Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Keramik Barium Titanat dengan Kapasitas Produksi 700 Ton/Tahun

  PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KERAMIK BARIUM TITANAT DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 700 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH : RIKO PUTRA 070405007 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013 Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas berkat dan rahmat- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “ Pra

  

Rancangan Pabrik Pembuatan Keramik Barium Titanat dengan Kapasitas

Produksi 700 Ton/Tahun”. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat

  mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  Selama mengerjakan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu dengan segala ketulusan hatipenulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.

  Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku dosen pembimbing I dan juga sebagai koordinator Tugas Akhir DepartemenTeknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan masukan dan pengarahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

  2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT, selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan masukan dan pengarahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

  3. Bapak Dr. Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT, sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  5. Seluruh dosen pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.

  6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia.

  7. Kepada keluarga yang terus memberikan motivasi dan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  8. Patner Tugas Akhir saya,Agnes Ria Harimby atas kerjasamanya dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

  9. Abang/kakak seniar sebagai tempat diskusi serta memeberikan masukan yang bermanfaat. i

  10. Teman – teman angkatan 2007 dan adik – adik junior yang selalu memberi bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas Akhir ini.

  11. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis menyadari masih terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua, Terima Kasih.

  Medan,25 april 2013 Penulis,

  (Riko Putra) 070405007 ii Dari analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik ini layak didirikan di daerah Kawasan Industri Medan II. iii

  

INTISARI

  Pabrik pembuatan keramik Barium Titanat direncanakan akan berdiri di daerah Kawasan Industri Medan II (KIM II) yang berlokasi di Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang. Pabrik ini berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem organisasi staff dan garis, pabrik ini menempati lahan seluas 4,994 m

  2

  dengan jumlah karyawan 103 orang. Pabrik pembuatan keramik Barium Titanat ini direncanakan beroperasi 24 jam/hari selama 330 hari dalam satu tahun, dengan kapasitas 700 ton/tahun. Proses yang digunakan adalah proses pressure casting. Keramik Barium Titanat dihasilkan dengan campuran bubuk Barium Karbonat dan bubuk Titanium Oksida yang dicetak lalu di kalsinasi dengan suhu 1350 C. Produk yang dihasilkan berupa blok keramik.

  Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan keramik Barium Titanat sebagai berikut :

  : Rp 147.196.737.874

• Total modal investasi

  : Rp 43.466.499.451

• Biaya produksi
• Hasil penjualan

  : Rp. 113.005.604.250

  : Rp 48.488.986.493

• Laba bersih
• Profit Margin : 61,53 %
• Break Even Point : 37,00 %
• Return on Investment : 32,94 %
• Pay Out Time : 3,04 tahun
• Return on Network : 54,90 %
• Internal Rate of Return : 46,26 %

DAFTAR ISI

  KATA PENGANTAR ......................................................................................... i

  INTISARI .............................................................................................................. iii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii DAFTAR TABEL ................................................................................................. ix

  BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... I-1

  1.1 Latar Belakang......................................................................... I-1

  1.2 Rumusan Masalah ................................................................... I-2

  1.3 Tujuan dan Manfaat Pra Perancangan Pabrik ......................... I-3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ II-1

  2.1 Keramik ................................................................................... II-1

  2.2 Sifat-sifat Bahan Baku Keramik Bariun Titanat (BaTiO

  3 )...... II-6

  2.2.1 Sifat-sifat Barium karbonat (BaCO ) ............................. II-6

  3

  2.2.2 Sifat-sifat Titanium Oksida (TiO

  2 ) ................................. II-7

  2.2.3 Sifat

  3 ) ............................. II-7

• –sifat Barium Titanat (BaTiO

  2.3 Barium Titanat (BaTiO ) ......................................................... II-8

  

3

  2.4 Keramik Barium Titanat (BaTiO ) ........................................ II-9

  3

  2.5 Sifat-sifat Keramik Barium Titanat (BaTiO

  3 ) ....................... II-10

  2.6 Berbagai Macam Proses Pembuatan Keramik ...................... II-12

  2.6.1 Slip Casting .................................................................. II-12

  2.6.2 Pressure Casting .......................................................... II-12

  2.6.3 Injection Molding ......................................................... II-12

  2.6.4 Extrusion....................................................................... II-12

  2.6.5 Densifikasi .................................................................... II-12

  2.7 Pressure Casting ................................................................... II-13

  2.8 Proses Pembuatan Keramik Barium Titanat (BaTiO

  3 ) .......... II-13

  BAB III NERACA MASSA ...................................................................... III- 1

  3.1 Conveyor.................................................................................. III-1

  3.2 Mixer........................................................................................ III-1

  3.3 Pneumatic Press ...................................................................... III-

  3.4 Electric Furnace ...................................................................... III-2

  BAB IV NERACA PANAS......................................................................... IV-1

  4.1 Electric Furnace ...................................................................... IV-1

  BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ....................................................... V-1

  5.1 Gudang Penyimpanan TiO

  2 (G-101) ....................................... V-1

  5.2 Gudang Penyimpanan BaCO

  3 (G-102) ................................... V-1

  5.3 Bucket Elevator (BE-103) ....................................................... V-2

  5.4 Bucket Elevator (BE-104) ....................................................... V-2

  5.5 Silo (S-110) .............................................................................. V-2

  5.6 Silo (S-111) .............................................................................. V-3

  5.7 Screw Conveyor (SC-112) ....................................................... V-3

  5.8 Screw Conveyor (SC-113) ....................................................... V-3

  5.9 Mixer (M-114) ......................................................................... V-4

  5.10 Screw Conveyor (SC-210) ..................................................... V-4

  5.11 Pneumatic Press (P-211) ....................................................... V-5

  5.12 Belt Conveyor (BC-212) ........................................................ V-5

  5.13 Gudang Penyimpanan Sementara (G-213) ............................ V-5

  5.14 Belt Conveyor (BC-310) ........................................................ V-6

  5.15 Furnace (Q-311) .................................................................... V-6

  5.16 Blower (JB-314) .................................................................... V-7

  5.17 Belt Conveyor (BC-312) ........................................................ V-7

  5.18 Gudang Penyimpanan Keramik BaTiO (G-313).................. V-7

  3 BAB VI

  INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ................. VI-1

  6.1 Instrumentasi ........................................................................... VI-1

  6.2 Keselamatan Kerja Pabrik ....................................................... VI-6

  6.3 Keselatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Keramik Barium Titanat ......................................................................... VI-7

  6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran Dan Peledekan ......... VI-7

  6.3.2 Menggunakan Alat Pelindung Diri (ADP) ..................... VI-9

  6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ............................ VI-11

  6.3.4 Pencegahan Terhadap Ganguan Kesehatan .................. VI-11

  6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ....................... VI-12 v

  6.3.6 Peralatan-Peralatan Keselamatan Kerja Yang Tersedia di Pabri Keramik Barium Titanat .................. VI-13

  BAB VII UTILITAS ................................................................................... VII-1

  7.1 Kebutuhan Air ....................................................................... VII-1

  7.2 Kebutuhan Listrik .................................................................. VII-2

  7.3 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................ VII-4

  7.4 Pengolahan Limbah ............................................................... VII-5

  7.4.1 Limbah Domestik ......................................................... VII-5

  7.4.2 Limbah Gas .................................................................. VII-5

  7.4.3 Limbah Debu ................................................................ VII-5

  7.5 Spesifikasi Peralatan Utilitas ................................................. VII-7

  7.5.1 Tangki Bahan Bakar (TB) ............................................ VII-7

  7.5.2 Pompa Utilitas (PU-01) ................................................ VII-7

  BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ...................................VIII-1

  8.1 Faktor Primer (Utama) ..........................................................VIII-1

  8.2 Faktor Sekunder ....................................................................VIII-2

  8.3 Lokasi Pabrik .........................................................................VIII-4

  8.4 Tata Letak Pabrik ..................................................................VIII-6

  8.5 Perincian Luas Tanah ............................................................VIII-8

  8.6 Tata Letak Pabrik ..................................................................VIII-9

  BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ............... IX-1

  9.1 Bentuk Hukum Badan Usaha .................................................. IX-1

  9.2 Bentuk Organisasi ................................................................... IX-2

  9.3 Uraian Tugas, Wewenang dan Tangung Jawab ...................... IX-3

  9.3.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ....................... IX-3

  9.3.2 Dewan Komisaris ........................................................... IX-3

  9.3.3 Direktur........................................................................... IX-4

  9.3.4 Staf Ahli.......................................................................... IX-4

  9.3.5 Sekretaris ........................................................................ IX-4

  9.3.6 Menejer Produksi............................................................ IX-4

  9.3.7 Menejer Teknik .............................................................. IX-5

  9.3.8 Menejer Umum dan Keuangan ....................................... IX-5 vi

  9.4 Sistem Kerja ............................................................................ IX-5

  9.4.1 Karyawan Non

• –Shift ...................................................... IX-5

  9.4.2 Karyawan Shift ............................................................... IX-6

  9.5 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ............................. IX-8

  9.6 Sistem Penggajian ................................................................... IX-9

  9.7 Kesejahteraan Tenaga Kerja .................................................. IX-10

  BAB X ANALISA EKONOMI .................................................................. X-1

  10.1 Modal Investasi ..................................................................... X-1

  10.1.1 Modal Investasi Tetap ................................................ X-1

  10.1.2 Modal Kerja ................................................................ X-3

  10.2 Biaya Produksi Total ............................................................. X-4

  10.2.1 Biaya Tetap ................................................................. X-4

  10.2.2 Biaya Variabel ............................................................ X-4

  10.3 Total Penjualan ...................................................................... X-5

  10.4 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha .................................................. X-5

  10.5 Analisa Aspek Ekonomi ........................................................ X-5

  10.5.1 Profit Margin (PM) .................................................... X-5

  10.5.2 Break Even Point (BEP) ............................................. X-6

  10.5.3 Return on Ivestment (ROI) ......................................... X-6

  10.5.4 Pay Out Time (POT) ................................................... X-7

  10.5.5 Return on Network (RON).......................................... X-7

  10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) ..................................... X-7

  BAB XI KESIMPULAN ............................................................................. XI-1 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... XII-1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ........................................ LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ........................................ LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ....................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS .... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ....................................... LE-1 vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Instrimentasi Pada Alat.................................................................. VI-6Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

  Keramik Barium Titanat ............................................................... VIII-9 Gambar 9-1 Bagan Struktur Organisasi ............................................................. IX-11 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk tangki Penyimpanan (silo) ........................ LE-6 Gambar LE.2 Grafik Break Even Point ............................................................... LE-27 viii

DAFTAR TABEL

Tabel 6.2 Peralatan

  Tabel LB.2 Kapasitas Panas Padatan.............................................................. LB-2 Tabel LB.3 Panas Masuk Furnace ................................................................. LB-2 Tabel LC.1 Komposisi Bahan yang Masuk ke Mixer .................................... LC-9 Tabel LC.2 Komposisi Bahan yang Masuk ke Electrik Furnace ................ LC-18 Tabel LE.1 Perincian Luas dan Harga bangunan, serta Sarananya ................ LE-2 Tabel LE.2 Harga Indek Marshall dan Swift .................................................... LE-3 Tabel LE.3 Perkiraan Harga Peralatan Proses .................................................. LE-7 Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ........ LE-7 ix

  Tabel LB.1 Tabel Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan Harisson ...................................................................... LB-1

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ......................................... IX-8Tabel 9.1 Siklus Pergantian Shift Selama 1 Bulan ................................... IX-7Tabel 8.1 Perincian Luas Area Pabrik .................................................... VIII-8Tabel 7.3 Kebutuhan Listrik untuk Peralatan Utilitas .............................. VII-3Tabel 7.2 Kebutuhan Daya pada Unit Proses ........................................... VII-3Tabel 7.1 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan .............................. VII-1

  Pembuatan Keramik Barium Titanat ........................................... VI-5

Tabel 1.1 Kebutuhan Keramik Dielektrik Multilayer di Indonesia ............... I-2Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra-Rancangan PabrikTabel 4.1 Neraca Energi pada Electric Furnace ......................................... IV-1Tabel 3.4 Neraca Massa pada Electric Furnace .......................................... III-2Tabel 3.3 Neraca Massa pada Pneumatic Press .......................................... III-1Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer ........................................................... III-1Tabel 3.1 Neraca Massa pada Conveyor ..................................................... III-1Tabel 2.3 Keramik Canggih Yang Menyerbu Industri Konstruksi ............... II-5Tabel 2.2 Ciri Khas Keramik Fungsional ...................................................... II-4Tabel 2.1 Ciri Khas Keramik Struktural ........................................................ II-3

• – Peralatan Keselamatan Kerja yang Tersedia di Pabrik Keramik Barium Titanat ........................................... VI-13

  Tabel LE.5 Perkiraan Harga Peralatan Kesehatan dan Keselamatan Kerja ..... LE-8 Tabel LE.6 Biaya Sarana Transportasi ........................................................... LE-10 Tabel LE.7 Perincian Gaji Pegawai................................................................ LE-13 Tabel LE.8 Perincian Biaya kas ..................................................................... LE-15 Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja ................................................................. LE-16 Tbael LE.10 Aturan Depresi Sesuai UU Republik Indonesia

  No.17 Tahun 2008 ....................................................................... LE-17 Tabel LE.11 Perhitungan Biaya Depresi .......................................................... LE-18 Tabel LE.12 Perhitungan Internal Rate of Return (RRI) ................................. LE-26 x