Rancang Bangun Sistem Sortasi Produk Ber

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

263

Rancang Bangun Sistem Sortasi Produk Berdasarkan Spesifikasi Berat Sebagai
Quality Control Pada Epoxy Section PT. Alteco Chemical Indonesia
Handri Trisna*), Meqorry Yusfi**), Dodon Yendri***), Ratna Aisuwarya****)
* *** ****
† † Sistem Komputer, ** Fisika, Universitas Andalas
*
E-mail : handri_genasix@yahoo.com, **meiqorry@yahoo.com, ***dodon_y@yahoo.com,
****
aisuwarya@gmail.com
Abstrak
Rancang bangun sistem sortasi sebagai Quality Control produk pada Epoxy Section
PT. Alteco Chemical Indonesia ini dibuat dengan menggunakan sensor berat yaitu
Load Cell. Proses integrasi sistem dilakukan dengan cara menghubungkan sensor,
conveyor , LCD, motor DC dan komponen lainnya pada mikrokontroler. Proses sortasi
produk sendiri dilakukan dengan cara membandingkan nilai berat terukur yang akan
ditampilkan oleh LCD dengan spesifikasi berat yang telah ditentukan, yaitu 34.45,
30.45, 24.05, 13.07, 7.45 dan 5.45 gram. Keluaran sistem berupa seleksi terhadap

produk dengan kriteria output memenuhi atau tidak memenuhi spesifikasi berat
melalui gate selector . Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil ukur berat
produk pada sistem dengan hasil ukur pada timbangan digital menunjukkan nilai ratarata error yang kecil yakni 0.49%.
Kata kunci : load cell, spesifikasi berat, conveyor, gate selector.

1.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Di zaman yang semakin canggih ini
kebutuhan manusia semakin tergantung dengan
teknologi, dengan salah satunya pada proses
produksi. Output dari proses produksi tidaklah
selalu sempurna.
Walaupun proses penanganan dan
pengolahan produk telah dilaksanakan dengan
hati-hati, namun hasil pengukuran kualitas
produk masih ditemukan bahwa produk
tersebut memilik kualitas yang bervariasi. Oleh

karena itu Quality Control (QC) memiliki peran
yang sangat penting agar produk dan service
berada dalam level kualitas yang diharapkan.
Untuk menjaga kualitas produk yang
diharapkan diperlukan suatu sistem yang dapat
mempermudah melakukan sortir produk secara
otomatis serta dapat dijadikan sebagai acuan
QC untuk meningkatkan mutu.
1.2 Tinjauan Pustaka
1.2.1 Mesin Sortasi
Salah satu jenis mesin sortasi adalah mesin
sortasi berdasarkan berat. Mesin sortasi ini
bertenaga motor transmisi untuk menggerakan
unit penimbang yang berputar, dimana produk
yang melebihi standar berat untuk unit
penimbang akan dikeluarkan sedangkan yang
lebih ringan akan dialirkan menuju kategori

ISBN: 979-26-0280-1

unit penimbang berikutnya dengan standar
berat yang ditentukan[1].
1.2.2 Sensor, Strain Gauge dan Load Cell
Transduksi massa dapat bervariasi dan
bergantung pada perubahan parameter fisis
yang digunakan[1]. Sensor massa juga dapat
menggunakan device berbasis piezoresistif..
Piezoresistif yang popular adalah strain gauge.
Strain (ε) adalah sejumlah deformasi pada
material sebagai pengaruh dari aplikasi gaya.
Device yang menggunakan prinsip stra in
gauge, secara internal yang sering digunakan
untuk mengukur massa adalah load cell.
Keluaran dari sensor load cell terdiri dari
empat kabel yang berwarna merah, hitam,
hijau/biru dan putih (data sheet kalibrasi).
Kabel merah merupakan input tegangan sensor
(18 volt) dan kabel hitam merupakan input
ground pada sensor (1 mV).
1.2.3 Weight Sensor Module IC-HX711

Weight Sensor Module merupakan kit
dasar yang dapat digunakan untuk melakukan
pengukuran berat hingga 1 kg. Perbedaan
tegangan output dari sensor load cell yang
terukur sangat kecil yaitu dalam orde µV
(mikroVolt). Modul penguat ini dilengkapi
dengan chip HX711 yang memiliki tingkat
presisi 24 bit Analog to Digital Converter
(ADC).

264

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

Weight Sensor Module ini memiliki fungsi
lain yaitu respon yang cepat dan ketahanan.
Interface modul ini compatible dengan I/O
Arduino. Pengkabelan untuk Weight Sensor
Module ini disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengkabelan Weight Sensor Module

Hx711
Merah
E+
Putih
EHitam
SHijau
S+
1.2.4 Sistem Kontrol
Sistem kontrol (control system) merupakan
sekumpulan cara atau metode yang dipelajari
dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam
bekerja, karakteristik hasil pekerjaan sesuai
dengan harapan, mulai dari system yang semula
dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis
[6].

2.

Hardener (B), serta memiliki variasi berat
bersih (netto) dalam gram (gr). Produk yang

berbentuk cairan adhesive, kemudian dikemas
ke dalam tube (Tabel 3).
Tabel 3. Spesifikasi Tube Produk
Nam
Berat
Penggunaan
a
(gr)
Tube
4,05 Produk nomor 1, 2, 3, 4, 5,
M-19
4,25
8, 9, 10(A&B)
3,07 M-16
Produk nomor 7(A&B)
3,15
2,45 Produk nomor 6(A&B) dan
M-13
2,49
11(A&B)

Produk yang dihasilkan Epoxy Section PT.
Alteco Chemical Indonesia setelah dikemas ke
dalam tube masing-masing (Gambar 1).

METODOLOGI PENELITIAN

Jenis penelitian yang digunakan adalah
penelitian percobaan (experimental research) .
Produk yang akan disortir adalah produkproduk Epoxy Section PT. Alteco Chemical
Indonesia (Tabel 2).
Tabel 2. Macam Produk Epoxy Section
Berat
Berat
No
Produk
Resin A Hardene
.
(gr)
r B (gr)
1 2 Ton Quick Steel

30,4
26,4
2 Ton Epo (A+B)
2
30,4
26,4
Quick Epoxy Steel
3 3 Ton Epoxy
30,4
26,4
3 Ton Quick
4
30,4
26,4
Epoxy General
3 Ton Quick
5 Epoxy Annas
30,4
26,4
(Strong)

F-05 6 gr Clear
6
3
3
Epoxy
F-05 20 gr Clear
7
10
10
Epoxy
F-05 40 gr Clear
8
20
20
Epoxy
F-6000 Clear
9
20
20
Epoxy

F-6100 Clear
10
20
20
Epoxy
3 Ton Quick
11
5
5
Epoxy (10 gr)
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa setiap
jenis produk terbagi atas Resin (A) dan

ISBN: 979-26-0280-1

Gambar 1. Macam Produk Epoxy Section
3. PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Hardware
Spesifikasi
berat

Conveyor Belt
bergerak
membawa produk

Deteksi objek
oleh Load Cell

Signal
Conditioning

Produk
memenuhi
spesifikasi
berat

Motor
Selector
bergerak ke
kiri

Produk tidak

Motor
Selector
bergerak ke

Mikrokontroler
ATMega 32
memenuhi
spesifikasi
berat

kanan

Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Proses sortir Gambar 2 diawali dengan
pemilihan spesifikasi berat yang akan diukur,
kemudian produk akan dibawa oleh conveyor
dan dijatuhkan diatas wadah penampang sensor
load cell. Output dari load cell adalah berupa
sinyal analog yang akan diperkuat dengan
signal conditioning dan masuk ke ADC untuk
diubah menjadi sinyal digital.

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

Nilai sinyal digital yang terproses
ditampilkan pada LCD. Nilai tersebut menjadi
pembanding
dalam
pensortiran
produk
berdasarkan spesifikasi berat. Hasil berat
produk dari objek yang diukur diproses untuk
pengambilan keputusan. Setiap objek yang
diukur menghasilkan dua jenis keputusan pada
motor penggerak selector , yaitu produk yang
memenuhi spesifikasi atau lebih akan bergerak
ke kiri dan tidak memenuhi spesifikasi bergerak
ke kanan.
3.2 Perancangan Software
Perancangan software ditunjukkan pada
gambar 3.
START
Set spesifikasi berat untuk
produk yang akan diukur

N
Ada produk

STOP

Y
Produk jatuh di atas
penampang Load Cell

Berat Terukur = berat netto + berat
minimal tube

Berat Terukur >=
Spesifikasi

N

Y
Kontroler mengirimkan sinyal
sehingga motor selektor bergerak
ke kiri

Kontroler mengirimkan
sinyal sehingga motor
selektor bergerak ke kanan

Swipe produk

Swipe produk

Produk masuk ke
wadah penampung A

Produk masuk
ke wadah
penampung B

Sistem sortasi produk berdasarkan
spesifikasi berat yang dirancang memiliki enam
spesifikasi jenis berat netto yang dihasilkan
yakni 30.4, 26.4, 20, 10, 5 dan 3 gram. Untuk
mendapatkan nilai spesifikasi beratnya, setiap
berat netto ditambahkan dengan berat masingmasing tube. Nilai berat minimum ditentukan
dari setiap tube yang bertujuan untuk
mendapatkan nilai terkecil dari tiap spesifikasi
berat produk (persamaan 1).
Spesifikasi Berat = Berat Netto + Berat
Minimum Tube
(1)
Enam spesifikasi berat produk disajikan
pada Tabel 4.
Tabel 4. Spesifikasi Berat Produk Epoxy
Section
Berat
Spesifik
Berat
N
Nomor
Min.
asi
Netto
o
Produk
Tube
Berat
(gr)
(gr)
(gr)
1(A),
2(A),
3(A),
1 30,4
4,05
34,45
4(A),
5(A)
1(B),
2(B),
2 26,4
4,05
30,45
3(B),
4(B), 5(B)
8(AB),
3
20
9(AB),
4,05
24,05
10(AB)
4
10
7(AB)
3,07
13,07
5
5
11(AB)
2,45
7,45
6
3
6(AB)
2,45
5,45
4.1 Pengujian Sensor Load Cell
Pengujian sensor load cell dilakukan
dengan tanpa beban atau dengan beban variasi.
Beban variasi adalah beban buatan (gambar 4)
dari bahan pasir yang dikemas ke dalam plastik
mulai dari 10 hingga 190 gram.

Gambar 3. Flowchart Sistem Sortasi Produk
Secara umum, skema pada Gambar 3
memperlihatkan kesesuaian dengan Gambar 2.
Sistem pada software mengikuti system pada
hardware, begitu pula sebaliknya.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

ISBN: 979-26-0280-1

265

Gambar 4. Beban Pasir Buatan

266

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

Titik pengujian berat dan tegangan output
pada load cell ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Titik Pengujian Tegangan
Output Load Cell
Warna
Merah Putih Hijau Hitam
Kabel
Data Data
Keterang
5 Volt (+)
(-)
GND
an
Pengukuran tegangan output load cell
dilakukan pada titik kabel putih (+) dan kabel
hijau (-). Hasil pengujian tegangan output
sensor load cell (Tabel 6) dan output grafik
(Gambar 5).
Tabel 6 Pengujian Tegangan Output Load
Cell
Berat Beban
Tegangan Output
(gram)
(mV)
No.
1
0 (tanpa beban)
0,3
2
10
0,4
3
20
0,5
4
30
0,5
5
40
0,6
6
50
0,7
7
60
0,8
8
70
0,9
9
80
0,9
10
90
1,0
11
100
1,1
12
110
1,2
13
120
1,3
14
130
1,3
15
140
1,4
16
150
1,5
17
160
1,6
18
170
1,6
19
180
1,7
20
190
1,8
5
3
1

4.2 Pengujian Hasil dan Error Pengukuran
Dari data pengujian yang telah diperoleh,
dihitung nilai error (%) dengan persamaan 3.

 da ta1
x100% 
Error (%)  100%  
da
ta
2



(3)
Hasil pengujian dan perhitungan error
(%) disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Pengukuran Pada Alat dan
Timbangan Digital
Hasil Pengukuran (gr)
Error
Pada
No.
(%)
Timbangan
Pada
Digital
Sistem
1
9,37
9,45
0,85
2
19,61
19,67
0,31
3
30,18
30,15
0,09
4
39,43
39,39
0,10
5
49,14
48,97
0,35
6
59,69
59,27
0,70
7
69,65
69,13
0,75
8
79,70
79,68
0,03
9
89,85
89,22
0,70
10
97,23
96,55
0,70
11
108,94
108,20
0,68
12
119,51
118,70
0,68
13
129,99
129,78
0,01
14
138,99
138,75
0,17
15
149,14
148,13
0,68
16
159,40
158,35
0,66
17
169,91
168,88
0,61
18
180,47
179,37
0,61
19
190,84
189,40
0,75
Dari Tabel 7 diatas dapat dihitung nilai ratarata error (%) dengan hasil yang cukup keci;
Vout (mV) yaitu 0,4963% menggunakan persamaan 4.



da ta
Linear (Vout
Ra ta  ra ta Error (%) 
(mV))
jumla hda ta

-1 0 30 60 90 120 150 180

Gambar 5. Grafik Pengujian Tegangan
Output Load Cell
Pengujian tanpa beban (0 gram) dibaca
tegangan sebesar 0,3 mV. Pada beban 190 gram
dibaca tegangan sebesar 1,8 mV.

ISBN: 979-26-0280-1

Dari hasil pengujian Tabel 6, dapat
dihitung hasil analisa regresi linear dengan
hasil 0,996 (linier) menggnakan persamaan 2.
y  a  bx
(2)

(4)
4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan
Pengujian sistem ini meliputi seluruh
komponen seperti sensor load cell, enam
tombol spesifikasi berat, LCD, motor conveyor,
motor selector dan motor swiper (Gambar 6).

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

Gambar 6. Gambar Sistem Keseluruhan
Hasil pengujian sistem setiap spesifikasi
berat disajikan pada Tabel 8 hingga Tabel 13.
Tabel 8. Pengujian Tombol Satu
(Spesifikasi 34,45 gr)
Berat
Produk
Pergerakan Motor
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
34,73
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
2.
34,81
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
3.
34,80
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
4.
34,68
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
5.
33,81
Kanan / Tidak Memenuhi
Spesifikasi
Tabel 8 nomor 4 memenuhi spesifikasi,
sedangkan untuk produk nomor 5 tidak
memenuhi spesifikasi.
Tabel 9. Pengujian Tombol Dua
(Spesifikasi 30,45 gr)
Berat
Pergerakan Motor
Produk
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
31,37
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
2.
31,69
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
3.
31,70
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
4.
31,00
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
5.
31,62
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
Tabel 9 menujukkan bahwa produk nomor
1 sampai 5 memenuhi spesifikasi.

ISBN: 979-26-0280-1

267

Tabel 10. Pengujian Tombol Tiga
(Spesifikasi 24,05 gr)
Berat
Produk
Pergerakan Motor
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
22.52
Kanan / Tidak
Memenuhi Spesifikasi
2.
22.01
Kanan / Tidak
Memenuhi Spesifikasi
3.
22.96
Kanan / Tidak
Memenuhi Spesifikasi
4.
23.00
Kanan / Tidak
Memenuhi Spesifikasi
5.
23.11
Kanan / Tidak
Memenuhi Spesifikasi
Pada Tabel 10 menunjukkan pengujian
produk nomor 1 sampai 5 tidak memenuhi
spesifikasi karena objek produk telah
mengalami kebocoran, sehingga berat netto
berkurang.
Tabel 11. Pengujian Tombol Empat
(Spesifikasi 13.07 gr)
Berat
Pergerakan Motor
Produk
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
13.27
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
2.
13.95
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
3.
13.27
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
4.
13.81
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
5.
13.80
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
Pada Tabel 11 menunjukkan pengujian
produk nomor 1 hingga nomor 5 memenuhi
spesifikasi.

268

Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015

Tabel 12. Pengujian Tombol Lima
(Spesifikasi 7.45 gr)
Berat
Produk
Pergerakan Motor
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
8,13
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
2.
7,55
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
3.
8,36
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
4.
7,53
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
5.
8,01
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
Tabel 12 menunjukkan pengujian produk
nomor 1 hingga nomor 5 memenuhi spesifikasi.
Tabel 13. Pengujian Tombol Enam
(Spesifikasi 5.45 gr)
Berat
Produk
Pergerakan Motor
No.
Terukur
Selektor
(gr)
1.
5.77
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
2.
5.85
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
3.
5.73
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
4.
5.74
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
5.
5.75
Kiri / Memenuhi
Spesifikasi
Pada Tabel 13 menunjukkan pengujian
produk nomor 1 sampai nomor 5 memenuhi
spesifikasi.
5. KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian dan analisa yang
telah dilakukan, maka dapat disimpulkan : a)

Produk epoxy section pada PT. Alteco
Chemical
Indonesia
berhasil
dikelompokkan menjadi enam spesifikasi
berat, yakni 34.45, 30.45, 24.05, 13.07,
7.45 dan 5.45 gram; b)Sensor load cell
telah berfungsi dengan baik, dengan nilai
regresi linear sebesar 0,996 (mendekati 1);
c) Hasil ukur berat beban pada sistem yang
dirancang dibandingkan dengan hasil ukur

ISBN: 979-26-0280-1

pada timbangan digital memperoleh nilai
rata-rata error (%) yang sangat kecil yakni
sebesar 0,4963%.
6. DAFTAR PUSTAKA
[1] Silanam K, Narongsak S, Sthit S. 2002.
Mango
Sorter
Machine.
Bangkok,
Thailand: Institute for Scientific and
Technological Research and Services,
King Mongkut’s University of Technology
Thonburi.
[2] Rice Lake Weighing System. 2001.
Product
Information
for
Sortation/Classifier System. Canada :
RLWS
[3] Sugriwan, Iwan, dkk. Tanpa Tahun.
Desain dan Karakterisasi load cell tipe
CZL601 Sebagai Sensor Massa Untuk
Mengukur Derajat Layu Pada Pengolahan
Teh Hitam. Jurusan Fisika FMIPA ITS
Surabaya.
[4] Group, V.P. 2015. (Datasheet) Aluminum
Single-Point Load Cell Model 1002 . URL:
http://www.vishaypg.com
/doc?12001,
diakses tanggal 26 September 2015.
[5] DFRobot. 2015. Weight Sensor Module
Hx711.,URL:
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/W
eight_Sensor_Module_V1 (Diakses pada
26 September 2015.
[6] Triwiyatno, Aris. 2011. Buku Ajar Sistem
Kontrol Analog URL:
http://aristriwiyatno.blog.undip.ac.id/files/
2011/10/Bab-1-Konsep-Umum-SistemKontrol.pdf , Diakses pada 28 September
2015.
[6] Developers, Arduino. 2015. Arduino Uno .
URL:
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUn
o.