Mutu Minuman Berkarbonasi Di Indonesia ... II-1 Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Pencampur I

(M-101) ... III-1 Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Neraca Massa pada Filter Press ... III-2 Tabel 3.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Pencampur II

(M-102) ... ... III-2 Tabel 3.4 Hasil Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Karbonator

(TT-101) ... III-3

Tabel 4.1 Neraca Panas pada Cooler (E-101) ... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas pada Tangki Karbonator (TT-101) ... IV-1

(14)

Tabel 4.3 Neraca Panas pada Gudang Produk (G-102) ... IV-2 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Minuman

Berkarbonasi Rasa Nenas ... VI-5 Tabel 6.2 Daftar Peralatan Pelindung Diri ... VI-9 Tabel 7.1 Kualitas Air Tanah Marelan ... VII-2 Tabel 7.2 Jumlah luas area pengolahan limbah... VII-14 Tabel 8.1 Perincian luas tanah Pabrik Pembuatan Minuman Berkarbonasi

Rasa Nenas ... VIII-4 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja beserta Tingkat Pendidikannya... IX-10 Tabel 9.2 Pembagian Kerja Shift tiap regu... IX-12 Tabel 9.3 Gaji Karyawan ... IX-12 Tabel LA.1 Komposisi gula pada pembuatan Minuman Berkarbonasi rsa ...

Nenas ... LA-2

Tabel LA.2 Neraca Massa pada Tangki Pencampur I (M-101)... LA-4

Tabel LA.3 Neraca Massa pada Filter Press ... LA-6

Tabel LA.4 Komposisi Konsentrat... ... LA-7

Tabel LA.5 Neraca Massa pada tangki Final Sirup ... LA-7

Tabel LA.6 Neraca Massa pada Cooler ... LA-8

Tabel LA.7 Neraca Massa pada tangki Karbonator (TT-101) ... LA-9

Tabel LA.8 Neraca Massa pada unit Packaging ... LA-9

Tabel LA.9 Neraca Masa pada Gudang (G-102)... LA-10

Tabel LB.1 Neraca Panas pada alur I ... LB-2

(15)

Tabel LB.2 Neraca Panas pada alur II ... LB-2 Tabel LB.3 Neraca Panas pada alur III ... LB-2 Tabel LB.4 Neraca Panas pada alur IV ... LB-3 Tabel LB.5 Neraca panas pada Tangki Pencampur I (M-101) ... LB-4 Tabel LB.6 Neraca Panas pada Filter Press ... LB-5 Tabel LB.7 Neraca Panas pada alurVIII ... LB-6 Tabel LB.8 Neraca Panas pada alur IX ... L6-6 Tabel LB.9 Neraca Panas pada Tangki Pencampur II (M-102) ... LB-7 Tabel LB.10 Neraca Panas pada Cooler (E-101) ... LB-9 Tabel LB.11 Neraca Panas pada alur XII ... LB-10 Tabel LB.12 Neraca Panas pada Tangki Karbonator(TT-101) ... LB-11 Tabel LB.13 Neraca Panas pada Tangki Filler (TF-101) ... LB-12 Tabel LB.14 Neraca Panas pada Gudang Produk .... ...LB-113 Tabel LC.1 Bahan yang masuk ke Tangki Konsentrat... LC-32 Tabel LC.2 Bahan yang masuk ke Tangki Karbonator(TT-101) ... LC-55 Tabel LD.1 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower

(CT) ... LD-15

Tabel LD.2 Kurva Hy terhadap 1/ (Hy-Hy) ... LD-15

Tabel LE.1 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-2

Tabel LE.2 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-6

Tabel LE.3 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas dan ... LE-7

Tabel LE.4 Perincian harga Bangunan dan Sarana Lainnya ... LE-9

(16)

Tabel LE.5 Perincian Biaya Transportasi. ... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-15 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-18 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-19 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun

2000 ... LE-20

Tabel LE.10 Biaya Depresiasi sesuai UU RI No.17 Tahun 2000 ... LE-21

Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ... LE-29

(17)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Impor Minuman Berkarbonasi Di

Indonesia... ... I-2 Gambar 6.1 Reaktor beserta Instru mennya ... VI-4 Gambar 6.2 Filter Press beserta Instrumennya ... VI-4 Gambar 6.3 Pompa beserta Instrumennya... VI-5

Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Minuman

Berkarbonasi Rasa Nenas ... VIII-6 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan