Rancang Bangun Alat Pemotong Kelapa Muda Tipe Manual

TINJAUAN PUSTAKA

Sejarah Kelapa
Kelapa telah sejak zaman prasejarah dikenal dalam peradaban manusia,
dan diketahui tumbuh di daerah tropis. Ada 3 teori menyatakan tentang daerah
asal tanaman kelapa. Teori pertama memperkirakan bahwa kelapa adalah salah
satu anggota genus Cocos seperti yang tumbuh di Amerika, dan daerah asalnya
adalah lembah-lembah Andes di Columbia, Amerika Serikat. Dari sinilah pada
zaman prasejarah kelapa menyebar dibawa oleh penjelajah-penjelajah di kawasan
Pasifik. Teori kedua beranggapan bahwa kelapa berasal dari daerah pantai
kawasan Amerika Tengah, dimana dengan perantaraan arus lautan terbawa dan
menyebar ke pulau-pulau Samudera Pasifik. Teori ketiga menyatakan bahwa
daerah asal kelapa adalah suatu kawasan di Asia Selatan atau Malaysia atau
mungkin Pasifik Barat. Berlawanan dengan teori kedua, menurut teori ketiga ini
dari kawasan terakhir itulah kelapa menyebar ke pantai-pantai barat benua
Amerika, terutama pada daerah tropis (Warisno, 1998).
Botani Kelapa
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai:
Kingdom

: Plantae

Divisio

: Spermatophyta

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Palmales

Famili

: Palmae

Genus

: Cocos

5
Universitas Sumatera Utara

6

Species

: Cocos nucifera

Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur
pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus
yang lain (Suhardiman, 1999).
Pada mulanya hanya dua varietas kelapa yang dikenal yaitu varietas dalam
(tall variety) dan varietas genjah (dwarf variety). Kelapa varietas dalam
diantaranya adalah kelapa dalam Afrika Barat (west african tall), kelapa dalam
Bali, kelapa dalam Palu, dan kelapa dalam Tenga. Sedangkan varietas genjah
diantaranya kelapa genjah nias kuning (nias yellow dwarf), kelapa genjah Malaya
kuning (malaya yellow dwarf), dan kelapa genjah Malaya merah (malaya red
dwarf). Dengan berkembangnya ilmu pemuliaan tanaman, maka muncul lagi
varietas baru, yaitu kelapa hibrida yang merupakan hasil persilangan antara

varietas genjah (ibu) dengan varietas dalam (bapak) antara lain:
1. Varietas dalam
Varietas ini terdapat di berbagai negara produsen kelapa. Varietas ini
berbatang tinggi dan besar, tingginya mencapai 30 m atau lebih. Kelapa
dalam mulai berbuah agak lambat, yaitu antara 6-8 tahun setelah tanam.
Umurnya dapat mencapai 100 tahun lebih.
2. Varietas genjah
Tanaman kelapa varietas genjah berbatang ramping, tinggi batang
mencapai 5 m atau lebih, masa berbuah 3-4 tahun setelah tanam, dan dapat
mencapai umur 50 tahun.

Universitas Sumatera Utara

7

3. Kelapa hibrida
Kelapa hibrida diperoleh dari persilangan antara kelapa varietas genjah
dengan varietas dalam. Salah satu hasil persilangan itu merupakan
kombinasi sifat-sifat yang baik dari kedua jenis kelapa asalnya.
(Rindengan, dan Hengky, 2004).

Bagian-Bagian Tanaman Kelapa dan Kegunaannya
Kelapa merupakan salah satu anggota keluarga Palmae. Kelapa dikenal
sebagai tanaman serba guna karena seluruh bagian tanaman ini bermanfaat bagi
kehidupan manusia. Berikut adalah bagian-bagian dan kegunaan dari tanaman
kelapa
1. Batang
Pada umumnya, batang kelapa mengarah lurus ke atasdan tidak bercabang,
kecuali pada tanaman di pinggir sungai, tebing dan lain-lain, pertumbuhan
tanaman akan melengkung menyesuaikan arah sinar matahari.
2. Daun
Pertumbuhan dan pembentukan mahkota daun, dimulai sejak biji
berkecambah dan pada tingkat pertama dibentuk 4 – 6 helai daun. Daun
tersusun saling membalut satu sama lain, merupakan selubung dan
mudahkan susunan lembaga serta akar menembus sabut pada waktu
tumbuh.

Universitas Sumatera Utara

8

3. Buah

Gambar 1. Bagian-bagian buah kelapa

Bunga betina yang telah dibuahi mulai tumbuh menjadi buah kira-kira 3-4
minggu setelah manggar terbuka. Tidak semua buah yang terbentuk akan menjadi
buah yang bisa dipetik, tetapi diperkirakan 1/2 - 2/3 buah muda berguguran,
karena pohon tidak sanggup membesarkannya. Buah yang masih kecil dan muda
sering disebut bluluk. Sesudah dua bulan, buah yang rontok sudah mulai
berkurang dan buah selanjutnya perkembangan bunga melalui 3 tingkat, yaitu :
-

Tingkat I : Yang mulai membesar ialah sabut, tempurung dan lubang
embrio. Ruangan masih terpenuhi air, tempurung masih lunak. Tingkat
ini berlangsung 4 bulan.

-

Tingkat II : Penebalan tempurung tetapi belum mengeras, berlangsung

selama 2 bulan.

-

Tingkat III : Penebalan dan pengerasan tempurung, warna menjadi
coklat atau kehitaman. Endosperm atau putih lembaga mulai terbentuk.
Perubahan warna, pembentukan dan penyusunan dimulai dari pangkal
buah ke ujung (Suhardiman,1999).

Universitas Sumatera Utara

9

Gambar 2. Tingkat perkembangan buah

Buah mencapai ukuran maksimal sesudah buah berumur 9-10 bulan,
dengan berat 3-4 liter. Pada umur 12-14 bulan, buah cukup masak dan berat ratarata 2 kg dan volume airnya berkurang. Kecuali untuk beberapa jenis genjah, berat
rata-ratamenjadi 1 kg (Suhardiman,1999).
Kondisi Perkelapaan di Indonesia
Kelapa telah ditanam hampir di seluruh Indonesia dan luas arealnya terus

meningkat. Namun yang menjadi sentral produksinya adalah Aceh, Sumatera
Utara, Riau, Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara,
Sulawesi Tengah, Sulawesi Selatan, NTT, dan Maluku. Dari seluruh luas areal
perkebunan kelapa, sekitar 97,4 % dikelola oleh perkebunan rakyat yang
melibatkan sekitar 3,1 juta keluarga petani, sisanya sebanyak 2,1 % dikelola
perkebunan besar swasta dan 0,5 % dikelola perkebunan besar negara. Meskipun
Indonesia memiliki areal kebun kelapa yang paling luas, tetapi produksinya hanya
menduduki urutan kedua (Sukamto, 2001).
Komoditas kelapa di Indonesia tengah mengalami masalah yang serius.
Hal itu ditunjukkan dengan merosotnya ekonomi produk utama olahan kelapa
seperti kopra dan minyak kelapa. Sebagian besar tanaman kelapa juga telah

Universitas Sumatera Utara

10

melewati umur produksi, sementara upaya pengembangannya jauh tertinggal
dibandingkan dengan komoditas lain seperti kelapa sawit, kakao, dan karet. Upaya
untuk mengatasi masalah tersebut antara lain dapat ditempuh dengan menggali
keserbagunaan tanaman kelapa. Pengembangan produk baru yang potensial harus

diusahakan

melalui

penganekaragaman

produk

olahan

buah

kelapa

(Setiawan dan Sunarya, 2005).
Pemotongan Buah Kelapa
Saat pemungutan hasil buat kelapa muda selain ditentukan oleh berbagai
faktor seperti (varitas kelapa, tanah dan lain-lain), juga masih ditentukan oleh
kegunaannya, misalnya untuk keperluan minuman. Didaerah-daerah yang
berdekatan kota besar, umumnya penduduk memungut hasil berupa buah yang

masih muda, dan dipasarkan dengan harga yang lebih tinggi daripada buah yang
cukup tua. Beberapa minuman segar berasal dari buah kelapa muda, sangat
digemari terutama di daerah hawa panas dan di kota besar yang selalu ramai dan
padat dengan penduduk. Pemungutan buah muda selain sebagai minuman segar,
juga dipergunakan obat penyakit tertentu, misalnya degan (kelapa muda) dari jenis
kelapa hijau, dan lain-lain (Suhardiman, 1999).
Pengolahan Buah Kelapa
Tanaman kelapa disebut juga pohon kehidupan, karena dari setiap bagian
tanaman dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Buah
kelapa yang terdiri atas sabut, tempurung, daging buah dan air kelapa tidak ada
yang terbuang dan dapat dibuat untuk menghasilkan produk industri, anatara lain
sabut kelapa dapat dibuat cair fibre, keset, sapu dan matras. Daging buah dapat

Universitas Sumatera Utara

11

dipakai sebagai bahan baku untuk menghasilkan kopra, minyak kelapa, coconut
cream, santan dan parutan kering (desiccated coconut), sedangkan air kelapa dapat
dipakai untuk membuat cuka dan nata de coco. Tempurung dapat dimanfaatkan

untuk membuat charcoal, carbon aktif dan kerajinan tangan. Dari batang kelapa
dapat dihasilkan bahan-bahan bangunan baik untuk kerangka bangunan yang
dapat dipakai sebagai sapu, serta barang-barang anyaman (Suhardiyono, 2000).
Rancang Bangun
Perancangan adalah penuangan ide (gagasan) dalam bentuk tulisan, yang
didasarkan pada logika gerak (mekanis), ratio posisi (konstruksi) didukung
pendekatan matematis, yang secara eksplisit merupakan parpaduan antara
penerapan beban/gaya, penentuan demensi, penggunaan material dan pemilihan
angka keamanan hingga dapat digambar. Jika hasil rancangan dibuat dalam
bentuk benda maka akan dapat dirakit untuk dioperasikan hingga mampu
menghasilkan sesuatu seperti yang diharapkan. Selanjutnya inilah yang disebut
dengan rancang bangun (Sholeh dkk, 2012).
Perancangan adalah kemampuan untuk menggabungkan ide, konsep
ilmiah, sumber dan hasil kedalam pemecahan suatu masalah. Ada lima tahapan
dalam mendesain suatu alat baru yaitu:
1. Mengidentifikasi masalah kegiatan ini dimulai dengan mengenal masalah
dan menentukan keinginan sebuah produk.
2. Konsep ide pada tahapan ini berbagai ide terkumpul, ide - ide yang luas
dan tidak terbatas, ide - ide dapat berasal dari individual dapat juga berasal
dari kelompok atau tim pencari ide dimana satu saran dapat menghasilkan

banyak ide.

Universitas Sumatera Utara

12

3. Pembahasan masalah pada tahapan ini diambil solusi terbaik kemudian
disederhanakan sehingga lebih efisien dan mudah diambil, diperbaiki dan
mungkin dibatalkan ketika tidak dapat dipakai lagi.
4. Model dan prototype sebuah model dan contoh kadang - kadang dibuat
untuk dipelajari, dianalisis dan menyempurnakan sebuah rancangan.
Prototype diuji dan dimodifikasi bila perlu, dan hasilnya disajikan pada
gambar.
Produksi dan pengerjaan gambar berguna untuk menghasilkan sebuah
produk, perangkat akhir dari sebuah produk yang dibuat harus diperiksa dan
disetujui. Pada industri, keluaran dari persetujuan produksi rancangan diberikan
pada bagian permesinan untuk memproduksi gambarnya perancang mengambil
detail - detailnya dengan bantuan dari perbandingan dari model - model yang ada
(Hurst, 2006).
Komponen Alat
Rangka
Rangka berfungsi sebagai tempat menopang bagian-bagian alat sekaligus
mendukung alat secara keseluruhan. Selain itu juga harus mampu menahan gayagaya yang terjadi akibat pembebanan ataupun penyaluran tenaga melalui poros
yang terdapat pada alat (Sutejo dan Prayoga, 2014).
Peranan Mekanisasi Pertanian
Mekanisasi pertanian di Indonesia sudah sejak lama menjadi keharusan,
oleh karena itu muatan teknologinya harus selalu diperkaya dan disesuaikan
seiring dengan perkembangan lingkungan strategis nasional maupun global.

Universitas Sumatera Utara

13

Perkembangan

lingkungan

strategis

tersebut

diantaranya

adalah

adanya

perkembangan harga dan permintaan pangan dan energi yang semakin meningkat
Perkembangan
ketersediaan

mekanisasi
bahan

bakar

pertanian
yang

tentunya

dibutuhkan

harus
untuk

ditunjang

dengan

mengoperasikannya.

Terhambatnya penggunaan peralatan dan mesin pertanian tersebut tentunya akan
berdampak pada menurunnya kinerja sektor pertanian (Prastowo, dkk. 2009).
Logam Yang Digunakan
Baja tahan karat
Besi dan baja paling banyak dipakai sebagai bahan industri yang
merupakan sumber yang sangat besar dimana sebagian ditentukan oleh nilai
ekonominya, tetapi yang paling penting karena sifat-sifatnya yang bervariasi,
yaitu bahwa bahan tersebut mempunyai berbagai sifat dari yang paling lunak dan
mudah dibuat sampai yang paling keras dan tajam. Dari unsur besi berbagai
bentuk struktur logam dapat dibuat itulah mengapa sebabnya besi dan baja disebut
dengan bahan yang kaya akan sifat-sifatnya.
Salah satu cacat pada penggunaan baja adalah terjadinnya karat, yang biasanya
dicegah dengn mempergunakan pelapisan dan pengecatan. Baja tahan karat adalah
semua baja yang tidak dapat berkarat. Banyak di antara baja ini yang digolongkan
secara metalurgi menjadi baja tahan karat austenite, baja tahan karat ferit, baja
tahan karat martensit dan baja tahan karat tipe pengerasan presipitasi (Surdia dan
Shinroku, 2005).

Universitas Sumatera Utara

14

Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan
dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan
sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin–mesin perkakas,
antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin
asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 2012).
Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk
pembuatannya.

Dalam

pembuatannya

terdapat

kecenderungan

konstruksi

peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti
dengan baja tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan
biaya membuat mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan alat
sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan
yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan
dalam logam dan non logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Penyatuan komponen dilakukan dengan menggunakan baut sebagai
pengikat. Baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi sambungnan tetap,
sambungan bergerak, maupun sambungan sementara yang dapat dibongkar /
dilepas kembali. Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan pada umumnya
ulir segitiga (ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut pengikat. Sedangkan
bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk baut-baut penggerak atau
pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alat-alat permesinan yang lain (Sularso
dan Suga, 2002).

Universitas Sumatera Utara

15

Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan
alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha. Kg, lt) persatuan
waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan
produk per kW per jam, bila alat atau mesin itu menggunakan daya penggerak
motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW
(Daywin, dkk., 2008).

......................................(1)

Kesehatan dan keselamatan kerja (K3)
Kesehatan kerja, upaya-upaya yang ditujukan untuk memperoleh kesehatan
yang setinggi-tingginya dengan cara mencegah dan penyakit yang diidap oleh
pekerja, mencegah kelelahan kerja dan menciptakan lingkungan kerja yang sehat.
Keselamatan kerja, upaya-upaya yang ditujukan untuk melindungi pekerja,
menjaga keselamatan orang lain, melindungi peralatan, tempat kerja dan bahan
produksi, menjaga kelestarian lingkungan hidup dan melancarkan proses produksi
(Alfons dan Sepang, 2013).
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat
diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat
diperhitungkan.

Universitas Sumatera Utara

16

Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada output yang
dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin
banyak bahan yang digunakan. Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak
tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan
(Soeharno, 2007).
Untuk menilai kelayakan finansial, diperlukan semua data yang
menyangkut aspek biaya dan penerimaan usaha tani. Data yang diperlukan untuk
pengukuran kelayakan tersebut meliputi data tenaga kerja, sarana produksi, hasil
produksi, harga, upah, dan suku bunga (Nastiti, dkk, 2008).
Biaya pemakaian alat (Rp/ jam)
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok

BT

BT

......................................................... (2)

dimana :
BT

= total biaya tetap (Rp/tahun)

BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam)
x

= total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C

= kapasitas alat (jam/satuan produksi)

1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
- Biaya penyusutan (metode garis lurus)
D=

....................................................................................... (3)

Universitas Sumatera Utara

17

dimana :
D

= Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P

= Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp)

S

= Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

n

= Umur ekonomi (tahun)

- Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya:
I=

............................................................................. (4)

dimana :
i

= Total persentase bunga modal dan asuransi

- Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk
mesin-mesin

dan

peralatan

pertanian,

namun

beberapa

literatur

menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2%
pertahun dari nilai awalnya.
- Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata
diperhitungkan 1% nilai awal (P) per tahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari :
-

Biaya perbaikan dapat dihitung dengan persamaan :
Biaya reparasi =

.................................................. (5)

Universitas Sumatera Utara

18

-

Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini
tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau
gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.(Hidayat, dkk.,1999).

Break even point
Break even point (BEP) umumnya berhubungan dengan proses penentuan
tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat
membiayai sendiri (self financing). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self
growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila
pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri BEP maka kegiatan usaha akan
menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan BEP akan memperoleh
keuntungan.
Menurut Waldiyono (2008), manfaat perhitungan titik impas (break even
point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan
dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi
ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa
adanya keuntungan. Analisi BEP juga dapat digunakan untuk :
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi.
3. Tingkat

produksi

dan

penjualan

yang

menghasilkan

ekuivalensi

(kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi
Rumus break even point yaitu :

....................................(6)

Universitas Sumatera Utara

19

atau
................................................................(7)

(Halim, 2009)
Net present value
Net present value adalah selisih antara present value dari investasi nilai
sekarang dari penerimaan kas bersih dimasa yang akan datang. Identifikasi
masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis
finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.
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. Cash flow yang benefit saja
perhitungannya disebut dengan present worth of benefit (PWB), sedangkan jika
yang diperhitungkan hanya cash out (cost) disebut dengan present worth of cost
(PWC). Sementara itu NPV diperoleh dari PWB dikurangi PWC, yakni:
NPV

= PWB – PWC ......................................................................................... (7)

Dimana:
NPV = Net Present value
PWB = Present worth of benefit
PWC = Present worth of cost

Universitas Sumatera Utara

20

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
(Giatman, 2006).

Internal rate of return
Menurut Kastaman (2006), Internal rate of return (IRR) adalah suatu
tingkatan discount rate, pada discount rate diperoleh dimana B/C ratio = 1 atau
NPV= 0. Sedangkan menurut Giatman (2006), dengan menggunakan metode IRR
kita akanmendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash
flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang
harus dipenuhi. Harga IRR dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

(

(positif dan negative)…………........................(9)

(

(positif dan positif).........................................(10)

Dan

dimana :
i1= Suku bunga paling antraktif
i2 = Suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal i1
NPV2 = NPV pada i2

Universitas Sumatera Utara