OPTIMASI PARAMETER PEMBUATAN GENTENG KERAMIK PRES DI UKM MANTILI SUKOHARJO TERHADAP RESPON
KUAT LENTUR DAN DAYA SERAP AIR DENGAN METODE TAGUCHI
Oleh:
1)Suhartoyo
1)Jurusan Teknik Mesin, Akademi Teknologi Warga Surakarta
ABSTRACT
Mojolaban is the place of the ceramic roof tile center in Sukoharjo, Central of Java, Indonesia. It has 782 units industry that 2500 human worker with approximatelly 350.000 pcs/month of ceramic roof tile product. (bakorwil, 2013). This Ceramic roof tile product have special quality with better than another place.
At momment early have main probblem in decreased quality, almost influenced from leak mixing process at machine, they have 15% line leak, broken of ceramic roof tile product, so influence to decrease trust costumers to buy and use this product.
To reach solution at this problem are applied join analysis ATW academision and ceramic unit industry together. That main object analysis are speed engine, rol distance and dimension, kaolin composition at mixing process to dependent from flexural strength and water absorb respon of ceramic roof tile.
The main expectation from this experiment are factor variable speed engine (B) 10,525&4.7252>3,55, rol distance (C) 16,975&3.6007>3,55 and Kaolin composition (D) 10,000&5.2796>3,55, influence that strength and water absorb. Than rol diametre have’not influence 0.1750&0.0668<3,55. Level factor combination and optimal factor effect from flexural strength and water absorb at taguchi experiment design 7 position, means A3B1C3D2 are rol diametre 250mm, speed engine1.000rpm, rol distance 3mm and kaolin composition 0,35 x 5kg / bucket. Value compare from flexural strength test from ukm mantili at optimal value have increased 100,67 – 98 = 2,67 or 2,78%, and include at II class.so water absorb test have decreased 18,52-16,71 = 1,81 or -9,78% and include at II quality category class.
Keyword : Flexural Strength, Water Absorb, Taguchi Methode I. PENDAHULUAN
Tingginya jumlah penduduk di Kabupaten Sukoharjo mendorong meningkatnya kebutuhan sektor perumahan, maka kebutuhan akan bahan bangunan semakin meningkat. Sentra industri genteng press banyak terdapat di Desa: Jatisobo, Wirun, Joho, Mojolaban dan Desa Grogol, Weru, Kabupaten Sukoharjo. Di daerah tersebut terdapat 782 unit pengrajin dan menyerap sekitar 2.500 orang tenaga kerja dengan jumlah produksi mencapai 350.000buah/tahun. (www.bakorwil2.com, 2006) Produk genteng dari Kecamatan Mojolaban ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan genteng yang dihasilkan oleh kecamatan lainnya. Salah satu industri genteng yang besar dan mengetuai 12 industri genteng di Mojolaban adalah MT Indah Mantili berlokasi di Dusun Ngambakkalang RT 03/12, Wirun, Mojolaban, Kabupaten Sukoharjo.
Melihat peluang pasar tersebut, maka dari Tim Akademisi ATW bekerja sama dengan kelompok UKM Genteng Mojolaban untuk berperan aktif mengikuti dan mempelajari kajian pengolahan genteng tersebut hingga dilakukan penelitian berkelanjutan guna mencapai kesempurnaan kualitas genteng tersebut untuk bisa bersaing dan diterima di pasar secara luas.
Kapasitas produksi tiap anggota pengrajin berkisar 30.000 buah. Permasalahan yang dihadapi adalah proses pelumatan atau penggilingan yang tidak homogen, mengingat alat yang digunakan masih konvensional. Sehingga didapatkan kualitas hasil genteng yang tidak mampu bersaing, seperti dijelaskan pada contoh gambar 1 dan 2 dibawah ini.
Gambar 1. Cacat pecah, retak rambut, patah ujung dan tidak padat
Gambar 2. prinsip kerja mesin pelumat genteng keramik ukm mantili Berdasar permasalahan tersebut, maka tujuan yang berharap tercapai diantaranya :
1. Menentukan nilai faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap daya serap air dan kekuatan beban lentur genteng yang optimal.
2. Menentukan kombinasi level faktor diameter roll molen, putaran motor dan jarak antar roll yang tepat agar diperoleh daya serap air dan kekuatan beban lentur genteng yang optimal.
3. Menentukan nilai perbandingan nilai kenaikan, penurunan komposisi bahan dari kondisi umum ukm mantili terhadap kondisi level faktor optimal dan SNI.
II. BAHAN DAN METODE A. Bahan dan Peralatan
Nilai Kuat Lentur dan Daya Serap Air merupakan Obyek penelitian ini Sedangkan sebagai subyek penelitian adalah Genteng Press Tanah Liat yang dihasilkan di Pengrajin Genteng MT Indah Mantili Dusun Ngabakkalang RT 03 RW 12 Desa Wirun, Kecamatan Mojolaban, Kabupaten Sukoharjo.
Pelaksanaan penelitian dilakukan pada variasi komposisi bahan genting hasil produksi MT Indah Mantili, sedangkan pengujian kuat lentur dan daya serap air dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil UNS. Dan dalam analisa dan pembahasan dilaksanakan di Laboratorium Kerja Bangku Akademi Teknologi Warga Surakarta.
Populasi dalam Penelitian ini adalah hasil produk genting press tanah liat yang siap dipasarkan. Sedangkan sampel yang digunakan sebanyak 9 sampel yang kemudian dilakukan pengujian kuat lentur dan daya serap air, masing-masing dengan 3 kali replikasi sesuai berdasarkaan ketentuan Array Orthogonal.
Variabel terikat pada penelitian ini diuraikan adalah Kuat Lentur (kg) dan Daya Serap Air/
porositas (%) dari genteng tersebut. Sedangkan sebagai variabel bebas (Independent Variable) adalah : Diameter Roll, Putaran Penggerak, jarak Antar Roll dan jumlah Kaolin yang ditambahkan.
Table 1. variabel bebas dan terikat pengujian genteng keramik mantili
Memilih matriks ortogonal yang sesuai dengan eksperimen adalah dengan ketentuan derajat kebebasan pada matriks ortogonal standar harus lebih besar atau sama dengan perhitungan derajat kebebasan pada eksperimen (Soejanto 2009), sehingga digunakan L 9 (34).
Proses pembuatan genteng berdasarkan komposisi bahan dari rancangan penelitian L9(39) dan dilakukan di ukm genteng MT Indah Mantili berlokasi di Dusun Ngambakkalang RT 03/12, Wirun, Mojolaban, Kabupaten Sukoharjo. Tahapan pengujiankuat lentur dan daya serap air yang dilakukan dalam skala laboratorium dengan berdasar standar pengujian SNI 03-2095-1998.
Gambar 3. Alur Metodologi Penelitian Genteng Mantili.
B. Kajian Pustaka
Berdasar penelitian terkait dalam upaya meningkatkan kualitas genteng diantaranya adalah : 1. Tugino, Teknik Sipil UNNES 2010, kajian kualitas genteng keramik dengan penambahan
pasir sungai menghasilkan ketetapan ukuran panjang dan lebar, ukuran tinggi kaitan, ketetapan bentuk, kualitas penyerapan air, dan pengaruh terhadap kekuatan dalam menahan beban lentur.
2. Sutrisno, Teknik Mesin Pasca Sarjana UNS, 2013, kajian kekuatan tarik dan ketahanan bakar komposit geopolimer MMT – serat karbon pada genteng sokka (lempung) yang menghasilkan pengaruh fraksi volume serat karbon dan fraksi volume serbuk genteng Sokka/ lempung MT.
3. I Putu Ari Sanjaya, 2009. Pengujian fisis genteng press yang dilakukan dalam penelitian ini adalah uji daya serap air. Agar dihasilkan mutu genteng yang baik, maka perlu memilih bahan yang baik, dan juga memperhatikan komposisi material yang digunakan serta homogenitas bahan. Kepadatan genteng dapat menghasilkan kekuatan genteng yang tinggi dan daya serap air yang kecil, sehingga kualitas genteng semakin baik karena genteng tersebut dapat menahan air yang masuk, dengan demikian perembesan air ke dalam rumah dapat diminimasi.
4. Puji Febriansyah dkk, 2013 “ Pengaruh Penambahan Limbah Padat Abu Terbang batu Bara Fly Ash terhadap Kekuatan Tekan dan Porositas Genteng Tanah Liat Kebupaten Pringsewu”
5. Widodo dkk, 2002 “Penerapan Prosedur Multiresponse Signal TO Noise untuk Mengoptimalkan Proses Pembuatan Genteng Press di KUPP MEKAR SARI MAKMUR SUKOHARJO”
Perbedaan dengan penelitian sebelumnya adalah, pada kajian ini lebih dititikberatkan pada analisa kualitas pengadukan atau penggilingan dalam mesin pelumat. Disamping itu diharapkan bisa menguji kemampuan optimal dari mesin pelumat itu sendiri menuju penerapan teknologi tepat guna.
Sehingga komposisi yang akan diaduk dan irama pengadukan bisa terkontrol dan berdampak positif pada proses pencetakan genteng menjadi mampu bersaing lebih baik dilihat dari sudut pandang kuat lentur dan resapannya.
Genteng keramik adalah suatu unsur bangunan yang berfungsi sebagai atap dan yang dibuat dari tanah liat dengan atau dicampur dengan bahan lain, dibakar sampai suhu yang cukup tinggi, sehingga tidak hancur apabila direndam dalam air (Genteng keramik SNI. 03 – 2095 – 1991).
Berikut adalah penjelasan ukuran dan profil genteng diuraikan dalam tabel ketetapan ukuran genteng keramik.
Tabel 1. ukuran genteng keramik SNI
Penjelasan nilai daya serap air genteng diuraikan dalam tabel dibawah ini.
Tabel 2. Nilai daya serap air genteng SNI
Sedangkan berdasarkan standarisasi genteng keramik SNI.03-2095-1998 dijelaskan kuat lentur genteng ditetapkan dalam tabel di bawah ini.
Tabel 3. kuat lentur genteng keramik SNI
Menurut definsi konvensional, kualitas biasanya menggambarkan karakteristik langsung dari suatu produk seperti performansi (performance), kehandalan (reliability), mudah dalam penggunaan (easy to use), estetika (esthetics). Menurut definisi strategik, kualitas adalah segala sesuatu yang mampu memenuhi keinginan atau kebutuhan pelanggan (meeting the needs of customers) (Gaspersz, 2001).
Perancangan eksperimen merupakan peralatan yang sangat fundamental, dimana teknik ini mengidentifikasi sumber dari variasi dan menentukan perancangan dan proses yang optimal.
Pengendalian kualitas secara off-line dibagi 3 (tiga) tahap (Glen Stuart Peace, 1993) ; tahap I perancangan konsep, tahap 2 perancangan parameter dan tahap 3 perancangan toleransi.
Design of experiment adalah suatu rancangan percobaan (dengan tiap langkah atau tindakan yang pasti terdefinisikan) sedemikian sehingga informasi yang berhubungan dengan atau diperlukan untuk persoalan yang sedang diteliti dapat dikumpulkan (Soejanto, 2009, 14).
Filosofi Taguchi kualitas terdiri 3 konsep, yaitu (Montgomery,1998 ):
1. Kualitas harus didisain ke produk dan bukan sekedar memeriksanya. Kualitas terbaik dicapai dengan meminimumkan deviasi dari target.
2. Produk harus didisain sehingga robust terhadap faktor lingkungan yang tidak dapat dikontrol.
3. Biaya kualitas harus diukur sebagai fungsi deviasi dari standar tertentu dan kerugian harus diukur pada seluruh sistem.
Alur pembuatan genteng di UKM MT Indah Mantili di Dusun Ngambakkalang RT 03/12,
Wirun, Mojolaban, Kabupaten Sukoharjo dibawah ini :
Gambar 4. alur pembuatan Genteng Mantili.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi awal kombinasi level faktor dari Perusahaan genteng MT Indah Mantili sebagai pembanding pada penelitian ini ditunjukkan pada tabel dibawah ini
Tabel 3. kondisi awal ukm genteng mantili
Tabel 4. kuat lentur dan daya serap air produksi genteng mantili
Hasil pengujian berdasarkan standar pengujian SNI 03-2095-1998 diperoleh nilai kuat lentur dan daya serap air dijelaskan dalam tabel sebagai berikut
Tabel 5. hasil pengujian kuat lentur genteng keramik ukm mantili
Tabel 6. hasil pengujian daya serap air genteng keramik ukm mantili
Hipotesis penelitian ini berdasarkan hasil perhitungan pada tabel Anova, bahwa faktor Putaran Mesin (B) Jarak Antar Rol (C) dan Komposisi Kaolin (D) berpengaruh secara signifikan terhadap variabel respon kuat lentur genteng, dimana F hitung > F tabel. (10,5250 ; 16,9750 ; 10.0000 >
3,5555 ) sedangkan faktor (A) hanya bernilai 0,1750. Sedangkan hasil perhitungan faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap variabel respon daya serap air adalah faktor Putaran Mesin (B) Jarak Antar Rol (C) dan Komposisi Kaolin (D), dimana F hitung > F tabel. (4,7252 ; 3,6007 ; 5,2796 > 3,5555), kecuali faktor (A) hanya bernilai 0,0668.
Berdasarkan hasil perhitungan SNR daya serap air STB dan kuat lentur LTB pada table SNR menunjukkan bahwa nilai keduanya berada pada kombinasi level faktor ke 7, sedangkan pada efek tiap factor menunjukkan berada pada kombinasi level faktor A3B1C3D2, seperti dijelaskan pada tebel dibawah ini.
Table 7. kombinasi level faktor optimal kondisi awal ukm mantili
Berdasar pada hasil perhitungan uji beda respon kuat lentur dan daya serap air, terhadap kondisi awal bisa ditunjukkan perbandingannya dalam tabel dibawah ini.
Tabel 8. Perbandingan rerata hasil uji kuat lentur dan daya serap air kondisi awal UKM mantili terhadap hasil optimal pengujian
IV. KESIMPULAN
Maka simpulan yang dapat diambil sebagai berikut :
1. Faktor Putaran Mesin (B) = 10,525&4.7252>3,55, Jarak Antar Rol (C) = 16,975&3.6007>3,55 dan Komposisi Kaolin (D) = 10,000&5.2796>3,55 menunjukkan Fhitung>Ftabel artinya berpengaruh secara signifikan terhadap variabel respon kuat lentur dan daya serap genteng.
Sedangkan faktor diameter rol (A) tidak berpengaruh signifikan 0.1750&0.0668<3,55.
2. Kombinasi level faktor dan efek tiap faktor optimal berada pada desain eksperimen taguchi, yaitu A3B1C3D2 pada respon kuat lentur dan daya serap air. Artinya pada kondisi diameter rol 250mm, putaran mesin 1.000rpm, jarak antar rol 3mm, komposisi kaolin 0,35 x 5kg/ember.
3. Perbandingan uji beda kuat lentur hasil ukm mantili terhadap nilai optimal mengalami kenaikan 100,67 – 98 = 2,67 atau 2,78% dan masuk kategori mutu kelas II, sedangkan respon daya serap air mengalami penurunan 18,52-16,71 =1,81 atau 9,78% dan masuk kategori mutu kelas II tertinggi.
V. DAFTAR PUSTAKA
[1] Anik Sri Sulanjari, (2003),“Analisis Faktor Yang mempengaruhi Pendapatan Pekerja Pada Usaha Kerajinan Genteng di Kabupaten Sukoharjo”, Skripsi Fakultas Ekonomi UNS Universitas Sebelas Maret Surakarta.
[2] Badan Standar Nasional (1998), SK-SNI 03-2095 “Genteng Keramik”, Jakarta.
[3] Belavendram, N (1995), Quality by Design : “Taguchi Techniques for Industrial Experimentation”, Prentice Hall, International, New York
[4] BPS Sukoharjo, (2010), “Demografi dan topografi kabupaten sukoharjo”, propinsi jawa tengah.
[5] Chotimah Ari Wulandari (2010), “Pengaruh Penambahan Kaolin Terhadap Kualitas Genteng Keramik di tinjau dari Penyerapan Air dan Kuat Lentur”, Fakultas Keguruan Ilmu Bangunan, UNS Universitas Sebelas Maret Surakarta
[6] Gaspersz, Vincent, (2002), “Pedoman Implementasi Program Six Sigma Terintegrasi dengan ISO 9001 : 2000, MBNQA dan HACCP”, Edisi Pertama, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
[7] I Putu Ari Sanjaya (2009), “Pengaruh Jumlah Penggilingan Tanah Liat sebagai Bahan Pembuat Genteng terhadap Karakteristik Genteng Keramik Darmasaba”, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Denpasar
[8] Jalaludin, Tony Jamaludin (2005). “Pemanfaatan Kaolin sebagai Bahan Baku Pembuatan Aluminium Sulfat dengan Metode Absorb”, Jurnal Sistem Teknik Industri vol 6, Indonesia [9] Khurmi, (2001). “Strength of Material”, S.Chand and Company, New Delhi.
[10] Lagaly, G., (2006), “Colloid Clay Science”, dalam: Handbook of Clay Science, Development in Clay Science, vol.1. Eds. Bergaya, F., Theng, B.K.G., and Lagaly, G., Elsevier., Netherlands
[11] Montgomery, Douglas C, (1993), “Pengantar Pengendalian Kualitas Statistik”, Gajahmada University Press, Yogyakarta.
[12] MT Indah Mantili, (2010), “Manajemen industri kecil ukm genteng keramik press di Dusun Ngambakkalang RT 03/12, Wirun, Mojolaban”, Kabupaten Sukoharjo. Propinsi jawa tengah [13] Peace, G.S (1993), “Taguchi Mettods”, Addison-Wesley Publish Company
[14] PUBI Persyaratan Umum Bahan Bangunan (1982). Pusat Penelitian dan Pengembangan Pemukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan P.U, Bandung.
[15] Puji Febriansyah, Tarkono, Zulhanif, 2013 “Pengaruh Penambahan Limbah Padat Abu Terbang batu Bara Fly Ash terhadap Kekuatan Tekan dan Porositas Genteng Tanah Liat Kebupaten Pringsewu”, Fakultas Teknik Universitas Lampung
[16] Ross, P.J (1998), “Taguchi Techniques for Quality Engineering”, Second Edition, Mc Graw Hill, Singapore
[17] Soejanto, I (2009), “Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi”, Graha ilmu, Surabaya [18] Sudjana (1991), “Desain dan Analisis Eksperimen”, Tarsito, Bandung
[19] Sudjana, (1992), “Metode Statistik”, Edisi ke 5, Tarsito, Bandung
[20] Supranto J, (2001), “Statistik teori dan aplikasi”, Edisi keenam, Erlangga, Jakarta
[21] Sutrisno (2013), “kajian kekuatan tarik dan ketahanan bakar komposit geopolimer MMT- PHENOLYC – SERAT KARBON”, Teknik Mesin Pasca Sarjana UNS Universitas Sebelas Maret Surakarta.
[22] Suwardana (2002). “Mengenal Pembuatan Bata, Genting, dan Genteng Bergelasir”. Yrama Widya, Bandung:.
[23] Tong, L and Chao,T Su., (1997), “Optimizing Multirespon Problems In The Taguchi Methods by Fuzzy Multiple Attribute Decision Making, Quality And Reability Engineering International”, Vol 13, 25-34.
[24] Tugino, Dedy P, Teknik Sipil UNNES (2010) “Pengaruh penambahan pasir sungai blorong terhadap kualitas genteng keramik (genteng press) di kecamatan BOJA kabupaten Kendal”, propinsi Jawa Tengah
[25] Widodo, Musabbikhah, Sartono Putro, (2002), “penerapan prosedur multirespon signal to noise untuk mengoptimalkan proses pembuatan genteng press di KUPP Mekar Sari Makmur Sukoharjo”, propinsi jawa tengah.
