SKRIPSI PERANCANGAN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT TIPE DORONG DENGAN SUMBER TENAGA PUTAR MOTOR BRUSH (POTRUM BBE-02) SKALA BENGKEL SEDERHANA

Transkripsi

1 SKRIPSI PERANCANGAN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT TIPE DORONG DENGAN SUMBER TENAGA PUTAR MOTOR BRUSH CUTTER (POTRUM BBE-02) SKALA BENGKEL SEDERHANA Oleh : HADI SUCIPTO F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 PERANCANGAN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT TIPE DORONG DENGAN SUMBER TENAGA PUTAR MOTOR BRUSH CUTTER (POTRUM BBE-02) SKALA BENGKEL SEDERHANA SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : HADI SUCIPTO F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

3 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PERANCANGAN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT TIPE DORONG DENGAN SUMBER TENAGA PUTAR MOTOR BRUSH CUTTER (POTRUM BBE-02) SKALA BENGKEL SEDERHANA SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : HADI SUCIPTO F Dilahirkan pada tanggal 7 Juli 1987 Di Indramayu Tanggal lulus : Bogor, September 2009 Menyetujui, Dr. Ir. I Nengah Suastawa, M.SAE. Dosen Pembimbing Mengetahui, Dr. Ir. Desrial, M.Eng. Ketua Departemen Teknik Pertanian

4 Hadi Sucipto. F Perancangan Proses Produksi Mesin Pangkas Rumput Tipe Dorong Dengan Sumber Tenaga Putar Motor Brush cutter (Potrum BBE-02) Skala Bengkel Sederhana. Dibawah bimbingan Dr. I Nengah Suastawa RINGKASAN Mesin pemangkas rumput tipe rotari model POTRUM BBE-02 adalah penyempurnaan dari mesin pemangkas rumput tipe rotari model POTRUM BBE- 01. Mesin ini adalah mesin pemangkas rumput tipe dorong yang menggunakan engine dari brush cutter sebagai sumber tenaga putar untuk pisaunya. POTRUM BBE-02 masih perlu pengembangan antara lain dalam hal perancangan proses produksi (fabrikasi). Pentingnya perancangan proses fabrikasi diperlukan untuk keseragaman hasil produk, serta efisiensi biaya dan waktu. Pada proses fabrikasi secara sederhana maka perlu untuk dilakukan perancangan proses produksi skala bengkel sederhana. Penelitian bertujuan untuk membuat alat bantu kerja bengkel agar struktur mesin Potrum BBE-02 yang dibuat menjadi akurat, cepat, dan aman. Selain itu, bertujuan juga untuk menentukan biaya yang dibutuhkan dalam proses produksi massal skala bengkel serta membandingkan dimensi komponen utama mesin yang dihasilkan dari proses fabrikasi dengan dimensi rancangan. Semua komponen utama mesin Potrum BBE-02 adalah hasil modifikasi mesin Potrum BBE-01. Komponen yang mengalami modifikasi antara lain yaitu dek, stang kemudi, dudukan engine, unit pemangkas, engine brush cutter, kantung penampung clippings, rangkaian roda dan pengatur ketinggian. Pada proses produksi mesin Potrum BBE-02, didahului dengan pembuatan alat bantu kerja bengkel berupa cetakan pembuatan komponen. Pembuatan cetakan ini bertujuan agar diperoleh keseragaman dimensi mesin. Pembuatan cetakan dilakukan untuk masing-masing komponen. Akan tetapi, pada penelitian ini komponen yang akan dibuatkan cetakannya adalah komponen dek, roda dan pengatur ketinggian, stang kemudi, dan rangka kantung rumput. Desain cetakan untuk masing-masing komponen harus memenuhi persyaratan teknis yang telah ditentukan. Persayaratan teknis yang dimaksud adalah rancangan cetakan yang dibuat harus sesuai dengan persyaratan fungsional dan struktural mesin. Komponen yang dibuat cetakannya adalah bagian dek, stang kemudi, rangka kantung, rangkaian roda, dan pengatur ketinggian. Syarat teknis dalam pembuatan dek adalah memastikan poros roda dan putaran pisau yang menempel pada dek sejajar. Selain itu, syarat teknis lainnya adalah bentuk dan ukuran yang sesuai seperti dimensi untuk diameter, tinggi, panjang, dan lebarnya akurat. Pada pembuatan cetakan untuk stang kemudi, syarat teknis yang harus dipenuhi adalah stang kemudi yang dihasilkan dapat menahan beban getaran dari engine. Selain itu, stang kemudi yang dihasilkan juga harus dapat menempelkan engine pada posisi yang sesuai. Hal itu berkaitan dengan ketepatan posisi penyambungan fleksibel shaft ke engine dan dek sehingga putaran yang disalurkan maksimal. Desain cetakan untuk roda dan pengatur ketinggian harus mempertimbangkan kesejajaran poros terhadap permukaan tanah karena berpengaruh terhadap keseragaman ketinggian rumput hasil pemangkasan. Selain

5 itu, syarat teknis lainnya yang harus dipenuhi adalah kesesuaian jarak dan sikusiku antara pasangan roda depan dan belakang, serta kesesuaian jarak dan sikusiku antara roda kiri dan kanan pada satu pasang roda. Adapun untuk komponen kantung rumput terdiri dari dua komponen yaitu rangka dan selimut. Desain cetakan dibuat hanya untuk rangkanya saja. Selimut kantung penampung terbuat dari kain parasut. Setelah dilakukan produksi Potrum BBE-02, maka dilakukan pengukuran akurasi dimensi dimensi masing-masing komponennya. Pengukuran akurasi dimensi dilakukan untuk mengukur tingkat akurasi dimensi hasil jadi yang dibandingkan dengan dimensi rencana. Tingkat akurasi ini selanjutnya berguna dalam hal penentuan keseragaman hasil apabila dilakukan produksi massal. Berdasarkan data yang telah dihitung, besarnya rata-rata persentase akurasi dimensi yang dihasilkan sangat bagus yaitu %. Sehingga setelah dilakukan analisis dan simulasi biaya produksi untuk kapasitas produksi sebanyak 240 unit per tahun adalah sebesar Rp per unit. 2

6 BIODATA PENULIS Penulis terlahir dengan nama lengkap Hadi Sucipto bertempat di Indramayu, Jawa Barat pada tanggal 7 Juli Selama ini pernah menajalani pendidikan di SD Negeri Salawana 2 Majalengka lulus tahun 1999, SLTP Negeri 2 Dawuan Majalengka lulus tahun 2002, SMA Negeri 1 Sindang Indramayu lulus tahun 2005, dan melanjutkan pendidikan sarjana di Institut Pertanian Bogor (IPB) hingga tahun Ketika menjalani studi di IPB, penulis pernah aktif sebagai Sekretaris Umum Ikatan Mahasiswa Dharma Ayu Indramayu (IKADA) Bogor periode , dan Ketua Agricultural Engineering Design Club (AEDC) Departemen Teknik Pertanian periode Selain itu, penulis adalah finalis Pekan Ilmiah Mahasiswa Tingkat Nasional (PIMNAS) XXI bidang PKM Kewirausahaan pada tahun 2008 di UNISSULA Semarang, serta melakukan Praktek Lapangan tahun 2008 dengan judul Penggunaan dan Perawatan Alat dan Mesin Pertanian Pada Budidaya Tebu di PT. P.G. Rajawali II Unit P.G. Jatitujuh, Majalengka, Jawa Barat. Penulis juga melakukan penelitian dengan judul Perancangan Proses Produksi Mesin Pangkas Rumput Tipe Dorong Dengan Sumber Tenaga Putar Motor Brush Cutter (Potrum BBE-02) ) Skala Bengkel Sederhana.

7 KATA PENGANTAR Puji syukur senantiasa dipanjatkan kehadirat Allah SWT. atas segala limpahan nikmat dan karunia-nya. Shalawat dan salam semoga tetap tercurah pada junjungan segenap umat muslim di dunia yaitu Nabi Muhammad SAW. Oleh karena itu penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Perancangan Proses Produksi Mesin Pangkas Rumput Tipe Dorong Dengan Sumber Tenaga Putar Motor Brush Cutter (Potrum BBE-02) Skala Bengkel Sederhana ini dengan baik. Penyusunan skripsi ini sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Banyak pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan skripsi ini sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ini. Atas segala bantuan yang telah diberikan, baik moril, materil, maupun spirituil maka perkenankan penulis untuk mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. I Nengah Suastawa, M.SAE. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan serta kontribusinya dengan segala kesabaran dan ketegasannya. 2. Dr. Ir. Radite P.A.S., M.Agr. dan Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr. selaku dosen penguji sidang skripsi atas bimbingannya. 3. Ayah, Bunda, Adinda tercinta (Esih dan Dito), dan segenap keluarga besar yang merupakan pendukung terhebat dalam pembentukan mental dan emosi penulis. 4. Reza dan Sofi yang senantiasa bersama-sama meraih mimpi serta berkarya bersama. 5. Pak Parma, Pak Wana, Pak Abas, Pa Mardison, Soleh, dan Samun yang senantiasa memberikan kebersamaan serta saran dan ide yang telah dicurahkan. 6. Teman-teman terbaik penulis, Mahasiswa Teknik Pertanian 42 (Angkatan Masuk 2005), atas semua pengalaman hidup yang pernah dilalui bersama kalian, Sukses untuk Kita semua. i

8 7. Penghuni Wisma London (Jayadi, Farid, Bara, Awi, Revi, dan Agus) atas toleransi dan pengertian yang telah diberikan. 8. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih dan semoga tulisan ini bermanfaat. Bogor, September 2009 Penulis ii

9 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... x I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Merancang, Memodifikasi, dan Fabrikasi Mesin Pemangkas rumput Jenis Pemangkas Rumput Berdasarkan Pengoperasiannya Jenis Pemangkas Rumput Berdasarkan Tipe Pisau Mesin Pemangkas Rumput Tipe POTRUM BBE Proses Perancangan Produk Identifikasi Kebutuhan Penciptaan konsep produk Perancangan Produk Pembuatan Produk Proses Produksi Gambar Bentangan Penyiapan Alat dan Bahan Pengerjaan Bahan Optimasi Bahan Analisis Ekonomi III. METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Tahapan Penelitian iii

10 Identifikasi Masalah Penyusunan Konsep Pemilihan Desain Terbaik yang Sesuai Pembuatan Cetakan Pembuatan Prototipe Uji Kinerja Laporan IV. DESAIN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT POTRUM BBE Modifikasi Potrum BBE-01 Menjadi Potrum BBE Desain Komponen Mesin Potrum BBE Dek Stang Kemudi Roda dan Pengatur Ketinggian Dudukan Mesin Unit Pemangkas (Rangkaian Pisau) Sistem Transmisi Kantung Rumput Desain Cetakan Komponen Mesin Potrum BBE Dek Stang Kemudi Roda dan Pengatur Ketinggian Kantung Rumput Pemilihan dan Pengerjaan Material Komponen Dek Stang Kemudi Rangkaian Roda dan Pengatur Ketinggian Dudukan Mesin Kantung Rumput Hazard Analysis (Analisis Kerusakan) Analisis Kerusakan Awal Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) iv

11 4.6. Analisis Biaya V. HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Produksi Proses Produksi Dek Proses Produksi Stang Kemudi Proses Produksi Rangkaian Roda dan Pengatur Ketinggian Proses Produksi Kantung Proses Finishing Pengukuran Durasi Proses Produksi Pengukuran Akurasi Dimensi Pengujian di Lapangan Waktu Perakitan dan Pelepasan Efisiensi Lapang Ketahanan Sambungan Kinerja Pemangkasan VI. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

12 DAFTAR TABEL Tabel 1. Sifat teknis bahan yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan Tabel 2. Ketebalan Pelat B.S Tabel 3. Cutting Speed untuk mata bor Table 4. Kecepatan pemakanan (feeding) Tabel 5. Kuat arus dan tebal bahan dan diameter elektrode Tabel 6. Kecepatan Keliling yang disarankan Tabel 7. Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) Mesin Potrum BBE Tabel 8. Modal awal peralatan bengkel Tabel 9. Kebutuhan bahan baku pembuatan 20 unit mesin (per bulan) Tabel 10. Kebutuhan bahan penolong per bulan Tabel 11. Perhitungan biaya per pesanan Tabel 12. Data durasi proses pembuatan mesin BBE Tabel 13. Data akurasi dimensi mesin yang dihasilkan Tabel 14. Data waktu pemasangan komponen mesin Tabel 15. Data waktu pelepasan komponen mesin Tabel 16. Data pengukuran dan penghitungan efisiensi lapang Potrum BBE Tabel 17. Keseragaman Rumput Setelah Pemangkasan pada Lahan Rumput Bermuda Tiffway Tabel 18. Keseragaman Rumput Setelah Pemangkasan pada Lahan Rumput Gajahan vi

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Ride-on mower... 5 Gambar 2. Walk behind mower... 6 Gambar 3. Brush cutter dan bagian-bagiannya... 7 Gambar 4. Rotary mower... 8 Gambar 5. Rotary mower gandeng... 8 Gambar 6. Reel mower... 9 Gambar 7. Hover mower... 9 Gambar 8. Potrum SRT Gambar 9. Potrum BBE Gambar 10. Diagram alir kegiatan perancangan Gambar 11. Tabel pengerjaan QFD Gambar 12. Bentangan kubus Gambar 13. Beberapa alat bantu ukur dan perkakas tangan bengkel Gambar 15. Alat bantu pemotongan Gambar 16. Bentangan pelat dengan tipe bend allowance dan bend reduction Gambar 17. Tipe susunan rol kombinasi jepit dan piramid Gambar 18. Diagram Alir Tahapan Penelitian Gambar 19. Modifikasi Potrum BBE-01 (a) menjadi Potrum BBE-02 (b) Gambar 20. Modifikasi dek Gambar 21. Bentangan awal dek Gambar 22. Modifikasi stang kemudi Gambar 23. Modifikasi rangkaian roda dan pengatur ketinggian Gambar 24. Sketsa tuas pengatur ketinggian Gambar 25. Gambar bentangan pengatur ketinggian Potrum BBE Gambar 26. Modifikasi dudukan mesin Gambar 27. Bagian-bagian dudukan engine brush cutter Gambar 28. Gambar bentangan dudukan mesin Gambar 29. Modifikasi unit pemangkas Gambar 30. Bagian-bagian unit pemangkas Gambar 31. Modifikasi kantong penampung rumput potrum BBE vii

14 Gambar 32. Bagian-bagian kantong penampung rumput potrum BBE Gambar 33. Sketsa pelindung potongan rumput (clippings guard) Gambar 34. Gambar bentangan clippings guard Gambar 35. Parameter pembuatan cetakan untuk dek Gambar 36. Rancangan cetakan untuk dek Gambar 37. Parameter pembuatan cetakan untuk stang kemudi Gambar 38. Rancangan cetakan untuk stang kemudi Gambar 39. Parameter pembuatan cetakan untuk roda dan pengatur ketinggian. 44 Gambar 40. Rancangan cetakan pengatur ketinggian Gambar 41. Parameter pembuatan cetakan untuk kantung rumput Gambar 42. Rancangan cetakan untuk pembuatan rangka kantung Gambar 43. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan dek Gambar 44. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan stang kemudi Gambar 45. Bagian-bagian rangkaian roda dan pengatur ketinggian Gambar 46. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan dudukan mesin Gambar 47. Tranformasi pembuatan rangka menjadi kantung utuh Gambar 48. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan penahan rumput.. 49 Gambar 50. Cetakan BBE-02 (untuk komponen dek, roda, pengatur ketinggian, dan stang kemudi) Gambar 51. Bagian-bagian cetakan untuk dek Gambar 52. Proses pembuatan bentangan dek Gambar 53. Proses pembuatan bagian depan dek Gambar 54. Bentangan dek optimal Gambar 55. Cetakan untuk stang kemudi Gambar 56. Cetakan untuk rangkaian roda dan pengatur ketinggian Gambar 57. Proses pembuatan rangkaian roda dan pengatur ketinggian Gambar 58. Cetakan rangka kantung Gambar 59. Proses Pengecatan Gambar 60. Proses perangkaian mesin Potrum BBE Gambar 61. Potrum BBE-02 setelah dipasang engine brush cutter dengan kantong penampung (a) dan clippings guard (b) Gambar 62. Grafik perbandingan waktu perakitan bagian mesin pangkas viii

15 Gambar 63. Grafik perbandingan waktu pelepasan bagian mesin pangkas Gambar 64. Bagian sambungan yang sering lepas ix

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Gambar teknik mesin pangkas rumput Potrum BBE Error! Bookmark not defined. Lampiran 2. Hasil Kinerja Pemangkasan Mesin Potrum BBE x

17 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pengelolaan rumput saat ini sebagian besar ditujukan untuk memperindah tanaman lanskap maupun sarana olahraga luar ruangan. Penerapan pengelolaan rumput yang baik di daerah perumahan dapat meningkatkan kualitas estetika bangunan dan lingkungan secara keseluruhan. Terdapat tiga kunci utama dalam pemeliharaan rumput yang baik yaitu pemangkasan, pemupukan dan pengairan (The Lawn Institute, 2007). Pada rumput taman, keindahan dan kondisi rumput sangat ditentukan oleh kegiatan pemangkasan. Tinggi potong dan frekuensi pemotongan merupakan bagian dari tahap pemangkasan yang berdampak pada kondisi rumput. Alat atau mesin pemangkas rumput yang digunakan dikenal dengan istilah mower. Beberapa tipe mower berdasarkan cara penggunaan atau posisi operator antara lain riding mower, walk behind mower dan brush cutter. Salah satu tipe mower yang sering digunakan di masyarakat adalah tipe brush cutter. Brush cutter dapat digunakan untuk memotong rumput pada berbagai lokasi, posisi kemiringan, dan ketinggian rumput. Pada penggunaan jenis brush cutter terdapat kelemahan seperti pada penerapan di tempat datar pemotongan menghasilkan scalping (pemotongan rumput tidak merata), tidak terdapat penampung clippings (rumput hasil potongan), pemotongan rendah sulit dan pemakaian terlalu lama menyebabkan kelelahan kerja pada operator (baik dari berat atau getaran yang dihasilkan mesin). Pekerjaan pemotongan rumput dengan brush cutter relatif lebih singkat. Akan tetapi penggunaannya terbatas pada lahan yang tidak rata atau pada lahan dimana hasil ketinggian pemotongan tidak perlu rapih. Keterbatasan yang terdapat pada brush cutter dapat diatasi dengan pemberian alat tambahan berupa dek, stang kemudi, pengatur ketinggian, dan penampung clippings. Saat ini sedang dikembangkan perancangan jenis pemangkas rumput tipe dorong hasil modifikasi dari brush cutter dengan nama Potrum BBE. Potrum BBE adalah mesin pangkas rumput rotari tipe dorong dengan sumber tenaga backpack brush cutter engine (BBE). Pengembangan yang telah dilakukan menghasilkan 1

18 BBE prototipe pertama dan kedua dengan tipe POTRUM BBE-01 dan BBE-02. POTRUM BBE merupakan pengembangan brush cutter agar dapat dipakai di segala lokasi, posisi, dan keseragaman ketinggian potong. POTRUM BBE tersebut masih perlu pengembangan antara lain dalam hal perancangan proses produksi (fabrikasi) untuk skala bengkel. Pentingnya perancangan proses fabrikasi diperlukan untuk keseragaman bentuk, ukuran, dan fungsional hasil produk. Selain itu, proses fabrikasi dapat meningkatkan efisiensi biaya dan waktu pembuatan. Oleh karena itu, proses fabrikasi skala bengkel perlu dilakukan sebelum dilakukan fabrikasi yang lebih besar oleh industri manufaktur Tujuan a. Membuat alat bantu kerja bengkel agar struktur mesin yang dibuat menjadi akurat, cepat, dan aman. b. Menentukan biaya yang dibutuhkan dalam proses produksi massal skala bengkel. c. Membandingkan dimensi struktur utama mesin yang dihasilkan dari proses fabrikasi dengan dimensi rancangan Batasan Masalah Permasalahan yang akan menjadi bahasan pada penelitian ini adalah mengenai pelaksanaan proses produksi POTRUM BBE-02 di lapangan (di bengkel sederhana). Bahasan proses produksi itu sendiri dibatasi hanya pada proses pembuatan alat bantu kerja bengkel berupa cetakan pembuatan komponen, pemilihan bahan, pengerjaan material penyusun komponen, dan analisis teknik (analisis kerusakan dan analisis biaya produksi). Proses pembuatan cetakan meliputi cetakan untuk perangkaian dan perakitan komponen POTRUM BBE-02. Komponen yang akan dibuat cetakannya adalah bagian dek, rangkaian roda, stang kemudi, dan rangka kantung rumput. Proses pemilihan bahan meliputi penentuan penggunaan bahan atau material penyusun komonen berdasarkan sifat teknik dan ekonomi bahan. Sedangkan pengerjaan material penyusun komponen meliputi langkah pengerjaan komponen utama. Komponen utama tersebut meliputi dek, stang kemudi, dudukan mesin, 2

19 dudukan flexible shaft, pisau dan dudukan pisau, cliper (kantung rumput), rangkaian roda transportasi, dan pengatur ketinggian potong. Pada tahap analisis teknik akan dilakukan analisis kerusakan dan analisis biaya produksi. Analisis kerusakan yang dilakukan adalah analisis peluang terjadinya kerusakan pada komponen utama. Sedangkan pada analisis biaya produksi akan dilakukan analisis biaya produksi Potrum BBE-02 untuk rencana produksi satu tahun. 3

20 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Merancang, Memodifikasi, dan Fabrikasi Kegiatan merancang sering disamakan dengan kegiatan mendesain (design). Menurut situs wikipedia dalam Purwiningtyas, 2006, kata design berasal dari bahasa latin designare yang artinya to designate yaitu menunjuk, menandai, atau marking out. Kata design memiliki beberapa definisi, salah satu yang paling sesuai adalah to outline yang berarti menggambar atau mensketsa, membuat plot atau merencanakan, sebagai aksi atau kerja. Sedangkan engineering design didefinisikan sebagai proses pengaplikasian dari beberapa macam prinsip teknik dan sains, bertujuan untuk menentukan bentuk suatu alat, suatu proses, atau suatu sistem dengan cara yang cukup detail untuk menjadikannya terwujud menjadi realitas atau direalisasikan. Menurut The Acreditation Board for Engineering and Technology (ABET), engineering design adalah suatu proses menemukan, memikirkan, merencanakan, dan memenuhi kebutuhan-kebutuhan yang diinginkan. Ini adalah sebuah proses pengambilan keputusan (sering bersifat iteratif), dimana ilmu pengetahuan dasar, matematika, dan ilmu keteknikan diaplikasikan untuk mengubah sumberdayasumberdaya secara optimal untuk menemui atau mendapatkan satu tujuan yang sudah dinyatakan. (Eide et al, 2002) Setelah kegiatan perancangan dilakukan maka tahapan selanjutnya adalah tahap pembuatan produk. Dapat dikatakan bahwa perancangan adalah kegiatan awal dari suatu rangkaian kegiatan dalam proses pembuatan produk. Perancangan dan pembuatan merupakan bagian yang sangat besar dari semua kegiatan teknik yang ada. (Harsokoesoemo, 2000) Seiring berjalannya waktu, produk yang telah dibuat akan mengalami proses perbaikan dalam rangka pemenuhan kebutuhan konsumen. Perbaikan yang dilakukan bertujuan untuk menyempurnakan fungsi produk. Kegiatan tersebut biasa disebut dengan istilah modifikasi. Menurut Ullman, 1992, modifikasi atau redesign adalah kegiatan merancang/mendesain ulang sebuah alat/mesin yang sudah ada untuk memenuhi suatu kebutuhan tertentu. Dalam perancangan ada juga yang disebut dengan mature design, yaitu produk-produk yang mengalami 4

21 perubahan selama bertahun-tahun. Contoh mature design yang paling mudah ditemui adalah peraut pensil, pelubang kertas, dan stapler yang hampir selalu dapat ditemukan di setiap meja kerja. Pengetahuan untuk mengembangkan alat tersebut telah lengkap, sehingga tidak ada yang perlu dipelajari lagi. Apabila produk yang telah dirancang dan dibuat menarik minat banyak konsumen, maka perluadanya produksi dalam jumlah yang banyak (produksi massal). Banyaknya produksi harus tetap memperhatikan segi keseragaman hasil. Oleh karena itu, hal ini mendorong adanya proses fabrikasi. Istilah fabrikasi biasa disebut juga dengan istilah Manufaktur. Menurut Kamus Lengkap Bahasa Indonesia, manufaktur adalah membuat atau menghasilkan sesuatu dengan tangan atau mesin Mesin Pemangkas rumput Secara umum mesin pemangkas rumput mempunyai tiga tipe berdasarkan pengoperasiannya, yaitu riding mower, walk behind mower dan brush cutter Jenis Pemangkas Rumput Berdasarkan Pengoperasiannya a. Ride-on Mower Pemangkas rumput jenis ini merupakan solusi terbaik untuk menyelesaikan pekerjaan pemangkasan dengan lahan yang sangat luas. Efektivitas pengerjaan mesin pangkas tipe ride-on mower terlihat dari hasil pangkasan yang seragam dan rapi. Selain itu, beban kerja operator tidak terlalu berat karena posisi operator duduk seperti mengendarai mobil dan sejenisnya. Gambar 1. Ride-on mower ( 5

22 Mesin pangkas jenis ini sebagian besar tidak dilengkapi dengan kantung penampung clipping. Hal itu menyebabkan adanya sampah clipping setelah pengoperasian. Adanya sampah clipping yang tidak tertampung menyebabkan adanya pekerjaan tambahan setelah pemangkasan. Gambar 2. Walk behind mower ( b. Walk Behind Mower Mesin pemangkas tipe walk behind mower dapat dikatakan paling banyak digunakan. Hal itu dikarenakan tipe ini cocok untuk hampir semua jenis halaman rumput. Posisi operator mesin ini berada di belakang dengan beban kerja relatif ringan. Mesin ini mempunyai hasil kerja yang relatif seragam dan umumnya memiliki kantung penampung clippings. c. Brush cutter Brush cutter adalah mesin pangkas rumput tipe rotari yang digunakan dengan cara digendong. Hasil potong mesin pangkas tipe ini relatif tidak seragam tergantung keahlian dari operator. Selain itu, tipe ini tidak memiliki kantung penampung clipping. Penggunaan brush cutter banyak digunakan di indonesia dikarenakan harganya yang cukup murah dan tahan lama. 6

23 Keterangan : 1. Tangki bahan bakar 2. Rangka gendong 3. Muffler 4. Karburator 5. Flexible shaft 6. Recoil starter 7. Grip Throttle 9. Pipa Aluminium 10. Handle 11. Gear case 12. Safety guard 13. Pisau Gambar 3. Brush cutter dan bagian-bagiannya Brush cutter biasanya dibedakan menjadi dua jenis, yaitu straight shaft brush cutter dan curved shaft brush cutter. Straight shaft brush cutter adalah brush cutter yang memiliki pipa rangka transimsi lurus dan kaku. Sedangkan flexible shaft brush cutter adalah brush cutter yang memiliki poros transmisi yang fleksibel Jenis Pemangkas Rumput Berdasarkan Tipe Pisau a. Rotary Mower Mesin pemangkas rumput tipe rotari adalah mesin pemangkas rumput yang memotong berdasarkan impak pisau terhadap rumput (free cutting) dengan kecepatan horizontal, sejajar dengan permukaan tanah (Suastawa, 2002). Mesin pemangkas rumput tipe rotari terdiri dari suatu rumah siput, sebuah pisau pemotong kaku yang berputar pada ruang pemotongan di dalam rumah siput atau yang disebut dek. Selai itu, dilengkapi juga dengan sebuah stang pendorong yang biasanya berbentuk U memanjang ke atas di bagian belakang dari rumah 7

24 siput yang memungkinkan operator untuk mengemudikan dan menggerakkan mesin pemangkas rumput tersebut. Gambar 4. Rotary mower ( Selain itu, terdapat pula rotary mower yang digerakkan oleh traktor. Jenis ini biasanya digunakan untuk lahan rumput yang sangat luas. Umumnya pisau ini digandengkan dengann traktor roda empat. Putaran pisau rotari berasal dari PTO (Power Take Of) traktor. Rotary mower jenis ini dapat dilihat padaa Gambar 5. Gambar 5. Rotary mower gandeng b. Reel Mower Pisau pemotong pada mesin tipe reel berbentuk silinder helix yang terdiri atas pisau-pisau spiral yang mengelilingi satu silinder yang memotong seperti gunting. Pisau tipe ini dapat menghasilkan pemangkasan yang sangat baik dengan ktinggian pemotongan pada titik rendah. Hasil pemangkasan akan lebih efektif 8

25 jika digunakan untuk memotong rumput dengan tinggi 1,5 inch atau kurang dari itu. (Purwiningtyas, 2006) Gambar 6. Reel mower ( & c. Hover Mower Hover mower merupakan jenis mesin pemangkas rumput yang mulai populer. Hover mower adalah mesin pemangkas rumput yang tidak menggunakan roda dan dapat digunakan di berbagai jenis lahan rumput. Cara kerja hover mower adalah menggunakann bantalan udara di setiap permukaan yang kontak dengan permukaan tanah. Bantalan udara menyebabkan badan mesin seakan-akan mengapung dan mengikuti setiap kontur lahan yang akan dipangkas. Hover mower dapat bekerja pada lahan dengan kemiringan curam, basah, dan berpasir. Selain itu, badan mesin yang seakan-akan mengapung menyebabkan arah pemangkasan bisa ke segala arah. Gambar 7. Hover mower ( 9

26 2.3. Mesin Pemangkas Rumput Tipe POTRUM BBE-01 Departemen Teknik Pertanian IPB telah melakukan rancang bangun mesin pangkas rumput SRT-01, SRT-02, SRT-03, dan POTRUM BBE-01. Tipe SRT-01, SRT-02 dan SRT-03 adalah mesin pangkas rumput dengan tenaga putar pisaunya dengan motor listrik. Bahkan, mesin pangkas rumput SRT-03 sudah memiliki kemampuan yang sama dengan mesin pangkas rumput yang ada dipasaran karena telah mengalami perbaikan desain berdasarkan kelemahan dari SRT-01 dan SRT- 02. Gambar 8. Potrum SRT-03 Rancangan terakhir yang telah dilakukan menghasilkan mesin pemangkas rumput tipe POTRUM BBE-01. Secara umum, spesifikasi teknis mesin pangkas rumput tipe POTRUM BBE-01 berpenggerak motor bakar dari brush cutter. Transmisi tenaga dari motor ke pisau menggunakan flexibel shaft. Rangkaian pisau diletakkan di dalam rumah siput (dek). Mesin POTRUM BBE-01 menggunakan sepasang pisau rotari yang diletakan pada sebuah piringan pisau. Sudut pemasangan pisau pada tipe ditekuk adalah 20 dengan tujuan mengurangi torsi. Sudut kemiringan pisau sebesar 15 dengan tujuan mengurangi gesekan pisau dan rumput serta memberikan efek 10

27 hembusan. Mesin pangkas rumput ini memiliki kantong penampung clippings (rumput hasil potongan) yang terletak dibelakang dek. Secara umum, berat mesin POTRUM BBE-01 jauh lebih ringan dibanding mesin potong rumput generasi sebelumnya. (Renatho, 2009) Gambar 9. Potrum BBE-01 Pada jenis rumput halaman rumah (bermuda tiffway dan gajahan) rata-rata efisiensi lapangnya cukup tinggi yaitu sekitar 64%. Pada saat penerapan di lapangan, mesin POTRUM BBE-01 seringkali kurang maksimal karena ketika operasi terdapat gas buang yang langsung berhembus ke operator. Selain itu, pemasangan pisau yang yang tidak seimbang menyebabkan getaran pada mesin cukup besar. (Renatho, 2009) 2.4. Proses Perancangan Produk Apabila digambarkan dalam sebuah diagram alir, maka kegiatan perancangan hinga menjadi produk jadi menurut Harsokoesoemo adalah sebagai berikut: 11

28 Identifikasi kebutuhan Penciptaan konsep produk Perancangan produk Pengembangan dan penyempurnaan produk Pembuatan produk Distribusi produk Gambar 10. Diagram alir kegiatan perancangan (Harsokoesoemo, 2000) Dalam hal ini penulis membatasi penulisan untuk tidak membahas mengenai distribusi produk Identifikasi Kebutuhan Kebutuhan biasanya muncul karena ketidakpuasan atas suatu kondisi. Menurut Harsokoesoemo, 2000, kebutuhan akan suatu produk baru ditemukan oleh bagian pemasaran. Selanjutnya dilakukan studi kelayakan apakah produk tersebut harus direalisasikan atau tidak. Apabila produk itu dinilai layak maka selanjutnya diberikan kepada perancang untuk dilakukan perancangan Penciptaan konsep produk a. Definisi permasalahan Setelah produk dinilai layak sebagai suatu kebutuhan maka sebelum dilakukan tahap perancangan, selanjutnya dilakukan dilakukan perumusan formal 12

29 masalah apa yang akan dipecahkan melalui desain. Dalam hal ini harus dicermati beberapa pertimbangan yaitu apa yang harus dan apa yang harus tidak ada dalam rancangan yang akan dibuat. Akhirnya pada proses ini menurut Harsokoesoemo, 2000, dapat menghasilkan suatu pernyataan masalah atau problem statement tentang produk baru. Pernyataan masalah tersebut belumlah berupa solusi/produk baru tetapi mengandung keterangan-keterangan tentang produk yang akan dirancang. Selain itu, perlu dipertimbangkan juga mengenai apa yang diinginkan dan apa yang tidak diinginkan dalam hal penyusunan spesifikasi. b. Pengumpulan Informasi Pada tahap ini dilakukan kegiatan untuk pengumpulan informasi mengenai pemilihan bahan penyusun komponen. Informasi yang harus didapatkan antara lain adalah dari mana dan bagaimana bahan didapatkan, kualitas bahan, cara pengolahan, kecukupan pasokan bahan, dan impilkasinya terhadap keputusan yang menyangkut hal tersebut. (Dieter, 1987) Lebih detil tentang ini, menurut Harsokoesoemo, 2000, problem statement yang muncul menyebabkan adanya pengetahuan tentang spesifikasi produk. Spesifikasi produk merupakan dokumen penting dalam perancangan. Hal ini dikarenakan didalamnya mengandung keinginan pengguna dan bersifat dinamis. Spesifikasi produk merupakan dasar dan panduan perancangan sekaligus sebagai bahan evaluasi hasil rancangan dan hasil produk yang sudah jadi. c. Konseptualisasi Pada tahap ini dilakukan Penentuan unsur/elemen, mekanisme, proses atau konfigurasi yang memenuhi kebutuhan setelah dilakukan pengumpulan informasi. Selain itu, juga dilakukan kegiatan studi kelayakan (feasibility study), preliminary design, dan rancangan detail. Selanjutnya dilakukan analisis untuk sintesis (peyatuan) semua keputusan yang telah diambil sebelum dilakukan perancangan dan penyusunan alat. Pada akhir tahapan ini dilakukan proses evaluasi. Proses evaluasi mencakup kegiatan pengujian, analisis teknik, dan optimasi desain. (Dieter, 1987) 13

30 d. Teknik Penerapan Fungsi Berkualitas (Quality Function Deployment Technique) Teknik penerapan fungsi berkualitas atau biasa disebut dengan QFD adalah metode yang sangat baik dipergunakan dalam memahami permasalahan desain. Metode ini sangat penting, dan tidak memandang apakah proyek mencakup perancangan seluruh sistem atau komponen tunggal, atau apakah rancangan asli (baru) atau memodifikasi (merancang ulang). Metode ini diciptakan oleh Prof. Yoji Akao dan Prof. Shigeru Mizuno pada tahun (Ullman, 1992) Gambar 11. Tabel pengerjaan QFD (Ullman, 1992) Kemampuan kognitif para perancang umumnya mengarahkan perancang pada cara untuk mencoba menerjemahkan fungsi dari pengguna menjadi suatu wujud bentuk, gambaran-gambaran ini kemudian menjadi desain-desain yang disukai. Prosedur QFD akan membantu para perancang untuk mengatasi keterbatasan kognitif yang dimiliki (Ullman, 1992). 14

31 Langkah-langkah dalam melakukan teknik QFD dibagi menjadi enam langkah yaitu: 1. Mengidentifikasi pelanggan. 2. Menentukan kebutuhan pelanggan. 3. Menentukan kepentingan relatif dari kebutuhan-kebutuhan. 4. Tolok ukur persaingan. 5. Menterjemahkan kebutuhan pelanggan ke dalam kebutuhan teknik yang terukur. 6. Menentukan target teknik untuk desain Perancangan Produk a. Komunikasi hasil Proses komunikasi hasil rancangan dapat dilakukan melalui berbagai media. Media komunikasi tersebut antara lain melalui gambar teknik, processing sheet, laporan, dan persetasi. (Dieter, 1987) b. Pemilihan Bahan Pemilihan bahan yang tepat merupakan tahapan kunci dalam proses desain. Bukan hanya memilih karakteristik bahan yang cocok dengan kondisi pelayanan, tetapi berkaitan erat dengan proses pembuatan produk. Terlebih lagi, biaya bahan bisa mencapai lebih dari 50% biaya total sehingga pemilihan bahan yang salah akan dapat menambah sebagian besar biaya produksi. Faktor penting dalam pemilihan bahan antara lain : a. Ketersediaan. b. Batasan-batasan ukuran dan toleransi bahan. c. Keragaman sifat bahan. d. Biaya. Selain itu, perlu dipertimbangkan juga faktor-faktor lain seperti : a. Mempertimbangkan kekuatan produk (engineering design). b. Kemudahan dan keterbuatan (kemampuan untuk bisa dibuat). c. Kemudahan untuk dirawat, aspek ergonomi (kenyamanan penggunaan). d. Pertimbangan estetika/keindahan. 15

32 Pembuatan Produk Pembuatan produk merupakan tahap dimana semua konsep perancangan diwujudkan menjadi suatu bentuk jadi. Pada prosesnya di lapangan, pengetahuan yang diperoleh dalam mentransformasi dari konsep produk menjadi produk dapat diterasikan ke tahap sebelumnya (perancangan produk dan konsep produk). Hal itu memungkinkan didapatkan konsep produk yang baru. Pada proses pembuatan produk, gambar-gambar dan dokumen yang terbentuk selama fase perancangan konsep produk dipakai sebagai dasar petunjuk kerja pembuatan produk. Gambar-gambar dan dokumen tersebut adalah: gambar layout, gambar detil, gambar susunan, dan daftar elemen atau part list. Pada proses ini harus juga diperhatikan metode-metode produksi yang akan dipakai untuk membuat produk yang seringdinamakan dengan istilah design for manufacturing. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada proses design for manufacturing terdapat empat elemn yaitu fungsi produk, bentuk produk, material penyusun, dan proses pembuatan/produksi Proses Produksi Gambar Bentangan Gambar bentangan atau bukaan biasanya diperlukan dalam bengkel-bengkel kerja pelat atau pada pabrik-pabrik yang memproduksi suatu alat yang bahannya terbuat dari pelat. Maksud dari gambar bentangan atau bukaan ialah untuk mempermudah pamotongan bahan atau mempermudah mengetahui banyaknya bahan yang diperlukan. Untuk pengikatan ujung-ujungnya dapat dilakukan dengan dipatri, dikeling, ataupun dilas. Cara penyambungan tersebut tergantung dari macam bahan ataupun tebal-tipisnya bahan. (Ambiyar, 2008) Gambar 12. Bentangan kubus 16

33 Bagan susunan permukaan lengkap suatu objek disebut gambar bentangan atau pola Penyiapan Alat dan Bahan a. Alat Ukur dan Perkakas Tangan Beberapa contoh alat ukur dan perkakas tangan pada bengkel kerja mesin menurut Ambiyar, 2008, adalah sebagai berikut: Keterangan : 1. Mistar baja 2. Mistar gulung 3. Jangka sorong 4. Tap dan snei 5. Klem C 6. Ragum 7. Tang Gambar 13. Beberapa alat bantu ukur dan perkakas tangan bengkel 17

34 b. Penyiapan Bahan Tabel 1. Sifat teknis bahan yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan. 1. Sifat Mekanis : - Modulus elastisitas - Batas mulur - Kekuatan tarik - Sifat fatik - Keuletan - Kekuatan impak - Tahan aus - Perbandingan kekuatan/berat Daya Tahan Terhadap: - Tekuk - Torsi - Geser 2 Sifat Yang Diperlukan Selama Proses Pembentukan - Mampu mesin (machinability) - Mampu las (weldability) - Karakteristik pengerjaan dingin - Karakteristik pengerjaan panas 3 Sifat-Sifat Yang Penting Sehubungan Dengan Pengaruh Lingkungan - Daya Tahan Korosi; Lingkungan Biasa Di bawah pengaruh unsur-unsur kimia, minyak, gemuk, pelumas, korosi lubang, dsb. - Daya tahan panas - Ketahanan aus - Pelapukan (Amstead, B.H., 1979) Bahan pelat terdiri dari berbagai jenis bahan. Secara garis besar bahan pelat ini dikelompokkan menjadi dua bagian besar yakni : bahan pelat logam ferro dan pelat logam non ferro. Bahan pelat logam ferro ini diantaranya adalah pelat baja lembaran yang banyak beredar di pasaran. Bahan pelat dari logam non ferro ini diantaranya bahan pelat allumanium, tembaga, dan kuningan. (Ambiyar, 2008) Lembaran-lembaran pelat yang tersedia di pasaran terdiri berbagai macam jenis bahan diantaranya: 1. Pelat Seng 5. Pelat Alumanium campuran (alloy) 2. Pelat Baja 6. Pelat Tembaga 3. Pelat Baja Paduan 7. Pelat Kuningan 4. Pelat Alumanium 8. Pelat Perunggu 18

35 Dimensi atau ukuran lembaran pelat yang ada di pasaran ini terdiri dari dua jenis ukuran diantaranya: a. Ukuran panjang 1800 mm x lebar 900 mm dengan tebal bervariasi b. Ukuran panjang 2400 mm x lebar 1200 mm dengan tebal bervariasi Ukuran ketebalan pelat yang ada di Pasaran sangat bervariasi mulai dari ukuran tipis sampai pada ukuran yang tebal. Menurut British Standard (B.S 4391) ukuran ketebalan tersedia seperti pada tabel berikut. Tabel 2. Ketebalan Pelat B.S No Tebal Pelat (mm) No Tebal Pelat (mm) (British Standard, 1992, dalam Ambiyar, 2008) Pengerjaan Bahan a. Proses Pemotongan Pelat-pelat hasil produksi pabrik umumnya masih dalam bentuk lembaran yang ukuran dan bentuknya bervariasi. Pelat-pelat dalam bentuk lembaran ini tidak dapat langsung dikerjakan, sebab terlebih dahulu harus dipotong menurut gambar bukan komponen yang akan dibentuk pengerjaan. Pembentukan pelat dalam bentuk lembaran ini kurang efektif apabila dikerjakan secara langsung. Dalam dunia industri istilah pemotongan pelat sebelum dikerjakan disebut 19

36 pemotongan awal (pre cutting). Pre cutting atau pemotongan awal dilakukan untuk pemotongan pelat menurut bagian gambar dan ukurannya. (Ambiyar, 2008) Di bawah ini adalah gambar beberapa alat bantu pemotongan pelat yang umum dijumpai pada bengkel sederhana. Keterangan : 1. Gunting 2. Gunting Tuas 3. Gerinda Potong Gambar 15. Alat bantu pemotongan b. Proses Tekuk atau Pembengkokan (Bending) Penekukan merupakan proses di mana bentuk-bentuk yang lurus diubah menjadi lengkungan bersudut. Penekukan merupakan bagian dari proses pembentukan lain. Defenisi dan istilah-istilah yang digunakan pada penekukan dilukiskan pada gambar berikut. Jari-jari pembengkokan R didefenisikan sebagai jari-jari lengkungan cekung atau permukaan dalam tekukan. Serat di tengahtengah mengalami perentangan, dan karena merupakan serat rata-rata, maka harus terjadi pengurangan tebal (pada tebal lembaran dan hanya tergantung pada perbandingan antara jari-jari pembengkokan dengan tebal lembaran. Nilai-nilai 20

37 yang dapat diperoleh untuk paduan alumunium dan baja tahan karat austenit pada berbagai proses temper pengerolan dingin. Spring back merupakan gaya balik yang ditimbulkan akibat pengaruh elastisitas bahan pelat yang mengalami proses pembentukan. Besarnya gaya balik ini ditentukan oleh harga Modulus Elastisitas bahan. Dalam proses pembengkokan ini harus diperhatikan gaya balik atau spring back. Biasanya akibat spring back terjadi penyimpangan terhadap sudut pembengkokan yang dibentuk. Spring back pada pembengkokan dapat dinyatakan sebagai: (Dieter, 1986) Panjang bentangan pelat sesungguhnya dapat dihitung berdasarkan radius penekukan dan tebal pelat yang dikerjakan. Gambar 16. Bentangan pelat dengan tipe bend allowance dan bend reduction Persamaan matematis dapat digunakan untuk menghitung panjang bentangan pada proses penekukan sebagai berikut: Panjang Bentangan (L) = a + b + c Dengan Dimana: a = panjang bentangan lurus A b = panjang bentangan lurus B c = panjang lengkungan 21

38 R = jari-jari lengkungan S = sudut tekuk T = tebal pelat c. Proses Roll Pengerolan merupakan proses pembentukan yang dilakukan dengan menjepit pelat diantara dua rol. Rol tekan dan rol utama berputar berlawanan arah sehingga dapat menggerakan pelat. Pelat bergerak linear melewati rol pembentuk. Posisi rol pembentuk berada di bawah garis gerakkan pelat, sehingga pelat tertekan dan mengalami pembengkokan. Akibat penekanan dari rol pembentuk dengan putaran rol penjepit ini maka terjadilah proses pengerolan. Pada saat pelat bergerak melewati rol pembentuk dengan kondisi pembenkokan yang sama maka akan menhasilkan radius pengerolan yang merata. Gambar 17. Tipe susunan rol kombinasi jepit dan piramid Gambar bentangan rol dapat dihitung berdasarkan diameter dan tebal pleat. Untuk menghitung panjang bentangan silinder ini dapat digunakan persamaan matematis yang dengan menghitung keliling lingkaran dari silinder yang terbentuk. Diameter yang dihitung berdasarkan Diameter bagian dalam atau inside diameter ditambah tebal pelat. Pertimbangan lain yang harus diperhatikan dalam menghitung panjang bentangan pelat ini dapat ditambahkan metoda penyambungan silinder yang akan digunakan. (Ambiyar, 2008) Bentangan untuk silinder (L) : L = x (D + tebal pelat) + metode sambungan 22

39 d. Proses Bor Mengebor adalah membuat lubang atau alur dengan tenaga putar. Bagian yang berfungsi untuk melubangi adalah mata bor. Menurut Ambiyar, 2008, mata bor diklasifikasikan menurut ukuran, satuan ukuran, simbol-simbol ukuran, bahan dan penggunaannya. Menurut satuan ukuran, bor dinyatakan dalam mm dan inchi dengan kenaikan bertambah 0,5 mm, misalnya Ø5; Ø5,5; Ø6; Ø6,5; Ø7 atau dalam inchi dengan pecahan, misalnya Ø1/16 ; Ø 3/32 ; Ø1/8 ; Ø5/32 ; Ø3/16 dan seterusnya, atau bertanda dengan huruf A Z. Kemampuan sayat mata bor dipengaruhi oleh jenis bahan dan ukuran diameter serta jenis bahan yang dibor. Kemampuan ini dapat kita peroleh secara efisien dengan cara mengatur kecepatan putaran pada mesin berdasarkan hasil perhitungan jumlah putaran dalam satu menit atau Revolution Per Menit (RPM). Kecepatan putaran mata bor dapat dihitung dengan rumus : Di mana : N = Kecepatan putaran mesin dalam satuan putaran/menit (rpm) Cs = Cutting speed (kecepatan potong) dalam satuan m/menit = 22/7 D = Diameter mata bor dalam satuan mm 1000 = Konversi dari satuan meter pada Cs ke milimeter Tabel 3. Cutting Speed untuk mata bor No Jenis Bahan Carbide Drills HSS Drills (m/menit) (m/menit) 1 Aluminium dan paduannya Kuningan dan Bronze Besi tuang lunak Besi tuang sedang Besi tempa Baja Mesin Baja lunak Baja alat Baja tempa Baja dan paduannya Stainless steel (Ambiyar, 2008) 23

40 Selain kecepatan putaran, kecepatan pemakanan pun harus diperhatikan agar tidak terjadi beban lebih. Berikut ini tabel kecepatan pemakanan pengeboran untuk berbagai diameter. Table 4. Kecepatan pemakanan (feeding) Diameter mata bor (mm) Kecepatan pemakanan (mm/putaran) Hingga Lebih dari (Amstead, 1979) e. Proses Las Proses pengelasan adalah proses penyambungan logam dengan menggunakan energi panas. Ada beberapa jenis pengelasan yang sering dilakukan di bengkel sederhana yaitu las busur listrik las oxy-asetilen. Las busur listrik termasuk salah satu proses las secara manual yang paling banyak digunakan dalam proses manufaktur dan perbaikan barang-barang mekanik dan konstruksi. Pada las busur listrik digunakan arus listrik sampai 600 Ampere dan busur nyala listrik itu menimbulkan panas yang tinggi (± derajat Celsius) yang mampu mencairkan logam yang dilas tersebut. Pada saat yang bersamaan, loncatan busur yang terdiri dari tetesan logam elekroda akan berfungsi/bersatu dengan benda kerja, dan membentuk suatu kampuh, di mana kampuh las itu akan dilindungi oleh kerak yang ditimbulkan oleh coating/pembungkus elektroda yang mencair bersama-sama logam pengisinya. Coating memiliki berat jenis yang lebih rendah dari logam, maka cairan coating tersebut akan mengembang di atas kampuh las sehingga membentuk terak. Untuk membuat las yang bagus, diameter elektroda harus diseleksi untuk tebal logam yang akan dilas. Selain itu, kuat arus (Ampere) yang digunakan harus tepat untuk diameter elektroda. Tabel 5. menunjukkan rekomendasi kuat arus dan diameter elektroda untuk pekerjaan pengelasan dalam suatu bengkel bodi automotif. 24

41 Tabel 5. Kuat arus dan tebal bahan dan diameter elektrode No Tipe logam dan tebal (inchi) Pelat logam tipis (outer sheet metal, etc; sampai tebal 7/64 inchi) Baja lunak tipis (struktur bodi dalam, dsb. Tebal 7/64 3/16 inchi) Baja lunak tebal (rangka, dsb. Tebal 3/16 5/16 inchi (Rohyana, 2004) Diameter elektroda (inchi) Kuat arus (ampere) 1/ / / / / / / / / / Sedangkan pengelasan dengan gas adalah proses pengelasan secara manual dimana digunakan campuran gas sebagai sumber panas. Nyala gas yang banyak digunakan adalah gas alam, asetilen dan hidrogen yang dicampur dengan oksigen. Dalam proses Las ini digunakan campuran gas oksigen dengan gas asetilen. Suhu nyalanya bisa mencapai 3500 o C. Pengelasan bisa dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi. Oksigen berasal dari proses hidrolisa atau pencairan udara. Oksigen disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa. Secara umum, peralatan yang digunakan dalam gas iniadalah : 1. Tabung gas Oksigen dan tabung gas bahan bakar, 2. Katup silinder/tabung, 3. Regulator, 4. Selang gas, 5. Torch, 6. Peralatan pengaman. f. Proses Gerinda Pada proses menggerinda dilakukan dengan mesin gerinda. Mesin gerinda terdiri dari dua buah batu gerinda, pada umumnya yang satu halus dan lainnya kasar. 25

42 Kecepatan keliling roda gerinda disesuaikan dengan tingkat kekerasan atau jenis perekat. Kecepatan keliling terlalu rendah membuat butiran mudah lepas dan sebaliknya jika kecepatan keliling terlalu tinggi akan tampak proses penggerindaan seperti keras dan hal ini akan berakibat roda gerinda pecah. Kecepatan keliling roda gerinda dapat dihitung dengan rumus : POS = RPM x ( D / 60) Di mana : POS = Peripheral operating speed atau kecepatan keliling dalam satuan meter per detik RPM = Putaran per menit D = Diameter roda gerinda dalam satuan meter Tabel 6. Kecepatan Keliling yang disarankan Jenis Pekerjaan Kecepatan Keliling (m/det) Pengasahan alat pada mesin gerinda alat Gerinda silinder luar Gerinda silinder dalam Gerinda pedestal Gerinda portabel Gerinda datar Penggerindaan alat dengan basah Penggerindaan pisau Cutting off wheels (Ambiyar, 2008) Optimasi Bahan Optimasi adalah suatu proses untuk memaksimumkan suatu nilai yang diinginkan atau meminimumkan suatu nilai yang tidak diinginkan. Dari pengertian tersebut dapat dilihat bahwa proses optimasi bertujuan untuk meminimumkan biaya produksi, serta memaksimumkan keuntungan. (Dieter, 2000) Analisis Ekonomi Analisis ekonomi yang dilakukan adalah melakukan estimasi biaya fabrikasi. Stimasi biaya merupakan teknik memperkirakan kebutuhan biaya 26

43 untuk membangun suatu desain struktur (bangunan, pabrik, dan sebagainya) atau memproduksi (pabrikasi) suatu desain produk. Estimasi biaya bertujuan untuk : a. Penetapan harga jual produk. b. Menentukan metoda, proses dan bahan yang paling ekonomis dalam proses fabrikasi produk. c. Digunakan sebagai basis dalam program reduksi biaya. d. Menentukan standar kinerja produksi dalam rangka pengendalian biaya. e. Memberikan gambaran tentang profitability dari suatu produk baru. Kategori biaya antara lain : a. Nonreccuring costs yaitu biaya yang hanya dikeluarkan satu kali, biasanya disebut sebagai biaya modal (capital costs). Jenis biaya ini ada yang mengalami penyusutan (gedung dan perlengkapan) dan ada yang tidak mengalami penyusutan (contoh: tanah milik). b. Recurring costs yaitu biaya-biaya yang langsung berhubungan dengan operasi/proses fabrikasi, biasanya disebut juga sebagai biaya operasi atau biaya proses fabrikasi. 27

44 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan bulan Februari hingga Agustus Alat dan Bahan Alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut 1. Peralatan bengkel, digunakan untuk membuat seluruh komponen mesin. 2. Besi plat esser 2 mm sebagai bahan untuk pembuatan dek, sel pengatur ketingiian, clippings guard, dan penyangga head brush cutter. 3. Besi strip 3 mm sebagai bahan pembuatan tuas pengatur ketinggian dan penjepit pada dudukan enjin. 4. Besi strip 2 mm sebagai bahan untuk cetakan pembuatan silinder dek. 5. Besi strip 10 mm sebagai bahan untuk pembuatan planer cetakan. 6. Besi siku 2x2 cm dan 3x3cm untuk pembuatan cetakan rangkaian roda dan stang. 7. Besi poros 16 mm untuk membuat poros pengatur ketinggian. 8. Besi poros 25.4 mm untuk membuat poros roda. 9. Besi pipa diameter 20 mm sebagai bahan untuk pembuatan stang kemudi. 10. Besi pejal diameter 20 mm untuk poros penghubung fleksibel shaft dengan piringan pisau. 11. Besi pejal diameter 6 mm sebagai bahan untuk pembuatan rangka kantong penampung. 12. Parang tradisional (tebal 1 mm) sebagai bahan untuk pembuatan mata pisau. 13. Pulley single belt diameter luar 89 mm dan diameter poros 20 mm untuk dudukan piringan pisau. 28

45 14. Roda ban karet diameter 160 mm sebagai roda mesin pemangkas rumput. 15. Dua buah pillow block berdiameter dalam 25 mm. 16. Kain parasit untuk membuat kantong penampung. 17. Mur (M6, M10, M12, M14, M16) dan baut, digunakan untuk merangkai komponen yang memiliki hubungan tidak permanen. 18. Pin untuk mengunci roda troli. 19. Dempul dan cat Tahapan Penelitian Mulai Identifikasi Masalah Penyusunan Konsep Gambar Kerja Tidak Desain yang Sesuai Ya Pembuatan Prototipe Perancangan cetakan Uji Kinerja Laporan Gambar 18. Diagram Alir Tahapan Penelitian 29

46 Identifikasi Masalah Menemukan masalah-masalah yang muncul pada proses produksi mesin pangkas rumput brush cutter. Beberapa masalah yang muncul adalah optimalisasi desain, pada tempat datar pemotongan menghasilkan scalping (pemotongan rumput tidak merata), tidak terdapat penampung clippings (rumput hasil potongan), pemotongan rendah sulit dan pemakaian terlalu lama menyebabkan kelelahan kerja pada operator (baik dari berat atau getarannya). Mengidentifikasi masalah-masalah yang muncul pada proses perancangan mesin, perancangan cetakan, dan proses pembuatan mesin pangkas rumput Back Pack Brush cutter Engine-01 (BBE-01). Beberapa masalah yang muncul adalah terbagi menjadi tiga cakupan yaitu, pembuatan cetakan untuk struktur mesin yang telah dirancang, pemilihan dan pengerjaan bahan, serta perakitan komponen Penyusunan Konsep Konsep perancangan proses produksi yang akan disusun berdasarkan pertimbangan terhadap desain yang sudah jadi. Sedangkan pengembangan konsep yang dilakukan terdiri dari pemilihan bahan yang sesuai, desain cetakan untuk komponen-komponen mesin, serta optimasi penggunaan bahan yang efisien. Pemilihan konsep-konsep yang ada dengan melakukan pembobotan pada masing-masing komponen dan rangkaian proses produksi. Tujuannya mendapatkan bentuk cetakan yang optimal dan sederhana, jenis bahan yang tepat, dan proses pengerjaan yang sesuai. Hal itu ditandai dengan nilai pembobot paling besar sehingga menghasilkan produk yang biaya pembuatannya minimal Pemilihan Desain Terbaik yang Sesuai Pemilihan desain disesuaikan dengan tujuan dan batasan yang ingin dicapai. Apabila belum sesuai akan dilakukan iterasi kembali Pembuatan Cetakan Setelah didapatkan desain yang sesuai untuk masing-masing komponen mesin, kemudian dibuat prototipe cetakan. Prototipe ini dibuat berdasarkan pertimbangan dua hal. Pertimbangan-pertimbangan tersebut yaitu bentuk 30

47 struktural dan fungsional yang ingin dicapai dengan kemampuan proses produksi yang dimiliki oleh bengkel sederhana Pembuatan Prototipe Sebelum pembuatan prototipe dibengkel menggunakan bahan sesungguhnya, terlebih dahulu akan dibuat model dengan menggunakan karton sebagai cetakan. Sehingga ketika pembuatan menggunakan bahan asli akan lebih mudah. Pembuatan prototipe akan dilakukan dibengkel dengan menggunakan alat, bahan, dan proses yang telah direncanakan. Jenis bahan serta desain yang telah dipilih dan sesuai kemudian dilakukan penyempurnaan. Penyempurnaan desain ini dapat menghindari kendala-kendala yang muncul tidak pada saat pembuatan prototipe. Adapun dalam prosesnya di lapangan, tidak dipungkiri akan dibutuhkan konsultasi pengerjaan desain dengan teknisi bengkel yang berpengalaman Uji Kinerja Uji kinerja dilakukan terhadap hasil jadi mesin ketika statis dan dinamis. Pengujian mesin ketika statis adalah melakukan pengukuran bentuk dan dimensi mesin. Hasil pengukuran tersebut digunakan untuk menghitung tingkat akurasi dimensi. Akurasi dimensi dihitung untuk membandingkan atau mengetahui tingkat perbedaan antara dimensi rancangan dengan dimensi mesin yang sudah jadi. Selain itu, dilakukan juga pengukuran waktu pembuatan, pengambilan data urutan proses pengerjaan komponen beserta alat yang digunakan dan data jumlah bahan yang terpakai. Pengujian mesin ketika dinamis dilakukan untuk mengetahui kualitas dari mesin pangkas rumput yang telah jadi dari hasil perancangan proses produksi yang telah dilakukan. Pengujian dilakukan di laboratorium untuk memperoleh data tentang waktu proses pembuatan per komponen, waktu pemasangan dan pelepasan komponen, dan pembuatan model produksi massal skala bengkel. Sedangkan pengujian di lapangan untuk mengetahui kapasitas lapang pemotongan dan kualitas fisik mesin hasil rancangan. 31

48 Laporan Pelaporan dibuat setelah perancangan/pembuatan prototipe dan model proses produksi terlaksana, berupa laporan tugas akhir. Tugas akhir yang disusun meliputi alat dan bahan yang digunakan, metodologi dalam pembuatan prototipe, dan hasil dari pengukuran dan pengujian. Laporan memaparkan mengenai pencapaian hasil sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. 32

49 IV. DESAIN PROSES PRODUKSI MESIN PANGKAS RUMPUT POTRUM BBE Modifikasi Potrum BBE-01 Menjadi Potrum BBE-02 Mesin pangkas rumput BBE-01 tersusun atas beberapa bagian yaitu dek, roda, poros pisau, pengunci flexible shaft, dudukan pisau dan mata pisau, kemudi, dudukan engine brush cutter, sistem pengatur ketinggian, dan kantong penampung. Bagian-bagain pada BBE-01 yang dianggap masih memiliki kelemahan dilakukan beberapa modifikasi dengan menentukan target capaian yang diinginkan. Beberapa target capaian tersebut diantaranya untuk menjadikan desain menjadi mudah dalam perakitan maupun pelepasan, menigkatkan lebar kerja, dan menghasilkan bioclippings. Beberapa bagian yang dimodifikasi antara lain dek, unit pemangkas (dudukan pisau dan mata pisau), dudukan engine brush cutter, stang kemudi, kantung penampung clippings (rumput hasil pangkasan), roda depan, dan sistem pengatur ketinggian. Gambar 19. Modifikasi Potrum BBE-01 (a) menjadi Potrum BBE-02 (b) 4.2. Desain Komponen Mesin Potrum BBE Dek Desain dek BBE-02 harus memiliki beberapa fungsi yaitu : 33

50 a. Sebagai tempat dudukan pengunci flexible shaft. b. Sebagai dasar peletakkan dan penentuan miring tidaknyaa putaran pisau pemangkas. c. Sebagai penyalur clippings menuju kantong penampung. d. Tempat peletakkan poros roda sehingga menentukan miring tidaknya posisi dek terhadap permukaan lahan rumput yang akan dipangkas. e. Sebagai tempat peletakan stang kemudi. f. Sebagai tempat peletakkan lempengan sel pengatur ketinggian. g. Melindungi operator dari pisau pada putaran tinggi. Berdasarkan ungsi-fungsi yang ingin dicapai, desain dek hampir sama dengan desain dek mesin pemangkas rumput tipe SRT-03 sehingga diperoleh gambar rancangan dek seperti berikut. (dek Potrum BBE-01) (dek Potrum BBE-02) Gambar 20. Modifikasi dek Gambar 21. Bentangan awal dek Stang Kemudi Stang kemudi mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai tuas kemudi yang memudahkan operator melukan gerakan belok dan tempat menempelnya engine 34

51 brush cutter. Selain itu, stang kemudi berfungsi juga untuk melakukan jungkit bagian depan mesin, dan memudahkan penyaluran tenaga/daya dari operator untuk mendorong mesin ke arah depan. Rancangan struktural stang kemudi terbuat dari pipa besi 20 mm dan tebal 2 mm. Stang kemudi harus cukup kokoh agar dapat menahan beban dari engine brush cutter. Selain itu, ketinggian stang dirancang agar dapat sesuai dengan anatomi tubuh operator. Dalam hal ini, rata-rata tubuh operator yang digunakan adalah rata-rata tubuh orang dewasa di Indonesia yaitu sekitar 165 cm. Gambar 22. Modifikasi stang kemudi Roda dan Pengatur Ketinggian Pengatur ketinggian berfungsi untuk mengatur jarak antara bagian bawah dek dan pisau dengan permukaan tanah dan rumput. Selain itu, pengatur ketinggian juga menempel dengan poros roda dan roda yang merupakan komponen untuk transportasi. Desain pengatur ketinggian pada Potrum BBE-02 memiliki rancangan struktural menggunakan mekanisme plat yang bergeser rotasional terhadap poros roda belakang dan poros roda depan. Pengatur ketinggian terdiri atas tuas, batang penghubung, dan plat pengatur ketinggian. Material batang penghubung terbuat dari besi strip dengan dimensi mm x 15 mm dan tebal 2 mm. Batang penghubung berfungsi menghubungkan tuas pengatur ketinggian yang ada pada poros roda belakang dengan tuas poros pada roda depan. Material tuas pengatur terbuat dari besi strip dengan ketebalan 3 35

52 mm. Sambungan batang penghubung dengan tuas pengatur menggunakan baut M10. Hal ini bertujuan agar mudah di bongkar-pasang. (Poros roda & pengatur ketinggian Potrum BBE-01) (Poros roda & pengatur ketinggian Potrum BBE-02) Gambar 23.. Modifikasi rangkaian roda dan pengatur ketinggian Pada plat pengatur ketinggian dibuat sel berupa beberapa lubang di sepanjang tepi plat. Plat pengatur ketinggian terbuat dari baja dengan tebal 2 mm dan jari-jari plat 1000 mm. Lubang pada sel tersebut berdiameterr 10 mm. Sketsa tuas pengatur ketinggian dapat dilihat pada Gambar 24. Gambar 24. Sketsa tuas pengatur ketinggian Rancangan roda mesin BBE-02 mempunyai luas kontak yang lebar agar sinkage tidak terlalu besar. Untuk skala bengkel sederhana, tidak memungkinkan untuk dilakukan produksi roda sendiri sehingga harus dibeli di pasaran. Dengan mempertimbangkan sinkage, ketinggian dek, pengatur ketinggian, dan hasil pemangkasan maka dipilih roda troli dengan diameter 160 mm untuk melengkapi rangkaian roda transportasi. 36

53 Gambar 25. Gambar bentangan pengatur ketinggian Potrum BBE Dudukan Mesin Mesin Potrum BBE-01 memiliki dudukan engine brush cutter yang berfungsi sebagai tempat memasang engine brush cutter. Berdasarkan analisis kebutuhan dengan pembobotan menggunakan metode QFD, maka perancangan fungsional yang dilakukan difokuskan pada pemasangan maupun pelepasan berbagai engine brush cutter yang ada di pasaran ke dudukuan engine brush cutter dengan mudah dan ringkas. Rancangan struktural dudukan engine brush cutter terbuat dari plat baja dengan ketebalan 2 mm. Ukuran luas penampang sandaran rangkaa adalah 350 mm x 427 mm dan bagian dasar dudukan berbentuk sama seperti sandaran dengan ukuran 278 mm x 350 mm. (dudukan mesin Potrum BBE-01) (dudukan mesin Potrum BBE-02) Gambar 26. Modifikasi dudukan mesin 37

54 Gambar 27. Bagian-bagian dudukan engine brush cutter Gambar 28. Gambar bentangan dudukan mesin Unit Pemangkas (Rangkaian Pisau) Unit pemangkas pada Potrum BBE-02 memiliki beberapa desain fungsional. Fungsi-fungsi tersebut adalah memangkas rumput dan menghembuskannya melalui saluran pengeluaran clippings. Jenis pisau pemangkas yang digunakan adalah jenis mata pisau yang merupakan modifikasi dari pisau gergaji pemotong kayu. 38

55 (unit pemangkas Potrum BBE-01) (unit pemangkas Potrum BBE-02) Gambar 29. Modifikasi unit pemangkas Gambar 30. Bagian-bagian unit pemangkas Menurut Prima dan Wisye, 2002, bahwa diperoleh data yang menunjukkan semakin tinggi kecepatan putar dan tinggi sudu pada sudut mata pisau yang sama maka semakin banyak persen pangkasan rumput yang tertampung. Semakin besar sudut mata pisau maka semakin banyak persen rumput yang tertampung. Semakin tinggi sudut mata pisau dan semakin besar kecepatan putar, maka semakin kecil persen gesekan Sistem Transmisi Sistem transmisi tenaga dari engine ke poros rangkaian unit pemangkas menggunakan flexible shaft. Sambungan dari flexible shaft dengan unit pemangkas menggunakan rangkaian poros dan pulley. Agar poros dapat dimasuki fleksibel shaft yang mempunyai penampang segi empat, maka salah satu ujung poros dibor terlebih dahulu. Lubang hasil proses bor kemudian dipanaskan dan 39

56 dibentuk segi empat dibagian tengahnya dengan di masukkan poros segi empat hingga sesuai dengann ukuran poros flexible shaft. Di ujung poros yang satunya, dilakukan proses bor dan kemudian dilakukan proses tap agar dapat dimasuki baut M8 untuk disambungkan dengan pulley Kantung Rumput Desain kantong penampung pada BBE-02 memiliki rancangan fungsional sebagai berikut: a. Menampung clippings. b. Dengan adanya lubang pada kantong maka angin yang dihembuskan akan kembali keluar sehingga kantong tidak mengembang. c. Penggunaan pengancing (resleting) dan bukaan kantong pada bagian belakang agar dapat memudahkan dalam pembersihan kantong. d. Rangka berfungsi membentuk kantong penampung. (rangka kantung Potrum BBE-01) (rangka kantung Potrum BBE-02) Gambar 31. Modifikasi kantong penampung rumput potrum BBE-02 Gambar 32. Bagian-bagian kantong penampung rumput potrum BBE-02 40

57 Rancangan struktural dari hasil modifikasi kantong penampung terdiri atas rangka dan selimut atau penutup rangka. Rangka kantong dibuat dengan menggunakan kawat baja diameter 6 mm. Bahan yang digunakan untuk penutup rangka ada tiga jenis yaitu plastik tembus pandang, kain parasut, dan kain berlubang. Selain itu, dengan didasari konsep bioclippings maka dilakukan juga perancangan pelindung clippings. Bioclippings merupakan metode pemangkasan dimana rumput hasil pangkasan tidak ditampung melainkan dikembalikan/ditebar langsung pada lahan oleh hembusan pisau. Adapun rancangan struktural dari pelindung clippings tersebut yaitu besi plat setebal 2 mm yang ditekuk dan diletakkan pada bagian belakang dek (seperti splash guard pada sepeda). Gambar 33. Sketsa pelindung potongan rumput (clippings guard) Gambar 34. Gambar bentangan clippings guard 4.3. Desain Cetakan Komponen Mesin Potrum BBE Dek Desain cetakan untuk dek harus memenuhi persyaratan teknis sesuai dengan desain dek yang telah dirancang. Persayaratan teknis yang harus dipenuhi yang 41

58 merupakan parameter penting dalam rancangan pembuatan cetakan untuk dek diantaranya adalah : keseragaman dimensi sesuai dengan gambar kerja seperti diameter silinder, tinggi, panjang, dan lebarnya sesuai dengan rancangan. Keseragaman bentuk agar dek dapat memenuhi parameter fungsi komponen yang dinamis (bergerak) yang menempel atau disambungkan ke dek. Fungsi komponen tersebut antara lain kesamaan tinggi poros roda, kesamaan tinggi unit pemangkas, arah penyaluran clippings, kesesuaian sudut penyambungan stang kemudi. Gambar 35. Parameter pembuatan cetakan untuk dek Berdasarkan parameter dan persyaratan teknis yang telah dijelaskan di atas, maka rancangan cetakan untuk dek dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar 36. Rancangan cetakan untuk dek 42

59 Stang Kemudi Perancangan cetakan untuk pembuatan stang kemudi sangat sederhana. cetakan stang kemudi yang akan dihasilkan haruslah memenuhi parameter awal perancangan bentuk, ukuran, dan fungsional. Parameter tersebut antara lain harus mempunyai sambungan yang siku-siku, lebar setang kemudi bagian bawah harus sesuai dengan badan dek, kesesuaian tinggi stang kemudi setelah disambungkan ke komponen dek, dan kesesuaian tinggi palang dek untuk penempatan dudukan engine. Kesesuaian tinggi palang dek sangatlah penting dalam proses produksi stang kemudi. Hal tersebut dikarenakan memperhatikan kesesuaian penyambungan fleksibel shaft dari engine ke unit pemangkas setelah komponen dudukan engine disambungkan ke stang kemudi. Gambar 37. Parameter pembuatan cetakan untuk stang kemudi Cetakan agar sambungan stang kemudi siku-siku Gambar 38. Rancangan cetakan untuk stang kemudi 43

60 Roda dan Pengatur Ketinggian Parameter dimensi untuk desain cetakan roda dan pengatur ketinggian harus dapat memastikan kesesuaian jarak dan siku-siku antara pasangan roda depan dan belakang, dan juga kesesuaian jarak dan siku-siku antara roda kiri dan kanan pada satu pasang roda. Parameter bentuk dan fungsional yang penting diperhatikan adalah kesamaan tinggi poros dan kesejajaran tuas dengan sel pengatur ketinggian. Pada saat penyambungan poros ke dek, kesamaan tinggi poros di empat titik penempelan (depan, belakang, samping kiri, dan kanan) harus sesuai. Apabila ketinggian titik penempelan poros terhadap dek tidak sama maka posisi ketinggian dek terhadap permukaan lahan tidak akan sama. Oleh karena itu, kesamaan ketinggian poros akan berdampak pada kerapihan dan keindahan hasil pangkasan. Sedangkan kesejajaran tuas dengan sel pengatur ketinggian akan berdampak pada interval ketinggian pangkas. Interval ketinggian pangkas yang diinginkan adalah 5 mm. Gambar 39. Parameter pembuatan cetakan untuk roda dan pengatur ketinggian Adapun rancangan cetakan untuk proses pembuatan pengatur ketinggian berdasarkan persyaratan teknis yang dibutuhkan sebagaimana yang telah di jelaskan di atas adalah seperti gambar di bawah ini. 44

61 Cetakan agar jarak ujung poros seragam Cetakan agar sambungan poros siku-siku Cetakan agar jarak antar roda seragam Gambar 40. Rancangan cetakan pengatur ketinggian Kantung Rumput Komponen kantung rumput terdiri dari dua komponen yaitu rangka dan selimut. Desain cetakan yang akan dirancang hanya untuk rangkanya saja. Rangka yang dihasilkan haruslah sesuai dimensinya sehingga selimut kantung bisa sesuai ketika dipasangkan. Rancangan cetakan yang dibuat haruslah dapat mencetak rangka dengan dimensi dan sudut tekuk yang sesuai. rangka bagian samping Pola rangka yang dibuat cetakannya Gambar 41. Parameter pembuatan cetakan untuk kantung rumput Berdasarkan parameter bentuk dan fungsional rangka yang telah dijelaskan, maka rancangan cetakan untuk pembuatan rangka kantung adalah seperti gambar di bawah ini. 45

62 Gambar 42. Rancangan cetakan untuk pembuatan rangka kantung 4.4. Pemilihan dan Pengerjaan Material Komponen Dek Material dek dipilih pelat esser dengan tebal 2 mm agar kokoh dan tidak terlalu berat. Dek berfungsi tidak hanya sebagai rumahan untuk pisau tetapi juga untuk menempelnya stang kemudi dan rangkaian roda. Pengerjaan pelat untuk bentangan dek dilakukan dengan pemotongan (dengan las dan gunting tuas). Pembentukan silinder dek dan bagian depan depan dek dilakukan dengan rol. Bagian belakang dek dibentuk dengan ditekuk. Sedangkan keseluruhan bentangan yang telah dibentuk maka selanjutnya siap untuk disambungkan dengan menggunakan las listrik. Pemotongan untuk atap dek menggunakan las gas ditekuk dirol Gambar 43. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan dek 46

63 Stang Kemudi Material stang kemudi adalah pipa besi dengan diameter 20 mm. Pembuatan bentangan stang kemudi dilakukan dengan proses pemotongan menggunakan gergaji. Pembentukan lengkungan stang kemudi bagian atas dilakukan dengan proses tekuk menggunakan penekuk pipa. Penyambungan bahan yang telah dibentuk dilakukan dengan proses las listrik. Sedangkan penyambungan stang kemudi ke badan dek menggunakan mur dan baut ukuran M6. ditekuk Gambar 44. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan stang kemudi Rangkaian Roda dan Pengatur Ketinggian Rangkaian roda dan pengatur ketinggian terbagi dalam tiga komponen yaitu, rangkaian roda, tuas pengatur tinggi, dan sel pengatur tinggi. Rangkaian roda terbentuk dari roda troli (diameter 160 mm) dengan poros dari besi diameter 25 mm, sedangkan poros yang menempel ke dek berdiameter 12 mm. Tuas pengatur tinggi terbentuk dari pelat strip dengan tebal 3 mm dan lebar 50 mm, sedangkan penghubung tuas pengatur tinggi di bentuk dari pelat strip dengan tebal 3 mm dan lebar 15 mm. Pada sel pengatur tinggi dibentuk dari pelat baja dengan tebal 2 mm dan dilakukan proses bor (diameter 10 mm) untuk membuat sel-selnya. Gambar 45. Bagian-bagian rangkaian roda dan pengatur ketinggian 47

64 Pembuatan bentangan seluruhnya dilakukan dengan pemotongan manual dengan gergaji tangan (poros, tuas, dan penghubung tuas) dan dengan gergaji tuas (sel pengatur tinggi). Penyambungan rangkaian roda depan dan belakang dilakukan proses las listrik. Sedangkan untuk penyambungan penghubung tuas digunakan pasangan mur dan baut. Penyambungan sel pengatur tinggi ke badan dek digunakan pasangan mur dan baut Dudukan Mesin Rancangan struktural dudukan engine brush cutter terbuat dari plat baja dengan ketebalan 2 mm. Ukuran luas penampang sandaran rangka adalah 350 mm x 427 mm dan bagian dasar dudukan berbentuk sama seperti sandaran dengan ukuran 278 mm x 350 mm. Pembuatan bentangan dudukan mesin dilakukan dengan proses pemotongan dengan gunting tuas. Pembetukan sandaran dudukan mesin yang menempel ke stang kemudi dilakukan dengan proses tekuk. Agar dapat menahan getaran maka ditambahkan pegas diantara sandaran untuk engine dengan sandaran yang ke stang kemudi. Penyambungan pada dudukan mesin menggunakan pasangan mur dan baut (ukuran M6). Pegas dengan metode penyambungan menggunakan mur dan baut ditekuk Gambar 46. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan dudukan mesin Kantung Rumput Rancangan struktural dari hasil modifikasi kantong penampung terdiri atas rangka dan selimut rangka. Rangka kantong dibuat dengan menggunakan kawat 48

65 baja diameter 6 mm. Bahan yang digunakan untuk penutup rangka ada tiga jenis yaitu plastik tembus pandang, kain parasut, dan kain berlubang. Gambar 47. Tranformasi pembuatan rangka menjadi kantung utuh. Selain itu ada juga penahan rumput yang digunakan apabila rumput hasil pangkasan akan langsung ditebar di lahan. Penahan rumput ini terbuat pelat besi dengan tebal 2 mm. Pembuatan bentangan penahan rumput dilakukan dengan pemotongan menggunakan gunting tuas. Pembentukan bentangan ada yang dilakukan dengan proses tekuk agar mendapatkan bentuk lengkungan ke bawah untuk mengarahkan rumput hasil pangkasan. Sedangkan metode penyambungan dilakukan dengan proses las listrik. ditekuk Gambar 48. Proses pembentukan bentangan pada pengerjaan penahan rumput 4.5. Hazard Analysis (Analisis Kerusakan) Analisis Kerusakan Awal Komponen yang teridentifikasi akan sering mengalami kerusakan adalah komponen pisau, fleksibel shaft, roda, pengatur ketinggian, dan rangkaian mur dan baut. Komponen tersebut akan rentan terjadi kerusakan karena ketika operasi akan mengalami proses berputar, bergetar, dan yang bersentuhan dengan obyek (rumput yang akan dipangkas). 49

66 Akan tetapi yang perlu diwaspadai adalah penyambungan pisau pada piringan pisau menggunakan mur dan baut. Pemasangan mur dan baut haruslah ditambahkan pula dengan ring per agar ketika mesin dioperasikan tidak menjadi longgar dan pisau tidak terlepas. Bahaya yang lebih fatal lagi adalah jika pisau terlepas dan terlempar keluar dek melalui saluran pengeluaran rumput. Hal ini akan membahayakan operator di lapangan Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) Tabel 7. Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) Mesin Potrum BBE-02 Nama Kompone n Pisau Fleksibel shaft Penjepit dudukan engine Jenis Kerusakan Lepas dari piringan Patah/beng kok Patah Lepas dari dudukannya Lepas Penyebab Kerusakan Mur dan baut kendur/lepas Terbentur benda asing Putaran mesin yang berlebih Pin pengunci lepas Mur dan baut pengikatnya lepas Dampak Kerusakan Terhadap Sistem Tidak bisa melakukan proses pemangkasan Pemangkasan tidak maksimal Tidak bisa melakukan pemangkasan Tidak bisa melakukan pemangkasan Getaran mesin lebih terasa Perbaikan Masalah Mengencangkan pemasangan mur dan baut dengan ditambahkan ring per Meluruskan kembali atau mengganti Mengganti dengan yang baru Mengunci fleksibel shaft dengan pin yang sesuai agar tidak lepas Menambahkan ring per pada mur dan baut 4.6. Analisis Biaya Pada proses produksi mesin Potrum BBE-02 hanya akan dilakukan analisis biaya pada jangka waktu satu tahun produksi. Hal-hal yang akan dianalisis adalah besarnya biaya produksi. Jumlah produksi selama satu tahun adalah 240 unit (20 unit per bulan). 50

67 Kondisi umum bengkel tempat produksi mesin adalah sebagai berikut. Jumlah tenaga kerja 5 orang (pegawai bengkel 4 orang dan pengawas produk 1 orang). Biaya tenaga kerja bengkel Rp per orang per bulan (dibayarkan per minggu sejumlah Rp per minggu). Biaya pegawai pengawas produk Rp per bulan (dibayarkan per bulan). Biaya pemeliharaan dan penyusutan alat dan mesin 5 % per tahun. Umur peralatan bengkel 10 tahun. Nilai akhir mesin 10 % dari nilai awal. Umur bangunan 20 tahun. Penyusutan bangunan 5 % dari nilai awal. Pajak bangunan 5% per tahun. Daya listrik terpasang dari PLN adalah 1200 watt dengan rata-rata konsumsi listrik harian sebesar 800 watt. Jumlah jam kerja 8 jam per hari dan 24 hari kerja per bulan. Biaya listrik per kwh sebesar Rp dan besarnya abonemen Rp. 473 per kwh (sumber: Biaya peralatan perlengkapan tulis Rp per bulan. Biaya telepon Rp per bulan. Harga bahan baku dan bahan penolong disesuaikan dengan banyaknya produksi. Dari data di atas diketahui bahwa dalam satu bulan pesanan yang dapat dikerjakan adalah sebanyak 20 unit mesin. Tabel 8. Modal awal peralatan bengkel No Nama alat Harga (Rp.) 1. Mesin pemotong plat Kompresor Mesin gerinda duduk Mesin gerinda tangan Mesin cut off Las listrik Helm las Mesin bor tangan Mesin bor duduk Klem C 1'-8' Kunci pas set Kunci ring set Kunci ringpas set Kunci L set Obeng set16 buah Palu linggis Palu konde Palu plastik Tang burung

68 20. Tang kombinasi Tang potong Tang buaya Tool box Tap dan snei tangan set Jangka sorong Busur protactor Rol meter Spray gun Total a. Skala Produksi Per Bulan Tabel 9. Kebutuhan bahan baku pembuatan 20 unit mesin (per bulan) No Nama Bahan Harga (Rp.) Satuan Jum. Beli Jumlah (Rp.) 1. Plat baja 2 mm (900 x 1800 mm 2 ) lembar Cat dasar kaleng Cat oranye kaleng Cat hitam kaleng Roda troli buah Poros baja Ø 15mm kg Pipa baja Ø 20mm m Baut+mur M buah Plat baja strip 4mm kg Poros baja Ø 16mm kg Baut+mur M buah Sekrup Ø 4mm buah Pipa baja Ø 20mm m Kawat baja 8mm m Kain parasut m Kain kisi-kisi m Plastik tembus pandang m Poros baja Ø 25.4mm kg Pulli buah Pisau planner buah Pillow block buah Pegas buah Baut+mur M buah Total

69 Tabel 10. Kebutuhan bahan penolong per bulan Nama Bahan Harga (Rp.) Satuan Jumlah Beli Jumlah (Rp.) Amplas lembar Dempul kaleng Tiner kaleng Elektrode kg Total Perhitungan biaya per tahun : Biaya bahan baku = Rp x 12 = Rp Biaya bahan penolong = Rp x 12 = Rp Biaya jasa bubut dan rol (poros penghubung flexible shaft dan dek) = Rp /unit x 240 unit = Rp Biaya tenaga kerja = ((4 x Rp ) + Rp ) x 12 = Rp Biaya pemeliharaan alat dan mesin = Rp x 0.05 = Rp Biaya penyusutan alat dan mesin = Rp x 0.05 = Rp Biaya penyusutan bangunan = Rp x 0.05 = Rp Biaya pajak bangunan = Rp x 0.05 = Rp

70 Biaya listrik Σ kwh per bulan = 0.8 W x 8 jam/hari x 24 hari/bulan = kwh Σ biaya per bulan = (Rp x Rp. 473) x kwh = Rp Σ biaya per tahun = Rp x 12 bulan = Rp Biaya administrasi = (Rp Rp ) x 12 = Rp Tabel 11. Perhitungan biaya per pesanan No Jenis biaya Biaya (Rp.) Biaya produksi 1 Biaya bahan baku Biaya tenaga kerja Biaya bahan penolong Biaya jasa bubut dan rol Biaya overhead pabrik Biaya pemeliharaan alat Biaya penyusutan mesin Biaya penyusutan bangunan Biaya pajak bangunan Biaya listrik Total biaya overhead pabrik Total biaya produksi Biaya non produksi 6 Biaya administrasi Total biaya non produksi Total biaya Maka harga pokok produksinya per unit adalah : = Rp / 240 unit = Rp / unit (2003). Catatan : Harga tersebut belum termasuk harga brush cutter Sumber cara perhitung harga pokok pesanan Tjahjono dan Sulastiningsih 54

71 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Proses Produksi Setelah di bengkel, semua proses produksi diawalai dengan pembuatan cetakan. Pembuaan cetakan harus mengikuti syarat-syarat fungsional dan struktural dari desain mesin yang ditetapkan. Desain mesin yang telah dirancang mempunyai parameter desain yang perlu diperhatikan. Parameterr tersebut antara lain harus tegak lurus, siku-siku, melingkar, harus memiliki besar sudut tertentu, ataupun harus memiliki tingkat kedataran permukaan. Cetakan untuk komponen utama harus memperhatikan hal-hal penting yang berkaitan dengan rancangan bentuk, fungsi, dan struktural. Hal itu bertujuan agar kepastian hasil mesin yang telah dibuat sesuai dengan rencana. Selain itu, pada proses-proses pembuatan komponen tertentu terkadang harus dirancang cetakan yang dapat menggambarkan alur proses pembuatan dan perangkaian sub- selama komponennya. Pada percobaan ini, tidak semua komponen akan dibuat cetakannya proses pembuatan mesin. Proses pembuatan mesin yang akan dibuatkan cetakannya adalah komponen dek, stang kemudi, rangkaian roda dan pengatur ketinggian, serta bagian kantung. 55

72 Gambar 50. Cetakan BBE-02 (untuk komponen dek, roda, pengatur ketinggian, dan stang kemudi) Pada proses pembuatan cetakan ini, dilakukan penggabungan rangkaian cetakan untuk dek, roda, pengatur ketinggian, dan stang kemudi. Hal itu dilakukan dengan pertimbangan agar cetakan mudah dibawa atau produksi dapat dilakukan pada bengkel dengan luasan yang tidak terlalu besar. Penjelasan mengenai rancangan teknis dari gambar cetakan di atas akan diuraikan pada pembahasan di bawah ini Proses Produksi Dek Pada proses pembuatan cetakan untuk dek, persayaratan teknis yang paling penting untuk diperhatikan adalah sebagai berikut: a. Cetakan yang dibuat harus mampu mendapatkan mendapatkan bentuk dan dimensi sesuai dengan rancana perancangan. b. Cetakan yang dibuat dapat memastikan kesesuaian rancangan fungsional seperti kepastian akan datarnya putaran piringan pisau, datarnya dudukan poros yang menempel ke dek, serta mampu mengalirkan semua clippings keluar dari badan dek. Gambar 51. Bagian-bagian cetakan untuk dek 56

73 Adapun alur proses dan pengerjaan material pada proses pembuatan dek adalah sebagai berikut: 1. Pemotongan bahan sesuai dengan desain bentangan. 2. Pemasangan bentangan silinder (sebelumnya telah dilakukan proses rol) pada permukaan cetakan. 3. Pemasangan dek bagian belakang dan penyalur clippings. 4. Pemasangan dek bagian depan. 5. Pembuatan tempat untuk menempelnya komponen lain seperti lubang poros roda, poros fleksibel shaft, dan untuk penempelan bagian bawah stang kemudi. Gambar 52. Proses pembuatan bentangan dek 57

74 Gambar 53. Proses pembuatan bagian depan dek 58Berdasarkan analisis yang dilakukan, bentangan dek yang terdapat pada Gambar 21. masih belum optimal. Terdapat dua faktor yang menyebabkan bentangan dek tersebut belum optimal. Pertama, berdasarkan perhitungan panjang permukaan pengelasan, panjang total pengelasan pada bentangann tersebut sekitar 5808 mm. Kedua, jumlah potongan yang masih terlalu banyak yaitu sebanyak 15 potongan. Kedua faktor tersebut akan mempengaruhi durasi proses pengerjaan, biaya produksi, dan bentuk jadi dari dek yang dihasilkan. Oleh karena itu, dilakukan simulasi pembuatan bentangan dengan menggunakan software AutoCAD sehingga didapatkan desain bentangan yang lebih optimal seperti pada Gambar 54. Berdasarkan perhitungan, panjang permukaan pengelasan sekitar 4696 mm atau sekitar 1112 mmm lebih pendek dibandingkan desain bentangan pada Gambar 21. Adapun jumlah potongan sebanyak 8 potongan atau 7 potongan lebih sedikit dibandingkan desain bentangan pada Gambar 21. Gambar 54. Bentangan dek optimal 58

75 Proses Produksi Stang Kemudi Proses produksi stang kemudi harus memperhatikan lebar ujung stang yang terhubung dengan dek agar sesuai dimensinya. Selain itu, posisi pegangan dengan arah pengeboran stang atas dan bawah harus tegak lurus. Hal itu diperlukan agar pemasangan sambungan kemudi atas dan bawah tidak keliru karena akan mengganggu kenyamanan operasi apabila tidak tegak lurus. Gambar 55. Cetakan untuk stang kemudi Proses Produksi Rangkaian Roda dan Pengatur Ketinggian Pada proses pembuatan rangkaian roda dan pengatur ketinggian, hal yang perlu diperhatikan lebih seksama adalah posisi poros yang ke roda dan pros yang menuju dek harus sejajar. Selain itu, jarak roda kiri dan roda kanan untuk tiap pasangan roda harus sama persisi. Proses pembuatan rangkaian roda ini dibantu dengan menggunakan klem. Klem berfungsi untuk menempelkan poros ke dinding cetakan agar bentuk sikusiku sesuai dengan rancangan. Untuk memastikan kesesuaian jarak roda maka di ujung cetakan poros roda dibor agar lubang pada cetakan dan poros roda sesuai (lihat gambar di bawah). 59

76 Gambar 56. Cetakan untuk rangkaian roda dan pengatur ketinggian Gambar 57. Proses pembuatan rangkaian roda dan pengatur ketinggian Proses Produksi Kantung Pada proses pembuatan kantung, perlu dibuat cetakan untuk proses tekuk rangka kantung sehingga seragam hasil tekukannya. Rangka kantung tersebut terbuat dari besi dengan diameter 6 mm. Bagian rangka yang akan dibuat pada cetakan adalah sepasang sisi kantung (kiri dan kanan). Pada pembuatan cetakan rangka kantung yang menjadi prinsip pembuatan adalah cetakan dapat memastikan hasil jaadi rangka mempunyai sudut tekuk yag sesuai dan datar. Dari prinsip tersebut, desain awal cetakan rangka kantung mengalami proses modifikasi (seperti terlihat pada gambar di bawah). Hasil rancangan cetakan yang baru lebih ringkas dan lebih sederhana sehingga mudah dibawa akan tetapi tidak meninggalkan prinsip rancangan rangka yang ditetapkan. 60

77 Gambar 58. Cetakan rangka kantung Proses Finishing Dari rancangan cetakan yang telah dibuat, dihasilkan komponen-komponen yang siap dilakukan pengerjaan penyelesaian (finishing). Proses penyelesaian meliputi proses penambalan atau perataan permukaan dan pengecatan. Proses perataan permukaan menggunakan bahan dempul dan amplas. Setelah dilakukan proses perataan kemudian dilakukan proses pengecatan dengan alat kompresor. Gambar 59. Proses Pengecatan 61

78 Proses akhir dari pembuatan mesin Potrum BBE-02 adalah kegiatan perangkaian komponen. Perangkaian Perangkaian komponen harus dilakukan dengan teliti karena mesin yang dibuat melakukan kerja yang bergetar pada frekuensi tinggi. Perangkaian akhir semuanya menggunakan pasangan mur dan baut sehingga kontrol kualitas pemasangan mur dan baut tersebut harus teliti. Hal tersebut bertujuan agar pada saat mesin bekerja, komponen tidak terlepas atau kendur sehingga dapat membahayakan operator. Gambar 60. Proses perangkaian mesin Potrum BBE-02 Gambar 61. Potrum BBE-02 setelah dipasang engine brush cutter dengan kantong penampung (a) dan clippings guard (b) 5.2. Pengukuran Durasi Proses Produksi Pada proses produksi mesin secara lengkap untuk pertama kalinya dibutuhkan waktu yang cukup lama. Dalam hal ini, dibutuhkan waktu sekitar

79 jam sebelum pembuatan masing-masing komponen sebelum komponen bisa dilakukan pemasangan dan siap dipakai. Tabel 12. Data durasi proses pembuatan mesin BBE-02 No Nama Bagian Jam kerja yang dibutuhkan (jam) % 1 Dek Stang Kemudi Roda dan Pengatur Ketinggian Unit Pemangkas Dudukan Fleksibel shaft Dudukan engine Kantung Clippings guard Proses dempul Proses pewarnaan (cat) Jumlah Penyusunan komponen dudukan engine yang membutuhkan waktu paling lama. Hal ini dikarenakan pada proses pembuatannya diperlukan proses milling dan bor untuk pembuatan pengunci engine. Pembuatan rangkaian roda dan pengatur ketinggian memerlukan waktu agak lama karena diperlukan ketelitian pengeboran dan pengelasan untuk rangkaian poros roda Pengukuran Akurasi Dimensi Pengukuran akurasi dimensi dilakukan untuk mengukur tingkat akurasi dimensi hasil jadi jika dibandingkan dengan dimensi yang telah direncanakan. Tingkat akurasi ini selanjutnya berguna dalam hal penentuan keseragaman hasil apabila dilakukan produksi massal. Metode penghitungan akurasi dimensi yang digunakan adalah dengan menggunakan rumus : % Akurasi = 100 Tabel 13. Data akurasi dimensi mesin yang dihasilkan No Nama Bagian Bag. Dimensi Dimensi % Akurasi 63

80 Yang diukur Rencan a Riil (1) (2) (3) (4) (5) *[ (4)-(5) / (4) ] 1 Dek t 233 mm 231 mm p 707 mm 715 mm l 358 mm 357 mm d 450 mm 453 mm Stang Kemudi a 1240 mm 1220 mm b 163 mm 150 mm c 398 mm 401 mm d 438 mm 441 mm e 860 mm 852 mm f 828 mm 820 mm g 115 mm 120 mm Roda dan Pengatur Ketinggian a 596 mm 600 mm b 600 mm 605 mm c 436 mm 440 mm d 80 mm 78 mm e 140 mm 150 mm Unit Pemangkas a 250 mm 250 mm b c

81 5 Dudukan engine a 428 mm 430 mm b 278 mm 278 mm c 350 mm 349 mm d 320 mm 314 mm e 130 mm 129 mm f 350 mm 349 mm g 100 mm 100 mm Kantung a 284 mm 285 mm b 457 mm 460 mm c 233 mm 240 mm d 164 mm 169 mm e 350 mm 350 mm 100 f 358 mm 360 mm Clippings guard a 358 mm 359 mm b 98 mm 101 mm c 110 mm 116 mm d 195 mm 200 mm e 103 mm 110 mm Rata-rata Standar Deviasi 2.12 Dari data di atas terlihat bahwa akurasi dimensi yang dihasilkan sangat bagus dengan rata-rata % dari dimensi rencana. Selain itu, deviasi sebesar 2.12 menunjukkan tingkat melencengnya hasil dimensi riil dari dimensi yang direncanakan sangat kecil. Secara umum berdasarkan data pada tabel di atas menunjukkan cetakan yang telah dibuat telah sesuai. 65

82 5.4. Pengujian di Lapangan Waktu Perakitan dan Pelepasan Agar mesin yang telah dirancang dapat dibandingkan mengenai praktis atau tidaknya rancangan yang telah dibuat, maka perlu dilakukan pengujian waktu perakitan dan pelepasan bagian-bagian mesin pangkas. Pengujian waktu perakitan dan pelepasan dilakukan oleh dua orang yang meliputi perakitan dan pelepasan unit pemangkas, kemudi dan dudukan engine, pengatur ketinggian, dan dudukan dengan engine. Adapun data hasil pengukuran waktu pemasangan dan pelepasan bagian-bagian mesin Potrum BBE-02 dapat dilihat pada Tabel 14 dan 15. Tabel 14. Data waktu pemasangan komponen mesin Komponen Waktu pasang(j:m:d) SRT-01 SRT-02 SRT-03 BBE-01 BBE-02 Roda Depan - - 0:01:25 0:01:42 - Roda Belakang - - 0:02:39 0:01:41 - Pengatur Ketinggian - 0:02:21 0:03:20 0:02:14 0:05:09 Perakitan poros dan lengan pengatur 0:03:16 0:04: Perakitan kawat penghubung - 0:03: Kemudi 0:02:28 0:01:42 0:03:10 0:02:30 0:06:57 Pisau 0:10:01 0:09:14 0:09:12 0:01:24 0:08:48 Engine 0:12:02 0:04:17 0:04:57 0:12:11 0:05:15 Waktu Total 0:27:47 0:25:41 0:24:43 0:21:42 0:26:09 Tabel 15. Data waktu pelepasan komponen mesin Komponen Waktu lepas(j:m:d) SRT-01 SRT-02 SRT-03 BBE-01 BBE-02 Roda Depan - - 0:01:25 0:01:01 - Roda Belakang - - 0:01:43 0:00:59 - Pengatur Ketinggian - 0:02:39 0:04:12 0:01:42 0:03:14 Perakitan poros dan lengan pengatur 0:02:43 0:03: Pemasangan kawat penghubung - 0:02: Kemudi 0:02:24 0:01:30 0:02:32 0:01:58 0:03:27 Pisau 0:10:22 0:10:33 0:10:16 0:00:59 0:04:16 Engine 0:09:55 0:01:49 0:02:22 0:11:20 0:03:41 Waktu Total 0:25:24 0:22:32 0:22:30 0:17:59 0:14:38 66

83 Pada tabel di atas dapat dilihat bahwa waktu pemasangan komponen BBE- 02 dapat dikatakan relatif lebih lama dibandingkan dengan waktu pemasangan komponen mesin BBE-01. Hal ini disebabkan karena secara umum komponen BBE-02 masih menggunakan penyambungan menggunakan mur dan baut yang belum disesuaikan panjangnya. Selain itu, beberapa komponen harus dipasang dengan beberapa pasang mur dan baut agar lebih kencang. Pada pengatur ketinggian, roda dirangkai dengan menggunakan pin dan tidak permanen. Hal ini dikarenakan apabila terjadi kerusakan pada roda, operator bisa menggantinya dengan membeli yang baru. Pada penyambungan kemudi atas dan bawah digunakan 6 pasang mur dan baut agar penyambungan lebih kuat dan stabil. Pada pemasangan pisau BBE-02 lebih lama dibandingkan dengan pemasangan pisau BBE-01. Hal ini dikarenakan jumlah pisau yang dipasangkan lebih banyak, yaitu berjumlah 2 pasang pisau pemangkas. 0:36:00 Waktu (j:m:d) 0:28:48 0:21:36 0:14:24 0:07:12 0:00:00 SRT-01 SRT-02 SRT-03 BBE-01 (TASCO) BBE-01 (TANAKA) Jenis Mesin Pangkas Rumput BBE-02 Yoshida BBE-02 Tanaka Gambar 62. Grafik perbandingan waktu perakitan bagian mesin pangkas 67

84 Waktu (j:m:d) 0:28:48 0:25:55 0:23:02 0:20:10 0:17:17 0:14:24 0:11:31 0:08:38 0:05:46 0:02:53 0:00:00 SRT-01 SRT-02 SRT-03 BBE-01 (TASCO) BBE-01 (TANAKA) Jenis Mesin Pangkas Rumput BBE-02 Yoshida BBE-02 Tanaka Gambar 63. Grafik perbandingan waktu pelepasan bagian mesin pangkas Pada proses pemasangan dan pelepasan bagian mesin (engine) menggunakan mesin yoshida dan tanaka, waktu yang diperlukan relatif sama. Hal ini menunjukkan bahwa pemasangan untuk setiap mesin tidak terlalu berbeda pengerjaan dan waktu yang dibutuhkan. Selain itu, hal ini juga menunjukkan perancangan dudukan mesin sudah sesuai dengan tujuan awal perancangan yaitu cocok untuk semua jenis mesin pangkas Efisiensi Lapang Tabel 16. Data pengukuran dan penghitungan efisiensi lapang Potrum BBE-02 Keterangan Jenis rumput lahan pemangkasan Bermuda Tiffway 146 Gajahan Lebar pemangkasan (m) Kecepatan maju rata-rata (m/s) Luas pemangkasan (m 2 ) Waktu total pemangkasan (s) KLT (m 2 /jam) KLE (m 2 /jam) Efisiensi (%) Berdasarkan data pada tebel diatas, dapat dilihat bahwa efisiensi lapang Potrum BBE-02 masih bisa dikatakan cukup besar. Percobaan pemangkasan pada 68

85 lahan rumput Bermuda Tiffway 146 dan Gajahan menunjukkan kinerja Potrum BBE-02 dapat diandalkan. Data lain yang dapat ditunjukkan adalah massa rumput yang tertampung setelah pemangkasan selesai pada jenis rumput Bermuda Tiffway 146 adalah kg dan 1.3 kg pada jenis rumput Gajahan. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa kapasitas pengaliran rumput ke kantong untuk jenis rumput Bermuda Tiffway 146 adalah kg/jam dan pada jenis rumput Gajahan sebesar 15.7 kg/jam Ketahanan Sambungan Secara umum sambungan pada mesin Potrum BBE-02 cukup bagus dalam menahan beban kerja dan getaran mesin. Akan tetapi, pada beberapa sambungan yang menggunakan pasangan mur dan baut seringkali terlepas. Pasangan mur dan baut yang seringkali terlepas adalah di bagian penyambungan stang kemudi bawah dengan dek, pengunci sel pegatur ketinggian, pengunci poros dengan dek dan pengunci mesin pada dudukan mesin. Gambar 64. Bagian sambungan yang sering lepas 69