Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Ari Biji Kedelai
Lampiran 1. Flow Chart pelaksanaan penelitian.
Mulai
Merancang bentuk alat
Menggambar dan menentukan
dimensi alat
Memilih bahan
Diukur bahan yang akan
digunakan
Dipotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Merangkai alat
Pengelasan
Digerinda permukaan
yang kasar
Pengecatan
b
a
42
Universitas Sumatera Utara
43
Lampiran 1. (Lanjutan)
b
a
Pengujian alat
Laya
a
k?
Pengukuran parameter
Dat
Analisis data
Selesa
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. Gambar alat
Tampak depan
Tampak samping
47
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Gambar biji kedelai
Biji kedelai terkupas
48
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Biji kedelai tidak terkupas
49
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Kulit ari biji kedelai
50
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Biji kedelai rusak
51
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Data pengamatan pengupasan kulit ari biji kedelai
Ulangan
Berat
Kedelai
dikupas
(kg)
Waktu
Pengupasan
(jam)
Berat
Kedelai
Terkupas
(kg)
Berat
Kedelai
Rusak
(kg)
Berat
Kedelai
Tidak
Terkupas
(kg)
Berat
Kulit
Kedelai
(kg)
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Total
Rataan
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
1
0,023
0,019
0,018
0,017
0,015
0,015
0,017
0,018
0,019
0,161
0,018
0,75
0,73
0,82
0,80
0,78
0,77
0,76
0,74
0,72
6,87
0,76
0,046
0,052
0,029
0,037
0,030
0,033
0,035
0,038
0,038
0,034
0,003
0,128
0,121
0,085
0,088
0,110
0,113
0,100
0,124
0,122
0,991
0,110
0,073
0,068
0,063
0,068
0,068
0,066
0,068
0,069
0,068
0,611
0,068
1.
Kapasitas Pengupasan
=
= 55,5 kg/jam
2.
Persentase kerusakan hasil kupasan (%)
= 4,91%
3.
Persentase biji kedelai tidak terkupas (%)
11,01%
52
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. (Lanjutan)
4.
Persentase biji kedelai hilang (%)
x 100%
x 100%
= 2,1%
53
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Spesifikasi alat
Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) +
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Panjang sabuk V dari motor listrik ke poros silinder pengupas
L = 2(620) + 1,57(130 +80) +
L =1569,72 mm
L = 62 inch
Perhitungan revolusi per menit (rpm)
Dik :
D1 = 6,3 inci
D2 = 6,5 inci
N2 = 1400 rpm
Dit :
N1 = ...?
Formulasi :
N1/D1
=
N2/D2
N1/6,3 inci
=
1400 rpm/6,5 inci
6,5 inci x N1 =
6,3 inci x 1400 rpm
N1
=
6,3 inci x 1400 rpm/6,5 inci
N1
=
1356,92 rpm
54
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. (Lanjutan)
N1
=
1356 rpm
Maka rpm pada rotator ialah 1356 revolusi per menit sedangkan rpm pada stator
sebesar 1400 revolusi per menit.
dimana:
D1
= diameter rotator
D2
= diameter stator
N1
= rpm pada rotator
N2
= rpm pada stator
Perhitungan daya (P)
Diameter silinder = 16 cm
Tebal silinder
= 8 cm
Diameter puli
= 13 cm
Volume silinder
= L x tebal silinder
π 2 x tebal silinder
= 3,14 (8)2 x 8
= 1607,68 cm3
= 0,160768 Liter
Massa
ρ
= 7,8 kg/Liter x 0,160768 Liter
= 1,254 kg
F
-
= 1,5433 kg
55
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. (Lanjutan)
T
= F x r silinder
= 1,5433 kg x 8 cm = 12,3464
P
= 0,238 HP
Pm
= 0,29 HP
Karena dipasaran tidak tersedia alat dengan daya 0,29 HP maka digunakan motor
dengan daya yang mendekati nilai tersebut yaitu 1 HP.
dimana:
V = Volume silinder
F = Gaya pada silinder
m = massa
T = Torsi
P = Daya
n = putaran
r = jari-jari
ρ = massa jenis
56
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. Analisis ekonomi
1. Unsur Produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P)
= Rp. 4.000.000
2. Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3. Nilai akhir alat (S)
= Rp. 400.000
4. Jam kerja
= 8 jam/hari
5. Produksi/hari
= 444 kg/hari
6. Biaya operator
= Rp. 40.000/ hari (1 jam=Rp. 5000)
7. Biaya listrik
= Rp. 250,5/ jam
8. Biaya perbaikan
= Rp. 18/ jam
9. Bunga modal dan asuransi
= Rp. 432.000/ tahun
10. Biaya sewa gedung
= Rp. 40.000/ tahun
11. Pajak
= Rp. 80.000/tahun
12. Jam kerja alat per tahun
= 2400 jam/tahun ( asumsi 300 hari
efektif berdasarkan tahun 2012)
2. Perhitungan Biaya Produksi
1. Biaya tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
D=
dimana:
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp)
S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
57
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. (Lanjutan)
n = Umur ekonomi (tahun)
D=
= Rp 720.000/tahun
2. Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan Agustus 16% dan Asuransi 2%
I=
=
= Rp. 432.000/tahun
3. Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% x P
= 1% x Rp. 4.000.000
= Rp. 40.000/tahun
4. Pajak
Pajak = 2% x P
= 2% x Rp. 4.000.000
= Rp. 80.000/tahun
Total biaya tetap = Rp. 1.272.000/tahun
2. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi =
=
= Rp. 18/jam
58
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. (Lanjutan)
2. Biaya listrik
Motor listrik 1 HP = 0.75 KW
Biaya listrik = 0.75 KW x Rp. 334/KWH
= Rp.250,5/H
= Rp.250,5/jam
3. Biaya operator
Biaya operator = Rp. 5000/jam
Total biaya tidak tetap = Rp. 5.268,5/jam
3. Biaya Produksi Biji Kedelai Terkupas
Biaya pokok =
+ BTT]C
+ Rp. 5.268,5/jam]x 0,018 jam/kg
=
= Rp. 104,373/kg
59
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Break even point
Biaya tetap (BT)
= Rp. 1.272.000/tahun
= Rp. 530/jam (1 tahun = 2.400 jam)
= Rp. 9,54954/kg (1 jam = 55,5 kg)
Biaya tidak tetap (BTT)
= Rp. 5.268,5/jam (1 jam = 55,5 kg)
= Rp. 94,928/ Kg
Penerimaan setiap kg produksi (R) = harga kedelai setelah dikupas - harga kedelai
sebelum dikupas
Penerimaan setiap kg produksi (R) kedelai = Rp.16.000 – Rp. 11.000 = Rp. 5.000
Alat akan mencapai break even point jika alat telah menghasilkan biji kedelai
terkupas sebanyak :
N=
=
= 259,32 kg/tahun
60
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. Net present value
Penerimaan (CIF)
= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)
Pengeluaran (COF)
= investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
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.
Berdasarkan persamaan (10), nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan
rumus sebagai berikut:
CIF-COF ≥ 0
Investasi
= Rp. 4.000.000
Nilai akhir
= Rp. 400.000
Suku bunga bank
= Rp 16%
Suku bunga coba-coba
= Rp 20%
Umur alat
= 5 tahun
Pendapatan
= penerimaan x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun
= Rp. 5.000/kg x 55,5 kg/jam x 2400 jam
= Rp. 666.000.000
Pembiayaan
= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja 1 tahun
= Rp. 104,373/kg x 55,5 kg/jam x 2400 jam
= Rp. 13.902.483,6
61
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. (Lanjutan)
Cash in Flow 16%
1. Pendapatan
= Pendapatan x (P/A, 16%,5)
= Rp. 666.000.000 x 3,2743
= Rp. 2.180.683.800
2. Nilai akhir
= Nilai akhir x (P/F, 16%,5)
= Rp 400.000 x 0,4761
= Rp. 190.440
Jumlah CIF = Rp. 2.180.874.240
Cash out Flow 16%
1. Investasi
= Rp. 4.000.000
2. Pembiayaan
= Pembiayaan x (P/F, 16%,5)
= Rp. 13.902.483,6 x 0,4761
= Rp. 6.618.972,44
Jumlah COF = Rp. 10.618.972,44
NPV 16%
= CIF – COF
= Rp. 2.180.874.240 – Rp. 10.618.972,44
= Rp. 2.170.255.267,56
Cash in Flow 20%
1. Pendapatan
= Pendapatan x (P/A, 20%,5)
= Rp. 666.000.000 x 2,9906
= Rp. 1.991.739.600
2. Nilai akhir
= Nilai akhir x (P/F, 20%,5)
= Rp. 400.000 x 0,4019 = Rp. 160.760
62
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. (Lanjutan)
Jumlah CIF = Rp. 1.991.900.360
Cash out Flow 20%
1. Investasi : Rp. 4.000.000
2. Pembiayaan
= Pembiayaan x (P/F, 20%,5)
= Rp. 13.902.483,6 x 0,4019
= Rp. 5.587.408,15
Jumlah COF = Rp. 9.587.408,15
NPV 20%
= CIF – COF
= Rp. 1.991.900.360 – Rp. 9.587.408,15
= Rp. 1.982.312.951,85
Jadi besarnya NPV 16% adalah Rp. 2.170.255.267,56 dan NPV 20%
adalah Rp. 1.982.312.951,85 J
≥
67aha ini
layak untuk dijalankan.
63
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 17. Internal rate of return
Suku bunga bank paling atraktif (p) = 16%
Suku bunga coba-coba ( > dari p) (q) = 20 %
IRR = q% +
x (q% - p%)
x (20%-16%)
= 20% +
= 66,54%
64
Universitas Sumatera Utara
Mulai
Merancang bentuk alat
Menggambar dan menentukan
dimensi alat
Memilih bahan
Diukur bahan yang akan
digunakan
Dipotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Merangkai alat
Pengelasan
Digerinda permukaan
yang kasar
Pengecatan
b
a
42
Universitas Sumatera Utara
43
Lampiran 1. (Lanjutan)
b
a
Pengujian alat
Laya
a
k?
Pengukuran parameter
Dat
Analisis data
Selesa
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. Gambar alat
Tampak depan
Tampak samping
47
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Gambar biji kedelai
Biji kedelai terkupas
48
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Biji kedelai tidak terkupas
49
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Kulit ari biji kedelai
50
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. (Lanjutan)
Biji kedelai rusak
51
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Data pengamatan pengupasan kulit ari biji kedelai
Ulangan
Berat
Kedelai
dikupas
(kg)
Waktu
Pengupasan
(jam)
Berat
Kedelai
Terkupas
(kg)
Berat
Kedelai
Rusak
(kg)
Berat
Kedelai
Tidak
Terkupas
(kg)
Berat
Kulit
Kedelai
(kg)
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Total
Rataan
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
1
0,023
0,019
0,018
0,017
0,015
0,015
0,017
0,018
0,019
0,161
0,018
0,75
0,73
0,82
0,80
0,78
0,77
0,76
0,74
0,72
6,87
0,76
0,046
0,052
0,029
0,037
0,030
0,033
0,035
0,038
0,038
0,034
0,003
0,128
0,121
0,085
0,088
0,110
0,113
0,100
0,124
0,122
0,991
0,110
0,073
0,068
0,063
0,068
0,068
0,066
0,068
0,069
0,068
0,611
0,068
1.
Kapasitas Pengupasan
=
= 55,5 kg/jam
2.
Persentase kerusakan hasil kupasan (%)
= 4,91%
3.
Persentase biji kedelai tidak terkupas (%)
11,01%
52
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. (Lanjutan)
4.
Persentase biji kedelai hilang (%)
x 100%
x 100%
= 2,1%
53
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Spesifikasi alat
Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) +
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Panjang sabuk V dari motor listrik ke poros silinder pengupas
L = 2(620) + 1,57(130 +80) +
L =1569,72 mm
L = 62 inch
Perhitungan revolusi per menit (rpm)
Dik :
D1 = 6,3 inci
D2 = 6,5 inci
N2 = 1400 rpm
Dit :
N1 = ...?
Formulasi :
N1/D1
=
N2/D2
N1/6,3 inci
=
1400 rpm/6,5 inci
6,5 inci x N1 =
6,3 inci x 1400 rpm
N1
=
6,3 inci x 1400 rpm/6,5 inci
N1
=
1356,92 rpm
54
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. (Lanjutan)
N1
=
1356 rpm
Maka rpm pada rotator ialah 1356 revolusi per menit sedangkan rpm pada stator
sebesar 1400 revolusi per menit.
dimana:
D1
= diameter rotator
D2
= diameter stator
N1
= rpm pada rotator
N2
= rpm pada stator
Perhitungan daya (P)
Diameter silinder = 16 cm
Tebal silinder
= 8 cm
Diameter puli
= 13 cm
Volume silinder
= L x tebal silinder
π 2 x tebal silinder
= 3,14 (8)2 x 8
= 1607,68 cm3
= 0,160768 Liter
Massa
ρ
= 7,8 kg/Liter x 0,160768 Liter
= 1,254 kg
F
-
= 1,5433 kg
55
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. (Lanjutan)
T
= F x r silinder
= 1,5433 kg x 8 cm = 12,3464
P
= 0,238 HP
Pm
= 0,29 HP
Karena dipasaran tidak tersedia alat dengan daya 0,29 HP maka digunakan motor
dengan daya yang mendekati nilai tersebut yaitu 1 HP.
dimana:
V = Volume silinder
F = Gaya pada silinder
m = massa
T = Torsi
P = Daya
n = putaran
r = jari-jari
ρ = massa jenis
56
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. Analisis ekonomi
1. Unsur Produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P)
= Rp. 4.000.000
2. Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3. Nilai akhir alat (S)
= Rp. 400.000
4. Jam kerja
= 8 jam/hari
5. Produksi/hari
= 444 kg/hari
6. Biaya operator
= Rp. 40.000/ hari (1 jam=Rp. 5000)
7. Biaya listrik
= Rp. 250,5/ jam
8. Biaya perbaikan
= Rp. 18/ jam
9. Bunga modal dan asuransi
= Rp. 432.000/ tahun
10. Biaya sewa gedung
= Rp. 40.000/ tahun
11. Pajak
= Rp. 80.000/tahun
12. Jam kerja alat per tahun
= 2400 jam/tahun ( asumsi 300 hari
efektif berdasarkan tahun 2012)
2. Perhitungan Biaya Produksi
1. Biaya tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
D=
dimana:
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp)
S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
57
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. (Lanjutan)
n = Umur ekonomi (tahun)
D=
= Rp 720.000/tahun
2. Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan Agustus 16% dan Asuransi 2%
I=
=
= Rp. 432.000/tahun
3. Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% x P
= 1% x Rp. 4.000.000
= Rp. 40.000/tahun
4. Pajak
Pajak = 2% x P
= 2% x Rp. 4.000.000
= Rp. 80.000/tahun
Total biaya tetap = Rp. 1.272.000/tahun
2. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi =
=
= Rp. 18/jam
58
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. (Lanjutan)
2. Biaya listrik
Motor listrik 1 HP = 0.75 KW
Biaya listrik = 0.75 KW x Rp. 334/KWH
= Rp.250,5/H
= Rp.250,5/jam
3. Biaya operator
Biaya operator = Rp. 5000/jam
Total biaya tidak tetap = Rp. 5.268,5/jam
3. Biaya Produksi Biji Kedelai Terkupas
Biaya pokok =
+ BTT]C
+ Rp. 5.268,5/jam]x 0,018 jam/kg
=
= Rp. 104,373/kg
59
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Break even point
Biaya tetap (BT)
= Rp. 1.272.000/tahun
= Rp. 530/jam (1 tahun = 2.400 jam)
= Rp. 9,54954/kg (1 jam = 55,5 kg)
Biaya tidak tetap (BTT)
= Rp. 5.268,5/jam (1 jam = 55,5 kg)
= Rp. 94,928/ Kg
Penerimaan setiap kg produksi (R) = harga kedelai setelah dikupas - harga kedelai
sebelum dikupas
Penerimaan setiap kg produksi (R) kedelai = Rp.16.000 – Rp. 11.000 = Rp. 5.000
Alat akan mencapai break even point jika alat telah menghasilkan biji kedelai
terkupas sebanyak :
N=
=
= 259,32 kg/tahun
60
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. Net present value
Penerimaan (CIF)
= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)
Pengeluaran (COF)
= investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
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.
Berdasarkan persamaan (10), nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan
rumus sebagai berikut:
CIF-COF ≥ 0
Investasi
= Rp. 4.000.000
Nilai akhir
= Rp. 400.000
Suku bunga bank
= Rp 16%
Suku bunga coba-coba
= Rp 20%
Umur alat
= 5 tahun
Pendapatan
= penerimaan x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun
= Rp. 5.000/kg x 55,5 kg/jam x 2400 jam
= Rp. 666.000.000
Pembiayaan
= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja 1 tahun
= Rp. 104,373/kg x 55,5 kg/jam x 2400 jam
= Rp. 13.902.483,6
61
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. (Lanjutan)
Cash in Flow 16%
1. Pendapatan
= Pendapatan x (P/A, 16%,5)
= Rp. 666.000.000 x 3,2743
= Rp. 2.180.683.800
2. Nilai akhir
= Nilai akhir x (P/F, 16%,5)
= Rp 400.000 x 0,4761
= Rp. 190.440
Jumlah CIF = Rp. 2.180.874.240
Cash out Flow 16%
1. Investasi
= Rp. 4.000.000
2. Pembiayaan
= Pembiayaan x (P/F, 16%,5)
= Rp. 13.902.483,6 x 0,4761
= Rp. 6.618.972,44
Jumlah COF = Rp. 10.618.972,44
NPV 16%
= CIF – COF
= Rp. 2.180.874.240 – Rp. 10.618.972,44
= Rp. 2.170.255.267,56
Cash in Flow 20%
1. Pendapatan
= Pendapatan x (P/A, 20%,5)
= Rp. 666.000.000 x 2,9906
= Rp. 1.991.739.600
2. Nilai akhir
= Nilai akhir x (P/F, 20%,5)
= Rp. 400.000 x 0,4019 = Rp. 160.760
62
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 16. (Lanjutan)
Jumlah CIF = Rp. 1.991.900.360
Cash out Flow 20%
1. Investasi : Rp. 4.000.000
2. Pembiayaan
= Pembiayaan x (P/F, 20%,5)
= Rp. 13.902.483,6 x 0,4019
= Rp. 5.587.408,15
Jumlah COF = Rp. 9.587.408,15
NPV 20%
= CIF – COF
= Rp. 1.991.900.360 – Rp. 9.587.408,15
= Rp. 1.982.312.951,85
Jadi besarnya NPV 16% adalah Rp. 2.170.255.267,56 dan NPV 20%
adalah Rp. 1.982.312.951,85 J
≥
67aha ini
layak untuk dijalankan.
63
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 17. Internal rate of return
Suku bunga bank paling atraktif (p) = 16%
Suku bunga coba-coba ( > dari p) (q) = 20 %
IRR = q% +
x (q% - p%)
x (20%-16%)
= 20% +
= 66,54%
64
Universitas Sumatera Utara