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