23
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini direncanakan akan dilakukan di Laboratorium Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, mulai pada bulan
Maret-Mei 2013.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja
siku, plat besi, puli (pulley), motor listrik, sabuk V (V- belt), baut dan mur,
bearing (bantalan), besi bulat padu (poros), pelat stainless steel, plat aluminium,
pisau pengiris dan kabel deck.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis,
mesin las, mesin bor, gunting plat, mesin gerinda, gergaji besi, water pass, palu,
tang, mesin tekuk las, kunci pas dan ring.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat
pengiris ini. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan
pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengiris. Setelah itu, dilakukan
pengujian alat dan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pengiris bawang mekanis ini mempunyai beberapa komponen penting
yaitu:
1. Rangka alat
Universitas Sumatera Utara
24
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat
lainnya, yang terbuat dari besi siku (Lampiran 5).
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat
ini menggunakan motor listrik berdaya 0,25 HP.
3. Saluran masukan (hopper)
Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan bawang yang telah dikupas
yang akan diiris (Lampiran 2). Hopper berukuran 18 cm x 18 cm pada
bagian atas dan berbentuk trapesium. Hopper terbuat dari aluminium.
4. Saluran keluaran
Saluran keluaran ini berfungsi untuk menyalurkan bawang yang sudah
diiris ketempat penampungan yang telah disediakan. Saluran keluaran
terbuat dari bahan aluminium. Saluran ini terhubung langsung dengan
kamar pengiris.
5. Poros putaran
Poros putaran berfungsi untuk memutar piringan pengiris. Poros putaran
ini terhubung dengan motor listrik menggunakan pulley dan v-belt. Bahan
untuk poros putaran terbuat dari besi padat. Diameter poros putaran 3 cm
(Lampiran 7).
6. Pisau pengiris
Menurut Widiantara (2010) sudut pisau yang baik untuk mengiris bawang
adalah 4°. Pisau berfungsi untuk mengiris bawang yang masuk melalui
hopper (Lampiran 4). Pisau terbuat dari bahan baja tahan karat. Pisau
berukuran 7.5 x 4.5 cm.
Universitas Sumatera Utara
25
7. Pulley
Pulley berfungsi untuk memutar pisau pengiris yng dihubungkan oleh
sabuk V dari motor (Lampiran 3). Pulley berdiameter 25 cm.
8. Piringan pengiris
Piringan pengiris merupakan tempat dudukan pisau pengiris. Piringan
pengiris terbuat dari aluminium dengan ukuran diameter 24 cm.
9. Bearing
Bearing digunakan sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan pada
poros putaran (Lampiran 6).
10. V-belt
V-belt merupakan penghubung antara motor dengan poros putaran. V-belt
diletakkan pada puli motor dan puli poros putaran.
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan
bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
a. Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat pengiris bawang ini yaitu :
1. Dirancang bentuk alat pengiris bawang.
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pengiris bawang.
3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris bawang.
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat
5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
26
6. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat.
7. Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.
8. Dilas plat stainless steel pada poros.
9. Diroll plat stainless steel dan dilas sebagai wadah pengirisan.
10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat pengiris.
11. Dirangkaikan komponen-komponen alat pengiris bawang.
12. Dipasang sabuk V pada motor listrik dan puli untuk menghubungkan
tenaga putar dari motor listrik terhadap puli yang sudah terhubung dengan
poros sebagai sumber tenaga untuk memutar pisau pengiris.
b. Persiapan bahan
1. Disiapkan bawang yang akan diiris.
2. Dikupas bawang yang akan diiris.
3. Ditimbang bawang yang akan diiris.
4. Bahan siap diiris.
Prosedur penelitian
1. Ditimbang bahan yang akan diiris.
2. Dimasukkan bahan kedalam ruang pengirisan melalui corong masukan.
3. Dinyalakan alat pengiris bawang.
4. Dikeluarkan bahan yang telah diiris melalui saluran keluaran.
5. Ditimbang bahan yang telah diiris.
6. Dilakukan pengamatan parameter.
Universitas Sumatera Utara
27
Parameter yang Diamati
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya bawang
yang telah diiris (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan
(jam). Hal ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan (3).
Analisis Ekonomi
1. Biaya pengirisan bawang
Perhitungan biaya pengirisan bawang dilakukan dengan cara
menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap,
atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
Persamaan (4).
a. Biaya tetap
Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari :
1. Biaya penyusutan (metoda Garis Lurus). Hal ini dapat dihitung berdasarkan
Persamaan (5).
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
Persamaan (6).
3. Biaya pajak
Diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 1% pertahun dari nilai awalnya.
4. Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata
diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
Universitas Sumatera Utara
28
1. Biaya listrik (Rp/Kwh)
2. Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan Persamaan
(7).
3. Biaya Operator
Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji
bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
2. Break Event Point (Perhitungan Titik Impas)
Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha
yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang
diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya
keuntungan. Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat dihitung
berdasarkan Persamaan (8).
3. Net Present Value (NPV)
Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu
alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
Persamaan (9).
Dengan kriteria :
- NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan
dikembangkan.
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak
menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
Universitas Sumatera Utara
29
4. Internal Rate of Return (IRR)
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali
investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Hal
ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan (10).
Universitas Sumatera Utara
30
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Pengiris Bawang Mekanis
Pemilihan bahan dan spesifikasinya mempengaruhi kinerja alat yang
dirancang. Bahan-bahan teknik yang digunakan dalam perancangan alat
diusahakan kokoh dan mampu mendukung kinerja alat, namun juga diusahakan
mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan baku apabila ada usaha
memproduksi dalam jumlah besar. Pemilihan bahan yang berkualitas dan murah
juga mempengaruhi biaya produksi alat.
Alat pengiris bawang mekanis adalah alat yang dirancang untuk
mengiris bawang dengan menggunakan alat tenaga penggerak motor listrik. Alat
ini mempunyai dimensi tinggi 76 cm, lebar 32 cm dan panjang 40 cm.
Alat pengiris bawang mekanis ini memiliki beberapa bagian yaitu:
1. Rangka alat
Gambar 1. Rangka Alat
Rangka alat pada alat ini terbuat dari baja siku. Fungsi dari rangkat alat
untuk menyokong bagian alat yang lain. Rangka alat memiliki dimensi tinggi 46
cm, lebar 33 cm dan panjang 40 cm.
Universitas Sumatera Utara
31
2. Motor listrik
Gambar 2. Motor Listrik
Alat pengiris bawang ini menggunakan motor listrik sebagai tenaga
penggerak. Motor yang digunakan memiliki daya 0,25 HP dan kecepatan putaran
1400 rpm.
3. Pisau pengiris
Gambar 3. Pisau Pengiris
Pisau pengiris terbuat dari bahan stainless steel. Panjang pisau pengiris 7,5 cm
dan lebar pisau 4,5 cm. Diameter piringan pengiris sebesar 24 cm. Piringan
terbuat dari bahan aluminium. Sudut mata pisau yang baik dalam pengirisan
adalah 4°.
Universitas Sumatera Utara
32
4. Hopper
Gambar 4. Hopper
Hopper memiliki bentuk kerucut dengan dua lubang pemasukan. Lubang
pemasukan luar memiliki dimensi 18 x 18 cm Lubang pengeluaran dalam
memiliki dimensi 9,5 cm x 4,5 cm.
5. Pulley
Gambar 5. Pulley
Pada alat ini menggunakan pulley dengan diameter 25 cm. Pulley
berfungsi untuk memutar pisau pengiris yng dihubungkan oleh sabuk V dari
motor.
Universitas Sumatera Utara
33
Prinsip Kerja Alat Pengiris Bawang Mekanis
Prinsip kerja mesin pengiris bawang ini dengan menggunakan rotor
berpisau dengan penggerak listrik. Bawang yang sudah dikupas kulitnya
dimasukkan ke dalam hopper kemudian piringan yang di punggungnya terdapat
pisau, akan berputar karena digerakkan oleh motor listrik. Bawang akan teriris
oleh pisau pengiris dan bawang yang telah teriris akan keluar melalui saluran
pengeluaran.
Proses Pengirisan
Pada proses pengirisan dilakukan dengan menggunakan jenis bahan baku
bawang merah. Proses pengirisan dimulai dengan mengupas mengupas bawang
secara manual. Bawang yang telah dikupas dimasukkan kedalam hopper. Bawang
akan masuk ke dalam wadah pengiris dan teriris oleh pisau pengiris yang berputar
dengan kecepatan 73,26 putaran permenit. Percobaan dilakukan untuk mengetahui
waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bawang seberat 1 kg. Percobaan dilakukan
tiga kali pengulangan untuk mendapatkan rataan waktu. Setiap pengulangan
menggunakan bawang seberat 1 kg. Bawang yang telah teriris akan keluar melalui
saluran keluaran. Bawang yang dihasilkan memiliki tebal yang seragam yaitu 0,1
mm.
Bawang tidak sepenuhnya keluar dari saluran pengeluaran. Ada bawang
yang tertinggal dialat. Berat bawang yang tertinggal dialat dapat dilihat pada tabel
hasil pengeringan.
Universitas Sumatera Utara
34
Tabel 1. Hasil pengirisan
Percobaan Berat Sebelum diiris (Kg)
Berat Setelah Diiris (Kg)
Waktu Pengirisan
(Detik)
Berat Bahan Tertinggal
(kg)
Persentase berat bahan tertinggal
(%) I 1 0,96 46,17 0,03 3
II 1 0,98 48,55 0,01 1
III 1 0,97 47,35 0,02 2
Rataan 1 0,97 47,36 0.02 2
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin
dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuan waktu (jam). Dalam hal ini
kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya bawang yang
diiris (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan. Kapasitas
efektif alat dapat dilihat dari Tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Kapasitas alat
Percobaan Berat bahan (Kg)
Waktu Pengirisan (detik)
Kapasitas Efektif Alat (Kg/Jam)
I 1 46,17 77,9 II 1 48,55 74,2 III 1 47,35 76,1
Rataan 1 47,02 76,1
Bahan piringan pengiris berpengaruh terhadap kecepatan putaran irisan.
Semakin ringan bahan yanng digunakan maka semakin cepat putaran pengirisan.
Pada alat ini, bahan yang digunakan adalah aluminium, karena memiliki massa
jenis yang ringan.
Pada penelitian ini, lama waktu pengirisan dihitung mulai dari bawang
masuk kedalam hopper sampai bawang habis teriris.
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk
mengiris bawang pada percobaan I selama 46,17 detik. Lama waktu yang
Universitas Sumatera Utara
35
dibutuhkan untuk percobaan II yaitu 48,35 detik. Dan untuk percobaan III
dibutuhkan waktu selama 47,35 detik. Dari hasil ini diperoleh rataan waktu untuk
mengiris bawang 1 kg adalah 47,02 detik. Maka diperoleh kapasitas efektif alat
sebesar 76,1 kg/jam .
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat
diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat
diperhitungkan. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan
keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan,
misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk
kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Dari analisis ekonomi
yang dilakukan diperoleh biaya untuk memproduksi bawang sebesar Rp.
71,121/kg. Artinya, untuk mengiris bawang merah sebanyak 1 kg dibutuhkan
biaya sebesar Rp. 71,121/kg.
Break even point
Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan
tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat
membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self
growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan
titik impas (break even point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal
yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk
dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi
biaya operasional tanpa adanya keuntungan. Bila pendapatan dari produksi berada
Universitas Sumatera Utara
36
di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian,
sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, alat
pengiris bawang ini akan mencapai break even point pada nilai 79.857,96 kg. Hal
ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengiris bawang
sebanyak 79.857,96 kg.
Net present value
Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu
alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam
penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan
salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang
diperoleh pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 7% dari alat ini
adalah sebesar Rp. 981.601 dan NVP 10% dari alat ini adalah sebesar Rp.
670.420. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih
besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Darun (2002)
yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan.
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak
menguntungkan.
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
Universitas Sumatera Utara
37
Internal rate of return
Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan
kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan
tertentu. Dalam menginvestasikan sampai dimana kelayakan usaha itu dapat
dilaksanakan. Maka hasil yang didapat dari perhitungan ini adalah sebesar
19,462%. Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada keuntungan 19,462%,
jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini masih layak
dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 19,462%, jika bunga
pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi
diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang
diperoleh dari usaha ini semakin kecil.
Universitas Sumatera Utara
38
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas efektif alat pengiris bawang mekanis yang digunakan dalam
penelitian sebesar 76,1 kg/jam.
2. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk mengiris bawang sebanyak 1 kg dari alat
pengiris bawang mekanis adalah Rp. 71,121/kg.
3. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengiris bawang
sebanyak 79.857,96 kg.
4. Net present value 7% dan 10% dari alat pengiris bawang mekanis ini adalah
79.857,96 kg.dan Rp. 670.420 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.
5. Internal rate of return dari alat pengiris bawang mekanis ini adalah 19,462%,
Saran
1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat
untuk meningkatkan kapasitas alat.
2. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai ketebalan irisan bawang dan modifikasi
hopper.
3. Perlu penelitian lanjutan mengenai pengaruh kecepatan putaran pengirisan
terhadap kapasitas alat.
Universitas Sumatera Utara