231
RANCANG BANGUN ALAT PENGUPAS BAWANG MEKANIS
(Design of Mechanical
Union Peeler
Equipment
)
Arif Rizki Tanjung
1,2), Achwil Putra Munir
1), Sulastri Panggabean
1) 1Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian USUJl. Prof. Dr. A. Sofyan No. 3 Kampus USU Medan 20155 2) email: rezky_neverdie@yahoo.co.id
Diterima: 22 Juni 2015 / Disetujui: 2 Juli 2015
ABSTRACT
The production process that includes pre-harvest until postharvest requires the support of various effective facilities and infrastructure, development equipments and agricultural machinery is among the way of increasing agricultural production. To support this we need a mechanical onion peeler driven by electricity. The study was conducted by literature study and observation on the onion peeler, and then to design the coupling components of the mechanical onion peeler. The effective capacity of the tool was 14.15 kg / hr. The value of the effective capacity of the tool is larger than the onion peeler driven by human power. Basic costs to be incurred in peeling onions with this tool was Rp. 751,904/kg in the 1st year, Rp.647,531/kg in the 2nd year, Rp. 624,771/kg in the 3rd year, Rp. 613,441/kg in the 4th year,
and Rp. 606,609/kg in the 5th year. This tool will reach the break even point when the value has peeling corn amounted to
8624,85 kg/year. Net present value of these tools with an interest rate of 6% Rp. 14.553.501,5 whichmeant that the business was feasible to run. The internalrate of return was 40,93%.
Keywords: design equpments, mechanical peeler, onion.
PENDAHULUAN
Pertanian adalah kegiatan pemanfaatan sumber daya alam yang dilakukan manusia untuk menghasilkan bahan pangan, bahan industri dan juga bahan energi.Pertanian merupakan sektor yang paling memiliki peranan strategis dalam pembangunan ekonomi suatu daerah. Sebagian besar penduduk menggantungkan hidupnya melalui sektor pertanian. Oleh karena itu, untuk meningkatkan ekonomi masyarakat yang menggantungkan hidupnya di sektor pertanian maka produksi pertanian harus ditingkatkan.
Untuk meningkatkan produksi pertanian, proses produksi yang meliputi prapanen sampai pascapanen memerlukan dukungan berbagai sarana dan prasarana yang efektif. Pengembangan Alat dan Mesin Pertanian merupakan salah satu cara peningkatan produksi pertanian. Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan harus memiliki penanganan pascapanen yang baik. Penanganan yang dilakukan diusahakan memperhatikan tingkat standarisasi mutu. Penanganan yang tidak baik akan berdampak pada kualitas bahan yang buruk, harga jual yang rendah, serta dapat menimbulkan kerugian bagi para produsen hasil pertanian tersebut.
Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan
perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia.Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih tradisional dan terbuat dari kayu kemudian berkembang menjadi bahan logam.Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang kompleks. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumberdaya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi secara langsung perkembangan dari alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).
Mekanisme pertanian adalah bagian penting dari industri pertanian saat ini. Menurut Shin and Curtis (1978), hal ini disebabkan karena nilai efesiensi produksi dan kulaitas proses pengolahan bergantung pada mekanisasi. Hal penting yang patut dicermati pada kegiatan agroindustri adalah teknologi yang menjadi kendala utama. Oleh sebab itu teknologi harus dikembangkan secara terus menerus melalui kegiatan penelitian dan pengembangan (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005).
Bawang merupakan komoditi hortikultura yang tergolong sayuran rempah. Ada tiga jenis bawang yang pada umumnya digunakan dan di produksi di Indonesia, yaitu bawang merah (A. Cepa var. Aggregatum), bawang putih (Allium sativum L.), dan bawang bombai (Allium cepa L.) (Rukmana,1994). Daerah yang menjadi sentral
232 produksi bawang di Indonesia yaitu Brebes, Probolinggo, Tegal, Nganjuk, Cirebon, Kediri, Bandung, Malang, dan Pemalang. Daerah tersebut termasuk dalam urutan 10 besar sentra produk bawang merah Indonesia. Mengingat kebutuhan bawang merah yang kian terus meningkat maka pengusahaannya memberikan gambaran (prospek) yang cerah. Prospek tersebut tidak hanya bagi petani dan pedagang saja, tetapi juga semua pihak yang ikut terlibat di dalam kegiatan usahanya, dari mulai penanaman sampai pemasaran (Rahayu dan Berlian, 1999).
Sayuran rempah ini banyak dibutuhkan terutama sebagai pelengkap bumbu masakan guna menambah cita rasa dan kenikmatan makanan. Hampir semua masakan Indonesia menggunakan bawang sebagai salah satu bumbu penyedapnya. Proporsi penggunaanya memang tidak banyak, namun karena demikian akrab dan lekatnya bawang dengan lidah manusia, sungguh sulit dicari jenis masakan yang tanpa bawang. Salah satu produk olahan dari bawang merah yang terkenal adalah bawang goreng. Bawang goreng adalah irisan bawang merah yang digoreng dalam minyak panas.
Ilmu mekanisasi pertanian di Indonesia telah dipraktekkan atau dilaksanakan untuk mendukung berbagai usaha pembangunan pertanian terutama di bidang usaha swasembada pangan. Dengan mempertimbangkan aspek kepadatan penduduk, nilai sosial ekonomi, dan teknis, maka pengembangan mekanisasi pertanian di Indonesia dilaksanakan melalui sistem pengembangan selektif. Sistem mekanisasi pertanian selektif adalah usaha memperkenalkan, mengembangkan, dan membina pemakaian jenis atau kelompok jenis alat dan mesin pertanian yang serasii atau yang sesuai dengan keadaan wilayah setempat (Hardjosentono, dkk., 2000). Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat pengupas bawang mekanis.
BAHAN DAN METODE
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja siku, plat besi, puli (pulley), motor listrik, sabuk V (v-belt), baut, mur, bantalan (bearing), besi bulat padu (poros), plat stainlees steel, plat seng, karet keras, gear, kabel deck. Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin las, mesin bubut, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi, martil, kikir, obeng, meteran, stopwatch, palu, tang, water pas, kunci pas, mesin tekuk las, kalkulator, dan komputer.
Metode penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah metode pendekatan
rancangan secara umum yaitu pendekatan rancangan fungsional dan struktural. Rancangan fungsional menyangkut dari segi fungsi atau kegunaan dari setiap elemen atau komponen penyusun alat pengupas bawang terhadap komoditas bawang merah sedangkan rancangan secara struktural menyangkut bagaimana alat ini dibuat dengan memperhitungkan faktor gaya yang bekerja pada bahan dan alat.
Penelitian ini terdiri dari dua tahapan, yaitu tahapan pertama adalah penelitian pendahuluan berupa studi litelatur dan perancangan alat. Tahap kedua adalah penelitian utama berupa proses perakitan dan pengujian alat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Pengupas 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 terjadi produksi dalam jumlah besar. Pemilihan bahan yang berkualitas dan murah juga mempengaruhi biaya produksi alat.
Alat pengupas bawang mekanis adalah alat yang dirancang untuk mengupas bawang dengan menggunakan tenaga penggerak motor listrik. Alat ini mempunyai dimensi tinggi 70 cm, lebar 75 cm dan panjang 50 cm. Alat pengupas bawang mekanis ini memiliki beberapa bagian yaitu: 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 70 cm, lebar 75 cm dan panjang 50 cm.
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai tenaga penggerak. Alat pengupas bawang ini menggunakan motor listrik sebagai tenaga penggerak. Motor yang digunakan memiliki daya 1,0 HP dan kecepatan putaran 1450 rpm. 3. Karet pengupas
Karet pengupas terbuat dari bahan karet dan fungsinya sebagai pengguapas kulit bawang. Panjang karet pengupas 8 cm dan diameter karet pengupas 1,5 cm. Karet pengupas terdapat pada sekeliling tabung pengupasan dan berjumlah 72 buah.
4. Tabung pengupasan
Tabung pengupasan memiliki bentuk silinder dengan satu lubang pemasukan dan berfungsi sebagai sebagai pemasukan bahan serta sebagai wadah pengupasan pada dinding tabung
233 terdapat lubang–lubang sebagai dudukan karet pengupas. Lubang pemasukan dimensi 8 x 1,5 cm dengan tebal 5 mm. volume tabung mencapai 3579,6 cm³. Tabung pengupasan terbuat dari stainless steel.
5. Puli
Pada alat ini menggunakan puli dengan diameter 15 cm. Puli berfungsi untuk memutar piringan yang dihubungkan oleh sabuk V dari motor.
6. Piringan
Piringan berfungsi memutar bahan hingga bahan (bawang merah) terkupas. Piringan berdiameter 28 cm, tebal 3 mm dan memiliki lubang–lubang pengeluaran kulit bawang disekeliling piringan yang berjumlah 45 buah. Lubang pengeluaran berdiameter 3 cm. Piringan terbuat dari besi stainlees.
Pada alat pengupas sebelumnya yang berada dipasaran menggunakan tenaga penggerak, yaitu menggunakan pengerak semi mekanis menggunakan tangan dan mekanis mengunakan motor bakar. Namun pada alat pemipil jagung ini dioperasikan dengan tenaga mekanis, menggunakan motor listrik. Tujuan menggunakan motor listrik ini untuk memperingan dan mempercepat waktu kerja pemipilan tongkol jagung. Hal ini dikarenakan motor listrik bersifat ekonomis dan efisien, motor listrik memiliki efisiensi hingga 95 % (Cooper,1992).
Prinsip Kerja Alat Pengupas Bawang Mekanis
Prinsip kerja mesin pengupas bawang ini dengan menggunakan karet pengupas dengan penggerak listrik. Bawang yang sudah direndam ± 5 menit dimasukkan ke dalam tabung penggupasan dan piringan yang berada di bagian bawah tabung penggupasan akan berputar karena digerakkan oleh motor listrik kemudian piringan akan membuat bahan bersentuhan dengan karet pengupas. Bawang akan terkupas oleh karet pengupas dan bawang yang telah terkupas akan tinggal di dalam tabung penggupasan sedangkan kulit bawang keluar melalui saluran penggeluaran.
Proses Pengupasan
Proses pengupasan dimulai dengan merendam bahan dengan air selama ± 5 menit. Bawang yang telah direndam dimasukkan ke dalam tabung pengupasan. Bawang akan masuk ke dalam wadah pengupasan dan terkupas oleh karet pengupas yang berputar dengan kecepatan 73,26 putaran permenit. Percobaan dilakukan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk mengupas bawang seberat 1 kg sebanyak dilakukan tiga kali pengulangan. Bawang
yang terkupas akan tinngal di wadah pengupasan dan kulit bawang akan keluar dari saluran pengeluaran.
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 dikupas (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengupasan. Kapasitas efektif alat dapat dilihat dari Tabel 1.
Tabel 1. Kapasitas efektif alat Ulangan BB (kg) WP (menit) KE (kg/jam) I 1 4,20 14,28 II 1 4,30 13,95 III 1 4,22 14,22 Rataan 1 4,24 14,15
Ket: BB = Berat bahan WP = Waktu pengupasan KE = Kapasitas efektif alat
Bahan piringan pengupas berpengaruh terhadap kecepatan putaran kupasan. Semakin ringan bahan yanng digunakan maka semakin cepat putaran pengupasan. Pada alat ini, bahan yang digunakan adalah besi karena bisa memutar beban yang cukup banyak, kapasitas maksimal alat bisa mencapai 3 kg. Pada penelitian ini, lama waktu pengupasan dihitung mulai dari bawang masuk kedalam tabung pengupasan sampai bawang terkupas semua.
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bawang pada percobaan I selama 4,20 menit. Lama waktu yang dibutuhkan untuk percobaan II yaitu 4,30 menit. Dan untuk percobaan III dibutuhkan waktu selama 4,24 menit. Dari hasil ini diperoleh rataan waktu untuk mengupas bawang 1 kg adalah 4,24 menit. Maka diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 14,15 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
234 sedikit. Dari analisis ekonomi yang dilakukan diperoleh biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengupas bawang tiap tahunnya adalah Rp. 751,904/kg pada tahun pertama, Rp. 647,531/kg pada tahun ke-2, Rp. 624,771/kg pada tahun 3, Rp. 613,441/kg pada tahun ke-4, dan Rp. 606,609/kg tahun ke-5.
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 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 pengupas bawang ini akan mencapai break even point pada nilai 8624,85 kg/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengupas bawang sebanyak 8624,85 kg/tahun.
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 6% dari alat ini adalah sebesar Rp. 14.553.501,5. 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.
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 40,93%. Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada keuntungan 40,93%, jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini masih layak dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 40,93%, 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.
KESIMPULAN
1. Kapasitas efektif alat pengupas bawang mekanis yang digunakan dalam penelitian sebesar 14,15 kg/jam.
2. Biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengupas bawang tiap tahunnya adalah Rp.75,904/kg pada tahun pertama, Rp.647,531/kg pada tahun ke-2, Rp.624,771/kg pada tahun ke-3, Rp.613,441/kg pada tahun ke-4, dan Rp.606,609/kg tahun ke-5.
3. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengupas bawang sebanyak 8624,85 kg/tahun.
4. Net present value 6% dari alat pengupas bawang mekanis ini adalah Rp. 14.553.501,5 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan. 5. Internal rate of return dari alat pengupas
bawang mekanis ini adalah 40,93%.
DAFTAR PUSTAKA
Cooper, E. L., 1992. Agricultural Mechanics. Fundamentals and Applications 2nd Edition. Delmar Publisher Inc, The United State of America.
Darun., 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU. Medan.
Hardjosentono, dkk. 2000. Mesin-Mesin Pertanian. Bumi Aksara. Jakarta.
Mangunwidjaja, D dan Sailah, I. 2005. Pengantar Teknologi Pertanian. Penebar Swadaya. Jakarta.
235 Rahayu, E dan Berlian, N. 1999. Bawang Merah.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Rukmana, R. 1994. Bawang Merah Budidaya dan Pengolahan Pasca Panen. Kanisius. Yogyakarta.
Sukirno. 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM Press. Yogyakarta.
Shin, G.C. dan Curtis R.W. 1978. Working in Agricultural Mechanics. Mc Graw-Hill Inc, The United States of America.
Wibowo, S. 2008. Budidaya Bawang Putih, Merah dan Bombay. Penebar Swadaya. Jakarta.
