PENGEMBANGAN SISTEM BANTU KOMPUTER UNTUK PERANCANGAN DAN PEMILIHAN KEMASAN TRANSPORTASI KOMODITAS HORTIKULTURA
Oleh : SUPRIYADI F14102123
2007 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Supriyadi. F14102123. Pengembangan Sistem Bantu Komputer untuk Perancangan dan Pemilihan Kemasan Transportasi Komoditas Hortikultura. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si. 2006.
RINGKASAN Distribusi komoditas diperlukan untuk memberi nilai tambah dengan cara menjual ke konsumen yang membutuhkan. Komoditi sayur segar dan buah– buahan merupakan produk hortikultura yang memiliki pangsa pasar cukup besar, baik di dalam maupun di luar negeri. Pengemasan untuk pengiriman dan penanganan memerlukan kemasankemasan yang dirancang dengan baik untuk melindungi produk dari kememaran akibat dari getaran, dan tekanan yang diakibatkan oleh tumpukan kemasan yang ada diatasnya. Telah dikembangkan sistem bantu komputer yang berfungsi membantu melakukan perencanaan, pemilihan dan perancangan kemasan transportasi. Beberapa kelemahan dari sistem yang ada perlu diperbaiki dan dikembangkan agar hasil luaran lebih mendekati keadaan dilapangan. Berdasarkan kekurangan-kekurangan pada sistem tersebut, maka penelitian dilakukan untuk mengembangkan program perancangan kemasan yang dapat mensimulasikan dua buah jenis bentuk produk pertanian yaitu produk berbentuk bola (spheroidal) dan produk berbentuk elips (elipsoidal) untuk kemasan karton dan kayu. Untuk kedua kemasan kayu dan karton gelombang diperlukan perbaikan desain kemasan terpilih. Adapun perbaikan yang diperlukan meliputi konstruksi (tipe kemasan) dan ventilasi. Data-data untuk perbaikan desain digunakan data sekunder dari hasil penelitian Dwipuspa (2006) dan Aspihani (2006). Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan program komputer yang dapat membantu melakukan perencanaan, pemilihan dan perancangan kemasan untuk distribusi produk hortikultura yang berbentuk bola (spheroidal) dan elipsoidal yang akan menghasilkan keluaran dimensi kemasan dan desain ventilasi kemasan berdasarkan tipe kemasan, pengaturan produk dalam kemasan, pengaturan kemasan pada palet/bak truk, kekuatan dan kemasan. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret sampai Agustus 2006 berlokasi di Laboratorium Sistem dan Manajemen Mekanisasi Pertanian. Sistem yang dikembangkan diberi nama PDS III, dibuat dengan menggunakan bahasa program Visual Basic 6.0. Dalam program ini terdiri dari dua form utama yaitu form input dan form output. Form input merupakan form isian data-data yang diperlukan untuk penentuan dimensi kemasan terpilih. Data input tersebut diantaranya adalah ukuran komoditas dan berat komoditas, berat isi kemasan yang diinginkan, tinggi susunan dala ruang penyimpanan, kelas jalan dan jarak tempuh. Form output merupakan form hasil keluaran yang berupa tampilan-tampilan seperti gambar desain kemasan, susunan buah dan susunan kemasan dalam ruang penyimpanan atau ruang penyimpanan serta informasi yang diperlukan oleh pengguna untuk memudahkan dalam melakukan perancangan kemasan. Pada perhitungan kekuatan kemasan terdapat faktor koreksi yang mempengaruhi nilai kekuatan kemasan. Faktor koreksi didapat dengan melakukan perbandingan antara nilai compression strength dari kemasan tanpa ventilasi
dengan kemasan yang dilengkapi dengan ventilasi dengan tipe yang sama. Hal ini berlaku juga untuk tipe sambungan paku pada kemasan kayu. Pada kemasan karton faktor koreksi didapatkan dengan membandingkan hasil teoritis dengan hasil uji. Dari hasil simulasi berdasarkan diameter yang berbeda dalam selang 60-70 mm untuk diameter major dan 50-60 mm untuk diameter minor dapat dilihat bahwa kenaikan besarnya diameter buah dapat mempengaruhi dimensi dalam ,dimensi luar kemasan, jumlah buah dan jumlah susunan buah. Hasil simulasi ini akan menentukan range dari diameter major dan minor yang dapat dijadikan batasan dari input yang akan menghasilkan output (jumlah buah dan jumlah susunan buah) yang hampir sama. Nilai dari diameter buah dan berat rata-rata individu buah mempengaruhi nilai compression strength. Karena pada range diameter yang berbeda yaitu antara 61-68 mm dihasilkan dimensi kemasan yang berbeda yang mengakibatkan perbedaan konstruksi kemasan, perbedaan konstruksi inilah yang mengakibatkan perubahan nilai dari compression strength. Selain perbedaan konstruksi kemasan (dimensi kemasan) terlihat bahwa perubahan berat individu buah juga mempengaruhi nilai dari compression strength.
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PENGEMBANGAN SISTEM BANTU KOMPUTER UNTUK PERANCANGAN DAN PEMILIHAN KEMASAN TRANSPORTASI KOMODITAS HORTIKULTURA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : SUPRIYADI F14102123
2007 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PENGEMBANGAN SISTEM BANTU KOMPUTER UNTUK PERANCANGAN DAN PEMILIHAN KEMASAN TRANSPORTASI KOMODITAS HORTIKULTURA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : SUPRIYADI F14102123 Dilahirkan pada tanggal 23 September 1984 di Bekasi, Jawa Barat Tanggal Lulus :
Menyetujui, Bogor,
Januari 2007
Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si. Dosen Pembimbing Mengetahui,
Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S. Ketua Departemen Teknik Pertanian
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 23 September 1984 di Bekasi. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Namat dan Hadijah. Memasuki usia enam tahun, Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN Pondok Ranggon I Bekasi, dari tahun 1990-1996. Setelah itu Penulis melanjutkan pendidikan di SLTP 192 Jakarta dan menyelesaikan pendidikan pada tahun 1999. Pada tahun yang sama, Penulis melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 113 Jakarta. Tahun 2002, Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) sebagai mahasiswa Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Memasuki semester lima, Penulis diterima di laboratorium Sistem Manajemen dan Mekanisasi Pertanian sub program studi Sistem Manajemen dan Informasi Pertanian. Penulis melakukan praktek lapangan di PT Perkebunan Tambi, Wonosobo, Jawa Tengah. Topik yang dipelajari adalah Studi Tentang Sistem Manajemen Produksi di PT Perkebunan Tambi. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, Penulis melakukan penelitian dengan judul ”Pengembangan Sistem Bantu Komputer untuk Perancangan dan Pemilihan Kemasan Transportasi Komoditas Hortikultura” di bawah bimbingan Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si. Selama perkuliahan Penulis aktif dalam berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan. Pada tahun 2004-2005 Penulis aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa Gema Almamater, penulis juga aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa Merpati Putih.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat mengerjakan skripsi ini, dan juga karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulisan skripsi ini dapat selesai sesuai dengan rencana. Tujuan dari pembuatan skripsi ini adalah sebagai syarat kelulusan menjadi Sarjana Teknologi Pertanian. Adapun judul skripsi ini adalah “Pengembangan Sistem Bantu Komputer untuk Perancangan dan Pemilihan Kemasan Transportasi Komoditas Hortikultura”. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Penulis menyadari adanya keterbatasan di dalam skripsi ini, namun penulis senantiasa
mengharapkan
masukan
dan
saran
yang
dapat
menambah
kesempurnaan skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih atas dukungan yang diberikan oleh berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Bogor, Januari 2007 Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengembangan Sistem Bantu Komputer untuk Perancangan dan Pemilihan Kemasan Transportasi Komoditas Hortikultura” Shalawat serta salam selalu tercurah kepada Rasulullah, nabi besar Muhammad SAW. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kami kepada : 1.
Dr.Ir. Emmy Darmawati, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan kepada penulis.
2.
Dr.Ir. Suroso, M.Agr., selaku dosen penguji.
3.
Dr.Ir. Lilik Pujiantoro Eko Nugroho, M.Agr., selaku dosen penguji.
4.
Ayahanda dan ibunda tercinta serta kakak dan adik-adikku yang selalu ada disaat semua telah pergi, memberikan kasih sayang yang tulus tiada henti dan memberikan semangat kepada penulis.
5.
Ignore Band; Indriawan W. Utama (AQ), Ari Hidayat (Ibliz), Yanuar Mulyawan (Yance), Deni Y. Irawan (Ndutz) thanks for all the joys...and for the gathering.
6.
Sahabat setiaku di Jakarta, Rendezvous dan Garis Creative; Yasri Sulaiman H, Febrians Trinanda, Triantoro, Yulyanto, Akbi, Risma, Halim Adiem EA, Gandang, Handrian, Samsul dan semua anak-anak Vegaz angkatan 10 yang solid and keren-keren.
7.
Teman-teman TEP 39, SMIP n R Society; Hanhan A S. (Thank you so much for the discussion and for all the lessons that has given to me), Hilaliyah
Aspihani
(Thanks
Liyah
buat
data
skripsinya
n
semangatnya...cheers...), Christo, Bgon, Agus, Bagdo, Titin, Dudunk, Anjar, Chumi, Kiki, Bajay. 8.
Teman-teman THP 38; Idjob, Bandel, Indro, Suminto, Ojan, Cendol, Abie, Shanti, Kirik, Nuno, Konde, Harso, Bang Hary, Heidi, Ariyani, Reki...teman-teman BDP 39; Denden, Dali, Aray, Kadek, Leli, Ayu, Widya (mbok), Jabir, Wisnu, Teguh, Pocil.
9.
Ajipadma DK ; terima kasih atas semangat, doa, kasih sayang dan perhatiannya selama ini.
10.
Guru dan pelatihku Mas Agan, teman-teman seperguruan Merpati Putih; De Hikmah, Putra, Teta, Ade Murni, Ersa, Imam Robul, Shanti (sancay), Retno, Melanie, Dita, Mahar, Widi, Ismi, Risma (Rierie), Ilham, Vio. Perguruan Silat Tapak Suci; Kang Ade...makasih...
11.
Anak-anak Wisma Alma; Pak Abas, Lukman, Dasep, Wawan, Iqbal, Jofy, Pimen, Panji, Mustian, Widi Martes, Ucup Senior, Carloz Umam, Rauf, Pampam...Nice living out there...n Teman-teman La Sapienza.
12.
Keluarga Rina Esminingtyas, Pak Suprapto dan Bu Yuli, Keluarga Pak Wijonarto di Wonosobo.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan oleh penulis demi kelengkapan skripsi ini.
Bogor, Januari 2007 Penulis
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI .........................................................................................
i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................
ii
DAFTAR TABEL .................................................................................
iii
DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................
iv
I.
PENDAHULUAN ........................................................................
1
A.
Latar Belakang ......................................................................
1
B.
Tujuan ..................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................
4
A.
Pengemasan ...........................................................................
4
B.
Kemasan Karton ....................................................................
5
C.
Kemasan Kayu ......................................................................
8
D.
Kayu Sebagai Bahan Kemasan .............................................
9
1. Sengon/Jeungjing ...........................................................
10
2. Tusam .............................................................................
11
3. Agathis ............................................................................
11
E.
Paku sebagai alat sambung....................................................
12
F.
Desain Kemasan ....................................................................
13
1. Dimensi Kemasan ...........................................................
13
2. Tipe Kemasan .................................................................
14
3. Ventilasi ..........................................................................
16
III. METODOLOGI PENELITIAN ....................................................
18
II.
A.
Waktu dan Lokasi Penelitian ................................................
18
B.
Bahan dan Alat ......................................................................
18
C.
Metode Penelitian .................................................................
18
1. Pembangunan Program Komputer (Software) ...............
20
2. Perancangan Kemasan .....................................................
23
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
27
A.
Program Simulasi Komputer Untuk Perancangan Kemasan
27
1. Desain Program ..............................................................
27
a. Form input ................................................................
29
i
b. Form Output ..............................................................
34
2. Desain Proses .................................................................
40
a. Kemasan Kayu ..........................................................
40
b. Kemasan Karton .......................................................
41
Simulasi Pengaruh Dimensi Kemasan dan Berat Rata-rata Komoditas ............................
42
1. Komoditas Spheroidal (bola) ..........................................
42
2. Komoditas Elipsoidal .....................................................
44
3. Pengaruh Luasan Ventilasi Terhadap Nilai Compression Strength ...........................
47
KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................
50
A. Kesimpulan ..........................................................................
49
B. Saran .....................................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................
51
LAMPIRAN .........................................................................................
54
B.
V.
ii
DAFTAR GAMBAR No. 1.
Teks
Halaman
Tipe kemasan karton untuk distribusi (A) RSC, (B) HTC, dan (C) FTC. ...........................................................
7
Tipe kemasan karton dengan ventilasi oblong (a). Tipe FTC (b). Tipe RSC ..................................................................
8
3.
Tipe-tipe kemasan peti kayu (JSA, 1994) ...............................................
15
4.
Faktor yang berpengaruh pada pemilihan dimensi dan material kemasan ................................................................
19
5.
Diagram alir program .............................................................................
21
6.
Form start up (judul) program PDS III........................................ ...........
28
7.
Form pilihan bentuk komoditas dan jenis kemasan ................................
29
8.
Tampilan form isian data; a. Form isian untuk jenis kemasan kayu, b. Form isian untuk jenis kemasan karton gelombang ...........................
30
9. Tampilan form desain kemasan pada pilihan jenis kemasan kayu ...........
33
10.
Form desain kemasan karton ...................................................................
34
11.
Form susunan buah. ................................................................................
35
12.
Form data pengangkutan...................... ...................................................
36
13.
Form susunan kemasan........................................ ...................................
37
2.
iii
DAFTAR TABEL
No.
Teks
Halaman
1.
Susunan flute pada karton gelombang komersial....................... .............
2.
Nilai faktor koreksi terhadap penambahan ventilasi pada kemasan karton gelombang........................... ...................
3.
28
Perbandingan nilai output antara PDS II dan PDS III untuk kemasan karton dengan komoditas elipsoidal .......................................................
8.
28
Perbandingan nilai output antara PDS II dan PDS III untuk kemasan kayu dengan komoditas spheroidal ........................................................
7.
28
Input pada program PDS II yang dimasukkan ke dalam PDS III untuk kemasan karton dengan komoditas elipsoidal ..............................
6.
24
Input pada program PDS II yang dimasukkan ke dalam PDS III untuk kemasan kayu dengan komoditas spheroidal. .........................................
5.
24
Nilai faktor koreksi terhadap tipe kemasan, penambahan ventilasi pada kemasan dan tipe sambungan pada kemasan kayu................ .................
4.
6
29
Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter antara 60-70 mm untuk komoditas spheroidal................ ..............................................................
9.
42
Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan berat antara 100-110 gram untuk komoditas spheroidal................ ..............................................................
10.
44
Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter major 60-70 mm untuk komoditas elipsoidal.............. .................................................................
11.
45
Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter minor 50-60 mm untuk komoditas elipsoidal.............. .................................................................
12.
45
Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan berat 100-110 gram pada komoditas elipsoidal.............. ...................................................................................
iv
47
13.
Pengaruh luasan ventilasi terhadap nilai compression strength pada kemasan karton. ....... .....................................................................
v
48
DARTAR LAMPIRAN
No. 1.
2.
3.
Teks
Halaman
Penggalan syntax programming untuk perhitungan kemasan kayu ..........................................................................................
55
Penggalan syntax programming untuk perhitungan kemasan karton........................................................................................
60
Form hasil rancangan berdasarkan jenis kemasan dan bahan yang dipilih ......................................................................................................
65
vi
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Komoditi sayur segar dan buah–buahan merupakan produk hortikultura yang memiliki pangsa pasar cukup besar baik di dalam maupun di luar negeri. Pembagian pasar untuk produk hortikultura didasarkan pada kualitas dan mutu produk yang diinginkan. Pasar tujuan dalam negeri dapat dibedakan menjadi dua yaitu pasar tradisional dan pasar institusi. Produk buah – buahan dan sayuran yang ditujukan untuk pasar institusi harus memenuhi kualitas yang diinginkan, diantaranya bersih dan menarik. Syarat bersih meliputi bersih secara fisik (kulit mulus, tekstur baik, tidak terluka atau tergores) dan bersih dari bahan – bahan berbahaya. Sedangkan syarat menarik adalah memiliki penampilan yang menarik, baik karena bentuk, warna, kesegaran atau tekstur produk itu sendiri dan atau karena kemasan produk yang digunakan. Transportasi dan distribusi merupakan bagian dari kegiatan pemasaran yang sangat penting dan sangat rawan akan kerusakan. Pada kegiatan ini terjadi kerusakan yang cukup tinggi yaitu berkisar antara 30% - 50% bahkan untuk sayuran tertentu mencapai 60%. Banyak faktor yang menjadi penyebab dari kerusakan ini salah satu diantaranya adalah pengemasan. Transportasi komoditas hortikultura segar memerlukan kemasan-kemasan yang dirancang dengan baik untuk melindungi produk dari kememaran akibat dari getaran, dan tekanan akibat tumpukan kemasan-kemasan diatasnya. Kemasan yang ideal meliputi pengisian yang padat namun rata, wadahnya tertutup dan mempunyai kekuatan yang cukup untuk melindungi isinya dalam berbagai keadaan penanganan. Tiap kemasan untuk transportasi harus dirancang untuk memenuhi persyaratan khusus bagi buah atau sayuran yang bersangkutan. Kemasan-kemasan dari kayu merupakan kemasan pengiriman yang paling kuat dan kokoh tetapi kekuatannya bergantung pada jenis dan tebalnya bahan yang digunakan. Jenis kemasan yang biasa digunakan meliputi : peti-peti dan kratkrat kayu yang dipaku, peti-peti dan krat-krat yang diikat dengan kawat, peti-peti tripleks, peti curah, peti palet dan palet-palet kayu. Kemasan karton (corrugated box) merupakan kemasan distribusi yang sedang populer digunakan, kemasan karton dibuat dari karton gelombang.
1
Dibanding dengan peti kayu, kemasan karton memiliki kelebihan antara lain; (1) mempunyai berat yang lebih ringan untuk material dengan kekuatan yang sama, (2) mempunyai permukaan yang halus, (3) mempunyai sifat meredam getaran yang baik, (4) mudah untuk dicetak dan diberikan label, (5) mudah untuk dirakit dan ringkas dalam penyimpanan, dan (6) mudah untuk didaur ulang. Sedangkan kelemahan kemasan karton adalah kurangnya ventilasi dan pada kondisi lembab kekuatannya berkurang. Pada umumnya bentuk buah-buahan adalah bola (spheroid) dan elipsoidal (elipsoid) yang merupakan bentuk khusus dari spheroid. Bentuk buah-buahan yang geometris menjadi kendala dalam menata buah-buahan kedalam kemasan yang berbentuk persegi sehingga diperlukan model matematis untuk menganalisa hubungan antara bentuk buah dan dimensi kemasan agar diperoleh model penataan buah dalam kemasan yang efisien. Hasil penelitian oleh Afriansyah (2005) dan Kuntadi (2005) berupa sistem bantu komputer untuk perancangan kemasan yang diberi nama PDS II (Packaging Design System II) untuk distribusi produk pertanian, yaitu perancangan kemasan kayu dengan komoditas spheroidal dan kemasan karton dengan komoditas elipsoidal. Kedua program tersebut masih dalam keadaan terpisah, maka perlu dilakukan penggabungan. Selain penggabungan program perlu dilakukan pengembangan. Dengan menambahkan data-data kayu yang terkait dengan tipe kemasan, ketebalan bahan dan ventilasi output yang dihasilkan oleh sistem lebih baik, sehingga sistem dapat digunakan untuk perancangan kemasan yang lebih bervariasi sesuai dengan kondisi di lapang. Berdasarkan kekurangan-kekurangan tersebut maka penelitian dilakukan untuk
mengembangkan
program
perancangan
kemasan
yang
dapat
mensimulasikan dua buah jenis bentuk produk pertanian yaitu produk berbentuk bola (spheroidal) dan produk berbentuk elips (elipsoidal) untuk kemasan karton dan kayu. Untuk kedua kemasan kayu dan karton gelombang diperlukan perbaikan desain kemasan terpilih. Adapun perbaikan yang diperlukan meliputi konstruksi (tipe kemasan) bahan kemasan dan ventilasi. Data-data untuk perbaikan desain
2
digunakan data sekunder dari hasil penelitian Dwipuspa (2006) dan Aspihani (2006). B. Tujuan Secara umum penelitian ini bertujuan untuk membangun program komputer yang dapat membantu melakukan perencanaan, pemilihan dan perancangan kemasan untuk distribusi produk hortikultura yang berbentuk bola (spheroidal) dan elips (elipsoidal). Secara khusus, penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem bantu komputer untuk perancangan kemasan dari kayu dan karton yang akan menghasilkan keluaran dimensi kemasan dan desain ventilasi kemasan berdasarkan tipe kemasan, pengaturan produk dalam kemasan, pengaturan kemasan pada palet/bak truk.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pengemasan Dalam pengertian khusus, kemasan adalah wadah yang digunakan untuk mengemas suatu produk, dan telah dilengkapi dengan tulisan atau label yang menjelaskan tentang isi, kegunaan, dan lain-lainnya yang perlu ditampilkan dalam kemasan.
Tulisan atau label tersebut merupakan informasi yang perlu
disampaikan kepada orang yang menanganinya atau konsumen (Wiraatmadja et al., 1991). Peningkatan
dalam biaya, energi dan bahan-bahan material
menyebabkan para produsen memilih sistem pengemasan yang memiliki biaya murah. Pemilihan media pengemasan yang baik dan benar untuk produk dan pasar menjadi sangat penting. Pengemasan adalah usaha untuk melindungi suatu produk dari kerusakan dengan menggunakan berbagai bahan kemasan. Bahan kemasan tersebut dapat dibuat dari berbagai macam bahan contohnya dari logam, kaca, kayu, bambu, kertas karton gelombang, triplek dan sebagainya. Penggunaan bahan kemasan sangat tergantung pada jenis produk yang dikemas, tujuan pengemasan, serta pertimbangan-pertimbangan teknis, estetika, dan ekonomis. Menurut Sacharow dan Griffin (1980), tujuan dari pengemasan adalah untuk : 1. Mempermudah dan meningkatkan keamanan produk selama pengangkutan. 2. Melindungi produk dari pencemaran dan kehilangan. 3. Melindungi produk dari kerusakan atau penurunan mutu. 4. Memberikan kemudahan menggunakan produk yang dikemas. Berdasarkan kegunaannya kemasan dibagi menjadi dua, yaitu kemasan untuk transportasi/distribusi (shipping containers) dengan fungsi utama melindungi produk dari kerusakan selama proses distribusi dan transportasi berlangsung dan kemasan untuk perdagangan eceran atau supermarket (retail package) dengan fungsi utama untuk menarik konsumen. Bahan material utama yang digunakan untuk kemasan transportasi (shipping container) adalah kayu, fibreboard dan besi (Paine, 1977). Menurut Paine (1977), tujuan utama dari pengemasan untuk distribusi adalah mengikuti aturan seperti tertulis sebagai berikut:
4
1. Kemasan harus terisi oleh produk secara efisien selama perjalanan. 2. Kemasan harus melindungi produk dari gangguan iklim dan kontaminasi. 3. Kemasan tersebut harus kompatibel dengan produknya. 4. Kemasan tersebut mudah dan efisien dalam pengisian dan penutupan. 5. Kemasan tersebut harus mudah ditangani oleh pengguna atau operator lainnya. 6. Kemasan tersebut harus dapat mengkomunikasikan kepada pelanggan, distributor, pengecer dan pemasok tentang informasi yang harus diketahui berkenaan dengan produk dan tujuannya. 7. Ketika produk itu berbahaya atau memiliki potensi bahaya (seperti bahan kimia dan asam-asam) kemasan harus tidak dapat pecah secara virtual. B. Kemasan Karton Karton gelombang adalah karton yang dibuat dari satu atau beberapa lapisan kertas medium bergelombang dengan kertas liner sebagai penyekat dan pelapisnya. Karton gelombang yang digunakan untuk kemasan karton terbuat dari paperboard. Paperboard merupakan kertas dengan ketebalan kurang lebih 0.20 mm. Paperboard yang digunakan untuk membuat karton gelombang biasanya dibuat dengan proses Kraft. Terdapat dua lapisan pada paperboard, yaitu lapisan utama (primary layer) dan lapisan pendukung (secondary layer). Primary layer terdiri dari serat kasar yang kuat sedangkan secondary layer tersusun dari serat yang telah diberi perlakuan. Secondary layer menyebabkan permukaan paperboard menjadi halus, sedangkan primary layer memberikan kekuatan (Peleg, 1985). Karton gelombang pertama kali diciptakan di Inggris pada tahun 1986, sedangkan di Amerika Serikat ditemukan pertama kali oleh A. L. Jones pada tahun 1871 untuk mengemas corong lampu dan bahan rapuh yang terbuat dari kaca lainnya (Anonim, 1994). Terdapat tiga daya tahan yang dimiliki oleh kemasan karton, yaitu ketahanan jebol, daya tahan susun, dan daya tahan air. Menurut Federasi Pengemasan Indonesia (1983), Ketahanan jebol dan daya tahan susun dari kemasan karton sangat tergantung pada kualitas bahan yang digunakan. Peleg (1985) mengklasifikasikan karton gelombang berdasarkan lapisan kertas
(flat
sheet)
dan
flute
yang
menyusunnya.
Karton
gelombang
diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu single wall board (flute terletak
5
ditengah-tengah flat sheet), double wall board ( dua lapis single wall board yang saling berhadapan satu sama lain), dan triple wall board (terdiri dari tiga flute dan empat flat sheet). Struktur flute yang digunakan pada karton gelombang komersial terdiri atas 4 ukuran, yaitu A (coarse), B (fine), C (medium), dan E (very fine), (Lott, 1977). Flute pada karton gelombang tipe A, B, dan C banyak digunakan untuk keperluan industri, misalnya untuk keperluan transportasi. Menurut Jaswin (1999), flute A memiliki sifat bantalan (cushioning) yang baik karena ketebalannya dapat meredam daya tekan yang terjadi pada saat kemasan ditumpuk. Flute B memiliki bantalan yang tidak terlalu tinggi sehingga cocok untuk produk yang sebelumnya telah dikemas dalam kaleng, namun flute B memiliki ketahanan tekan datar (flat crush resistant) yang paling baik. Flute C dibuat dengan karakteristik berada diantara flute A dan B dengan harga lebih murah, memiliki daya bantalan yang tinggi seperti flute A dan memiliki ketahanan tekan datar yang baik seperti flute B. Sedangkan flute E banyak digunakan untuk kemasan display dengan dinding luar terbuat dari white kraft sebagai karton printed. Tabel 1 menunjukkan susunan flute pada karton gelombang. Tabel 1. Susunan flute pada karton gelombang komersial Flute configuration A (coarse) B (fine) C (medium) E (very fine)
Number of flutes per meter 104-125 150-184 120-145 275-310
Flute height (mm) 4.5-4.7 2.1-2.9 3.5-3.7 1.15-1.65
Minimum flat crush (Nm-2) 140 180 165 185
Sumber : Lott, di dalam Paine, F. A. The Packaging Media (1977)
Karton gelombang memiliki banyak tipe kemasan. Terdapat tiga tipe umum yang digunakan, yaitu Regular Slotted Container (RSC), Half Telescopic Container (HTC), dan Full Telescopic Container (FTC). Dari ketiga tipe tersebut RSC dan FTC paling banyak digunakan sebagai kemasan distribusi produk hortikultura yang ada di Indonesia. Bahan kemasan dari karton gelombang merupakan bahan kemasan hasil industri kertas sehingga jenis dan tipenya telah memiliki standar. Hal ini menyebabkan pemilihan bahan kemasan lebih mudah dibandingkan dengan kayu. Faktor yang menentukan ketebalan bahan karton
6
gelombang adalah tipe flute. Tipe kemasan karton gelombang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Tipe kemasan karton untuk distribusi (A) RSC, (B) HTC, dan (C) FTC. Tipe kemasan RSC dan FTC banyak digunakan sebagai kemasan distribusi produk hortikultura. Perbedaan desain, bentuk, dan ukuran dari lubang ventilasi biasanya disesuaikan dengan tipe produk, penyimpanan, dan moda transportasi. Biasanya pemotongan lubang ventilasi untuk kemasan distribusi banyak dilakukan dibagian samping kemasan dan bukan di bagian atas (penutup) kemasan, padahal pemotongan ventilasi di bagian samping dapat mengurangi kekuatan kemasan yang lebih besar daripada pemotongan di bagian atas dan bawah kemasan peti karton (Peleg, 1985). McDonald, et al. (1979) mempelajari tentang kekuatan dan ventilasi pada kemasan untuk transportasi jeruk, dengan perbandingan ventilasi vertikal dan horizontal. McDonald menggunakan 8 lubang ventilasi dengan ukuran 25 x 76 mm pada bagian atas dan bawah kemasan. Walaupun persentase ventilasi ditingkatkan dari 2% sampai 4.5% tetap tidak mengurangi kekuatan kemasan. Ukuran, bentuk, dan posisi lubang ventilasi pada kemasan peti karton sangat bervariasi, terutama untuk kemasan distribusi buah dan sayur. Buah nanas biasanya dikemas dengan berat bersih antara 10-15 kg (22-23 lb). Kemasan yang biasa digunakan adalah kemasan karton gelombang tipe FTC dengan karton pembagi diantara buah nanas, kekuatan tekan kemasan sebesar 275 lb/in2.
7
Ventilasi dibuat di bagian top dan bottom kemasan, dengan tambahan di bagian samping kemasan jika dibutuhkan, biasanya digunakan untuk pengangkutan via angkutan laut (Isabellefruits, 2004).
(a)
(b)
Gambar 2. Tipe kemasan karton dengan ventilasi oblong (a). Tipe FTC (b). Tipe RSC. C. Kemasan Kayu Kemasan pertama dalam distribusi adalah karung dan tong dari kayu dibuat untuk memudahkan penanganan (Rawson, 1977). Semenjak revolusi industri dan perkembangan dalam transportasi seperti pembangunan rel kereta dan jalan yang lebih baik mendorong pembuatan peti kayu dan krat-krat kayu sebagai kemasan distribusi modern yang pertama. Mengingat hasil kayu melimpah dan tidak mahal menyebabkan
permintaan
akan
kemasan
kayu
meningkat
dan
tidak
memperdulikan kerendahan mutu dari material tersebut. Pada saat ini penggunaan kemasan kayu hanya dilakukan ketika kekuatan dan karakteristik dari kemasan tersebut dibutuhkan untuk mengantarkan produk tersebut dengan aman sampai ke tujuan, atau ketika produk tersebut bernilai tinggi dan membutuhkan perlindungan ekstra. Ukuran kemasan kayu (peti kayu) bervariasi sangat tergantung pada ukuran dan berat individu komoditas. Kemasan dengan ukuran panjang 57 cm, lebar 38 cm, dan tinggi 30 cm dapat memuat buah apel 25 kg atau buah peer sebanyak 29 kg. Peti kayu dengan ukuran panjang 50 cm, lebar 30 cm, dan tinggi 22 cm dapat memuat buah apel 19 kg atau buah peer sebanyak 22 kg. Peti kayu
8
dengan ukuran panjang 60 cm, lebar 40 cm dan tinggi 25 cm dapat memuat apel sebanyak 22 kg atau buah peer sebanyak 25 kg (Poernomo, 1982). D. Kayu Sebagai Bahan Kemasan Harvey (1986) menerangkan bahwa, pilihan jenis kayu ditentukan berdasarkan jumlah yang tersedia dan harganya. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam menentukan jenis kayu yang cocok untuk kemasan yaitu densitas kayu, kemudahan pemakuan serta ukuran yang memadai. Jenis kayu yang cocok untuk pengemasan adalah jenis kayu lunak (softwood) seperti Tusam sp. Atau Agathis sp. Dengan densitas antara 270-700 kg/m3. Menurut Anonim (1988), kayu untuk bahan pengemas sebaiknya bersifat lentur, misalnya seperti kayu Kenanga, kayu Teki dan kayu Jeungjing. Menurut JSA (1984), Kadar air kayu untuk bahan kemasan tidak boleh lebih dari 20 persen. Kayu yang akan digunakan juga tidak boleh mengandung cacat seperti mata atau gabungan mata (knot cluster) yang diameternya lebih dari sepertiga papan yang digunakan, keretakan atau pecah, busuk, namun retak atau belah (split) pada kayu yang tidak mempengaruhi penancapan paku pada saat penggabungan dapat diabaikan. Harvey (1986) menyatakan bahwa karakteristik suatu kemasan sangat dipengaruhi oleh jenis kayu yang digunakan mutu kayu, desain kemasan (tipe kemasan), cara pengerjaan dalam konstruksi dan perakitan kemasan. Perbedaan jenis kayu dapat menyebabkan perbedaan dalam kemudahan pengerjaan, kekuatan lengkung (bending strength), kekuatan tekan (compressive strength), daya cengkeram paku (nail holding power), ketahanan terhadap kikisan (resistance of abrassion) dan ketahanan terhadap kerusakan atau kebusukan. Desain peti kayu yang hendak dirancang harus dapat memberikan perlindungan yang cukup dengan memberikan kemudahan penanganan yang maksimum sedangkan dalam hubungannya dengan produk yang dikemas ada sepuluh faktor yang berpengaruh yaitu : 1. Sifat dan berat produk yang dikemas. 2. Model peti dan palet. 3. Bahan konstruksi dan kekuatan penggabungannya. 4. Dimensi keseluruhan peti.
9
5. Berat kosong. 6. Metoda dan kekuatan pada penanganan selama perjalanan. 7. Ketentuan dari negara pengimpor. 8. Urgensi pengiriman. 9. Kemampuan berada ditempat terbuka selama dibongkar. 10. Kemampuan kemasan untuk digunakan kembali. 1. Sengon/Jeungjing Jeungjing atau sengon laut (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen syn.), termasuk dalam famili Fabaceae. Kayu ini merupakan kayu cepat tumbuh dan banyak ditanam masyarakat sebagai hutan rakyat. Pohon ini pada umur 10 tahun sudah masak tebang. Daerah penyebaran kayu ini di Indonesia adalah di daerah seluruh pulau Jawa, Maluku, Sulawesi Selatan, dan Irian Jaya. Kayu jeungjing banyak digunakan untuk bahan perumahan, peti, venir, pulp, papan semen wol kayu, papan serat, dan sebagainya. Pohon ini memiliki panjang bebas cabang 1030 cm sampai 80 cm. Ciri umum kayu jeungjing adalah sebagai berikut : a. Kayu teras berwarna hampir putih atau coklat muda b. Tekstur kayu agak kasar dan merata c. Arah serat lurus, bergelombang lebar, atau berpadu d. Permukaan kayu agak licin atau licin serta mengkilap e. Kayu yang masih segar berbau petai, yang lambat laun hilang jika kayunya menjadi kering. Kayu jeungjing mempunyai berat jenis rata-rata 0.33 dengan kisaran 0.24 – 0.49 sehingga termasuk kayu ringan, kelas kuat IV-V dan kelas awet IV-V. Penyusutan kayu sampai kering tanur sebesar 2.5 persen dalam arah radial dan 5.2 persen dalam arah tangensial. Keawetan kayu jeungjing termasuk dalam kelas sedang. Mempunyai nilai keteguhan belah sebesar 33.6 kg/cm dalam arah radial dan 36.4 kg/cm dalam arah tangensial (Martawijaya et al., 1989).
10
2. Tusam Tusam (Pinus merkusii Jungh) merupakan kayu ringan memiliki berat jenis 0.59 sehingga dimasukkan dalam kelas kekuatan II-III dan keawetannya sedang termasuk dalam kelas III-V, memiliki keteguhan belah sebesar 42.6 kg/cm dalam arah tangensial. Kayu ini baik untuk digunakan sebagai bahan bangunan dibawah atap dan umumnya digunakan untuk korek api. Memiliki serat kayu yang panjang sehingga kayu yang masih muda baik untuk dijadikan bubur kayu untuk kertas atau pulp. Kayu Tusam banyak ditemukan di daerah Sumatera. Kayu ini tumbuh pada ketinggian 500-2000 m dpl. Tumbuhan ini merupakan tumbuhan pionir, dapat ditanam dengan baik di padang ilalang ataupun di belukar dan tahan akan kekurangan zat asam. Pohonnya dapat mencapai tinggi 70 m dan diameter lebih dari 100 cm, dengan batang bebas sekitar 70% dari tinggi pohon. Ciri umum kayu Tusam adalah sebagai berikut : a. Umumnya batang berbentuk bulat dan lurus kadang-kadang memilin. b. Kulitnya berwarna cokelat tua agak kelabu, permukaan kulit kasar dan beralur dalam. c. Tekstur kayu halus, arah serat lurus, kesan raba permukaan licin. d. Kayu yang mengandung damar terasa seperti berlemak. e. Tebal pepagan pohon tua bisa mencapai 12 cm. f. Daunnya berbentuk seperti jarum, tersusun dalam berkas-berkas yang masingmasing terdiri atas dua daun. g. Buahnya berbentuk kerucut yang terdiri atas sisik-sisik. 3. Agathis Agathis ( Agathis loranthifolia) dikenal dengan nama umumnya damar banyak ditemukan tersebar di Sumatera Barat, Sumatera Utara, Kalimantan Tengah, Sulawesi, Maluku dan Irian. Pohon Agathis dapat tumbuh sampai ketinggian sampai 65 m, dengan diameter batang mencapai 150 cm. Kayu agathis memiliki berat jenis 0.47 dan berada dalam kelas kekuatan III. Tajuk berbentuk kerucut dan berwarna hijau dengan percabangan mendatar melingkari batang. Kulit luar berwarna kelabu sampai cokelat tua, mengelupas kecil-kecil berbentuk
11
bundar atau bulat telur. Pohon tidak berbanir, mengeluarkan damar yang lazim disebut kopal. Memiliki nilai keteguhan belah sebesar 26.6 kg/cm. Agathis memiliki ciri umum sebagai berikut : a. Batangnya berbentuk silindris dan lurus. b. Kayunya berwarna putih kadang agak kekuning-kuningan, tidak berpori. c. Permukaan kulitnya berbintik-bintik cokelat pada bidang radial. d. Tekstur kayu halus dan merata. e. Memiliki arah serat lurus kadang terpilin. E. Paku sebagai alat sambung Sambungan merupakan titik terlemah dalam suatu konstruksi.
Jika
kekuatan kayu tanpa sambungan dianggap sama dengan 100 % maka penggunaan alat sambung berikut ini dalam suatu sambungan kayu mengakibatkan (Yap, 1984) : a. 30 % apabila menggunakan alat sambung baut b. 50% apabila menggunakan alat sambung paku c. 60% apabila menggunakan alat sambung pasak d. 100% apabila menggunakan alat sambung berupa perekat Dalam Wirjomartono (1977), alat sambung yang digunakan dalam konstruksi kayu dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu : a. Paku, baut, dan sekrup b. Pasak-pasak kayu keras c. Alat-alat sambung modern (kokot, bulldog, cincin belah, dan lain-lain) d. Perekat Fungsi alat sambung adalah penyambung dan penghantar gaya yang bekerja pada satu bagian ke bagian lain dari sambungan. Satu bagian ke bagian lain tersebut masing-masing merupakan satu kesatuan Paku adalah alat sambung mekanik yang paling umum dan familiar digunakan masyarakat.
Paku sering digunakan untuk alat sambung pada
konstruksi bangunan kuda-kuda.
Walaupun daya dukungnya kecil ternyata
sambungan dengan paku adalah kaku, karena sasarannya sangat kecil terutama jika dibandingkan dengan sambungan yang menggunakan baut (Yap, 1984).
12
Kekuatan paku tergantung pada bahan penyusunnya (besi, baja, seng atau alumunium). Menurut Witjomartono (1977), paku biasanya dibuat dari baja Thomas yang mempunyai kokoh desak maksimum 600-800 kg/cm2 dan tegangan lentur maksimum 8000-12000 kg/cm2. Walaupun sambungan paku merupakan tipe sambungan yang paling mudah, tetapi tidak semua kayu dapat dengan mudah untuk dipaku. Pembelahan dan pembengkokan paku bisa diminimumkan dengan menggunakan jarak spasi minimum atau perlakuan awal yaitu dilakukan pengeboran lubang paku terlebih dahulu dengan catatan besar lubang tidak boleh melebihi diameter paku yang akan digunakan. F. Desain Kemasan Menurut Renggo (1990), perancangan kemasan untuk transportasi dan distribusi diutamakan pada penentuan dimensi pengemas yang dinyatakan dalam ketiga macam dimensi. Ketiga macam dimensi tersebut adalah dimensi dalam (inner dimension), dimensi pola (pattern dimension), dan dimensi luar (outer dimension). 1. Dimensi Kemasan Ada beberapa faktor yang mempengaruhi penentuan dimensi kemasan , faktor tersebut antara lain: a. Susunan buah dalam kemasan Pola susunan buah dalam kemasan menentukan dimensi dalam kemasan. Menurut Peleg (1985) terdapat dua model penyusunan buah dalam kemasan yaitu kemasan acak (jumble pack) dan kemasan terpola (placed pack). Kemasan acak digunakan untuk pengemasan buah-buahan bernilai ekonomi rendah sedangkan kemasan terpola digunakan untuk buah-buahan bernilai ekonomi tinggi, biasanya untuk keperluan ekspor. Kemasan terpola terdiri dari tiga macam pola penyusunan teratur untuk buah-buahan yang biasa dikemas menggunakan kemasan berbentuk persegi atau persegi panjang. Ketiga macam pola penyusunan tersebut adalah : 1. Pattern pack region I, dengan 1.46b ≥ Δx ≥ 0.82a, 0 ≤ Δy ≤ 0.82b dan 1.46b ≥ Δz ≥ 0.82a. 2. Pattern pack region II, dengan 0.82a ≥ Δx ≥ 0, 0.82b ≤ Δy ≤ 1.46b, dan 0.82b ≥ Δz ≥ 1.46b.
13
3. Pattern pack FCC (Face Cubic Center), dengan Δz = Δy = 0.82b dan Δx = 0.82a. b. Standar berat tiap kemasan Standar berat ditentukan berdasarkan sistem penanganan yang akan digunakan pada pengangkutan dan distribusi. Ada dua sistem penanganan yaitu penanganan berdasarkan kemampuan manusia dengan berat antara 15 kg sampai 25 kg dan kemampuan penanganan dengan kemampuan mesin dengan berat antara 200 kg sampai 500 kg (Peleg, 1985). c. Susunan kemasan dalam ruang angkut Penentuan dimensi kemasan distribusi harus memperhatikan efisiensi pemakaian ruang angkut. Efisiensi pemakaian ruang angkut selain ditentukan oleh dimensi kemasan juga dipengaruhi oleh pola penyusunan kemasan dalam ruang angkut (Peleg, 1985). Pola penyusunan kemasan dalam ruang angkut yang paling mudah dan banyak digunakan adalah row pattern, trivial pattern dan peripheral pattern. 2. Tipe Kemasan Selain bahan kemasan dan dimensi kemasan, tipe kemasan juga mempengaruhi kekuatan kemasan baik pada kemasan kayu maupun pada kemasan karton gelombang. Pada kemasan kayu tipe kemasan dilihat dari pemasangan batten atau pengikat papan, bisa disebut juga sebagai rangka yang berfungsi sebagai penguat konstruksi kemasan kayu. Tipe kemasan kayu memiliki berbagai macam tipe diantaranya adalah Batten-free wooden box, End vertical batten wooden box, End horizontal batten wooden box, Inside batten wooden box dan Butt-joint full cleat wooden box, macam-macam tipe kemasan tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.
14
1. Batten-free wooden box
2. End vertical batten wooden box
3. End horizontal batten wooden box Gambar 3. Tipe-tipe kemasan peti kayu (JSA, 1994)
15
4. Inside batten wooden box
5. Butt-join full cleat wooden box Gambar 3. Tipe-tipe kemasan peti kayu (JSA, 1994) (lanjutan).
3. Ventilasi Menurut Pantastico (1975), buah-buahan terbagi menjadi dua berdasarkan jenis respirasinya, yaitu buah klimakterik dan non klimaterik. Buah klimakterik merupakan buah-buahan yang terus melakukan respirasi, sedangkan buah non klimakterik merupakan buah yang berhenti melakukan proses respirasi bila telah matang. Dalam desain kemasan perlu diperhatikan ventilasi yang baik agar produk
16
yang dikemas terutama produk hortikultura yang memiliki sifat klimakterik mendapatkan sirkulasi udara yang baik. Desain ventilasi juga harus memperhatikan letak atau posisi ventilasi serta luasan ventilasi agar tercapai kekuatan kemasan yang optimal. Menurut hasil penelitian Aspihani (2006), Semakin besar luasan ventilasi yang diberikan kepada peti karton maka semakin kecil compression strength peti karton tersebut. Sama halnya dengan peti karton, ventilasi pada peti kayu pun dapat mengurangi compression strength peti kayu tersebut.
17
III. METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Lokasi Peneletian Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret sampai Agustus 2006 berlokasi di Laboratorium Sistem dan Manajemen Mekanisasi Pertanian Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian , Institut Pertanian Bogor.
B. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Data sekunder hasil penelitian Afriansyah (2005), Kuntadi (2005), Dwipuspa (2006) dan Aspihani (2006). b. Program PDS II Alat-alat yang digunakan : Komputer dengan procesor Pentium® 4 (1.7 GHz) dan menggunakan software Visual Basic 6.0.
C. Metode Penelitian Desain dan pemilihan kemasan memiliki beberapa faktor yang terkait yaitu dimensi kemasan dan berat kemasan, sedangkan faktor-faktor yang terkait dalam sistem distribusi adalah standar berat kemasan, sistem penanganan palet, sistem pengangkutan dan kondisi lingkungan. Pemilihan kemasan didasarkan pada compression strength kemasan yang mampu menyangga compression force yang terjadi dalam proses distribusi komoditas dengan biaya material/bahan yang paling murah Faktor-faktor yang terkait dengan bahan kemasan adalah tipe kemasan dan compression strength. Tipe kemasan yang digunakan dibatasi hanya tiga tipe, yaitu tipe “end vertical batten wooden box”, tipe “end horizontal batten wooden box”, dan tipe “butt-joint full cleat wooden box”. Pemilihan kemasan didasarkan pada kemampuan bahan kemasan untuk menahan beban tekan yang terjadi dalam proses distribusi suatu produk. Hubungan berbagai faktor dalam proses perancangan dan pemilihan bahan kemasan dapat dilihat pada Gambar 4.
18
Sistem penanganan
Standar berat
Posisi dan Luasan Ventilasi Pola penyusunan buah dan jumlah buah dalam kemasan Tipe kemasan
Sifat buah : -Ukuran -Berat -Bentuk
Dimensi kemasan
Bahan (material) kemasan
Dimensi palet/Alat angkut Pola susunan kemasan pada palet
Efisiensi palet
Kondisi lingkungan
Compression force
Berat kemasan
Compression strength material
Evaluasi kekuatan biaya Material
Material, desain dan dimensi kemasan terpilih
Gambar 4. Faktor yang berpengaruh pada pemilihan dimensi dan material kemasan.
19
1. Pembangunan Program Komputer (software) Pembangunan
program
untuk
perancangan
kemasan
distribusi
menggunakan software pendukung Visual Basic 6.0. Program ini merupakan pengembangan dari program PSD I(Packaging Design System I) yang dibuat oleh Darmawati (1994) dan PSD II yang dibangun oleh Afriansyah (2005) dan Kuntadi (2005). Diagram alir program dapat dilihat pada Gambar 5. Tahapan yang dilakukan dalam pembangunan program adalah : a. Penggabungan program PDS IIa dan PDS IIb PDS IIa adalah program pemilihan kemasan karton gelombang untuk komoditas berdimensi elipsoidal, sedang PDS IIb adalah program pemilihan kemasan kayu untuk komoditas berdimensi bola (spheroidal).
Pengabungan
dilakukan dengan penambahan program pemilihan kemasan karton gelombang untuk komoditas berdimensi spheroidal dan program pemilihan kemasan kayu untuk komoditas berdimensi elipsoidal. Dengan penggabungan dan penambahan ini maka pengguna dapat memilih dua jenis bahan kemasan dan dua bentuk dimensi komoditas sesuai dengan kebutuhan dalam satu program. b. Perbaikan dan penambahan model perhitungan kekuatan kemasan. Pada PDS II, perhitungan kemasan didasarkan pada perhitungan teoritis. Hasil telaah pustaka menginformasikan bahwa kekuatan kemasan sangat dipengaruhi oleh konstruksi, cara penyambungan, luasan dan posisi ventilasi. Berdasarkan kajian tersebut maka pada bagian sub program yang berfungsi menghitung kekuatan kemasan akan ditambahkan model-model hasil penelitian yang memasukkan faktor konstruksi, cara penyambungan, luasan dan posisi ventilasi terhadap kekuatan kemasan. c. Penambahan model optimasi pemilihan kemasan Pada PDS II, pemilihan kemasan hanya menggunakan satu parameter saja, yaitu compression strength dan compression force dimana kemasan yang dipilih mempunyai kekuatan yang mampu menahan gaya yang akan terjadi dalam proses transportasi.
Pengaruh konstruksi, cara penyambungan, luasan dan posisi
ventilasi berdampak pada kekuatan suatu kemasan. Kekuatan yang memadai menjadi faktor penting dalam memilih kemasan agar mampu melindungi produk
20
dari kerusakan, oleh karenanya pada PDS II perlu ditambahkan sub program yang bertugas melakukan simulasi pemilihan kemasan dengan memperhatikan konstruksi (tipe) dan ventilasi. MULAI
Data produk (berat, dimensi)
Syarat maks. dan min. (panjang, lebar dan tinggi)
Batas atas dan batas bawah berat kemasan sebesar 5%
Jumlah buah dalam kemasan
Pola susunan buah dalam kemasan
Dimensi dalam (panjang, lebar, tinggi)
Y A
T Dimensi dalam sesuai persyaratan
Gambar 5. Diagram alir program.
21
A
B
C Dimensi kemasan -dimensi desain -dimensi sheet -dimensi luar
Faktor keamanan
Compression force
Kekuatan kemasan (Compression strength)
CS>CF
T
Y Dimensi ruang angkut/container
-Dimensi kemasan terpilih -Jenis bahan terpilih
Pola susunan kemasan dalam ruang angkut/container Susunan buah didalam pengemas
T
Efisiensi tertinggi
Desain kemasan dengan ventilasi
Y Tinggi susunan kemasan dalam ruang angkut/container
Susunan kemasan dalam ruang angkut atau dalam ruang penyimpanan
B STOP
Gambar 5. Diagram alir program (lanjutan).
22
C
2. Perancangan Kemasan Pada program ini terdapat parameter dan asumsi dasar untuk perhitungan nilai kekuatan dari kemasan. Ukuran kemasan terbatas pada standar ukuran yang umum digunakan. Asumsi dasar terletak pada nilai kecepatan pada masing-masing kelas jalan, frekuensi pada kelas jalan dan amplitudo pada masing-masing kelas jalan. Parameter yang dihitung oleh program adalah dimensi dalam kemasan, dimensi luar kemasan, pola susunan buah dalam kemasan, nilai compression force, nilai compression strength dan susunan kemasan serta efisensi kemasan dalam ruang angkut. Tahapan yang dilakukan dalam perancangan kemasan sebagai berikut : a. Menentukan jumlah buah dalam kemasan Dari data dimensi, berat individu buah dan berat standar yang diinginkan dalam satu kotak kemasan dihitung jumlah buah dalam kemasan dengan persamaan sebagai berikut: N = Berat standar tiap kemasan/ berat individu buah ..................................... (1) b. Menentukan nilai faktor koreksi Dalam penelitian yang telah dilakukan oleh Dwipuspa (2006) dan Aspihani (2006), dijelaskan bahwa kekuatan kemasan dapat mengalami beberapa perubahan akibat perubahan desain kemasan baik dari segi konstruksi maupun ventilasi. Dari perubahan tersebut dapat diketahui bilangan yang dapat dijadikan sebagai faktor koreksi untuk menghitung kekuatan kemasan. Faktor koreksi ini didapat dengan melakukan perbandingan antara nilai compression strength dari kemasan tanpa ventilasi dengan kemasan yang dilengkapi dengan ventilasi dengan tipe yang sama. Hal ini berlaku juga untuk tipe sambungan paku pada kemasan kayu. Pada kemasan karton faktor koreksi didapatkan dengan membandingkan hasil teoritis dengan hasil uji. Data faktor koreksi dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3. Pada kemasan kayu perhitungan faktor koreksi menggunakan nilai compression strength teoritis awal sebesar 3940.47 kgf sebagai patokan atau pembagi untuk mengetahui nilai faktor koreksi pada kemasan yang menggunakan
23
perlakuan lain. Untuk menghitung nilai faktor koreksi nilai compression strength akhir debagi dengan nilai compression strength awal. Pada perhitungan nilai faktor koreksi Dwipuspa (2006) menggunakan kemasan tipe III sebagai patokan awal sehingga untuk menghitung nilai faktor koreksi akibat penambahan ventilasi nilai compression strength yang dipakai sebagai pembagi adalah sebesar 2327.5 kgf. Tabel 2. Nilai faktor koreksi terhadap penambahan ventilasi pada kemasan karton gelombang. Varian Faktor koreksi No. Perlakuan RSC 1 1 Tipe Kemasan FTC 1.85 Jenis Ventilasi Persentase luasan ventilasi 1% 0.8399 Oblong ventilation 3% 0.7011 5% 0.6982 2 Samping 1 Posisi ventilasi Atas 0.96 1% 0.9255 2% 0.8317 Circle ventilation 3% 0.7277 Keterangan : Posisi ventilasi hanya ada pada ventilasi jenis oblong
Tabel 3. Nilai faktor koreksi terhadap tipe kemasan, penambahan ventilasi pada kemasan dan tipe sambungan pada kemasan kayu. Faktor No. Perlakuan Varian Koreksi Tipe I 0.429771 1 Tipe Kemasan Tipe II 0.439541 Tipe III 0.590665 0% 1 5% 0.829215 2 Luasan Ventilasi 10% 0.780665 15% 0.700322 Sambungan 2 Paku 1 3 Tipe Sambungan Sambungan 3 Paku 1.007076
24
c. Menentukan dimensi dalam kemasan Jumlah buah dalam kotak kemasan digunakan untuk menghitung dimensi dalam kemasan dengan persamaan sebagai berikut : Panjang = 2a + (KA – 1)(0.5Δx + a) Lebar = 2b + (KB – 1)(0.5Δy + b) ................................................................. (2) Tinggi = 2b + (KC – 1)(0.5Δz + b) Untuk symmetric layer, nilai KA, KB, KC adalah : N = (KA x KB x KC)/2 ................................................................................... (3) Variabel a dan b adalah ukuran dimensi buah, sedangkan Δx, Δy, Δz adalah jarak antar buah pada dimensi panjang, lebar dan tinggi. d. Menentukan Compression strength Pada setiap kemasan baik dari jenis kayu dan karton gelombang masingmasing memiliki kekuatan yang berbeda tergantung dari jenis bahan, tipe kemasan dimensi dan penambahan ventilasi. Nilai Compression strength dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : P = 1.82 × Pm × h × z ................................................................................ (4) P
= Compression strength (kgf)
Pm = keteguhan (kgf/cm) h
= Tebal (mm)
z
= Perimeter keliling (cm)
Pada kemasan kayu Pm adalah nilai keteguhan belah yang memiliki satuan kgf/cm namun pada kemasan karton gelombang Pm adalah kekuatan sudut tergantung dari tipe flute. Karena kemasan yang akan disimulasikan meliputi penambahan ventilasi dan tipe kemasan maka terdapat faktor koreksi yang mempengaruhi nilai compression strength teoritis, sehingga persamaannya menjadi : P real = P × Fk ............................................................................................... (6) Fk = Faktor koreksi (Tabel 2 dan Tabel 3) e. Menentukan pola susunan kemasan pada palet Pada sistem distribusi yang menggunakan palet, maka dimensi kemasan disesuaikan dengan dimensi palet. Pola susunan dipilih berdasarkan dimensi luar kemasan dan dimensi palet yang memberi efisiensi pemakaian palet tertinggi. Pola
25
susunan kemasan pada palet yang dipilih adalah pola baris, pola trivial, dan pola pheriperal. f. Menentukan Compression Force Tinggi penyusunan kemasan pada ruang angkut akan memberikan tekanan pada kemasan yang ada disusunan terbawah. Selain karena gaya tekan yang berasal dari tinggi susunan kemasan, juga diperhitungkan kondisi yang diperkirakan terjadi pada proses distribusi. Faktor tersebut dinyatakan sebagai faktor keamanan sehingga untuk menghitung compression force digunakan persamaan :
Fstatis = (n − 1) × W ........................................................................................ (7) t = (s / v) x 3600 .............................................................................................. (8)
ω = 2×
22 × f ................................................................................................ (9) 7
Fdinamis = W × (n − 1) × ω 2 × y × (sin ω × t ) ................................................... (10) dt = Fstatis / Fdinamis ............................................................................... .... (11) fk = 1 / dt ........................................................................................................ (12) CF = Mx (n-1) x fk............................................................................................. (13) Dimana : CF = Compression force (kgf) M = berat kotor per kemasan (kg) n = jumlah susunan kemasan Fk = faktor keamanan W = berat kemasan (kg) t = waktu tempuh (s) s = jarak tempuh (km) v = kecepatan (km/jam) ω= kecepatan tangensial (rad/s) y = amplitudo (cm)
26
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Program Simulasi Komputer untuk Perancangan Kemasan 1. Desain Program
Program simulasi komputer merupakan pengembangan dari program simulasi sebelumnya yaitu Packaging Design System I dan Packaging Design System II yang kemudian diberi nama Packaging Design System II (PDS III). PDS III dibuat dengan menggunakan bahasa program Visual Basic 6.0, yang terdiri dari dua form utama yaitu form input dan form output. Form input merupakan form isian data-data yang diperlukan untuk penentuan dimensi kemasan terpilih. Form output merupakan form hasil keluaran yang berupa tampilan-tampilan seperti gambar desain kemasan, susunan buah dalam kemasan dan susunan kemasan dalam ruang pengangkutan atau ruang penyimpanan serta informasi yang diperlukan oleh pengguna untuk memudahkan dalam melakukan perancangan kemasan. Desain program yang interaktif dan user friendly menjadikan program PDS III mudah untuk digunakan. Sasaran utama pengguna program ini adalah produsen kemasan atau desainer kemasan. Selain produsen kemasan, petani pun dapat menjalankan program ini dengan mudah. Pada program ini terdapat pilihan dan bantuan gambar agar dapat memudahkan pengguna dalam menjalankan fungsi program ini. Terdapat beberapa perubahan pada proses perhitungan Program PDS III yang mengakibatkan perbedaan hasil keluaran. Perubahan tersebut adalah perubahan nilai batasan pada iterasi awal yang menentukan dimensi dalam dan penambahan faktor koreksi yang mengakibatkan iterasi pada perhitungan kemasan pun berbeda dengan PDS II. Perbedaan proses perhitungan mengakibatkan perbedaan pada nilai output. Untuk mengetahui perbedaan tersebut maka dimasukkan nilai input yang sama seperti pada Tabel 4 dan Tabel 5. Hasil keluaran output dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7.
27
Tabel 4. Input pada program PDS II yang dimasukkan ke dalam PDS III untuk kemasan kayu dengan komoditas spheroidal. Input Berat buah (gr) 101 Diameter buah (mm) 63 Kelas jalan Jalan berbatu (aspal) Berat per kemasan (kg) 16 Jarak tempuh (km) 100 Panjang bak truk (mm) 3000 Lebar bak truk (mm) 1750 Tinggi bak truk (mm) 2000
Tabel 5. Input pada program PDS II yang dimasukkan ke dalam PDS III untuk kemasan karton dengan komoditas elipsoidal. Input Berat buah (gr) Diameter major (mm) Diameter minor (mm) Berat per kemasan (kg) kelas jalan jarak tempuh (km) Ventilasi (%) Panjang bak truk (mm) Lebar bak truk (mm) Tinggi bak truk (mm)
119.69 71.91 54.3 9 Jalan berbatu (aspal) 85 0% 3000 1750 1000
Tabel 6. Perbandingan nilai output antara PDS II dan PDS III untuk kemasan kayu dengan komoditas spheroidal. output PDS II Panjang (mm) 418.32 Lebar (mm) 329.49 Dimensi dalam Tinggi (mm) 240.66 Panjang (mm) 438.32 Lebar (mm) 349.49 Dimensi luar Tinggi (mm) 260.66 Jenis kayu Jeungjing Compression strength (kgf) 96958.34 jumlah lapisan buah 5 jumlah buah 157 Tipe Susunan kemasan Row pattern Effisiensi (%) 87.09 jumlah susunan 33 tinggi susunan 8 Compression force (kgf) 1247.55
PDSIII 463 374 196 483 394 216 Agathis 383 4 160 Row pattern 91 25 9 250
28
Tabel 7. Perbandingan nilai output antara PDS II dan PDS III untuk kemasan karton dengan komoditas elipsoidal. output
Dimensi dalam
Dimensi luar Tipe flute Compression strength (kgf) jumlah lapisan buah jumlah buah Tipe Susunan kemasan Effisiensi (%) jumlah susunan tinggi susunan Compression force (kgf)
Panjang (mm) Lebar (mm) Tinggi (mm) Panjang (mm) Lebar (mm) Tinggi (mm)
PDS II 275 246 207 281 252 213 B 205.05 5 75 Row pattern 89.02 66 3 45.75
PDSIII 579 306 96 611 337 128 A 106 2 77 Peripheral pattern 86 22 8 105
Dari tabel diatas dapat dilihat perbedaan yang sangat mencolok terlihat pada nilai kekuatan kemasan. Pada kemasan kayu nilai yang sama hanya terdapat pada tipe susunan kemasan yaitu menghasilkan tipe susunan Row Pattern. Jumlah buah yang dihasilkan oleh kedua program memiliki selisih tiga untuk kemasan kayu dan dua buah untuk kemasan karton. Penambahan beberapa faktor terhadap kemasan seperti pada tipe kemasan dan ventilasi kemasan mengakibatkan nilai kekuatan kemasan berkurang sesuai dengan faktor koreksi. Selain itu pendekatan dengan mengganti nilai Pm dengan keteguhan belah mengakibatkan nilai kekuatan kemasan pada PDS II berbeda dengan PDS III. Perbedaan nilai kekuatan terjadi juga karena batasan pada proses iterasi untuk menghitung dimensi dalam kemasan program PDS III berbeda dengan PDS II. Pada PDS II batasan yang digunakan adalah L < P , L ≥ 0.5P dan T ≤ P, sehingga dimensi kemasan dalam yang terpilih oleh batasan tersebut lebih sedikit dan mengakibatkan nilai kekuatan yang tidak dimunculkan dalam program.
29
a. Form input
Form input terdiri dari tiga buah form yaitu form pilihan jenis kemasan dan bentuk komoditas, form data komoditas, transportasi serta kemasan dan form isian data dimensi alat transportasi atau ruang penyimpanan. Sebelum mengisi ketiga buah form tersebut, pengguna akan disuguhkan form start up atau form judul program yang berisi tentang judul program serta pengembang dari program PDS III. Tampilan form judul dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Form start up (judul) program PDS III. a.1. Form pilihan jenis kemasan dan bentuk komoditas Dalam form pilihan jenis kemasan dan bentuk komoditas, bentuk komoditas yang dapat dipilih ada dua yaitu bentuk bola dan elipsoidal, sedangkan jenis kemasan terdiri dari karton gelombang dan kayu. Dalam program PDS III ini pengguna dapat memilih bentuk buah dan jenis kemasan yang diinginkan secara simultan, artinya pengguna dapat memilih kombinasi dari kedua pasang pilihan tersebut. Alasan dipilihnya bentuk buah yaitu bola dan elipsoidal karena bentuk ini merupakan bentuk umum dari produk buah-buahan. Jenis bahan kemasan karton gelombang dan kayu dipilih karena merupakan bahan kemasan yang paling sering digunakan untuk transportasi dan distribusi.
30
Kemasan karton gelombang umumnya merupakan kemasan yang digunakan untuk pasar insitusi dan luar negeri karena kemasan karton gelombang terlihat lebih mewah dan lebih mudah dalam pemberian label. Kemasan kayu masih digunakan karena kekuatannya terhadap perlakuan-perlakuan kasar dan harganya relatif lebih murah, umumnya digunakan untuk pasar-pasar lokal (tradisional). Form pilihan jenis kemasan dan bentuk komoditas dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Form pilihan bentuk komoditas dan jenis kemasan a.2. Form data komoditas, transportasi serta kemasan Ketika pengguna telah menentukan pilihan bentuk komoditas dan jenis kemasan, maka akan ditampilkan form isian data ukuran dan berat individu komoditas yang ingin dikemas. Isian data transportasi dibutuhkan untuk memperkirakan nilai compression force yang akan terjadi dalam transportasi. Dalam form input isian data ini terdapat empat form yang berbeda, masing masing untuk komoditas bola dengan kemasan karton gelombang, komoditas bentuk bola dengan kemasan kayu, komoditas elips dengan kemasan karton gelombang dan komoditas bentuk elipsoidal dengan kemasan kayu. Alasan membuat form yang berbeda untuk masing-masing jenis kemasan dan bentuk komoditas adalah data isian yang dibutuhkan untuk masing-masing jenis kemasan dan bentuk komoditas berbeda-beda. Perbedaannya adalah dalam
31
data ukuran diameter buah dan jenis ventilasi. Pada bentuk komoditas bola data diameter buah yang dibutuhkan hanya satu (diameter tunggal) sedangkan pada bentuk komoditas elipsoidal terdapat dua data diameter buah yang dibutuhkan yaitu diameter major dan minor. Pada jenis kemasan kayu data ventilasi hanya terdapat pilihan luasan ventilasi, sedangkan pada kemasan karton gelombang terdapat pilihan jenis ventilasi dan luasan ventilsai. Perbedaan perhitungan nilai compression force dengan variabel yang berbeda juga merupakan alasan membedakan form-form tersebut. Dalam form isian tersebut terdapat empat kelompok isian yaitu data komoditas, data kemasan, kondisi transportasi dan ventilasi. Data komoditas terdiri dari berat individu buah dalam gram dan diameter buah dalam milimeter, pada bentuk elipsoidal dimeter buah terdiri dari diameter major dan minor. Data kemasan terdiri dari berat isi kemasan dalam kilogram dan tinggi susunan atau tumpukan. Kondisi transportasi terdiri dari kelas jalan dan jarak tempuh dalam km, dan data ventilasi adalah isian dalam bentuk option button atau pilihan prosentase ventilasi per luasan kemasan. Bentuk form data isian dapat dilihat pada Gambar 8.
(a) Gambar 8. Tampilan form isian data; a. Form isian untuk jenis kemasan kayu, b. Form isian untuk jenis kemasan karton gelombang.
32
(b) Gambar 8. Tampilan form isian data; a. Form isian untuk jenis kemasan kayu, b. Form isian untuk jenis kemasan karton gelombang (lanjutan). Tinggi susunan dipilih sebagai data masukkan merujuk pada kondisi penyusunan pada truk angkut dan penyusunan pada gudang penyimpanan, satuan data tersebut adalah meter. Tinggi susunan tersebut akan berpengaruh pada nilai compression force. Kelas jalan pada kondisi transportasi disajikan dalam bentuk combo box, yang terdiri dari tiga kelas jalan yaitu jalan dalam kota, jalan luar kota dan jalan berbatu (aspal). Kelas jalan menggambarkan kondisi jalan pada saat transportasi. Masing-masing kelas jalan memiliki nilai frekuensi, kecepatan dan amplitudo yang berbeda, nilai tersebut berdasarkan penelitian dari Lembaga Uji Konstruksi (1986). Selain itu data yang harus diisi adalah jarak tempuh, sebagai nilai untuk menghitung Fdinamis yang selanjutnya akan digunakan untuk menghitung compression force. Ventilasi pada kemasan karton gelombang terdiri atas dua tipe pilihan yaitu circle dan oblong. Pada ventilasi circle prosentase luasannya adalah sebesar
33
satu persen, dua persen dan tiga persen per luasan kemasan. Pada tipe oblong prosentasenya adalah satu persen, tiga persen dan lima persen. Pada ventilasi oblong juga diberikan pilihan untuk memilih letak atau posisi ventilasi, pada sisi atas (top) atau sisi samping (side). Pilihan tipe ventilasi ini disajikan dengan bentuk optional button dan check box. Ketika pengguna memilih tipe ventilasi oblong maka akan muncul frame pilihan yang hanya menampilkan pilihan luasan ventilasi oblong dan posisi ventilasi oblong. Jika pengguna memilih tipe ventilasi circle maka akan muncul frame yang hanya menampilkan luasan ventilasi circle saja. Pada program PDS II baik PDS IIA maupun PDS IIB isian data berat bersih kemasan dinyatakan dalam bentuk combo box yang berupa daftar nilai berat yaitu 9 kg, 16 kg, 23 kg, 29 kg, 36 kg, 43 kg, 54 kg, 63 kg, 72 kg dan 81 kg. Kelemahan dari penyajian isian data berat dengan combo box pengguna tidak dapat memasukkan data berat diluar pilihan tersebut. Berbeda dengan program PDS II, pada program PDS III data berat kemasan tidak berupa combo box melainkan dalam bentuk text box. Perubahan ini dimaksudkan agar pengguna lebih mudah menentukan berat isi kemasan sesuai dengan yang dikehendaki. Berat kemasan akan digunakan untuk menghitung gaya statik yang kemudian dapat digunakan sebagai salah satu variabel untuk menghitung compression force dari kemasan tersebut. b. Form output
b.1. Form desain kemasan Pada form output terdapat tiga jenis form yaitu form desain kemasan, form susunan buah, dan form susunan kemasan dalam ruang angkut. Form desain kemasan menampilkan dimensi dalam dan luar kemasan dalam satuan milimeter. Dalam form ini ditampilkan beberapa keterangan, pada jenis kemasan kayu keterangan yang ditampilkan meliputi jenis kayu, tipe kemasan, tipe sambungan, persentase luasan ventilasi dan juga nilai compression strength dari kemasan tersebut. Selain itu ditampilkan juga gambar desain kemasan dalam picture box dalam bentuk yang sederhana sehingga pengguna mendapatkan gambaran tentang kemasan yang akan dibuat. Desain gambar dilengkapi dengan skala dan konstruksi ventilasi yang proporsional sesuai dengan pilihan luasan ventilasi yang
34
dipilih oleh pengguna. Tampilan form output untuk desain kemasan kayu dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Tampilan form desain kemasan pada pilihan jenis kemasan kayu. Pada desain kemasan karton sama halnya dengan desain kemasan kayu terdapat beberapa informasi yang ditampilkan seperti dimensi kemasan meliputi dimensi dalam dan luar kemasan. Pada form ini juga ditampilkan data kemasan yang meliputi tipe kemasan, jenis flute, tipe dan luasan ventilasi serta nilai compression strength kemasan. Desain gambar telah dilengkapi dengan dimensi dan juga dilengkapi dengan ventilasi. Ukuran ventilasi belum bisa ditentukan secara mutlak hanya berdasarkan luasan dan proporsi dari kemasan. Form desain kemasan karton dapat dilihat pada Gambar 11.
35
Gambar 11. Form desain kemasan karton
36
b.2. Form susunan Buah Setelah pengguna memasukkan data dan dihasilkan dimensi kemasan terpilih, pengguna dapat melihat susunan buah dengan cara mengklik pilihan lihat yang ada pada menubar lalu pilih susunan buah. Akan tampil sebuah form yang menggambarkan pola susunan buah disertai informasi lain seperti berat rata-rata buah, diameter buah, jumlah buah dalam kemasan dan jumlah lapisan buah dalam kemasan Form yang menampilkan susunan buah dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Form susunan buah. Data yang dimasukkan kedalam program untuk penentuan penyusunan buah merupakan data tunggal yaitu data diameter buah dan berat individu buah, pada program ini dipilih penyusunan buah dengan menggunakan pola FCC (FaceCentered Cubic), karena pola ini merupakan pola yang paling efisien daripada kedua pola yang lain. Tujuan dari penyusunan buah secara FCC adalah meminimalisir ruang antar buah sehingga benturan buah pada saat transportasi dapat dihindari. b.3. Form susunan kemasan dalam ruang angkut Jika pengguna ingin melihat susunan kemasan dalam alat angkut atau ruang simpan, pengguna dapat memilih lihat lalu klik susunan kemasan pada
37
menubar.
Sebelum melihat tampilan susunan kemasan pengguna akan
dihadapkan dengan data pengangkutan yang ditampilkan pada form data pengangkutan. Pengguna dapat memilih jenis pengangkutan menggunakan palet atau tanpa palet. Jika pengguna memilih untuk tidak menggunakan palet maka data masukan untuk dimensi palet akan disembunyikan, agar pengguna hanya terfokus pada data masukan untuk bak truk. Form tampilan data pengangkutan dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Form data pengangkutan Setelah pengguna mengisi data pengangkutan maka akan muncul form susunan kemasan. Dalam form susunan kemasan ditampilkan informasi tentang gambar susunan kemasan, jenis pola susunan, efisiensi susunan, data palet (jika pengguna menggunakan palet) dan data bak truk. Form susunan kemasan dapat dilihat pada Gambar 14.
38
Gambar 14. Form susunan kemasan Gambar pola susunan kemasan pada ruang merupakan gambaran/kondisi tentang penyusunan kemasan dalam ruang angkut atau ruang simpan jika dilihat dari atas, yang memiliki tujuan untuk mempermudah proses penyusunan kemasan, ruang yang berwarna hitam merupakan space kosong yang tidak dapat dimasuki kemasan. Didalam gambar tersebut terdapat keterangan-keterangan yang dapat memperjelas pengguna dalam melakukan penyusunan. Nilai K1 merupakan nilai yang menunjukan jumlah kemasan kayu yang dapat disusun dengan panjang sejajar sumbu X dan lebar sejajar sumbu Y. Nilai K2 menunjukan jumlah kemasan kayu yang dapat disusun dengan panjang sejajar sumbu Y dan lebar sejajar dengan sumbu X. Nilai K3 merupakan nilai yang menunjukan jumlah kemasan kayu yang dapat disusun dengan panjang sejajar sumbu X dan lebar sejajar sumbu Y. Nilai K4 menunjukan jumlah kemasan kayu yang dapat disusun dengan panjang sejajar sumbu Y dan lebar sejajar dengan sumbu X.
39
2. Desain Proses a. Kemasan kayu
Proses perhitungan pada PDS III hampir sama dengan PDS II. Data yang dimasukkan merupakan data fisik dari komoditas yaitu berat dan diameternya, data kemasan yang diinginkan berupa berat bersih (isi) kemasan, tinggi susunan kemasan dan ventilasi kemasan serta data transportasi berupa kelas jalan dan jarak tempuh. Ada beberapa data yang merupakan data asumsi diantaranya yaitu frekuensi dan amplitudo dari kelas jalan. Proses perhitungan dimensi kemasan merupakan proses iterasi dengan mengkombinasikan dimensi panjang, lebar dan tinggi kemasan dengan jumlah buah yang memungkinkan. Dalam proses perhitungan ini dipakai persamaan (2) untuk mencari dimensi kemasan yang memenuhi batasan dimensi yaitu 400 mm ≤ panjang ≤ 600 mm, 300 mm ≤ lebar ≤ 400 mm, dan tinggi < 600 mm (Sjaifullah dan Soedibyo, 1976). Setelah menemukan pasangan-pasangan dimensi kemasan yang memenuhi persyaratan maka langkah selanjutnya adalah menentukan kekuatan dari kemasan. Kekuatan kemasan dinyatakan dengan nilai compression strength. Nilai compression strength
tersebut didapat dari persamaan (4) yang diiterasikan
dengan kombinasi dari jenis kayu dan tipe ventilasi. Penentuan dimensi kemasan, jenis kayu, tipe kemasan dan luasan ventilasi yang optimum berdasarkan nilai compression strength yang maksimal atau yang mendekati nilai compression force selama kegiatan transportasi berlangsung. Pengembangan program yang dilakukan PDS III terhadap PDS II adalah menambah faktor-faktor koreksi yang mempengaruhi kekuatan kemasan yaitu konstruksi kemasan atau tipe kemasan, jenis bahan kemasan dan luasan ventilasi pada kemasan. Agar nilai compression strength dari simulasi program mendekati kenyataan dan pengguna dapat mendesain kemasan sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu pengembangan yang dilakukan terhadap program yaitu menyajikan konstruksi desain kemasan secara orthogonal (tiga dimensi) dilengkapi dengan gambaran konstruksi kemasan meliputi luasan ventilasi yang proporsional dengan desain kemasan walaupun belum dilengkapi dengan ukuran ventilasi yang presisi.
40
b. Kemasan karton
Pada kemasan karton sama halnya dengan kemasan kayu untuk menentukan dimensi dalam kemasan merupakan hasil iterasi yang memiliki batasan yaitu, 400 mm ≤ panjang ≤ 600 mm, 300 mm ≤ lebar ≤ 400 mm, dan tinggi < 600 mm. Perbedaan antara kemasan karton dan kemasan kayu terletak pada iterasi untuk menghitung dimensi luar kemasan. Pada program untuk kemasan karton terdapat banyak controll array yang berfungsi untuk menyimpan variabel, dikarenakan kombinasi yang dihasilkan cukup banyak. Perhitungan dimensi luar untuk kemasan karton sedikit berbeda dengan kemasan kayu, terutama pada tipe FTC karena FTC memiliki ketebalan dua kali dari kemasan karton RSC. Pengembangan program yang dilakukan PDS III terhadap PDS II adalah menambah faktor-faktor koreksi yang mempengaruhi kekuatan kemasan yaitu konstruksi kemasan atau tipe kemasan, jenis bahan kemasan dan luasan ventilasi pada kemasan. Agar nilai compression strength dari simulasi program mendekati kenyataan. Tipe kemasan karton yang diterasikan yaitu tipe FTC dan RSC dan masing-masing dari tipe ini akan dikombinasikan dengan jenis flute yang memiliki ketebalan berbeda dengan faktor koreksi masing-masing flute dan dengan tipe ventilasi. Dari hasil iterasi tersebut akan terpilih desain dimensi kemasan yang meliputi tipe kemasan, flute dan ventilasi. Dalam kasus ini jenis ventilasi merupakan pilihan bagi pengguna. Dalam
desain
kemasan
pengembangan
yang
dilakukan
adalah
melengkapi kemasan dengan jenis ventilasi dan luasan yang diinginkan. Ventilasi dalam desain belum memiliki ukuran yang presisi namun letak dan ukuran yang terdapat dalam desain program telah diproporsikan dengan dimensi kemasan dan letaknya pun telah disesuaikan dengan konstruksi yang sebenarnya.
41
B. Simulasi Pengaruh Dimensi Kemasan dan Berat Rata-rata Komoditas
Untuk mengetahui range atau kisaran dari diameter buah dan berat individu buah yang dapat dijadikan referensi untuk data input maka dilakukan simulasi. Hasil dari simulasi ini menunjukan range data input dari komoditas yang memiliki nilai output dimensi kemasan yang sama dan nilai compression strength yang mendekati kebenaran. 1. Komoditas spheroidal (bola) a. Ukuran komoditas (diameter)
Ukuran komoditas merupakan data input yang sangat menentukan besarnya dimensi dalam kemasan. Ukuran pada komoditas berbentuk spheroid yang dijadikan data input adalah diameter buah. Ukuran diameter buah sangat beragam, namun menurut penelitian yang dilakukan Afriansyah (2005) dimasukkan diameter buah dengan range 60-65 mm. Dalam simulasi ini akan dimasukkan diameter buah dengan range 60-70 mm agar hasil dari simulasi dapat terlihat lebih jelas. Untuk melihat range akibat perubahan diameter antara 60-70 mm maka diperlukan data masukkan lainnya yaitu, berat rata-rata individu buah 105 gr, berat isi kemasan 16 kg. Tabel 8. Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter antara 60-70 mm untuk komoditas spheroidal.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Diameter (mm) 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
Dimensi dalam (mm) P L T 483 314 187 448 362 190 455 368 193 463 374 196 515 290 244 523 294 248 531 299 252 539 303 256 547 308 260 555 312 264 564 317 267
Dimensi luar (mm) P L T 503 334 207 468 382 210 475 388 213 483 394 216 535 310 264 543 314 268 551 319 272 559 323 276 567 328 280 575 332 284 584 337 287
Ka 11 10 10 10 11 11 11 11 11 11 11
Kb 7 8 8 8 6 6 6 6 6 6 6
Kc 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5
N 154 160 160 160 165 165 165 165 165 165 165
42
Berdasarkan hasil simulasi diperoleh dimensi dalam yang beragam. Dari input diameter yang berbeda dalam range 60-70 mm terdapat hasil keluaran pola susunan buah dan jumlah buah yang sama yaitu dalam range antara 61-63 mm dan 64-70 mm. Dari hasil simulasi tersebut didapat pola penyusunan buah dan jumlah buah yang sama meskipun dimensi dalam kemasan berbeda-beda. Pada range diameter antara 61-63 mm nilai Ka, Kb dan Kc masing-masing adalah 10, 8 dan 4 dengan jumlah buah dalam kemasan sebanyak 160 buah Pada range diameter antara 64-70 mm nilai Ka, Kb dan Kc masing-masing adalah 11, 6 dan 5 dengan jumlah buah dalam kemasan sebanyak 165 buah. Range 64-70 mm akan menjadi rujukan awal dalam menentukan diameter buah yang dapat dipakai oleh pengguna sebagai data input. Alasan memilih range tersebut adalah pada range 64-70 mm dihasilkan dimensi kemasan yang beragam namun nilainya tidak berbeda jauh dan pola susunan buah serta jumlah buah yang sama. Pengguna masih bisa mengemas dengan pola susunan yang sama dengan memakai diameter antara 64-70 mm.
b. Berat komoditas
Berat komoditas tidak berpengaruh dalam perhitungan dimensi dalam kemasan, namun bepengaruh dalam proses perhitungan compression force yang selanjutnya dijadikan dasar penentuan nilai compression strength. Secara tidak langsung berat komoditas menentukan pasangan dmensi terpilih. Ukuran diameter buah yang dimasukkan dalam simulasi program ini adalah 65 mm dengan berat individu 100 – 110 gram, berat isi kemasan 15 kg, tinggi susunan 2 m, kelas jalan dalam kota dengan jarak tempuh 100 km dan luasan ventilasi sebesar 10% (kemasan kayu). Hasil simulasi tersebut disajikan pada Tabel 9.
43
Tabel 9. Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan berat antara 100-110 gram untuk komoditas spheroidal. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Berat (gr) 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
Dimensi dalam (mm) P L T 523 294 248 523 294 248 477 294 248 477 294 248 477 294 248 523 294 248 523 340 202 523 340 202 523 340 202 477 340 202 477 340 202
Dimensi luar (mm) P L T 543 314 268 543 314 268 497 314 268 497 314 268 497 314 268 543 314 268 543 360 222 543 360 222 543 360 222 497 360 222 497 360 222
Ka
Kb
Kc
N
11 11 10 10 10 11 11 11 11 10 10
6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7
5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4
165 165 150 150 150 165 154 154 154 140 140
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa pada perubahan berat komoditas tidak berpengaruh terhadap dimensi kemasan. Dimensi dalam dan dimensi luar dari kemasan sedikit mengalami perubahan dan cenderung sama pada beberapa range. Perubahan yang terjadi diakibatkan oleh perubahan dari iterasi karena batasan iterasi berubah. Pada range berat antara 100-101 gram dihasilkan dimensi kemasan yang sama dan pola penyusunan buah yang sama serta jumlah buah yang sama. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa range berat yang memungkinkan untuk dipakai oleh pengguna adalah komoditas yang memiliki berat antara 100101 gram.
2. Komoditas elipsoidal a. Ukuran komoditas (diameter)
Berbeda dengan komoditas spheroidal pada komoditas elipsoidal memiliki dua buah diameter yaitu diameter major dan minor. Kedua nilai diameter ini mempengaruhi perhitungan dimensi kemasan dan kekuatan kemasan. Diameter major merupakan diameter yang memiliki nilai lebih besar daripada diameter minor. Untuk melihat range akibat perubahan diameter antara 60-70 mm untuk diameter major dan 50-60 untuk diameter minor maka masukkannya adalah, berat rata-rata individu buah 105 gr, berat isi kemasan 16 kg, tinggi susunan 2 m, kelas jalan dalam kota dengan jarak tempuh 100 km dan luasan ventilasi sebesar 10
44
persen. Untuk mencari range pada berat rata-rata individu buah antara 100-110 gram dilakukan hal yang sama dengan menggunakan masukan data diameter major 65 mm dan diameter minor 55 mm, berat isi kemasan 15 kg, tinggi susunan 2 m, kelas jalan dalam kota dengan jarak tempuh 100 km dan luasan ventilasi sebesar 10 persen. Tabel 10. Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter major 60-70 mm untuk komoditas elipsoidal. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Diameter (mm) Major Minor 60 55 61 55 62 55 63 55 64 55 65 55 66 55 67 55 68 55 69 55 70 55
Dimensi dalam (mm) P L T 356 294 219 405 335 181 412 336 183 418 338 184 425 339 186 432 341 187 485 301 189 492 302 191 499 304 192 458 347 194 465 348 196
Dimensi luar (mm) P L T 376 314 239 425 355 201 432 356 203 438 358 204 445 359 206 452 361 207 505 321 209 512 322 211 519 324 212 478 367 214 485 368 216
Ka
Kb
Kc
N
8 9 9 9 9 9 10 10 10 9 9
7 8 8 8 8 8 7 7 7 8 8
5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
140 144 144 144 144 144 140 140 140 144 144
Tabel 11. Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan diameter minor 50-60 mm untuk komoditas elipsoidal. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Diameter (mm) Major Minor 65 50 65 51 65 52 65 53 65 54 65 55 65 56 65 57 65 58 65 59 65 60
Dimensi dalam (mm) P L T 432 318 180 432 343 201 432 327 183 432 332 184 432 336 186 432 341 187 477 304 189 477 308 190 477 312 192 432 359 193 432 363 195
Dimensi luar (mm) P 452 452 452 452 452 452 497 497 497 452 452
L 338 363 347 352 356 361 324 328 332 379 383
T 200 221 203 204 206 207 209 210 212 213 215
Ka
Kb
Kc
N
9 9 9 9 9 9 10 10 10 9 9
8 8 8 8 8 8 7 7 7 8 8
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
144 144 144 144 144 144 140 140 140 144 144
Dari hasil simulasi berdasarkan diameter yang berbeda dalam selang 6070 mm untuk diameter major dan 50-60 mm untuk diameter minor dapat dilihat bahwa kenaikan besarnya diameter buah dapat mempengaruhi dimensi dalam,
45
dimensi luar kemasan, jumlah buah dan jumlah susunan buah. Hasil simulasi ini akan menentukan range dari diameter major dan minor yang dapat dijadikan batasan dari input yang akan menghasilkan output (jumlah buah dan jumlah susunan buah) yang hampir sama. Dapat dilihat pada Tabel 10, range diameter yang menghasilkan jumlah buah dan susunan buah yang sama adalah 61-65 mm untuk diameter major. Pada range tersebut dihasilkan pola penyusunan dengan nilai Ka = 9, Kb = 8 dan Kc = 4 dan jumlah buah sebanyak 144 buah. Pada Tabel 7, range diameter yang menghasilkan pola susunan buah dan jumlah buah yang sama adalah pada range antara 50-55 mm untuk diameter minor. Pada range tersebut juga dihasilkan pola penyusunan dengan nilai Ka = 9, Kb = 8 dan Kc = 4 dan jumlah buah sebanyak 144 buah. Range diameter yang dapat dijadikan referensi oleh pengguna pada komoditas elipsoidal untuk jenis kemasan kayu adalah antara 61-65 mm untuk diameter major dan 50-55 mm untuk diameter minor. Kedua range tersebut menghasilkan pola penyusuanan buah yang sama dan dimensi kemasan yang memiliki selisih nilai 1-30 mm.
b. Berat komoditas
Sama halnya dengan simulasi pada komoditas berbentuk spheroidal simulasi untuk range berat yaitu antara 100-110 gram. Dengan data masukan lain yaitu diameter major 65 mm, diameter minor 55 mm, berat kemasan 15 kg, tinggi susunan 2 m, kelas jalan dalam kota dengan jarak tempuh 100 km dan luasan ventilasi sebesar 10 persen. Hasil simulasi dapat dilihat pada Tabel 12.
46
Tabel 12. Dimensi rancangan pengemas dan pola susunan buah dalam kemasan hasil simulasi paket program dengan berat 100-110 gram pada komoditas elipsoidal. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Berat (gr) 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
Dimensi dalam (mm) P L T 432 341 187 432 341 187 432 341 187 432 341 187 432 341 187 432 341 187 523 382 147 432 341 187 477 382 147 477 382 147 432 259 228
Dimensi luar (mm) P L T 452 361 207 452 361 207 452 361 207 452 361 207 452 361 207 452 361 207 543 402 167 452 361 207 497 402 167 497 402 167 452 279 248
Ka
Kb
Kc
N
9 9 9 9 9 9 11 9 10 10 9
8 8 8 8 8 8 9 8 9 9 6
4 4 4 4 4 4 3 4 3 3 5
144 144 144 144 144 144 148 144 135 135 135
Berdasarkan hasil simulasi pada Tabel 8 dapat dilihat bahwa pada range 100-105 gram tidak terjadi perubahan dimensi kemasan maupun pola susunan buah. Dimensi dalam pada range tersebut adalah 432 x 341 x 187 mm dan dimensi luar sebesar 452 x 361 x 207. Nilai Ka, Kb, Kc dan jumlah buah adalah sembilan, delapan, empat dan jumlah buah sebanyak 144 buah. Range berat ini dapat dijadikan referensi dalam memasukan data input agar menghasilkan output yang memiliki nilai yang sama.
3. Pengaruh luasan ventilasi terhadap nilai compression strength
Untuk mengetahui pengaruh ventilasi terhadap nilai kekuatan kemasan maka diambil satu hasil simulasi (seperti pada Gambar 10) yang menghasilkan dimensi luar kemasan yaitu 534 x 346 x 223 mm, dengan tipe kemasan tipe satu, tipe sambungan dua paku dan luas ventilasi sebesar sepuluh persen dihasilkan nilai kekuatan kemasan (compression strength) sebesar 298 kgf. Dengan menggunakan perhitungan menggunakan persamaan 4, data input yang sama dan luasan ventilasi sebesar 15 persen dihasilkan nilai kekuatan kemasan sebesar 285.25 kgf. Nilai compression force yang dihasilkan pada simulasi tersebut yaitu sebesar 177 kgf. Dapat dikatakan pada kemasan kayu dengan menggunakan luasan ventilasi seluas 15 persen masih dapat menahan kemasan dari kerusakan akibat compression force yang terjadi karena proses transportasi.
47
Pada kemasan karton pengaruh luasan ventilasi yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 13. Masukkan pada simulasi tersebut adalah diameter buah sebesar 70 mm, berat buah 105 gram, berat kemasan 16 kg, tinggi susunan 2 m, kelas jalan dalam kota dengan jarak tempuh 100 km dihasilkan dimensi luar kemasan 595 x 398 x 250 mm, tipe flute A dan tipe kemasan FTC. Nilai compression force dari masukkan tersebut adalah 122 kgf. Tabel 13. Pengaruh luasan ventilasi terhadap nilai compression strength pada kemasan karton. luasan ventilasi 1% 3%
Compression Strength (kgf) oblong samping oblong atas circle 141 143 153 129.14 123.97 133.12
Pada tabel diatas pada luasan ventilasi satu persen adalah hasil dari simulasi program sedangkan pada luasan tiga persen adalah hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan 4. Dengan luasan ventilasi sebesar tiga persen baik untuk tipe ventilasi oblong maupun circle masih menghasilkan nilai compression strength diatas nilai compression force, sehingga dapat dikatakan kemasan tersebut masih layak untuk dipakai.
48
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
1. Packaging Design System ( PDS ) III merupakan pengembangan dari PDS I dan PDS II. PDS III memiliki kelebihan dibandingkan dengan PDS II, program ini dapat mensimulasikan dua buah jenis kemasan dengan dua buah bentuk buah secara simultan. Pengguna dapat mensimulasikan jenis kemasan dengan bahan kayu dengan bentuk elipsoidal maupun bola begitu juga dengan kemasan karton dapat disimulasikan dengan bentuk elipsoidal dan bola. 2. Program PDS III memiliki dua jenis form yaitu form input dan form output dengan tampilan yang lebih menarik. Data input yang dimasukkan pada form input adalah data individu buah, data kemasan dan data transportasi. Data individu buah terdiri dari berat rata-rata individu buah dalam satuan gram dan diameter buah dalam satuan mm. Data kemasan terdiri dari berat isi kemasan dalam satuan kg dan tinggi susunan kemasan dalam ruang angkut atau ruang simpan dalam satuan meter. Form output menampilkan desain kemasan, susunan buah dalam kemasan dan susunan kemasan dalam ruang angkut. 3. Berdasarkan simulasi untuk komoditas spheroidal pada kemasan kayu range yang dapat digunakan sebagai data input memiliki kombinasi dengan diameter yaitu antara 64-70 mm dan berat antara 100-101 gram. Kombinasi range ini dapat dijadikan sebagai referensi oleh pengguna agar dapat menyusun buah dalam kemasan dengan pola susunan yang sama. 4. Simulasi untuk komoditas elipsoidal pada kemasan kayu menghasilkan range yang dapat digunakan sebagai data input yaitu diameter antara 61-65 mm untuk diameter major, 50-55 untuk diameter minor dan berat antara 100-105 gram. Kombinasi range ini dapat dijadikan sebagai referensi oleh pengguna agar dapat menyusun buah dalam kemasan dengan pola susunan yang sama.
B. Saran
1. Untuk menyempurnakan paket program Packaging Design System diperlukan perhitungan tentang biaya yang diperlukan untuk merancang kemasan,
49
sehingga pemilihan kemasan oleh program adalah kemasan terbaik dari segi kekuatan, efisiensi ruang angkut atau ruang simpan dan efisiensi biaya. 2. Dalam pembangunan program juga memiliki beberapa keterbatasan dalam perhitungan faktor koreksi pada kemasan kayu, diperlukan faktor koreksi yang lebih akurat sehingga output yang dihasilkan lebih akurat lagi. 3. Pada program untuk kemasan kayu perlu ditambahkan lagi jenis kayu untuk kemasan agar kemasan yang dihasilkan lebih variatif lagi sehingga pengguna memiliki banyak alternatif pilihan jenis kayu yang akan digunakan. Pada program ini juga perlu ditambahkan tipe kemasan kayu agar tipe kemasan lebih bervariasi lagi. 4. Kelas jalan yang dipakai dalam program masih terbatas pada beberapa asumsi, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan amplitudo dan frekuensi yang akan dipakai agar kelas jalan mendekati dengan keadaan yang sebenarnya.
50
DAFTAR PUSTAKA
Afriansyah, Andreas A. 2005. Pengembangan Sistem Perancangan Kemasan Kayu Untuk Distribusi Produk Pertanian (Studi Kasus Produk Pertanian Berbentuk Bulat). Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor. Anonim. 1982. Paper, Paper Converting, Plastics and Other Packaging Industry. Small Business Publication, New York, USA. Darmawati, E. 1994. Simulasi Komputer untuk Perancangan Kemasan Karton Gelombang dalam Pengangkutan Buah-buahan. Tesis. Program Studi Keteknikan Pertanian, IPB, Bogor. Griffin, R. C. Dan S. Sacharow. 1980. Principles of Food Packaging. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. Harvey, J.D. 1986. Manual on Wooden Packaging : Special Programme for Export Packaging. International Trade Centre UNCTAD/GATT, Geneva. Japanese Standards Association. 1984. Japanese Industrial Standards : Wooden Box for Export Packaging. JIS z 1402-1984 Kuntadi, Panca R. 2005. Pengembangan Sistem Bantu Komputer untuk Perancangan Kemasan Karton untuk Distribusi Produk Hortikultura (Studi Kasus produk Pertanian Berbentuk elips (Tomat gondol)). Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor. Lott, A. R. 1977. Solid and Corrugated Fibreboard Cases. Di dalam Paine, F. A. 1977. The Packaging Media. Blackie&Son Ltd, London, Inggris. Martawijaya, Abdurahim. 1989. Atlas Kayu Indonesia. Departemen Kehutanan. Bogor. Paine, F. A. Dan H. Y. Paine. 1983. A Handbook of Food Packaging. Leonard Hill, London. Peleg, K. 1985. Produce Handling, Packaging, and Distribution. AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut, USA. Poernomo. 1978. Masalah Pengepakan dalam Pemasaran Hasil Hortikultura. Hortikultura, No.5 5 : 107-111.
51
Rawson, M. 1977. Timber and Plywood Cases and Crates-The Packaging Media.Blackie & Son Ltd. London Wiraatmadja. Sutedja, Agus Herindajanto, Lien Herlina. 1991. Standarisasi Kemasan Komoditas Hortikultura Ekonomi Tinggi Dalam Rangka Meningkatkan Efisiensi Penanganan pasca Panen dan Ekspor Non Migas. Laporan Penelitian. Fakultas teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
52
LAMPIRAN
53
Lampiran 1. Penggalan syntax programming untuk perhitungan kemasan kayu. Private Sub CmdLanjut_Click() Dim dimensimax(0 To 9), Jalan(0 To 3) Dim Pluar(100), Lluar(100), Tluar(100), beratPak1(100) Dim BrhK(50), BrhI(50), cs(100), cf(100), tumpuk(50), susun(50) As Integer Dim i, h, Brt, j, fk, vol, Brj, kec, s, syarat, palet Dim a, b, batasAtas, batasBawah, DeltaX, DeltaY, DeltaZ, sum, jkc, jkb, luasL, luasD, luas Dim jka, NProduk1, berat1, l1, w1, d1, aman, dt, g, Fstatis, Fdinamis, M, w, Y, qq Dim sy, pilih, susun2, cs2, cf2, ka2, kb2, kc2, nproduk2, t, f, DB, SS, AB, Pm(3), k Dim panjang2, lebar2, tinggi2, Pdsg2, Ldsg2, Tdsg2, Pluar2, Lluar2, Tluar2 Dim BrhK2, BrhI2, tumpuk2, beratpak12, hkayu Dim Panjang(500), Lebar(500), Tinggi(500) Dim ka(50), kb(50), kc(50), NProduk(50) Dim Panjang1(50, 50), Lebar1(50, 50), Tinggi1(50, 50) Dim Pluar1(50, 50), Lluar1(50, 50), Tluar1(50, 50) Dim cs1(50, 50), cf1(50, 50), ka1(50, 50), kb1(50, 50), kc1(50, 50) Dim BrhK1(50, 50), BrhI1(50, 50), nproduk3(50, 50) Dim beratpak11(50, 50), hNProduk Dim h1susun(200), h1cs(200), h1cf(200), h1ka(200), h1kb(200), h1kc(200), h1NProduk(200) Dim h1Panjang(200), h1Lebar(200), h1Tinggi(200), kayu(200) Dim h1Pluar(200), h1Lluar(200), h1Tluar(200), h1BrhK(200), h1BrhI(200), h1tumpuk(200), h1beratpak1(200) Dim beratkem, z(100), Fkt(100), Fks(100), omega, Nbest Dim Error, cssim(10, 10, 3, 2), Pmbest, Zbest, Tkembest, Tsambest, csteori(100, 100), Diameter, kabest, kbbest, kcbest Dim Vent As Single h = 10 'mm g = 9.8 'mm/s^2 berat = Val(TxtBrtBuah.Text) a = Val(TxtDmBuah.Text) / 2 'mm b = Val(TxtDmBuah.Text) / 2 'mm beratkem = Val(TxtBrtKem.Text) Diameter = Val(TxtDmBuah.Text) DeltaX = 0.82 * a DeltaY = 0.82 * b DeltaZ = DeltaY batasAtas = (beratkem * 1000) + (0.05 * (beratkem * 1000)) batasBawah = (beratkem * 1000) - (0.05 * (beratkem * 1000)) sum = 0
55
For jkc = 1 To 30 For jkb = 2 To 30 For jka = 2 To 30 If (jkc < jka) Or (jkc < jkb) Then NProduk1 = Int((jka * jkb * jkc) / 2) berat1 = NProduk1 * berat If berat1 > batasBawah And berat1 < batasAtas Then l1 = (2 * a) + ((jka - 1) * ((0.5 * DeltaX) + a)) w1 = (2 * b) + ((jkb - 1) * ((0.5 * DeltaX) + b)) d1 = (2 * b) + ((jkc - 1) * ((0.5 * DeltaX) + b)) If (w1 < l1 And w1 >= 0.5 * l1) And (d1 <= l1) Then If (l1 > 400 And l1 < 600) And (w1 > 300 And w1 < 400) Or (d1 >= 200 And d1 < 600) Then sum = sum + 1 Panjang(sum) = l1 Lebar(sum) = w1 Tinggi(sum) = d1 ka(sum) = jka kb(sum) = jkb kc(sum) = jkc NProduk(sum) = NProduk1 beratPak1(sum) = berat1 'cxcxzp = MsgBox("P=" & Panjang(sum) & "L=" & Lebar(sum) & "T=" & Tinggi(sum)) End If End If End If End If Next jka Next jkb Next jkc
'dimensi design,luar, dan dalam For i = 1 To sum Pluar(i) = Panjang(i) + (2 * h) Lluar(i) = Lebar(i) + (2 * h) Tluar(i) = Tinggi(i) + (2 * h) z(i) = 2 * (Pluar(i) + Lluar(i)) / 10 Next i 'Faktor koreksi If Option1.Value = True Then Fkv = 1 If Option2.Value = True Then Fkv = 0.829216 If Option3.Value = True Then Fkv = 0.780666
56
If Option4.Value = True Then Fkv = 0.700322 'Faktor koreksi Tipe kemasan 'originalFkt(1) = 0.429771 ' Fkt(2) = 0.439541 ' Fkt(3) = 0.590666 Fkt(1) = 0.629771 Fkt(2) = 0.739541 Fkt(3) = 0.790666 'Faktor koreksi Sambungan pada kemasan Fks(1) = 1 Fks(2) = 1.007077 'nilai Y If Combo2.Text = "Jalan Dalam Kota" Then Y = 0.01296: kec = 60: f = 6 ElseIf Combo2.Text = "Jalan Luar Kota" Then Y = 0.01742: kec = 60: f = 3 Else: Combo2.Text = "Jalan Berbatu (Aspal)" Y = 0.01709: kec = 40: f = 4 End If 'Menghitung cf For i = 1 To sum s = Val(TxtJrkTempuh.Text) tumpukan = Val(tumpukan.Text) n = (tumpukan * 100) / (CInt(Tluar(i)) / 10) Fstatis = (n - 1) * beratkem t = (s / kec) * 3600 omega = 2 * ((22 / 7) * f) qq = Sin(omega * t) Fdinamis = beratkem * (n - 1) * (omega ^ 2) * Y * qq dt = Fstatis / Fdinamis fk = 1 / dt cf(i) = beratkem * (n - 1) * fk If cf(i) > cfbest Then cfbest = cf(i) Next i Pm(1) = 33.6 '(Jeungjing) Pm(2) = 42.6 '(Tusam) Pm(3) = 26.6 '(Aghatis) Error = 100000 For i = 1 To 3 For j = 1 To 5 For k = 1 To 3 For l = 1 To 2
57
csteori(i, j) = 1.82 * Pm(i) * Sqr(h / 10) * Sqr(z(j)) cssim(i, j, k, l) = csteori(i, j) * Fkt(k) * Fks(l) * Fkv If cssim(i, j, k, l) >= cfbest Then If Abs(cssim(i, j, k, l) - cfbest) < Error Then Error = Abs(cssim(i, j, k, l) - cfbest) csimbest = cssim(i, j, k, l) Pmbest = Pm(i) Zbest = z(j) Pbest = Pluar(i) Lbest = Lluar(i) Tbest = Tluar(i) Pjgbest = Panjang(i) Lbrbest = Lebar(i) Tgbest = Tinggi(i) Tkembest = Fkt(k) Tsambest = Fks(l) kabest = ka(i) kbbest = kb(i) kcbest = kc(i) Nbest = NProduk(i) End If End If Next l Next k Next j Next i 'vnnv = MsgBox("ka = " & kabest & "kb = " & kbbest & "kc = " & kcbest & "N = " & Nbest) 'mvmv = MsgBox(cfbest) If Pmbest = Pm(1) Then Jky = "Jeungjing" ElseIf Pmbest = Pm(2) Then Jky = "Tusam" Else: Jky = "Aghatis" End If If Tkembest = Fkt(1) Then Tkem = "Tipe 1" ElseIf Tkembest = Fkt(2) Then Tkem = "Tipe 2" Else: Tkem = "Tipe 3" End If If Tsambest = Fks(1) Then Tsam = "Sambungan 2 paku" Else: Tsam = "Sambungan 3 paku" End If
58
If Fkv = 1 Then Ven = "0%": Vent = 0 If Fkv = 0.829216 Then Ven = "5%": Vent = 0.05 If Fkv = 0.780666 Then Ven = "10%": Vent = 0.1 If Fkv = 0.700322 Then Ven = "15%": Vent = 0.15
59
Lampiran 2. Penggalan syntax programming untuk perhitungan kemasan karton. Dim Pluar(100, 2), Lluar(100, 2), Tluar(100, 2), beratPak1(100) Dim BrhK(3), BrhI(3), cs(100), cf(100), tumpuk(50), susun(50) As Integer Dim i, Brt, j, fk, vol, Brj, kec, s, syarat, palet Dim a, b, batasAtas, batasBawah, DeltaX, DeltaY, DeltaZ, sum, jkc, jkb, luasL, luasD, luas Dim jka, NProduk1, berat1, l1, w1, d1, aman, dt, g, Fstatis, Fdinamis, M, w, Y, qq Dim sy, pilih, susun2, cs2, cf2, ka2, kb2, kc2, nproduk2, t, f, DB, SS, AB, Pm(3), k Dim panjang2, lebar2, tinggi2, Pdsg2, Ldsg2, Tdsg2, Pluar2, Lluar2, Tluar2 Dim BrhK2, BrhI2, tumpuk2, beratpak12, hkayu Dim Panjang(500), Lebar(500), Tinggi(500) Dim ka(50), kb(50), kc(50), NProduk(50) Dim Panjang1(50, 50), Lebar1(50, 50), Tinggi1(50, 50) Dim Pluar1(50, 50), Lluar1(50, 50), Tluar1(50, 50) Dim cs1(50, 50), cf1(50, 50), ka1(50, 50), kb1(50, 50), kc1(50, 50) Dim BrhK1(50, 50), BrhI1(50, 50), nproduk3(50, 50) Dim beratpak11(50, 50), hNProduk Dim h1susun(200), h1cs(200), h1cf(200), h1ka(200), h1kb(200), h1kc(200), h1NProduk(200) Dim h1Pluar(20), h1Lluar(20), h1Tluar(200), h1BrhK(200), h1BrhI(200), h1tumpuk(200), h1beratpak1(200) Dim beratkem, z(50, 2), Fkt(2), Fkf(3), omega, Fkv Dim Error, cssim, Pmbest, Zbest, Tkembest, Tsambest, csteori, h(3), Pdsg(20), Ldsg(20), Tdsg(20), flap(20), Psheet(20) Dim Lsheet(20), Psheetbest, Lsheetbest, Flapbest
g = 9.8 'mm/s^2 berat = Val(TxtBrtBuah.Text) a = Val(TxtDmBuah.Text) / 2 'mm b = Val(TxtDmBuah.Text) / 2 'mm beratkem = Val(TxtBrtKem.Text)
DeltaX = 0.82 * a DeltaY = 0.82 * b DeltaZ = DeltaY batasAtas = (beratkem * 1000) + (0.05 * (beratkem * 1000)) batasBawah = (beratkem * 1000) - (0.05 * (beratkem * 1000)) sum = 0 For jkc = 1 To 30 For jkb = 2 To 30 For jka = 2 To 30
60
If (jkc < jka) Or (jkc < jkb) Then NProduk1 = Int((jka * jkb * jkc) / 2) berat1 = NProduk1 * berat If berat1 > batasBawah And berat1 < batasAtas Then l1 = (2 * a) + ((jka - 1) * ((0.5 * DeltaX) + a)) w1 = (2 * b) + ((jkb - 1) * ((0.5 * DeltaX) + b)) d1 = (2 * b) + ((jkc - 1) * ((0.5 * DeltaX) + b)) If (w1 < l1 And w1 >= 0.5 * l1) And (d1 <= l1) Then If (l1 > 400 And l1 < 600) And (w1 > 300 And w1 < 400) Then sum = sum + 1 Panjang(sum) = l1 Lebar(sum) = w1 Tinggi(sum) = d1 ka(sum) = jka kb(sum) = jkb kc(sum) = jkc NProduk(sum) = NProduk1 beratPak1(sum) = berat1 End If End If End If End If Next jka Next jkb Next jkc 'desain dimensi luar 'Thickness dari masing2 flute h(1) = 5.12 'flute A (mm) h(2) = 3.13 'flute B (mm) h(3) = 7.93 'flute AB (mm)
'ECT dari tiap flute (kgf/cm) Pm(1) = 7.8783 'flute A Pm(2) = 6.0775 'flute B Pm(3) = 11.1067 'flute AB 'Faktor koreksi akibat flute Fkf(1) = 0.7 'flute A Fkf(2) = 0.66 'flute B Fkf(3) = 0.47 'flute AB 'Faktor koreksi akibat tipe Fkt(1) = 1 'RSC Fkt(2) = 1.85 'FTC
61
'Faktor koreksi akibat Ventilasi If Option1.Value = True Then Fkv = 0.9255 If Option2.Value = True Then Fkv = 0.8317 If Option3.Value = True Then Fkv = 0.7277 'nilai Y If Combo2.Text = "Jalan Dalam Kota" Then Y = 0.01296: kec = 60: f = 6 ElseIf Combo2.Text = "Jalan Luar Kota" Then Y = 0.01742: kec = 60: f = 3 Else: Combo2.Text = "Jalan Berbatu (Aspal)" Y = 0.01709: kec = 40: f = 4 End If
'Menghitung P,cs dan dimensi terpilih aman = 2 For i = 1 To sum For t = 1 To 2 For r = 1 To 3 If t = 1 Then Pluar(i, t) = Panjang(i) + (2 * h(r)) Lluar(i, t) = Lebar(i) + (2 * h(r)) Tluar(i, t) = Tinggi(i) + (2 * h(r)) z(i, t) = 2 * (Pluar(i, t) + Lluar(i, t)) / 10 Pdsg(i, t) = (Panjang(i) + 6) + aman Ldsg(i, t) = (Lebar(i) + 6) + aman Tdsg(i, t) = (Tinggi(i) + 9) flap(i, t) = ((Ldsg(i) + 5) / 2) Psheet(i, t) = jf + (2 * Pdsg(i)) + Ldsg(i) + (Ldsg(i) - 3) Lsheet(i, t) = (2 * flap(i)) + Tdsg(i) Else Pluar(i, t) = Panjang(i) + (4 * h(r)) Lluar(i, t) = Lebar(i) + (4 * h(r)) Tluar(i, t) = Tinggi(i) + (4 * h(r)) z(i, t) = 2 * (Pluar(i, t) + Lluar(i, t)) / 10 Pdsg(i) = (Panjang(i) + 6) + aman Ldsg(i) = (Lebar(i) + 6) + aman Tdsg(i) = (Tinggi(i) + 9) flap(i) = ((Ldsg(i) + 5) / 2) Psheet(i) = jf + (2 * Pdsg(i)) + Ldsg(i) + (Ldsg(i) - 3) Lsheet(i) = (2 * flap(i)) + Tdsg(i) End If Next r Next t Next i
62
For i = 1 To sum For t = 1 To 2 s = Val(TxtJrkTempuh.Text) tumpukan = Val(TxtTumpukan.Text) n = (tumpukan * 100) / (Tluar(i, t) / 10) Fstatis = (n - 1) * beratkem t = (s / kec) * 3600 omega = 2 * ((22 / 7) * f) qq = Sin(omega * t) Fdinamis = beratkem * (n - 1) * (omega ^ 2) * Y * qq dt = Fstatis / Fdinamis fk = 1 / dt cf(i) = beratkem * (n - 1) * fk If cf(i) > cfbest Then cfbest = cf(i) Next t Next i Error = 100000 For i = 1 To sum For r = 1 To 3 For t = 1 To 2 csteori = 1.82 * Pm(r) * Sqr(h(r) / 10) * Sqr(z(i, t)) cssim = csteori * Fkt(t) * Fkf(r) * Fkv 'If cssim >= cfbest Then If Abs(cssim - cfbest) < Error Then Error = Abs(cssim - cfbest) csimbest = cssim Pmbest = Pm(r) Zbest = z(i, t) Pbest = Pluar(i, t) Lbest = Lluar(i, t) Tbest = Tluar(i, t) Pjgbest = Panjang(i) Lbrbest = Lebar(i) Tgbest = Tinggi(i) Tkembest = Fkt(t) TFlutebest = Fkf(r) Psheetbest = Psheet(i) Lsheetbest = Lsheet(i) Flapbest = flap(i) Nbest = NProduk(i) End If 'End If Next t Next r Next i
63
If Tkembest = 1 Then Tkem = "RSC" If Tkembest = 1.85 Then Tkem = "FTC" If TFlutebest = 0.7 Then TFlute = "flute A" If TFlutebest = 0.66 Then TFlute = "flute B" If TFlutebest = 0.47 Then TFlute = "flute AB"
Load Form9 Form9.Show Unload Form4 End Sub Private Sub OptOblong_Click() Option4.Visible = True: Option5.Visible = True: Option6.Visible = True: Check1.Visible = True: Check2.Visible = True Label13.Visible = True:: Label15.Visible = True Option1.Visible = False: Option2.Visible = False: Option3.Visible = False Label14.Visible = False End Sub Private Sub OptCircle_Click() Option1.Visible = True: Option2.Visible = True: Option3.Visible = True Label14.Visible = True Option4.Visible = False: Option5.Visible = False: Option6.Visible = False: Check1.Visible = False: Check2.Visible = False Label13.Visible = False:: Label15.Visible = False End Sub Public Sub form_load() With Combo2 .AddItem "Jalan Dalam Kota" .AddItem "Jalan Luar Kota" .AddItem "Jalan Berbatu" End With
64
Lampiran 3. Form hasil rancangan berdasarkan jenis kemasan dan bahan yang dipilih.
a. Desain kemasan kayu untuk komoditas elipsoidal
65
66
b. Desain kemasan karton untuk komoditas elipsoidal.
67
68
69
