Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung]
RANCANG BANGUN DAN EVALUASI TEKNO-EKONOMI ALAT PERONTOK POKEM (Setaria italica) Design and Techno-economic Evaluation of Pokem (Setaria italica) Tresher Machine Istalaksana* dan Paulus Payung
Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Negeri Papua Manokwari, Papua Barat, 98314 *Penulis Korespondensi: email
[email protected]
ABSTRAK Proses perontokan Pokem (Gandum Papua) masih banyak dilakukan dengan menggunakan alat tradisional dengan kapasitas yang sangat terbatas. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang-bangun alat perontok Pokem, munguji performansi dari alat perontok dan meakukan evaluasi tekno-ekonomi mesin perontok Pokem. Hasil penelitian menunjukkan mesin perontok Pokem berhasil dirancang dan dibuat dengan kapasitas perontokan sebesar 6.54 kg/hr, efisiensi perontokan 94%, dan persentase pemisahan batang sebesar 78%. Evaluasi teknoekonomi meunjukkan nilai Net Present Value (NPV) sebesar Rp. 18796600, BCR sebesar 2.52, IRR sebesar 64%, dan suku bunga komersial yang lebih tinggi yaitu 17%. Payback Period (PBP) dari mesin perontok Pokem ini adalah 1.7 years. Hasil ini menunjukkan bahwa mesin perontok Pokem memiliki potensi untuk dikembangkan di Papua. Kata kunci: Pokem, evaluasi tekno-ekonomi, perontok, rancang-bangun ABSTRACT The threshing process of pokem (papua wheat) is still carried out with a traditional equipment with very limited capacity. The aim of this study was to design the thresher, test the performance of the threser as well as carried out techno-economic evaluation of Pokem threshing machine. The results showed that the threser was successfully built with 6.54 kg/hr of threshing capacity, efficiency of threshing of 94% and stem separation percentage of 78%. The techno-economic evaluation show the Net Present Value (NPV) of Rp. 18796600, BCR of 2.52, IRR of 64% and bigger commercial rate of interests (17%). The Payback Period (PBP) was 1.7 years. This results shows that the Threser machine has a potential to be developed in Papua. Keywords: Pokem, techno-economic evaluation, pokem thresher, design construct Pokem sangat berpotensi sebagai sumber pangan alternatif dan berfungsi sebagai sumber karbohidrat khususnya serelia (Budi, 2003) sehingga dapat digunakan untuk program pengembangan pangan lokal Papua. Pokem dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan hidup rumah tangga, industriindustri pengolahan makanan dan sektor-sektor lainnya. Selain itu, menurut (Budi, 2003) pokem telah digunakan oleh masyarakat yang bermukim di daerah pedalaman Papua pada jaman Belanda
PENDAHULUAN Pokem merupakan tumbuhan sejenis gandum yang banyak tumbuh di Papua, Tumbuhan ini sudah lama dikenal dan dibudidayakan oleh masyarakat Papua khususnya di Kabupaten Biak Numfor. Di Indonesia pokem lebih dikenal dengan nama Juwawut atau dengan nama latin Juwawut Pennisetum. Pokem dapat tumbuh bebas di lahan kering tanpa tergantung pada pengairan/irigasi yang memadai (Zooleh, H. et al., 2011)
209
Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung] sebagai makanan kesehatan, khususnya ibu hamil, makanan tambahan anak balita, dan lain-lain. Salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam pengembangan pokem sebagai pangan alternatif di Papua adalah masalah teknologi pascapanen. Teknologi pascapanen pokem sangat penting bagi masyarakat karena merupakan jenis tanaman yang menghasilkan ukuran biji yang sangat kecil dengan diameter 1 sampai 1,2 mm, sehingga memerlukan penanganan secara khusus agar kualitas tepung yang dihasilkan lebih baik (Jading dan Bahri, 2005). Pengolahan pascapanen pokem oleh masyarakat di Papua khusussnya Kabupaten Biak Numfor masih menggunakan cara tradisional yang sangat sederhana atau konvensional, karena belum tersedianya peralatan dan mesin pascapanen yang lebih baik, sehingga faktor inilah yang menyebabkan masyarakat tidak serius membudidayakan pokem. Untuk mengoptimalkan proses penanganan pascapanen pokem (gandum Papua) maka diperlukan ketersediaan peralatan melalui perancangan yang dapat bekerja lebih cepat dan kontinyu, efisien, serta mudah dioperasikan oleh masyarakat di Kabupaten Biak Numfor (Payung dkk, 2009).
Pengujian Alat Pengujian alat bertujuan untuk mengetahui kinerja alat perontok pokem yang telah dirancang bangun.Parameter yang diamati adalah kapasitas perontokkan, efisiensi perontokkan dan persentase pemisahan malai dengan formulasi sebagai berikut:
Keterangan: B1 : biji pokem yang terontok (kg) B2 : biji pokem tidak terontok (kg) M1 : Malai yang keluar pada pada keluaran malai (kg) M2 : Malai yang terbawa pada keluaran bijian (kg) t : Waktu perontokan (jam) Analisis Finansial Kriteria-kriteria yang digunakan dalam melakukan suatu evaluasi terhadap investasi proyek berpedoman pada Husnan dan Suwarsono (1997) yaitu: 1) NPV (Net Present Value), adalah metode untuk menghitung selisih antara nilai sekarang investasi dengan nilai sekarang penerimaan-penerimaan kas bersih (operasional maupun terminal cash flow) di masa yang akan datang. Jika NPV lebih besar dari nol maka proyek layak untuk dilaksanakan sebaliknya jika lebih kecil dari nol tidak layak untuk dilaksanakan; 2) IRR (Internal Rate off Return) adalah tingkat diskonto pada saat NPV sama dengan nol dan dinyatakan dalam persen. Proyek dinyatakan layak apabila nilai IRR lebih tinggi dari suku bunga yang berlaku; 3) Net B/C (Net Benefit-Cost Ratio) merupakan angka perbandingan antara jumlah PV yang bernilai positif dengan jumlah PV yang bernilai negatif. Jika Net B/C lebih besar sama dengan satu dan tidak layak jika Net B/C kurang dari satu; 4) Pay Back Period (PBP), merupakan kriteria tambahan dalam analisis kelayakan untuk melihat periode waktu yang diperlukan dalam melunasi seluruh pengeluaran investasi.
BAHAN DAN METODE Lokasi dan Waktu Perancangan dan pengujian alat dilaksanakan di Workshop Jurusan Teknologi Pertanian Universitas Negeri Papua dan Kabupaten Biak Numfor dilaksanakan pada bulan Mei - Desember 2012 Peralatan dan Bahan Peralatan yang yang digunakan pada perancangan alat ini adalah gergaji besi, mesin bor, kunci ring/pas, meter dan peralatan bengkel lainnya. Sedangkan bahan yang digunakan untuk perancangan berupa plat besi 2.8 mm, besi siku 4 x 4 cm, lager, As 1 inci, baut, mur, karet (plat belt), dan pokem untuk bahan pengujian. Rancangan alat perontok ini terdiri dari penutup perontok, tempat pemasukan (input), pengumpan, komponen transmisi daya, rangka alat, silinder perontok, pengeluaran malai, dinding perontok, pengeluaran biji, serta bagian pemisah, pengembus.
210
Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung] mengoperasikan alat tersebut dan faktor fisik bahan. Namun di sisi lain kapasitas yang diperoleh sudah sangat banyak jika dibandingkan dengan kapasitas perontohkan secara manual mengggunakan kedua tangan manusia yang dilakukan petani pokem di Papua seperti di Numfor sebagai sentra pokem di Papua. Untuk memperoleh 1 kg biji pokem secara tradisional membutuhkan waktu perontokkan 2 - 2.5 jam
HASIL DAN PEMBAHASAN Tinjauan dan Evaluasi Alat Telah dirancang suatu alat perontok pokem (Gandum Papua) yang diperuntukkan untuk merontokkan atau memisahkan biji pokem dari malainya. Prototipe alat perontok ini digerakkan oleh satu tenaga manusia dengan sistim engkol. Mekanisme kerja alat ini adalah dengan prinsip gesekan antara permukaan silinder yang bergerak dan permukaan karet yang diam.
Efisiensi perontokan Efisiensi perontokkan merupakan perbandingan antara biji pokem yang terontok dengan biji terontok di tambah pokem tak terontok (total biji pokem) (persamaan 2). Efisiensi perontokan yang diperoleh dari alat perontok ini diperlihatkan pada Tabel 2. Biji pokem yang terontok keluar dari saluran pengeluaran biji pokem (Gambar 1.) dan biji pokem yang tidak terontok sebagian besar keluar bersama malai dari saluran pengeluaran malai Rata-rata efisiensi perontokan yang dihasilkan dari alat rancangan cukup tinggi dengan efisensi 94.62%. Salah satu
Kapasitas Perontokan Kapasitas perontontokan yaitu biji pokem yang dihasilkan dari perontohkan dengan alat perontok hasil rancangan per jam (persamaan 1). Kapasitas yang diperoleh diperlihatkan pada Tabel 1. Pengujian dilakukan selama 5 ulangan dengan jumlah bahan dan waktu perontokan yang berbedabeda. Berdasarkan Tabel 1. Rata-rata kapasitas perontokan yang diperoleh adalah 6.5 kg/jam. Kapasitas dari alat ini masih terbatas, hal ini kemungkinan besar keterbatasan kecepatan tenaga manusia yang
Tabel.1. Kapasitas perontokkan yang dilakukan selama lima kali ulangan Ulangan ke-
Pokem terontok (kg)
Waktu (jam)
Kapasitas perontokan (kg/jam)
1
9.73
1.33
7.30
2
4.37
0.60
7.28
3 4 5
7.99 5.20 6.14
1.27 1.02 0.92
6.31 5.11 6.70
6.77
1.03
6.54
Rata-rata
Gambar 1. Proses uji kinerja alat perontok pokem hasil rancangan
211
Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung] faktor yang sangat berpengaruh terhadap efisiensi perontokkan adalah kerapatan atau lebar sela antara permukaan silinder yang bergerak dan permukaan karet yang diam. Dimana semakin lebar sela-sela antara permukaan silinder dan permukaan karet maka pokem yang terontok berkurang karena kurangnya gesekan. Dan sebaliknya semakin sempit sela-sela antara permukaan silinder dan permukaan karet semakin tinggi pokem terontok namun terkadang terasa berat menggerakkan silindernya karena sering terjadi hambatan dari pokem yang tertumpuk.
Selain faktor blower, kurang persentase pemisahan malai juga diakibatkan oleh terlalu lebarnya sela-sela saringan sehingga banyak malai yang keluar bersama dengan biji pokem rontokan. Analisis Finansial Analisis finansial suatu proyek bertujuan untuk mengkaji kelayakan suatu proyek dalam mengambil keputusan layak tidaknya proyek tersebut dikerjakan. Dalam analisis finansial alat perontok pokem didasarkan dengan harga pokem bermalai dan biji pokem pada saat study kelayakan dilakukan, dimana harga pokem bermalai harganya Rp. 12000/kg dan biji pokem Rp. 16000/kg. Dalam analisis finansial alat ini menggunakan beberapa asumsi-asumsi sebagai berikut: 1. Harga yang digunakan dalam perhitungan adalah harga konstan pada tahun pertama 2. Rendemen Biji pokem rontokan yang di peroleh (rendemen )rata-rata 73% 3. Biaya perawatan tiap tahun tetap yaitu 5 persen dari biaya pembuatan alat perontok pokem, sedangkan biaya perbaikan hanya pada akhir umur ekonomis alat yaitu sebesar 20 persen dari biaya pembuatan alat Perontok 4. Perontok dilakukan 3 jam perhari selama 6 hari dalam satu minggu.
Persentase Pemisahan Malai Persentase pemisahan malai merupakan jumlah malai yang keluar dari saluran pengeluaran malai dibagi dengan total malai dalam satu kali proses perontokan. Persentase pemisahan malai yang diperoleh selama lima kali ulangan pengujian dengan formulasi sesuai dengan persamaan (3) dan hasilnya diperlihatkan pada Tabel 3. Pada Tabel 3. Nanpak bahwa persentase pemisahan malai masih sangat rendah berkisar 78.73%, hal ini diakibatkan oleh kurang berfungsinya blower/kipas. Blower tidak berfungsi dengan baik untuk menghembuskan malai diakibatkan oleh kurangnya kecepatan putar (RPM) karena keterbatasan tenaga manusia (operasional),
Tabel 2. Efisensi Perontokan biji pokem selama 5 (lima) kali ulangan Pokem terontok Pokem tidak terontok Total pokem Ulangan ke(kg) (kg) (kg) 1 9.730 0.467 10.197
Efisiensi (%) 95.42
2
4.370
0.345
4.715
92.68
3
7.990
0.390
8.380
95.35
4
5.200
0.275
5.475
94.98
5 Rerata
6.140 6.776
0.345 0.364
6.485 6.777
94.68 94.62
Tabel 3. Persentase pemisalahan malai dari pengujian alat perontok pokem Ulangan Malai keluar di Malai keluar di saluran biji total malai kesaluran malai (kg) pokem (kg) (kg) 1 2.150 0.574 2.724 2 0.940 0.300 1.240 3 1.815 0.455 2.270 4 1.020 0.285 1.305 5 1.640 0.390 2.030 Rata-rata
1.513
0.404
212
1.917
Persentase pemisahan (%) 78.93 75.81 79.96 78.16 80.79 78.73
Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung] Net Benefit Cost Ratio (Net B/C) merupakan nilai perbandingan antara NPV yang bernilai positif dengan NPV yang bernilai negatif. Apabila nilai Net B/C lebih besar dari 1, maka NPV lebih besar 0 sehingga investasi layak untuk dilaksanakan. Nilai net B/C pembuatan perontok pokem adalah sebesar 2.52 sehingga investasi dinyatakan layak. Internal Rate of Return (IRR) adalah suatu nilai suku bunga yang membuat NPV investasi sama dengan nol, atau tingkat bunga yang menunjukkan jumlah nilai sekarang netto (NPV) sama dengan jumlah seluruh ongkos investasi. Nilai IRR investasi pembuatan perontok pokem adalah sebesar 64%. Nilai ini lebih tinggi dari suku bunga yang berlaku, yaitu 17%, sehingga investasi dinyatakan layak. Berdasarkan perhitungan kriteriakriteri investasi (Tabel 4.), diperoleh kesimpulan bahwa investasi layak. Namun walaupun demikian, perlu pula dikaji kelayakan investasi apabila terjadi perubahan pada beberapa parameternya seperti harga jual dan biaya eksploitasinya. Pengkajian tersebut dituangkan dalam analisis sensitivitas. Analisis sensitivitas dilakukan terhadap penurunan harga jual dan dan kenaikan harga bahan baku. Jika terjadi peningkatan harga bahan baku (pokem dan malai) sampai 25% dan penurunan nilai jual biji pokem sampai 27% maka inventasimasih layak. Nilai-nilai kriteria investasi yang diperoleh dari analisis sensitivitas dapat dilihat pada Tabel . jika terjadi kenaikan harga bahan baku lebih dari 25% atau lebih dari Rp.16000/kg maka inventasi tidak layak. Dan jika terjadi penurunan harga jual biji pokem sebesar 27% atau kurang dari Rp. 14000/kg maka inventasi tidak layak.
5. Penyusutan dihitung dengan menggunakan metode garis lurus, dengan nilai sisa untuk fasilitas dan peralatan sebesar 25% dari nilai awal 6. Produksi tahun pertama 80%, produksi tahun kedua dan ketiga 90% dari total produksi, pada tahun keempat dan seterusnya produksi mencapai 100%. 7. Faktor diskonto didasarkan pada tingkat suku bungan investasi bank Mandiri yaitu sebesar 17%. Biaya investasi merupakan biaya yang dikeluarkan untuk pembuatan alat perontok dengan biaya sebesar Rp 11290000. Kriteria kelayakan investasi pada perontokan pokem dilihat dari nilai NPV, PB IRR, Net B/C ratio. Berdasarkan cash flow dapat dianalisis kelayakan investasi pembuatan alat perontok pokem yang meliputi NPV, PBP, IRR, Net B/C ratio. Net Present Value (NPV) merupakan selisih antara present value benefit dan present value biaya. Nilai NPV pembuatan perontok pokem dengan discount faktor 17% adalah sebesar Rp. 18796600. Nilai ini menunjukkan bahwa bahwa hasil bersih (net benefit) yang diterima selama 5 tahun mendatang, jika diukur dengan nilai sekarang adalah sebesar Rp. 18796600. NPV menunjukkan angka positif, sehingga investasi dinyatakan layak. Payback Period (PBP) merupakan salah satu metode perhitungan capital budgeting yang relatif sederhana. Metode ini merupakan penentuan jangka waktu yang dibutuhkan untuk menutup initial investment dari suatu investasi proyek dengan menggunakan cash inflow yang dihasilkan investasi tersebut. PBP dari investasi ini adalah 1.7 tahun artinya investasi ini telah tertutupi pada 1 tahun 7 bulan
Tabel 4. Kriteria-kriteria inventasi Alat perontok pokem Kriteria Investasi NPV Rp. 18796600
IRR (%)
Net B/C
64
PBP
2.52
1 tahun 7 bulan
Tabel 5. Kriteria-kriteria inventasi dengan analisis sentivitas Kriteria Investasi Skenario NPV IRR Net B/C
PBP
Kenaikan bahan baku 25%
Rp. 3426653
22%
1.16
3 tahun 8 bulan
Penurunan harga jual 27%
Rp. 3790637
23%
1.2
3 tahun 7 bulan
213
Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 3 [Desember 2013] 209-214 Rancang Bangun Perontok Pakem [Istalaksana dan Payung] SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Telah terbentuk Alat perontok pokem (Gandum Papua) dan dapat berfungsi sebagai suatu sistem perontok pokem manual yang dapat dioperasikan satu orang. Rata-rata kapasitas perontokkan dari alat ini adalah 6.5 kg/jam , rata-rata efisiensi perontokan 94% dan rata-rata persentase pemisahan malai adalah 79%. Uji kelayakan finansial Alat perontok untuk pokem layak berdasarkan kriteria Net Present Value (NPV), Benefit Cost Ratio (BCR)/ Profitability dan Internal Rate of Return (IRR) dan nilai Payback Period (PBP) tertutupi saat 1 tahun 7 bulan. Berkaitan dengan perancangan dan pengujian alat ini, salah satu bagian yang belum berfungsi dengan baik dari alat ini adalah bagian blower dan saringan sehingga proses pemisahan malai dan biji pokem belum maksimal. Dan untuk pengembangan alat ini sebaiknya blower dan saringan yang ada diganti dengan saringan bergerak dari gerak putar menjadi gerak linier dengan menggunakan engkol.
Budi, IM. 2003. Pemanfaatan Gandum Papua (Pokem) sebagai Sumber Pangan Alternatif Untuk menunjang Ketahanan Pangan Masyarakat Papua. Lokakarya Pangan Spesifik Lokal di Provinsi Papua. Jayapura Husnan, S dan Suwarsono. 1997. Studi Kelayakan Proyek. UPP AMP YKPN Cetakan Kedua, Yogyakarta Jading, A dan Bahri, S. 2007. Rancang Bangun Alat Pengering Fluid Bed Berbasis Fuzzy Logic Controller untuk Pengeringan Pokem (Gandum Papua). Laporan Penelitian. Fapertek Unipa Jading, A dan Gultom, S. 2007. Rancang Bangun Alat Pengering Pati Sagu Secara Fluidais Berbasis Pengendali Logika Fuzzy untuk Meningkatkan Produksi Tepung Sagu di Papua dan Papua Barat. Laporan Penelitian Beasiswa Unggulan P3SWOT Depdiknas. UNIPA Manokwari Payung, P dan Jading, A. 2009. Desain dan Analisis Finansial Pengendali logika Fuzzy pada Alat Pengering Pokem (Gandum Papua) Model Cross Flow Fluidized Bed Secara Kontinyu. Jurnal Agrotek. UNIPA Manokwari Vol. II Zooleh, H, Jahansooz, Yanusa, I, Hosseini, SMB, Chaichi, MR, Jafari, AA. 2011. Effect of Alternate Irrigation on rootdevided Foxtail Millet (Setaria italic) Australian Journal of cross Science. 5(2): 205
UCAPAN TERIMA KASIH Tim Penulis mengucapkan terima kasih kepada: (1). Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Tinggi Nasional di Jakarta atas bantuan dana penelitian Stategis Nasional. (2). Ketua Lembaga Penelitian Universitas Negeri Papua di Manokwari. (3). Kepala Distrik Numfor Barat yang telah banyak membantu peneliti selama studi lapangan di Nunfor. (4) kepada Bapak Basrum dan Abdul Hafiz selaku Teknisi di Bengkel IbIKK, Jurusan Teknologi Pertanian Unipa yang telah membantu dalam proses pembuatan alat perontok pokem.
214
