VII. ANALISIS TEKNIS DAN EKONOMIS PENGGUNAAN ALAT DAN MESIN PERTANIAN 7.1. Analisis Teknis Alat dan Mesin Pertanian Apabila ditinjau dari aspek wilayah serta aspek sosial budaya, alat dan mesin pertanian sudah dipandang layak untuk dikembangkan pada suatu wilayah tertentu, selanjutnya perlu dilakukan analisis dan segi teknis dan ekonomis bagi alat dan mesin pertanian yang mempunyai peluang untuk dipilih dan dikembangkan pada wilayah tersebut. Dengan analisis teknis akan dapat ditentukan jenis dan ukuran alat mesin pertanian yang sesuai untuk dikembangkan diwilayah tersebut. Kemudian dengan dilakukannya analisis kapasitas dan efisiensi kerja dan alat dan mesin yang terpilih, akan dapat ditentukan jumlah penyediaan alat dan mesin pertanian tersebut guna memenuhi kebutuhan pada suatu wilayah. Sesuai dengan kepentingannya, pada penjelasan analisis teknis alat dan mesin pertanian disini akan ditekankan pada analisis teknik untuk alat dan mesin pengolah tanah. 7.1.1 Analisis Perhitungan Kebutuhan Daya Dalam Penggunaan Alat Dan Mesin Pengolah Tanah Untuk kegiatan pengolahan tanah yang dilakukan secara mekanis, traktor pada umumnya merupakan daya penggerak utama (prime mover) untuk menarik atau menggerakkan alat dan mesin pengolah tanah. Dalam hal ini, disamping daya yang dihasilkan traktor dipergunakan untuk menarik atau menggerakkan alat dan mesin pengolah tanah, sebagian dayanya dibutuhkan untuk dapat menggerakkan traktornya sendiri dalam rangka usahanya untuk menarik atau menggerakan alat dan mesin pengolah tanah tersebut. Dengan demikian dalam memperhitungkan besarnya daya yang harus tersedia pada traktor harus diperhitungkan, besarnya daya untuk menarik atau menggerakkan alat dan mesin pengolah tanah (HP1), dan besarnya daya untuk menggerakan traktornya sendiri (HP2), yang berupa daya untuk mengatasi gaya tahanan guling (rolling resistance). Besarnya HP1 akan ditentukan oleh besarnya gaya pada pengolahan tanah dan kecepatan kerja dan pengolahan, sedang besarnya HP2 akan
ditentukan oleh berat traktor, besar koefisien tahanan guling (coefficient of rolling resistance) dan kecepatan kerja traktor tersebut. Besarnya daya keseluruhan dan traktor untuk pengolahan tanah akan dipengaruhi oleh : Faktor yang mempengaruhi gaya reaksi tanah terhadap perubahan sifat mekanis tanah seperti kelengasan tanah, khususnya dalam kaitannya dengan konsistensi tanah; tekstur, struktur, kandungan koloid maupun bahan pengikat tanah yang lain; vegetasi yang tumbuh diatas tanah yang diolah; dan faktor yang berkaitan dengan rancangan dan ukuran traktor maupun peralatannya; serta kecepatan kerja pengolahan tanah. Untuk faktor keamanan dalarn memperhitungkan besarnya daya traktor untuk menarik atau menggerakkan alat dan mesin pengolah tanah harus diperhatikan efisiensi penerusan daya baik ke alat/mesinnya, maupun efisiensi penerusan daya ke roda penggerak traktornya sendiri. Di samping itu perlu diperhitungkan adanya toleransi kebutuhan daya, guna mengatasi kelerengan lahan, serta keadaan lain yang tak terduga pada waktu bekerja di lapangan. Dalam memperhitungkan besarnya daya untuk menarik/menggerakkan alat dan mesin pengolah tanah antara jenis alat yang satu dengan yang lain kemungkinan. berbeda. Hal mi disebabkan karena karakteristik yang berbeda baik dan alat dan mesinnya atau keadaan tanah pada waktu diolah. Keadaan tanah pada waktu akan dibajak dengan sendirinya akan berbeda dengan pada waktu tanah akan digaru. Proses - pengolahan dengan bajak putar akan berbeda dengan penggunaan jenis bajak lainnya. Dengan demikian dalam memperhitungkan besarnya ukuran daya traktor (HP), sebagai sumber daya penggerak utama alat dan mesin pengolah yang berbeda, kemungkinan akan berbeda untuk alat pengolah tanah yang satu dengan alat pengolah tanah lainnya. Untuk memperhitungkan besarnya ukuran daya traktor dipergunakan rumus – rumus sebagai berikut : 1. Daya yang diperlukan untuk menarik/menggerakkan alat dari mesin pengolah tanah. a. Untuk bajak singkal, bajak pahat (chisel), ajak tanah dalam (subsoil) HP1 = (dsp) x (1 x d) x v 75 x 1 b. Untuk bajak rotary HP1 = (tsp) x (1 x d) x 2 x (rpm) 75 x 60 x 1
c. Untuk garu HP1 = (dg) x (1g) x v 75 x 1 d. Untuk alat penyiang mekanis (cultivator) HP1 = (dc) x (n) x v 75 x 1 Dimana : HP1
= daya untuk menarik/menggerakkan alat/mesin pengolah tanah, (hp)
(dsp) = draft spesif 1k pembajakan, (kg/cm2) (tsp)
= torsi spesif 1k pembajakan, (kg rn/cm2)
(dg)
= draft penggaruan, (kg/m)
1
= lebar pemotongan tanah dalam pembajakan (cm)
d
= kedalaman pemotongan tanah, (cm)
(1g)
= lebar penggaruan, (m)
(rpm) = jumlah putaran pisau rotari per menit,(…/menit) (v)
= kecepatan pengolah tanah, (m/dt)
dc
= draft cultivator permata cultivator, (kg/bh)
n
= jumlah mata cultivator, (bh) 1
= efisiensi penerusan daya ke alat/mesin pengolah tanah, (%).
2. Daya untuk menggerakkan traktornya sendiri HP2 = W X V X (ktg) 75 x 2 dimana : HP2
= daya untuk menggerakkan traktor, (hp)
W
= berat traktor (kg)
V
= kecepatan kerja (m/det)
(ktg)
= koefisiensi tahanan guling
2
= traktor, (%)
(besarnya harga (ktg), sangat ditentukan oleh : berat traktor; ukuran dan bentuk rancangan roda; jenis dan kondisi tanah; jenis vegetasi di atas permukaan tanah). 3. Dengan memperhitungkan adanya toleransi (tir) guna mengatasi kelerengan lahan serta keadaan lain yang tak terduga dalam operasi lapang, besarnya ukuran daya traktor dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :
dimana : HP
= besar ukuran daya traktor, (hp)
HP1
= daya untuk menarik / menggerakkan alat/mesin pengolah tanah, (hp)
HP2
= daya untuk menggerakkan traktor, (hp)
(tir)
= toleransi penggunaan daya, (%)
7.1.2 Analisis Perhitungan Kapasitas Kerja dan Efisiensi Kerja Alat dan Mesin Pengolah Tanah Ada dua istilah yang perlu diketahul dalam membicarakan kapasitas kerja alat dan mesin pengolah tanah yaitu pengertian kapasitas kerja teoritis (Kt), dan kapasitas kerja aktual atau efektif (Ka). Kapasitas kerja teoritis (Kt) dan alat dan mesin pengolah tenaga adalah kelajuan kerja yang dicapai didasarkan atas perhitungan apabila alat dan mesin pengolah tanah dapat bekerja memenuhi fungsinya 100 % dan seluruh waktu yang tersedia, dengan kecepatan dan lebar kerja 100 x pula. Kapasitas kerja aktual (Ka) dan alat dan mesin pengolah tanah adalah kelajuan kerja yang dapat dicapai oleh alat dan mesin pengolah tanah didasarkan atas luas total yang dicapai per waktu total yang dipergunakan, dinyatakan dalam satuan luas per satuan waktu (ha/jam) dan merupakan kemampuan rata - rata yang aktual. Kapasitas kerja aktual dan alat dan mesin pengolah tanah merupakan fungsi dan lebar kerja yang aktual, kecepatan jalan aktual, serta waktu efektif terpakai selama bekerja. Besarnya lebar kerja aktual, ditentukan oleh terjadinya tumpang tindih (overlapping)
hash
kerja
pengolah
tanah,
yang
disebabkan
pengaruh
ketramphlan operator, sistem penggandengan peralatan, kecepatan kerja serta kondisi lahan. Besarnya kecepatan aktual, ditentukan oleh antara lain besar slip roda yang harganya dipengaruhi oleh sistem rancang roda, besarnya daya, jenis dan kondisi tanah, ketrampilan operator serta kecepatan kerja maksimumnya. Waktu efektif terpakai selama bekerja, besarnya sangat ditentukan oleh besarnya kerugian waktu yang tidak efektif digunakan. atau biasa disebut sebagai waktu hilang selama bekerja. Waktu hilang merupakan ubahan yang sukar dinilai dalam menentukan kapasitas kerja. Waktu pekerjaan lapang dan
alat dan mesin pengolah tanah dapat hilang karena untuk pengaturan, mengatasi kemacetan atau kerusakan - kerusakan kecil, untuk belok diujung lapangan, dan sebagainya. Untuk perawatan harian, pemasangan atau kerusakan berat tidak dimasukan dalam perhitungan waktu hilang. Sedang waktu yang digunakan untuk pengangkutan dari dan ke lapangan juga tidak diperhitungkan di dalam perhitungan kapasitas dan efisiensi tetapi diperhitungkan untuk menentukan ongkos kerja alat dan mesin pertanian yang berkaitan dengan mobilitas alat dan mesin. Efisiensi kerja lapang (E), adalah perbandingan antara kapasitas kerja aktual terhadap kapasitas kerja teoritis dinyatakan dalam persen (%). Secara matematis perhitungan kapasitas kerja dan jenis kerja alat dan mesin pengolah tanah disajikan sebagai berikut : Kt
= Wt x Vt x 10-1 ha/jam
Ka
= A ha/jam T = Ka , %, atau Kt = E x Kt, ha/jam
E Ka dimana : Kt
= kapasitas kerja teoritis
, ha/jam
Ka
= kapasitas kerja aktual
, ha/jam
E
= efisiensi kerja lapang
,x
Wt
= lebarkerja teoritis
,m
Vt
= kecepatan kerja teoritis
, km/jam
A
= luas lahan terkerjaan
, ha
T
= waktu yang digunakan
, jam
Disamping cara penentuan efisiensi kerja diatas, harga efisiensi kerja dapat dihitung dengan memperhitungkan besarnya keseluruhan kerugian yang mempengaruhi besarnya harga lebar kerja aktual, kecepatan kerja aktual serta besarnya waktu tidak efektif selama alat dan mesin bekerja, seperti yang telah diuraikan di depan. Cara pendekatan perhitungan waktu hilang, untuk digunakan sebagai dasar
menentukan
besarnya
memperhitungian harga – harga :
harga
efisiensi
kerja,
dilakukan
dengan
a. Waktu hilang karena terjadinya tumpang tindih hasil kerja pengolah tanah (1) : dengan mengukur lebar kerja teoritis (W1) dan lebar aktual atau efektif di lapangan (W2). L1 = W1 – W2 x 100% W1 b. Waktu hilang karena slip roda (L2) : dengan mengukur panjang lintasan yang ditempuh traktor tanpa beban untuk 10 x putara roda (Ml) dan mengukur panjang lintasan yang ditempuh traktor dengan beban untuk 10 x putaran roda M2. L2 = M1 – M2 x 100% atau M1 harga L2 dapat didekati dengan mengukur diameter roda belakang traktor CD), ditentukan jarak lurus (H), jalankan traktor dengan beban sepanjang (H), dihitung putaran roda(N). L2 =
DN – M x 100% DN
c. Waktu hilang untuk belok di ujung (L3) : dihitung waktu untuk belok di ujung lapangan kemudian dijumlahkan (Ti), juga dihitung waktu total yang dipergunakan untuk bekerja di lapangan (T). L3 = T1 X 100% atau T secara cuplikan (sampling), harga L3 dapat didekati dengan mengukur : rerata waktu untuk belok di ujung lapangan., dimana alat dan mesin tidak secara aktif digunakan untuk mengolah tanah (ti), dan mengukur rerata waktu untuk jalan lurus, dimana alat dan mesin secara aktif digunakan untuk mengolah tanah (t2). L3 =
x 100% t1 t1 + t2
d. Waktu hilang untuk pengaturan, mengatasi kemacetan atau kerusakan kerusakan kecil (L4) dihitung total waktu digunakan untuk pengaturan, mengatasi kemacetan - kemacetan atau kerusakan - kerusakan kecil, dan sebagainya (T2). L4 = T2/T x 100 %
dimana T adalah waktu total yang dipergunakan bekerja di lapangan. Dengan hasil pendekatan perhitungan waktu hilang di atas harga efisiensi kerja CE), dapat dihitung dengan rumus : E = (1 - L1) x (1 – L2) (1 – L3) (1 – L4) x 100% Cara penentuan harga efisiensi kerja pada rumus pertama yang dijelaskan di depan adalah lebih actual dibandingkan dengan cara penentuan harga efisiensi kerja pada rumus kedua, karena pada rumus kedua beberapa harga yang dipakai sebagai dasar perhitungan diambil dengan cara cuplikan. Namun dengan cara yang kedua kita dapat mengetahui kerugian - kerugian mana yang sangat mempengaruhi rendahnya efisiensi kerja. Dengan demikian usaha - usaha yang harus ditempuh untuk meningkatkan besarnya harga efisiensi kerja akan lebih mudah dilakukan. 7.1.3 Analisis Perhitungan Kebutuhan Alat dan Mesin Pengolahan Tanah Apabila dan analisis teknik dan analisis ekonomjs telah dapat ditentukan satu jenis alat dan mesin yang sesuai untuk dikembangkan, selanjutnya perlu diperhitungkan berapa jumlah yang harus disediakan pada wilayah tersebut sehingga pengadaannya tidak akan mendesak kesempatan kerja dan tenaga kerja yang telah tersedia sebelumnya. Disamping itu harus diperhitungkan kembali bahwa penyediaan alat dan mesin pada jumlah tertentu tersebut secara ekonomis menguntungkan. Untuk memperhitungkan kebutuhan alat dan mesin pertanian, dalam hal ini alat dan mesin pengolahan tanah, dapat digunakan rumus sebagai berikut : N=
A KxTXE
dimana : N = Jumlah alat dan mesin
, bh
A = Luas lahan garapan
, ha/musim
K = Kapasitas kerja alat dan mesin
, ha/jam/bh
T = Waktu tersedia
, jam/musim
E = Efisiensi kerja
,%
Satu hal yang perlu diperhatikan adalah luas lahan garapan (A) diatas, yang dimaksudkan adalah lahan yang tidak terkerjakan dengan tenaga yang telah tersedia. 7.2. Analisis Ekonomis Alat dan Mesin Pertanian Penggunaan alat dan mesin pertanian di dalam suatu kegiatan usaha tani dan segi ekonomi dianggap menguntungkan apabila manfaat penggunaannya lebih besar dan beaya yang dikeluarkan. Atau setidak- tidaknya alat dan mesin pertanian tersebut apabila digunakan haruslah dapat membayar harganya sendiri. Analisis ekonomi penggunaan alat dan mesin pertanian disini dimaksudkan untuk dapat menelah besarnya beaya pemilikan dan beaya operasi dan suatu alat dan mesin pertanian agar dalam penggunaannya tidak mengalami kerugian. Besarnya beaya pemilikan dan beaya operasional alat dan mesin, diperhitungkan dan beaya tetap (fixed cost) dan beaya kerja (variabel cost), beaya tetap terdiri dan penyusutan, bunga modal, pemeliharaan dan perbaikan dan serta pajak dan asuransi. Sedangkan beaya kerja dan bahan bakar, minyak pelumas, grease, opah dan opah tenaga pembantu operator serta beaya untuk pembelian ban. Cara perhitungan untuk mendapatkan beaya operasional alat dan mesin pertanian per tahun adalah sebagai berikut : 1. Beaya tetap per tahun i). Penyusutan = (p – S) / N dimana : P = harga pembelian mesin (Rp) S = harga akhir, (Rp) (10% dari harga pembelian, RNAM 1983) N = umur ekonomis, (tahun) ii). Bunga modal = r/100x (p+S) / 2 dimana : r = tingkat bunga modal, (%) (besarnya 12%, RNAM 1983) iii). Pemeliharaan dan perbaikan = m/100 x P dimana : h = nilai gudang, (%) (besarnya 0,5%, RNAM 1983) iv). Gudang : (h/100) x p dimana : H = nilai gudang, (%) (besarnya 0,5%, RNAM 1983) v). Pajak dan asuransi Asuransi
= (i/100) x ((P+S)/2)
Pajak
= (t/100) x P
dimana : t = nilai pajak, (%) I = nilai asuransi, (%) (tergantung kondisi local) Total biaya tetap per tahun
= I + ii + iii + iv + v = (A), (Rp/tahun)
2. Beaya kerja per tahun vi). Bahan bakar =
0,20 lt x Pm x Wt x Fp hp. Jam (Donnel Hunt, 1979)
dimana : Pm
= daya motor, (HP)
Wt
= jam kerja per tahun, (jam/tahun)
Fp
= harga bahan bakar per liter, (Rp/liter)
vii). Minyak pelumas = dimana :
0,40 lt x Pm x Wt X Op hp.100 jam
Gp = harga minyak pelumas per liter, (Rp/liter) viii). Grease : 60% x dari minyak pelumas (Donnel Hunt, 1979) ix). Operator = Wt x Wop dimana : Wop = upah operator per jam, (Rp/jam) x). Tenaga pembantu operator = Wt x Wl dimana : Wl = upah tenaga pembantu operator per jam, (Rp/jam) xi). Ban = n x Tp x Wt Nt dimana : n
= jumlah ban, (buah)
Tp = harga ban per buah, (Rp/buah) Nt = umur pakai ban, (jam) Total beaya kerja per tahun = vi + vii + viii + ix + x + xi = B, (Rp/tahun) Jadi mtotal beya operasional mesin per tahun = (A+B) ; (Rp/tahun) Besarnya beaya operasional mesin per jam adalah = (A + B) / Wt, (Rp/jam)
Sedang besarnya beaya operasional per satuan luas = (A+B) / Wt, (Rp/ha) Ka dimana : Ka = Kapasitas kerja aktual, (ha/jam) Perlu diperhatikan bahwa dalam menentukan beaya kerja yang berkaitan dengan beaya bahan bakar, minyak pelumas dan grease, sebaiknya diperhitungkan atas dasar hasil pengujian langsung.
VII. DAFTAR ACUAN Anonim, 1983. RNAM Test Codes & Procedures For Farm Machinery, United Nation Development Programme, Pasay City. Philippines. Anonim, 1983. Mekanisasi Pertanian, BLPP — JICA, Jakarta Bainer, R. Et all. 1978, Principles of Farm Machinery. Avi Publishing Copany, Inc West port Connecticut. Barger, E.L. et all, 1968 Tractor and Their Power Units. Second edition, John Willey & Son, Inc. New York, London Sidney. Breece, E.H., 1981, Fundamentals of Machine Operation John Deere & Company. Illinois. USA. Ciptohadijoyo, S. 1988. Alat dan Mesin Pengolah Tanah, Integrated Land Development Training program, DEPTAN — FTP. UGM, Yogyakarta. CuIvin,C. 1976. Farm Machinery, Crosby Lockwood. London Hunt D. 1977. Farm Power and Machinery Management. Iowa State University Pres. Ames. Iowa. Jones, F.R. 1968. Farm Gas Engines and Tractors. Mc. Graw Hill Book Company. New York. Smith, H.E and Wilkes. 1976. Farm Machinery and Equipment. Mc. Graw Hill Book Company. New York. Stone and Gulvin. 1977. Machines for Power Farming. John Willey & sons Inc. New York
