Desain Alat Pengumpan Pakan Ikan Otomatis bagi Industri Pembiakan Ikan Air Tawar
Desain Alat Pengumpan Pakan Ikan Otomatis bagi Industri Pembiakan Ikan Air Tawar
Eko Prasetyo Wina Libyawati dan Yani Kurniawan
Jurusan Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Pancasila
Fakultas Teknik, Universitas Pancasia Jakarta 12640
Jakarta 12640 eko170424@gmail.com
wlibyawati@gmail.com
Abstrak—Indonesia memiliki wilayah perairan lebih besar dari
didominasi oleh industri kecil menengah. Lahan budidaya ikan
wilayah pesisir. Karakteristik wilayah perairan di Indonesia
air tawar di Indonesia mengalami peningkatan dalam kurun
beragam dan cocok untuk mengembangkan berbagai jenis ikan.
waktu enam tahun(1999-2000) sebesar 2,19%.
Kandungan asam lemak omega-3 dan rendah kalori pada
Keberhasilan budidaya ikan air tawar dipengaruhi oleh
ikan,merupakan sumber pangan yang menyehatkan. Manfaat ikan tersebut memicu perubahan pola konsumsi pangan
lingkungan, manusia, wadah, budidaya, input hara(pupuk dan
masyarakat Indonesia. Kualitas wilayah perairan asin di
pakan), serta spesies ikan[1]. Pemodelan hubungan linier
Indonesia terganggu sehingga mengakibatkan populasi biota laut
regresi antar faktor-faktor tersebut dengan penerapan
menurun. Penurunan
populasi
biota laut
mendorong
teknologiyang dipergunakan produsen di Tanzania telah
peningkatan industri pembiakan ikan air tawar untuk memenuhi
yang mempengaruhi
kebutuhan pangan masyarakat. Keberhasilan pembiakan ikan
produktivitas budidaya ikan adalah karakteristik produsen,
air tawar dipengaruhi oleh tata cara pemberian pakan ikan dan
karakteristik teknologi, kecocokan karakteristik media
kualitas media pembiakan. Industri pembiakan ikan air tawar
pembiakan dengan jenis ikan yang akan dibiakkan, pemberian
skala kecil menengah memberikan pakan ikan secara manual
pakan ikan secara berkala sesuai dengan usia ikan selama
menggunakan tenaga manusia. Perkembangan alat pengumpan pakan ikan difokuskan kepada pengaturan waktu pemberian
waktu pembiakan dan terjaganya lingkungan pembiakan
pakan dan jumlah pakan akan tetapi belum kepada sebaran
ikan[2] . Hubungan antara penerapan teknologi baru dengan
pakan ikan di kolam pembiakan. Pemberian pakan ikan secara
budidaya ikan air tawar di Nigeria telah dilakukan dengan
manual dapat menjangkau seluruh sisi kolam pembiakan akan
pendekatan statis dilihat dari distribusi normal, chi square, dan
tetapi tidak konsisten. Peluang terbuka untuk mengembangkan
analisa biaya. Penelitian dilakukan berdasarkan hubungan
alat pengumpan pakan ikan otomatis bagi industri pembiakan
antara 5(lima) faktor yaitu karakteristik ikan, metode
ikan air tawar. Pengembangan alat pengumpan pakan ikan
produksi(kolam air statis, kolam air mengalir, kolam
otomomatis dilakukan
perancangan dan pengembangan produk oleh Ulrich dan
resirkulasi, kombinasi kolam resirkulasi-media), sumber daya
Eppinger. Perancangan dan pengembangan produk dilakukan
manusia, karakteristik investor dan kapasitas produksi. Hasil
dalam 5(lima) fase, yaitu: perencanaan, pengembangan konsep,
penelitian ini menunjukkan peningkatan hasil budidaya ikan
perancangan tingkatan sistem, perancangan rinci, pengujian dan
berkisar 10-20% dan hasil budidaya sangat dipengaruhi oleh
perbaikan, peluncuran produk. Keluaran dari tulisan ini adalah
metode produksi serta karakteristik produsen [3]. Interaksi
desain alat pengumpan pakan ikan otomatis yang telah teruji
hubungan antara metode produksi dan karakteristik produsen
kekuatan rancangannya dan memiliki nilai ekonomis yang
terlihat pada metode pemberian pakan ikan kepada ikan.
terjangkau oleh industri skala kecil dan menengah.
Pemberian pakan ikan dilakukan selama masa pembiakan,
terdiri dari 2(dua) bagian yaitu pemberian pakan selama masa
Kata Kunci—Pengumpan pakan ikan, perancangan, produk,
pembiakan benih ikan dan sesudah masa pembiakan benih. Pemberian pakan ikan selama masa pembiakan benih ikan dilakukan dalam kolam terpisah dengan jenis pakan alami.
ikan air tawar, pneumatis
Sementara untuk sesudah masa pembiakan benih dilakukan Indonesia adalah Negara kepulauan dengan wilayah pesisir
ENDAHULUAN I. P
dengan memberikan jenis pakan buatan. Pakan alami subur dan wilayah perairan kaya dengan berbagai jenis ikan,
merupakan jenis makhluk hidup, bersifat basa, berukuran kecil Wilayah perairan di Indonesia memiliki potensi untuk
dan bertekstur lembut. Pakan alami diberikan kepada benih pengembang biaakan sumber pakan hewani, melalui budidaya
secara berkala dalam keadaan hidup sehingga pemberian pakan ikan air tawar maupun laut. Kandungan asam lemak omega-3
hanya dapat dilakukan secara manual. Pakan buatan merupakan dan rendah kalori pada ikan menjadikannya sebagai sumber
campuran adonan (berisi protein, karbohidrat, dan vitamin), pangan yang menyehatkan. Eksplorasi perairan asin di
bersifat kering dan bertekstur kasar. Pakan buatan diberikan Indonesia terus dikembangkan tanpa mempertimbangkan
dalam bentuk granula sehingga pemberian pakan dapat kesetimbangan lingkungan, sehingga menurunkan kualitas
dilakukan secara manual dan/atau dengan bantuan alat[4]. perairan asin. Penurunan kualitas perairan asin memicu banyak
Perkembangan teknologi pengumpan pakan ikan air tawar pihak mengembangbiakkan ikan di perairan tawar, untuk
telah dikembangkan oleh banyak pihak mulai dari manual memenuhi kebutuhan pangan. Budi daya ikan air tawar
sampai dengan otomatis. Alat pengumpan pakan terbagi ke sampai dengan otomatis. Alat pengumpan pakan terbagi ke
yang dibeli dari pemasok. Rencana proses dinyatakan dan pakan secara manual mampu menjangkau seluruh sisi kolam
peralatan dirancang untuk tiap komponen yang dibuat dalam pembiakan akan tetapi tidak konsisten dari segi waktu dan
sistem produksi. Output dari fase ini adalah pencatatan jumlah pakan. Alat pengumpan pakan ikan semi-otomatis telah
pengendalian untuk produk yang berupa gambar pada file dikembangkan dengan bantuan mekanisme lontar[5]. Alat
komputer tentang bentuk tiap komponen dan peralatan pengumpan pakan ikan otomatis telah dikembangkan dengan
produksinya, spesifikasi komponen-komponen yang dibeli, bantuan mekanisme lontar, pengatur waktu dan sensor
serta rencana proses untuk pabrikasi dan perakitan produk. [6].Keseluruhan alat difokuskan kepada durasi pemberian pakan ikan, jumlah pakan ikan yang diberikan dalam 24 jam,
E. Fase 4 – Pengujian dan Perbaikan
dan kapasitas pengumpan untuk industri besar, akan tetapi Fase pengujian dan perbaikan melibatkan konstruksi dan belum mempertimbangkan sebaran pakan ikan ke seluruh sisi
evaluasi dari bermacam-macam versi produksi awal produk. kolam pembiakan.
Prototipe awal (alpha) biasanya dibuat dengan menggunakan Peluang terbuka untuk merancang dan mengembangkan
komponen-komponen dengan bentuk dan jenis material pada alat pengumpan pakan otomatis dengan sebaran merata pada
produksi sesungguhnya, namun tidak memerlukan proses seluruh sisi kolam pembiakan, durasi pemberian pakan ikan
pabrikasi dengan proses yang sama dengan yang dilakukan tepat, dan jumlah pakan ikan tepat dalam 24 jam bagi industri
pada produksi sesungguhnya.
pembiakan ikan air tawar.
F. Fase 5- Produksi Awal
ERANCANGAN DAN II. P P ENGEMBANGAN P RODUK MENURUT Produksi awal dilakukan dengan sejalan dengan jenis proses ULRICH DAN EPPINGER
produksi yang dipergunakan secara nyata. Tujuan dari produksi Proses perancangan dan pengembangan produk menurut
awal ini adalah untuk melatih tenaga kerja dalam memecahkan Karl T.Ulrich dan Steven[7] terdiri dari 6 fase seperti
permasalahan timbul pada proses produksi.
terangkum dalam Gambar 1.
A. Fase 0- Perencanaan AHAPAN III. T P ERANCANGAN DAN P ENGEMBANGAN A LAT Proses pengembangan produk diawali dengan fase
P ENGUMPAN P AKAN I KAN O TOMATIS perencanaan, yang berkaitan dengan kegiatan-kegiatan
A. Pernyataan Visi dan Misi
pengembangan teknologi dan penelitian lebih lanjut. Output Pernyataan visi dan misi untuk alat pengumpan pakan ikan fase perencanaan ini adalah pernyataan misi proyek.
otomatis dilakukan dengan identifikasi kebutuhan konsumen melalui studi pustaka. Hasil identifikasi menunjukkan pemberian pakan ikan pada industri pembiakan air tawar dilakukan secara manual atau dengan teknologi belum mempertimbangkan sebaran pada keseluruhan sisi kolam pembiakan.
Tabel 1 Pernyataan misi alat pengumpan pakan ikan otomatis
Pernyataan misi : Alat pengumpan pakan ikan air tawar
Uraian Produk
Gambar 1. Fase perancangan dan pengembangan produk
Alat untuk memberikan pakan ikan secara berkala dalam jumlah yang konstan secara merata ke seluruh sisi kolam
B. Fase 1- Pengembangan konsep Produk dapat dipergunakan oleh industri kecil menengah pada
Sasaran bisnis utama
tahun 2016
Konsep adalah uraian dari bentuk, fungsi, dan tampilan
Pasar utama
Koperasi budidaya ikan air tawar
suatu produk dan biasanya dibarengi dengan sekumpulan
Pasar kedua
Peternak ikan
spesifikasi, analisis produk-produk pesaing serta pertimbangan
Industri pembuat pakan ikan
Asumsi-asumsi dan Batasan-
Pelontaran pakan ikan pengganti tenaga manusia
ekonomis proyek Keluaran dari fase ini adalah konsep yang
batasan
Pakan ikan tersebar secara merata di kolam pembiakan
telah teruji baik dari segi teknis maupun pembiayaan.
dalam kuantitas yang konstan
Stakeholder
Koperasi budidaya ikan air tawar
C. Fase 2- Perancangan Tingkatan Sistem
Asosiasi peternak ikan
Peternak ikan
Fase perancangan tingkatan sistem mencakup definisi
Pembuat pakan ikan
arsitektur produk dan uraian produk menjadi subsistem- subsistem serta komponen-komponen. Gambaran rakitan akhir
Pernyataan misi pada tabel 1 menunjukkan alat pengumpan untuk sistem produksi biasanya didefinisikan selama fase ini.
pakan ikan otomatis diperlukan untuk menjaga konsistensi Output pada fase ini biasanya mencakup tata letak bentuk
frekuensi dan jumlah pakan yang diberikan dengan sebaran produk, spesifikasi secara fungsional dari tiap subsistem
merata ke seluruh kolam. Alat tersebut direncanakan produk, serta diagram aliran proses pendahuluan untuk proses
dipergunakan oleh koperasi budidaya ikan air tawar sebagai rakitan akhir.
pelanggan utama pada tahun 2016.
D. Fase 3- Perancangan Rinci Fase perancangan rinci mencakup spesifikasi lengkap dari
B. Konsep
bentuk, material, dan toleransi-toleransi dari seluruh komponen
Pengembangan konsep untuk memperoleh konsep alat sesuai Diagram sub-fungsi menguraikan fungsi-fungsi pada alat dengan kebutuhan pelanggan. Tahapan pengembangan konsep
pengumpan pakan ikan otomatis. Alat pengumpan pakan ikan adalah indeentifikasi kebutuhan pelanggan, spesifikasi produk,
air tawar memiliki fungsi untuk menyimpan pakan ikan, penentuan aliran fungsi/struktrur fungsi, kombinasi konsep,
mengukur jumlah pakan ikan, mengatur frekuensi waktu seleksi konsep, penilaian konsep dan pengujian konsep
pemberian pakan ikan dan melontarkan pakan ikan. Penerapan terpilih.Identifikasi kebutuhan pelanggan diperoleh dari
keseluruhan fungsi memerlukan alternatif skema penempatan kuestioner kepada koperasi, peternak ikan air tawar, dan
komponen yang dibutuhkan pada alat pengumpan pakan ikan pembuat pakan ikan. Hasil pengambilan data melalui
otomatis.
kuestioner dituangkan ke dalam tabel kebutuhan pelanggan. Kombinasi konsep merangkum alternatif yang dibutuhkan Tabel kebutuhan pelanggan menunjukkan frekuensi pemberian
untuk alat pengumpan pakan ikan otomatis. Tabel 3 pakan, jumlah pakan, dan sebaran merata pada alat diperlukan
menunjukkan 3 alternatif kombinasi konsep. Kombinasi oleh pelanggan. Kebutuhan pelanggan tersebut dituangkan ke
konsep 1 adalah alat pengumpan pakan ikan otomatis dengan metrik kebutuhan. Metrik kebutuhan memiliki kesamaan
kapasitas penyimpanan 3 kg, katup pengatur pakan ikan dengan House of
berpneumatis, dan pelontar pakan ikan bertenaga kompresor. menunjukkan komponen alat yang mempengaruhi kinerja alat
Quality (HOQ).
Metrik
kebutuhan
Kombinasi konsep 2 adalah 2 adalah alat pengumpan pakan adalah mekanisme pelontar pakan ikan. Selanjutnya spesifikasi
ikan otomatis dengan kapasitas penyimpanan 3 kg, katub produk alat dibuat berdasarkan produk pesaing yang telah ada
pengatur jumlah pakan bertenaga listrik, dan pelontar pakan dan yang diinginkan. Tabel produk pesaing dibuat berdasarkan
ikan bertenaga pompa. Kombinasi konsep 3 adalah alat parameter yang mempengaruhi kinerja dari alat yang telah ada
otomatis dengan kapasitas dan yang diinginkan. Tabel produk pesaing menunjukkan
penyimpanan 3 kg, katup pengatur pakan bertenaga listrik, dan mekanisme pelontar pakan ikan dengan pneumatis dapat
pelontar pakan bertenaga pneumatic. Hasil penilaian konsep mengakomodasi kebutuhan pelanggan. Tahap selanjutnya
menunjukkan konsep 1 sebagai konsep unggulan alat adalah penetapan nilai untuk parameter penentu spesifikasi
pengumpan pakan ikan air tawar. Konsep tersebut selanjutnya produk dengan melakukan perbandingan antara alat yang
dikembangkan untuk fase perancangan dan pengembangan diinginkan dengan alat pesaing. Tabel 2 menunjukkan
produk.
spesifikasi alat pengumpan pakan ikan otomatis.
C. Perancangan Tingkat Sistem dan Rinci Tabel 2. Metrik Spesifikasi Alat Pengumpan Pakan Ikan Otomatis
Perancangan tingkat sistem untuk alat pengumpan pakan ikan
No Kebutuhan Metrik Kepentingan
Satuan
Nilai Marginal
Nilai Ideal
otomatis dibuat arsitektur produk dan desain industri.
1 1 Dimensi alat
Arsitektur produk merupakan skema fungsional dari beberapa
2 2 Mudah dioperasikan
3 Subj
6 3 kumpulan komponen (chunk) yang dipergunakan pada alat.
3 3,4 Perawatan alat
3 Periode (bln)
1 3 Skema chunk untuk alat pengumpan pakan ikan otomatis
4 5 Umur komponen
3 Thn
5 5 Material komponen
3 Subj
dibuat berdasarkan fungsi-fungsi yang terdapat pada diagram
6 6 Keamanan operator
3 Subj
80 50 sub-fungsi, sebagai berikut:
7 7 Kekuatan rangka
Kapasitas 8 8 penampung pakan
4 m 3 500
ikan 9 8 Daya motor
4 Hp
Konsistensi jumlah 10 9 diberikan dalam pakan yang
5 gr/jam
100-300
waktu 24 jam 11 10 Sebaran pakan ikan
1-5
12 11 Tekanan pneumatic
5 bar
2-5
Hubungan antar parameter dituangkan ke dalam diagaram fungsi (Gambar 2) untuk membuat alternatif konsep.
Keterangan: ------------ = aliran material ________ = aliran energy
Gambar 3 Skema Chunk alat pengumpan pakan ikan otomatis Gambar 2 Diagram aliran sub-fungsi
Chunk dari alat pengumpan pakan ikan air tawar terdiri dari 4(empat), yaitu: • Sumber energi adalah kelompok komponen berfungsi sebagai pensuplai energi untuk menggerakkan pelontar dan pengatur
waktu pembuka-tutup katup pada wadah penyimpan. Suplai diberikan dari sumber listrik ke kompresor. Pemilihan kompresor disesuaikan dengan kekuatan dorong untuk pneumatis pada pelontar.
• Sumber material adalah kelompok komponen berfungsi sebagai wadah penyimpan pakan ikan. Komponen sumber material adalah bodi mesin dan corong pemasukkan. • Pelontar adalah kelompok komponen berfungsi sebagai peniup pakan ikan sehingga tersebar merata ke permukaan air pada kolom pembiakan. • Pengatur katup adalah kelompok komponen berfungsi sebagai pemicu dan pemutus arus untuk mengatur gerakan katup yang terhubung dengan wadah penyimpanan pakan ikan.
Tabel 3 Kombinasi Konsep Alat Pengumpan Pakan Ikan Otomatis
Desain industri alat pengumpan pakan ikan otomatis dibuat berdasarkan aspek ergonomis dan estetika. Hasil desain industry menunjukkan aspek ergonomis sebagai faktor kritis. Aspek ergonomis pada alat pengumpan pakan ikan otomatis adalah mekanisme pelontar pakan ikan. Kemampuan lontar dinilai dari jarak sebaran pakan ikan setelah dilontarkan. Susunan geometris berdasarkan desain untuk alat pengumpan pakan ikan otomatis terangkum pada Gambar 4.
Perancangan rinci adalah tahap untuk menentukan rancangan Tabel 5 Deskripsi prototipe alat pengumpan pakan ikan otomatis. Kombinasi konsep 1
Alat pengumpan pakan ikan otomatis terpilih sebagai konsep unggulan melalui matrik penilaian
Nama Prototipe
Alat pengumpan pakan ikan otomatis untuk dibuat rancangannya. Kombinasi konsep 1 dibuat mampu meminimalisir penggunaaan sumber
Alpha
daya manusia, mampu rancangannya sebagai berikut:
menyebar pakan ikan secara merata dalam jumlah dan jeda waktu konstan.
Tujuan(komunikasi,
pembelajaran, Mekanisme pelontar pakan ikan
dan integrasi)
dengan sistem pneumatis mampu menyebar pakan ikan secara merata ke seluruh sisi kolam pembiakan.
Level of Approximation
- Mekanisme pelontar disimulasikan secara perhitungan berdasarkan ukuran aktualnya
- Mekanisme pelontar menggunakan sistem pneumatik dengan tekanan < 1 bar
- Geometri dan tampilan alat pelontar pakan ikan otomatis sesuai
dengan kebutuhan pelanggan
Batasan dari perencanaan pengujian
- Alat pengumpan pakan ikan otomatis
maksimal mampu melontar 6 m dengan mekanisme pneumatik.
- Intergrasi antara mekanime Gambar 4 Susunan geometri alat pengumpan pakan ikan otomatis
pelontar dengan komponen pendukung alat pengumpan pakan Estimasi biaya produksi dan perakitan untuk rancangan alat
ikan lainnya diperoleh pengumpan pakan ikan otomatis adalah Rp. 11.075.000,-.
berdasarkan analisa kekuatan Rincian biaya produksi dan perakitan sebagai berikut: mekanika dan pneumatik
Tabel 4 Estimasi biaya produksi dan perakitan
Komponen Pembelian (mesin+t enaga mat erial Permesinan (T enaga kerja) Perakit an
Tahapan perhitungan adalah sebagai berikut:
T ot al Variable cost per unit
Peralat an dan NRE
T ooling life t ime
cost per unit T ot al Fixed
Rp 3,000,000 Rp kerja) 400,000 Rp
T ot al Biaya
• Sistem pneumatik[8]
Ran gk a & Hoppe r
S i ste m Pe l on tar S i ste m Pe n u mati c
Rp 300,000 Rp 1,200,000 Rp
T ot al Direct Cost 400,000 Rp Rp
Pe rak i tan k ompon e n
Rp Rp 3,500,000
150,000 150,000 Rp Rp
Desain sistem pneumatik berdasarkan asumsi langkah
Biaya Overhead Rp 7,200,000 Rp Rp 1,900,000 150,000 Rp Rp
adalah 100 mm, volume wadah pakan adalah 3 kg, tekanan
Total C ost
- Pemakaian t enaga kerja diasumsikan per jam Rp. 15.000
Rp
kerja adalah 5 bar, massa per butir pakan ikan adalah 0,5 gr, faktor keselamatan untuk gaya tiup adalah 2. Perhitungan
Biaya produksi dan perakitan dihitung berdasarkan komponen sistem pneumatic dilakukan untuk menentukan apakah utama pada rancangan alat pengumpan pakan ikan otomatis,
pneumatik dapat menggerakkan katup, dan apakah terdiri dari rangka, hopper, sistem pelontar, dan sistem
pneumatik dapat meniup pakan ikan. Tahapan perhitungan pneumatic.
sebagai berikut: - Gaya untuk mendorong
(1) Rancangan pada fase pengujian dan perbaikan dibuat prototipe
D. Pengujian dan Perbaikan
F =mxg
dimana F = gaya (N); m = massa(kg);g = 10 m/s 2 ;ρ= menggunakan softwarei desain. Prototipe selanjutnya diuji
massa jenis pakan ikan(kg/m 3 ). melalui perhitungan kapasitas, kekuatan rangka, gaya dan
- Luas permukaan
tekanan untuk langkah maju dan mundur, serta jarak sebaran
(2) pakan terlontar. Simulasi prototipe dilakukan berdasarkan
P =F/A
dimana P = tekanan kerja(N/m 2 ); A = luas permukaan penetapan deskripsi alat pengumpan pakan ikan otomatis, pada
terkena tekanan kerja(m 2 ).
Tabel 5.
- Diameter silinder
Tabel 5 menunjukkan prototipe tergolong ke dalam prototipe
(3) alpha. Protipe alpha bertujuan melihat apakah rancangan dapat
A = Πd 2 /4
dimana d = diameter silinder (m). direalisasikan dan difungsikan. Rancangan prototipe diuji
- Gaya tiup pakan ikan per butir
menggunakan pneumatik dan kekuatan mekanika. Perhitungan
terdiri dari perhitungan pneumatik, sebaran pakan dan kekuatan T = SF x F PAKAN
(4) dimana F = gaya tiup (N); SF = safety factor; F
rangka.
PAKAN
=gaya pakan ikan per butir(N). Hasil perhitungan berdasarkan asumsi yang telah ditetapkan adalah F = 30 N, A = 5,09x10 -5 m 2 , d = 0,007 m, F T = 0,01 N. Skema pneumatik yang dipergunakan pada Gambar 5. Pneumatik menggunakan silinder ganda, katup 5/2, kompresor, dan timer.
dimana t = waktu jatuh pakan(s). Lintasan pakan setelah ditiup oleh kompresor diasumsikan berbentuk parabola. Hasil perhitungan adalah 0,626 s.
- Jarak jatuh pakan ikan
x=v 0 cosƟ.t (9) dimana x = jarak jatuh pakan ikan dilihat dari sumbu koordinat x(m), v o = kecepatan awal pakan(m/s) = v. Hasil perhitungan adalah 3,76 m.
• Kekuatan rangka
Keamanan rangka penopang dinilai dari kesetimbangan gaya-gaya terjadi pada rangka penopang dengan asumsi hanya terjadi pembebanan statis sebesar 80 kN (gaya normal ketika wadah penyimpan terisi penuh. Pengaruh gaya dianalisa dengan menggunakan program Pro. Engineering seperti pada Gambar 6.
Gambar 5 skema pneumatik alat pengumpan pakan ikan • Kompresor[9]
Pemilihan kompresor dilakukan berdasarkan tekanan kerja terbesar dan fungsi pemakaian. Tekanan kerja terbesar diperoleh pada sistem pneumatis. Fungsi pemakaian kompresor untuk memberi gaya dorong pada katup dan meniup pakan ikan. Perhitungan dilakukan untuk memperoleh kebutuhan udara yang dibutuhkan.
Q = 2 x (s x n x q)
dimana Q = kebutuhan udara (l/min), s = panjang langkah piston(cm), n = jumlah siklus kerja per menit = 8, q = kebutuhan udara per sentimeter langkah piston (l/cm) = 0,007 l/cm. Sehingga Q = 0,11 l/min. Debit standar untuk kompresor di pasaran yang mudah diperoleh adalah 100 l/min dengan kecepatan maksimum 2850 rpm dan diameter poros maksimum 42 mm.
• Sebaran pakan ikan[10] Gambar 6 Analisa rangka penopang Tujuan perhitungan sebaran pakan ikan adalah estimasi
jarak jatuhnya pakan ikan di kolam pembiakan. Tahapan Hasil analisa adalah gaya von misses yang terjadi pada perhitungan adalah sebagai berikut:
rangka maksimum adalah 0,56 N/mm 2 . - Kecepatan tangensial
v = π d rpm
E. Rencana Launching Produk
dimana v = kecepatan tangensial(m/s), d = diameter Fase perancangan dan pengembangan produk adalah produksi poros berputar(m), rpm = kecepatan berputar(rpm).
awal. Selanjutnya desain disimulasikan menggunakan analisa Perhitungan dilakukan berdasarkan d = 42 mm, rpm =
ekonomis dalam memproduksi alat pengumpan pakan ikan 2850 rpm. Hasil perhitungan adalah 6,24 m/s.
otomatis. Anggaran produksi alat adalah keluaran dari analisa - Ketinggian
ekonomis. Anggaran yang telah ditetapkan untuk memproduksi
masal alat pengumpan pakan ikan otomatis adalah Rp. dimana EK
EK i +EP i = EK f +EP f (7)
i = energi kinetik awal, EP i =
energi
3.000.000,- (belum termasuk pajak) dengan jumlah produksi
100 unit per tahun akan mengalami pengembalian dana di potensial final.
potensial awal, EK f = energi kinetik final, EP f = energi
semester 1 pada tahun ketiga dan memungkinkan untuk Ketinggian dijatuhkannya pakan ikan akibat ditiup oleh
diproduksi secara masal.
kompresor diasumsikan pada posisi awal hanya ASIL DAN IV. H P EMBAHASAN memiliki energi kinetik dan pada posisi akhir hanya
memiliki energi potensi. Asumsi tersebut merubah Tahapan perancaangan dan pengembangan alat pengumpan persamaan (7) menjadi persamaan berikut ini:
pakan ikan otomatis untuk industri kecil dan menengah h=v 2 /2g
menghasilkan karakteristik alat, parameter yang mempengaruhi dimana h = ketinggian dijatuhkannya pakan ikan(m), g
kinerja, dan analisa ekonomi terangkum pada Tabel 6.
= percepatan gravitasi = 10 m/s 2 . Hasil perhitungan
adalah 1,96 m. Keseluruhan hasil perhitungan menunjukkan desain alat - Waktu jatuh pakan ikan
pengumpan pakan ikan otomatis telah teruji dari aspek sistem t = (2 *h/g)^0,5
pneumatik, pemilihan kompresor, jarak sebaran pakan, dan kekuatan mekanika.
Tabel 6 Parameter penentu kinerja alat pengumpan U CAPAN TERIMA KASIH No.
Tulisan ini terwujud atas dukungan dari dana hibah 1 Gaya dorong
Parameter
Nilai
Standar/Batas
Maksimum*
bersaing DIKTI. Anggaran dana tahun 2014. 2 Gaya tiup
30 N
Maks 30N
0,01 N
3 Kebutuhan
0,11 l/menit
100 l/menit
R EFERENSI
udara 4 Jarak sebaran
3,76 m
10 m
5 Tegangan Von
[1] Sukadi dan M. Fatuchri, “Peningkatan Teknologi Budidaya Misses
0,56 N/mm 2
Perikanan,”Jurnal Iktiologi Indonesia, Vo.2, No.2, 2002 (ISBN 6 Harga jual
*) Standar/Batas Maksimum diperoleh hasil rangkuman spesifikasi [2] Wetengere, Kotojo, “Economic Factors Influencing the produk pesaing
Continuation of Fish Farming Technology in Morogoro and Dar es Salaam Regions”, Tanzania, Journal of Agriculture and Food Technology, 2011 (ISBN 2090-424 X)
ESIMPULAN V. K
[3] Okunlola, J.O, “Adoption of new technologies by fish farmers in Desain alat pengumpan pakan ikan otomatis dirancang
Akure, Ondo State, Nigeria, Journal of Agricultural Technology dengan menerapkan tahapan perancangan dan pengembangan
Vol 7(6): 1593-1548, 2011(ISSN 1686-9141). produk
[4] Darmanto, Satyani D, Putra A, Chumaide, Mei R.D, “Budidata mempertimbangkan gaya dorong yang dibutuhkan untuk
oleh Ulirich
Pakan Alami untuk Benih Ikan Air Tawar”, Badan Penelitian memindahkan pakan ikan dari corong pengalir ke wadah
dan Pengembangan Pertanian Instalasi Penelitian dan penyimpan pakan, gaya tiup untuk meniup pakan ikan dengan
Pengkajian Teknologi Pertanian, 2000. kompresor dengan timer, kebutuhan udara untuk sistem
[5] Yeoh S.J, Taop F.S, Endan J, Talib R.A dan Mazlina S.M.K, pneumatis, capaian jarak sebaran setelah ditiup dan tegangan
“Development of Automatic Feeding Machine for Aquaculture von misses yang dialami oleh rangka. Pertimbangan tersebut
Industry”, Journal Science and Technology Pertanika 18(1): didukung prinsip dasar gerak, tekanan, dan dasar-dasar
105-110, 2010(ISSN 0128 7680).
pneumatis. Hasil desain menunjukkan desain aman untuk [6] Halford, Antohony Christopher, “Auntomatic Fish Feeder” , diproduksi secara masal dan memiliki peluang untuk bersaing
United States Patent# 006.082.299A, 2000. dengan
[7] Ulrich, Karl T, and Eppinger S.D, “Product Design and mempertimbangkan estimasi waktu apung pakan ikan,
produk pesaing
Development, McGraw-Hill Inc, 1995. hubungan antara variasi gaya tiup dengan jarak sebaran, dan
[8] Peter Croser and Frank Ebel, “Pneumatics-Basic Level”, Festo estimasi umur alat.
Didactic GmbH & Co, Denkendorf, 2002. [9] Sularso, “Pompa dan Kompresor”. [10] Halliday, Resnic, and Walker, “Fundamental of Physics”,8 th
Edition,2011.