Rancang Bangun Alat Penumbuk Mekanis

39

Lampiran 1. Flowchart pengerjaan penelitian
Mulai
Merancang bentuk alat

Menggambar dan menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Mengukur bahan yang akan digunakan

Memotong bahan yang digunakan sesuai dengan dimensi pada gambar

Merangkai alat

Pengelasan
Menggerinda permukaan yang kasar

Pengecatan


Pengujian alat

Tidak
Layak

Ya
Pengukuran parameter

Analisis data

Selesai

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 2. Spesifikasi alat penumbuk mekanis
1. Dimensi alat
Panjang
Lebar

Tinggi

= 140,1 cm
= 102,4 cm
= 74,78 cm

2. Bahan yang digunakan
Alu dan lesung

= Kayu

Rangka

= Besi UNP dan besi siku

Poros pengungkit

= Pipa besi

3. Transmisi daya

Puli motor bakar

= 15 inch

Puli

= 8 inch

Puli

= 2 inch

Sabuk-V

= Tipe A

4. Motor Bakar
Tenaga
Kecepatan tanpa beban


= 7,5 HP
= 2200 rpm

Universitas Sumatera Utara

41

Lampiran 3. Perhitungan daya motor pada alat penumbuk mekanis
A. Poros pengungkit
Diketahui : d = 38,1 mm
l = 1055 mm

= 0,0381 m
= 1,055 m

� = 7800 kg/m3

Penyelesaian :
1


Massa = ( 4 x 3,14 (0,03812) x 1,055) m3x 7800 kg/m3
= 9,381 kg
F = m.g
= 9,381 kg x 9,8 m/s2
= 91,94 N
B. Alu
Massa

= 3 x 2,7 kg
= 8,1 kg

F = m.g
= 8,1 kg x 9,8 m/s2
= 79,38 N
Jadi total gaya keseluruhan, F = 171,275 N
E. Kecepatan sudut (rad/s)
Diketahui : Kec. Putaran
Jari-jari puli penggerak
�=


=

= 2200 rpm
= 4 inch = 0,1016 m

2��
60

2 x 3,14 x 2200
60

= 230,383 rad/s

Universitas Sumatera Utara

42

F. Perhitungan daya
Diketahui: F = 171,275 N
R = 0,1016 m


P=Fx�

� = 230,383 rad/s

= 171,275 N x (230,383 rad/s x 0,1016 m)
= 4009,02 Watt

P=

4,009 KW
0,7457

= 5,376 HP
Berdasarkan perhitungan daya yang bekerja pada alat penumbuk mekanis
maka motor yang digunakan pada penelitian ini adalah motor bakar yang memiliki
daya 7,5 HP. Alasan pemilihan motor bakar dengan daya yang lebih besar untuk
mengantisipasi jika dibutuhkan daya yang lebih besar pada saat proses produksi.

Universitas Sumatera Utara


43

Lampiran 4. Kapasitas efektif alat penumbuk mekanis
Tabel kapasitas efektif alat penumbuk mekanis
Berat awal (kg)
Waktu
Ulangan Lesung Lesung Lesung
(menit)
I
II
III
I
2
2
2
19,2
II
2
2

2
18,6
III
2
2
2
18,6
Total
6
6
6
56,4
Rata-rata
2
2
2
18,8
KEAI

=

=

Kapasitas
efektif alat
(kg/jam)
18,59
19,10
19,19
56,88
18,96

Kebutuhan
bahan bakar
(L/jam)
0,50
0,51
0,51
1,52
0,51


Berat awal (kg)
waktu (jam)
6 kg
0,32 jam

= 18,59 kg/jam
KEAII

=
=

Berat awal (kg)
waktu (jam)
6 kg
0,31 jam

= 19,10 kg/jam
KEAIII

=
=

Berat awal (kg)
waktu (jam)
6 kg
0,31 jam

= 19,19 kg/jam
KEA rata-rata =
=

KEAI +KEAII +KEAIII
3
18,59 + 19,10+ 19,18
3

= 18,96 kg/jam

Universitas Sumatera Utara

44

Lampiran 5. Rendemen alat penumbuk mekanis
Tabel rendemen alat penumbuk mekanis
Berat awal (kg)
Ulangan
Lesung I Lesung II Lesung III
I
II
III
Total
Rata-rata

2
2
2
6
2

Rendemen I

2
2
2
6
2

=
=

Berat awal (kg)

6 (kg)

Rendemen
(%)

5,3
5,32
5,58
16,2
5,4

88,33
88,67
93
270
90

2
2
2
6
2

Berat hasil tumbukan (kg)

5,3 (kg)

Berat hasil
tumbukan
(kg)

x 100%

x 100%

= 88,33%
Rendemen II

=
=

Berat hasil tumbukan (kg)
Berat awal (kg)
5,32 (kg)
6 (kg)

x 100%

x 100%

= 88,67%
Rendemen III

=
=

Berat hasil tumbukan (kg)
Berat awal (kg)
5,58 (kg)
6 (kg)

x 100%

x 100%

= 93%
Rendemen rata-rata

=
=

Rendemen I +Rendemen II +Rendemen III
3
88,3 + 88,67+ 93
3

= 90 kg/jam

Universitas Sumatera Utara

45

Lampiran 6. Analisis ekonomi
I.

Unsur produksi
1. Total biaya pembuatan alat

= Rp. 5.000.000

2. Umur ekonomi (n)

= 5 tahun

3. Nilai akhir alat (S)

= Rp. 500.000

4. Jam kerja

= 8 jam/hari

5. Produksi/hari

= 151,68 kg/hari

6. Biaya operator

= Rp. 80.000/hari

7. Biaya bahan bakar
8. Biaya perbaikan
9. Bunga modal dan asurasi

= Rp. 2.945,234/ jam
= Rp. 22,57/jam
= Rp. 262.500/tahun

10. Biaya sewa gedung

= Rp. 50.000/tahun

11. Pajak

= Rp. 100.000/tahun

12. Jam kerja alat per tahun

= 2392 jam/tahun (asumsi

299 hari efektif berdasarkan tahun 2016)
II.

Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (Bt)
1. Biaya penyusutan (Dn)
Dn

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

Tabel perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun ke (P-S) (Rp)
(A/F, 6,75%,
(F/P, 6,75%, nn)
1)
0
1
4.500.000
0,174775
1,0675
2
4.500.000
0,174775
1,139575
3
4.500.000
0,174775
1,2165
4
4.500.000
0,174775
1,2987
5
4.500.000
0,174775
1,3865

Dt
839.575,41
896.261,49
956.762,04
1.021.411,3
1.090.464,9

Universitas Sumatera Utara

46

2. Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan Maret 6.75% dan asuransi 2%
I

=

i(P)(n+1)
2n
(8,75%) Rp.5.000.000 (5+1)

=

2(5)

= Rp. 262.500/tahun
3. Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% x P
= 1% x Rp. 5.000.000
= Rp. 50.000/tahun
4. Pajak
Pajak

= 2% x P
= 2% x Rp. 5.000.000
= Rp. 100.000/tahun

Tabel perhitungan biaya tetap alat tiap tahun
Tahun
Dt (Rp)
I (Rp)/tahun
1
2
3
4
5

839.575,41
896.261,49
956.762,04
1.021.411,3
1.090.464,9

262.500
262.500
262.500
262.500
262.500

Biaya tetap
(Rp)/tahun
1.102.075,41
1.158.761,49
1.219.262,04
1.283.911,3
1.352.964,9

b. Biaya tidak tetap (Btt)
1. Biaya perbaikan (reparasi)
Biaya reparasi =
=

1,2% (P-S)
x jam

1,2% (Rp.5.000.000 - Rp.500.000)
2392 jam

= Rp. 22,57/jam

Universitas Sumatera Utara

47

2. Biaya operator
Diperkirakan upah operator untuk menumbuk udang sabagai
bahan baku pembuatan terasi dalam 1 jam adalah sebesar Rp.
10.000. Sehingga diperoleh biaya operator Rp. 80.000/hari.
3. Biaya bahan bakar
470 x 3600

Biaya bahan bakar = 3418,2 x 1000 x Rp. 5.950/liter
= Rp. 2.945,234/jam
Total biaya tidak tetap

= Rp. 12.967,804/tahun

c. Biaya Total (BT)
BT = Bt + Btt
Tabel Perhitungan biaya total

Tahun

Biaya tetap
(Rp/tahun)

1
2
3
4
5

1.102.075,41
1.158.761,49
1.219.262,04
1.283.911,3
1.352.964,9

Biaya tidak
tetap
(Rp/tahun)
31.019.000,527
31.019.000,527
31.019.000,527
31.019.000,527
31.019.000,527

Biaya total
(Rp/tahun)
32.121.075,94
32.177.762,02
32.238.262,57
32.302.911,83
32.371.965,43

Biaya penumbukan udang
Biaya pokok

Tahun Bt (Rp/tahun)
1
2
3
4
5

Bt

= [ x + Btt] C

1.102.075,41
1.158.761,49
1.219.262,04
1.283.911,3
1.352.964,9

X
(jam/tahun)
2392
2392
2392
2392
2392

Btt (Rp/jam)
12.967,804
12.967,804
12.967,804
12.967,804
12.967,804

C
(jam/kg)
0,053
0,053
0,053
0,053
0,053

BP (Rp/kg)
711,71
712,96
714,30
715,74
717,27

Universitas Sumatera Utara

48

Lampiran 7. Break even point
S

=

FC + P
SP - VC

dimana:
Biaya tidak tetap

= Rp. 31.019.000,527/tahun
= Rp. 10.579,46/jam

Kapasitas produksi

= 18,96 kg/jam

Maka, VC

= Rp. 10.579,46/jam : 18,96 kg/jam
= Rp. 557,98/kg

SP

= Rp. 10.000/kg (asumsi penjualan di lapangan)

P

= 0 (dianggap nol untuk mendapatkan titik impas)

Tabel Perhitungan Break even point
FC
(Rp/tahun)
1
1.102.075,41
2
1.158.761,49
3
1.219.262,04
4
1.283.911,3
5
1.352.964,9
Produksi mengalami titik impas
Tahun

Sp
Vc
S
(Rp/kg)
(Rp/kg)
(kg/tahun)
10.000
557,98
116,72
10.000
557,98
122,72
10.000
557,98
129,13
10.000
557,98
135,98
10.000
557,98
143,29
(break even point) saat masih menghasilkan

pinang sebanyak :
Tahun 1

= 116,72 kg/tahun

Tahun 2

= 122,72 kg/tahun

Tahun 3

= 129,13 kg/tahun

Tahun 4

= 135,98 kg/tahun

Tahun 5

= 143,29 kg/tahun

Universitas Sumatera Utara

49

Lampiran 8. Net present value
NPV = PWB - PWC
dimana:
PWB = Present worth of benefit
PWC = Present worth of cost
NPV > 0 artinya alat menguntungkan untuk digunakan/layak
NPV < 0 artinya alat tidak menguntungkan untuk digunakan
Maka,
Investasi

= Rp. 5.000.000

Nilai akhir

= Rp. 500.000

Suku bunga bank

= 6,75%

Suku bunga coba-coba

= 8%

Umur alat

= 5 tahun

Harga jual produk

= Rp. 10.000/kg

Kapasitas alat

= 18,96 kg/jam

Penjualan

= 18,96 kg/jam x Rp. 10.000/kg
= Rp. 189.600/jam

Pendapatan

= Penjualan x jam kerja pertahun
= Rp. 189.600/jam x 2392 jam/tahun
= Rp. 453.523.200/tahun

Pembiayaan

= Btt x Jam kerja pertahun
= Rp. 10.579,46/jam x 2392 jam/tahun
= Rp. 25.306.068,32/tahun

Universitas Sumatera Utara

50

PWB (present worth of benefit) 6,75%
Pendapatan

= Rp. 453.523.200/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp. 453.523.200/tahun (4,12825)
= Rp. 1.872.257.150/tahun

Nilai kahir

= Rp. 500.000 (P/F, 6,75%,5)
= Rp. 500.000 (0,721575)
= Rp. 360.787,5/tahun

PWB

= Rp. 1.872.257.150/tahun + Rp. 360.787,5/tahun
= Rp. 1.872.617.938/tahun

PWC (present worth of cost) 6,75%
Investasi

= Rp. 5.000.000

Pembiayaan

= Rp. 25.306.068,32/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp. 25.306.068,32/tahun (4,12825)
= Rp. 104.469.776,5/tahun

PWC

= Rp. 5.000.000 + Rp. 104.469.776,5/tahun
= Rp. 109.469.776,5/tahun

PWB (present worth of benefit) 8%
Pendapatan

= Rp. 453.523.200/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp. 453.523.200/tahun (3,9927)
= Rp. 1.810.782.081/tahun

Nilai kahir

= Rp. 500.000 (P/F, 8%,5)
= Rp. 500.000 (0,6806)
= Rp. 34.030/tahun

PWB

= Rp. 1.810.782.081/tahun + Rp. 34.030/tahun

Universitas Sumatera Utara

51

= Rp. 1.810.816.111/tahun
PWC (present worth of cost) 8%
Investasi

= Rp. 5.000.000

Pembiayaan

= Rp. 25.306.068,32/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp. 25.306.068,32/tahun (3,9927)
= Rp. 101.039.539/tahun

PWC

= Rp. 5.000.000 + Rp. 101.039.539/tahun
= Rp. 106.039.539/tahun

Sehingga ,
NPV 6,75%

= Rp. 1.872.617.938/tahun - Rp. 109.469.776,5/tahun
= Rp. 1.763.148.161/tahun

NPV 8%

= Rp. 1.810.816.111/tahun - Rp. 106.039.539/tahun
= Rp. 1.704.776.572/tahun

Jadi besarnya NPV 6,75% adalah Rp. 1.763.148.161/tahun dan NPV 8% adalah
Rp. 1.704.776.572/tahun. Jadi nilai NPV dari alat ini > 0 maka mesin ini layak/
menguntungkan untuk digunakan.

Universitas Sumatera Utara

52

Lampiran 9. Internal rate of return
Berdasarkan harga dari NPV=X (positif) atau NPV=Y (positif)
dihitunglah harga IRR dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
IRR

NPV1

= i1 - (NPV2-NPV1) (i1 – i2)

Suku bunga bank (i1)

= 6,75%

Suku bunga coba-coba (i2)

= 8%

Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR

NPV1

= i2 - (NPV2-NPV1) (i2 – i1)
= 8% -

Rp. 1.763.148.161
Rp. 1.704.776.572 - Rp. 1.763.148.161

(8% - 6,75%)

= 8% - (- 30,205) (1,25%)
= 8% + 37,75%
= 45,75%

Universitas Sumatera Utara

53

Lampiran 10. Gambar teknik alat penumbuk mekanis

Universitas Sumatera Utara

54

Universitas Sumatera Utara

55

Universitas Sumatera Utara

56

Universitas Sumatera Utara

57

Universitas Sumatera Utara

58

Universitas Sumatera Utara

59

Universitas Sumatera Utara

60

Universitas Sumatera Utara

61

Universitas Sumatera Utara

62

Universitas Sumatera Utara

63

Universitas Sumatera Utara

64

Universitas Sumatera Utara

65

Universitas Sumatera Utara

66

Universitas Sumatera Utara

67

Universitas Sumatera Utara

68

Universitas Sumatera Utara

69

Universitas Sumatera Utara

70

Universitas Sumatera Utara

71

Universitas Sumatera Utara

72

Lampiran 10. Gambar alat penumbuk mekanis

Tampak depan alat

Tampak samping alat

Tampak belakang alat

Tampak atas alat

Universitas Sumatera Utara

73

Lampiran 11. Gambar proses penumbukan

Udang rebon kering yang akan ditumbuk

Pencampuran udang rebon, air dan garam

Penumbukan

Hasil penumbukan

Universitas Sumatera Utara

74

Terasi yang telah dicetak

Universitas Sumatera Utara