Rancang Bangun Alat Penggiling Tulang Sapi Kering
Lampiran 1. Flowchart penelitian
Mulai
Merancang bentuk alat
-
Menentukan dimensi alat
Menghitung daya yang
diperlukan
Menghitung kecepatan
putaran alat
Menggambar alat
Memilih bahan yang akan digunakan
Mengukur bahan yang akan digunakan
Memotong dan menghaluskan bahan yang akan
digunakan sesuai dengan dimensi pada gambar
Merangkai alat
Pengelasan
Tidak
Pengujian alat
Layak ?
Ya
Pengecatan
a
Universitas Sumatera Utara
a
Pengukuran parameter
Data
Analisis data
Selesai
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Spesifikasi alat penggiling tulang sapi kering
Dimensi alat
Panjang
: 80 cm
Lebar
: 48,5 cm
Tinggi
: 41 cm
Bagian pendukung
: 2 buah roda bebas dan 2 buah roda dengan
sistem pengereman
Bahan rangka
:
besi UNP dan besi siku
Penggiling berputar
Diameter piringan
: 21 cm
Tebal piringan
: 0,5 cm
Terdiri dari
: 4 buah mata pisau berbentuk L, 2 buah
penyeimbang, dan 3 buah kipas
Penggiling statis
Diameter piringan
: 35 cm
Tebal piringan
: 0,5 cm
Terdiri dari
: 14 sisir penggiling
Ayakan (mesh)
Lebar
: 15,1 cm
Ukuran
: 200 mesh
Hopper
Diameter
: 10 cm
Transmisi daya pada belt conveyor
Puli motor bakar
: 3,5 inci
Puli pada belt conveyor : 4 inci
Sabuk V
: tipe A-36
Motor bakar
Tenaga
: 5,5 HP
Kecepatan tanpa beban : 3800 RPM
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 3. Perhitungan daya motor
a.
Gaya pada Piringan Berputar
Diketahui massa piringan berputar = 5,2 kg
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 massa bahan 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
c.
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
= 397,73 rad/s
Universitas Sumatera Utara
d.
Daya Motor
Diketahui gaya total (F)
= 60,76 N
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
= 1,40163 kWatt
P =
1,40163 kWatt
0,7457
= 1,87 HP ≈ 2 HP
* 1 HP = 745,7 Watt
Berdasarkan perhitungan daya pada alat penggiling tulang sapi kering,
motor bakar yang digunakan memiliki daya sebesar 5,5 HP. Hal ini dikarenakan
biaya pembelian mesin 5,5 HP lebih murah dibanding motor listrik 2 HP. Selain
itu, dipilih motor bakar dengan daya yang lebih besar dari perhitungan untuk
mengantisipasi adanya peningkatan kebutuhan daya selama proses penggilingan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Perhitungan kecepatan putaran alat dan panjang sabuk V
Perhitungan Kecepatan Putaran Alat
Kecepatan putaran motor bakar = 3800 RPM
Diameter puli motor bakar
= 3,5 inci
Diameter puli poros
= 4 inci
Maka, kecepatan putaran alat
SD(penggerak)
=
SD(yang digerakkan)
3800 RPM × 3,5 inci = S(yang digerakkan) × 4 inci
3800 RPM × 3,5 inci
S(yang digerakkan)
=
S(yang digerakkan)
= 3325 RPM
4 inci
Perhitungan Panjang Sabuk V
L
= 2C + 1,57(D + d) +
(D - d)2
4C
dimana
L
= panjang efektif sabuk (mm)
C
= jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D
= diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d
= diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Panjang sabuk V dari motor bakar
L
= 2C + 1,57(D + d) +
(D - d)2
4C
= 2(320 mm) + 1,57(101,6 mm + 88,9 mm) +
(101,6 mm – 88,9 mm)2
4(320 mm)
= 939,21 mm = 36,97 inci
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5. Kadar air tulang sapi
Tabel kadar air tulang sapi
Berat awal
Ulangan
(kg)
I
1,50
II
1,50
III
1,50
Total
4,50
Rata-rata
1,50
KAI =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,40 kg
1,50 kg
Berat akhir
(kg)
1,40
1,44
1,43
4,27
1,42
Kadar air
(%)
6,66
4,00
4,66
15,32
5,10
× 100%
× 100%
= 6,66%
KAII =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,44 kg
1,50 kg
× 100%
× 100%
= 4,00%
KAIII =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,43 kg
1,50 kg
× 100%
× 100%
= 4,66%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering
Tabel kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering
Berat awal
Berat akhir
Waktu
Ulangan
(kg)
(kg)
(jam)
0,91
I
1
0,09
0,93
II
1
0,08
0,92
III
1
0,08
2,76
Total
3
0,26
0,92
Rataan
1
0,08
KEAI
=
=
Kapasitas efektif
(kg/jam)
10,86
11,36
11,62
33,85
11,28
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,09 jam
= 10,86 kg/jam
KEAII
=
=
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,08 jam
= 11,36 kg/jam
KEAIII
=
=
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,08 jam
= 11,62 kg/jam
KEA rata-rata =
=
KEAI + KEAII + KEAIII
3
10,86 kg + 11,36 kg + 11,62 kg
3
= 11,28 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 7. Persentase kerusakan hasil alat penggiling tulang sapi kering
Tabel persentase kerusakan hasil pada alat penggiling tulang sapi kering
Berat
Berat tepung tulang
Berat tepung
Persentase
Ulangan
awal
tertinggal di alat
tulang tercecer
kerusakan
(kg)
(kg)
(kg)
hasil (%)
0,02
0,07
I
1
9
0,03
0,04
II
1
7
0,04
0,04
III
1
8
0,09
0,15
Total
3
24
0,03
0,05
Rataan
1
8
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,09 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 9%
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,07 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 7%
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,08 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 8%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Kadar air tepung tulang
Tabel kadar air tepung tulang
Berat awal
Ulangan
(g)
I
2
II
2
III
2
Total
6
Rata-rata
2
KAI =
=
Berat cawan
(g)
25,04
23,75
22,42
71,21
23,73
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
27,04 g - 26,93 g
27,04 g
Berat akhir
(g)
26,93
25,65
24,35
76,93
25,64
Kadar air
(%)
0,40
0,39
0,28
1,07
0,35
× 100%
× 100%
= 0,40%
KAII =
=
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
25,75 g - 25,65 g
25,75 g
× 100%
× 100%
= 0,39%
KAIII =
=
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
24,42 g - 24,35 g
24,42 g
× 100%
× 100%
= 0,28%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Kehalusan saringan tepung tulang
Tabel kehalusan saringan tepung tulang
Berat awal
Ulangan
(g)
I
910
II
930
III
920
Total
2760
Rata-rata
920
KI =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
480,30 g
910 g
Berat akhir
(g)
480,30
496,80
473,80
1450,90
483,63
Kehalusan
(%)
52,78
53,41
51,50
157,69
52,56
× 100%
× 100%
= 52,78%
KII =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
496,80 g
930 g
× 100%
× 100%
= 53,41%
KIII =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
473,80 g
920 g
× 100%
× 100%
= 51,50%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. 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
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
Dn
(Rp)
752.267,25
803.058,50
857.267,55
915.193,89
977.066,55
Universitas Sumatera Utara
2.
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
= 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%(Rp 4.500.000 – Rp 450.000)
2392 jam
Universitas Sumatera Utara
= 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
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
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
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
Universitas Sumatera Utara
Biaya penggilingan tulang
Biaya pokok
BT
= [
+ BTT]C
x
Tahun
BT
(Rp/tahun)
BTT
(Rp/jam)
1
2
3
4
5
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
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)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
BP
(Rp/kg)
770,60
772,30
774,11
776,05
778,11
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Break even point
BEP =
F
(P - V)
Biaya tidak tetap (V) = Rp 9.219,26/jam (1 jam = 11,28 kg)
= Rp 817,31/kg
Penerimaan setiap produksi (R) = Rp 4.000/kg
Tabel perhitungan break even point
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)
817,31
817,31
817,31
817,31
817,31
BEP
(kg/tahun)
311
327
344
362
381
Produksi mengalami titik impas (break even point) saat masih menggiling tulang
sebanyak
tahun 1 = 311 kg/tahun
tahun 2 = 327 kg/tahun
tahun 3 = 344 kg/tahun
tahun 4 = 362 kg/tahun
tahun 5 = 381 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. 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
Kapasitas alat
= 11,28 kg/jam
Penjualan
= 11,28 kg/jam × Rp 4.000/kg
= Rp 45.144/jam
Pendapatan
= penjualan × jam kerja per tahun
= Rp 45.144/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 107.984.448/tahun
Pembiayaan
= BTT × jam kerja per tahun
= Rp 9.219,26/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 22.052.469,92/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit) 6,75%
Pendapatan = Rp 107.984.448/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 107.984.448/tahun (4,128)
= Rp 445.759.801,30/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 6,75%,5)
= Rp 450.000 (0,721)
= Rp 324.450/tahun
PWB
= Rp 445.759.801,30/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 446.084.251,30/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)
= 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 = Rp 107.984.448/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 107.984.448/tahun (3,992)
= Rp 431.073.916,40/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 8%,5)
= Rp 450.000 (0,680)
= Rp 306.000/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB
= Rp 431.073.916,40/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 431.379.916,40/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% = Rp 446.084.251,30/tahun – Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 350.551.655,50/tahun
NPV 8%
= Rp 431.379.916,40/tahun – Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 335.847.320,60/tahun
Jadi besarnya NPV 6,75% adalah Rp 350.551.655,50/tahun
NPV 8% adalah Rp 335.847.320,60/tahun.
Jadi, nilai NPV dari alat ini > 0 maka alat ini layak/menguntungkan untuk
digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Internal rate of return
IRR dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
IRR = i1 –
NPV1
(NPV2 – NPV1)
Suku bunga bank (i1)
(i1 – i2)
= 6,75%
Suku bunga coba-coba (i2) = 8%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR = i2 –
NPV1
(NPV2 – NPV1)
= 8% –
(i2 – i1)
Rp 350.551.655,50/tahun
Rp 335.847.320,60/tahun – Rp 350.551.655,50/tahun
(8% – 6,75%)
= 8% – (–23,84)(1,25%)
= 8% + 29,80%
= 37,80%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. Gambar alat
Gambar 4. Tampak depan
Gambar 5. Tampak belakang
Gambar 6. Tampak samping kiri
Universitas Sumatera Utara
Gambar 7. Tampak samping kanan
Gambar 8. Tampak atas
Gambar 9. Piringan berputar
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10. Piringan statis
Gambar 11. Saluran pengeluaran
Gambar 12. Ayakan 200 mesh
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Gambar bahan yang diolah
Gambar 13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan
Gambar 14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan
Gambar 15. Tepung tulang
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Mulai
Merancang bentuk alat
-
Menentukan dimensi alat
Menghitung daya yang
diperlukan
Menghitung kecepatan
putaran alat
Menggambar alat
Memilih bahan yang akan digunakan
Mengukur bahan yang akan digunakan
Memotong dan menghaluskan bahan yang akan
digunakan sesuai dengan dimensi pada gambar
Merangkai alat
Pengelasan
Tidak
Pengujian alat
Layak ?
Ya
Pengecatan
a
Universitas Sumatera Utara
a
Pengukuran parameter
Data
Analisis data
Selesai
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Spesifikasi alat penggiling tulang sapi kering
Dimensi alat
Panjang
: 80 cm
Lebar
: 48,5 cm
Tinggi
: 41 cm
Bagian pendukung
: 2 buah roda bebas dan 2 buah roda dengan
sistem pengereman
Bahan rangka
:
besi UNP dan besi siku
Penggiling berputar
Diameter piringan
: 21 cm
Tebal piringan
: 0,5 cm
Terdiri dari
: 4 buah mata pisau berbentuk L, 2 buah
penyeimbang, dan 3 buah kipas
Penggiling statis
Diameter piringan
: 35 cm
Tebal piringan
: 0,5 cm
Terdiri dari
: 14 sisir penggiling
Ayakan (mesh)
Lebar
: 15,1 cm
Ukuran
: 200 mesh
Hopper
Diameter
: 10 cm
Transmisi daya pada belt conveyor
Puli motor bakar
: 3,5 inci
Puli pada belt conveyor : 4 inci
Sabuk V
: tipe A-36
Motor bakar
Tenaga
: 5,5 HP
Kecepatan tanpa beban : 3800 RPM
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 3. Perhitungan daya motor
a.
Gaya pada Piringan Berputar
Diketahui massa piringan berputar = 5,2 kg
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 massa bahan 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
c.
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
= 397,73 rad/s
Universitas Sumatera Utara
d.
Daya Motor
Diketahui gaya total (F)
= 60,76 N
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
= 1,40163 kWatt
P =
1,40163 kWatt
0,7457
= 1,87 HP ≈ 2 HP
* 1 HP = 745,7 Watt
Berdasarkan perhitungan daya pada alat penggiling tulang sapi kering,
motor bakar yang digunakan memiliki daya sebesar 5,5 HP. Hal ini dikarenakan
biaya pembelian mesin 5,5 HP lebih murah dibanding motor listrik 2 HP. Selain
itu, dipilih motor bakar dengan daya yang lebih besar dari perhitungan untuk
mengantisipasi adanya peningkatan kebutuhan daya selama proses penggilingan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Perhitungan kecepatan putaran alat dan panjang sabuk V
Perhitungan Kecepatan Putaran Alat
Kecepatan putaran motor bakar = 3800 RPM
Diameter puli motor bakar
= 3,5 inci
Diameter puli poros
= 4 inci
Maka, kecepatan putaran alat
SD(penggerak)
=
SD(yang digerakkan)
3800 RPM × 3,5 inci = S(yang digerakkan) × 4 inci
3800 RPM × 3,5 inci
S(yang digerakkan)
=
S(yang digerakkan)
= 3325 RPM
4 inci
Perhitungan Panjang Sabuk V
L
= 2C + 1,57(D + d) +
(D - d)2
4C
dimana
L
= panjang efektif sabuk (mm)
C
= jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D
= diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d
= diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Panjang sabuk V dari motor bakar
L
= 2C + 1,57(D + d) +
(D - d)2
4C
= 2(320 mm) + 1,57(101,6 mm + 88,9 mm) +
(101,6 mm – 88,9 mm)2
4(320 mm)
= 939,21 mm = 36,97 inci
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5. Kadar air tulang sapi
Tabel kadar air tulang sapi
Berat awal
Ulangan
(kg)
I
1,50
II
1,50
III
1,50
Total
4,50
Rata-rata
1,50
KAI =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,40 kg
1,50 kg
Berat akhir
(kg)
1,40
1,44
1,43
4,27
1,42
Kadar air
(%)
6,66
4,00
4,66
15,32
5,10
× 100%
× 100%
= 6,66%
KAII =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,44 kg
1,50 kg
× 100%
× 100%
= 4,00%
KAIII =
=
berat awal (kg) - berat akhir (kg)
berat awal (kg)
1,50 kg - 1,43 kg
1,50 kg
× 100%
× 100%
= 4,66%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering
Tabel kapasitas efektif alat penggiling tulang sapi kering
Berat awal
Berat akhir
Waktu
Ulangan
(kg)
(kg)
(jam)
0,91
I
1
0,09
0,93
II
1
0,08
0,92
III
1
0,08
2,76
Total
3
0,26
0,92
Rataan
1
0,08
KEAI
=
=
Kapasitas efektif
(kg/jam)
10,86
11,36
11,62
33,85
11,28
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,09 jam
= 10,86 kg/jam
KEAII
=
=
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,08 jam
= 11,36 kg/jam
KEAIII
=
=
berat awal (kg)
waktu (jam)
1 kg
0,08 jam
= 11,62 kg/jam
KEA rata-rata =
=
KEAI + KEAII + KEAIII
3
10,86 kg + 11,36 kg + 11,62 kg
3
= 11,28 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 7. Persentase kerusakan hasil alat penggiling tulang sapi kering
Tabel persentase kerusakan hasil pada alat penggiling tulang sapi kering
Berat
Berat tepung tulang
Berat tepung
Persentase
Ulangan
awal
tertinggal di alat
tulang tercecer
kerusakan
(kg)
(kg)
(kg)
hasil (%)
0,02
0,07
I
1
9
0,03
0,04
II
1
7
0,04
0,04
III
1
8
0,09
0,15
Total
3
24
0,03
0,05
Rataan
1
8
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,09 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 9%
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,07 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 7%
XI
=
=
berat bahan rusak (kg)
berat awal (kg)
0,08 kg
1 kg
× 100%
× 100%
= 8%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Kadar air tepung tulang
Tabel kadar air tepung tulang
Berat awal
Ulangan
(g)
I
2
II
2
III
2
Total
6
Rata-rata
2
KAI =
=
Berat cawan
(g)
25,04
23,75
22,42
71,21
23,73
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
27,04 g - 26,93 g
27,04 g
Berat akhir
(g)
26,93
25,65
24,35
76,93
25,64
Kadar air
(%)
0,40
0,39
0,28
1,07
0,35
× 100%
× 100%
= 0,40%
KAII =
=
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
25,75 g - 25,65 g
25,75 g
× 100%
× 100%
= 0,39%
KAIII =
=
berat awal (g) - berat akhir (g)
berat awal (g)
24,42 g - 24,35 g
24,42 g
× 100%
× 100%
= 0,28%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Kehalusan saringan tepung tulang
Tabel kehalusan saringan tepung tulang
Berat awal
Ulangan
(g)
I
910
II
930
III
920
Total
2760
Rata-rata
920
KI =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
480,30 g
910 g
Berat akhir
(g)
480,30
496,80
473,80
1450,90
483,63
Kehalusan
(%)
52,78
53,41
51,50
157,69
52,56
× 100%
× 100%
= 52,78%
KII =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
496,80 g
930 g
× 100%
× 100%
= 53,41%
KIII =
=
berat akhir (g)
berat awal (g)
473,80 g
920 g
× 100%
× 100%
= 51,50%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. 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
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
Dn
(Rp)
752.267,25
803.058,50
857.267,55
915.193,89
977.066,55
Universitas Sumatera Utara
2.
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
= 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%(Rp 4.500.000 – Rp 450.000)
2392 jam
Universitas Sumatera Utara
= 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
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
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
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
Universitas Sumatera Utara
Biaya penggilingan tulang
Biaya pokok
BT
= [
+ BTT]C
x
Tahun
BT
(Rp/tahun)
BTT
(Rp/jam)
1
2
3
4
5
988.517,25
1.039.308,50
1.093.517,55
1.151.443,89
1.213.316,55
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)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
BP
(Rp/kg)
770,60
772,30
774,11
776,05
778,11
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Break even point
BEP =
F
(P - V)
Biaya tidak tetap (V) = Rp 9.219,26/jam (1 jam = 11,28 kg)
= Rp 817,31/kg
Penerimaan setiap produksi (R) = Rp 4.000/kg
Tabel perhitungan break even point
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)
817,31
817,31
817,31
817,31
817,31
BEP
(kg/tahun)
311
327
344
362
381
Produksi mengalami titik impas (break even point) saat masih menggiling tulang
sebanyak
tahun 1 = 311 kg/tahun
tahun 2 = 327 kg/tahun
tahun 3 = 344 kg/tahun
tahun 4 = 362 kg/tahun
tahun 5 = 381 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. 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
Kapasitas alat
= 11,28 kg/jam
Penjualan
= 11,28 kg/jam × Rp 4.000/kg
= Rp 45.144/jam
Pendapatan
= penjualan × jam kerja per tahun
= Rp 45.144/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 107.984.448/tahun
Pembiayaan
= BTT × jam kerja per tahun
= Rp 9.219,26/jam × 2392 jam/tahun
= Rp 22.052.469,92/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit) 6,75%
Pendapatan = Rp 107.984.448/tahun (P/A, 6,75%, 5)
= Rp 107.984.448/tahun (4,128)
= Rp 445.759.801,30/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 6,75%,5)
= Rp 450.000 (0,721)
= Rp 324.450/tahun
PWB
= Rp 445.759.801,30/tahun + Rp 324.450/tahun
= Rp 446.084.251,30/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)
= 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 = Rp 107.984.448/tahun (P/A, 8%, 5)
= Rp 107.984.448/tahun (3,992)
= Rp 431.073.916,40/tahun
Nilai akhir
= Rp 450.000 (P/F, 8%,5)
= Rp 450.000 (0,680)
= Rp 306.000/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB
= Rp 431.073.916,40/tahun + Rp 306.000/tahun
= Rp 431.379.916,40/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% = Rp 446.084.251,30/tahun – Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 350.551.655,50/tahun
NPV 8%
= Rp 431.379.916,40/tahun – Rp 95.532.595,83/tahun
= Rp 335.847.320,60/tahun
Jadi besarnya NPV 6,75% adalah Rp 350.551.655,50/tahun
NPV 8% adalah Rp 335.847.320,60/tahun.
Jadi, nilai NPV dari alat ini > 0 maka alat ini layak/menguntungkan untuk
digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Internal rate of return
IRR dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
IRR = i1 –
NPV1
(NPV2 – NPV1)
Suku bunga bank (i1)
(i1 – i2)
= 6,75%
Suku bunga coba-coba (i2) = 8%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR = i2 –
NPV1
(NPV2 – NPV1)
= 8% –
(i2 – i1)
Rp 350.551.655,50/tahun
Rp 335.847.320,60/tahun – Rp 350.551.655,50/tahun
(8% – 6,75%)
= 8% – (–23,84)(1,25%)
= 8% + 29,80%
= 37,80%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 14. Gambar alat
Gambar 4. Tampak depan
Gambar 5. Tampak belakang
Gambar 6. Tampak samping kiri
Universitas Sumatera Utara
Gambar 7. Tampak samping kanan
Gambar 8. Tampak atas
Gambar 9. Piringan berputar
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10. Piringan statis
Gambar 11. Saluran pengeluaran
Gambar 12. Ayakan 200 mesh
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Gambar bahan yang diolah
Gambar 13. Tulang sebelum dipotong dan dikeringkan
Gambar 14. Tulang setelah dipotong dan dikeringkan
Gambar 15. Tepung tulang
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara