SKRIPSI
Oleh :
MARTINUS SIJABAT
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
SKRIPSI
Oleh :
MARTINUS SIJABAT
080308033/ KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkangelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2012
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua
ABSTRAK
MARTINUS SIJABAT: Rancang Bangun Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.
Pengupasan kelapa saat ini masih dilakukan dengan cara manual, dimana memiliki keterbatasan yaitu operator yang mengupas sabutnya harus benar-benar berpengalaman,memiliki tingkat ketelitian yang tinggi serta kapasitas kerja yang relatif terbatas.Untuk itu penulis membuat alat pengupas sabut kelapa mekanis. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret hingga Mei 2012 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, pembuatan alat, pengujian alat dan pengamatan parameter. Parameter yang diamati adalah kapasitas alat, analisis ekonomi, break event point, internal rate of return, net present value.
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 503,778 buah/jam, Analisis ekonomi Rp. 33,22/buah, break event point205.781,12 buah/tahun, internal rate of return47,18 %., dan alat ini layak untuk dibuat.
Kata Kunci: alat dan mesin pertanian, sabut kelapa , pengupas
ABSTRACT
MARTINUS SIJABAT: Design of Peeling Coconut Fiber, supervised byACHWIL PUTRA MUNIR and LUKMAN ADLIN HARAHAP.
At this time, peeling coconut fiber still done manually, that has lack such as the operator who peels fiber must has high experience, has high accuracy and limited work capacity Therefore the writer made a coconut fiber peeling. This research was done in March until May 2012 in Agricultural Engineering Laboratory, Agricultural Faculty, University of North Sumatera, Medan, by literature study, equipment manufacture, equipment testing and observations of the parameter. The parameter observed were the equipment capacity, economics analysis, break event point and the feasibility study using value of internal rate of return and net present value.
The capacity of the equipment was 503,778 fruit/hour, Ecoomics analysis was Rp. 33,22/fruit, break event point was 205.781,12 fruit/year, internal rate of return was 47,18 %and this equipment was feasible.
RIWAYAT HIDUP
Martinus Sijabat dilahirkan diTebing Tinggi pada tanggal 13November 1990 dari ayah K. Sijabat dan ibu N Manurung. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara.
Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1Tebing Tinggi dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara jalur Ujian MasukBersama Perguruan Tinggi Negeri (UMB-PT) di Program Studi Keteknikan Pertanian .
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Mekanika Teknik dan Elektronika. Selain itu, penulis juga aktif dalam organisasi Resimen Mahasiswa (MENWA).
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Rancang Bangun Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis”
sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si., sebagai anggota komisi pembimbing yang telah membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua dan adik yang telah mendukung penulis baik secara moril maupun materil serta semua rekan mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu per satu, yang telah membantu penulis selama penelitian.
Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Juni 2012
DAFTAR ISI
Hal.
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR LAMPIRAN ... iv
PENDAHULUAN ... 1
Latar belakang ... 1
Tujuan penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA... 5
Sejarah Kelapa... ... 5
Botani Kelapa... ... 6
Bagian-Bagian Tanaman Kelapa dan Kegunaannya ... 8
Kondisi Perkelapaan di Indonesia ... 9
Pengupasan Sabut Kelapa ... 10
Pengolahan Sabut Kelapa ... 11
Peranan Mekanisasi Pertanian... 13
Elemen Mesin ... 15
Mekanisme Pembuatan Alat ... 20
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian... 21
Analisis Ekonomi ... 38
Break even point ... 38
Net present value ... 39
Internal rate of return ... 39
KESIMPULAN DAN SARAN ... 40
Kesimpulan ... 40
Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
1. Data pengupasan kelapa ... 44
2. Data uji keseragaman bahan ... 45
3. Analisis ekonomi ... 47
4. Break even point ... 50
5. Net present value ... 51
6. Internal rate of return ... 53
7. Perawatan alat ... 54
8. Keselamatan kerja ... 55
9. Tabel suku bunga ... 56
10. Flowchart pelaksanaan penelitian ... 57
11. Spesifikasi Alat ... 59
12. Foto buah kelapa dan alat ... 61
ABSTRAK
MARTINUS SIJABAT: Rancang Bangun Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.
Pengupasan kelapa saat ini masih dilakukan dengan cara manual, dimana memiliki keterbatasan yaitu operator yang mengupas sabutnya harus benar-benar berpengalaman,memiliki tingkat ketelitian yang tinggi serta kapasitas kerja yang relatif terbatas.Untuk itu penulis membuat alat pengupas sabut kelapa mekanis. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret hingga Mei 2012 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, pembuatan alat, pengujian alat dan pengamatan parameter. Parameter yang diamati adalah kapasitas alat, analisis ekonomi, break event point, internal rate of return, net present value.
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 503,778 buah/jam, Analisis ekonomi Rp. 33,22/buah, break event point205.781,12 buah/tahun, internal rate of return47,18 %., dan alat ini layak untuk dibuat.
Kata Kunci: alat dan mesin pertanian, sabut kelapa , pengupas
ABSTRACT
MARTINUS SIJABAT: Design of Peeling Coconut Fiber, supervised byACHWIL PUTRA MUNIR and LUKMAN ADLIN HARAHAP.
At this time, peeling coconut fiber still done manually, that has lack such as the operator who peels fiber must has high experience, has high accuracy and limited work capacity Therefore the writer made a coconut fiber peeling. This research was done in March until May 2012 in Agricultural Engineering Laboratory, Agricultural Faculty, University of North Sumatera, Medan, by literature study, equipment manufacture, equipment testing and observations of the parameter. The parameter observed were the equipment capacity, economics analysis, break event point and the feasibility study using value of internal rate of return and net present value.
The capacity of the equipment was 503,778 fruit/hour, Ecoomics analysis was Rp. 33,22/fruit, break event point was 205.781,12 fruit/year, internal rate of return was 47,18 %and this equipment was feasible.
Latar Belakang
Semakin lama kebutuhan manusia semakin meningkat dan bervariasi sejalan dengan perkembangan zaman. Itulah sebabnya manusia dituntut untuk selalu berusaha dalam rangka pemenuhan kebutuhan hidup. Salah satu usahanya adalah mengembangkan perekonomiannya dengan cara produksi yang erat hubungan dengan distribusi sebagai tindak lanjut dari produksi tersebut. Di dalam berproduksi dan mendistribusikan hasil tersebut manusia membutuhkan seperangkat alat mulai dari yang sederhana hingga peralatan yang modern.
Produksi mencakup setiap usaha manusia untuk menambah, mempertinggi dan atau mengadakan nilai atas kurang dan jasa, hingga barang-barang itu berfaedah bagi manusia. Atau dengan perkataan lain: usaha orang yang akhirnya dapat menambah faedah dari barang. Sedangkan alat produksi dapat dikategorikan sebagai barang produksi, yakni barang yang digunakan untuk menghasilkan barang lain yang lebih berguna. Jadi dalam hal ini barang produksi tidak langsung untuk konsumsi, melainkan dipergunakan sebagai sarana dalam melaksanakan atau memperlancar proses produksi (Depdikbud, 2001).
olehsekelompok masyarakat secara turun temurun dan merupakan bagian dari teknologi yang mereka miliki menurut konsepsi kebudayaannya. Peralatan tradisional khususnya di sektor pertanian, baik pertanian sawah maupun ladang, unsur manusia masih memegang peranan penting. Karena tenaga manusialah yang akan menggerakkan peralatan yang diperlukan. Kegunaan dari alat tersebut tidak saja dilihat dari segi praktis dan efisiensi kerjanya, tetapi juga digunakan sebagai lambang kepatuhan terhadap nenek moyang atau generasi sebelumnya yang sudah membuktikan kegunaan dan hasilnya, dari mulai mengolah tanah hingga penyebaran hasilnya (Depdikbud, 2001).
Akan tetapi, pola kehidupan masyarakat atau manusia tidak hanya sampai disitu. Masyarakat akan selalu berkembang sejalan dengan era pembangunan yang terus menerus dilaksanakan. Teknologi modern sedikit demi sedikit telah menggantikan peranan teknologi tradisional. Dengan sendirinya peralatan atau teknologi yang digunakan untuk mengembangkan perekonomiannya akan mengalami perkembangan juga. Dengan demikian peralatan yang digunakan dalam perekonomian juga mengalami perkembangan baik dari segi bahan, kualitas dan kuantitasnya seperti adanya tingkat perkembangan teknologi mulai dari teknologi sederhana, teknologi madya hingga teknologi modern.
meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Inovasi dan penerapan suatu teknologi dalam suatu komunitas masyarakat perlu memperhatikan berbagai faktor agar dapat mencapai sasarannya.
Penerapan teknologi mekanis dalam bentuk mesin dan peralatan tepat guna dikalangan petani sangat perlu untuk dikembangkan agar jumlah dan mutu produk yang dihasilkan dapat ditingkatkan sehingga bisa mengantarkan corak pertanian yang subsistence ke pertanian transisi menuju sistem pertanian yang modern. Persyaratan dari teknologi yang dimaksud adalah mudah dibuat, mudah dioperasikan, sederhana, praktis, efisien, dan mudah diserap oleh petani karena harganya terjangkau (Daywin, dkk., 2008).
Seperti halnya negara-negara di Samudera Pasifik, Indonesia merupakan penghasil kelapa utama dunia. Hal ini memungkinkan karena tanaman kelapa yang juga sering disebut pohon kehidupan (the tree of life) tumbuh dominan di kawasan pantai. Disebut pohon kehidupan karena seluruh bagian tanamannya sangat bermanfaat bagi manusia. Buah kelapa yang terdiri atas sabut kelapa, tempurung, daging buah dan air kelapa tidak ada yang terbuang dan dapat dimanfaatkan untuk dapat menghasilkan produk industri, antara lain sabut kelapa dapat dibuat coir fibre, keset, sapu dan matras (Sukamto, 2001).
memiliki kelemahan antara lain yaitu operator yang mengupas sabutnya harus benar-benar berpengalaman, memiliki tingkat ketelitian yang tinggi serta kapasitas kerja yang relatif terbatas.
Untuk mengatasi keterbatasan ataupun kelemahan dari alat pengupas sabut kelapa manual itu maka dibuatlah suatu alat pengupas sabut kelapa mekanis yang mampu mengupas sabut kelapa dengan kapasitas yang tinggi serta dapat digunakan atau dioperasikan dengan kinerja yang sama oleh siapapun operatornya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat dan menguji alat pengupas sabut kelapa mekanis dengan menggunakan kelapa sebagai bahan bakunya.
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 pengupas sabut kelapa mekanis.
Sejarah Kelapa
Kelapa telah sejak zaman prasejarah dikenal dalam peradaban manusia, dan diketahui tumbuh di daerah tropis. Ada 3 teori menyatakan tentang daerah asal tanaman kelapa. Teori pertama memperkirakan bahwa kelapa adalah salah satu anggota genus Cocos seperti yang tumbuh di Amerika, dan daerah asalnya adalah lembah-lembah Andes di Columbia, Amerika Serikat. Dari sinilah pada zaman prasejarah kelapa menyebar dibawa oleh penjelajah-penjelajah di kawasan Pasifik. Teori kedua beranggapan bahwa kelapa berasal dari daerah pantai kawasan Amerika Tengah, dimana dengan perantaraan arus lautan terbawa dan menyebar ke pulau-pulau Samudera Pasifik. Teori ketiga menyatakan bahwa daerah asal kelapa adalah suatu kawasan di Asia Selatan atau Malaysia atau mungkin Pasifik Barat. Berlawanan dengan teori kedua, menurut teori ketiga ini dari kawasan terakhir itulah kelapa menyebar ke pantai-pantai barat benua Amerika, terutama pada daerah tropis (Warisno, 1998).
Botani Kelapa
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai: Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Palmales
Famili : Palmae Genus : Cocos
Species : Cocos nucifera
Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus yang lain (Suhardiman, 1999).
Pada mulanya hanya dua varietas kelapa yang dikenal yaitu varietas dalam (tall variety) dan varietas genjah (dwarf variety). Kelapa varietas dalam diantaranya adalah kelapa dalam Afrika Barat (West African tall), kelapa dalam Bali, kelapa dalam Palu, dan kelapa dalam tenga. Sedangkan varietas genjah diantaranya kelapa genjah nias kuning (nias yellow dwarf), kelapa genjah malaya kuning (Malaya yellow dwarf), dan kelapa genjah malaya merah (Malaya red dwarf). Dengan berkembangnya ilmu pemuliaan tanaman, maka muncul lagi varietas baru, yaitu kelapa hibrida yang merupakan hasil persilangan antara varietas genjah (ibu) dengan varietas dalam (bapak) antara lain:
1. Varietas dalam
dalam mulai berbuah agak lambat, yaitu antara 6-8 tahun setelah tanam. Umurnya dapat mencapai 100 tahun lebih.
2. Varietas genjah
Tanaman kelapa varietas genjah berbatang ramping, tinggi batang mencapai 5 m atau lebih, masa berbuah 3-4 tahun setelah tanam, dan dapat mencapai umur 50 tahun.
3. Kelapa hibrida
Kelapa hibrida diperoleh dari persilangan antara kelapa varietas genjah dengan varietas dalam. Salah satu hasil persilangan itu merupakan kombinasi sifat-sifat yang baik dari kedua jenis kelapa asalnya.
(Rindengan, dan Hengky, 2004).
Menurut warna kulit buahnya, tanaman kelapa dibagi menjadi tiga golongan utama sebagai berikut:
1. Kelapa hijau
Warna kulit buahnya hijau dan buahnya dapat dimanfaatkan sebagai penawar racun. Kelapa jenis ini termasuk jenis kelapa dalam.
2. Kelapa coklat
Warna kulit buahnya cokelat atau agak merah jingga dan bentuknya bulat. Kadar jenis minyak jenis ini cukup tinggi dan berumur dalam.
3. Kelapa kuning
Menurut daging buahnya (endosperm), kelapa dibagi menjadi dua bagian: 1. Kelapa normal
Daging buahnya normal sebagaimana buah kelapa pada umumnya, dapat ditumbuhkan untuk bibit, dapat tumbuh dengan baik pada beberapa tempat jika sesuai dengan syarat-syarat tumbuhnya, dan dapat digunakan untuk keperluan masak.
2. Kelapa abnormal
Daging buah berbutir-butir seperti daging buah rusak, tidak bisa digunakan untuk bibit karena buahnya akan membusuk
(Warisno, 1998).
Bagian-Bagian Tanaman Kelapa dan Kegunaannya
Kelapa merupakan salah satu anggota keluarga Palmae. Kelapa dikenal sebagai tanaman serba guna karena seluruh bagian tanaman ini bermanfaat bagi kehidupan manusia. Berikut adalah bagian-bagian dan kegunaan dari tanaman kelapa
1. Batang
Batang kelapa yang sudah tua dapat digunakan untuk bahan bangunan, jembatan, kerangka papan perahu, atau kayu bakar. Agar dapat digunakan sebagai bahan bangunan, batang kelapa dibelah dulu menjadi beberapa bagian. Kemudian dihaluskan menyerupai balok-balok atau silinder.
2. Daun
3. Buah
Buah kelapa terdiri atas:
- sabut kelapa yang dapat dijadikan sebagai bahan baku industri, seperti: karpet, sikat, keset, bahan pengisi jok mobil, tali dan lain-lain selain itu sabut kelapa dapat dimanfaatkan juga sebagai pupuk dengan cara membakarnya terlebih dahulu.
- tempurung kelapa dapat dimanfaatkan untuk berbagai industri seperti: arang tempurung dan karbon aktif yang berfungsi untuk mengabsorbsi gas dan uap.
- daging buah dapat diolah untuk keperluan rumah tangga, seperti bumbu dapur, santan, kopra, minyak kelapa dan kelapa parut kering.
- air kelapa dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Selain sebagai penyegar tenggorokan, juga dapat diolah menjadi sirup, nata de coco, dan lain-lain.
(Piggott, 1964).
Kondisi Perkelapaan di Indonesia
Kelapa merupakan salah satu komoditi perkebunan yang penting bagi Indonesia disamping kakao, kopi, lada dan vanili. Komoditi ini telah lama dikenal dan sangat berperan bagi kehidupan bangsa Indonesia baik ditinjau dari aspek ekonomi maupun aspek sosial budaya.
Sulawesi Tengah, Sulawesi Selatan, NTT, dan Maluku. Dari seluruh luas areal perkebunan kelapa, sekitar 97,4% dikelola oleh perkebunan rakyat yang melibatkan sekitar 3,1 juta keluarga petani, sisanya sebanyak 2,1 % dikelola perkebunan besar swasta dan 0,5 % dikelola perkebunan besar negara.Meskipun Indonesia memiliki areal kebun kelapa yang paling luas, tetapi produksinya hanya menduduki urutan kedua(Sukamto, 2001).
Komoditas kelapa di Indonesia tengah mengalami masalah yang serius.
Hal itu ditunjukkan dengan merosotnya ekonomi produk utama olahan kelapa
seperti kopra dan minyak kelapa. Sebagian besar tanaman kelapa juga telah
melewati umur produksi, sementara upaya pengembangannya jauh tertinggal
dibandingkan dengan komoditas lain seperti kelapa sawit, kakao, dan karet. Upaya
untuk mengatasi masalah tersebut antara lain dapat ditempuh dengan menggali
keserbagunaan tanaman kelapa. Pengembangan produk baru yang potensial harus
diusahakan melalui penganekaragaman produk olahan buah kelapa
(Setiawan dan Sunarya, 2005).
Pengupasan Sabut Kelapa
menghadap ke depan. Dengan keras buah ditancapkan ke mata linggis, menembus sabut sampai batas tempurung. Tangan yang satu memegang ujung bagian sabut yang sudah terbelah dan tangan lainnya menekan buah ke bawah sedikit memutar. Dengan cara demikian sabut terkupas bagian demi bagian sampai habis.
Pengupasan sabut kelapa dengan cara manual/tradisional ini memiliki kelemahan antara lain: operator yang mengupas sabutnya harus benar-benar berpengalaman dan memiliki tingkat ketelitian yang tinggi apalagi jika menggunakan alat yang terbuat dari besi serta kapasitas kerja manusia yang relatif terbatas dimana seorang pengupas berpengalaman dapat mengupas buah sebanyak 1500-2000 buah per hari (Suhardikono, 1988).
Pengolahan Sabut Kelapa
Pengolahan sabut kelapa dapat dilakukan dengan dua cara yakni: 1. Cara tradisional
Pengolahan sabut kelapa menjadi serat secara tradisional banyak dilakukan di pedesaan. Serat yang diolah secara tradisional ini biasanya hanya digunakan untuk bahan pembuat sapu, keset, dan tali. Berikut adalah tahap-tahap pengolahannya.
- Perendaman
- Pemisahan serat
Letakkan sabut pada kayu yang keras dan dipukul-pukul hingga lunak dan seratnya terpisah dari jaringan yang masih tertinggal.
2. Cara modern
Pengolahan sabut kelapa secara modern menggunakan mesin yang berbentuk silinder yang berputar cepat dan didalamnya terdapat alat pemukul besi atau paku. Prinsip kerja mesin adalah memisahkan serat dan sekam. Berikut adalah tahapan pengolahannya.
- Pemotongan sabut
Sabut dipotong membujur menjadi lima bagian. Kemudian ujung sabut dipotong atau dibuang.
- Perendaman dan penirisan
Kemudian rendam sabut dalam air sekitar 3 hari sampai gabusnya membusuk dan mudah terlepas dari seratnya, setelah itu ditiriskan selama beberapa jam.
- Pemisahan serat
Dari sini serat terbagi menjadi serat kasar dan halus. Proses selanjutnya adalah pengepakan serat kasar dan serat halus yang telah terpisah. Pengepakan menggunakan alat pengempa, sehingga kumpulan serat-serat tersebut menjadi berbentuk segi empat. Pengepresan ini dilakukan untuk memudahkan pengangkutan
(Suhardikono, 1988).
Bentuk produk dari sabut kelapa yang diolah pada industri adalah serat panjang (bristle fibre), serat pendek (short fibre), abu atau gabus lembut (dust). Pada sebagian besar industri, karena jenis glondongan sabutnya sangat bervariasi serta karena keterbatasan peralatan, serat panjang dan serat pendek biasanya tidak bisa dipisahkan, kecuali ada perlakuan khusus (penyisiran). Pada peralatan pengolahan secara tradisional, pengolahan sabut kelapa dilakukan dengan cara direndam dahulu di dalam air selama beberapa hari, dengan maksud untuk melunakkan dan membusukkan gabus. Serat akan dapat dengan mudah dipisahkan dari gabus. Produk yang dihasilkan dengan cara ini hanya berupa serat, itupun dengan warna yang kurang bagus (agak kehitaman). Sekarang dengan perkembangan teknologi, sabut tidak perlu direndam melainkan langsung diolah dengan mesin, dan menghasilkan dua produk sekaligus, yaitu serat dan abu gabus (Subiyanto, 2000).
Peranan Mekanisasi Pertanian
dalam bidang pertanian, demi untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya (Sukirno, 1999).
Peranan mekanisasi pertanian dalam pembangunan pertanian di Indonesia adalah:
1. Mempertinggi efisiensi tenaga manusia 2. Meningkatkan derajat dan taraf hidup petani
3. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas serta kapasitas produksi pertanian
4. Memungkinkan pertumbuhan tipe usaha tani, yaitu dari tipe pertanian untuk kebutuhan keluarga (subsistence farming) menjadi tipe pertanian perusahaan (commercial farming)
5. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari bersifat agraris menjadi bersifat industri
(Hardjosentono, dkk, 1996).
Pemilihan tingkat teknologi alat dan mesin pertanian harus didasarkan pada :
- teknologi yang tepat guna, yang lebih sesuai dengan tingkat perkembangan masyarakat dengan lebih menekankan kepada appropriate technology - alat dan mesin pertanian yang akan dikembangkan harus dapat mendorong
terbentuknya industri pembuatan alat dan mesin pertanian di dalam negeri. (Rizaldi, 2006).
Perkembangan lingkungan strategis tersebut diantaranya adalah adanya perkembangan harga dan permintaan pangan dan energi yang semakin meningkat Perkembangan mekanisasi pertanian tentunya harus ditunjang dengan ketersediaan bahan bakar yang dibutuhkan untuk mengoperasikannya. Terhambatnya penggunaan peralatan dan mesin pertanian tersebut tentunya akan berdampak pada menurunnya kinerja sektor pertanian (Prastowo, dkk. 2009).
Elemen Mesin
Motor bensin
Pada prinsipnya proses pembakaran pada mesin bensin sama dengan proses pembakaran pada mesin diesel. Pada mesin bensin, panas yang digunakan untuk membakar bensin diperoleh dari bunga api yang dihasilkan atau dipercikkan busi pada langkah akhir kompresi, sedangkan pada mesin diesel untuk membakar bahan bakar solar diperoleh dari suhu udara yang sangat tinggi pada akhir langkah kompresi (Boentarto, 2000).
Proses teoritis motor bensin adalah proses yang berdasarkan siklus otto dimana proses pemasukan kalor berlangsung pada volume konstan. Beberapa asumsi yang digunakan adalah:
- Kompresi berlangsung isentropik
- Pemasukan kalor pada volume konstan dan tidak memerlukan waktu
- Ekspansi isentropik
- Pembuangan kalor pada volume konstan
SpeedReducer
Speedreducer adalah jenis motor yang mempunyai reduksi yang besar. Gearbox bersinggungan ke dalam motor, tetapi secara bersamaan rangkaian ini mengurangi kecepatan keluaran (output speed).
Speedreducerdigunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini perbandingan speedreducerputarannya dapat cukup tinggi.
i =
�1 �2dimana:
i = perbandingan reduksi N1 = input putaran (rpm) N2 = output putaran (rpm) (Niemann, 1982).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Hal- hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros
diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan 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
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini 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 propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Sproket
Sproket adaltrack, atau benda panjang yang bergerigi lainnya. Sproket berbeda denga tidak pernah bersinggungan dengan sproket lainnya. Sproket juga berbeda dengan gigi.Sproket yang digunakan pada poros di mana roda gigi tidak mampu menjangkaunya (Anonimous, 2010).
Rantai
Rantai dipakai dalam hubungan antara roda gigi dari satu poros ke lain poros, yakni untuk mendapat putaran yang sama dalam jarak poros yang agak jauh, dimana diperlukan kekuatan gerakan poros seperti untuk kendaraan-kendaraan sepeda motor. Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti: mampu meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan tegangan awal dan lainnya lagi (Daryanto, 2007).
Rantai dapat diterapkan dalam keadaan yang sangat bermacam-macam. Rantai ini sangat cocok untuk jarak sumbu besar antara poros roda dan kalau poros roda tidak boleh berputar satu sama lain. Rantai tidak dapat slip, karena itu rantai tidak memerlukan tegangan awal, sehingga poros dan blok bantalan tidak mengalami beban ekstra (Stolk dan Kross, 1986).
Roda gigi
Roda gigi(gear)merupakan komponen/ alat untuk menghubungkan satu poros ke lain poros dengan jumlah perputaran dan arah posisi sumbu yang berbeda (tegak lurus, menyudut maupun searah), dengan jumlah perputaran yang sama maupun yang berlawanan dan jumlah putaran yang sama maupun diperbesar atau diperkecil. Roda gigi dapat mengalami kerusakan berupa patah gigi, keausan atau berlubang-lubang permukaannya dan tergores permukaannya karena pecahnya selaput minyak pelumas, biasanya kekuatan gigi terhadap lenturan dan tekanan permukaan merupakan hal yang terpenting untuk diperhatikan
(Daryanto, 2007).
Transmisi roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi disamping cara yang lain karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam pembuatan, pemasangan maupun pemeliharaannya (Sularso dan Suga, 2004).
Bantalan
mungkin). Beberapa macam bantalan, pada prinsipnya bantalan dapat digolongkan menjadi:
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding
- Bantalan dengan beban radial
- Bantalan dengan beban aksial
- Bantalan dengan beban campuran (aksial-radial) (Maleev, 1991).
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin–mesin perkakas, antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1993).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat atau mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.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. Dimana 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).
Biaya pemakaian alat (Rp/ jam)
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok BTT C...(1) BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam) x = total jam kerja per tahun (jam/tahun) C = kapasitas alat (jam/satuan produksi) 1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
- Biaya penyusutan (metode garis lurus) D = �−�
- Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya:
I = �(�)(�+1)
2� ... (3) dimana :
- Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
- Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) per tahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari :
- Biaya perbaikan dapat dihitung dengan persamaan : Biaya reparasi = 1,2%(�−�)
1000��� ... (4)
- Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
- 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.
(Darun, 2002).
Break even point
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
(Waldiyono, 2008).
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.
Untuk menentukan produksi BEP maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:
R : penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (rupiah) V : biaya tidak tetap per unit produksi. VN = total biaya tidak
Net present value
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. NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan NPV merupakan net benefit yang telah didiskon dengan discount factor
Secara singkat rumusnya :
CIF – COF ≥ 0………(6)
dimana : CIF = cash inflow COF = cash outflow
Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan (dalam %) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan-perhitungan
Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + Nilai ahir x (P/F, i, n)...(7) Pengeluaran (COF) = Investasi + pembiayaan (P/A, i, n)………...(8) Kriteria NPV yaitu
− NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan; :
− NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek 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. IRR adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh:
B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X (positif) atau NPV= Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif), dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut:
)
p= suku bunga bank paling atraktif q = suku bunga coba-coba ( > dari p) X = NPV awal pada p
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulanMaret hingga Mei 2012 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : kelapa, baut dan mur, ring, pipa besi steam 4 inchi, besi UNP, plat siku, AS 11
4.inchi, plat baja tebal 10 mm,
bearing, sproket, kawat las, roda gigi, rantai, cat, thinner, motor bensin,speed reducer, bensin.
Adapun alat-alat yang digunakan adalah : meteran, jangka sorong, mesin bubut, mesin bor, mata bor, mesin gerinda, mesin las, obeng, kunci L, kunci ring, kunci pas, kunci T, kuas, stop watch, kalkulator, komputer dan alat tulis.
Metode Penelitian
Komponen Alat
Alat pengupas sabut kelapa mekanis ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu :
1. Kerangka alat
Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari plat siku. Kerangka alat ini mempunyai panjang 88 cm, lebar 51 cm dan tinggi 70 cm.
2. Roller pengupas
Roller tersebut terdiri dari sepasang roller pengupas dengan mata pengupas berjumlah 4 pasang berbentuk segitiga yang mampu mengupas/ mencabik sabut kelapa hingga terkupas dari tempurungnya.Roller pengupas ini mempunyai panjang 70 cm dan diameter 4 inchi.
3. Saluran pengeluaran sabut
Saluran pengeluaran sabut ini dibuat miring berguna untuk menyalurkan sabut kelapa yang telah terkupas agar terpisah dari tempurung kelapanya.
4. Motor bensin
Motor bensin berguna sebagai tenaga penggerak yang berbahan bakar bensin. Motor bensin ini memiliki daya sebesar 7,0 HP, putaran maksimum 3600 rpm dan kapasitas tangki bensin 3,6 liter.
5. Speed reducer
Speedreducer digunakan untuk mengurangi kecepatan putaran. Speedreducerini mempunyai ukuran 1:60 dengan tipe 70.
6. Rangka atas
Rangka atas berfungsi untuk menahan buah agar tidak keluar dari roller.
Persiapan
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat pengupas sabut kelapa mekanis, mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
Pembuatan alat
Adapun langkah pembuatan alat pengupas sabut kelapa mekanis ini adalah:
1. Dirancang bentuk alat pengupas sabut kelapa mekanis kemudian dibuat gambar tekniknya. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengupas sabut kelapa mekanis
2. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan
3. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan
4. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat 5. Dibuat roller pengupas dengan mengelas plat besi yang sudah dibuat mata
pengupasnya berbentuk segitiga pada pipa besi steam.
6. Dibuat saluran pengeluaran sabut kelapa dengan bahan terbuat dari plat baja
7. Dibuat dinding alat dengan bahan yang terbuat dari plat tipis 8. Digerinda permukaan yang terlihat kasar bekas pengelasan
10.Dirangkai komponen alat motor bensin, speed reducer, bantalan (bearing) dan roller pengupas pada kerangka alat
11.Dipasang sproket dan rantai pada speed reducerdan poros roller pengupas untuk menghubungkan tenaga putar dari motor bensin ke speed reducerterhadap roller pengupas sebagai sumber tenaga untuk mengupas kelapa.
Pengujian alat
Adapun prosedur pengujian alat adalah : 1. Disiapkan buah kelapa sebanyak 10 buah
2. Dinyalakan motor bensin dengan menarik tuas pemutar motor hingga mesin hidup
3. Diletakkan buah kelapa diatas roller pengupas dengan posisi buah sejajar dengan arah roller
4. Ditekan dan diputar buah kelapa diatas roller pengupas hingga buah kelapa terkupas dengan bersih
5. Dicatat waktu yang dibutuhkan alat untuk melakukan pengupasan per buah 6. Dihitung kapasitas pengupasan buah yang dihasilkan alat ini per jam,
Parameter yang Diamati
Kapasitas efektif alat (buah/ jam)
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi banyaknya buah kelapa yang dikupas terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengupasan.
Analisis ekonomi (Rp/ kg)
Rumus yang dipakai untuk membuat analisis ekonomi alat ini dapat dilihat pada persamaan (1). Kemudian dilanjutkan dengan menghitung biaya tetap dan biaya tidak tetap sebagai berikut:
Biaya tetap
Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari :
1) Biaya penyusutan (metode garis lurus) dapat dilihat pada persamaan (2)
Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya dapat dihitung melalui persamaan (3)
2) Biaya pajak
3) Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) per tahun.
Biaya tidak tetap
Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari :
1) Biaya perbaikan yang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (4)
2) Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
3) 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. Bahan bakar yang digunakan dalam alat ini adalah bensin.
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.
Net present value
Dalam perhitungan NPV ini, umur ekonomi alatnya diperkirakan 7 tahun, besarnya discount rate yang diharapkan sebesar 16 % serta discount rate yang diprediksi sebesar 20 %. 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. Penetapan discount rate yang diharapkan harus lebih kecil daripada yang diprediksi, hal ini bertujuan agar usaha masih tetap layak untuk dijalankan.
Internal rate of return
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemilihan bahan dan spesifikasinya akan mempengaruhi kinerja alat yang dirancang. Bahan-bahan teknik yang dipilih pada alat ini harus memenuhi persyaratan yang diinginkan yaitu kokoh dan mampu mendukung kinerja mesin serta mudah diperoleh. Pemilihan bahan yang murah dan berkualitas sangat mempengaruhi biaya produksi mesin. Pada alat ini kerangka alat yang digunakan adalah besi UNP. Pemilihan bahan ini didasari karena beban yang dimiliki oleh roller pengupas dengan bahan pipa besi steam 4 inchi terlalu besar sehingga pada saat pemasangan roller tesebut pada kerangka alat masih tetap kokoh. Pemilihan baut, mur dan ring berjenis baja dikarenakan oleh getaran yang terjadi pada saat alat ini beroperasi terlalu besar yang dapat mengakibatkan bahan tersebut bengkok dan mudah rusak,sehingga dengan menggunakan bahan berjenis baja kemungkinan bengkok dan rusak dapat teratasi. Bahan yang digunakan pada dudukan mesin dan speed reducermemiliki ketebalan 10 mm ini bertujuan untuk menghindari terjadi bengkok dan mesin serta speed reducertidak mudah bergeser pada posisinya.
memindahkan alat tersebut dari suatu tempat ke tempat yang lain. Alat ini memiliki panjang 116 cm, lebar 51 cm, tinggi 91 cm dan massa 131 kg.
Pemakaian speed reducer dengan rasio 1:60, tipe 70 pada alat ini bertujuan untuk mengurangi kecepatan putaran yang dihasilkan oleh motor bensin, dimana kecepatan putar maksimum motor bensin 3600 dan kecepatan putar minimum 2500 sehingga output kecepatan putar dari speed reducer menjadi kecil. Kecepatan putar yang dibutuhkan untuk alat ini tidak besar, karena apabila putarannya cepat maka buah kelapa akan dikupas akan keluar dari roller pengupas dan membahayakan keselamatan kerja operator pada saat pengupasan serta pengambilan buah dari roller tersebut.
Penggunaan roda gigi (gear) pada alat ini memiliki diameter dan kedalaman alur gigi yang sama yaitu diameter 16 cm dan kedalaman alur gigi 1 cm. Roda gigi yang dipasang harus sepasang yaitu kedua roda gigi berputar berlawanan arah dengan arah ke dalam. Pemakaian roda gigi yang sama besarnya dikarenakan agar putaran kedua roller sama sehingga mata pisau yang ada pada kedua roller tersebut tidak akan bertemu satu sama lain.
Pada alat pengupas sabut kelapa ini tidak dapat digunakan pulley dan V-belt untuk mentransmisikan tenaganya. Hal ini karena pada pulley terjadi slip pada saat pengupasan buah dilakukan. Untuk mentransmisikan tenaga pada roller dengan speed reducerdigunakanlah sproket. Kedua sproket tersebut dihubungkan dengan rantai. Sproket pada speed reducermemiliki jumlah alur 12 dan sproket pada roller pengupas memiliki jumlah alur 29. Pada speed reducer digunakan sproket dengan jumlah alur yang lebih kecil dari roller bertujuan agar kecepatan putaran yang terjadi pada roller pengupas kecil.
Pemasangan rangka atas bertujuan untuk menahan buah kelapa yang dikupas tidak keluar dari roller pengupas dan menahan sabut kelapa yang terkupas tidak ikut tergulung pada roller tersebut sehingga sabut kelapa dapat jatuh melalui saluran pengeluaran. Rangka atas ini memiliki panjang 78 cm, lebar 33 cm, dan tinggi 21 cm. Rangka atas ini terbuat dari plat siku 3 cm.
Kapasitas Efektif Alat
Berdasarkan hasil uji statistik pada keseragaman bahan untuk panjang dan diameter bahan diperoleh kesimpulan bahwa panjang dan diameter bahan pada ulangan III tidak seragam dibandingkan dengan bahan yang digunakan pada ulangan I dan II. Hal ini dapat dilihat pada lampiran 2, sehingga data hasil penelitian yang digunakan untuk perhitungan kapasitas efektif alat adalah data ulangan I dan II. Besarnya kapasitas efektif alat rata-rata dari ulangan I dan II adalah 503,778 buah/jam atau 2.518,89 buah/hari dengan jam kerja alat 5 jam/hari.Menurut Suhardikono(1988) menyatakan bahwa pengupasan sabut kelapa dengan cara manual/tradisional relatif terbatas dimana seorang pengupas berpengalaman dapat mengupas buah sebanyak 1500-2000 buah per hari. Berdasarkan data diatas dapat dilihat bahwa alat pengupas sabut kelapa mekanis ini jauh lebih efektif dibandingkan dengan cara yang manual.
Proses pengambilan buah yang telah terkupas tersebut dilakukan dengan manual yaitu dengan menggunakan tangan. Pada saat pengambilan buah kelapa yang telah terkupas, sumber tenaga yaitu motor bensin masih tetap beroperasi. Setelah buah terkupas, dilakukanlah pengupasan buah kelapa yang selanjutnya.
Buah kelapa yang dikupas pada alat ini adalah buah kelapa dengan varietas kelapa hibrida yang sudah layak panen atau sudah layak untuk diambil santan kelapanya yang warna kulit kelapanya biasanya berwarna hijau.
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.
Dari analisis biaya (Lampiran 3), diperoleh biaya pengupasan kelapa dengan jumlah mata pisau 4 buah berbentuk segitiga sebesar Rp. 33,22/buah. Artinya, untuk mengupas 1 buah kelapa dibutuhkan biaya sebesar Rp. 33,22
Break Even Point
titik impas akan memperoleh keuntungan.Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan (Lampiran 4), alat akan mencapai break even point jika alat telah mengupas kelapa sebanyak 205.781,12 buah/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai keadaan titik impas apabila telah mengupas kelapa sebanyak 205.781,12 buah/tahun.
Net Present Value
Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisa finansial. Dari percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian maka dapat diketahui besarnya nilai NPV 16% dari alat ini adalah sebesar Rp. 16.728.441,26dan NPV 20% dari alat ini adalah sebesar Rp. 14.266.238,88(lampiran 5). Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol.
Internal Rate Of Return
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pemasangan rangka atas bertujuan untuk menahan buah kelapa yang dikupas tidak keluar dari roller pengupas dan menahan sabut kelapa yang terkupas tidak ikut tergulung pada roller tersebut.
2. Kapasitas efektif rata-rata pada alat pengupas sabut kelapa mekanis ini adalah sebesar 503,778 buah/jam.
3. Biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengupas kelapa dengan alat pengupas sabut kelapa mekanis ini adalah sebesar Rp.33,22/buah
4. Prinsip kerja alat pengupas sabut kelapa mekanis ini adalah dengan memanfaatkan tenaga motor bensin untuk memutar roller pengupas sehingga mata roller pengupas akan mengupas sabut kelapanya.
5. Pemasukan buah kelapa dan pengambilan buah kelapa yang telah terkupas masih dilakukan secara manual.
6. Alat pengupas sabut kelapa ini hanya dapat mengupas 1 buah kelapa dalam sekali operasi.
7. Alat ini akan mencapai nilai break even point apabila telah mengupas kelapa sebesar 205.781,12 buah/tahun.
8. Pemasangan mata pisau antara roller pengupas tidak sejajar melainkan bertingkat atau pun berselang- seling.
10. Pemakaian speedreducer pada alat ini bertujuan untuk mengurangi kecepatan putaran yang dihasilkan oleh motor bensin.
11. Net present value 16% adalah sebesar 16.728.441,26dan 20% adalah sebesar Rp. 14.266.238,88
12. Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 47,18 %.
13. Penggunaan sproket bertujuan untuk menghindari slip yang terjadi pada saat pengupasan kelapa.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu memodifikasi alat ini sehingga pengambilan buah kelapa yang terkupas tidak lagi secara manual melainkan dapat langsung tersalur ke saluran penampungan buah.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous, 2010. Sproket. Wikipedia. http://id.wikipedia.org/wiki/Sproket. [30 Mei 2012].
Boentarto, 2000. Mengatasi Kerusakan Mesin Diesel. Puspa Swara, Yogyakarta. Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian
USU, Medan.
Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 2007. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta.
Daywin, F. J., R. G. Sitompul dan I. Hidayat., 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Depdikbud, 2001. Peralatan Tradisional di Nusa Tenggara Timur. Depdikbud, Jakarta
Hardjosentono, M., Wijato, Elon. R., Badra I.W dan R. Dadang., 1996. Mesin-Mesin Pertanian. Bumi Aksara, Jakarta.
Maleev, L. 1991. Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel. Erlangga, Jakarta. Nastiti, D., Sriwulan, P dan Farid R. A. 2008. Analisis Finansial Agribisnis
Pertanian. BPTP, Kalimantan Timur.
Niemann, G., 1982. Elemen Mesin: Desain dan Kalkulasi dari Sambungan, Bantalan dan Poros. Penerjemah Bambang Priambodo. Erlangga, Jakarta. Piggott, C. J., 1964. Coconut Growing. Oxford University Press, London.
Prastowo, B., C. Indrawanto dan D. S. Efendi. 2009. Mekanisasi Pertanian dalam Perspektif Pengembangan Bahan Bakar Nabati di Indonesia. Perspektif 9: 47-54.
Pudjanarsa, A dan Nursuhud, D., 2008. Mesin Konversi Energi. Andi Press, Yogyakarta
Purba, R. 1997. Analisa Biaya dan Manfaat. PT. Rineka Cipta, Jakarta.
Rindengan, B., dan Hengky N., 2004. Minyak Kelapa Murni: Pembuatan dan Pemanfaatan. Penebar Swadaya. Jakarta.
Setiawan, O dan A. Sunarya. 2005. Teknik Pengawetan Buah Kelapa Muda Menggunakan Natrium Metasulfit. Buletin Teknik Pertanian 10:1-4.
Smith, H. P., dan Wilkes, L.H., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. UGM-Press, Yogyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Press, Yogyakarta.
Soenarta, N dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pranandya Paramita, Jakarta.
Stolk, J dan Kros., 1986. Elemen Mesin. Erlangga, Jakarta.
Subiyanto. 2000. Prospek Industri Pengolahan Limbah Sabut Kelapa. Teknologi Lingkungan 1: 1-9.
Suhardikono, L., 1988. Tanaman Kelapa. Kanisius, Yogyakarta.
Suhardiman, P., 1999. Bertanam Kelapa Hibrida. Penebar Swadaya. Jakarta. Suhardiyono, L., 1988. Tanaman Kelapa. Kanisius. Yogyakarta.
Sukamto,2001. Upaya Meningkatkan Produksi Kelapa. Penebar Swadaya, Jakarta. Sukirno, 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM. Yogyakarta.
Sularso dan K. Suga., 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradya Paramitha, Jakarta.
Waldiyono, 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Lampiran 1. Data pengupasan kelapa
Ulangan Banyak bahan (Buah) Waktu pengupasan rata-rata per buah (detik)
Total waktu pengupasan (jam)
I 10 6,984 0,0194
II 10 7,308 0,0203
III 10 6,624 0,0184
Rata-rata 10 6,972 0,0194
Kapasitas efektif alat Kapasitas alat =
Kapasitas alat yang digunakan adalah data ulangan I dan II
Lampiran 2. Uji keseragaman bahan
HOMOGENITAS PANJANG Test of Homogeneity of Variances Panjang
Levene Statistic df1 df2 Sig. ,916 2 27 ,412
ANOVA Panjang
Sum of Squares Df Mean Square F Sig. Between Groups 9,267 2 4,633 5,846 ,008
Within Groups 21,400 27 ,793
Total 30,667 29
HOMOGENEOUS SUBSETS Panjang
10 20,90
10 21,90
10 22,20
1,000 ,458
Ulangan 3 2 1 Sig. Duncana
N 1 2
Subset for alpha = .05
Means for groups in homogeneous subsets are dis played.
HOMOGENITAS DIAMETER Test of Homogeneity of Variances Diameter
Levene Statistic df1 df2 Sig. ,715 2 27 ,498
ANOVA Diameter
Sum of Squares Df Mean Square F Sig. Between Groups 9,867 2 4,933 6,796 ,004
Within Groups 19,600 27 ,726
Total 29,467 29
HOMOGENEOUS SUBSETS
Diameter
10 18,40
10 19,20 10 19,80 1,000 ,127 Ulangan
3 2 1 Sig. Duncana
N 1 2
Subset for alpha = .05
Means for groups in homogeneous subsets are dis played. Us es Harmonic Mean Sample Size = 10,000.
Lampiran 3. Analisis ekonomi I. Unsur Produksi
1. Total biaya pembuatan alat = Rp. 5.754.000 2. Umur ekonomi (n) = 7 tahun 3. Nilai akhir alat (S) = Rp. 575.400
4. Jam kerja = 5 jam/hari
5. Produksi/hari = 2518,89buah/hari 6. Biaya operator = Rp. 40.000/hari efektif berdasarkan 2012)
II. Perhitungan Biaya Produksi 1. Biaya Tetap (BT)
1. Biaya penyusutan
2. Bunga modal dan asuransi
Bunga modal pada bulan Mei 16%, Asuransi 2% Bunga modal dan asuransi
)
Total Biaya Tetap (BT) = Rp.1.504.260/tahun 2. Biaya Tidak Tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
2. Biaya operator = Rp. 5.000/Jam
= Rp. 5.000/jam × 5 jam/hari = Rp. 25.000/hari
3. Biaya bahan bakar
= 124 ×3600
208,81 ×1000
×
Rp. 5000/liter = Rp. 10.689,14/jamTotal Biaya Tidak Tetap (BTT) = Rp.15.730,71/Jam
Lampiran 4. Break even point
Biaya tidak tetap (V) = Rp.15.730,71/Jam(1 jam = 503,778 buah) = Rp.31,23/buah
Penerimaan dari tiap buah yang dikupas = (16% x (BT+BTT)) + (BT+BTT) = Rp. 19.414,804/jam
= Rp. 38,54/buah
Harga minimal pengupasan buah kelapa adalah sebesar Rp. 38,54/buah. Alat akan mencapai break event point jika alat telah mengupas kelapa sebanyak
(
R V)
F N− =
Lampiran 5. Net present value
Berdasarkan persamaan 5 nilai NVP alat ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
CIF – COF ≥ 0 ……….(6)
Investasi : Rp. 5.754.000
Pendapatan : Rp. 29.026.328,16/tahun
Nilai akhir : Rp. 575.400
Pembiayaan : Rp. 23.517.411,45/tahun Keuntungan yang diharapkan : Rp 16%
Keuntungan yang diharapkan : Rp 20%
Umur alat : 7 tahun
Cash in Flow 16%
1. Pendapatan : pendapatan x (P/A, 16%,7) : Rp. 29.026.328,16x 4,044 : Rp. 117.382.471,1
2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 16%,7) : Rp. 575.400x 0,3552 : Rp. 204.382,08 Jumlah CIF : Rp. 117.586.853,2 Cash out Flow 16%
1. Investasi : Rp. 5.754.000
Jumlah COF : Rp. 100.858.411,9 NVP 16% = CIF – COF
= Rp.117.586.853,2– Rp. 100.858.411,9 = Rp. 16.728.441,26
Cash in Flow 20%
1. Pendapatan : pendapatan x (P/A, 20%,7) : Rp. 29.026.328,16x 3,605 : Rp. 104.639.913
2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 20%,7) : Rp.575.400 x 0,2791 : Rp. 160.594,14 Jumlah CIF : Rp. 104.800.507,2 Cash out Flow 20%
1. Investasi : Rp. 5.754.000
2. pembiayaan : pembiayaan x (P/A, 20%, 7) : Rp. 23.517.411,45x 3,605 = Rp. 84.780.268,28 Jumlah COF : Rp. 90.534.268,28 NVP 20% = CIF – COF
Lampiran 6. Internal rate of return Discount rate diharapkan (p) = 16% Discount rate dipredeksi (q) = 20%
Lampiran 7. Perawatan alat
Lampiran 8. Keselamatan kerja
Keselamatan kerja merupakan suatu usaha yang dilakukan untuk menghindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja. Keselamatan kerja pada alat pengupas sabut kelapa mekanis ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu:
1. Keselamatan alat
Keselamatan alat yang dimaksud adalah jangan memaksakan buah kelapa dikupas lebih dari satu buah sekali operasi pada alat ini karena dapat mengakibatkan motor bensin menjadi rusak dan poros pada speedreducer menjadi patah.
2. Keselamatan operator
Pada saat mengoperasikan alat pengupas sabut kelapa mekanis ini perlu hati-hatipada saat pemasukan dan pengambilan buah dengan tangan agar tidak tergulung oleh sepasang roller pengupas.
Lampiran 9. Tabel suku bunga
Tabel 1. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/F
Tahun Tingkat suku bunga
15 % 16 % 17 % 20 %
1 0.8696 0.8622 0.8475 0,8333
2 0.7561 0.7435 0.7182 0,6944
3 0.6575 0.6412 0.6086 0,5787
4 0.5718 0.5531 0.5158 0,4823
5 0.4972 0.4772 0.4371 0,4019
6 0.4323 0.4117 0.3704 0,3349
7 0.3759 0.3552 0.3139 0,2791
... ... ... ... ...
Tabel 2. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/A
Tahun Tingkat suku bunga
15 % 16 % 17 % 20 %
1 0.870 0.862 0.847 0,833
2 1.626 1.606 1.566 1,528
3 2.283 2.247 2.174 2,106
4 2.855 2.800 2.690 2,589
5 3.352 3.277 3.127 2,991
6 3.748 3.689 3.498 3,326
7 4.160 4.044 3.812 3,605
Merancang bentuk alat
Menggambar dan menentukan dimensi alat
Memilih bahan Mulai
Digerinda permukaan yang kasar Diukur bahan yang akan
digunakan
Dipotong bahan yang digunakan sesuai dengan dimensi pada gambar
Merangkai alat
Pengelasan
Pengecatan
a b
Analisa data Pengujian Alat
Pengukuran Parameter a
b
Data layak?
Selesai Ya Tidak
Lampiran 11. Spesifikasi alat pengupas sabut kelapa mekanis Dimensi
Panjang : 116 cm
Lebar : 51 cm
Tinggi : 91 cm Roller pengupas
Panjang : 70 cm Diameter : 10 cm
Jarak : 3,2 cm
Mata pisau
Bentuk : segitiga jumlah : 48 buah Tinggi : 2,4 cm
Berat : 131 kg
Lampiran 12. Foto buah kelapa dan alat pengupas sabut kelapa mekanis
Kelapa setelah dikupas
Sabut kelapa
Alat tampak depan
Alat tampak belakang
