Lampiran 1. Flow chart pelaksanaan penelitian
Mulai
Merancang bentuk alat
Menggambar dan menentukan dimensi alat
Memilih bahan
Diukur bahan yang akan digunakan
Dipotong bahan yang digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Pengelasan
Digerinda permukaan yang kasar Merangkai alat
Pengecatan
Lampiran 1. (Lanjutan)
a b
Pengujian alat
Analisis data Pengukuran parameter
Data
Lampiran 2. Data pengamatan pengupasan kopi
Kapasitas pengupasan = Berat biji kopi yang dikupas
Waktu yang dibutuhkan (kg/jam)
= 1 kg
0,034 jam
= 29,411 kg/jam
Pers.Kerus.Hasil Kupasan = berat biji kopi terkupas yang rusak
berat biji kopi terkupas ×100%
= 0,09 kg
0,718 kg ×100%
= 12,534%
Pers.Bj.Kopi Tidak Terkupas = Berat biji kopi yang tidak terkupas
Berat biji kopi awal ×100%
= 0,053 kg
1 kg ×100%
= 5,3%
Pers.Biji Kopi hilang = Berat biji kopi hilang
Berat biji kopi awal ×100%
Lampiran 3. Biaya pemakaian alat Unsur produksi
1. Biaya pembuatan alat (P) = Rp 5.650.000 2. Umur ekonomi (n) = 5 tahun 3. Nilai akhir alat (S) = Rp 565.000
4. Jam kerja = 7 jam/hari
5. Produksi/hari = 205,877 kg/hari 6. Biaya operator = Rp 10.000/jam 7. Biaya listrik = Rp 1154,062/jam 8. Biaya perbaikan = Rp 29,65/ jam 9. Bunga modal dan asuransi = Rp 322.050/tahun
Lampiran 4. Biaya produksi Perhitungan biaya produksi
a. Biaya Tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
Dt = (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, n-1)
Tabel perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun k(P-S) (Rp) (A/F, 7.5%, n) (F/P, 7.5%, n-1) Dt Nilai Mesin Tiap
2. Bunga modal (7,5%) dan asuransi (2%) I = i P (n+1)
2n
= 9,5% Rp 5.650.000 5+1
2 5
= Rp 322.050/tahun Tabel perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun D (Rp) I(Rp)/tahun Biaya tetap
b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi) Biaya reparasi = 1,2%(P-S)
x jam
= 1,2%(Rp5.650.000-Rp 565.000)
2058 jam
Lampiran 4. (Lanjutan) c. Biaya Pengupasan Kulit Tanduk Kopi
Biaya pokok =
[
BTx + BTT] C
Tabel perhitungan biaya pokok tiap tahun
Lampiran 5. Break even point
Break even point atau analisis titik impas (BEP) 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.
P = profit (keuntungan) (Rp) dianggap nol untuk mendapat titik impas. SP = selling per unit (penerimaan dari tiap unit produksi) (Rp)
Tahun Biaya Tetap (Rp/tahun) BEP (kg/tahun)
1 1.197.687 3745,768
2 1.263.359 3951,157
3 1.333.979 4172,021
4 1.409.897 4409,455
Lampiran 6. Net present value
Net Present Value (NPV) adalah metode menghitung nilai bersih (netto) pada waktu sekarang (present). Asumsi present yaitu menjelaskan waktu awal perhitungan bertepatan dengan saat evaluasi dilakukan atau pada periode tahun ke nol (0) dalam perhitungan cash flow investasi.
NPV = PWB – PWC Keterangan :
PWB = present worth of benefit PWC = present worth of cost
Untuk mengetahui apakah rencana suatu investasi tersebut layak ekonomis atau tidak, diperlukan suatu ukuran atau kriteria tertentu dalam metode NPV, yaitu:
NPV > 0 artinya investasi akan menguntungkan/ layak NPV < 0 artinya investasi tidak menguntungkan
Investasi = Rp 5.650.000
Nilai akhir = Rp 565.000 Suku bunga bank = Rp 7.5% Suku bunga coba-coba = Rp 10% Umur alat = 5 tahun
Pendapatan = penerimaan x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun dengan asumsi alat bekerja pada kapasitas penuh = Rp 42.369.486,6/tahun
Pembiayaan = biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun Tabel perhitungan pembiayaan tiap tahun
Tahun BP (Rp/kg) Kap. Alat (kg/jam) Jam kerja (jam/tahun) Pembiayaan
1 400,033 29,411 2.058 24.213.132,62
2 401,118 29,411 2.058 24.278.805,32
3 402,284 29,411 2.058 24.349.380,78
4 403,538 29,411 2.058 24.425.282,69
Lampiran 6. (Lanjutan)
Jumlah CIF = Rp 171.839.701,1
1. Investasi = Rp 5.650.000
2. Pembiayaan = Pembiayaan × (P/F, 7.5%,n) Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n) Biaya (P/F, 7.5%, n) Pembiayaan (Rp)
1 24.213.132,62 0.9302 22.523.055,96
2 24.278.805,32 0.8654 21.010.878,12
3 24.349.380,78 0.8050 19.601.251,53
4 24.425.282,69 0.7489 18.292.094,21
5 24.506.995,27 0.6968 17.076.474,3
Total 98.503.754,12
Jumlah COF = Rp 5.650.000 + Rp 98.503.754,12 = Rp 104.153.754,1
NPV 7.5% = CIF – COF
= Rp 171.839.701,1 – Rp 104.153.754,1 = Rp 67.685.947
Lampiran 7. Internal rate of return
Lampiran 7. (Lanjutan)
Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n) Biaya (P/F, 10%, n) Pembiayaan (Rp)
1 24.213.132,62 0.9091 22.012.158,86
2 24.278.805,32 0.8264 20.064.004,72
3 24.349.380,78 0.7513 18.293.689,78
4 24.425.282,69 0.6830 16.682.468,08
5 24.506.995,27 0.6209 15.216.393,36
Total 92.268.714,8
Jumlah COF = Rp 5.650.000 + 92.268.714,8 = Rp 97.918.714,8
NPV 10 % = Rp 160.965.058,3- Rp 97.918.714,8 = Rp 63.046.343,5
Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus: IRR = q% + X
X-Y × (q% - p%) = 10% + Rp 67.685.947
Rp 67.685.947 -Rp 63.046.343.5 × (10% - 7.5%) = 10% + (19.05 × 2,5 %)
Lampiran 8. Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) + −d 4 dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm) d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm) L = 2C + 1,57(D + d) + −d
2
4
L = 2(460) + 1,57(152,4 +50,8) + (152,4-50,8)
4(460)
Lampiran 9. Revolusi per menit (RPM) pada silinder pengupas Dik : D1 = 2inci
D2 = 6 inci S1 = 1400 rpm Dit : S2 = ...? Formulasi :
S1D1 = S2 D2
1400 rpm × 2 inci = S2 × 6 inci
Lampiran 10. Perhitungan daya Massa rotor tanpa ulir
Gaya pada rotor
Jumlah biji dalam slot = 1928861,48.10 -9 m3
292,5 × 10-9 m3 = 6594 biji
Massa biji dalam slot = 6594 biji × 0,000164 kg = 1,081 kg (kapasitas penuh) F = m × g
= 1,081 kg × 9,8 m/s2 = 10,593 N
2. Kecepatan sudut
kec. putaran rotor = 467 rpm jari-jari rotor = 48 mm ω = 2πn
60
= 2 × 3,14 × 467
60
= 48,879 rad/s 3. Daya
F = 258,043 N R = 0,048 m ω = 48,879 rad/s
P = F × V
= 258,043 N × (48,879 rad/s × 0,048 m) = 605,418 Watt
= 0,605 kW Pd = fc × P (KW)
Pd = 1.2 × 0.605 KW Pd = 0.726 KW ≈ 0.973 HP
Lampiran 11. Spesifikasi alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis Dimensi
Panjang : 82,8 cm
Lebar : 45,12 cm
Tinggi : 79,56 cm
Silinder pengepres
Diameter : 4,8 cm
Panjang : 71 cm
Kapasitas efektif : 29,411 kg/jam Persentase biji hilang : 0,7%
Bahan
Silinder Pengupas : Besi Tabung Pengupasan : Besi
Rangka : Besi Siku
Tenaga
Motor listrik : 1 HP Transisi
Puli motor listrik : 2 inch
Lampiran 12. Gambar hasil pengupasan biji kopi HS
Lampiran 12. (Lanjutan)
Lampiran 12. (Lanjutan)
Lampiran 12. (Lanjutan)
Lampiran 13. Gambar alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis
Tampak depan
Lampiran 13. (Lanjutan)
Tampak samping kanan
Lampiran 13. (Lanjutan)
Lampiran 14. Gambar teknik alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis
Lampiran 14. (Lanjutan)
Lampiran 14. (Lanjutan)
Lampiran 14. (Lanjutan)
Lampiran 14. (Lanjutan)
DAFTAR PUSTAKA
AAK. 1988. Budidaya Tanaman Kopi. Kanisius. Yogyakarta. Achmad, Z. 2006. Elemen Mesin I. PT Refika Aditama. Bandung.
Ahmad, U. 2006. Keadaan dan Permasalahan Pascapanen di Indonesia, Beberapa Pengertian Umum yang Berkaitan dengan Karakteristik Umum Bahan Pertanian, serta Penanganan, Penyimpanan, dan Pengolahan Bahan
Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor. http://web.ipb.ac.id [6 Maret 2015].
Budiman, H. 2012. Prospek Tinggi Bertanam Kopi: Pedoman Meningkatkan Kualitas Perkebunan Kopi. Pustaka Baru Press. Yogyakarta.
Church, A. H. 1993. Pompa dan Blower Sentrifugal. Erlangga. Jakarta.
Darun. 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU. Medan.
Daywin, F. J., R. G. Sitompul, dan I. Hidayat. 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Natawidjaya, H. 2012. Pedoman Teknis Penanganan Pasca Panen Kopi. Kementerian Pertanian. Jakarta.
Giatman, M. 2006. Ekonomi Teknik. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Ginting, W. 2013. Rancang Bangun Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Nastiti, A., S. Wulan, dan A. R. Farid. 2008. Analisis Finansial Agribisnis Pertanian. BPTP. Kalimantan Timur.
Mabie, H. H. dan F. W. Ocvirk. 1967. Mechanics dan Dinamycs of Machinery. Jhon Wiley & Sons, Inc. New York.
MB-IPB. 2007. Strategi Pengembangan Alat dan Mesin Pertanian untuk Usaha Peningkatan Pangan. Agrimedia 2: 2-3 [6 Maret 2015].
Muchsin, I. 2012. Motor Listrik 1 dan 3 Fasa. Universitas Mercu Buana. Jakarta.
http://kk.mercubuana.ac.id [6 Maret 2015].
Prastowo, B., E. Karmawati, Rubijo, Siswanto, C. Indrawanto, S. J. Munarso. 2010. Budidaya dan Pasca Panen Kopi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.
Purba, R. 1997. Analisa Biaya dan Manfaat. PT. Rineka Cipta. Jakarta.
Simanjuntak, A. N. C. 2015. Modifikasi Alat Penggiling Kopi Tipe Flat Burr Mill. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Simanullang, J. K. 2013. Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Smith, H. P. dan L. H. Wilkes. 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Soenarta, N. dan S. Furuhama. 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita. Jakarta.
Spillane, J. J. 1990. Komoditi Kopi : Peranannya dalam Perekonomian Indonesia. Kanisius. Yogyakarta.
Stolk, J. dan C. Kross. 1981. Elemen Mesin: Elemen Konstruksi dari Bangunan Mesin. Penerjemah Hdanersin dan A. Rahman. Erlangga. Jakarta.
Sudjana, H. dan H. S. Raya. 2000. Teknik Otomasi Mesin. Humaniora Utama Press. Bandung.
Soeharno. 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Press. Yogyakarta. Sukirno. 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM. Yogyakarta.
Sularso dan K. Suga. 2002. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita. Jakarta.
Vlack, L. H. V. 2001. Elemen-elemen Ilmu dan Rekayasa Material. Erlangga. Jakarta.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2015 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin las, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi, martil, kikir, obeng, meteran, jangka sorong, stopwatch, ember, neraca, kalkulator dan komputer.
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji kopi HS, baut dan mur, besi, skrup, motor listrik, kabel, cat dan thinner.
Metode Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur (kepustakaan), lalu melakukan pengamatan tentang alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini. Selanjutnya dilakukan perancangan bentuk, pembuatan atau perangkaian komponen-komponen, kemudian dilakukan pengujian alat dengan pengamatan parameter.
Pelaksanaan Penelitian
a. Perancangan dan pembuatan alat
1. Dirancang bentuk alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis.
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis. 3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengupas kulit
tanduk kopi mekanis.
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
5. Dipotong bahan sesuai ukuran yang telah ditentukan.
6. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk kerangka alat. 7. Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.
8. Dirangkai komponen-komponen alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis. 9. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat. b. Bahan yang digunakan
1. Disiapkan biji kopi HS
2. Ditimbang biji kopi HS sebanyak 3 kg 3. Bahan siap untuk dikupas
Prosedur Penelitian
1. Ditimbang biji kopi HS sebanyak 1 kg.
2. Dihidupkan motor listrik pada alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis 3. Dimasukkan bahan ke dalam hopper.
4. Ditunggu bahan sampai selesai dikupas dan keluar melalui saluran keluaran
5. Ditimbang bahan yang telah dikupas
7. Dilakukan pengujian parameter.
Parameter Penelitian
Kapasitas efektif alat
Pengukuran kapasitas pengupasan dilakukan dengan membagi berat biji kopi awal terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mengupas kulit tanduk biji kopi.
Kapasitas Pengupasan = Waktu yang dibutuhkan Berat biji kopi awal (kg/jam)
Persentase kerusakan hasil kupasan
Persentase kerusakan hasil kupasan dihitung dengan membagikan berat biji kopi hasil kupasan yang rusak terhadap berat biji kopi terkupas.
Pers.Kerus.Hasil Kupasan = berat biji kopi terkupas yang rusakberat biji kopi terkupas × 100%
Persentase biji kopi tidak terkupas
Persentase biji kopi tidak terkupas dihitung dengan membagikan berat biji kopi yang tidak terkupas terhadap berat biji kopi awal.
Persentase biji kopi tidak terkupas = berat biji kopi yang tidak terkupasberat biji kopi awal × 100%
Persentase biji kopi hilang
Persentase biji kopi hilang dihitung dengan membagikan berat biji kopi hilang terhadap berat biji kopi yang dikupas.
Analisis Ekonomi
Biaya pokok
Analisis ekonomi dilakukan dengan menghitung biaya pokok yang tediri dari biaya tetap dan biaya tidak tetap yakni dengan menggunakan persamaan (4). Kemudian dilanjutkan dengan menghitung biaya tetap dan biaya tidak tetap sebagai berikut:
Biaya tetap
Menurut Daywin, dkk., (2008), biaya tetap terdiri dari : 1) Biaya penyusutan (Sinking Fund Methods)
Dihitung dengan persamaan (5) dengan menggunakan I = 7,5%. 2) Biaya bunga modal dan asuransi
Diperhitungkan untuk mengembalikan nilai modal yang ditanam sehingga pada akhir umur peralatan diperoleh suatu nilai uang yang present value nya sama dengan nilai modal yang ditanam. Dihitung dengan persamaan (6). Biaya tidak tetap
Menurut Daywin, dkk., (2008), biaya tidak tetap terdiri dari :
1) Biaya bahan bakar adalah pengeluaran solar atau bensin (bahan bakar) pada kondisi kerja per jam. Satuannya adalah liter per jam, sedangkan harga per liter yang digunakan adalah harga lokasi.
2) Biaya pemeliharaan preventip adalah untuk memberikan kondisi kerja yang baik bagi mesin dan peralatan.
4) Dalam perhitungan biaya perbaikan ini dapat digolongkan ke dalam 3 golongan atau alat pertanian, yaitu: biaya perbaikan untuk peralatan besar, biaya perbaikan untuk traktor roda dua dan biaya perbaikan dan pemeliharaan mesin sumberdaya motor.
Break even point
Manfaat perhitungan BEP 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. Dianalisis dengan persamaan (7).
Net present value
Dalam perhitungan NPV ini, umur ekonomi alatnya diperkirakan 5 tahun, besarnya suku bunga adalah 7,5%. Penetapan umur ekonomi alat ini disebabkan antara lain: keausan dan keusangan dari alat tersebut, biaya perbaikan makin naik sampai akhirnya tidak lagi ekonomis untuk memperbaikinya serta teknologi yang semakin berkembang yang membuat unjuk kerja dari alat ini lebih kecil dibandingkan alat yang dibuat dimasa yang akan datang. Dihitung dengan persamaan (8).
Internal rate of return
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Pengupas Kulit Tanduk Kopi Mekanis
Alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis dirancang untuk mengupas kulit tanduk biji kopi Arabika yang diolah dengan proses basah dan sebelumnya telah dikeringkan hingga kadar air 12%. Pengupasan kulit tanduk kopi ini menjadi sangat penting karena kualitas dan kuantitas biji kopi ditentukan dari proses ini sebelum akhirnya disangrai dan digiling.
Alat ini mempunyai dimensi panjang 82,8 cm, lebar 45,12 cm dan tinggi 79,56 cm. Alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini terdiri dari empat bagian utama yaitu rangka alat, silinder pengupas, motor listrik dan blower. Kerangka alat terbuat dari besi siku agar mampu menahan beban kerja dari silinder pengupas.
Silinder pengupas terbuat dari bahan besi dengan diameter 4,8 cm dan panjang 71 cm. Silinder pengupas tersebut memiliki ulir pada permukaanya. Ulir pada bagian awal berfungsi untuk menghantarkan biji kopi menuju area pengupasan. Ulir tengah (lurus) berfungsi untuk melemparkan biji kopi ke stator. Ulir ini memiliki panjang 51 cm, lebar 1,6 cm dan tinggi 1,3 cm. Ulir pada bagian akhir berfungsi untuk menghantarkan hasil kupasan menuju saluran pengeluaran. Ulir awal dan akhir memiliki dimensi yang sama yaitu panjang 12,7 cm, lebar 1,6 cm dan tinggi 1,3 cm.
pada as motor listrik 2 inci dan pada as rotor 6 inci sehingga diperoleh rpm pada rotor sebesar 467 putaran per menitnya.
Prinsip Pengupasan
Alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini bekerja berdasarkan prinsip putaran pada silinder pengupas. Putaran pada silinder pengupas dihasilkan oleh putaran pada motor listrik yang ditransmisikan ke puli dan sabuk V. Puli ini terhubung dengan poros yang berfungsi untuk memutar silinder pengupas.
Proses pengupasan dimulai dengan masuknya biji kopi gabah melalui
hopper dan dihantarkan menuju area pengupasan. Pada area pengupasan biji kopi gabah akan terlempar ke dinding silinder stator sehingga kulit tanduk terbelah dan terpisah dari bijinya. Biji yang telah terkupas dan kulit tanduk akan dihantarkan menuju saluran keluaran masing-masing setelah sebelumnya dipisahkan oleh
blower.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan selama pengupasan diperoleh data waktu pengupasan dengan 1 kg biji kopi pada tiap ulangan. Setelah pengupasan selesai maka dilakukan penyortiran untuk mendapatkan data berat biji kopi terkupas, rusak, hilang dan berat kulit tanduk kopi.
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 biji kopi yang dikupas (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengupasan.
Pada penelitian ini, lama waktu pengupasan dihitung mulai dari biji kopi dimasukkan ke dalam saluran pemasukan (hopper) sampai dengan biji kopi selesai dikupas dan mesin dimatikan. Dari penelitian yang telah dilakukan 3 kali ulangan diperoleh:
Tabel 5. Kapasitas efektif alat
Ulangan Berat awal (kg) Waktu (jam) Kapasitas (kg/jam)
I 1 0,040 25 proses pengupasan pada setiap ulangan dilakukan tidak secara kontinyu agar perlakuan pada setiap percobaan menjadi sama. Pada hasil pengamatan didapat
bahwa kapasitas alat yang tertinggi terdapat pada ulangan ke II yaitu 37,037 kg/jam dan kapasitas alat terendah terdapat pada ulangan I yaitu 25
Persentase Kerusakan Hasil Kupasan
Persentase kerusakan hasil kupasan dapat dihitung dengan membagikan berat biji kopi yang rusak dengan berat biji kopi terkupas. Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh persentase kerusakan sebagai berikut:
Tabel 6. Persentase kerusakan hasil kupasan Ulangan Berat biji kopi rusak
(kg)
Dari Tabel 6 diperoleh bahwa persentase rata-rata kerusakan hasil kupasan adalah 12,534%.
Persentase Biji Tidak Terkupas
Persentase biji tidak terkupas dapat dihitung dengan membagikan berat biji kopi tidak terkupas dengan berat biji kopi awal dikali 100%. Dari hasil penelitian diperoleh persentase biji kopi yang tidak terkupas sebagai berikut: Tabel 7. Persentase biji tidak terkupas
Persentase Biji Hilang
Persentase biji hilang dapat dihitung dengan membagikan berat biji kopi hilang dengan berat biji kopi awal dikali dengan 100%. Dari hasil penelitian diperoleh persen biji kopi hilang sebagai berikut:
Tabel 8. Persentase biji hilang
Ulangan Berat awal (kg) Berat biji hilang % Biji hilang
I 1 0,007 0,7 Pengukuran persentasi biji yang hilang dilakukan dengan pengamatan secara visual yaitu dari hasil pengupasan. Setelah pengupasan dilakukan pemisahan atau penyortiran biji yang hilang secara mekanis yang ditandai dengan biji yang tidak tertampung oleh bak penampungan. Dari hasil pengamatan maka didapat persentase biji hilang sebesar 0,7%.
Analisis Ekonomi
Biaya Pokok
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.
Dari penelitian yang dilakukan (lampiran 4) diperoleh bahwa biaya produksi pengupasan kulit tanduk kopi tiap tahun berbeda-beda. Diperoleh biaya
Rp 401,118/kg pada tahun kedua, Rp 402,284/kg pada tahun ketiga, Rp 403,538/kg pada tahun keempat, dan Rp 404,888/kg pada tahun kelima. Hal
ini disebabkan perbedaan nilai biaya penyusutan tiap tahun sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahun berbeda juga.
Break even point
Menurut Waldiyono (2008) analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan diperoleh nilai BEP yang dapat dilihat pada lampiran 5. Alat ni mencapai titik impas apabila telah mengupas kopi sebanyak 3745,768 kg pada tahun pertama, 3951,157 kg pada tahun kedua, 4172,021 kg pada tahun ketiga, 4409,455 kg pada tahun keempat dan 4664,963 kg pada tahun kelima. Peningkatan BEP dipengaruhi oleh biaya penyusutan yang meningkat setiap tahun.
Net present value
Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka net present value dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisa
Internal rate of return
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas efektif alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis yang digunakan dalam penelitian sebesar 29,411 kg/jam.
2. Persentase kerusakan hasil kupasan adalah 12,534%, persentase biji kopi tidak terkupas adalah 5,3% dan persentase biji kopi hilang adalah 0,7%.
3. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk memproduksi biji kopi tanpa kulit tanduk sebanyak 1 kg dari alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini adalah Rp 400,033 pada tahun pertama dan Rp 404,888 pada tahun kelima.
4. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengupas biji kopi sebanyak 3745,768 kg pada tahun pertama dan 4664,963 kg pada tahun kelima.
5. Net present value 7,5% dari alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini adalah Rp 67.685.947 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.
6. Internal rate of return dari alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ini adalah 46,47%.
Saran
1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat untuk meningkatkan kapasitas alat.
TINJAUAN PUSTAKA
Kopi
Kopi adalah tanaman yang berasal dari Afrika. Selain sebagai bahan minuman, kopi juga digunakan sebagai perisa berbagai macam pangan. Kopi bukan produk homogen; ada banyak varietas dan beberapa cara pengolahannya. Jenis kopi yang dibudidayakan di Indonesia kini, terutama dari jenis Robusta 80% dari seluruh produksi kopi Indonesia, Arabika (10 - 15%) dan sedikit Liberika serta belakangan juga jenis Arabusta yang merupakan hasil persilangan jenis Arabika dan Robusta. Daerah-daerah produksi kopi terpenting di Indonesia meliputi Sumatera, Jawa, NTB, Sulawesi dan NTT, yang termasuk ke dalam kopi rakyat. Sedangkan daerah kopi perkebunan meliputi Jawa Timur, Jawa Tengah dan Sumatera Utara (Spillane, 1990).
Menurut Budiman (2012) taksonomi tanaman kopi adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae
lain inilah yang menjadi salah satu dasar pengklasifikasiannya.
Akar
Secara alami tanaman kopi memiliki akar tunggang sehingga tidak mudah rebah. Tetapi akar tunggang tersebut hanya dimiliki oleh tanaman kopi yang bibitnya berupa bibit semaian atau bibit sambungan (okulasi) yang batang bawahnya merupakan semaian. Tanaman kopi yang bibitnya berasal dari bibit stek, cangkokan, atau bibit okulasi yang batang bawahnya merupakan bibit stek tidak memiliki akar tunggang sehingga relatif mudah rebah.
Batang
Tanaman kopi tumbuh tegak, bercabang, dan bila dibiarkan tumbuh dapat mencapai tinggi 12 m. Kopi mempunyai sistem percabangan yang agak berbeda dengan tanaman lain. Tanaman ini mempunyai beberapa jenis cabang yaitu cabang reproduksi, cabang primer, cabang sekunder, cabang kipas, cabang pecut, cabang balik, dan cabang air (Najiyati dan Danarti, 1997).
Daun
Bunga
Tanaman kopi umumnya akan mulai berbunga setelah berumur ± 2 tahun. Mula-mula bunga ini keluar dari ketiak daun yang terletak pada batang utama atau cabang reproduksi. Tetapi bunga tersebut biasanya tidak berkembang menjadi buah dan hanya dihasilkan oleh tanaman-tanaman yang masih sangat muda. Bunga yang jumlahnya banyak akan keluar dari ketiak daun yang terletak pada cabang primer. Kuncup bunga berkembang secara serempak dan bergerombol.
Bunga tersusun dalam kelompok yang masing-masing terdiri dari 4 - 6 kuntum bunga. Pada setiap ketiak daun dapat menghasilkan 2 - 3 kelompok bunga, sehingga setiap daun dapat menghasilkan 8 - 18 kuntum bunga, atau setiap buku menghasilkan 16 - 36 kuntum bunga. Bunga kopi berukuran kecil, mahkotanya berwarna putih dan berbau harum. Kelopak bunga berwarna hijau, pangkalnya menutupi bakal buah yang mengandung dua bakal biji. Benang sarinya terdiri dari 5 - 7 tangkai yang berukuran pendek.
Setelah terjadi penyerbukan, secara perlahan-lahan bunga akan berkembang menjadi buah. Mula-mula mahkota bunga tampak mengering dan berguguran. Kemudian kulit buah yang berwarna hijau makin lama makin membesar. Bila sudah tua kulit ini akan berubah menguning dan akhirnya menjadi merah tua. Waktu yang diperlukan sejak terbentuknya bunga hingga buah menjadi matang ± 6 - 11 bulan, tergantung dari jenis dan faktor-faktor lingkungannya. Kopi Arabika membutuhkan waktu 6 - 8 bulan, sedang kopi Robusta 8 - 11 bulan. Bunga kopi biasanya akan mekar pada permulaan musim kemarau sehingga pada
Buah kopi yang muda berwarna hijau, tetapi setelah tua menjadi kuning dan kalau masak warnanya menjadi merah. Besar buah kira-kira 1,5 × 1 cm dan bertangkai pendek. Pada umumnya buah kopi mengandung 2 butir biji. Tetapi ada kalanya hanya ada satu butir biji, bahkan ada pula yag berbiji 3 - 4 butir. Buah kopi terdiri dari kulit dan biji. Kulit terdiri dari lapisan bagian luar tipis (eksokarp), daging buah (mesokarp) dan kulit tanduk (endocarp). Biji terdiri dari
dua bagian yaitu kulit biji atau kulit tanduk dan putih lembaga (endosperma) (AAK, 1988).
Gambar 1. Susunan buah kopi
Varietas
Menurut AAK (1988) walaupun jenis kopi banyak sekali jumlahnya, namun dalam garis besarnya ada tiga jenis besar, yaitu:
a. Kopi Arabika
b. Kopi Canephora atau Robusta
Kopi Canephora berasal dari hutan-hutan khatulistiwa di Afrika, dari pantai barat
sampai di Uganda. Kopi jenis ini berdaun besar dengan panjang lebih dari 20 cm × 10 cm bergelombang, panjang buah ± 1,2 cm. Bau dan rasa kopi
Canephora tidak seenak kopi Arabika sehingga harganya lebih rendah, tetapi produksinya lebih tinggi.
c. Kopi Liberika
Kopi Liberika berasal dari dataran rendah dekat Monrovia di Liberika. Kopi jenis ini berdaun lebat, besar dan mengkilat, buah besar sampai 2/3 cm, tetapi biji kecil.
Jenis Arabika yang tidak tahan terhadap serangan Hemileia vastatrix
menyebabkan didatangkannya jenis-jenis baru seperti kopi Liberika. Dengan adanya tanaman campuran di satu kebun antara Arabika dan Liberika, maka secara tidak sengaja akan terjadi persilangan yang menghasilkan jenis-jenis baru, yakni apa yang disebut hibrida. Adapun hibrida-hibrida yang semula terkenal adalah:
a. Arabika × Liberika b. Liberika × Robusta c. Arabika × Robusta
Syarat tumbuh
optimal di dataran tinggi antara 1250 - 1850 m dari permukaan laut dengan suhu 17 - 21oC. Di Jawa kopi Canephora tumbuh optimal di ketinggian 300 - 700 m, sedangkan di tanah asalnya sampai ketinggian 1250 m dari permukaan laut. Temperatur yang dikehendaki untuk jenis ini ialah 21 - 24oC. Batas minimal curah hujan yang dikehendaki dalam satu tahun sekitar 1000 - 2000 mm, sedangkan yang optimal sekitar 1750 - 2500 mm (AAK, 1988).
Panen
Pascapanen
Dalam rangka pengembangan produk hilir tanaman perkebunan yang berdaya saing, berinovasi teknologi, serta berorientasi pasar dan berbasis sumberdaya lokal, maka pengembangan penanganan pascapanen haruslah dipandang sebagai satu bagian dari suatu sistem secara keseluruhan, dimana setiap mata rantai penanganan memiliki peran yang saling terkait. Produk hasil perkebunan seperti juga produk pertanian secara umum, setelah dipanen masih melakukan aktifitas metabolisme sehingga jika tidak ditangani dengan segera akan mengakibatkan kerusakan secara fisik dan kemik. Sifat mudah rusak (perishable) dari produk mengakibatkan tingginya susut pascapanen serta terbatasnya masa simpan setelah pemanenan sehingga serangga, hama dan penyakit akan menurunkan mutu produk (Ahmad, 2006).
Proses kopi secara kering (dry process) banyak dilakukan petani, mengingat kapasitas olah kecil, mudah dilakukan dan peralatan sederhana. Tahapan pascapanen kopi secara kering meliputi panen, sortasi buah, penjemuran atau pengeringan, pengupasan kopi, sortasi biji, pengemasan dan penyimpanan.
Buah kopi dikatakan sudah kering apabila waktu diaduk terdengar bunyi gemerisik. Pengeringan memerlukan waktu 2 - 3 minggu dengan cara dijemur. Penuntasan pengeringan sampai kadar air mencapai maksimal 12,5%. Pengupasan kulit buah kopi pada cara kering ini bertujuan untuk memisahkan biji kopi dari kulit buah, kulit tanduk dan kulit tanduk.
penyimpanan. Pengupasan kulit buah dilakukan dengan menggunakan alat dan mesin pengupas kulit buah (pulper). Fermentasi umumnya dilakukan untuk penanganan kopi Arabika, bertujuan untuk menguraikan lapisan lendir yang ada di permukaan kulit tanduk biji kopi. Pengupasan kedua dimaksudkan untuk memisahkan biji kopi dari kulit tanduk untuk menghasilkan biji kopi beras dengan menggunakan mesin pengupas. Pengeringan bertujuan mengurangi kandungan air biji kopi HS dari sekitar 60% menjadi maksimum 12,5% agar biji kopi HS relatif aman dikemas dalam karung dan disimpan dalam gudang pada kondisi lingkungan tropis (Ditjen Perkebunan, 2012).
Faktor yang berpengaruh terhadap nilai rendemen antara lain tingkat kematangan buah, komposisi senyawa kimia penyusun buah dan jenis proses. Proses basah umumnya menghasilkan rendemen yang lebih sedikit lebih kecil, karena perlakuan pengolahan lebih intensif sehingga biji kopi lebih bersih (Budiman, 2012).
Manfaat kopi
Standar mutu kopi
Menurut Budiman (2012) Indonesia telah menerapkan standar mutu kopi biji berdasarkan sistem nilai cacat kopi sejak tahun 1990. Standar mutu kopi biji yang berlaku saat ini adalah SNI 01-2907-2008 Kopi Biji hasil dari beberapa kali revisi.
Tabel 1. Syarat mutu umum kopi
No Kriteria Satuan Persyaratan
1 Serangga hidup - Tidak ada
2 Biji berbau busuk dan berbau kapang - Tidak ada
3 Kadar air % fraksi massa Maks 12,5
4 Kadar kotoran % fraksi massa Maks 0,5
Tabel 2. Syarat penggolongan mutu kopi
Mutu Syarat Mutu
Mutu 1 Jumlah nilai cacat maksimum 11 Mutu 2 Jumlah nilai cacat 12 sampai dengan 25 Mutu 3 Jumlah nilai cacat 26 sampai dengan 44 Mutu 4a Jumlah nilai cacat 45 sampai dengan 60 Mutu 4b Jumlah nilai cacat 61 sampai dengan 80 Mutu 5 Jumlah nilai cacat 81 sampai dengan 150 Mutu 6 Jumlah nilai cacat 151 sampai dengan 225
Catatan : Untuk kopi Arabika mutu 4 tidak dibagi menjadi sub mutu 4a dan 4b Tabel 3. Penentuan besarnya nilai cacat biji kopi
16 1 biji berlubang lebih dari satu 1/5
17 1 biji bertutul-tutul 1/10
18 1 ranting, tanah atau batu berukuran besar 5 19 1 ranting, tanah atau batu berukuran sedang 2 20 1 ranting, tanah atau batu berukuran kecil 1
Keterangan : Jumlah nilai cacat dihitung dari contoh uji seberat 300 g. Jika satu kopi mempunyai lebih dari satu nilai cacat, maka penentuan nilai cacat tersebut didasarkan pada bobot nilai cacat terbesar.
Pengupasan Kulit Tanduk Kopi Mekanis
Pengupasan kulit tanduk kopi (hulling) bertujuan untuk memisahkan biji kopi yang sudah kering dari kulit tanduk dan kulit tanduknya. Pemisahan alat ini dilakukan dengan menggunakan huller yang mempunyai bermacam-macam tipe, tetapi yang paling sering digunakan di perkebunan-perkebunan besar ialah tipe engelberg. Untuk perkebunan yang kecil bias juga menggunakan mesin pengupas mini (hammer mill) yang sering digunakan pada pengolahan kering.
Di dalam mesin huller kulit yang sudah terlepas dari biji akan dihembuskan keluar sehingga terpisah dari biji dan biji bisa keluar dalam keadaan bersih. Kopi yang keluar dari huller ini adalah kopi beras yang sudah siap disortasi untuk diklasifikan mutunya (Najiyati dan Danarti, 1997).
Motor Listrik
yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air, dan penyedot debu (Soenarta dan Furuhama, 2002).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin, hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi ini dipegang oleh poros.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros, yaitu: 1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur ataupun gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban diatasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya. 4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama dan poros propeller dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
Secara umum untuk poros dengan diameter 3 - 3,5 inci dipergunakan bahan yang dibuat dengan pengerjaan dingin, baja karbon. Bila dibutuhkan untuk mampu menahan beban kejut, kekerasan dan tegangan yang besar maka dipakai bahan baja paduan (Achmad, 2006).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros serta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik.
Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada: 1. Gerakan bantalan terhadap poros
Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke sabuk V dan akan memutar poros. Puli dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran permenit roda transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SDpenggerak= SDyang digerakkan ... (1)
dimana,
S = Kecepatan putar puli (rpm) D = Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie dan Ocvirk, 1967).
Sabuk V
Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tak bersuara (Sularso dan Suga, 2002).
Susunan khas sabuk V terdiri atas :
Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi
Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
Apabila pemindahan daya menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transmisi (mm) D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm) d = Diameter luar efektif transmisi yang kecil (mm) (Smith dan Wilkes, 1990).
Blower
Jenis positive displacement blower yang sering digunakan adalah rotary blower.
Sentrifugal blower pada dasarnya terdiri dari satu impeller atau lebih yang dilengkapi dengan sudu-sudu yang dipasang pada poros yang berputar yang diselubungi oleh sebuah rumah (casing). Udara memasuki ruang casing secara horizontal akibat perputaran poros maka ruang pipa masuk menjadi vakum lalu udara dihembuskan keluar (Church, 1993).
Rancang Bangun
Perencanaan adalah suatu kreasi untuk mendapatkan hasil akhir dengan mengambil suatu tindakan yang jelas atau suatu kreasi atas sesuatu yang mempunyai kenyataan fisik. Perencanaan mesin mencakup perencanaan dari sistem dan segala yang berkaitan dengan sifat mesin, elemen mesin, struktur, dan instrumen. Elemen mesin yang dirancang untuk memenuhi fungsinya. Rancangan elemen mesin ini dinyatakan dalam gambar teknik. Pada rancangan ini dispesifikasikan ukuran dan bentuk yang diperlukan oleh elemen mesin, beserta penyimpangan-penyimpangan atau toleransi yang diizinkan, yang dikenal sebagai spesifikasi geometrik produk dan tertuang dalam gambar teknik (Achmad, 2006).
plastik lebih awet dan bahan-bahan tersebut lebih murah. Perbedaan dasar antara besi dengan baja mencakup proses pembuatannya, besarnya kandungan karbon dan kotoran yang akan mempengaruhi sifat fisik besi tersebut. Salah satu logam bukan besi yaitu aluminium yang sering digunakan secara luas sebagai bahan cor
yang ringan untuk jenis-jenis peralatan usaha tani tertentu (Smith dan Wilkes, 1990).
Material dalam produk jadi memiliki beberapa sifat (kekuatan, kekerasan, konduktivitas, densitas, warna dan sebagainya) yang dipilih untuk memenuhi persyaratan desain. Material akan selamanya mempertahankan sifat tersebut, asalkan tidak ada perubahan pada struktur internalnya. Namun, apabila produk mengalami kondisi pemakaian sehingga terjadi perubahan pada struktur internal, kita harus mengantisipasi bahwa sifat dan perilaku material akan mengalami perubahan pula. Sebagai contoh, karet mengalami pengerasan secara bertahap apabila terkena sinar matahari dan udara, aluminium tidak dapat digunakan di berbagai tempat pada pesawat supersonik, bor dari baja biasa tidak dapat membuat lubang secepat bor baja kecepatan tinggi, dan semikonduktor dapat mengalami kerusakan akibat radiasi nuklir (Vlack, 2001).
Kekurangan motor induksi yaitu motor induksi memiliki nilai slip (perbedaan kecepatan putar medan stator terhadap kecepatan medan rotor) yang sangat besar, dan motor induksi sulit dalam pengendalian kecepatan putarnya (Muchsin, 2012).
Pada berbagai mesin perkakas atau pesawat kerja secara umum, proses transformasi daya secara mekanik merupakan hasil analisis yang seksama terhadap gerak-gerak mekanik yang seharusnya dilakukan oleh sebuah elemen kerja. Sementara itu, mengenai bagaimana keadaan gerak sumber daya, kita perlu menentukan jenis transmisi yang sesuai, serta efektif dan efisien untuk dipergunakan. Pemakaian transmisi daya dengan rantai dapat mengapresiasi daya pada berbagai posisi gerak dari beberapa poros, walaupun ada beberapa syarat konstruksi yang harus dipenuhi. Misalnya, posisi poros harus selalu sejajar, roda gigi penghantar (sprocket) harus berbeda-beda pada satu bidang, dan ketentuan-ketentuan teknis lainnya. Rantai-rantai yang terdapat dalam berbagai tipe dan ukuran ini dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan daya (Sudjana dan Raya, 2000).
Sesuai dengan definisi mekanisasi pertanian (agriculture mechanization), maka penggunaan alat mekanisasi pertanian adalah untuk meningkatkan daya kerja manusia dalam proses produksi pertanian dan dalam setiap tahapan dari proses produksi tersebut selalu memerlukan alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: ha.jam/kW, kg.jam/kW, l.jam/kW (Daywin, dkk., 2008).
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. Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada
output yang dihasilkan. Semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan. Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak
tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).
Untuk menilai kelayakan finansial, diperlukan semua data yang menyangkut aspek biaya dan penerimaan usaha tani. Data yang diperlukan untuk pengukuran kelayakan tersebut meliputi data tenaga kerja, sarana produksi, hasil produksi, harga, upah, dan suku bunga (Nastiti, dkk., 2008).
Biaya pokok
Biaya produksi atau biaya pokok adalah biaya dari tiga unsur biaya yaitu biaya langsung, tenaga kerja langsung dan over head pabrik. Biaya-biaya ini secara langsung berkaitan dengan biaya pembuatan produk secara fisik yang dikeluarkan dalam rangka kegiatan proses produksi sehingga disebut juga dengan
production cost. Biaya produksi terdiri dari biaya bahan langsung, biaya tenaga kerja langsung, biaya bahan tak langsung, biaya tenaga kerja tak langsung, dan biaya tak langsung lainnya (Giatman, 2006).
a. Biaya tetap (fixed cost) yaitu biaya yang selalu harus dikeluarkan tanpa memandang aktifitas produksi yang sedang dilaksanakan, misalnya: gaji personel, staf kantor, biaya rutin kantor, penyusutan, dan lain-lain.
b. Biaya tidak tetap (variable cost) yaitu biaya-biaya yang dikeluarkan sehubungan dengan kegiatan produksi misalnya: pembelian bahan, sewa alat, upah buruh, bahan bakar, dan lain-lain.
(Waldiyono, 2008).
Investasi di bidang mesin atau alat dimaksud untuk memperoleh keuntungan yang wajar, karena itu perlu dilakukan perhitungan biaya produksi. Prestasi mesin atau alat harus mengimbangi biaya tetap dan biaya tidak tetap. Prestasi mesin atau alat dapat diukur dengan cara:
Biaya produksi = Biaya perjam serendah mungkin
Produksi perjam setinggi mungkin ... (4)
(Daywin, dkk., 2008). 1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
- Biaya penyusutan (Sinking Fund Methods)
Dt = (P-S) (A/F, i%, n) (F/A, i%, t) ... (5) dimana:
Dt = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Nilai sisa pada tahun akhir (Rp)
i = Suku bunga (%)
n = Perkiraan umur ekonomi (tahun)
suatu nilai uang yang present value nya sama dengan nilai modal yang ditanam. Persamaan yang digunakan:
I = i P (n+1)
2n ... (6)
dimana:
i = Total persentase bunga modal dan asuransi (9,5% pertahun) I = Total bunga modal dan asuransi (Rp/tahun)
P = Harga awal mesin (Rp) N = Umur ekonomis (tahun) (Daywin, dkk., 2008)
- 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 1% pertahun dari nilai awalnya (Waldiyono, 2008).
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari biaya bahan bakar, biaya reparasi, biaya perawatan preventip, biaya ban dan biaya operator.
- Biaya bahan bakar adalah pengeluaran solar atau bensin (bahan bakar) pada kondisi kerja per jam. Satuannya adalah liter per jam, sedangkan harga per liter yang digunakan adalah harga lokasi.
- Biaya ban per jam diperuntukan bagi traktor-traktor roda, sebab banyak pengalaman menunjukkan bahwa penggantian ban ini besar pengaruhnya terhadap biaya operasi.
- Dalam perhitungan biaya perbaikan ini dapat digolongkan ke dalam 3 golongan atau alat pertanian, yaitu: biaya perbaikan untuk peralatan besar, biaya perbaikan untuk traktor roda dua dan biaya perbaikan dan pemeliharaan mesin sumberdaya motor.
(Daywin, 2006). Break even point
Break even point (BEP) umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri BEP maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan BEP akan memperoleh keuntungan.
Analisis BEP juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi untuk peralatan produksi.
3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi.
untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
Untuk mendefinisikan antara titik impas pada keuntungan (P) nol dan titik impas dengan kontribusi keuntungan, keuntungan sebelum pajak (P) perlu diperhatikan, yakni:
P = profit (keuntungan) (Rp) dianggap nol untuk mendapat titik impas SP = selling per unit (penerimaan dari tiap unit produksi) (Rp) perhitungan bertepatan dengan saat evaluasi dilakukan atau pada periode tahun ke nol (0) dalam perhitungan cash flow investasi.
Cash flow yang benefit saja perhitungannya disebut dengan present worth of benefit (PWB), sedangkan jika yang diperhitungkan hanya cash out (cost)
disebut dengan present worth of cost (PWC). Sementara itu NPV diperoleh dari PWB dikurangi PWC, yakni:
dimana:
PWB = present worth of benefit PWC = present worth of cost
Untuk mengetahui apakah rencana suatu investasi tersebut layak ekonomis atau tidak, diperlukan suatu ukuran atau kriteria tertentu dalam metode NPV, yaitu:
NPV > 0 artinya investasi akan menguntungkan atau layak NPV < 0 artinya investasi tidak menguntungkan
(Giatman, 2006). Internal rate of return
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan alat dan mesin pertanian di Indonesia sudah mulai sebelum Perang Dunia II. Pada masa itu alat dan mesin pertanian yang digunakan sebagian besar berupa mesin pengolahan hasil pertanian komoditi tanaman pangan perkebunan. Perkembangan ini diikuti dengan munculnya bengkel-bengkel yang pada awalnya ditujukan untuk memperbaiki mesin tersebut. Dalam perkembangannya lebih lanjut, bengkel tersebut tidak hanya berperan untuk memperbaiki mesin saja, tetapi diarahkan juga untuk membuat suku cadang dan peralatan yang diperlukan, dan pada tahap berikutnya mencoba untuk dapat membuat mesin pengolah hasil pertanian yang sederhana. Pada saat dimulai pelita I, perkembangan mekanisme pertanian terlihat semakin baik, karena pada masa itu telah mulai adanya masukan teknologi yang lebih nyata. Disamping itu, aspek sosial juga mulai diperhatikan, sehingga muncul konsep mekanisasi pertanian selektif (MB-IPB, 2007).
mampu menghasilkan biji kopi dengan mutu seperti yang disyaratkan oleh Standard Nasional Indonesia. Adanya jaminan mutu yang pasti, ketersediaan dalam jumlah yang cukup dan pasokan yang tepat waktu serta keberlanjutan merupakan beberapa persyaratan yang dibutuhkan agar biji kopi rakyat dapat
dipasarkan pada tingkat harga yang lebih menguntungkan (Ditjen Perkebunan, 2012).
Penelitian tentang alat pasca panen kopi di Prodi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara telah banyak dilakukan diantaranya yaitu rancang bangun alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari oleh Wawan Ginting pada tahun 2013, rancang bangun alat pengupas kulit kopi mekanis oleh Johannes Mikael Simanullang pada tahun 2013 dan modifikasi alat penggiling kopi tipe flat burr mill oleh Arta Naomi Christiana Simanjuntak pada tahun 2015.
Penelitian sebelumnya tentang pengupasan kulit tanduk kopi yaitu dilakukan secara manual yaitu dengan menumbuk biji kopi gabah dan menampinya. Selain itu pengupasan kulit tanduk kopi telah banyak dilakukan dengan alat yang terdiri atas silinder yang dilengkapi rusuk pengupas yang dikenal dengan Engelberg Huller. Namun kelemahannya yaitu membutuhkan daya yang tinggi dengan kapasitas rendah.
Pada penelitian ini, setelah dilakukan perancangan alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis, selanjutnya dilakukan pembuatan alat dimulai dari pemilihan bahan, selanjutnya pengukuran, pemotongan, perangkaian, pengelasan dan finishing. Selanjutnya dilakukan uji kelayakan pada alat dan dilakukan pengukuran parameter yang digunakan pada penelitian.
Tujuan Penelitian
Merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis.
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis, yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. 2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan
penelitian lebih lanjut mengenai alat penpengupas kulit tanduk kopi mekanis.
Kopi Mekanis, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.
Pengupasan kulit tanduk kopi merupakan salah satu proses yang penting dalam menentukan kualitas biji kopi sebelum disangrai dan digiling. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengupas kulit tanduk buah kopi mekanis. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase biji rusak, persentase biji tidak terkupas, persentase biji hilang dan analisis ekonomi.
Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 29,411 kg/jam, persentase biji rusak sebesar 12,534 %, persentase biji tidak
terkupas 5,3 %, persentase biji hilang 0,7 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk
tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp 400,033/kg, Rp 401,118/kg, Rp 402,284/kg, Rp 403,538/kg dan Rp 404,888/kg. Nilai titik
impas (BEP) untuk tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 3745,768 kg, 3951,157 kg, 4172,021 kg, 4409,455 kg dan 4664,963 kg. Internal rate of return
(IRR) adalah sebesar 46,47 %.
Kata kunci: kopi, alat pengupas, mesin
ABSTRACT
ANNISA FATIN AMRAN: Design and construction of coffee bean huller, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and LUKMAN ADLIN HARAHAP.
The hulling of coffee bean is one of important processes in affecting the quality of green beans before roasted and grinded. The purpose of this research was to design, build, test and analyze the economic value of coffee bean huller. The parameters observed were effective capacity, percentage of broken bean, percentage of unpeeled bean, percentage of lost bean and economic analysis.
Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 29,411 kg/hour, the broken bean’s percentage was 12,534 %,
the unpeeled bean’s percentage was 5,3 % and the lost bean’s percentage was
0,7 %. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year
was Rp 400,033/kg, Rp 401,118/kg, Rp 402,284/kg, Rp 403,538/kg and Rp 404,888/kg respectively. Break even point (BEP) for the first to the fifth year
was 3745,768 kg, 3951,157 kg, 4172,021 kg, 4409,455 kg and 4664,963 kg respectively. Internal rate of return (IRR) was 46,47%.
SKRIPSI
Oleh:
ANNISA FATIN AMRAN
110308039
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
SKRIPSI
Oleh:
ANNISA FATIN AMRAN
110308039
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si
Ketua Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
Kopi Mekanis, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.
Pengupasan kulit tanduk kopi merupakan salah satu proses yang penting dalam menentukan kualitas biji kopi sebelum disangrai dan digiling. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengupas kulit tanduk buah kopi mekanis. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase biji rusak, persentase biji tidak terkupas, persentase biji hilang dan analisis ekonomi.
Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 29,411 kg/jam, persentase biji rusak sebesar 12,534 %, persentase biji tidak
terkupas 5,3 %, persentase biji hilang 0,7 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk
tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp 400,033/kg, Rp 401,118/kg, Rp 402,284/kg, Rp 403,538/kg dan Rp 404,888/kg. Nilai titik
impas (BEP) untuk tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 3745,768 kg, 3951,157 kg, 4172,021 kg, 4409,455 kg dan 4664,963 kg. Internal rate of return
(IRR) adalah sebesar 46,47 %.
Kata kunci: kopi, alat pengupas, mesin
ABSTRACT
ANNISA FATIN AMRAN: Design and construction of coffee bean huller, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and LUKMAN ADLIN HARAHAP.
The hulling of coffee bean is one of important processes in affecting the quality of green beans before roasted and grinded. The purpose of this research was to design, build, test and analyze the economic value of coffee bean huller. The parameters observed were effective capacity, percentage of broken bean, percentage of unpeeled bean, percentage of lost bean and economic analysis.
Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 29,411 kg/hour, the broken bean’s percentage was 12,534 %,
the unpeeled bean’s percentage was 5,3 % and the lost bean’s percentage was
0,7 %. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year
was Rp 400,033/kg, Rp 401,118/kg, Rp 402,284/kg, Rp 403,538/kg and Rp 404,888/kg respectively. Break even point (BEP) for the first to the fifth year
was 3745,768 kg, 3951,157 kg, 4172,021 kg, 4409,455 kg and 4664,963 kg respectively. Internal rate of return (IRR) was 46,47%.
Annisa Fatin Amran, dilahirkan di Medan pada tanggal 29 November 1993 dari Ayahanda Amran Harun dan Ibunda Asriyati. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan di MAN 1 Medan pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sebagai asisten di Praktikum Mekanika Fluida, Praktikum Ilmu Ukur Wilayah, Praktikum Pengetahuan Bahan Teknik dan Praktikum Matematika Teknik.
Pada Tahun 2014, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik kelapa Sawit (PKS) PTPN IV Kebun Pabatu, Serdang Bedagai, Sumatera Utara. Kemudian pada tahun 2015 mengadakan penelitian skripsi
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Tanduk Kopi Mekanis” yang merupakan
salah satu syarat untuk melaksanakan seminar hasil penelitian di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan
kepada Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Orangtua dan seluruh keluarga yang telah memberikan bimbingan moral dan material, terima kasih kepada Dosen dan Staff Program Studi Keteknikan Pertanian, serta rekan- rekan Mahasiswa/i Program Studi Keteknikan Pertanian stambuk 2011 atas saran dan bantuannya selama penelitian berlangsung, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat berguna bagi kita semua.
Medan, Desember 2015
KATA PENGANTAR ...iii
Pengupasan Kulit Tanduk Kopi Mekanis ...13
Motor Listrik ...13
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian...20
Analisis Ekonomi ...21
Biaya pokok ...21
Break even point ...24
Net present value ...25
Internal rate of return ...26
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ...28
Alat dan Bahan Penelitian ...28
Metode Penelitian...28
Pelaksanaan Penelitian ...28
Prosedur Penelitian...29
Parameter Penelitian...30
Kapasitas efektif alat ...30
Persentase kerusakan hasil kupasan ...30
Persentase biji kopi tidak terkupas ...30
Prinsip Pengupasan ...34
Kapasitas Efektif Alat ...35
Persentase Kerusakan Hasil Kupasan ...36
Persentase Biji Tidak Terkupas ...36
Persentase Biji Hilang ...37
Analisis Ekonomi ...37
Biaya pokok ...37
Break even point ...38
Net present value ...38
Internal rate of return ...39
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ...40
Saran ...40
DAFTAR PUSTAKA ...41
No. Hal
1. Syarat mutu umum kopi ...12
2. Syarat penggolongan mutu kopi ...12
3. Penentuan besarnya nilai cacat kopi ...12
4. Data pengamatan pengupasan kopi ...34
5. Kapasitas efektif alat ...35
6. Persentase kerusakan hasil kupasan ...36
7. Persentase biji tidak terkupas ...36
DAFTAR LAMPIRAN
No Hal
1. Flowchart pelaksanaan penelitian ...43
2. Contoh perhitungan data pengamatan pengupasan kopi ...45
3. Biaya pemakaian alat ...46
4. Biaya produksi ...47
5. Break even point ...49
6. Net present value ...50
7. Internal rate of return ...52
8. Perhitungan panjang sabuk V ...54
9. Revolusi per menit (RPM) ...55
10. Perhitungan daya ...56
11. Spesifikasi alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ...59
12. Gambar hasil pengupasan biji kopi HS ...60
13. Gambar alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis ...64
