Desain Mesin Pengurai Sabut Kelapa Dengan Metode Quality Function Deployment
Zulfikram1),Hasrul Saleh2),Binsar Maruli Tua Pakpahan3), Rinasa Agistya Anugrah4), Bambang Tjiroso5)
1,2 Program Studi Teknik Industri, Universitas Pasifik Morotai
3 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Negeri Medan
4 Program Studi Teknologi Rekayasa Otomotif, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
5 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Khairun Ternate
1)[email protected],2 )[email protected]
Abstrak
Tujuan penelitian ini adalah perancangan mesin pengurai sabut kelapa menggunakan pendekatan Quality Function Deployment (QFD). Langkah awal penelitian ini adalah melakukan identifikasi kebutuhan konsumen yang bertujuan mengetahui dan menjawab kebutuhan konsumen. Hasil identifikasi kebutuhan konsumen tersebut, digunakan untuk membangun House of Quality (HOQ).
Berdasarkan House of Quality (HOQ), presentasi bobot tertinggi yaitu pada aspek ergonomis dengan nilai 94,5%, dimensi ukuran sesuai dengan rata-rata postur tubuh orang Indonesia, serta desain bentuk yang sesuai kebutuhan seperti serabut tidak berhamburan. Rancangan alat didesain bentuk tabung horizontal dilengkapi dengan penutup katub pisau, sesuai kebutuhan konsumen yaitu hemat energy, alat mudah dioperasikan, aman nyaman untuk digunakan. Penelitian ini menghasilkan rancangan alat berukuran dengan tinggi alat 130 cm, panjang 195 cm dan lebar 70 cm.
Keywords: Mesin Pengurai, Limbah Sabut kelapa, QFD, HOQ Abstract
The aim of this research is to design a coco coir decomposition machine using the Quality Function Deployment (QFD) approach. The initial step of this research is to identify consumer needs which aims to know and answer consumer needs. The results of identifying consumer needs are used to build a House of Quality (HOQ). Based on the House of Quality (HOQ), the highest weight presentation is on the ergonomics aspect with a value of 94.5%, the size dimensions are in accordance with the average Indonesian body posture, as well as shape designs that are as needed such as non-stretching fibers. The design of the tool is designed in the form of a horizontal tube equipped with a covervalve knives, according to consumer needs, namely saving energy, tools that are easy to operate, safe, comfortable to use. This researchproduce The plan of the device measures with a device height of 130 cm, length of 195 cm and width of 70 cm.
Keywords: Decomposing Machinery, Coconut Fiber Waste, QFD, HOQ PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kelapa terbesar di dunia. Total produksi tanaman perkebunan menurut provinsi dan/atau jenis tanaman di Indonesia sebesar 2.899,7 ton [1]. Dimana kelapa tersebut dapat diolah menjadi berbagai macam produk yang dapat memenuhi kebutuhan hidup manusia. Dari proses pengolahan buah kelapa akan menghasilkan limbah berupa serat kelapa
yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri. Industri pengolahan buah kelapa umumnya masih terfokus pada pengolahan hasil daging buah sebagai hasil utama, sedangkan untuk industri yang mengolah hasil samping buah seperti air, serabut, dan tempurung kelapa masih secara tradisional dan berskala kecil. Kabupaten Pulau Morotai yang terbentuk dari Undang-Undang Nomor 53 Tahun 2008 merupakan daerah yang rata-rata mata
pencaharian utama masyarakatnya yaitu petani kelapa, dengan jenis kopra sebagai komoditi unggulan. Dari sebaran 88 Desa, Desa Sabatai Baru Kecamatan Morotai Selatan merupakan salah satu desa dengan penghasil buah kelapa yang dimanfaatkan dengan sangat baik oleh petani setempat, namun hanya pada proses pembuatan kopra sebagai sumber penopang kebutuhan ekonomi masyarakat petani.
Hasil dari olahan kopra tersebut seperti sabut kelapa biasanya dibuang, dibakar dan/atau dibiarkan begitu saja sehingga menimbulkan masalah baru yaitu penumpukan limbah yang berdampak pada lingkungan sekitar. Padahal, jika diolah dan/atau dimanfaatkan secara baik oleh petani, sabut kelapa bisa bernilai ekonomis bagi masyarakat petani.
Upaya pengelolaan dan pemanfaatan sabut kelapa di Desa Sabatai Baru Kecamatan Morotai Selatan secara optimal dapat dilakukan melalui pengembangan UMKM. Dengan adanya pengenalan teknologi mesin pengurai sabut kelapa dan melakukan pembinaan dan pelatihan secara berkala baik tahap awal memulai sebuah usaha maupun tahapan dalam mengatur pemasaran dan pengelolaan keuangan, dengan pelatihan dan pendampingan ini diharapkan dapat meningkatkan keahlian masyarakat dan dapat menciptakan lapangan pekerjaan dalam mendukung pengembangan industri UMKM di Desa Sabatai Baru Kecamatan Morotai Selatan. Sehingga masyarakat dan petani kelapa memiliki pendapatan lain selain kopra, namun juga mampu berkompetisi di pasar domestik maupun internasional.
Berbagai penelitian tentang mesin pengurai sabut kelapa yang telah dilakukan. Dengan mendesain mesin pengurai sabut kelapa untuk membantu pengembangan UMKM desa Sabatai Baru Kecamatan Morotai Selatan berdasarkan kebutuhan dengan menggunakan metode Quality Function Deployment (QFD), Software Solidwork dan menganalisa kapasitas produksi.
KAJIAN LITERATUR
Handoko Priono, dkk., (2019) melakukan penelitian desain pencacah serabut kelapa dengan penggerak motor listrik merupakan sebuah inovasi untuk memenuhi kebutuhan produsen kerajinan dan pupuk pertanian dengan uji coba pada putaran poros mata pisau tanpa beban, tetapi juga bukti-bukti empiris. sebesar 450 rpm dan pada saat proses pencacahan putaran poros berkurang menjadi sekitar 350-400 rpm serta kecepatan linier V-Belt 3,9 m/s sehingga dari alat pencacah serabut kelapa dengan penggerak motor listrik menimbulkan getaran yang rendah, tidak menimbulkan polusi serta efisien.
Penelitian lainya menyebutkan bahwa Perancangan Alat Pengurai Sabut Kelapa Untuk Dunia Industri Skala IKM (Industri Kecil Dan Menengah) dengan menggunakan mesin diesel 8 HP dengan dimensi alat 1650 x 540 x 1000 mm, blade 2 x 8 x 6 mm. Mampu menghasilkan kapasitas produksi sebesar 51 butir kelapa per jam dengan berat total kelapa 67,8 kg per jam sehingga dapat digunakan untuk industri skala IKM karena mampu mengurai serabut kelapa lebih banyak dibandingkan dengan cara manual dengan efektivitas kerja alat pengurai sabut kelapa 95,28% [2].
Penelitian tentang rancang bangun mesin pencacah sabut kelapa menjadi serbuk kelapa ( cocopeat ) dengan kapasitas 50 kg/jam. Untuk memenuhi 50 kg/jam menggunakan diameter poros 25 mm, ukuran pasak l = 7 mm, t = mm, p = 20 mm, nomor bantalan 6005, pully motor 50,8 mm (2 inch), pully poros pisau pencacah 254 mm (10 inci), panjang sabuk 1473 mm (58 inch) tipe A, dan Jenis motor bensin dengan daya 5,5 Hp, putaran 3600 rpm [3].
Quality Function Deployment (QFD) merupakan pendekatan sistematik yang menentukan tuntutan tersebut secara akurat ke dalam desain teknis, manufacturing, dan perencanaan produksi yang tepat [4]. Pada prinsipnya QFD adalah suatu cara untuk meningkatkan kualitas produk dengan memahami
kebutuhan konsumen, lalu menghubungkannya dengan ketentuan teknis untuk menghasilkan barang atau jasa di tiap tahap pembuatan produk yang dihasilkan. QFD bukan hanya untuk mengontrol kualitas dalam proses manufaktur, akan tetapi QFD menetapkan pengukuran kualitas sebagai perbaikan dan desain [5], [6]. Dengan metode QFD peneliti dapat melakukan pendekatan untuk mengetahui suatu hal yang diinginkan konsumen serta dapat menerjemahkan keinginan konsumen dalam desain teknis, manufacturing, dan perencanaan produksi yang tepat. Dengan QFD peneliti dapat melaksanakan tugasnya secara sistematis guna menentukan cara terbaik dalam memenuhi keinginan konsumen [7], [8].
Penggunaan QFD dapat mengurangi waktu desain sebesar 40% dan menghemat biaya desain sebesar 60 % secara bersamaan dengan dipertahankan dan ditingkatkan kualitas desain [10] . Beberapa manfaat lainnya yang didapat dari penggunaan QFD yaitu mengurangi biaya, meningkatkan pendapatan, dan mengurangi waktu produksi [11].
METODE PENELITIAN
Objek dan subjek penelitian
Fokus kajian penelitian adalah desain mesin pengurai serabut kelapa menggunakan metode QFD. Objek Penelitian ini adalah mesin pengurai untuk pengembangan BUMDES Desa Sabatai Baru dalam pemanfaatan limbah serabut kelapa untuk pembuatan produk cocopeat Subjek penelitian yang digunakan sebagai responden adalah Petani kelapa dan pengelola BUMDES/UMKM batok kelapa sebagai pengguna alat.
Desain Alat
Pada tahapan desain alat menggunakan metode QFD. Metode ini merupakan cara mengembangkan kualitas produk berdasarkan kebutuhan konsumen dengan menghubungkan ketentuan teknis.
Tahapan dalam penyusunan penelitian sebagai berikut:
a. Identifikasi Kebutuhan Konsumen Identifikasi kebutuhan konsumen ini bertujuan untuk mengidentifikasi kebutuhan pengguna terhadap alat pengurai sabut kelapa dan kemudian menerjemahkan ke dalam karakteristik teknis sehingga dapat dirancang berdasarkan kebutuhan pengguna.
b. Pengumpulan Data
Pada penelitian ini pengumpulan data dilakukan dengan penyebaran kuesioner kepada 30 responden. Desain kuesioner bertujuan untuk mendapatkan informasi kepentingan atribut kebutuhan desain alat yang ditujukan langsung ke responden. Pada setiap poin atributnya berguna untuk melihat tingkat kepentingan dan kepuasan dari konsumen terhadap produk yang akan dibuat. Hasil dari kuesioner akan dilakukan pengolahan data dimana hasil kuesioner tersebut dikelompokan berdasarkan tingkat kepentingan yang diperlukan dalam proses perancangan alat pengurai sabut kelapa dan digunakan untuk menentukan ukuran atau dimensi dari produk tersebut.
c. House Of Quality
Tahap selanjutnya menggambarkan menggambarkan House Of Quality yang merupakan gabungan semua karakteristik teknik, atribut yang diinginkan konsumen terhadap atribut yang sama. Pembuatan Matriks House of Quality (HOQ) bertujuan untuk mengetahui apa saja kebutuhan dan harapan konsumen [12].
Dari data yang telah didapatkan melalui kuesioner, hasilnya akan dibuat dalam matriks house of quality, dimana dalam membuat matriks house of quality dibutuhkan data-data customer needs yang diperoleh dari atribut produk di dalam kuesioner, planning matriks yang diperoleh dari customer needs akan dijadikan masukan dalam pembuatan matriks house of quality. Data yang dibutuhkan dalam pembuatan matriks adalah importance to customer yang berfungsi untuk mengetahui kebutuhan
sesuai dengan prioritas kepentingan, dilakukan penentuan modus tingkat kepentingan dari hasil penyebaran kuesioner penelitian.
Gambar 1. House of Quality [13]
Desain Rancangan Alat 3D
Desain rancangan alat dibuat dengan software Solidwork 2006. Proses desain produk menyesuaikan dengan target pencapaian HOQ, selanjutnya dilakukan analisis untuk kesesuaian dengan kebutuhan konsumen. Hasil rancangan dilakukan evaluasi yang digunakan sebagai masukan dan saran untuk proses desain yang sesuai dengan kebutuhan dan keinginan pengguna.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian ini berupaya untuk sedekat mungkin sesuai dengan keinginan dan kebutuhan konsumen sehingga tercapai kepuasan para pengguna.
Kepuasan merupakan sesuatu yang dapat memenuhi kebutuhan, harapan, keinginan, serta tidak menimbulkan keluhan. Tahap awal adalah menyebarkan kuesioner tentang kebutuhan konsumen terhadap 30 calon pengguna alat. Hasil rekapitulasi menunjukan dari 13 pernyataan keinginan konsumen, alat hemat energy merupakan tingkat kepentingan yang paling tinggi dengan pernyataan lain (Tabel 1) Penelitian ini
menggunakan 8 pernyataan tertinggi yang mempunyai nilai kepentingan 4,54 sampai 5,00. Atribut pernyataan keinginan yang memiliki nilai tertinggi adalah hemat energy(5,00), aman tidak melukai (5,0), harga terjangkau (4,98), model lebih elegan (4,96), alat mudah digunakan (4,87), serabut tidak berhamburan (4,80), ramah lingkungan(4,68) dan alat nyaman digunakan (4,54), (Tabel 2).
Tabel 1 Rekapitulasi hasil kuesioner No Pernyataan keinginan Tingkat
Kepentingan 1 Alat mudah digunakan 4,87
2 Ramah Lingkungan 4,68
3 Serabut tidak berhamburan 4,80 4 Alat nyaman digunakan 4,58
5 Mudah dipindahkan 3,81
6 Konstruksi alat yang kokoh 3,51 7 Mudah dalam memperbaiki 3,49
8 Mudah dibersihkan 3,97
9 Hemat Energi 5,00
10 Aman tidak melukai 5,00
11 Harga terjangkau 4,98
12 Suku cadang mudah dicari 3,00
13 Model lebih elegan 4,96
Tabel 2. Nilai tertinggi pernyataan keinginan
No Pernyataan keinginan Tingkat Kepentingan
1 Hemat energi 5,00
2 Aman tidak melukai 5,00
3 Harga terjangkau 4,98
4 Model elegan 4,96
5 Alat mudah digunakan 4,87 6 Serabut tidak berhamburan 4,80
7 Ramah lingkungan 4,68
8 Alat nyaman digunakan 4,58 Dari pernyataan keinginan calon pengguna pada Tabel 2, maka teknis untuk merealisasikannya dapat dilihat pada Tabel 3 yang menunjukan bahwa keinginan konsumen (what) harus dicari tahu bagaimana (how) upaya memberikan respons keinginan konsumen tersebut.
Diketahui keinginan konsumen adalah hemat energi, maka response teknis untuk menjawab keinginan konsumen tersebut
Korelasi Respon Teknik
E
Karakteristik Teknik
C
D B
A
Matrik Perencanaan (Survey Pasar dan Rencana
Strategi) Kebutuhan
dan Keinginan Konsumen
Hubungan (pengaruh) Karakteristik Teknis Terhadap
Kebutuhan Konsumen
Matrik teknis (Prioritas Ranking, Perbandingan dengan Pesaing
Target)
F
Alat nyaman digunakan Ramah lingkungan Serabut tidak berhamburan Alat mudah digunakan Model lebih elegan Harga terjangkau Aman tidak melukai Hemat energi
Menggunakan penggerak motor listrik
Bahan dan alat mudah didapat
Jenis bahan kuat
Desain bentuk sesuai
Dimensi ukuran sesuai
Ergonomis
Motor listrik dengan daya listrik rendah
Technical Response
Customer Needs
yaitu membuat alat memakai mesin motor listrik dengan daya yang rendah.
Hal terpenting di dalam analisis Customer needs adalah membangun House of Quality. Kebutuhan konsumen (how) dan teknis realisasi kebutuhan konsumen (how) menjadi penting di dalam HOQ.
Hubungan antara what dan how (kuat, sedang, lemah) (Gambar 2)
Tabel. 3 Teknis realisasi
Gambar 2 Matriks House Of Quality
Berdasarkan Gambar 2 HOQ diketahui bahwa nilai Absolute Raw Weight % tertinggi adalah:
1. Ergonomis dengan persentase nilai ARW yaitu 94,5%. Ergonomis menjadi jawaban untuk memenuhi customer needs diantaranya alat mudah digunakan, alat nyaman digunakan dan aman dalam pemakaian.
2. Dimensi ukuran yang sesuai dengan presentasi nilai ARW yaitu 89,8%.
Dengan dimensi ukuran yang sesuai dapat menjawab customer needs yaitu alat menjadi mudah digunakan, alat menjadi nyaman digunakan, alat menjadi aman untuk dipakai, serabut yang dicacah terkumpul tidak berhamburan, serta dengan dimensi ukuran yang sesuai maka alat bisa mudah diperbaiki.
Dimensi ukuran yang dibuat disesuaikan dengan rata-rata ukuran tubuh orang Indonesia. Sehingga tinggi alat pengurai sabut kelapa yaitu 85 cm dimana tinggi lubang pengurai serabut yaitu 65 cm, penentuan tinggi berdasarkan rata-rata tinggi meja di indonesia yaitu antara 65 cm – 85 cm. Panjang alat yaitu 50 cm, penentuan ini dilandasi supaya pisau pengurai tidak terlalu panjang dan beban motor listrik tidak berat dalam menggerakkan pisau pengurai. Lebar alat yaitu 30 cm, penentuan lebar alat ini disesuaikan dengan diameter pulley sebesar 20 cm. Dengan lebar alat 30 cm, desain alat menjadi proporsional tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil sehingga dari sisi tampilan desain menjadi lebih elegan. Hal ini didukung dengan pernyataan yang menyatakan bahwa rancangan produk yang berkualitas yaitu rancangan yang dapat menarik konsumen seperti gaya serta variasi warna pada produk.
3. Desain bentuk yang sesuai dengan presentasi nilai ARW sebesar 88,8%, desain bentuk yang sesuai dapat menjawab kebutuhan konsumen diantaranya alat menjadi mudah digunakan,nyaman untuk digunakan dan serabut tidak berhamburan.
Didesain berbentuk corong supaya serabut yang telah diurai langsung turun ke bawah wadah sehingga serabut tidak berhamburan.
Dari penjelasan diatas, maka desai alat pengurai sabut kelapa detail lengkapnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3 Dimensi alat
Gambar 4. Desain alat tampak depan
Gambar 5 Desain alat tampak dari samping kiri
Gambar 6 Desain alat tampak dari atas Secara menyeluruh hasil dari penelitian ini menjelaskan bahwa perancangan dan pengembangan produk yang aman dan nyaman. Realisasi hal tersebut dari penelitian ini yaitu terciptanya alat pengurai sabut berdimensi tinggi 85 cm, panjang 50 cm, dan lebar 30 cm. Tabel 4 menjelaskan perbedaan hasil penelitian dengan penelitian sebelumnya.
Tabel 4 Perbedaan hasil penelitian Item Gafur & Muklis
(2022)
Zulfikram, dkk (2023)
Tinggi 70 cm 130 cm
Panjang 110 cm 195 cm
Lebar 58 cm 70 cm
Sumber Energy mesin
BBM (Bensin) Listrik
Dari tabel 4 dijelaskan bahwa hasil penelitian yang sekarang memiliki dimensi alat pengurai sabut kelapa yang lebih elegan. Dari desain gambar 1.6 pada penelitian yang sekarang akan memakai mesin motor dengan sumber energy listrik. Dengan menggunakan sumber energy listrik, menjadikan alat pengurai lebih ramah lingkungan dan mengurangi polusi udara. Penelitian ini masih dalam tahap konsep desain gambar, sehingga masih perlu dikembangkan ke penelitian lanjutan terkait dengan detail material yang akan digunakan, perhitungan harga pokok Produksi, dan pengujian performa produk dalam menghasilkan kapasitas produksi.
Flywheel Penutup Alat
Puli V-Belt
Motor Liastrik
Masuk Sabut Kelapa
Keluar Sabut Kelapa Halus (Cocopiet)
Keluar Sabut Kelapa Kasar (Cocofiber)
Saringan
Pisau Pengurai Bergerak Pisau Pengurai Diam
Poros Pisau Pengurai
KESIMPULAN
Dari pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa konsumen menginginkan alat pengurai sabut kelapa yang hemat energy, nyaman digunakan, aman tidak melukai, harga terjangkau, model lebih elegan, alat mudah digunakan, serabut tidak berhamburan, alat mudah digunakan dan ramah lingkungan. Berdasarkan HOQ persentase bobot tertinggi yaitu ergonomis dengan nilai 94,5%, dimensi ukuran sesuai dengan nilai 89,8%, desain bentuk dengan nilai 88,8%, . Dimensi ukuran disesuaikan dengan rata-rata postur tubuh orang Indonesia dan berbentuk corong agar serabut tidak berhamburan keluar. Desain alat dibuat dengan prinsip hemat energy, nyaman dan aman digunakan dengan memakai penggerak motor listrik, ukuran tinggi alat 130 cm, panjang 195 cm, dan lebar 70 cm.
penelitian ini dapat dilanjutkan pada implementasi desain alat menjadi sebuah produk yang nyata serta pengujian kinerja alat.
REFERENSI
[1] A. Gafur., dan A. Muklis, 2022. Rancang Bangun Mesin pengurai Sabut Kelapa Menjadi Cocopeat dan Cocofiber.
[2] Abdel-Basset, M., Mohamed, R., Zaied, A.
E. N. H., & Smarandache, F. (2019). A hybrid plithogenic decision-making approach with quality function deployment for selecting supply chain sustainability metrics. Symmetry, 11(7), 1-21.
[3] Baczkowicz, M., & Gwiazda, A. (2015).
Optimizing parameters of a technical system using quality function deployment method. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 95(1).
[4] Enzo W.B Siahaan., Saut Pardede., Jeremia Kondrat P Tamba., Muhammad Angga., 2022. Rancang Bangun Mesin Pencacah Kelapa Menjadi Serbuk Kelapa (Cocopeat) Dengan Kapasitas 50 kg/jam.
Jurnal Teknologi Mesin UDA Vol.3, No.1 Juni; 42-46.
[5] Enda Apriani., Habib Abdillah Nurusman., 2019. Perancangan Alat Pengurai Sabut Kelapa Untuk Industri
Skala IKM (Industri Kecil dan Menengah).
Prosiding Nasional ReTII XIV, November 2019, ISSN:1907-5995, pp. 386 -391.
[6] Fitriani, A., & Purnomo, H. (2018).
Perancangan dan Pengembangan Bed Shower Menggunakan Metode Quality Function Deployment (QFD) Berdasarkan Prinsip Ergonomi. Jurnal Sistem Dan Manajemen Industri, 2(2), 85-92.
[7] Furqon, C., Sultan, M. A., & Putri, S. I.
(2019). Quality Function Deployment Analysis on Transportation Services, 65(Icebef 2018), 96–98.
[8] Ginting, R., Hidayati, J., & Siregar, I.
(2018). Integrating Kano’s Model into Quality Function Deployment for Product Design: A Comprehensive Review. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 319(1).
[9] Purnomo H., Dian Janari., 2015. Rancang Bangun Mesin Pengupas, Penghancur dan Pengayah Sabut Kelapa. Spektrum Industri, Vol.13, No.1, 1-144.
[10] R. E. Walpole and C. B. Allendoerfer, Introduction to statistics, vol. 2. New York, 1974.
[11] Saleh. H, Analisis Sistem Pelayanan di Bandara Sultan Babullah ternate dengan Pendekatan QFD.2020. Tesis. Program Studi Magister Teknik Industri Universitas Islam Indonesia
[12] Tursch, P., Goldmann, C., & Woll, R.
(2015). Integration of TRIZ into quality function deployment. Management and Production Engineering Review, 6(2), 56–
62.
[13] Y. Akao, B. King, and G. H. Mazur, Quality function deployment: integrating customer requirements into product design. Cambridge: Productivity press, 1990.
