BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini direncanakan akan dilakukan di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, mulai pada bulan September- Oktober 2014. Bahan dan Alat Penelitian Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kentang, air, baja siku, plat besi, baut dan mur, bearing (bantalan), besi bulat padu (poros), pelat stainless steel, plat aluminium, pisau pengiris, cat dan thinner. Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis, mesin las, mesin bor, gunting plat, mesin gerinda, gergaji besi, water pass, palu, tang, mesin tekuk las, kunci pas dan ring. Metodologi Penelitian Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur (kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat pengiris
ini.
Kemudian
dilakukan
perancangan
bentuk
dan
pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengiris. Setelah itu, dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.
23
24
Komponen Alat Alat pengiris kentang spiral ini mempunyai beberapa komponen penting yaitu: 1. Rangka alat Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat lainnya, yang terbuat dari besi siku. 2. Poros putaran Poros putaran berfungsi untuk memutar piringan pengiris. Bahan untuk poros putaran terbuat dari besi padat. Diameter poros putaran 3 cm. 3. Pisau pengiris Pisau berfungsi untuk mengiris kentang yang masuk melalui hopper. Pisau terbuat dari bahan baja tahan karat. 4. Bearing Bearing digunakan sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan pada poros putaran. 5. Tuas Pemutar Tuas pemutar berfungsi untuk memutar tuas dan mendorong kentang agar teriris melalui mata pisau. 6. Penahan Kentang Berfungsi untuk menahan kentang yang akan diiris. Persiapan Penelitian Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
25
a. Pembuatan alat Adapun langkah-langkah dalam membuat alat pengiris kentang spiral ini yaitu : 1.
Dirancang bentuk alat pengiris kentang.
2.
Digambar serta ditentukan ukuran alat pengiris kentang.
3.
Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris kentang.
4.
Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat
5.
Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
6.
Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat.
7.
Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.
8.
Dilas plat stainless steel pada poros.
9.
Diroll plat stainless steel dan dilas sebagai wadah pengirisan.
10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan menambah daya tarik alat pengiris. 11. Dirangkaikan komponen-komponen alat pengiris kentang. b. Persiapan bahan 1.
Disiapkan kentang yang akan diiris.
2.
Dikupas kentang yang akan diiris.
3.
Ditimbang kentang yang akan diiris.
4.
Bahan siap diiris.
Prosedur penelitian 1. Ditimbang kentang yang telah dikupas dengan bagian ujung telah dipotong sebanyak 1 kg.
26
2. Ditusuk bagian tengah kentang dengan bambu, sebagai penyangga kentang yang akan diiris. 3. Kentang yang akan diiris dimasukkan kedalam ruang pengirisan. 4. Diputar tuas pemutar untuk mendorong kentang yang akan diiris. 5. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mengiris kentang. 6. Dikeluarkan bahan yang telah diiris melalui saluran keluaran. 7. Ditimbang bahan yang telah diiris. 8. Dilakukan pengamatan parameter. 9. Dilakukan hingga sebanyak 3 kali ulangan. Parameter yang Diamati Kapasitas Efektif Alat Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya kentang yang telah diiris (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan (jam). Hal ini dapat dihitung dengan Persamaan (1). Analisis Ekonomi 1. Biaya pengirisan kentang Perhitungan
biaya
pengirisan
kentang
dilakukan
dengan
cara
menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung dengan Persamaan (2) pada tinjauan pustaka. a. Biaya tetap Biaya tetap terdiri dari :
27
1. Biaya penyusutan (metoda sinking fund) Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (3) pada tinjauan pustaka 2. Biaya bunga modal dan asuransi Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (4) pada tinjauan pustaka a. Biaya tidak tetap Biaya tidak tetap terdiri dari: 1. Biaya perbaikan alat 2. Biaya operator Biaya operator disesuaikan dengan pertimbangan di lapangan karena belum adanya standar yang digunakan. 2. 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. Untuk menentukan BEP maka dapat dihitung berdasarkan persamaan (5) pada tinjauan pustaka. 3. Net present value Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis financial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (6) pada tinjauan pustaka dengan kriteria:
28
-
NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan.
-
NPV < 0, berarti sampai dengan n tahun investasi proyek tidak menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.
-
NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
4. Internal Rate of Return (IRR) Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Hal ini dapat dihitung dengan Persamaan (7).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Pengiris Kentang Spiral Pemilihan bahan dan spesifikasinya mempengaruhi kinerja alat yang dirancang. Bahan-bahan teknik yang digunakan dalam perancangan alat diusahakan kokoh dan mampu mendukung kinerja alat, namun juga diusahakan mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan baku apabila ada usaha memproduksi dalam jumlah besar. Pemilihan bahan yang berkualitas dan murah juga mempengaruhi biaya produksi alat. Alat pengiris kentang spiral adalah alat yang dirancang untuk mengiris kentang yang membentuk spiral secara manual. Alat ini mempunyai dimensi tinggi 13,5 cm, lebar 12 cm dan panjang 26,5 cm. Alat pengiris kentang spiral ini memiliki beberapa bagian yaitu: 1. Rangka alat
Gambar 1. Rangka alat 29
30
Rangka alat pada alat ini terbuat dari stainless steel. Fungsi dari rangkat alat untuk menyokong bagian alat yang lain. Rangka alat memiliki dimensi tinggi 13,5 cm, lebar 12 cm dan panjang 26,5 cm. 2. Tuas pemutar
Gambar 2. Tuas pemutar Alat pengiris kentang ini menggunakan tuas pemutar sebagai tenaga penggerak manual. Tuas pemutar dilengkapi pegangan yang dilapisi bahan karet agar mengurangi terjadinya slip saat memutar. 3. Pisau pengiris
Gambar 3. Pisau pengiris
31
Pisau pengiris terbuat dari bahan stainless steel. Panjang pisau pengiris 6 cm dan lebar pisau 2,8 cm. Pisau pengiris dipasang pada rangka alat yang dikaitkan dengan menggunakan mur. 4. Poros
Gambar 4. Poros Poros memiliki ukuran panjang 24,2 cm dan diameter 2,5 cm. Poros terbuat dari bahan stainless steel. Pada poros dilengkapi bearing agar mengurangi gesekan pada poros. 5. Penahan kentang
Gambar 5. Penahan kentang
32
Pada alat ini menggunakan penahan kentang. Penahan kentang berfungsi untuk menahan kentang agar dapat statis pada poros pemutar dan mengikuti putaran pada poros sampai kentang sudah diiris semua. Prinsip Kerja Alat Pengiris Kentang Mekanis Alat pengiris kentang spiral ini bekerja dengan prinsip mengiris kentang yang diputar dengan tuas pemutar. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai, bahan baku berupa kentang yang sudah dikupas kulitnya dimasukkan ke dalam alat pengiris yang telah diberi alat penyangga pada bagian tengah kentang terlebih dahulu kemudian diputar tuas pemutar. Kentang yang diputar akan teriris berbentuk spiral oleh mata pisau pengiris. Proses Pengirisan Kentang yang telah dikupas diberi alat penyangga berupa bambu pada bagian tengah kentang terlebih dahulu. Proses pengirisan dilakukan dengan memutar kentang ke mata pisau dengan menggunakan tuas pemutar. Percobaan ini dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk mendapatkan rataan waktu dan setiap pengulangan menggunakan kentang seberat 1 kg. Kentang akan teriris oleh mata pisau sehingga kentang keluar melalui saluran keluaran dalam bentuk spiral. Kentang yang dihasilkan memiliki ketebalan yang seragam yaitu 3 mm. Pada saat proses pengirisan, ada sebagian kentang tertinggal pada penyangga kentang. Berat kentang yang tertinggal dialat dapat dilihat pada tabel hasil pengirisan dibawah ini.
33
Tabel 1. Hasil pengirisan Ulangan I II III Rataan
Berat awal (Kg) 1 1 1 1
Berat hasil irisan (Kg) 0,90 0,92 0,93 0,916
Waktu pengirisan (Detik) 389 379 361 376,3
Berat bahan terbuang (Kg) 0,07 0,06 0,05 0,06
Kapasitas Efektif Alat Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuan waktu (jam). Dalam hal ini kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya kentang yang diiris (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan. Kapasitas efektif alat dapat dilihat dari Tabel 2 di bawah ini. Tabel 2. Kapasitas alat Ulangan I II III Rataan
Berat bahan (Kg) 1 1 1 1
Waktu pengirisan (detik) 389 379 361 376,3
Kapasitas efektif alat (Kg/Jam) 9,25 9,40 9,97 9,54
Pada penelitian ini, lama waktu pengirisan dihitung mulai dari kentang yang sudah ditusukkan pada bambu dan dimasukkan ke tuas pemutar sampai kentang habis teriris berbentuk spiral. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk mengiris kentang pada percobaan I selama 389 detik. Lama waktu yang dibutuhkan untuk percobaan II yaitu 379 detik. Dan untuk percobaan III dibutuhkan waktu selama 361 detik. Dari hasil ini diperoleh rataan waktu untuk
34
mengiris kentang 1 kg adalah 376,3 detik. Maka diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 9,54 kg/jam . 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. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan, misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Dari analisis ekonomi yang dilakukan diperoleh biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengiris kentang tiap tahunnya adalah Rp 599,54/kg pada tahun pertama, Rp. 561,56 /kg pada tahun kedua, Rp 548,92/kg pada tahun ketiga, Rp. 542,61/kg pada tahun keempat, dan Rp 538,83/kg tahun kelima. Break even point Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan titik impas (break even point) 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. Bila pendapatan dari produksi berada
35
di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan. Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, alat pengiris kentang ini akan mencapai break even point pada nilai 793.457 kg/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengiris kentang sebanyak 175,38 kg/tahun. Net present value Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 6% dari alat ini adalah sebesar Rp. 842.284.814. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Purba (1997) yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu: -
NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan.
-
NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan.
-
NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
36
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. Dalam menginvestasikan sampai dimana kelayakan usaha itu dapat dilaksanakan. Maka hasil yang didapat dari perhitungan ini adalah sebesar 46,26%. Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada keuntungan 46,26%, jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini masih layak dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 46,26%, jika bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang diperoleh dari usaha ini semakin kecil.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Kapasitas efektif alat pengiris kentang spiral yang digunakan dalam penelitian sebesar 9,54 kg/jam. 2.
Biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengiris kentang tiap tahunnya adalah Rp 599,54/kg pada tahun pertama, Rp. 561,56 /kg pada tahun kedua, Rp 548,92/kg pada tahun ketiga, Rp. 542,61/kg pada tahun keempat, dan Rp 538,83/kg tahun kelima.
3. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengiris kentang sebanyak 793.457 kg/tahun. 4. Net present value 6% dari alat pengiris kentang mekanis ini adalah Rp 842.284.814 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan. 5. Internal rate of return dari alat pengiris kentang spiral ini adalah 46,26%. Saran 1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat untuk meningkatkan kapasitas alat. 2. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai ketebalan irisan kentang dan modifikasi pisau pengirisnya.
37
