A. 43
PROSES PERANCANGAN MANUFAKTUR MESIN PENGERING LARUTAN DENGAN METODE SPRAY DRYER TYPE UP DRAFT
Pratomo Setyadi*, Nugroho Gama Yoga, Ihsan Fadillah
Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka No.5 Jakarta 13220
*E-mail : [email protected] Abstrak
Proses Perancangan Manufaktur dan perakitan Mesin Pengering Larutan dengan Metode Spray Dryer. Penelitian ini yang bertujuan untuk membuat sebuah rangkaian proses manufaktur dan membuat sebuah prototipe mesin pengering yang dapat menjadi solusi permasalahan proses pengeringan bahan pangan pada industri (mikro). Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen. Berdasarkan hasil Analisa yang telah dilakukan mesin ini terbagi 4 yaitu, Drying Chamber, Heater, Feeding dan Stand Engine. Mesin ini terbagi menjadi 2 ruangan, ruang pengering dan ruang pembuangan. Mesin ini dibuat dengan tinggi 2.5 meter dengan bentuk silo. Mesin ini menggunakan injector jenis mist nozzle untuk merubah bahan larutan menjadi kabut. Bahan-bahan yang pernah diuji pada prototipe mesin ini adalah air, campuran air dan maltodextrine, kaldu ayam.
Kata Kunci: Proses manufaktur; Mesin Pengering; Sprayer; Spray drying; Injector nozzle PENDAHULUAN
Negara Indonesia penghasil rempah-rempah terbesar ke lima di dunia. Rempah-remph menjadi penting dalam jalur perdagangan dunia dan memainkan peranan dalam sejarah peradaban bangsa Indonesia terutama dalam industri makanan. Selain digunakan untuk bahan pengawet makanan, dan obat-obatan rempah juga digunakan untuk ramuan penghangat tubuh bagi masyarakat Eropa.( Abbott, John. Politics and Poverty: A critique
of the Food and Agriculture Organization of the United Nations. Routledge, 2019:101)
Perkembangan industri makanan di Indonesia merupakan latar belakang kekayaan rempah-rempah berada di Indonesia. Beberapa makanan tradisional khas Indonesia telah menggunakan rempah-rempah sebagai bahan penambah citarasa atau bumbu masak agar mendapatkan citarasa yang dapat diterima dan membuat makanan lebih nikmat. Pengaruh budaya asing juga sangat mempengaruhi perkembangan industri makanan masyarakat di Indonesia. Salah satu contohnya adalah masuknya makanan asing dari luar negeri. Kecenderungan pola konsumsi masyarakat sekarang terlihat dari luar Indonesia yang
1st National Conference of Industry, Engineering and Technology 2020,
A. 44 menyajikan makanan cepat saji. Hal ini menyebabkan pola konsumsi masyarakat di Indonesia menjadi cenderung memilih makanan yang sudah siap saji di bandingkan dengan makanan yang memerlukan proses cukup lama untuk siap di sajikan. (Sumber :Kanumoyoso, 2016:95)
Kepadatan dan kesibukan aktivitas membuat masyarakat sering mengkonsumsi makanan diluar rumah. Perubahan pola hidup tersebut membuat masyarakat cenderung memilih produk instan untuk menghemat waktu. Salah satu industri yang banyak bermunculan dan dapat berkembang cepat ialah industri makanan yang merupakan makanan kebutuhan pokok manusia yang tidak dapat dipisahkan. Industri makanan yang menyajikan berbagai jenis kebutuhan pokok untuk memenuhi konsumsi masyarakat dalam berbagai bentuk dan jenis. Salah satu industri makanan yang saat ini banyak dijumpai adalah industri bumbu masak. Bumbu masak merupakan bagian penting dalam pelengkap sajian makanan. Melimpahnya aneka rempah-rempah yang ada di Indonesia menimbulkan dampak banyaknya keanekaragaman varian bumbu masak yang ada di Indonesia.
Kaldu merupakan produk yang diperoleh dari daging unggas dengan cara memasak bahan yang kaya protein dan air, dengan atau tanpa penambahan bumbu, lemak yang dapat dimakan, natrium klorida dan rempah-rempah untuk meningkatkan rasa. Kaldu merupakan salah satu jenis flavour yang ditambahkan ke produk pangan olahan sehari-hari. Flavor sangat penting untuk bahan pangan, penambahan flavor dalam pengolahan makanan dapat memperbaiki aroma dan meningkatkan rasa. Pada saat bahan makanan baru dihidangkan, yang dinilai tidak hanya dari aspek nutrisi, fungsional dan harga, tetapi flavor juga merupakan salah satu faktor yang diperhitungkan oleh konsumen. Penggunaan kaldu yang praktis dan efisien sebagai penyedap rasa atau pengaroma masakan akan menghasilkan produk yang memiliki nilai ekonomi tinggi.
Berdirinya suatu industri disebabkan oleh adanya peluang usaha yang muncul karena adanya permintaan yang tinggi oleh konsumen akan suatu barang dan jasa tertentu, sehingga dengan demikian akan mendorong berdirinya industri-industri baru dengan tujuan untuk memperoleh keuntungan. Fluktuasi terhadap industri bumbu masak dan penyedap masakan di Indonesia.
Proses pengeringan hingga menjadi bubuk secara tradisional dilakukan dengan menggiling bahan pangan hingga menjadi larutan, lalu memasaknya dalam tungku sambal diaduk hingga menjadi bubuk. Proses ini memiliki banyak kekurangan yaitu, membutuhkan banyak tenaga pekerja untuk mengaduk tungku, bahan bakar yang boros dan
A. 45 hasil produksi yang terbatas. Oleh Karena itu dibutuhkan suatu teknologi yang dapat digunakan dalam proses pembuatan pengeringan bahan pangan guna menanggulangi masalah yang ada pada industri pertanian khususnya bahan pangan tradisional.
Spray Dryer adalah unit peralatan untuk memproduksi tepung atau bubuk dari bahan
cair yang disemprotkan (hingga membentuk partikel halus) ke dalam ruang yang telah dialiri udara panas. Dalam hal ini Spray Dryer dapat digunakan untuk penguapan bahan yang menggantikan proses memasak bahan dalam tungku. Dengan metode ini, proses produksi bahan menjadi lebih banyak, hemat, efisien dan stabil. Namun untuk mengetahui efektivitas dari alat tersebut, perlu diteliti dan diuji terlebih dahulu sehingga dapat diketahui kelebihan, kekurangannya serta kelayakan penggunaannya jika dibandingakan dengan proses pembuatan bahan bubuk secara tradisional.
Gambar 1. Contoh gambar assembly 3D METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan untuk menghasilkan suatu alat pengeringan dengan sistem pengering semprot dengan menggunakan udara panas yang ditiupkan ke dalam ruang pengering untuk mengeringkan bahan yang di semprotkan oleh sistem atomizer ke dalam ruangan pengering.
A. 46
Mencari jurnal dan referensi terkait alat yang akan dibuat
Melakukan perhitungan performa mesin dan dimensi
Apakah desain sesuai Tidak
Ya
Pembahasan dan Kesimpulan Survei Lapangan Jenis Spare
part
Survei Lapangan komponen Survei Lapangan Jenis Material
Membuat Konsep dan Pematangan
Membuat Desain pemodelan CAD
Bill of Material (BOM)
Perakitan Alat dan Simulasi Mulai
Selesai
Pemilihan Proses dan Material
Tahapan dibawah ini adalah tahapan dari proses perancangan desain dan manufaktur dan perakitan. Proses di mulai dari tahapan konversi gambar, desain dan struktur menjadi sebuah masterplan produksi mesin pengering semprot dengan cara menambahkan parameter-parameter produksi berikut dengan toleransi mesin dan estimasi biaya produksi mencakup desain hingga proses finishing.
Gambar 2. Proses penelitian Flowchart dengan metode mesin pengering Spray Dryer
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Hasil Penelitian
Bill Of Materials (BOM) hal ini merupakan salah satu bagian dari rencana produksi
A. 47
Planning”(MRP) dan berisi tentang rangkuman data detail dari seluruh komponen dari mesing pengering.’Data yang dimaksud tidak hanya berupa nama, jenis dan harga komponen saja namun juga menjelaskan jenis pengadaan barang dan bagian perakitan.
“Bom juga sering disebut data struktur produk atau”struktur produk berbentuk pohon karena menjelaskan bagaimana produk itu dirakit. Atas dasar prinsip inilah ‘peneliti membuat rencana produksi” yang terangkum’BOM dari mesin pengering.’Setelah data ini dibuat, proses dapat dilanjutkan dengan perancangan proses perakitan.
B. Estimasi Biaya Manufaktur
Estimasi biaya produksi ini diperlukan sebagai kelengkapan data dari BOM. Pada penelitian ini, peneliti membahas estimasi biaya berdasarkan harga dari tiap komponen. Dengan demikian sebuah BOM selesai dibuat, maka estimasi biaya total bias dibuat dengan cara menghitung seluruh komponen mesin yang dibutuhkan. Telah disebutkan bahwa produksi komponen mesin pengering ini terbagi menjadi 2, yaitu pemotongan dan penyambungan. Namun selain tipe produksi diatas, ada beberapa komponen mesin yang bersifat non-produksi. Komponen non-produksi ini merupakan komponen yang jenis pengadaan barangnya berupa pembelian. Pada perhitungan estimasi biaya dibawah ini akan terdapat waktu overhead. Waktu ini diasumsikan merupakan waktu total seluruh keperluan pemesinan, seperti: pemanasan mesin, persiapan mesin, pergantian mata pahat, percobaan las dan lain-lain.
C. Struktur BOM
Struktur BOM yang akan digunakan dsini adalah tipe parent and child dengan sistem hirarki Low-level, dimana part yang identik posisinya ditempatkan di level yang sama dan semakin kebawah levelnya akan semakin detail.
A. 48 MESIN PENGERI NG Dryi ng Cha mbe r Heat er Feed ing Stan d Engi ne Silo Kan an Silo Kiri Box Heat er Heat er Stan d silo Pom pa Tangki penampug Noz zle Stan d Heat er
A. 49 D. Perancangan Proses Perakitan
Setelah proses manufaktur telah selesai dirancang, proses”akan dilanjutkan dengan perakitan. Proses Perakitan adalah integrasi dari 2 komponen atau lebih menjadi sebuah kesatuan produk. Pada desain perakitan mesin pengering ini, Pembahasan akan dibatasi pada perancangan urutan perakitannya saja. Segala prosedur dan kaedah perakitan yang baik, peralatan yang dibutuhkan dan estimasi biaya perakitan tidak akan dibahas pada penelitian ini.
Skema urutan perakitan ini disusun berdasarkan bagian perakitannya
(sub-assembly) dan dibuat secara bertahap. Ada 2 bagian urutan perakitan, yaitu tahap
perakitan per sub-produk dan tahap penyelesaian. Dengan adanya skema ini diharapkan setiap orang dapat merakit mesin pengering secara manual. Tujuan lainnya adalah sebagai referensi untuk kemudahan perakitan ulang dari setiap modifikasi mesin yang mungkin dilakukan pada penelitian selanjutnya.
A. 50 Gambar 6. Gambar urutan perakitan sub-produk Heater (B-2)
A. 51 KESIMPULAN
Dengan melihat hasil pengolahan data dan analisa yang telah dilakukan pada bab III dan IV maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Prototipe mesin pengering telah berhasil dibuat dengan metode Spray Dryer yang dapat bekerja sesuai dengan desain yang sudah dirancang.
2. Telah di pilih jenis, part, komponen, material dan proses produksi berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan. Total estimasi yang dibutuhkan berdasarkan hasil perhitungan bill of material untuk memproduksi sebuah prototipe mesin pengering dengan metode spray drying adalah Rp.± 15.700.000,-
DAFTAR PUSTAKA
Ulrich, Karl T. dan Steven D. Eppinger. (2016). Perancangan Pengembangan Produk. Jakarta: Salemba Teknika.
Marlin Steel. (2018) “What is the best food grade stainless steel”, https://www.marlinwire.com/blog/what-is-the-best-food-grade-stainless-steel
Diakses 9 Januari 2018
Md. Roknuzzaman. (2016). Engineering Drawing For Beginners. Departement of Civil Engineering, HSTU
Heatlh Canada. (2018) “Grade Stainless Steel That Are Safe For Food”, https://canadianfamily.ca/parents/grades-of-stainless-steel-that-are-safe-for-food/ Diakses 9 Januari 2018
