OTOMASI PERAJANG TEMBAKAU SKALA INDUSTRI
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
OTOMASI PERAJANG TEMBAKAU SKALA INDUSTRI
KECIL DAN RUMAH TANGGA BERBASIS
MIKROKONTROLER
Muchamad Malik
Abstract1
Tobacco is an agricultural crop that is widely
grown and cultivated both in large, medium and
small scale in Temanggung.Results of cutting tobacco
can be used as the main material of cigarettes and
cigars. So it is necessary chopper machine that can
be used by farmers optimally.
This machine is made by combining mechanical
systems, electronic systems and systems software so it
becomes an integrated system and controllable to
obtain an effective and efficient engines. To combine
some systems used a microcontroller as the main
controller. This machine has a capacity of 160 kg per
day choped. The motors are used for cutting and
conveyor is a DC motor that has 60 watts of power.
This machine can produce pieces width 5 mm with an
accuracy rate of 85%, while the width of 3 mm pieces
have 80% accuracy, to 2 mm width piece has an
accuracy of 95% and 1 mm width piece has an
accuracy of 98%.
Keyword : automation, tobbaco, tobacco chopper
machine, microcontroller
1. PENDAHULUAN
Kebutuhan daun tembakau dari tahun ke tahun
terus meningkat seiring dengan bertambahnya
jumlah penduduk. Tembakau merupakan
tanaman pertanian yang banyak ditanam dan
dibudidayakan baik dalam skala besar,
menengah maupun skala kecil. Tembakau
merupakan tanaman yang dapat dijadikan
sebagai penghasil rokok dan cerutu. Produk
pertanian ini sangat dibutuhkan sebagai sumber
pemenuhan kebutuhan primer pada rokok.
Produsen
rokok
menggemari
tembakau
Temanggung karena selain memiliki aroma yang
1
Muchamad Malik, Program Studi S2 Ilmu Komputer, FMIPA
UGM, Jl. Sekip Utara, Sleman, Yogyakarta,
(muchamad.malik@mail.ugm.ac.id)
khas juga memiliki kandungan nikotin yang
tinggi [1].
Kebutuhan tembakau Temanggung untuk
pabrik rokok sekitar 31,23 ribu ton setiap
tahunnya. Namun, dari jumlah kebutuhan
tersebut Kabupaten Temanggung hanya mampu
memenuhi 10,5 ribu ton atau sekitar 35%
sehingga kekurangannya banyak disuplai dari
daerah lain, dengan mutu lebih rendah dibanding
dengan tembakau Temanggung [2,3]. Hal ini
dikarenakan
yang
belum
optimalnya
pemanfaatan tembakau mulai dari proses tanam
hingga perajangan. Menurut data yang diperoleh
penulis dari penelitian yang dilakukan oleh
Lembaga Penelitian, Pengembangan, dan
Pengabdian kepada Masyarakat, Universitas
Muhamadiyah Magelang pada tahun 2011,
menyatakan bahwa areal penanaman tembakau
di Temanggung rata-rata di atas 11.000 hektar
yang tersebar di 14 kecamatan dengan tingkat
produksi rata-rata 5000 ton tembakau per tahun.
Angka tersebut setara dengan 31% produksi
tembakau di Jawa Tengah atau 3,75% dari total
produksi tembakau nasional. Adapun jumlah
kepala keluarga yang terlibat dalam komoditas
tembakau hampir 48.000 kepala keluarga.
Mereka terdiri dari petani tembakau, pengering
tembakau, pembuat rokok kretek rumahan,
pembuat rokok cerutu serta perajang cengkeh.
Jika dilihat dari skala makro, keberadaan
tembakau di Temanggung memang sangat
menjanjikan [4]. Namun apabila dilihat dari
aspek para petaninya, ternyata justru mereka
kurang menikmati hasil penjualan emas
hijaunya. Penghasilan bersih rata-rata petani saat
ini adalah Rp.18.000,00 per hari dengan masa
kerja antara pukul 08.00 sampai 15.00.
Pengasilan tersebut hanya cukup untuk
memenuhi kebutuhan satu orang saja. Apabila
mereka telah berkeluarga tentu saja penghasilan
itu sangat kurang. Untuk meningkatkan
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
produktivitas pertanian salah satunya dengan
meningkatkan pengolahan tembakau pada
industri kecil. Namun unit usaha kecil ini
mengalami kendala dalam hal perajangan karena
petani kecil dengan skala panen 100 kg masih
menggunakan metode perajangan manual.
Teknologi perajangan mesin saat ini hanya
terfokus pada industri menengah dengan skala
lebih dari satu ton sehingga petani kecil yang
hanya memiliki tembakau dibawah satu ton
harus menjual nya kepada pelaku industri yang
lebih besar.
2. METODE PENELITIAN
Metode dalam perencanaan dan pelaksanaan
penelitian pada sistem otomasi mesin perjangan
tembakau yang meliputi perancangan alat dan
pelaksanaan pengujian alat menggubakan
metode water fall seperti pada Gambar 3. Dalam
perancangan ini melibatkan petani tembakau
sebagai koresponden penelitian untuk membuat
ISBN:XXXX
alat yang dapat merajang dengan lebar potongan
sesuai dengan yang diharapkan petani tersebut.
Sedangkan untuk pengambilan sampel hasil
rajangan digunakan metode Independent
Samples T-Test.
2.1 Perancangan Sistem Mekanik
Perancangan sistem mekanik terdiri dari
pengaturan konveyor, pengaturan pulley,
pengaturan pisau dan dimensi alat [5,6,7].
Kerangka alat terbuat dari besi siku, dengan
alasan bahan ini mudah dicari, murah dan kuat
secara
konstruksi.
Untuk
menggerakan
konveyor, alat ini menggunakan motor Direct
Current (DC) yang telah direduksi 1:200,
dengan pertimbangan mempunyai torsi yang
kuat. Untuk menarik beban, konveyor ini
menggunakan belt agar dapat menahan beban
dengan kuat dan stabil.
Gambar 1 Perancangan sistem mekanik
Dimensi alat secara keseluruhan adalah
panjang 70 cm, lebar 70 cm, tingggi 70 cm
sedangkan untuk dimensi konveyor adalah
panjang 49,5 cm, lebar 18 cm, tinggi 25 cm.
2.2 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras terdiri dari
perancangan board mikrokontroler dan driver
motor. Board mikrokontroler ini akan
mengendalikan kecepatan gerakan motor pada
konveyor sehingga dapat ditampilkan di Liquid
Crystal
Display
(LCD),
menampilkan
temperatur alat saat bekerja dan memberikan
tanda berupa bunyi apabila temperatur pada alat
tersebut melebihi batas ambang yang ditentukan
yaitu lebih dari 60o C.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
PWM pada motor pemotong, apabila motor
pemotong pisau telah aktif, maka
akan
mengaktifkan motor konveyor. Kecepatan motor
konveyor ini dapat dikendalikan dengan
mengkonversi nilai analog pada potensiometer
kedalam kecepatan. Setelah semua motor aktif,
maka perangkat lunak ini akan menerjemahkan
nilai pada sensor temperatur kedalam derajad
celcius untuk ditampilkan pada LCD.
2.4 Pengujian Peralatan
Pengujian peralatan dilakukan untuk
mendapatkan sebuah alat yang mampu
memotong tembakau dengan lebar potongan
sesuai dengan keinginan petani, mulai dengan
lebar potongan 5 mm sampai dengan 1 mm.
pengujian ini meliputi pengujian kecepatan,
pengujian kenaikan temperature alat, pengujian
pemotongan.
2.4.1 Pengujian Kecepatan
Gambar 2 Board mikrokontroler
Driver motor digunakan sebagai pengaturan
kecepatan motor DC, membalik arah putaran
motor dari searah jarum jam maupun
berlawanan jarum jam [8] .
Pengujian kecepatan dilakukan untuk
mengetahui perbandingan antara resolusi PWM
yang diberikan dengan perubahan kecepatan
motor konveyor sehingga akan diketahui
kecepatan sesungguhnya dalam setiap variasi
pemotongan.
2.4.2 Pengujian Kenaikan Temperatur Alat
Motor yang digunakan untuk pemutar pisau
adalah motor DC dengan spesifikasi kecepatan
700 rpm, dengan tegangan 20 Volt, sedangkan
untuk penggerak konveyor motor DC dengan
tegangan 20 Volt yang memiliki kecepatan 33
rpm.
Pengujian
kenaikan temperature
alat
dilakukan
untuk
mengetahui
kenaikan
temperatur pada driver motor saat digunakan
dalam proses perajangan mulai dari proses
pemotongan dengan tebal 2 mm, 3 mm dan 5
mm, sehingga akan diketahui grafik kenaikan
temperatur.
2.3 Perancangan Perangkat Lunak
2.4.3 Pengujian Pemotongan
Perancangan perangkat lunak dilakukan
untuk membuat sebuah program yang akan
mengontrol sebuah mikrokontroler sehingga
mampu
memberikan
informasi
untuk
menggerakkan motor, mendapatkan data dari
sensor temperatur dan dapat menampilkan
informasi ke LCD.
Pengujian perajangan dilakukan untuk
mengetahui waktu perajangan dalam tiap-tiap
langkah mulai waktu persiapan, waktu pengisian
ulang tembakau yang pertama dan waktu
pengisian ulang tembakau yang kedua, sehingga
diketahui perbedaan waktu pemotongan
terhadap lebar tembakau.
Perancangan perangkat lunak memiliki alur
kerja apabila mikrokontroler dalam keadaan
aktif, maka akan mengaktifkan semua pin yang
akan digunakan untuk input-output, memberi
intruksi pada mikrokontroler untuk memberikan
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Apabila terdapat kegagalan maka penulis
harus menganalisa kegagalan tersebut sehingga
dapat dilakukan perubahan desain dan
melakukan pengujian lagi sampai dengan tingkat
kegagalan yang minimal sehingga dapat
meneruskan pengujian selanjutnya
Untuk grafik dapat mengikuti format untuk
diagram dan gambar.
2.5 Anilisis Ekonomi
Sub Read_lm35
Start Adc
Lm35 = Getadc(1)
Lm35 = Lm35 / 2
Stop Adc
End Sub
If Lm35 > 60 Then
Buzz = 1
Led1 = 1
Else
Buzz = 0
Led1 = 0
End If
Analisis
ekonomi
digunakan
untuk
menganilisa perbandingan pendapatan petani
antara perajangan manual dan perajangan
menggunakan mesin. Analisa ekonomi juga
digunakan untuk menganalisa kelayakan usaha
petani apabila menggunakan mesin perajang.
3.1 Hasil Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak terdiri dari kode
program yaitu :
Bagian kode program tersebut nilai dari sensor
temperatur tersebut dimasukkan pada register
ADC ke-2 pada mikrokontroler. Untuk
mendapatkan nilai yang akurat, dilakukan
pengambilan nilai sebanyak dua kali dan diambil
rata-rata. Algoritma dari sensor temperatur
tersebut apabila nilai temperatur lebih dari 60
maka buzzer akan aktif. Apabila kondisi
temperatur dibawah 60 maka buzzer akan mati
dan kembali pada proses sebelumnya.
PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut
memiliki resolusi 28 = 256 maksudnya nilai
keluaran PWM ini memiliki 256 variasi,
variasinya mulai dari 0 sampai 255 yang
mewakili duty cycle 0 sampai 100%. Pada
perancangan perangkat lunak ini, PWM akan
diatur secara digital yang dibangkitkan oleh
mikrokontroler ATMEGA8535.
Konversi dari PWM menjadi kecepatan dapat
diprogram sebagai berikut :
Gambar 3 Metode Waterfall Penelitian
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan terhadap hasil penelitian dan
pengujian yang diperoleh disajikan dalam
bentuk uraian teoritik, baik secara kualitatif
maupun kuantitatif. Hasil percobaan sebaiknya
ditampilkan dalam berupa grafik ataupun tabel.
Dim Adc1_val As Integer
Dim Adc2_val As Integer
Mtr_r2 = 0
Pulse Width Modulation 1b = 255
Start Adc
Adc_val = Getadc(0)
Stop Adc
X = 255 - Adc_val
Temp_x = X
Kec = Temp_x * 0.14
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
setiap variasi dan pencatatan temperatur alat saat
proses perajangan.
Hal ini yang mengakibatkan proses
perajangan tembakau lebih lama dari perkiraan
awal. Pada penelitian ini digunakan sampel 5,5
kg dalam setiap pengujian karena bahan baku
yang tersedia di alam terbatas. Pada pengujian
ini akan dicatat waktu perajangan tembakau
x1 = Nilai terendah bit Pulse Width Modulation
dalam program
x2 = Nilai tertinggi bit Pulse Width Modulation
dalam program
y1 = Output terendah berupa kecepatan .
y2 = Output tertinggi berupa kecepatan .
Kecepatan (rpm)
3.2 Hasil Pengujian Alat
Hasil pengujian alat ini berupa hasil dari
seting kecepatan untuk menghasilkan variasi
lebar rajangan yang meliputi lebar 1 mm, 2 mm,
3 mm dan 5 mm. dalam proses perajangan,
diperlukan waktu 13 menit untuk melakukan
persiapan dari mulai pemilihan tembakau,
penggulungan tembakau sampai dengan
memasukkan tembakau ke dalam konveyor.
Dalam pemilihan tembakau umtuk dirajang
tembakau yang belum matang, tembakau yang
berwarna merah dan tembakau yang rusak, harus
dipisahkan karena dalam proses perajangan oleh
petani dilakukan perlakuan yang sama. Hal ini
dikarenakan untuk mendapat potongan yang
seragam dan menjadikan tembakau tersebut
tidak membusuk saat proses pengeringan.
3.3 Hasil Pengujian Kecepatan
Hasil pengujian kecepatan ini dilaksanakan
dengan menghidupkan motor pemotong dan
motor konveyor. Motor pada konveyor diberi
tenaga seperti pada saat perajangan tembakau,
namun diberi resolusi PWM yang berbeda-beda
disetiap pengujian. Nilai resolusi PWM ini nanti
akan dikonversikan kedalam kecepatan. Untuk
mengetahui persamaan antara kecepatan
konveyor dengan menggunakan Gambar 4 yang
diasumsikan grafik tersebut adalah garis lurus
terhadap sumbu x,y sesuai dengan persamaan
m=
y 2− y 1
x 2−x 1
maka akan didapat gradien adalah 0,14.
40
20
0
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Resolusi Pulse Width Modulation (byte)
Gambar 4 Kecepatan terhadap Resolusi PWM
3.4 Hasil Rajangan 1 mm
Proses
perajangan
ini
menggunakan
kecepatan
bervariasi,
karena
untuk
menghasilkan lebar tembakau 1 mm secara
seragam diperlukan kecepatan yang berbedabeda
sehingga
penulis
harus
selalu
mengendalikan kecepatan konveyor. Sehingga
waktu yang dibutuhkan untuk memotong
tembakau sebanyak 0,5 kg pun tidak dapat
diprediksi. Temperatur yang dihasilkan oleh alat
ini lebih cepat naik. Hal ini diakibatkan karena
mesin bekerja secara tidak menentu yang
membuat motor driver tidak stabil.
3.5 Rajangan 2 mm
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 2
mm didapat dengan memberikan nilai resolusi
PWM sebesar 185 byte atau dari hasil konversi
pada Gambar 4 kecepatan konveyor 22 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah 2 menit, sedangkan waktu yang
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit.
mencapai nilai yang stabil yaitu pada temperatur
40oC dalam waktu 9 menit.
Temperatur pada motor driver mencapai nilai
yang stabil yaitu pada temperatur 41 oC dalam
waktu 12 menit. Pada kecepatan ini merupakan
waktu kenaikan temperatur yang paling lama
karena resolusi yang diberikan pada PWM
berada pada titik yang stabil.
3.7 Hasil Perajangan 5 mm
3.6 Hasil Perajangan 3 mm
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 3
mm didapat dengan memberikan nilai resolusi
PWM sebesar 245 byte atau dari hasil konversi
pada Gambar 4 kecepatan konveyor 31 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah 2 menit, sedangkan waktu yang
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit. Dalam proses
perajangan ini, temperatur pada motor driver
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 2 mm
didapat dengan memberikan nilai resolusi PWM
sebesar 125 byte atau dari hasil konversi pada
Gambar 4 kecepatan konveyor 14 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah satu menit, sedangkan waktu yang
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit, Temperatur pada
motor driver mencapai nilai yang stabil yaitu
pada temperatur 41oC dalam waktu 20 menit.
Dari hasil penelitian perajangan tembakau
jenis Kemloko dengan kadar serat 4,75% dan
kadar air 84,9% maka dapat disimpulkan bahwa
untuk merajang tembakau 0,6 kg dibutuhkan
waktu 2 menit sehingga untuk merajang
tembakau 160 kg dibutuhkan waktu 480 menit
atau 8 jam.
Tabel 1 Temperatur Motor Driver terhadap Waktu Pengujian
Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa apabila keceparan
putaran motor tinggi, temperatur yang dihasilkan
pada motor driver akan naik secara perlahan
sehingga waktu penggunaan alat tersebut juga akan
semakin lama. Hal ini dikarenan beban pada motor
konveyor mengalami penahanan yang kecil. Nilai
temperatur pada motor driver akan mencapai titik
stabil pada temperatur 41oC. Pengujian temperatur
motor driver dilakukan dengan tiga kali
pengambilan data pada tiap kecepatan sehingga
nilai ahir diambil dari nilai rata-rata pengambilan
data.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Tabel 1 Lebar potongan dan waktu uji
Keterangan :Waktu uji ke-1 adalah perajangan
dengan kecepatan 14 rpm.
Waktu uji ke-1
kecepatan 22 rpm.
adalah
perajangan
dengan
Waktu uji ke-1
kecepatan 31 rpm.
adalah
perajangan
dengan
Tabel 2 menunjukkan bahwa dalam melakukan
perajangan tembakau tersebut memerlukan
persiapan 13 menit. Waktu tersebut digunakan
untuk melakukan pemilihan daun tembakau
dengan kualitas yang baik sehingga alat ini lebih
baik dimatikan agar temperatur pada alat turun dan
lebih stabil.
Perajangan dengan lebar 1 mm dengan berat 0,5
kg pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 3
menit dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 2
menit sehingga total perajangan adalah 5 menit.
Perajangan dengan lebar 2 mm dengan berat 0,5 kg
pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 2 menit
dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 3 menit.
Perajangan dengan lebar 3 mm dengan berat 0,5 kg
pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 2 menit
dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 3 menit.
Perajangan dengan lebar 5 mm dengan berat 0,5 kg
di isi ulang pertama dibutuhkan waktu 1 menit dan
di isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 2 menit.
Hasil perajangan dengan mesin dan dengan
perajangan tangan dapat dianalisa dengan metode
Independent Samples T-Test karena sampel dari
perajangan tembakau dibedakan secara umum dan
tidak diukur setiap helai perajangan. Hasil yang
diukur adalah perbedaan antara potogan 5 mm dan
perajangan 1 mm, hal ini karena sampel untuk
perajangan 3 mm dan 2 mm tidak ditemukan di
kalangan petani tembakau karena sebagian petani
hanya menyimpan hasil perajangan dengan
panjang 5 mm dan 1 mm sebagai bahan untuk
membuat batang rokok sendiri.
Data yang diperoleh dari hasil penelitian dengan
mesin perajang otomastis, dalam 50 gram
perajangan tembakau dengan lebar 5 mm terdapat
456 helai rajangan. Lebar perajangan yang benarbenar 5 mm adalah 301 helai, perajangan 4 mm 70
helai, sedangkan yang rusak karena lebar
perajangan melebihi 5 mm adalah 68 helai, sisanya
adalah kurang dari 4 mm. sehingga yang layak
digunakan adalah 85%. Data yang diperoleh 50
gram tembakau dengan lebar 3 mm terdapat 405
helai. Hasil rajangan yang rusak atau melebihi
lebar 3 mm adalah 71 helai, sehingga yang layak
digunakan adalah 80%
Hasil 50 gram potongan dengan lebar 2 mm
terdapat 534 helai. Perajangan yang melebihi lebar
2 mm sebanyak 31 helai, sehingga yang layak
digunakan adalah 95%, sedangkan untuk lebar
potongan 1 mm dalam 50 gram terdapat 500 helai.
Hasil rajangan yang melebihi 1 mm adalah 13 helai
sehingga yang layak digunakan adalah 98 %.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Tabel 2 Tabel Analisa Hasil Potongan
Cara
Pemotongan
Lebar
5 mm
Lebar
Total
Mesin
85
95
180
Manual
80
98
178
Total
165
193
358
Tabel 3 merupakan tabel analisa perbandingan
mean atau nilai yang paling banyak keluar dari
setiap perajangan tembakau. Untuk mengetahui
nilai perbandingan nya menggunakan persamaan :
fe
fo−¿
¿
x2 =
¿2
¿
¿
∑¿
fe =
1
mm
fe1 =
(180−165)
358
= 82,47
fe2 =
(178−165)
358
= 82,04
fe3 =
(180−193)
358
= 97,04
fe4 =
(178−193)
358
= 95,96
( jumlah baris ) ( jumlah colom)
N (total )
Tabel 3 Hasil Perbandingan Lebar Potongan 5 mm dan 1 mm
Fo
Fe
fo-fe
fe)
2
(fo-
fe
fo−¿
¿
¿2
¿
¿
85
82,47
2,04
4,16
0,047
80
82,04
-2,04
4,16
0,05
95
97,05
-2,04
4,16
0,043
98
95,96
2,04
4,16
0,04
Tabel 4 menjelaskan bahwa dari setiap rajangan
tembakau menghasilkan nilai probabilitas kurang
dari nilai α 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa
metode perajangan tembakau menggunakan mesin
dan menggunakan tangan memiliki perbedaan,
sehingga nilai x dapat diterima dan mesin rajang
tembakau layak digunakan.
Hasil rajangan yang rusak tersebut diakibatkan
oleh beberapa faktor, diantaranya adalah: pisau
pemotong yang kurang tajam, rol penahan yang
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
kurang kuat dan tulang daun tembakau yang terlalu
keras.
Proses produksi rajangan tembakau dilakukan
beberapa perlakuan khusus sebelum hasil rajangan
tersebut siap untuk dijual. Perlakuan tersebut
adalah: pemberian gula cair atau kristal pada hasil
potongan. Setiap 10 kg potongan tembakau,
diberikan 1 kg gula. Setelah tembakau diberi gula
maka proses berikutnya adalah dengan proses
penjemuran sampai kering. Proses terarhir adalah
memasukan ke dalam keranjang. Setiap satu
keranjang tembakau biasanya diisi 50 kg sampai
60 kg tembakau kering.
3.7 Analisa Ekonomi
Analisis ekonomi ini dilakukan untuk mengetahui
kelayakan usaha jika mesin perajang tembakau ini
akan diproduksi untuk komersial.
3.7.1 Payback Period
Metode ini untuk menunjukkan jumlah tahun
yang diperlukan untuk memperoleh kembali semua
modal yang telah diinvetasikan. Dari tabel
lampiran analisis ekonomi diketahui bahwa
periode
waktu
yang
dibutuhkan
untuk
pengembalian modal investasi awal adalah 0,18
tahun atau 2 bulan 5 hari.
3.7.2 Net Present Value
Metode ini menghitung selisih nilai investasi
dengan nilai sekarang penerimaan kas bersih. Nilai
tersebut harus dicari terlebih dahulu dengan
menggunakan tingkat bunga yang relevan. Nilai
NVP sesuai dengan lampiran analisis ekonomi
adalah Rp.56.852.932,3.7.3 Break Even Point
Dari tabel lampiran BEP dapat diketahui nilai
BEP unit produk rata-rata pertahun adalah 63,52
kg.
3.7.4 Rate of Return on Investmen
Pengembalian keuntungan investasi dinyatakan
dalam prosentase. Prosentase tersebut menunjukan
pengembalian investasi yang mungkin tercapai
dalam waktu tertentu sebagai hasil dari pendapatan
bersih. Dari tabel lampiran ROI diketahui nilainya
adalah 39,41 %.
Pemotongan tembakau dengan lebar 1 mm waktu
efektif yang dibutuhkan adalah 5 menit,
ISBN:XXXX
pemotongan dengan lebar 2 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit, pemotongan dengan
lebar 3 mm waktu yang dibutuhkan adalah 3
menit, pemotongan dengan lebar 5 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit.
Nilai NVP adalah Rp.56.852.932,Waktu yang digunakan untuk mengembalikan
uang yang telah diinvestasikaan adalah selama
0,18 tahun atau 2 bulan 5 hari.
Nilai ROI adalah 39,41 %.
Hasil perhitungan BEP menunjukkan bahwa
petani akan mencapai titik impas bila dapat
menjual produk sebanyak 63,52 kg dengan harga
jual Rp.60.000/kg.
4. KESIMPULAN
Tahap perancangan, pembuatan dan pengujian
yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan
antara lain :
1. Dari
hasil
percobaan didapat
bahwa
perbandingan panjang potongan tembakau yang
rusak antara dengan menggunakan mesin dan
dengan manual adalah 0,04.
2. Pemotongan tembakau dengan lebar 1 mm
waktu efektif yang dibutuhkan adalah 5 menit,
pemotongan dengan lebar 2 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit, pemotongan dengan
lebar 3 mm waktu yang dibutuhkan adalah 3
menit, pemotongan dengan lebar 5 mm waktu
yang dibutuhkan adalah 3 menit.
3. Nilai NVP adalah Rp.56.852.932,4. Waktu yang digunakan untuk mengembalikan
uang yang telah diinvestasikaan adalah selama
0,18 tahun atau 2 bulan 5 hari.
5. Nilai ROI adalah 39,41 %.
6. Hasil perhitungan BEP menunjukkan bahwa
petani akan mencapai titik impas bila dapat
menjual produk sebanyak 63,52 kg dengan
harga jual Rp.60.000/kg.
7. SARAN
Dalam pembuatan prototipe alat perajang
tembakau masih adanaya kekurangan yang harus
diperbaiki, diantaranya :
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
1. Peningkatan kecepatan motor penggerak pisau
2. Solusi untuk mengunangi tingkat kesalahan
adalah dengan menajamkan pisau pemotong
secara berkala, mendesain ulang rol penahan
tembakau agar lebih kuat, daun tembakau yang
akan dirajang harus benar-benar matang,
sehingga tulang tembakau lebih mudah
dipotong.
3. Motor driver yang digunakan dalam penelitian
belum sempuna, karena MOSFET yang
digunakan belum sesuai dengan kebutuhan arus
yang digunakan untuk menjalankan motor.
4. Faktor yang dapat mengurangi kestabilan alat
saat bergerak dan melakukan aksi adalah
kecilnya kecepatan pada motor penggerak pisau
yang sangat mempengaruhi proses perajangan.
Ucapan Terima kasih
Penulis ingin menyampaikan rasa terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada : Dr.
Bakharuddin S.H, S.Ik., M.Si, M.Sc yang telah
memberikan ilmu dan telah mendukung secara
finansial dalam penelitian ini..
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Harno. 2004. Tembakau dilihat dari sudut pandang
pabrik rokok.
Dalam Seminar Revitalisasi
Sistem Agribisnis Tembakau Bahan Baku Rokok,
Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat.
Malang, 12 Oktober 2004
Yulianti, Titiek. 2009. Pengelolaan Patogen Tular
Tanah
Untuk
Mengembalikan
Kejayaan
Tembakau
Temanggung
di
Kabupaten
Temanggung.
Balai
Penelitian
Tanaman
Tembakau dan Serat. Malang.
[3]Djumali,
2008.
Produksi
dan
Mutu
TembakauTemanggung.
Balai
Penelitian
Tanaman Tembakau dan Serat. Malang.
[2]
[4]
[5]
[6]
Agung, Prabowo. 2011. Tembakau Belum
Memberikan Efek Kesejahteraan Reguler Bagi
Petani. Laporan Peneitian Lembaga Penelitian,
Pengembangan,
dan
Pengabdian
kepada
Masyarakat,
Universitas
Muhamadiyah
Magelang. Magelang.
Budi , Johanes. 2010. Sabuk – V. Tugas Ahir.
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta
Sularso. 1987, Dasar-dasar Perencanaan dan
Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita.
Jakarta
ISBN:XXXX
[7]
Tanu Wijaya, Haroun. 2004. Perancangan Alat
Perajang Tembakau. Skripsi. Universitas Petra
Surabaya. Surabaya.
[8] Hartawan, Wimmy. 2011 Prototipe Robot Pendeteksi
Bahan
Peledak
Jarak
Jauh
Berbasis
Mikrokontroler
ATMega32
Menggunakan
Algoritma Jaringan Syaraf
Tiruan. Skripsi.
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta
ISBN:XXXX
OTOMASI PERAJANG TEMBAKAU SKALA INDUSTRI
KECIL DAN RUMAH TANGGA BERBASIS
MIKROKONTROLER
Muchamad Malik
Abstract1
Tobacco is an agricultural crop that is widely
grown and cultivated both in large, medium and
small scale in Temanggung.Results of cutting tobacco
can be used as the main material of cigarettes and
cigars. So it is necessary chopper machine that can
be used by farmers optimally.
This machine is made by combining mechanical
systems, electronic systems and systems software so it
becomes an integrated system and controllable to
obtain an effective and efficient engines. To combine
some systems used a microcontroller as the main
controller. This machine has a capacity of 160 kg per
day choped. The motors are used for cutting and
conveyor is a DC motor that has 60 watts of power.
This machine can produce pieces width 5 mm with an
accuracy rate of 85%, while the width of 3 mm pieces
have 80% accuracy, to 2 mm width piece has an
accuracy of 95% and 1 mm width piece has an
accuracy of 98%.
Keyword : automation, tobbaco, tobacco chopper
machine, microcontroller
1. PENDAHULUAN
Kebutuhan daun tembakau dari tahun ke tahun
terus meningkat seiring dengan bertambahnya
jumlah penduduk. Tembakau merupakan
tanaman pertanian yang banyak ditanam dan
dibudidayakan baik dalam skala besar,
menengah maupun skala kecil. Tembakau
merupakan tanaman yang dapat dijadikan
sebagai penghasil rokok dan cerutu. Produk
pertanian ini sangat dibutuhkan sebagai sumber
pemenuhan kebutuhan primer pada rokok.
Produsen
rokok
menggemari
tembakau
Temanggung karena selain memiliki aroma yang
1
Muchamad Malik, Program Studi S2 Ilmu Komputer, FMIPA
UGM, Jl. Sekip Utara, Sleman, Yogyakarta,
(muchamad.malik@mail.ugm.ac.id)
khas juga memiliki kandungan nikotin yang
tinggi [1].
Kebutuhan tembakau Temanggung untuk
pabrik rokok sekitar 31,23 ribu ton setiap
tahunnya. Namun, dari jumlah kebutuhan
tersebut Kabupaten Temanggung hanya mampu
memenuhi 10,5 ribu ton atau sekitar 35%
sehingga kekurangannya banyak disuplai dari
daerah lain, dengan mutu lebih rendah dibanding
dengan tembakau Temanggung [2,3]. Hal ini
dikarenakan
yang
belum
optimalnya
pemanfaatan tembakau mulai dari proses tanam
hingga perajangan. Menurut data yang diperoleh
penulis dari penelitian yang dilakukan oleh
Lembaga Penelitian, Pengembangan, dan
Pengabdian kepada Masyarakat, Universitas
Muhamadiyah Magelang pada tahun 2011,
menyatakan bahwa areal penanaman tembakau
di Temanggung rata-rata di atas 11.000 hektar
yang tersebar di 14 kecamatan dengan tingkat
produksi rata-rata 5000 ton tembakau per tahun.
Angka tersebut setara dengan 31% produksi
tembakau di Jawa Tengah atau 3,75% dari total
produksi tembakau nasional. Adapun jumlah
kepala keluarga yang terlibat dalam komoditas
tembakau hampir 48.000 kepala keluarga.
Mereka terdiri dari petani tembakau, pengering
tembakau, pembuat rokok kretek rumahan,
pembuat rokok cerutu serta perajang cengkeh.
Jika dilihat dari skala makro, keberadaan
tembakau di Temanggung memang sangat
menjanjikan [4]. Namun apabila dilihat dari
aspek para petaninya, ternyata justru mereka
kurang menikmati hasil penjualan emas
hijaunya. Penghasilan bersih rata-rata petani saat
ini adalah Rp.18.000,00 per hari dengan masa
kerja antara pukul 08.00 sampai 15.00.
Pengasilan tersebut hanya cukup untuk
memenuhi kebutuhan satu orang saja. Apabila
mereka telah berkeluarga tentu saja penghasilan
itu sangat kurang. Untuk meningkatkan
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
produktivitas pertanian salah satunya dengan
meningkatkan pengolahan tembakau pada
industri kecil. Namun unit usaha kecil ini
mengalami kendala dalam hal perajangan karena
petani kecil dengan skala panen 100 kg masih
menggunakan metode perajangan manual.
Teknologi perajangan mesin saat ini hanya
terfokus pada industri menengah dengan skala
lebih dari satu ton sehingga petani kecil yang
hanya memiliki tembakau dibawah satu ton
harus menjual nya kepada pelaku industri yang
lebih besar.
2. METODE PENELITIAN
Metode dalam perencanaan dan pelaksanaan
penelitian pada sistem otomasi mesin perjangan
tembakau yang meliputi perancangan alat dan
pelaksanaan pengujian alat menggubakan
metode water fall seperti pada Gambar 3. Dalam
perancangan ini melibatkan petani tembakau
sebagai koresponden penelitian untuk membuat
ISBN:XXXX
alat yang dapat merajang dengan lebar potongan
sesuai dengan yang diharapkan petani tersebut.
Sedangkan untuk pengambilan sampel hasil
rajangan digunakan metode Independent
Samples T-Test.
2.1 Perancangan Sistem Mekanik
Perancangan sistem mekanik terdiri dari
pengaturan konveyor, pengaturan pulley,
pengaturan pisau dan dimensi alat [5,6,7].
Kerangka alat terbuat dari besi siku, dengan
alasan bahan ini mudah dicari, murah dan kuat
secara
konstruksi.
Untuk
menggerakan
konveyor, alat ini menggunakan motor Direct
Current (DC) yang telah direduksi 1:200,
dengan pertimbangan mempunyai torsi yang
kuat. Untuk menarik beban, konveyor ini
menggunakan belt agar dapat menahan beban
dengan kuat dan stabil.
Gambar 1 Perancangan sistem mekanik
Dimensi alat secara keseluruhan adalah
panjang 70 cm, lebar 70 cm, tingggi 70 cm
sedangkan untuk dimensi konveyor adalah
panjang 49,5 cm, lebar 18 cm, tinggi 25 cm.
2.2 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras terdiri dari
perancangan board mikrokontroler dan driver
motor. Board mikrokontroler ini akan
mengendalikan kecepatan gerakan motor pada
konveyor sehingga dapat ditampilkan di Liquid
Crystal
Display
(LCD),
menampilkan
temperatur alat saat bekerja dan memberikan
tanda berupa bunyi apabila temperatur pada alat
tersebut melebihi batas ambang yang ditentukan
yaitu lebih dari 60o C.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
PWM pada motor pemotong, apabila motor
pemotong pisau telah aktif, maka
akan
mengaktifkan motor konveyor. Kecepatan motor
konveyor ini dapat dikendalikan dengan
mengkonversi nilai analog pada potensiometer
kedalam kecepatan. Setelah semua motor aktif,
maka perangkat lunak ini akan menerjemahkan
nilai pada sensor temperatur kedalam derajad
celcius untuk ditampilkan pada LCD.
2.4 Pengujian Peralatan
Pengujian peralatan dilakukan untuk
mendapatkan sebuah alat yang mampu
memotong tembakau dengan lebar potongan
sesuai dengan keinginan petani, mulai dengan
lebar potongan 5 mm sampai dengan 1 mm.
pengujian ini meliputi pengujian kecepatan,
pengujian kenaikan temperature alat, pengujian
pemotongan.
2.4.1 Pengujian Kecepatan
Gambar 2 Board mikrokontroler
Driver motor digunakan sebagai pengaturan
kecepatan motor DC, membalik arah putaran
motor dari searah jarum jam maupun
berlawanan jarum jam [8] .
Pengujian kecepatan dilakukan untuk
mengetahui perbandingan antara resolusi PWM
yang diberikan dengan perubahan kecepatan
motor konveyor sehingga akan diketahui
kecepatan sesungguhnya dalam setiap variasi
pemotongan.
2.4.2 Pengujian Kenaikan Temperatur Alat
Motor yang digunakan untuk pemutar pisau
adalah motor DC dengan spesifikasi kecepatan
700 rpm, dengan tegangan 20 Volt, sedangkan
untuk penggerak konveyor motor DC dengan
tegangan 20 Volt yang memiliki kecepatan 33
rpm.
Pengujian
kenaikan temperature
alat
dilakukan
untuk
mengetahui
kenaikan
temperatur pada driver motor saat digunakan
dalam proses perajangan mulai dari proses
pemotongan dengan tebal 2 mm, 3 mm dan 5
mm, sehingga akan diketahui grafik kenaikan
temperatur.
2.3 Perancangan Perangkat Lunak
2.4.3 Pengujian Pemotongan
Perancangan perangkat lunak dilakukan
untuk membuat sebuah program yang akan
mengontrol sebuah mikrokontroler sehingga
mampu
memberikan
informasi
untuk
menggerakkan motor, mendapatkan data dari
sensor temperatur dan dapat menampilkan
informasi ke LCD.
Pengujian perajangan dilakukan untuk
mengetahui waktu perajangan dalam tiap-tiap
langkah mulai waktu persiapan, waktu pengisian
ulang tembakau yang pertama dan waktu
pengisian ulang tembakau yang kedua, sehingga
diketahui perbedaan waktu pemotongan
terhadap lebar tembakau.
Perancangan perangkat lunak memiliki alur
kerja apabila mikrokontroler dalam keadaan
aktif, maka akan mengaktifkan semua pin yang
akan digunakan untuk input-output, memberi
intruksi pada mikrokontroler untuk memberikan
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Apabila terdapat kegagalan maka penulis
harus menganalisa kegagalan tersebut sehingga
dapat dilakukan perubahan desain dan
melakukan pengujian lagi sampai dengan tingkat
kegagalan yang minimal sehingga dapat
meneruskan pengujian selanjutnya
Untuk grafik dapat mengikuti format untuk
diagram dan gambar.
2.5 Anilisis Ekonomi
Sub Read_lm35
Start Adc
Lm35 = Getadc(1)
Lm35 = Lm35 / 2
Stop Adc
End Sub
If Lm35 > 60 Then
Buzz = 1
Led1 = 1
Else
Buzz = 0
Led1 = 0
End If
Analisis
ekonomi
digunakan
untuk
menganilisa perbandingan pendapatan petani
antara perajangan manual dan perajangan
menggunakan mesin. Analisa ekonomi juga
digunakan untuk menganalisa kelayakan usaha
petani apabila menggunakan mesin perajang.
3.1 Hasil Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak terdiri dari kode
program yaitu :
Bagian kode program tersebut nilai dari sensor
temperatur tersebut dimasukkan pada register
ADC ke-2 pada mikrokontroler. Untuk
mendapatkan nilai yang akurat, dilakukan
pengambilan nilai sebanyak dua kali dan diambil
rata-rata. Algoritma dari sensor temperatur
tersebut apabila nilai temperatur lebih dari 60
maka buzzer akan aktif. Apabila kondisi
temperatur dibawah 60 maka buzzer akan mati
dan kembali pada proses sebelumnya.
PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut
memiliki resolusi 28 = 256 maksudnya nilai
keluaran PWM ini memiliki 256 variasi,
variasinya mulai dari 0 sampai 255 yang
mewakili duty cycle 0 sampai 100%. Pada
perancangan perangkat lunak ini, PWM akan
diatur secara digital yang dibangkitkan oleh
mikrokontroler ATMEGA8535.
Konversi dari PWM menjadi kecepatan dapat
diprogram sebagai berikut :
Gambar 3 Metode Waterfall Penelitian
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan terhadap hasil penelitian dan
pengujian yang diperoleh disajikan dalam
bentuk uraian teoritik, baik secara kualitatif
maupun kuantitatif. Hasil percobaan sebaiknya
ditampilkan dalam berupa grafik ataupun tabel.
Dim Adc1_val As Integer
Dim Adc2_val As Integer
Mtr_r2 = 0
Pulse Width Modulation 1b = 255
Start Adc
Adc_val = Getadc(0)
Stop Adc
X = 255 - Adc_val
Temp_x = X
Kec = Temp_x * 0.14
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
setiap variasi dan pencatatan temperatur alat saat
proses perajangan.
Hal ini yang mengakibatkan proses
perajangan tembakau lebih lama dari perkiraan
awal. Pada penelitian ini digunakan sampel 5,5
kg dalam setiap pengujian karena bahan baku
yang tersedia di alam terbatas. Pada pengujian
ini akan dicatat waktu perajangan tembakau
x1 = Nilai terendah bit Pulse Width Modulation
dalam program
x2 = Nilai tertinggi bit Pulse Width Modulation
dalam program
y1 = Output terendah berupa kecepatan .
y2 = Output tertinggi berupa kecepatan .
Kecepatan (rpm)
3.2 Hasil Pengujian Alat
Hasil pengujian alat ini berupa hasil dari
seting kecepatan untuk menghasilkan variasi
lebar rajangan yang meliputi lebar 1 mm, 2 mm,
3 mm dan 5 mm. dalam proses perajangan,
diperlukan waktu 13 menit untuk melakukan
persiapan dari mulai pemilihan tembakau,
penggulungan tembakau sampai dengan
memasukkan tembakau ke dalam konveyor.
Dalam pemilihan tembakau umtuk dirajang
tembakau yang belum matang, tembakau yang
berwarna merah dan tembakau yang rusak, harus
dipisahkan karena dalam proses perajangan oleh
petani dilakukan perlakuan yang sama. Hal ini
dikarenakan untuk mendapat potongan yang
seragam dan menjadikan tembakau tersebut
tidak membusuk saat proses pengeringan.
3.3 Hasil Pengujian Kecepatan
Hasil pengujian kecepatan ini dilaksanakan
dengan menghidupkan motor pemotong dan
motor konveyor. Motor pada konveyor diberi
tenaga seperti pada saat perajangan tembakau,
namun diberi resolusi PWM yang berbeda-beda
disetiap pengujian. Nilai resolusi PWM ini nanti
akan dikonversikan kedalam kecepatan. Untuk
mengetahui persamaan antara kecepatan
konveyor dengan menggunakan Gambar 4 yang
diasumsikan grafik tersebut adalah garis lurus
terhadap sumbu x,y sesuai dengan persamaan
m=
y 2− y 1
x 2−x 1
maka akan didapat gradien adalah 0,14.
40
20
0
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Resolusi Pulse Width Modulation (byte)
Gambar 4 Kecepatan terhadap Resolusi PWM
3.4 Hasil Rajangan 1 mm
Proses
perajangan
ini
menggunakan
kecepatan
bervariasi,
karena
untuk
menghasilkan lebar tembakau 1 mm secara
seragam diperlukan kecepatan yang berbedabeda
sehingga
penulis
harus
selalu
mengendalikan kecepatan konveyor. Sehingga
waktu yang dibutuhkan untuk memotong
tembakau sebanyak 0,5 kg pun tidak dapat
diprediksi. Temperatur yang dihasilkan oleh alat
ini lebih cepat naik. Hal ini diakibatkan karena
mesin bekerja secara tidak menentu yang
membuat motor driver tidak stabil.
3.5 Rajangan 2 mm
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 2
mm didapat dengan memberikan nilai resolusi
PWM sebesar 185 byte atau dari hasil konversi
pada Gambar 4 kecepatan konveyor 22 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah 2 menit, sedangkan waktu yang
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit.
mencapai nilai yang stabil yaitu pada temperatur
40oC dalam waktu 9 menit.
Temperatur pada motor driver mencapai nilai
yang stabil yaitu pada temperatur 41 oC dalam
waktu 12 menit. Pada kecepatan ini merupakan
waktu kenaikan temperatur yang paling lama
karena resolusi yang diberikan pada PWM
berada pada titik yang stabil.
3.7 Hasil Perajangan 5 mm
3.6 Hasil Perajangan 3 mm
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 3
mm didapat dengan memberikan nilai resolusi
PWM sebesar 245 byte atau dari hasil konversi
pada Gambar 4 kecepatan konveyor 31 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah 2 menit, sedangkan waktu yang
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit. Dalam proses
perajangan ini, temperatur pada motor driver
Hasil perajangan tembakau dengan lebar 2 mm
didapat dengan memberikan nilai resolusi PWM
sebesar 125 byte atau dari hasil konversi pada
Gambar 4 kecepatan konveyor 14 rpm.
Proses perajangan ini membutuhkan waktu
perajangan pada isi ulang pertama yaitu 0,3 kg
adalah satu menit, sedangkan waktu yang
dibutuhkan untuk perajangan pada isi ulang
yang kedua adalah satu menit, Temperatur pada
motor driver mencapai nilai yang stabil yaitu
pada temperatur 41oC dalam waktu 20 menit.
Dari hasil penelitian perajangan tembakau
jenis Kemloko dengan kadar serat 4,75% dan
kadar air 84,9% maka dapat disimpulkan bahwa
untuk merajang tembakau 0,6 kg dibutuhkan
waktu 2 menit sehingga untuk merajang
tembakau 160 kg dibutuhkan waktu 480 menit
atau 8 jam.
Tabel 1 Temperatur Motor Driver terhadap Waktu Pengujian
Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa apabila keceparan
putaran motor tinggi, temperatur yang dihasilkan
pada motor driver akan naik secara perlahan
sehingga waktu penggunaan alat tersebut juga akan
semakin lama. Hal ini dikarenan beban pada motor
konveyor mengalami penahanan yang kecil. Nilai
temperatur pada motor driver akan mencapai titik
stabil pada temperatur 41oC. Pengujian temperatur
motor driver dilakukan dengan tiga kali
pengambilan data pada tiap kecepatan sehingga
nilai ahir diambil dari nilai rata-rata pengambilan
data.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Tabel 1 Lebar potongan dan waktu uji
Keterangan :Waktu uji ke-1 adalah perajangan
dengan kecepatan 14 rpm.
Waktu uji ke-1
kecepatan 22 rpm.
adalah
perajangan
dengan
Waktu uji ke-1
kecepatan 31 rpm.
adalah
perajangan
dengan
Tabel 2 menunjukkan bahwa dalam melakukan
perajangan tembakau tersebut memerlukan
persiapan 13 menit. Waktu tersebut digunakan
untuk melakukan pemilihan daun tembakau
dengan kualitas yang baik sehingga alat ini lebih
baik dimatikan agar temperatur pada alat turun dan
lebih stabil.
Perajangan dengan lebar 1 mm dengan berat 0,5
kg pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 3
menit dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 2
menit sehingga total perajangan adalah 5 menit.
Perajangan dengan lebar 2 mm dengan berat 0,5 kg
pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 2 menit
dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 3 menit.
Perajangan dengan lebar 3 mm dengan berat 0,5 kg
pada isi ulang pertama dibutuhkan waktu 2 menit
dan pada isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 3 menit.
Perajangan dengan lebar 5 mm dengan berat 0,5 kg
di isi ulang pertama dibutuhkan waktu 1 menit dan
di isi ulang kedua dibutuhkan waktu 1 menit
sehingga total perajangan adalah 2 menit.
Hasil perajangan dengan mesin dan dengan
perajangan tangan dapat dianalisa dengan metode
Independent Samples T-Test karena sampel dari
perajangan tembakau dibedakan secara umum dan
tidak diukur setiap helai perajangan. Hasil yang
diukur adalah perbedaan antara potogan 5 mm dan
perajangan 1 mm, hal ini karena sampel untuk
perajangan 3 mm dan 2 mm tidak ditemukan di
kalangan petani tembakau karena sebagian petani
hanya menyimpan hasil perajangan dengan
panjang 5 mm dan 1 mm sebagai bahan untuk
membuat batang rokok sendiri.
Data yang diperoleh dari hasil penelitian dengan
mesin perajang otomastis, dalam 50 gram
perajangan tembakau dengan lebar 5 mm terdapat
456 helai rajangan. Lebar perajangan yang benarbenar 5 mm adalah 301 helai, perajangan 4 mm 70
helai, sedangkan yang rusak karena lebar
perajangan melebihi 5 mm adalah 68 helai, sisanya
adalah kurang dari 4 mm. sehingga yang layak
digunakan adalah 85%. Data yang diperoleh 50
gram tembakau dengan lebar 3 mm terdapat 405
helai. Hasil rajangan yang rusak atau melebihi
lebar 3 mm adalah 71 helai, sehingga yang layak
digunakan adalah 80%
Hasil 50 gram potongan dengan lebar 2 mm
terdapat 534 helai. Perajangan yang melebihi lebar
2 mm sebanyak 31 helai, sehingga yang layak
digunakan adalah 95%, sedangkan untuk lebar
potongan 1 mm dalam 50 gram terdapat 500 helai.
Hasil rajangan yang melebihi 1 mm adalah 13 helai
sehingga yang layak digunakan adalah 98 %.
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
ISBN:XXXX
Tabel 2 Tabel Analisa Hasil Potongan
Cara
Pemotongan
Lebar
5 mm
Lebar
Total
Mesin
85
95
180
Manual
80
98
178
Total
165
193
358
Tabel 3 merupakan tabel analisa perbandingan
mean atau nilai yang paling banyak keluar dari
setiap perajangan tembakau. Untuk mengetahui
nilai perbandingan nya menggunakan persamaan :
fe
fo−¿
¿
x2 =
¿2
¿
¿
∑¿
fe =
1
mm
fe1 =
(180−165)
358
= 82,47
fe2 =
(178−165)
358
= 82,04
fe3 =
(180−193)
358
= 97,04
fe4 =
(178−193)
358
= 95,96
( jumlah baris ) ( jumlah colom)
N (total )
Tabel 3 Hasil Perbandingan Lebar Potongan 5 mm dan 1 mm
Fo
Fe
fo-fe
fe)
2
(fo-
fe
fo−¿
¿
¿2
¿
¿
85
82,47
2,04
4,16
0,047
80
82,04
-2,04
4,16
0,05
95
97,05
-2,04
4,16
0,043
98
95,96
2,04
4,16
0,04
Tabel 4 menjelaskan bahwa dari setiap rajangan
tembakau menghasilkan nilai probabilitas kurang
dari nilai α 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa
metode perajangan tembakau menggunakan mesin
dan menggunakan tangan memiliki perbedaan,
sehingga nilai x dapat diterima dan mesin rajang
tembakau layak digunakan.
Hasil rajangan yang rusak tersebut diakibatkan
oleh beberapa faktor, diantaranya adalah: pisau
pemotong yang kurang tajam, rol penahan yang
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
kurang kuat dan tulang daun tembakau yang terlalu
keras.
Proses produksi rajangan tembakau dilakukan
beberapa perlakuan khusus sebelum hasil rajangan
tersebut siap untuk dijual. Perlakuan tersebut
adalah: pemberian gula cair atau kristal pada hasil
potongan. Setiap 10 kg potongan tembakau,
diberikan 1 kg gula. Setelah tembakau diberi gula
maka proses berikutnya adalah dengan proses
penjemuran sampai kering. Proses terarhir adalah
memasukan ke dalam keranjang. Setiap satu
keranjang tembakau biasanya diisi 50 kg sampai
60 kg tembakau kering.
3.7 Analisa Ekonomi
Analisis ekonomi ini dilakukan untuk mengetahui
kelayakan usaha jika mesin perajang tembakau ini
akan diproduksi untuk komersial.
3.7.1 Payback Period
Metode ini untuk menunjukkan jumlah tahun
yang diperlukan untuk memperoleh kembali semua
modal yang telah diinvetasikan. Dari tabel
lampiran analisis ekonomi diketahui bahwa
periode
waktu
yang
dibutuhkan
untuk
pengembalian modal investasi awal adalah 0,18
tahun atau 2 bulan 5 hari.
3.7.2 Net Present Value
Metode ini menghitung selisih nilai investasi
dengan nilai sekarang penerimaan kas bersih. Nilai
tersebut harus dicari terlebih dahulu dengan
menggunakan tingkat bunga yang relevan. Nilai
NVP sesuai dengan lampiran analisis ekonomi
adalah Rp.56.852.932,3.7.3 Break Even Point
Dari tabel lampiran BEP dapat diketahui nilai
BEP unit produk rata-rata pertahun adalah 63,52
kg.
3.7.4 Rate of Return on Investmen
Pengembalian keuntungan investasi dinyatakan
dalam prosentase. Prosentase tersebut menunjukan
pengembalian investasi yang mungkin tercapai
dalam waktu tertentu sebagai hasil dari pendapatan
bersih. Dari tabel lampiran ROI diketahui nilainya
adalah 39,41 %.
Pemotongan tembakau dengan lebar 1 mm waktu
efektif yang dibutuhkan adalah 5 menit,
ISBN:XXXX
pemotongan dengan lebar 2 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit, pemotongan dengan
lebar 3 mm waktu yang dibutuhkan adalah 3
menit, pemotongan dengan lebar 5 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit.
Nilai NVP adalah Rp.56.852.932,Waktu yang digunakan untuk mengembalikan
uang yang telah diinvestasikaan adalah selama
0,18 tahun atau 2 bulan 5 hari.
Nilai ROI adalah 39,41 %.
Hasil perhitungan BEP menunjukkan bahwa
petani akan mencapai titik impas bila dapat
menjual produk sebanyak 63,52 kg dengan harga
jual Rp.60.000/kg.
4. KESIMPULAN
Tahap perancangan, pembuatan dan pengujian
yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan
antara lain :
1. Dari
hasil
percobaan didapat
bahwa
perbandingan panjang potongan tembakau yang
rusak antara dengan menggunakan mesin dan
dengan manual adalah 0,04.
2. Pemotongan tembakau dengan lebar 1 mm
waktu efektif yang dibutuhkan adalah 5 menit,
pemotongan dengan lebar 2 mm waktu yang
dibutuhkan adalah 3 menit, pemotongan dengan
lebar 3 mm waktu yang dibutuhkan adalah 3
menit, pemotongan dengan lebar 5 mm waktu
yang dibutuhkan adalah 3 menit.
3. Nilai NVP adalah Rp.56.852.932,4. Waktu yang digunakan untuk mengembalikan
uang yang telah diinvestasikaan adalah selama
0,18 tahun atau 2 bulan 5 hari.
5. Nilai ROI adalah 39,41 %.
6. Hasil perhitungan BEP menunjukkan bahwa
petani akan mencapai titik impas bila dapat
menjual produk sebanyak 63,52 kg dengan
harga jual Rp.60.000/kg.
7. SARAN
Dalam pembuatan prototipe alat perajang
tembakau masih adanaya kekurangan yang harus
diperbaiki, diantaranya :
Prosiding – Seminar Nasional Ilmu Komputer 2014
1. Peningkatan kecepatan motor penggerak pisau
2. Solusi untuk mengunangi tingkat kesalahan
adalah dengan menajamkan pisau pemotong
secara berkala, mendesain ulang rol penahan
tembakau agar lebih kuat, daun tembakau yang
akan dirajang harus benar-benar matang,
sehingga tulang tembakau lebih mudah
dipotong.
3. Motor driver yang digunakan dalam penelitian
belum sempuna, karena MOSFET yang
digunakan belum sesuai dengan kebutuhan arus
yang digunakan untuk menjalankan motor.
4. Faktor yang dapat mengurangi kestabilan alat
saat bergerak dan melakukan aksi adalah
kecilnya kecepatan pada motor penggerak pisau
yang sangat mempengaruhi proses perajangan.
Ucapan Terima kasih
Penulis ingin menyampaikan rasa terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada : Dr.
Bakharuddin S.H, S.Ik., M.Si, M.Sc yang telah
memberikan ilmu dan telah mendukung secara
finansial dalam penelitian ini..
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Harno. 2004. Tembakau dilihat dari sudut pandang
pabrik rokok.
Dalam Seminar Revitalisasi
Sistem Agribisnis Tembakau Bahan Baku Rokok,
Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat.
Malang, 12 Oktober 2004
Yulianti, Titiek. 2009. Pengelolaan Patogen Tular
Tanah
Untuk
Mengembalikan
Kejayaan
Tembakau
Temanggung
di
Kabupaten
Temanggung.
Balai
Penelitian
Tanaman
Tembakau dan Serat. Malang.
[3]Djumali,
2008.
Produksi
dan
Mutu
TembakauTemanggung.
Balai
Penelitian
Tanaman Tembakau dan Serat. Malang.
[2]
[4]
[5]
[6]
Agung, Prabowo. 2011. Tembakau Belum
Memberikan Efek Kesejahteraan Reguler Bagi
Petani. Laporan Peneitian Lembaga Penelitian,
Pengembangan,
dan
Pengabdian
kepada
Masyarakat,
Universitas
Muhamadiyah
Magelang. Magelang.
Budi , Johanes. 2010. Sabuk – V. Tugas Ahir.
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta
Sularso. 1987, Dasar-dasar Perencanaan dan
Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita.
Jakarta
ISBN:XXXX
[7]
Tanu Wijaya, Haroun. 2004. Perancangan Alat
Perajang Tembakau. Skripsi. Universitas Petra
Surabaya. Surabaya.
[8] Hartawan, Wimmy. 2011 Prototipe Robot Pendeteksi
Bahan
Peledak
Jarak
Jauh
Berbasis
Mikrokontroler
ATMega32
Menggunakan
Algoritma Jaringan Syaraf
Tiruan. Skripsi.
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta