Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Tanduk Kopi Mekanis

43

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

Universitas Sumatera Utara

44

Lampiran 1. (Lanjutan)

b

a

Pengujian alat

a

Pengukuran parameter

Data

Analisis data

Selesai

Universitas Sumatera Utara

45

Lampiran 2. Data pengamatan pengupasan kopi
Ulangan

Berat
biji kopi
dikupas
(kg)

Waktu
pengupasan
(jam)

Berat biji
kopi
Terkupas
(kg)

Berat
biji
kopi
rusak
(kg)

Berat biji
kopi
tidak
terkupas
(kg)

Berat
biji
kopi
hilang
(kg)

Berat
kulit
tanduk
(kg)

I
II

III
Total
Rataan

1
1
1
3
1

0,040
0,027
0,036
0,103
0,034

0,724
0,710
0,720
2,154

0,718

0,11
0,07
0,10
0,28
0,09

0,04
0,07
0,05
0,16
0,053

0,007
0,009
0,007
0,023
0,007

0,226
0,205
0,220
0,651
0,217

Kapasitas pengupasan

=
=

Berat biji kopi yang dikupas
Waktu yang dibutuhkan

(kg/jam)

1 kg
0,034 jam

= 29,411 kg/jam

Pers.Kerus.Hasil Kupasan

=
=

berat biji kopi terkupas yang rusak
berat biji kopi terkupas
0,09 kg
0,718 kg

× 100%

×100%

= 12,534%
Pers.Bj.Kopi Tidak Terkupas =
=

Berat biji kopi yang tidak terkupas
Berat biji kopi awal

0,053 kg
1 kg

× 100%

×100%

= 5,3%
Pers.Biji Kopi hilang

=
=

Berat biji kopi hilang
Berat biji kopi awal
0,007 kg
1 kg

× 100%

×100%

= 0,7%

Universitas Sumatera Utara

46

Lampiran 3. Biaya pemakaian alat
Unsur produksi
1. Biaya pembuatan alat (P)

= Rp 5.650.000

2. Umur ekonomi (n)

= 5 tahun

3. Nilai akhir alat (S)

= Rp 565.000

4. Jam kerja

= 7 jam/hari

5. Produksi/hari

= 205,877 kg/hari

6. Biaya operator

= Rp 10.000/jam

7. Biaya listrik

= Rp 1154,062/jam

8. Biaya perbaikan

= Rp 29,65/ jam

9. Bunga modal dan asuransi

= Rp 322.050/tahun

10. Jam kerja alat per tahun

= 2058 jam/tahun asumsi 294 hari
efektif berdasarkan tahun 2015)

Universitas Sumatera Utara

47

Lampiran 4. Biaya produksi
Perhitungan biaya produksi
a. Biaya Tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
Dt

= (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, n-1)

Tabel perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun k(P-S) (Rp)

0
1
2
3
4
5

(A/F, 7.5%, n)

(F/P, 7.5%, n-1)

Dt

0.1722
0.1722
0.1722
0.1722
0.1722

1
1.075
1.15565
1.24235
1.33565

875.637
941.309
1.011.929
1.087.847
1.169.544

5.085.000
5.085.000
5.085.000
5.085.000
5.085.000

Nilai Mesin Tiap
Akhir Tahun
(Rp)
5.650.000
4.774.363
3.833.054
2.821.125
1.733.278
563.734

2. Bunga modal (7,5%) dan asuransi (2%)
I

=
=

i P (n+1)
2n
9,5% Rp 5.650.000 5+1
2 5

= Rp 322.050/tahun
Tabel perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun

D (Rp)

I(Rp)/tahun

1
2
3
4
5

875.637
941.309
1.011.929
1.087.847
1.169.544

322.050
322.050
322.050
322.050
322.050

Biaya tetap
(Rp)/tahun
1.197.687
1.263.359
1.333.979
1.409.897
1.491.594

b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi

=

=

1,2%(P-S)
x jam
1,2%(Rp5.650.000-Rp 565.000)
2058 jam

= Rp 29,65/jam

Universitas Sumatera Utara

48

Lampiran 4. (Lanjutan)
2. Biaya listrik
Motor listrik 1 HP

= 0.746 kW

Biaya listrik

= 0.746 kW x Rp 1.547/kWh

Biaya listrik

= Rp 1154,062/jam

3. Biaya operator
Biaya operator

= Rp 10.000/jam

Total Biaya Tidak Tetap (BTT)

= Rp 11.183,712/jam

c. Biaya Pengupasan Kulit Tanduk Kopi
Biaya pokok = [

BT
+ BTT] C
x

Tabel perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BT
(Rp/tahun)
1.197.687
1.263.359
1.333.979
1.409.897
1.491.594

X
(jam/tahun)
2.058
2.058
2.058
2.058
2.058

BTT (Rp/jam)
11.183,712
11.183,712
11.183,712
11.183,712
11.183,712

C
BP (Rp/kg)
(jam/kg)
0.034
400,033
0.034
401,118
0.034
402,284
0.034
403,538
0.034
404,888

Universitas Sumatera Utara

49

Lampiran 5. Break even point
Break even point atau analisis titik impas (BEP) 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
sama dengan nol.
S

=

FC + P
SP – VC

Keterangan :
S

=

sales variabel (produksi) (Kg)

FC

=

fix cash (biaya tetap) per tahun (Rp)

P

=

profit (keuntungan) (Rp) dianggap nol untuk mendapat titik impas.

SP

=

selling per unit (penerimaan dari tiap unit produksi) (Rp)

VC =

variabel cash (biaya tidak tetap) per unit produksi (Rp)

Biaya tidak tetap (VC)

= Rp 11.183,712/jam (1 jam = 29,411 kg)
= Rp 380,256/kg

Penerimaan setiap produksi (SP)

= Rp 700/kg

SP-VC

= Rp 319,744

Tahun Biaya Tetap (Rp/tahun) BEP (kg/tahun)
1
1.197.687
3745,768
2
1.263.359
3951,157
3
1.333.979
4172,021
4
1.409.897
4409,455
5
1.491.594
4664,963

Universitas Sumatera Utara

50

Lampiran 6. Net present value
Net Present Value (NPV) adalah metode menghitung nilai bersih (netto)

pada waktu sekarang (present). Asumsi present yaitu menjelaskan waktu awal
perhitungan bertepatan dengan saat evaluasi dilakukan atau pada periode tahun ke
nol (0) dalam perhitungan cash flow investasi.
NPV = PWB – PWC
Keterangan :
PWB = present worth of benefit
PWC = present worth of cost
Untuk mengetahui apakah rencana suatu investasi tersebut layak
ekonomis atau tidak, diperlukan suatu ukuran atau kriteria tertentu dalam metode
NPV, yaitu:
NPV > 0 artinya investasi akan menguntungkan/ layak
NPV < 0 artinya investasi tidak menguntungkan
Investasi

= Rp 5.650.000

Nilai akhir

= Rp 565.000

Suku bunga bank

= Rp 7.5%

Suku bunga coba-coba

= Rp 10%

Umur alat

= 5 tahun

Pendapatan

= penerimaan x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun
dengan asumsi alat bekerja pada kapasitas penuh
= Rp 42.369.486,6/tahun

Pembiayaan

= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun

Tabel perhitungan pembiayaan tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BP (Rp/kg)
400,033
401,118
402,284
403,538
404,888

Kap. Alat (kg/jam)
29,411
29,411
29,411
29,411
29,411

Jam kerja (jam/tahun)
2.058
2.058
2.058
2.058
2.058

Pembiayaan
24.213.132,62
24.278.805,32
24.349.380,78
24.425.282,69
24.506.995,27

Universitas Sumatera Utara

51

Lampiran 6. (Lanjutan)
Cash in Flow 7.5%

1. Pendapatan

= Pendapatan × (P/A, 7.5%,5)
= Rp 42.369.486,6 × 4.04645
= Rp 171.446.009,1

2. Nilai akhir

= Nilai akhir × (P/F, 7.5%,5)
= Rp 565.000 × 0.6968
= Rp 393.692

Jumlah CIF = Rp 171.839.701,1
1. Investasi

= Rp 5.650.000

2. Pembiayaan

= Pembiayaan × (P/F, 7.5%,n)

Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n)
1
2
3
4
5
Total

Biaya
24.213.132,62
24.278.805,32
24.349.380,78
24.425.282,69
24.506.995,27

(P/F, 7.5%, n)
0.9302
0.8654
0.8050
0.7489
0.6968

Pembiayaan (Rp)
22.523.055,96
21.010.878,12
19.601.251,53
18.292.094,21
17.076.474,3
98.503.754,12

Jumlah COF = Rp 5.650.000 + Rp 98.503.754,12
= Rp 104.153.754,1
NPV 7.5%

= CIF – COF
= Rp 171.839.701,1 – Rp 104.153.754,1
= Rp 67.685.947

Jadi besarnya NPV 7.5% adalah Rp 67.685.947 > 0 maka usaha ini layak
untuk dijalankan.

Universitas Sumatera Utara

52

Lampiran 7. 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. IRR adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh B/C ratio =
1 atau NPV = 0.
IRR = q% +

X
X-Y

× (q% - p%) (positif dan positif)

Keterangan :
p

= suku bunga bank paling atraktif

q

= suku bunga coba-coba ( > dari p)

X

= NPV awal pada p

Y

= NPV awal pada q

Suku bunga bank paling atraktif (i1) = 7.5%
Suku bunga coba-coba ( > dari i1) (i2) = 10%
Cash in Flow 10%

1. Pendapatan

= Pendapatan × (P/A, 10%,5)
= Rp 42.369.486,6 × 3.7908
= Rp 160.614.249,8

2. Nilai akhir

= Nilai akhir × (P/F, 10%,5)
= Rp 565.000 × 0.6209
= Rp 350.808,5

Jumlah CIF

= Rp 160.614.249,8 + Rp 350.808,5
= Rp 160.965.058,3

Cash out flow 10 %

1.

Investasi

= Rp 5.650.000

2.

Pembiayaan

= Pembiayaan x (P/A, 10%, 5)

Universitas Sumatera Utara

53

Lampiran 7. (Lanjutan)
Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n)
1
2
3
4
5
Total

Biaya
24.213.132,62
24.278.805,32
24.349.380,78
24.425.282,69
24.506.995,27

(P/F, 10%, n)
0.9091
0.8264
0.7513
0.6830
0.6209

Pembiayaan (Rp)
22.012.158,86
20.064.004,72
18.293.689,78
16.682.468,08
15.216.393,36
92.268.714,8

Jumlah COF = Rp 5.650.000 + 92.268.714,8
= Rp 97.918.714,8
NPV 10 %

= Rp 160.965.058,3- Rp 97.918.714,8
= Rp 63.046.343,5

Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus:
IRR = q% +
= 10% +

X
X-Y

× (q% - p%)
Rp 67.685.947

Rp 67.685.947 - Rp 63.046.343.5

× (10% - 7.5%)

= 10% + (19.05 × 2,5 %)
= 46,47 %

Universitas Sumatera Utara

54

Lampiran 8. Perhitungan panjang sabuk V

L = 2C + 1,57(D + d) +
dimana:

−d

4

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)
L = 2C + 1,57(D + d) +

−d 2

4

L = 2(460) + 1,57(152,4 +50,8) +

(152,4-50,8)
4(460)

L =1244,634 mm
L = 49 inci

Universitas Sumatera Utara

55

Lampiran 9. Revolusi per menit (RPM) pada silinder pengupas
Dik :

D1 = 2inci
D2 = 6 inci
S1 = 1400 rpm

Dit :

S2 = ...?

Formulasi :
S1D1

= S2 D2

1400 rpm × 2 inci

= S2 × 6 inci

S2

= 467 rpm

Universitas Sumatera Utara

56

Lampiran 10. Perhitungan daya
1. Gaya
a. Gaya pada rotor


Massa rotor

 Ulir miring
panjang

= 126,94 mm

lebar

= 16 mm

tinggi

= 13 mm

Volume

= 26403,52 mm3 × 3 × 2

 Ulir lurus

= 158421,12 mm3

panjang

= 510 mm

lebar

= 16 mm

tinggi

= 13 mm

Volume

= 106080 mm3 × 3
= 318240 mm3

Volume total ulir = 476661,12 mm3

 Massa rotor tanpa ulir
jari-jari rotor

= 35 mm

panjang rotor

= 710 mm

Volume rotor

= πr2t
= 3,14 × 35 mm2× 710 mm
= 2731015 mm3

Volume total

= 476661,12 mm3 + 2731015 mm3
= 3207676,12 mm3
= 3207676,12 × 10-9 m3
m =ρ×v
= 7874 kg/m3 × 3207676,12 × 10-9 m3
= 25,25 kg

Universitas Sumatera Utara

57


Gaya pada rotor
F

=m×g
= 25,25 kg × 9,8 m/s2
= 247,45 N

b. Gaya pada bahan
panjang

= 10 mm

lebar

= 6,5 mm

tinggi

= 4,5 mm

Volume bahan

=p×l×t
= 10 mm × 6,5 mm × 4,5 mm
= 292,5 mm3
= 292,5 × 10-9 m3

volume rotor penuh

= πr2t
= 3,14 × 48 mm2× 710 mm
= 5136537,6 mm3 × 10-9 m3
= 5136537,6 mm3.10-9 m3- 3207676,12.10-9 m3

Volume slot

= 1928861,48.10-9 m3
Jumlah biji dalam slot =

1928861,48.10-9 m3
292,5 × 10-9 m3

= 6594 biji
Massa biji dalam slot = 6594 biji × 0,000164 kg
= 1,081 kg (kapasitas penuh)
F

=m×g
= 1,081 kg × 9,8 m/s2
= 10,593 N

F total = 247,45 N + 10,593
= 258,043 N

Universitas Sumatera Utara

58

2. Kecepatan sudut
kec. putaran rotor = 467 rpm
jari-jari rotor
ω

= 48 mm
=
=

2πn
60
2 × 3,14 × 467
60

= 48,879 rad/s
3. Daya
F

= 258,043 N

R

= 0,048 m

ω

= 48,879 rad/s

P

=F×V
= 258,043 N × (48,879 rad/s × 0,048 m)
= 605,418 Watt
= 0,605 kW

Pd

= fc × P (KW)

Pd

= 1.2 × 0.605 KW

Pd

= 0.726 KW ≈ 0.973 HP

Berdasarkan perhitungan daya di atas, maka digunakan motor listrik 1 HP.

Universitas Sumatera Utara

59

Lampiran 11. Spesifikasi alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis
Dimensi
Panjang

: 82,8 cm

Lebar

: 45,12 cm

Tinggi

: 79,56 cm

Silinder pengepres
Diameter

: 4,8 cm

Panjang

: 71 cm

Kapasitas efektif

: 29,411 kg/jam

Persentase biji hilang

: 0,7%

Bahan
Silinder Pengupas

: Besi

Tabung Pengupasan

: Besi

Rangka

: Besi Siku

Tenaga
Motor listrik

: 1 HP

Transisi
Puli motor listrik

: 2 inch

Puli Silinder pengupas

: 6 inch

V-belt motor listrik - silinder pengupas

: A-24

Universitas Sumatera Utara

60

Lampiran 12. Gambar hasil pengupasan biji kopi HS

Biji kopi terkupas

Universitas Sumatera Utara

61

Lampiran 12. (Lanjutan)

Biji kopi tidak terkupas

Universitas Sumatera Utara

62

Lampiran 12. (Lanjutan)

Kulit tanduk kopi

Universitas Sumatera Utara

63

Lampiran 12. (Lanjutan)

Biji kopi pecah

Universitas Sumatera Utara

64

Lampiran 13. Gambar alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis

Tampak depan

Tampak belakang

Universitas Sumatera Utara

65

Lampiran 13. (Lanjutan)

Tampak samping kanan

Tampak samping kiri

Universitas Sumatera Utara

66

Lampiran 13. (Lanjutan)

Tampak atas

Universitas Sumatera Utara

67

Lampiran 14. Gambar teknik alat pengupas kulit tanduk kopi mekanis

Skala 1:1

Universitas Sumatera Utara

68

Lampiran 14. (Lanjutan)

Skala 1:1

Universitas Sumatera Utara

69

Lampiran 14. (Lanjutan)

Skala 1:1

Universitas Sumatera Utara

70

Lampiran 14. (Lanjutan)

Skala 1:1

Universitas Sumatera Utara

71

Lampiran 14. (Lanjutan)

Skala 1:1

Universitas Sumatera Utara