4. Kecepatan screw
Didefenisikan sebagai kecepatan putaran dari dua unit worm screw yang berlawanan arah akibat dari energi mekanik yang dihasilkan oleh motor induksi di
mesin screw press pada proses pengepresan. Pengaturan kecepatan screw dilakukan dengan cara mengganti rasio antara diameter drive pulley dan diameter
speed reducer pulley hingga diperoleh kecepatan putaran yang diinginkan. Kecepatan screw diekspresikan dalam ukuran nominal seperti rpm revmin.
4.5. Desain Penelitian
Desain penelitian meliputi proses membuat suatu desain percobaan ataupun pengamatan, memilih metode mengumpulkan data dan metode
menganalisa data. Desain penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini akan diuraikan sebagai berikut.
4.5.1. Desain Percobaan
Penelitian ini menggunakan percobaan 2
2
faktorial dan metode yang digunakan di dalam menentukan desain eksperimen adalah metode EVOP. Dalam
percobaan faktorial yang disebut sebagai perlakuan adalah kombinasi dari level lihat Tabel 4.1 untuk desain EVOP yang dipilih lihat Gambar 4.2 dimana
kondisi operasi 0 adalah kondisi terbaik saat ini.
Tabel 4.1. Kombinasi Level untuk Desain EVOP Fase 1
Tekanan Konus bar
Kecepatan
Screw rpm
Level rendah 11 Level tinggi 13
Level rendah 60 1
3 Level tinggi 70
4 2
Di dalam metode EVOP, setiap menjalankan kondisi operasi 0,1,2,3, dan 4 disebut satu siklus dimana langkah pertama dari prosedur EVOP adalah
melakukan dua kali replikasi terhadap kelima kondisi operasi tersebut. Bila tidak terdeteksi adanya efek yang signifikan maka penentuan jumlah siklus berikutnya
dilakukan dengan cara menentukan proposi peningkatan standar deviasi yang diinginkan dengan merubah variabel proses. Dalam kaitannya, dengan penelitian
ini ditentukan proporsi tersebut sebesar 30 k = 1,3 dengan peluang kesalahan dalam mendeteksi efek variabel ketika tidak ada efek adalah 5 = 0,05 dan
resiko kegagalan mendeteksi efek ketika ada adalah 10 = 0,1. Berdasarkan nilai-nilai tersebut maka ditentukan jumlah siklus adalah 4 lihat Tabel 4.2.
Kondisi operasi terbaik saat ini ditentukan berdasarkan kondisi operasi yang diterapkan pada mesin 3 pada periode Agustus dan Oktober 2010. Hasil
diskusi dengan pihak manajemen dalam menentukan kondisi operasi terbaik saat ini adalah tekanan konus berkisar 70 bar dan kecepatan screw berkisar 13 rpm
dengan output rata-rata dari OLWB di fiber dan broken nut adalah sebesar 3,99 dan sebesar 6,97 . Pengaturan kondisi terbaik saat ini pada desain EVOP
ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Tabel 4.2. Jumlah Siklus yang Dibutuhkan untuk Mendeteksi dengan Probabilitas 1-
, Menggunakan -level test Efek Utama yang Meningkatkan Standar Deviasi Proses dari ke k pada Dua faktor dan
Tiga faktor
Desain k
1,2 1,3
1,4 1,5
1,6 1,7
1,8 2
2
faktorial 0,10
0,10 0,05
0,05 0,10
0,05 0,10
0,05 5,6
6,8 6,9
8,2 3,6
4,4 4,4
5,2 2,6
3,1 3,2
3,8 2,0
2,4 2,4
2,9 1,6
1,9 1,9
2,3 1,3
1,6 1,6
1,9 1,1
1,3 1,4
1,6
2
3
faktorial 0,10
0,10 0,05
0,05 0,10
0,05 0,10
0,05 3,2
3,9 3,9
4,6 2,1
2,5 2,5
3,0 1,4
1,8 1,8
2,1 1,1
1,4 1,4
1,6 0,9
1,1 1,1
1,3 0,8
0,9 0,9
1,1 0,6
0,8 0,8
0,9
Sumber : Y. Fasser D. Brettner “Process Improvement in the Electronics Industry” 1992, J. Willey Sons, Inc. hlm. 470
Tinggi
Rendah
Rendah Tinggi
4
1 3
2
Kecepatan screw
Tekanan Konus
Gambar 4.2. Desain EVOP Untuk Fase 1
Setelah ditentukan kombinasi perlakuan, jumlah siklus yang dilaksanakan dan pengaturan kondisi terbaik saat ini maka selanjutnya memilih
mesin yang ada di stasiun digesterscrew press untuk menerapkan desain EVOP fase 1 lihat Gambar 4.3.
No.4 No.3
No.1 No.5
Kondisi Operasi 0, 2 dan 3
Kondisi Operasi 1 dan 4
Press cake
Standby Crude
oil Crude
oil
No.2
Press cake
Gambar 4.3. Penerapan Desain EVOP Fase 1 di Stasiun Pengepresan
Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa kondisi operasi 0, 2, dan 3
diterapkan di mesin screw press nomor 3. Sedangkan untuk kondisi operasi 1 dan 4 diterapkan di mesin screw press nomor 1. Untuk pelaksanaan percobaan akan
ditunjukkan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Desain Pelaksanaan Percobaan Fase 1
Mesin Kondisi Operasi
Siklus Periode Percobaan
1 1
1 1
3 0;2
1 4
2 3
3 1
1 2
3 3
0;2 1
4 4
3 3
4.5.2. Metode Pengumpulan Data
Dalam penelitian ini, proses pengumpulan data dibagi menjadi dua tahap yaitu kondisi awal sebelumnya melakukan percobaan atau dengan kata lain
persiapan percobaan dan data percobaan yang sesuai dengan desain percobaan pada sub bab 4.5.1. Dalam mengumpulkan data, peneliti dapat bekerja sendiri
untuk mengumpulkan data atau menggunakan data orang lain. Jika data primer yang diinginkan, maka peneliti akan menggunakan teknik atau alat untuk
mengumpulkan data sedangkan jika data sekunder yang diinginkan maka peneliti harus mengadakan evaluasi terhadap sumber, keadaan data dan menerima
limitasi-limitasi dari data tersebut. 1.
Data Kondisi Awal Data ini berguna sebagai suatu persyaratan dalam menerapkan metode
desain eksperimen on-line juga sebagai bahan pembanding dan bahan analisis dari segi rekayasa. Data kondisi awal meliputi data oil loss di fiber, dan broken nut on
sample, dll. Data-data ini merupakan data sekunder maka perlu untuk mengetahui sumber data lihat Tabel 4.4.
Tabel 4.4. Pengumpulan Data Kondisi Awal
No Data yang Dikumpulkan
Sumber Data 1.
Oil loss wet basis OLWB di fiber Laporan Harian Laboratorium
2. Broken nut
Laporan Harian Laboratorium 3.
Tekanan konus Laporan Harian Stasiun Pressing
4. Kecepatan screw
Laporan Harian Stasiun Pressing 5.
Spesifikasi teknis mesin screw press Dokumen Divisi Maintenance
2. Data Percobaan
Data ini dikumpulkan sesuai dengan desain percobaan yang dipaparkan pada sub bab 4.5.1. Data percobaan ini meliputi data oil loss di fiber dan broken
nut. Data-data yang akan dikumpulkan ini merupakan data primer maka perlu untuk mengetahui populasi dan sampel, prosedur pengambilan sampel, dan
prosedur pengujian sampel. 1
Populasi dan sampel Dalam penelitian ini, yang menjadi populasi adalah press cake yang
merupakan ampas dari proses pengepresan selama proses percobaan berlangsung. Komposisi press cake adalah fiber, biji bulat, biji pecah, kernel
bulat, kernel pecah, dan cangkang lepas. Teknik sampling yang digunakan adalah sistematic random sampling dimana sampel ditarik secara langsung
dari populasi tanpa lebih dahulu membagi-bagi dalam subsampel. Dalam teknik ini akan ditentukan dahulu titik tolak menarik sampel sebagai sampel
pertama dan untuk penarikan sampel berikutnya ditentukan secara sistematis. 2
Prosedur pengambilan sampel Sampel pertama diambil 1,5 jam setelah percobaan dimulai dan sampel
terakhir diambil 2 jam sebelum percobaan berhenti. Sampel diambil sebanyak 1 kg setiap 1,5 jam sekali dari tiap screw press yang termasuk kelompok
kontrol dan kelompok percobaan dengan menggunakan skop kecil dan masukkan ke dalam kantong plastik. Pada akhir pengambilan sampel, lakukan
quartering sampel sampai mendekati 1 kg dan masukkan ke dalam kantong plastik berlabel agar membedakan sampel yang berasal dari kelompok kontrol
dan kelompok percobaan untuk setiap kondisi operasi yang berbeda.
3 Prosedur pengujian sampel
Sampel dari masing-masing kelompok disortir ke dalam kategori seperti fiber, biji utuh, broken nut. Lakukan penimbangan terhadap kategori biji bulat dan
broken nut sampai gram terdekat dimana berat biji utuh dinotasikan dengan W1, dan berat broken nut dinotasikan dengan W2. Untuk kategori fiber
lakukan quartering sampel sampai mendekati 10 gr dinotasikan dengan W3. Tempatkan masing-masing ke dalam kantong plastik berlabel untuk
pengujian lebih lanjut. -
Broken nut Yang dimaksud dengan proprosi broken nut adalah persentase dari berat
broken nut per total berat biji. Broken nut terdiri dari kategori biji pecah, kernel bulat, kernel pecah dan cangkang lepas. Sedangkan total berat biji
W4 adalah akumulasi dari berat biji utuh dan berat broken nut. Proporsi broken nut dicari dengan rumus:
Proporsi broken nut -
Oil loss di fiber Yang dimaksud dengan kadar minyak di fiber adalah persentase berat minyak
yang masih terkandung di fiber. Pengujian terhadap sampel kategori fiber dilakukan dengan dua tahap yaitu pengurangan kadar air dan dilanjutkan
dengan proses sokletasi dan perhitungannya dilakukan dengan basis basah atau yang lebih dikenal dengan oil loss wet basis OLWB. Prosedur
pengurangan kadar air yaitu: 1 menimbang gelas W5 2 masukkan
sampel kategori fiber ke dalam gelas 3 masukkan ke dalam oven listrik dan panaskan selama 4 jam pada temperatur 105
o
C 5 masukkan ke dalam desikator untuk didinginkan selama 15 menit 6 ditimbang kembali W6.
Sedangkan prosedur sokletasi yaitu: 1 timbang gelas labu W7 2 masukkan sampel ekstrak ke dalam extraction thimble 2 melakukan
sokletasi dengan menggunakan pelarut N-Heksana selama 4 jam sehingga minyak yang terkandung di fiber akan terlarut bersama N-Heksana 3 lalu
diuapkan kembali hingga minyak akan tertinggal di gelas labu 4 lalu ditimbang W8. Sedangkan rumus perhitungan kadar air dan kadar minyak di
fiber adalah:
4.5.3. Metode Analisa Data
