III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Kegiatan penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Februari 2012 sampai dengan Mei 2012 di bengkel Apppasco Indonesia, cangkurawo Dramaga Bogor. B. Alat dan Bahan Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah : - Komputer - Printer - Alat tulis - Kamera digital - Penggaris - Jangka - Mikro meter - Timbangan - Alat ukur denyut jantung - Las - Gerinda (gerinda tangan, gerinda duduk dan gerinda potong) - Alat ukur denyut jantung (heart rate) - Dan fasilitas bengkel lainnya. Bahan yang digunakan pada pengukuran diameter dan ketebalan kulit singkong ini adalah umbi singkong sebanyak lima puluh (50) buah dengan ukuran diameter 3-8cm dan bentuk yang lurus atau melengkung. Lalu 100 buah pada pengujian kecepatan kupasan alat tipe I, 100 buah untuk pengujian kecepatan kupasan alat II, 100 buah untuk pengujian kecepatan kupsan dengan pisau biasa oleh operator petani singkong lalu untuk pengujian hasil pengupasan masing-masing alat sebanyak 30 buah dan 150 buah untuk pengujian beban kerja. 13
C. Prosedur Penelitian Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 10. Mulai Identifikasi Masalah Pengambilan Data Ukuran Ketebalan Kulit Dan Diameter Singkong 50 Buah Rancangan Fungsional Dan Struktural Analisis Teknik Pembuatan Prototipe Alat Tidak Uji Kinerja Sesuai YA Pengukuran Kecepatan Pengupasan Alat Dan Pengolahan Data Pengukuran Beban Kerja, Penilaian Tingkat Kerusakan Singkong Dan Pengolahan Penilaian Alat Melalui Kuesioner Selesai Gambar 10. Diagram Tahapan Rancang Bangun Alat 14
1. Identifikasi Masalah Singkong merupakan tanaman umbi-umbian yang terdiri dari bagian kulit dan daging buah dan singkong memilki bentuk yang beragam. Bagian dari singkong yang dapat dikonsumsi oleh manusia adalah bagian daging umbi, sehingga harus dilakukan pengupasan untuk memisahkan kulit dan daging. Bagian kulit singkong ini merupakan lapisan kortex, sehingga memiliki ikatan yang kuat dengan bagian daging buah. Akan tetapi pada kulit ini, arah melintang lebih lemah ikatannya dibandingkan arah vertikal apabila posisi singkong tersebut tegak lurus terhadap bidang datar. Dalam pengupasan kulit singkong secara manual yang pertama perlu dilakukan adalah melakukan pemotongan kulit secara memanjang arah vertikal, kemudian kulit tersebut diangkat atau dicongkel supaya kulit tersebut sedikit terbuka. Setelah kulit terbuka baru kulit tersebut ditarik secara melintang hingga kulit terlepas semua dari daging buah singkong. 2. Pengambilan Data Ukuran Diameter Singkong dan Ketebalan Kulit Singkong Pengambilan data ukuran diameter singkong dilakukan secara langsung ke kebun petani singkong yang ada di daerah sekitar kawasan kampus IPB. Sampel singkong yang diukur diameter dan ketebalan kulitnya sebanyak lima puluh (50) buah singkong yang diambil secara acak oleh penulis dimana diameter terbesar dari badan singkong yang akan diukur, lalu diperoleh rataan ukuran diameter dan ketebalan kulit singkong yang mewakili seluruh ukuran diameter dan ketebal kulit singkong. Setelah ukuran diameter dan ketebalan kulit diperoleh lalu akan dibuat alat pengupas singkong yang sesuai dengan ukuran yang telah diperoleh sebelumnya.. Hasil rataan dari ukuran tersebut menjadi pacuan dalam pembuatan ukuran alat pengupas singkong yang akan dibuat nantinya. Data pengukuran terdapat pada lampiran 1&2. Dimana rataan diameter yang didapatkan dari hasil pengukuran adalah 4.45cm dan rataan ketebalan kulit singkong adalah 0.248cm. Disini penulis memperbesar ukuran diameter alat pengupas sehingga menjadi 5cm guna mempermudah pada proses pembuatan alat tersebut, dan ketebalan pisau yang digunakan pada alat ini juga diperbesar sehingga menjadi 0.5cm hal ini dilakukan untuk mempermudah proses pembuatan alat pengupas tersebut. 3. Rancangan Fungsional dan Struktural Pada alat pengupasan singkong ini diperlukan pendekatan metode yang menyerupai metode pengupasan alat secara manual dan dikembang kan dengan membuat alat pengupas singkong. Sehingga pada konsep alat pengupas tersebut terdapat metode pengupasan yang berupa pemotongan kulit secara vertikal dan tidak menutup kemungkinan juga secara horizontal, pengangkatan atau pencongkelan kulit, penyayatan dan penarikan kulit. Desain konsep dilakukan dengan menggunakan software AutoCad dan Solid Work. Proses desain perancangan ini dilakukan untuk memperoleh bentuk dari alat yang akan dibuat dan juga untuk mempermudah proses pabrikasi alat. Gambar teknik alat dapat dilihat pada lampiran 12&13. 15
Tahapan desain alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar Desain Bentuk Pisau Penyayat Desain Bentuk Pisau Pengupas Desain Bentuk Pisau Pengupas Desain Bentuk Genggaman Alat Desain Konsep Alat Pengupas Singkong Gambar 11. Tahapan desain alat pengupas singkong. Pertama dilakukan mendesain bentuk pisau penyayat, pisau pengupas dan genggaman alat. Setelah itu dilakukan penentuan konsep alat pengupas singkong yang berupa sketsa dimana ada 4 konsep yang dibuat oleh penulis. Berikut konsep yang dibuat tersebut : 1 2 3 4 Gambar 12. Konsep desain alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar 16
Kedua, setelah konsep dibuat maka dilakukan pemilihan konsep yang akan pabrikasi nantinya. Konsep desain alat pengupas singkong yang dipilih adalah konsep 3 dan 4 dimana konsep ini yang memungkinkan untuk mengupas singkong. Setelah itu dilakukan pemilihan bahan yang digunakan untuk membuat alat tersebut, penulis memilih bahan besi silinder sebagai bahan utama dan plat besi sebagai pisau penyayat serta pemotong. Dalam rancangan fungsional alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar ini menguraikan beberapa kompenen utama dari alat tersebut. Berikut adalah komponen utama penyusun alat pengupas singkong: Pisau penyayat : bagian ini berfungsi untuk menyayat kulit luar singkong Pisau pengupas : bagian ini berfungsi untuk mengupas kulit singkong Gagang alat : bagian ini berfungsi sebagai pegangan tangan terhadap alat Setelah rancangan fungsional alat pengupas singkong ditentukan oleh penulis maka ditentukan lagi rancangan struktural alat yang akan dibuat tersebut. Pada bagian ini ukuran dari alat pengupas singkong secara detail dilampirkan pada bagian lampiran gambar. Berikut rancangan struktural alat pengupas singkong : Pisau pengupas Gagang pisau Pisau penyayat Gambar 13. Rancangan struktural alat pengupas singkong I 4. Analisis Teknik Analisis teknik ini dibuat untuk mendapatkan ukuran komponen utama alat yang akan dibuat. Dengan menggunakan data-data yang sudah diukur sebelumnya. 17
Bentuk pisau penyayat Dari gambar dibawah memperlihatkan ukuran pisau penyayat yang dibuat pada penelitian ini. Bentuk pisau tersebut adalah tidak runcing sesuai dengan literatur yang ada. Dimana perhitungan untuk mencari nilai kemiringan pisau adalah menggunakan theorema phytaghoras dimana yang diketahui sebelumnya dari hasil pengukuran ketebalan kulit singkong. Dimana rataan diameter yang didapatkan dari hasil pengukuran adalah 4.45cm dan rataan ketebalan kulit singkong adalah 0.248cm dapat dilihat pada lampiran 1&2. Disini penulis memperbesar ukuran diameter alat pengupas sehingga menjadi 5cm, dan ketebalan pisau yang digunakan pada alat ini juga diperbesar sehingga menjadi 0.5cm hal ini dilakukan untuk antisipasi kekurangan ukuran pada pisau penyayat tersebut dan ternyata tidak terlalu mempengaruhi. Dan nilai alas pisau penyayat ditentukan oleh penulis. Gambar 14. Ukuran pisau penyayat Bentuk pisau pengupas 18
Gambar 15. Ukuran pisau pengupas Gambar diatas memperlihatkan ukuran pisau pengupas yang dibuat. pada sudut mata pisau dari 20 sampai 30 membutuhkan gaya pemotongan maksimum yang relatif rendah Lisyanto (2007). Ukuran pisau penyangga ditentukan oleh penulis untuk mendapatkan sudut pisau yang diharapkan. Bentuk gagang alat pengupas Gambar 16. Ukuran gagang pisau 19
Pada bagian ini panjang gagang pisau yang akan dibuat sama dengan lebar telapak tangan (4 jari) diacu dari penelitian sebelumnya. Panjang gagang pisau yang akan dibuat adalah 9.5 cm untuk mengantisipasi kekurangan ukuran gagang alat sehingga dilebihkan sedikit. Dimana persentil ke-95 untuk dimensi lebar tangan adalah 8.8 cm (Pratama DR. 2011). Sebelumnya ada dua konsep bentuk gagang alat pengupas ini dan dipilih satu konsep yang dianggang lebih nyaman untuk ganggaman tangan. Dan konsep yang dipilih yaitu konsep yang pertama. Berikut gambar konsep bentuk gagang alat pengupas tersebut : 1 2 Gambar 17. Beberapa bentuk gagang alat pengupas 5. Pembuatan Prototipe Setelah rancangan dibuat maka dilakukan pula pembuatan prototipe, apabila sesuai maka akan dilakukan pengujian secara fungsional. Pembuatan prototipe tersebut dilakukan di bengkel Appasco Indonesia. Rancangan yang telah dibuat akan dipabrikasi di bengkel tersebut dan tidak menutup kemungkinan akan dipabrikasi dibengkel lain. 6. Uji Kinerja Alat pengupas singkong yang telah dibuat sesuai dengan kebutuhannya maka akan dilakukan percobaan pengupasan kulit singkong. Langkah pengupasan singkong ini dimulai dengan mempersiapkan singkong dengan diameter 5-8.5cm atau < 5cm dan bentuk yang lurus sebanyak 100 buah singkong atau ± 35kg kemudian dilakukan pengupasan singkong ke arah vertikal/horizontal hingga singkong terkupas sempurna. Parameter uji kinerja ini adalah kecepatan alat dalam mengupas kulit singkong, hasil kupasan alat dan beban kerja. Pengukuran beban kerja ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kerja yang dibutuhkan manusia untuk mengupas kulit singkong dengan alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat ukur denyut jantung (heart rate) sehingga didapatkan tingkat kerja yang dibutuhkan dalam proses pengupasan singkong dengan menggunakan prototype tersebut. Sampel singkong yang akan dikupas adalah sebanyak 150 buah atau ± 50kg singkong dengan diameter 5-8.5cm. 20
7. Penilaian Alat Oleh Responden Penilaian alat ini dilakukan untuk mengetahui 4 kriteria yaitu keamanan, kecepatan, kenyamanan dan hasil pengupasan dari alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar melalui kuesioner. Kuesioner ini ditujukan kepada ibu rumah tangga sebagai respondennya sebanyak 10 orang responden, dimana para responden menggunakan langsung alat pengupas singkong tipe pisau setengah melingkar untuk mengupas singkong dan membandingkannya dengan mengupas menggunakan pisau biasa. 21