Rancang Bangun Sistem Sortasi Produk Ber

(1)

Rancang Bangun Sistem Sortasi Produk Berdasarkan Spesifikasi Berat Sebagai

Quality Control

Pada

Epoxy Section

PT. Alteco Chemical Indonesia

Handri Trisna*), Meqorry Yusfi**), Dodon Yendri***), Ratna Aisuwarya****)

*†***†****

Sistem Komputer, **Fisika, Universitas Andalas

E-mail : *handri_genasix@yahoo.com, **meiqorry@yahoo.com,***dodon_y@yahoo.com, ****

aisuwarya@gmail.com

Abstrak

Rancang bangun sistem sortasi sebagai Quality Control produk pada Epoxy Section PT. Alteco Chemical Indonesia ini dibuat dengan menggunakan sensor berat yaitu Load Cell. Proses integrasi sistem dilakukan dengan cara menghubungkan sensor, conveyor, LCD, motor DC dan komponen lainnya pada mikrokontroler. Proses sortasi produk sendiri dilakukan dengan cara membandingkan nilai berat terukur yang akan ditampilkan oleh LCD dengan spesifikasi berat yang telah ditentukan, yaitu 34.45, 30.45, 24.05, 13.07, 7.45 dan 5.45 gram. Keluaran sistem berupa seleksi terhadap produk dengan kriteria output memenuhi atau tidak memenuhi spesifikasi berat melalui gate selector. Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil ukur berat produk pada sistem dengan hasil ukur pada timbangan digital menunjukkan nilai rata-rata error yang kecil yakni 0.49%.

Kata kunci : load cell, spesifikasi berat, conveyor, gate selector.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di zaman yang semakin canggih ini kebutuhan manusia semakin tergantung dengan teknologi, dengan salah satunya pada proses produksi. Output dari proses produksi tidaklah selalu sempurna.

Walaupun proses penanganan dan pengolahan produk telah dilaksanakan dengan hati-hati, namun hasil pengukuran kualitas produk masih ditemukan bahwa produk tersebut memilik kualitas yang bervariasi. Oleh karena itu Quality Control (QC) memiliki peran yang sangat penting agar produk dan service berada dalam level kualitas yang diharapkan.

Untuk menjaga kualitas produk yang diharapkan diperlukan suatu sistem yang dapat mempermudah melakukan sortir produk secara otomatis serta dapat dijadikan sebagai acuan QC untuk meningkatkan mutu.

1.2 Tinjauan Pustaka 1.2.1 Mesin Sortasi

Salah satu jenis mesin sortasi adalah mesin sortasi berdasarkan berat. Mesin sortasi ini bertenaga motor transmisi untuk menggerakan unit penimbang yang berputar, dimana produk yang melebihi standar berat untuk unit penimbang akan dikeluarkan sedangkan yang lebih ringan akan dialirkan menuju kategori

unit penimbang berikutnya dengan standar berat yang ditentukan[1].

1.2.2 Sensor, Strain Gauge dan Load Cell Transduksi massa dapat bervariasi dan bergantung pada perubahan parameter fisis yang digunakan[1]. Sensor massa juga dapat menggunakan device berbasis piezoresistif.. Piezoresistif yang popular adalah strain gauge. Strain (ε) adalah sejumlah deformasi pada material sebagai pengaruh dari aplikasi gaya. Device yang menggunakan prinsip stra in gauge, secara internal yang sering digunakan untuk mengukur massa adalah load cell.

Keluaran dari sensor load cell terdiri dari empat kabel yang berwarna merah, hitam, hijau/biru dan putih (data sheet kalibrasi). Kabel merah merupakan input tegangan sensor (18 volt) dan kabel hitam merupakan input ground pada sensor (1 mV).

1.2.3 Weight Sensor Module IC-HX711

(2)

Weight Sensor Module ini memiliki fungsi lain yaitu respon yang cepat dan ketahanan. Interface modul ini compatible dengan I/O Arduino. Pengkabelan untuk Weight Sensor Module ini disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengkabelan Weight Sensor Module Hx711

Merah E+ Putih E- Hitam S- Hijau S+ 1.2.4 Sistem Kontrol

Sistem kontrol (control system) merupakan sekumpulan cara atau metode yang dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam bekerja, karakteristik hasil pekerjaan sesuai dengan harapan, mulai dari system yang semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis [6].

2. METODOLOGI

PENELITIAN

Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian percobaan (experimental research). Produk yang akan disortir adalah produk-produk Epoxy Section PT. Alteco Chemical Indonesia (Tabel 2).

Tabel 2. Macam Produk Epoxy Section

No berbentuk cairan adhesive, kemudian dikemas ke dalam tube (Tabel 3).

Tabel 3. Spesifikasi Tube Produk Nam

a Tube

Berat

(gr) Penggunaan

M-19 4,05 - 4,25

Produk nomor 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10(A&B)

M-16 3,07 -

3,15 Produk nomor 7(A&B)

M-13 2,45 - 2,49

Produk nomor 6(A&B) dan 11(A&B)

Produk yang dihasilkan Epoxy Section PT. Alteco Chemical Indonesia setelah dikemas ke dalam tube masing-masing (Gambar 1).

Gambar 1. Macam Produk Epoxy Section

3. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Hardware

Gambar 2. Blok Diagram Sistem Proses sortir Gambar 2 diawali dengan pemilihan spesifikasi berat yang akan diukur, kemudian produk akan dibawa oleh conveyor dan dijatuhkan diatas wadah penampang sensor load cell. Output dari load cell adalah berupa sinyal analog yang akan diperkuat dengan signal conditioning dan masuk ke ADC untuk diubah menjadi sinyal digital.

(3)

Nilai sinyal digital yang terproses ditampilkan pada LCD. Nilai tersebut menjadi pembanding dalam pensortiran produk berdasarkan spesifikasi berat. Hasil berat produk dari objek yang diukur diproses untuk pengambilan keputusan. Setiap objek yang diukur menghasilkan dua jenis keputusan pada motor penggerak selector, yaitu produk yang memenuhi spesifikasi atau lebih akan bergerak ke kiri dan tidak memenuhi spesifikasi bergerak ke kanan.

3.2 Perancangan Software

Perancangan software ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3. Flowchart Sistem Sortasi Produk

Secara umum, skema pada Gambar 3 memperlihatkan kesesuaian dengan Gambar 2. Sistem pada software mengikuti system pada hardware, begitu pula sebaliknya.

4. HASIL

DAN

PEMBAHASAN

Sistem sortasi produk berdasarkan spesifikasi berat yang dirancang memiliki enam spesifikasi jenis berat netto yang dihasilkan yakni 30.4, 26.4, 20, 10, 5 dan 3 gram. Untuk mendapatkan nilai spesifikasi beratnya, setiap berat netto ditambahkan dengan berat masing-masing tube. Nilai berat minimum ditentukan dari setiap tube yang bertujuan untuk mendapatkan nilai terkecil dari tiap spesifikasi berat produk (persamaan 1).

Spesifikasi Berat = Berat Netto + Berat

Minimum Tube (1) Enam spesifikasi berat produk disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Spesifikasi Berat Produk Epoxy Section

N o

Berat

Netto

(gr)

Nomor Produk

Berat Min.

Tube

(gr)

Spesifik asi Berat

(gr)

1 30,4

1(A), 2(A), 3(A), 4(A), 5(A)

4,05 34,45

2 26,4

1(B), 2(B), 3(B), 4(B), 5(B)

4,05 30,45

3 20

8(AB), 9(AB), 10(AB)

4,05 24,05

4 10 7(AB) 3,07 13,07

5 5 11(AB) 2,45 7,45

6 3 6(AB) 2,45 5,45

4.1 Pengujian Sensor Load Cell

Pengujian sensor load cell dilakukan dengan tanpa beban atau dengan beban variasi. Beban variasi adalah beban buatan (gambar 4) dari bahan pasir yang dikemas ke dalam plastik mulai dari 10 hingga 190 gram.

Gambar 4. Beban Pasir Buatan

START

Produk jatuh di atas penampang Load Cell

N

Y

Berat Terukur >= Spesifikasi

Set spesifikasi berat untuk produk yang akan diukur

Berat Terukur = berat netto + berat minimal tube

Produk masuk ke wadah penampung A

Kontroler mengirimkan sinyal sehingga motor selektor bergerak ke kanan

Swipe produk

Kontroler mengirimkan sinyal sehingga motor selektor bergerak

ke kiri

Swipe produk

Produk masuk ke wadah penampung B

Y

N

(4)

Titik pengujian berat dan tegangan output pada load cell ditunjukkan pada Tabel 5.

Tabel 5. Titik Pengujian Tegangan

Output Load Cell

Warna Pengukuran tegangan output load cell dilakukan pada titik kabel putih (+) dan kabel hijau (-). Hasil pengujian tegangan output sensor load cell (Tabel 6) dan output grafik (Gambar 5).

Tabel 6 Pengujian Tegangan Output Load Cell

Gambar 5. Grafik Pengujian Tegangan Output Load Cell

Pengujian tanpa beban (0 gram) dibaca tegangan sebesar 0,3 mV. Pada beban 190 gram dibaca tegangan sebesar 1,8 mV.

Dari hasil pengujian Tabel 6, dapat dihitung hasil analisa regresi linear dengan hasil 0,996 (linier) menggnakan persamaan 2.

bx a

y  ₍₂₎

4.2 Pengujian Hasil dan Error Pengukuran Dari data pengujian yang telah diperoleh, dihitung nilai error (%) dengan persamaan 3.

 (%) disajikan pada Tabel 7.

Tabel 7. Pengukuran Pada Alat dan Timbangan Digital

No.

Hasil Pengukuran (gr)

Error

Dari Tabel 7 diatas dapat dihitung nilai rata-rata error (%) dengan hasil yang cukup keci; yaitu 0,4963% menggunakan persamaan 4.

jumla hda ta da ta ra ta Error

Ra ta (%)



(4) 4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan

(5)

Gambar 6. Gambar Sistem Keseluruhan Hasil pengujian sistem setiap spesifikasi berat disajikan pada Tabel 8 hingga Tabel 13.

Tabel 8. Pengujian Tombol Satu (Spesifikasi 34,45 gr)

No.

Berat Produk Terukur

(gr)

Pergerakan Motor Selektor

1. 34,73 Kiri / Memenuhi Spesifikasi 2. 34,81 Kiri / Memenuhi

Spesifikasi 3. 34,80 Kiri / Memenuhi

Spesifikasi 5. 33,81 Kanan / Tidak Memenuhi

Spesifikasi

Tabel 8 nomor 4 memenuhi spesifikasi, sedangkan untuk produk nomor 5 tidak memenuhi spesifikasi.

Tabel 9. Pengujian Tombol Dua (Spesifikasi 30,45 gr)

No.

(gr)

Spesifikasi

Tabel 9 menujukkan bahwa produk nomor 1 sampai 5 memenuhi spesifikasi.

Tabel 10. Pengujian Tombol Tiga (Spesifikasi 24,05 gr)

No.

(gr)

1. 22.52 Kanan / Tidak Memenuhi Spesifikasi 2. 22.01 Kanan / Tidak

Memenuhi Spesifikasi 3. 22.96 Kanan / Tidak

Memenuhi Spesifikasi Pada Tabel 10 menunjukkan pengujian produk nomor 1 sampai 5 tidak memenuhi spesifikasi karena objek produk telah mengalami kebocoran, sehingga berat netto berkurang.

Tabel 11. Pengujian Tombol Empat (Spesifikasi 13.07 gr)

No.

(gr)

1. 13.27 Kiri / Memenuhi Spesifikasi 2. 13.95 Kiri / Memenuhi

Spesifikasi 3. 13.27 Kiri / Memenuhi

Spesifikasi

(6)

Tabel 12. Pengujian Tombol Lima (Spesifikasi 7.45 gr)

No.

(gr)

Spesifikasi

Tabel 12 menunjukkan pengujian produk nomor 1 hingga nomor 5 memenuhi spesifikasi.

Tabel 13. Pengujian Tombol Enam (Spesifikasi 5.45 gr)

No.

(gr)

1. 5.77 Kiri / Memenuhi Spesifikasi 2. 5.85 Kiri / Memenuhi

Spesifikasi

Pada Tabel 13 menunjukkan pengujian produk nomor 1 sampai nomor 5 memenuhi spesifikasi.

5.

KESIMPULAN

Berdasarkan pengujian dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan : a)

Produk e

poxy section

pada PT. Alteco

Chemical

Indonesia

berhasil

dikelompokkan menjadi enam spesifikasi

berat, yakni 34.45, 30.45, 24.05, 13.07,

7.45 dan 5.45 gram; b)Sensor

load cell

telah berfungsi dengan baik, dengan nilai

regresi linear

sebesar 0,996 (mendekati 1);

c) Hasil ukur berat beban pada sistem yang

dirancang dibandingkan dengan hasil ukur

pada timbangan

digital

memperoleh nilai

rata-rata

error

(%) yang sangat kecil yakni

sebesar 0,4963%.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1] Silanam K, Narongsak S, Sthit S. 2002. Mango Sorter Machine. Bangkok, Thailand: Institute for Scientific and Technological Research and Services, King Mongkut’s University of Technology Thonburi.

[2] Rice Lake Weighing System. 2001. Product Information for Sortation/Classifier System. Canada : RLWS

[3] Sugriwan, Iwan, dkk. Tanpa Tahun. Desain dan Karakterisasi load cell tipe CZL601 Sebagai Sensor Massa Untuk Mengukur Derajat Layu Pada Pengolahan Teh Hitam. Jurusan Fisika FMIPA ITS Surabaya.

[4] Group, V.P. 2015. (Datasheet) Aluminum Single-Point Load Cell Model 1002. URL: http://www.vishaypg.com /doc?12001, diakses tanggal 26 September 2015. [5] DFRobot. 2015. Weight Sensor Module

Hx711.,URL:

http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/W eight_Sensor_Module_V1 (Diakses pada 26 September 2015.

[6] Triwiyatno, Aris. 2011. Buku Ajar Sistem Kontrol Analog URL:

http://aristriwiyatno.blog.undip.ac.id/files/ 2011/10/Bab-1-Konsep-Umum-Sistem-Kontrol.pdf , Diakses pada 28 September 2015.

[6] Developers, Arduino. 2015. Arduino Uno. URL: