Rancang Bangun Alat Pengiris Kentang Spiral Chapter III V

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini direncanakan akan dilakukan di Laboratorium Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, mulai pada bulan
September- Oktober 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kentang,
air, baja siku, plat besi, baut dan mur, bearing (bantalan), besi bulat padu (poros),
pelat stainless steel, plat aluminium, pisau pengiris, cat dan thinner.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis,
mesin las, mesin bor, gunting plat, mesin gerinda, gergaji besi, water pass, palu,
tang, mesin tekuk las, kunci pas dan ring.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat
pengiris

ini.

Kemudian


dilakukan

perancangan

bentuk

dan

pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengiris. Setelah itu, dilakukan
pengujian alat dan pengamatan parameter.

23

24

Komponen Alat
Alat pengiris kentang spiral ini mempunyai beberapa komponen penting
yaitu:
1. Rangka alat

Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat
lainnya, yang terbuat dari besi siku.
2. Poros putaran
Poros putaran berfungsi untuk memutar piringan pengiris. Bahan untuk
poros putaran terbuat dari besi padat. Diameter poros putaran 3 cm.
3. Pisau pengiris
Pisau berfungsi untuk mengiris kentang yang masuk melalui hopper. Pisau
terbuat dari bahan baja tahan karat.
4. Bearing
Bearing digunakan sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan pada
poros putaran.
5. Tuas Pemutar
Tuas pemutar berfungsi untuk memutar tuas dan mendorong kentang agar
teriris melalui mata pisau.
6. Penahan Kentang
Berfungsi untuk menahan kentang yang akan diiris.
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan
bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.


25

a. Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat pengiris kentang spiral ini
yaitu :
1.

Dirancang bentuk alat pengiris kentang.

2.

Digambar serta ditentukan ukuran alat pengiris kentang.

3.

Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris kentang.

4.


Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat

5.

Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

6.

Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat.

7.

Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.

8.

Dilas plat stainless steel pada poros.

9.


Diroll plat stainless steel dan dilas sebagai wadah pengirisan.

10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat pengiris.
11. Dirangkaikan komponen-komponen alat pengiris kentang.
b. Persiapan bahan
1.

Disiapkan kentang yang akan diiris.

2.

Dikupas kentang yang akan diiris.

3.

Ditimbang kentang yang akan diiris.

4.


Bahan siap diiris.

Prosedur penelitian
1. Ditimbang kentang yang telah dikupas dengan bagian ujung telah dipotong
sebanyak 1 kg.

26

2. Ditusuk bagian tengah kentang dengan bambu, sebagai penyangga kentang
yang akan diiris.
3. Kentang yang akan diiris dimasukkan kedalam ruang pengirisan.
4. Diputar tuas pemutar untuk mendorong kentang yang akan diiris.
5. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mengiris kentang.
6. Dikeluarkan bahan yang telah diiris melalui saluran keluaran.
7. Ditimbang bahan yang telah diiris.
8. Dilakukan pengamatan parameter.
9. Dilakukan hingga sebanyak 3 kali ulangan.
Parameter yang Diamati
Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya kentang
yang telah diiris (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan
(jam). Hal ini dapat dihitung dengan Persamaan (1).
Analisis Ekonomi
1. Biaya pengirisan kentang
Perhitungan

biaya

pengirisan

kentang dilakukan

dengan

cara

menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap,
atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung dengan
Persamaan (2) pada tinjauan pustaka.

a. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :

27

1. Biaya penyusutan (metoda sinking fund)
Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (3) pada tinjauan pustaka
2. Biaya bunga modal dan asuransi
Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (4) pada tinjauan pustaka
a. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan alat
2. Biaya operator
Biaya operator disesuaikan dengan pertimbangan di lapangan karena
belum adanya standar yang digunakan.
2. Break even point
Manfaat perhitungan BEP 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. Untuk menentukan BEP maka dapat dihitung berdasarkan
persamaan (5) pada tinjauan pustaka.
3. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode
analisis financial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.
Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (6) pada tinjauan pustaka
dengan kriteria:

28

-

NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan
dikembangkan.

-

NPV < 0, berarti sampai dengan n tahun investasi proyek tidak
menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.


-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

4. Internal Rate of Return (IRR)
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali
investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR.
Hal ini dapat dihitung dengan Persamaan (7).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat Pengiris Kentang Spiral
Pemilihan bahan dan spesifikasinya mempengaruhi kinerja alat yang
dirancang. Bahan-bahan teknik yang digunakan dalam perancangan alat
diusahakan kokoh dan mampu mendukung kinerja alat, namun juga diusahakan
mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan baku apabila ada usaha
memproduksi dalam jumlah besar. Pemilihan bahan yang berkualitas dan murah
juga mempengaruhi biaya produksi alat.

Alat pengiris kentang spiral adalah alat yang dirancang untuk mengiris
kentang yang membentuk spiral secara manual. Alat ini mempunyai dimensi
tinggi 13,5 cm, lebar 12 cm dan panjang 26,5 cm.
Alat pengiris kentang spiral ini memiliki beberapa bagian yaitu:
1. Rangka alat

Gambar 1. Rangka alat
29

30

Rangka alat pada alat ini terbuat dari stainless steel. Fungsi dari rangkat
alat untuk menyokong bagian alat yang lain. Rangka alat memiliki dimensi tinggi
13,5 cm, lebar 12 cm dan panjang 26,5 cm.
2. Tuas pemutar

Gambar 2. Tuas pemutar
Alat pengiris kentang ini menggunakan tuas pemutar sebagai tenaga
penggerak manual. Tuas pemutar dilengkapi pegangan yang dilapisi bahan karet
agar mengurangi terjadinya slip saat memutar.
3. Pisau pengiris

Gambar 3. Pisau pengiris

31

Pisau pengiris terbuat dari bahan stainless steel. Panjang pisau pengiris 6
cm dan lebar pisau 2,8 cm. Pisau pengiris dipasang pada rangka alat yang
dikaitkan dengan menggunakan mur.
4. Poros

Gambar 4. Poros
Poros memiliki ukuran panjang 24,2 cm dan diameter 2,5 cm. Poros
terbuat dari bahan stainless steel. Pada poros dilengkapi bearing agar mengurangi
gesekan pada poros.
5. Penahan kentang

Gambar 5. Penahan kentang

32

Pada alat ini menggunakan penahan kentang. Penahan kentang berfungsi
untuk menahan kentang agar dapat statis pada poros pemutar dan mengikuti
putaran pada poros sampai kentang sudah diiris semua.
Prinsip Kerja Alat Pengiris Kentang Mekanis
Alat pengiris kentang spiral ini bekerja dengan prinsip mengiris kentang
yang diputar dengan tuas pemutar. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap
pakai, bahan baku berupa kentang yang sudah dikupas kulitnya dimasukkan ke
dalam alat pengiris yang telah diberi alat penyangga pada bagian tengah kentang
terlebih dahulu kemudian diputar tuas pemutar. Kentang yang diputar akan teriris
berbentuk spiral oleh mata pisau pengiris.
Proses Pengirisan
Kentang yang telah dikupas diberi alat penyangga berupa bambu pada
bagian tengah kentang terlebih dahulu. Proses pengirisan dilakukan dengan
memutar kentang ke mata pisau dengan menggunakan tuas pemutar. Percobaan
ini dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk mendapatkan rataan waktu
dan setiap pengulangan menggunakan kentang seberat 1 kg. Kentang akan teriris
oleh mata pisau sehingga kentang keluar melalui saluran keluaran dalam bentuk
spiral. Kentang yang dihasilkan memiliki ketebalan yang seragam yaitu 3 mm.
Pada saat proses pengirisan, ada sebagian kentang tertinggal pada
penyangga kentang. Berat kentang yang tertinggal dialat dapat dilihat pada tabel
hasil pengirisan dibawah ini.

33

Tabel 1. Hasil pengirisan
Ulangan
I
II
III
Rataan

Berat awal
(Kg)
1
1
1
1

Berat hasil
irisan (Kg)
0,90
0,92
0,93
0,916

Waktu pengirisan
(Detik)
389
379
361
376,3

Berat bahan
terbuang (Kg)
0,07
0,06
0,05
0,06

Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin
dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuan waktu (jam). Dalam hal ini
kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya kentang yang
diiris (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengirisan. Kapasitas
efektif alat dapat dilihat dari Tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Kapasitas alat

Ulangan
I
II
III
Rataan

Berat bahan
(Kg)
1
1
1
1

Waktu pengirisan
(detik)
389
379
361
376,3

Kapasitas efektif alat
(Kg/Jam)
9,25
9,40
9,97
9,54

Pada penelitian ini, lama waktu pengirisan dihitung mulai dari kentang
yang sudah ditusukkan pada bambu dan dimasukkan ke tuas pemutar sampai
kentang habis teriris berbentuk spiral.
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk
mengiris kentang pada percobaan I selama 389 detik. Lama waktu yang
dibutuhkan untuk percobaan II yaitu 379 detik. Dan untuk percobaan III
dibutuhkan waktu selama 361 detik. Dari hasil ini diperoleh rataan waktu untuk

34

mengiris kentang 1 kg adalah 376,3 detik. Maka diperoleh kapasitas efektif alat
sebesar 9,54 kg/jam .
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. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan
keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan,
misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk
kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Dari analisis ekonomi
yang dilakukan diperoleh biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengiris
kentang tiap tahunnya adalah Rp 599,54/kg pada tahun pertama, Rp. 561,56 /kg
pada tahun kedua, Rp 548,92/kg pada tahun ketiga, Rp. 542,61/kg pada tahun
keempat, dan Rp 538,83/kg tahun kelima.
Break even point
Analisis titik impas 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 nol. 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. Bila pendapatan dari produksi berada

35

di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian,
sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, alat
pengiris kentang ini akan mencapai break even point pada nilai 793.457 kg/tahun.
Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengiris kentang
sebanyak 175,38 kg/tahun.
Net present value
Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu
alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam
penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan
salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang
diperoleh pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 6% dari alat ini
adalah sebesar Rp. 842.284.814. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan
karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Purba (1997) yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:
-

NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan.

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak
menguntungkan.

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

36

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. Dalam menginvestasikan sampai dimana kelayakan usaha itu dapat
dilaksanakan. Maka hasil yang didapat dari perhitungan ini adalah sebesar
46,26%. Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada keuntungan 46,26%,
jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini masih layak
dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 46,26%, jika bunga
pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi
diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang
diperoleh dari usaha ini semakin kecil.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas efektif alat pengiris kentang spiral yang digunakan dalam penelitian
sebesar 9,54 kg/jam.
2.

Biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mengiris kentang tiap tahunnya
adalah Rp 599,54/kg pada tahun pertama, Rp. 561,56 /kg pada tahun kedua,
Rp 548,92/kg pada tahun ketiga, Rp. 542,61/kg pada tahun keempat, dan Rp
538,83/kg tahun kelima.

3. Alat ini akan mencapai break even point (titik impas) setelah mengiris kentang
sebanyak 793.457 kg/tahun.
4. Net present value 6% dari alat pengiris kentang mekanis ini adalah
Rp 842.284.814 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.
5. Internal rate of return dari alat pengiris kentang spiral ini adalah 46,26%.
Saran
1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat
untuk meningkatkan kapasitas alat.
2. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai ketebalan irisan kentang dan modifikasi
pisau pengirisnya.

37