Uji Beban Kerja Alat Penggiling Tulang Sapi
Lampiran 1Flowchart Pelaksanaan Penelitian
Mulai
Massa bahan:
1. 1 kg
2. 2 kg
3. 3 kg
Persiapan bahan dan alat
Dipotong masing-masing menjadi
partikel yang lebih kecil dengan
menggunakan pisau
Direndam dan dicuci masing-masing
bahan menggunakan air bersih
Dihidupkan alat pengering dan diatur
suhu pengeringan dengan suhu
1000C selama 6 jam
Dimatikan dan dikeluarkan serpihan
tulang dari alat pengering
Dihidupkan alat penggiling tulang
a
38
Universitas Sumatera Utara
a
Dimasukkan bahan kedalam hopper
Ditimbang bahan yang tertampung
Ditimbang bahan yang tertampung
pada alat.
Ditimbang bahan yang tertinggal pada
alat dan dilakukan pembersihan alat.
Diulangi perlakuan sebanyak 3 kali
dengan massa yang berbeda.
Dilakukan pengamatan dengan
parameter yang sudah ditentukan.
Data
Analisis Data
Selesai
39
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Data pengamatan rendemen
Perlakuan
I
91
86
87,3
88,1
264,3
B1
B2
B3
Rataan
Total
Ulangan
II
92
87,5
88
89,1
267,5
III
90
88,5
88,6
89,03
267,1
Rataan
Total
91
87,33
87,96
88,76
273
262
263,9
798.9
Analisis sidik ragam redemen
SK
Perlakua
n
dB
JK
2
23
6,01333
3
Galat
6
Total
Ket : tn
*
**
KT
11,5233
3
1,00222
2
Fhitung
11,4977
8
**
F0,05
5,14325
3
F0,01
10,9247
7
8
29,06
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Perhitungan :
B1U1 =
B1U2 =
B1U3 =
B2U1 =
B2U2 =
B2U3 =
B3U1 =
B3U2 =
B3U3 =
0,91 Kg
× 100% = 94,7%
0,96 Kg
0,92 Kg
× 100% = 94,8%
0,97 Kg
0,90 Kg
0,95 Kg
1,72 Kg
1,78 Kg
1,71 Kg
1,80Kg
1,75Kg
1,82Kg
2,62 Kg
2,70 Kg
2,64 Kg
2,73 Kg
2,66 Kg
2,71 Kg
× 100% = 94,7%
× 100% = 96,6%
× 100% = 95%
× 100% = 96,1%
× 100% = 97,03%
× 100% = 96,7%
× 100% = 98,1%
40
Universitas Sumatera Utara
Kg
Lampiran 3. Data pengamatan daya(Kg m⁄s) dan kapasitas efektif alat( �jam)
Massa
Kapasitas
bahan
Efektif
Alat
Daya
Masuk
Waktu
Perlakuan
teringgal
kg
(kg)
(jam)
(HP)
( �jam)
pada alat
(kg)
B1
1
0,08
0,09
12,5
1,87
B2
2
0,14
0,26
14,28
2,18
B3
3
0,187
0,3
16,04
2,48
Perhitungan :
Daya
a.
Gaya pada Piringan Berputar
Diketahui massa piringan berputar = 5,2kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan piringan berputar adalah
F
b.
=
m×g
=
5,2 kg × 9,8 m/s2
=
50,96 N
Gaya pada Bahan Baku
Diketahui massabahan baku = 1 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
1 kg × 9,8 m/s2
=
9,8 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 9,8 N = 60,76 N
Diketahui massabahan baku = 2 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
41
Universitas Sumatera Utara
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
2 kg × 9,8 m/s2
=
19,6 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 19,6N = 70,56N
Diketahui massabahan baku = 3 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
3 kg × 9,8 m/s2
=
29,4 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 29,4 N = 80,36N
Diketahui kecepatan putaran motor (n) =3800 RPM
c.
diameter puli penggerak
= 4 inci = 10,16 cm
jari-jari puli penggerak (R)
= 5,8 cm = 0,058 m
Kecepatan Sudut pada Piringan Berputar
Diketahui kecepatan putaran motor (n) = 3800 RPM
Maka, kecepatan sudut pada piringan berputar adalah
ω
=
=
2πn
60
2×3,14×3800 RPM
60 s
= 397,73rad/s
42
Universitas Sumatera Utara
d.
Daya Motor
Diketahui Gayatotal (F)
Massa bahan baku 1 kg
= 60,76N
Massa bahan baku 2 kg
= 70,56N
Massa bahan baku 3 kg
= 80,36N
diameter puli penggerak
= 4 inci = 10,16 cm
jari-jari puli penggerak (R)
= 5,8 cm = 0,058 m
kecepatan sudut piringan berputar (ω) = 397,73 rad/s
Maka, daya motor yang diperlukan untuk alat adalah
P = F ×V
= F (ω × R)
= 60,76 N(397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1401,63 Nm/s
= 1401,63 Watt
= 1,40163kWatt
P =
1,40163 kWatt
0,7457
= 1,87 HP ≈ 2 HP
P = F ×V
= F (ω × R)
= 70,56 N(397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1627,70 Nm/s
= 1627,70 Watt
= 1,62770kWatt
P =
1,62770 kWatt
0,7457
= 2,18 HP
43
Universitas Sumatera Utara
P = F ×V
= F (ω × R)
= 80,36 N (397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1853,77 Nm/s
= 1853,77 Watt
= 1,85377kWatt
1,85377 kWatt
P =
0,7457
= 2,48 HP ≈ 2,5 HP
* 1 HP = 745,7 Watt
Kapasitas Efektif Alat
KEA =
B1 =
B2 =
B3 =
massa awal (kg)
lama pengolahan (jam)
1 kg
0,08 jam
2 kg
0,14 jam
3 kg
0,187jam
= 12,5
(kg/jam)
kg
�jam
= 14,28
kg
�jam
= 16,04
kg
�jam
Lampiran 4. Analisis ekonomi
I.
Unsur produksi
1.
Total biaya pembuatan alat (P)
= Rp 4.500.000
2.
Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3.
Nilai akhir alat (S)
= Rp 450.000 (10% dari P)
4.
Jam kerja
= 8 jam/hari
5.
Produksi/hari
= 90,28 kg/hari
6.
Biaya operator
= Rp 40.000/hari (1 jam = Rp 5.000)
7.
Biaya bahan bakar
= Rp 4.198,95/jam
44
Universitas Sumatera Utara
8.
Biaya perbaikan
= Rp 20,31/jam
9.
Bunga modal dan asurasi
= Rp 236.250/tahun
10. Biaya sewa gedung
= Rp 45.000/tahun
11. Pajak
= Rp 90.000/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
(P-S)
(F/P, 6,75%, n(A/F, 6,75%, n)
ke
(Rp)
1)
0
1
4.050.000
0,174
1,068
2
4.050.000
0,174
1,140
3
4.050.000
0,174
1,217
4
4.050.000
0,174
1,299
5
4.050.000
0,174
1,387
2.
Dn
(Rp)
752.267,25
803.058,50
857.267,55
915.193,89
977.066,55
Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan Maret 6,75% dan asuransi 2%
I =
=
i(P)(n+1)
2n
(8,75%)Rp 4.500.000(5+1)
2(5)
= Rp 236.250/tahun
3.
Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% × P
45
Universitas Sumatera Utara
= 1% × Rp 4.500.000
= Rp 45.000/tahun
4.
Pajak
Pajak = 2% × P
= 2% × Rp 4.500.000
= Rp 90.000/tahun
Tabel perhitungan biaya tetap alat tiap tahun
Tahun
Dn
I
(Rp)
(Rp/tahun)
1
752.267,25
236.250
2
803.058,50
236.250
3
857.267,55
236.250
4
915.193,89
236.250
5
977.066,55
236.250
b.
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Biaya tidak tetap (BTT)
1.
Biaya perbaikan
Biaya perbaikan =
=
1,2%(P-S)
x
1,2%(Rp4.500.000 – Rp 450.000)
2392 jam
= Rp 20,31/jam
= Rp 6.074,78/tahun
2.
Biaya operator
Biaya operator = Rp 5.000/jam
= Rp 11.960.000/tahun
3.
Biaya bahan bakar
Biaya bahan bakar = 0,651 liter/jam × Rp 6.450/liter
= Rp 4.198,95/jam
= Rp 10.043.888,40/tahun
46
Universitas Sumatera Utara
Total biaya tidak tetap = Rp 9.219,26/jam
= Rp 22.009.963,18/tahun
c.
Biaya total (Bt)
Bt = BT + BTT
Tabel perhitungan biaya total
Biaya tetap
Tahun
(Rp/tahun)
1
988.517,25
2
1.039.308,50
3
1.093.517,55
4
1.151.443,89
5
1.213.316,55
Biaya tidak tetap
(Rp/tahun)
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
Biaya total
(Rp/tahun)
22.762.230,43
22.813.021,68
22.867.230,73
22.925.157,07
22.987.029,73
Biaya penggilingan tulang
Biaya pokok
BT
= [ + BTT]C
x
untuk produksi 1 kg
Tahun
1
2
3
4
5
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
BTT
x
(Rp/jam) (jam/tahun)
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
C
(jam/kg)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
BP
(Rp/kg)
770,60
772,30
774,11
776,05
778,11
untuk prduksi 2 kg
Tahun
1
2
3
4
5
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
BTT
(Rp/jam)
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
X
(jam/tahun)
2392
2392
2392
2392
2392
C
(jam/kg)
0,14
0,14
0,14
0,14
0,14
BP
(Rp/kg)
1.348,55
1.351,52
1.354,69
1.358,08
1.361,70
47
Universitas Sumatera Utara
untuk produksi 3 kg
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Tahun
1
2
3
4
5
BTT
(Rp/jam)
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
X
(jam/tahun)
2392
2392
2392
2392
2392
C
(jam/kg)
0,187
0,187
0,187
0,187
0,187
BP
(Rp/kg)
1.801,28
1.805,25
1.809,48
1.814,01
1.818,85
Lampiran 5.Break even point
BEP =
F
(P-V)
Biaya tidak tetap (V)
Untuk rpoduksi 1 kg = Rp 9.219,26/jam (12,5 kg/jam)
= Rp 737,54/kg
Untuk produksi 2 kg = Rp 9.219,26/jam (14,28 kg/jam)
= Rp 645,60/kg
Untuk produksi 2 kg = Rp 9.219,26/jam (16,04 kg/jam)
= Rp 574,76/kg
Penerimaan setiap produksi (R) = Rp 4.000/kg
Tabel perhitungan break even point
untuk prooduksi 1 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
737,54
737,54
737,54
737,54
737,54
BEP
(kg/tahun)
302,99
318,56
335,18
352,93
371,90
48
Universitas Sumatera Utara
untuk prooduksi 2 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
645,60
645,60
645,60
645,60
645,60
BEP
(kg/tahun)
294,69
309,83
325,99
343,26
361,70
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
574,76
574,76
574,76
574,76
574,76
BEP
(kg/tahun)
288,59
303,42
319,25
336,16
354,22
untuk prooduksi 3 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Lampiran 6.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 4.500.000
Nilai akhir
= Rp 450.000
Suku bunga bank
= 6,75%
Suku bunga coba-coba = 8%
Umur alat
= 5 tahun
Harga jual produk
= Rp 4.000/kg
49
Universitas Sumatera Utara
Kapasitas alat
Untuk produksi 1 kg
= 12,5 kg/jam
Untuk produksi 2 kg
= 14,28 kg/jam
Untuk produksi 3 kg
= 16,04 kg/jam
Penjualan
Untuk produski 1 kg
= 12,5 kg/jam × Rp 4.000/kg
= Rp 50.000/jam
Untuk produksi 2 kg
= 14,28 kg/jam × Rp 4.000/kg
= 57.120/jam
Untuk produksi 3 kg
= 16,04 kg/jam × Rp 4.000/kg
= 64.160/jam
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 50.000/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 119.600.000/tahun
Untuk produksi 2 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 57.120/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 136.631.040/tahun
Untuk produksi 3 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 64.160/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 153.470.720/tahun
Pembiayaan
= BTT×jam kerja pertahun
= Rp 9.219,26/jam× 2392 jam/tahun
= Rp 22.052.469,92/tahun
50
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit)6,75%
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= Rp 119.600.000/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 119.600.000/tahun (4,128)
= Rp 493.708.800/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 136.631.040/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 136.631.040/tahun (4,128)
= Rp 564.012.933,12/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 153.470.720/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 153.470.720/tahun (4,128)
= Rp 633.527.132,16/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 6,75%,5)
= Rp 450.000 (0,721)
= Rp 324.450/tahun
PWB
Untuk produksi 1 kg
= Rp 493.708.800/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 494.033.250/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 564.012.933,12/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 564.337.383,12/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 633.527.132,16/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 633.851.582,16,/tahun
PWC (present worth of cost) 6,75%
Investasi
= Rp 4.500.000
Pembiayaan
= Rp 22.052.469,92/tahun (P/A, 6,75%, 5)
51
Universitas Sumatera Utara
= Rp 22.052.469,92/tahun(4,128)
= Rp 91.032.595,83/tahun
PWC
= Rp 4.500.000 + Rp 91.032.595,83/tahun
= Rp 95.532.595,83/tahun
PWB (present worth of benefit)8%
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= Rp 119.600.000/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 119.600.000/tahun (3,992)
= Rp 477.443.200/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 136.631.040/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 136.631.040/tahun (3,992)
= Rp 545.431.111,68/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 153.470.720/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 153.470.720/tahun (3,992)
= Rp 612.655.114,24/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 8%,5)
= Rp 450.000 (0,680)
= Rp 306.000/tahun
PWB
Untuk produksi 1 kg
= Rp 477.443.200/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 477.749.200/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 545.431.111,68/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 545.737.111,68/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 612.655.114,24/tahun + Rp 306.000/tahun
52
Universitas Sumatera Utara
= Rp 612.961.114.24/tahun
PWC (present worth of cost) 8%
Investasi
= Rp 4.500.000
Pembiayaan
= Rp 22.052.469,92/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 22.052.469,92/tahun (3,992)
= Rp 88.033.459,92/tahun
PWC
= Rp 4.500.000+ Rp 88.033.459,92/tahun
= Rp 92.533.459,92/tahun
Sehingga,
NPV 6,75%
Untuk produksi 1 kg
= Rp 494.033.250/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 398.500.654,17/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 564.337.383,12/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 468.804.787.29/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 633.851.582,16/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 538.318.986,33/tahun
NPV 8%
Untuk produksi 1 kg
= Rp 477.749.200/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 385.215.740.08/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 545.737.111,68/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 453.203.654.76/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 612.961.114.24/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 520.427.654.32/tahun
53
Universitas Sumatera Utara
Jadi besarnya NPV 6,75%
untuk produksi 1 kg, 2 kg dan 3 kg adalah
398.500.654,17/tahun, Rp 468.804.787.29/tahun dan Rp 468.804.787.29/tahun
NPV 8%
untuk produksi 1 kg, 2 kg dan 3 kg adalah Rp
385.215.740.08/tahun, Rp 453.203.654.76/tahun dan Rp 520.427.654.32/tahun
Jadi, nilai NPV dari alat ini > 0 maka alat ini layak/menguntungkan untuk
digunakan.
Lampiran 7.Internal rate of return
IRR dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
IRR =i1 –
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i1 – i2 )
Suku bunga bank (i1 )
= 6,75%
Suku bunga coba-coba (i2 ) = 8%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR untuk produksi 1 kg
=
i2 –
=
8%
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i2 – i1 )
–
Rp 398.500 .654 ,17/tahun
(8% –6,75%)
Rp 385 .215 .740 .08/tahu n– Rp 398.500.654,17/tahun
IRR untuk produksi 2 kg
=
8%– (–29,99)(1,25%)
=
8% + 37,49%
=
45.49%
=
i2 –
=
8%
468 .804 .787 .29/tahun
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i2 – i1 )
–
(8% –6,75%)
Rp 453 .203 .654 .76/tahun – 468.804.787.29/tahun
=
8%– (–30.4)(1,25%)
54
Universitas Sumatera Utara
IRR untuk produksi 3 kg
=
8% + 37,56%
=
45.56%
=
i2 –
=
8%
NPV1
(NPV2 –NPV1)
Rp 538 .318 .986 ,33/tahun
(i2 – i1 )
–
(8% –6,75%)
Rp 520 .427 .654 .32/tahun – Rp 538.318.986,33/tahun
=
8%– (–30.08)(1,25%)
=
8% + 37,61%
=
45.61%
55
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Gambar alat
Gambar 4. Tampak depan
Gambar 5. Tampak belakang
Gambar 6. Tampak samping kiri
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar 7. Tampak samping kanan
Gambar 8. Tampak atas
Gambar 9. Piringan berputar
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10. Piringan statis
Gambar 11. Saluran pengeluaran
58
Gambar 12. Ayakan 200 mesh
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Gambar bahan yang diolah
Gambar 13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan
Gambar 14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan
Gambar 15. Tepung tulang
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
Mulai
Massa bahan:
1. 1 kg
2. 2 kg
3. 3 kg
Persiapan bahan dan alat
Dipotong masing-masing menjadi
partikel yang lebih kecil dengan
menggunakan pisau
Direndam dan dicuci masing-masing
bahan menggunakan air bersih
Dihidupkan alat pengering dan diatur
suhu pengeringan dengan suhu
1000C selama 6 jam
Dimatikan dan dikeluarkan serpihan
tulang dari alat pengering
Dihidupkan alat penggiling tulang
a
38
Universitas Sumatera Utara
a
Dimasukkan bahan kedalam hopper
Ditimbang bahan yang tertampung
Ditimbang bahan yang tertampung
pada alat.
Ditimbang bahan yang tertinggal pada
alat dan dilakukan pembersihan alat.
Diulangi perlakuan sebanyak 3 kali
dengan massa yang berbeda.
Dilakukan pengamatan dengan
parameter yang sudah ditentukan.
Data
Analisis Data
Selesai
39
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Data pengamatan rendemen
Perlakuan
I
91
86
87,3
88,1
264,3
B1
B2
B3
Rataan
Total
Ulangan
II
92
87,5
88
89,1
267,5
III
90
88,5
88,6
89,03
267,1
Rataan
Total
91
87,33
87,96
88,76
273
262
263,9
798.9
Analisis sidik ragam redemen
SK
Perlakua
n
dB
JK
2
23
6,01333
3
Galat
6
Total
Ket : tn
*
**
KT
11,5233
3
1,00222
2
Fhitung
11,4977
8
**
F0,05
5,14325
3
F0,01
10,9247
7
8
29,06
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Perhitungan :
B1U1 =
B1U2 =
B1U3 =
B2U1 =
B2U2 =
B2U3 =
B3U1 =
B3U2 =
B3U3 =
0,91 Kg
× 100% = 94,7%
0,96 Kg
0,92 Kg
× 100% = 94,8%
0,97 Kg
0,90 Kg
0,95 Kg
1,72 Kg
1,78 Kg
1,71 Kg
1,80Kg
1,75Kg
1,82Kg
2,62 Kg
2,70 Kg
2,64 Kg
2,73 Kg
2,66 Kg
2,71 Kg
× 100% = 94,7%
× 100% = 96,6%
× 100% = 95%
× 100% = 96,1%
× 100% = 97,03%
× 100% = 96,7%
× 100% = 98,1%
40
Universitas Sumatera Utara
Kg
Lampiran 3. Data pengamatan daya(Kg m⁄s) dan kapasitas efektif alat( �jam)
Massa
Kapasitas
bahan
Efektif
Alat
Daya
Masuk
Waktu
Perlakuan
teringgal
kg
(kg)
(jam)
(HP)
( �jam)
pada alat
(kg)
B1
1
0,08
0,09
12,5
1,87
B2
2
0,14
0,26
14,28
2,18
B3
3
0,187
0,3
16,04
2,48
Perhitungan :
Daya
a.
Gaya pada Piringan Berputar
Diketahui massa piringan berputar = 5,2kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan piringan berputar adalah
F
b.
=
m×g
=
5,2 kg × 9,8 m/s2
=
50,96 N
Gaya pada Bahan Baku
Diketahui massabahan baku = 1 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
1 kg × 9,8 m/s2
=
9,8 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 9,8 N = 60,76 N
Diketahui massabahan baku = 2 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
41
Universitas Sumatera Utara
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
2 kg × 9,8 m/s2
=
19,6 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 19,6N = 70,56N
Diketahui massabahan baku = 3 kg
gaya gravitasi
= 9,8 m/s2
Maka, gaya yang dibutuhkan untuk mengolah bahan baku adalah
F
=
m×g
=
3 kg × 9,8 m/s2
=
29,4 N
Jadi, total gaya keseluruhan Ftotal = 50,96 N + 29,4 N = 80,36N
Diketahui kecepatan putaran motor (n) =3800 RPM
c.
diameter puli penggerak
= 4 inci = 10,16 cm
jari-jari puli penggerak (R)
= 5,8 cm = 0,058 m
Kecepatan Sudut pada Piringan Berputar
Diketahui kecepatan putaran motor (n) = 3800 RPM
Maka, kecepatan sudut pada piringan berputar adalah
ω
=
=
2πn
60
2×3,14×3800 RPM
60 s
= 397,73rad/s
42
Universitas Sumatera Utara
d.
Daya Motor
Diketahui Gayatotal (F)
Massa bahan baku 1 kg
= 60,76N
Massa bahan baku 2 kg
= 70,56N
Massa bahan baku 3 kg
= 80,36N
diameter puli penggerak
= 4 inci = 10,16 cm
jari-jari puli penggerak (R)
= 5,8 cm = 0,058 m
kecepatan sudut piringan berputar (ω) = 397,73 rad/s
Maka, daya motor yang diperlukan untuk alat adalah
P = F ×V
= F (ω × R)
= 60,76 N(397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1401,63 Nm/s
= 1401,63 Watt
= 1,40163kWatt
P =
1,40163 kWatt
0,7457
= 1,87 HP ≈ 2 HP
P = F ×V
= F (ω × R)
= 70,56 N(397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1627,70 Nm/s
= 1627,70 Watt
= 1,62770kWatt
P =
1,62770 kWatt
0,7457
= 2,18 HP
43
Universitas Sumatera Utara
P = F ×V
= F (ω × R)
= 80,36 N (397,73 rad/s× 0,058 m)
= 1853,77 Nm/s
= 1853,77 Watt
= 1,85377kWatt
1,85377 kWatt
P =
0,7457
= 2,48 HP ≈ 2,5 HP
* 1 HP = 745,7 Watt
Kapasitas Efektif Alat
KEA =
B1 =
B2 =
B3 =
massa awal (kg)
lama pengolahan (jam)
1 kg
0,08 jam
2 kg
0,14 jam
3 kg
0,187jam
= 12,5
(kg/jam)
kg
�jam
= 14,28
kg
�jam
= 16,04
kg
�jam
Lampiran 4. Analisis ekonomi
I.
Unsur produksi
1.
Total biaya pembuatan alat (P)
= Rp 4.500.000
2.
Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3.
Nilai akhir alat (S)
= Rp 450.000 (10% dari P)
4.
Jam kerja
= 8 jam/hari
5.
Produksi/hari
= 90,28 kg/hari
6.
Biaya operator
= Rp 40.000/hari (1 jam = Rp 5.000)
7.
Biaya bahan bakar
= Rp 4.198,95/jam
44
Universitas Sumatera Utara
8.
Biaya perbaikan
= Rp 20,31/jam
9.
Bunga modal dan asurasi
= Rp 236.250/tahun
10. Biaya sewa gedung
= Rp 45.000/tahun
11. Pajak
= Rp 90.000/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
(P-S)
(F/P, 6,75%, n(A/F, 6,75%, n)
ke
(Rp)
1)
0
1
4.050.000
0,174
1,068
2
4.050.000
0,174
1,140
3
4.050.000
0,174
1,217
4
4.050.000
0,174
1,299
5
4.050.000
0,174
1,387
2.
Dn
(Rp)
752.267,25
803.058,50
857.267,55
915.193,89
977.066,55
Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan Maret 6,75% dan asuransi 2%
I =
=
i(P)(n+1)
2n
(8,75%)Rp 4.500.000(5+1)
2(5)
= Rp 236.250/tahun
3.
Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% × P
45
Universitas Sumatera Utara
= 1% × Rp 4.500.000
= Rp 45.000/tahun
4.
Pajak
Pajak = 2% × P
= 2% × Rp 4.500.000
= Rp 90.000/tahun
Tabel perhitungan biaya tetap alat tiap tahun
Tahun
Dn
I
(Rp)
(Rp/tahun)
1
752.267,25
236.250
2
803.058,50
236.250
3
857.267,55
236.250
4
915.193,89
236.250
5
977.066,55
236.250
b.
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Biaya tidak tetap (BTT)
1.
Biaya perbaikan
Biaya perbaikan =
=
1,2%(P-S)
x
1,2%(Rp4.500.000 – Rp 450.000)
2392 jam
= Rp 20,31/jam
= Rp 6.074,78/tahun
2.
Biaya operator
Biaya operator = Rp 5.000/jam
= Rp 11.960.000/tahun
3.
Biaya bahan bakar
Biaya bahan bakar = 0,651 liter/jam × Rp 6.450/liter
= Rp 4.198,95/jam
= Rp 10.043.888,40/tahun
46
Universitas Sumatera Utara
Total biaya tidak tetap = Rp 9.219,26/jam
= Rp 22.009.963,18/tahun
c.
Biaya total (Bt)
Bt = BT + BTT
Tabel perhitungan biaya total
Biaya tetap
Tahun
(Rp/tahun)
1
988.517,25
2
1.039.308,50
3
1.093.517,55
4
1.151.443,89
5
1.213.316,55
Biaya tidak tetap
(Rp/tahun)
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
22.009.963,18
Biaya total
(Rp/tahun)
22.762.230,43
22.813.021,68
22.867.230,73
22.925.157,07
22.987.029,73
Biaya penggilingan tulang
Biaya pokok
BT
= [ + BTT]C
x
untuk produksi 1 kg
Tahun
1
2
3
4
5
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
BTT
x
(Rp/jam) (jam/tahun)
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
9.219,26
2392
C
(jam/kg)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
BP
(Rp/kg)
770,60
772,30
774,11
776,05
778,11
untuk prduksi 2 kg
Tahun
1
2
3
4
5
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
BTT
(Rp/jam)
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
X
(jam/tahun)
2392
2392
2392
2392
2392
C
(jam/kg)
0,14
0,14
0,14
0,14
0,14
BP
(Rp/kg)
1.348,55
1.351,52
1.354,69
1.358,08
1.361,70
47
Universitas Sumatera Utara
untuk produksi 3 kg
BT
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Tahun
1
2
3
4
5
BTT
(Rp/jam)
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
9.219,26
X
(jam/tahun)
2392
2392
2392
2392
2392
C
(jam/kg)
0,187
0,187
0,187
0,187
0,187
BP
(Rp/kg)
1.801,28
1.805,25
1.809,48
1.814,01
1.818,85
Lampiran 5.Break even point
BEP =
F
(P-V)
Biaya tidak tetap (V)
Untuk rpoduksi 1 kg = Rp 9.219,26/jam (12,5 kg/jam)
= Rp 737,54/kg
Untuk produksi 2 kg = Rp 9.219,26/jam (14,28 kg/jam)
= Rp 645,60/kg
Untuk produksi 2 kg = Rp 9.219,26/jam (16,04 kg/jam)
= Rp 574,76/kg
Penerimaan setiap produksi (R) = Rp 4.000/kg
Tabel perhitungan break even point
untuk prooduksi 1 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
737,54
737,54
737,54
737,54
737,54
BEP
(kg/tahun)
302,99
318,56
335,18
352,93
371,90
48
Universitas Sumatera Utara
untuk prooduksi 2 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
645,60
645,60
645,60
645,60
645,60
BEP
(kg/tahun)
294,69
309,83
325,99
343,26
361,70
P
(Rp/kg)
4.000
4.000
4.000
4.000
4.000
Biaya tidak tetap
(Rp/kg)
574,76
574,76
574,76
574,76
574,76
BEP
(kg/tahun)
288,59
303,42
319,25
336,16
354,22
untuk prooduksi 3 kg
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
Lampiran 6.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 4.500.000
Nilai akhir
= Rp 450.000
Suku bunga bank
= 6,75%
Suku bunga coba-coba = 8%
Umur alat
= 5 tahun
Harga jual produk
= Rp 4.000/kg
49
Universitas Sumatera Utara
Kapasitas alat
Untuk produksi 1 kg
= 12,5 kg/jam
Untuk produksi 2 kg
= 14,28 kg/jam
Untuk produksi 3 kg
= 16,04 kg/jam
Penjualan
Untuk produski 1 kg
= 12,5 kg/jam × Rp 4.000/kg
= Rp 50.000/jam
Untuk produksi 2 kg
= 14,28 kg/jam × Rp 4.000/kg
= 57.120/jam
Untuk produksi 3 kg
= 16,04 kg/jam × Rp 4.000/kg
= 64.160/jam
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 50.000/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 119.600.000/tahun
Untuk produksi 2 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 57.120/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 136.631.040/tahun
Untuk produksi 3 kg
= penjualan × jam kerja pertahun
= Rp 64.160/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 153.470.720/tahun
Pembiayaan
= BTT×jam kerja pertahun
= Rp 9.219,26/jam× 2392 jam/tahun
= Rp 22.052.469,92/tahun
50
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit)6,75%
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= Rp 119.600.000/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 119.600.000/tahun (4,128)
= Rp 493.708.800/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 136.631.040/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 136.631.040/tahun (4,128)
= Rp 564.012.933,12/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 153.470.720/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 153.470.720/tahun (4,128)
= Rp 633.527.132,16/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 6,75%,5)
= Rp 450.000 (0,721)
= Rp 324.450/tahun
PWB
Untuk produksi 1 kg
= Rp 493.708.800/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 494.033.250/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 564.012.933,12/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 564.337.383,12/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 633.527.132,16/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 633.851.582,16,/tahun
PWC (present worth of cost) 6,75%
Investasi
= Rp 4.500.000
Pembiayaan
= Rp 22.052.469,92/tahun (P/A, 6,75%, 5)
51
Universitas Sumatera Utara
= Rp 22.052.469,92/tahun(4,128)
= Rp 91.032.595,83/tahun
PWC
= Rp 4.500.000 + Rp 91.032.595,83/tahun
= Rp 95.532.595,83/tahun
PWB (present worth of benefit)8%
Pendapatan
Untuk produksi 1 kg
= Rp 119.600.000/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 119.600.000/tahun (3,992)
= Rp 477.443.200/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 136.631.040/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 136.631.040/tahun (3,992)
= Rp 545.431.111,68/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 153.470.720/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 153.470.720/tahun (3,992)
= Rp 612.655.114,24/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 8%,5)
= Rp 450.000 (0,680)
= Rp 306.000/tahun
PWB
Untuk produksi 1 kg
= Rp 477.443.200/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 477.749.200/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 545.431.111,68/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 545.737.111,68/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 612.655.114,24/tahun + Rp 306.000/tahun
52
Universitas Sumatera Utara
= Rp 612.961.114.24/tahun
PWC (present worth of cost) 8%
Investasi
= Rp 4.500.000
Pembiayaan
= Rp 22.052.469,92/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 22.052.469,92/tahun (3,992)
= Rp 88.033.459,92/tahun
PWC
= Rp 4.500.000+ Rp 88.033.459,92/tahun
= Rp 92.533.459,92/tahun
Sehingga,
NPV 6,75%
Untuk produksi 1 kg
= Rp 494.033.250/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 398.500.654,17/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 564.337.383,12/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 468.804.787.29/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 633.851.582,16/tahun–Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 538.318.986,33/tahun
NPV 8%
Untuk produksi 1 kg
= Rp 477.749.200/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 385.215.740.08/tahun
Untuk produksi 2 kg
= Rp 545.737.111,68/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 453.203.654.76/tahun
Untuk produksi 3 kg
= Rp 612.961.114.24/tahun–Rp92.533.459,92/tahun
= Rp 520.427.654.32/tahun
53
Universitas Sumatera Utara
Jadi besarnya NPV 6,75%
untuk produksi 1 kg, 2 kg dan 3 kg adalah
398.500.654,17/tahun, Rp 468.804.787.29/tahun dan Rp 468.804.787.29/tahun
NPV 8%
untuk produksi 1 kg, 2 kg dan 3 kg adalah Rp
385.215.740.08/tahun, Rp 453.203.654.76/tahun dan Rp 520.427.654.32/tahun
Jadi, nilai NPV dari alat ini > 0 maka alat ini layak/menguntungkan untuk
digunakan.
Lampiran 7.Internal rate of return
IRR dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
IRR =i1 –
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i1 – i2 )
Suku bunga bank (i1 )
= 6,75%
Suku bunga coba-coba (i2 ) = 8%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR untuk produksi 1 kg
=
i2 –
=
8%
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i2 – i1 )
–
Rp 398.500 .654 ,17/tahun
(8% –6,75%)
Rp 385 .215 .740 .08/tahu n– Rp 398.500.654,17/tahun
IRR untuk produksi 2 kg
=
8%– (–29,99)(1,25%)
=
8% + 37,49%
=
45.49%
=
i2 –
=
8%
468 .804 .787 .29/tahun
NPV1
(NPV2 –NPV1)
(i2 – i1 )
–
(8% –6,75%)
Rp 453 .203 .654 .76/tahun – 468.804.787.29/tahun
=
8%– (–30.4)(1,25%)
54
Universitas Sumatera Utara
IRR untuk produksi 3 kg
=
8% + 37,56%
=
45.56%
=
i2 –
=
8%
NPV1
(NPV2 –NPV1)
Rp 538 .318 .986 ,33/tahun
(i2 – i1 )
–
(8% –6,75%)
Rp 520 .427 .654 .32/tahun – Rp 538.318.986,33/tahun
=
8%– (–30.08)(1,25%)
=
8% + 37,61%
=
45.61%
55
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Gambar alat
Gambar 4. Tampak depan
Gambar 5. Tampak belakang
Gambar 6. Tampak samping kiri
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar 7. Tampak samping kanan
Gambar 8. Tampak atas
Gambar 9. Piringan berputar
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10. Piringan statis
Gambar 11. Saluran pengeluaran
58
Gambar 12. Ayakan 200 mesh
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Gambar bahan yang diolah
Gambar 13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan
Gambar 14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan
Gambar 15. Tepung tulang
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