Post on 26-Mar-2019
PROSIDING
Seminar Nasional (SENIATI) 2018
“Green Technology and Sustainable Innovation”
Malang – 3 Pebruari 2018
ISSN : 2085-4218
Penyelenggara :
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Nasional Malang
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | iii
KATA PENGANTAR
Era MEA yang telah diterapkan sejak beberapa tahun silam, semakin menjadi
tantangan bagi seluruh stakeholder termasuk didalamnya Usaha Kecil Menengah (UKM)
untuk berbenah dan harus mampu merubah tantangan menjadi peluang dalam meningkatkan
daya saing, tidak hanya terbatas pada keunggulan produk dan teknologi melainkan juga pada
mental dan budaya bekerja serta berinteraksi dengan sesama masyarakat ASEAN.
Produk yang memiliki keunggulan bersaing bisa dicapai melalui upaya kolektif selain
faktor teknologi produksi dan beberapa aspek lain yang mendukungnya, termasuk aspek
manajemen, kreativitas dan inovasi, informasi, energi, material, distribusi dan supply chain,
disamping itu juga perlu memperhatikan aspek green technology dan sustainable innovation.
Berkaitan dengan upaya merubah tantangan menjadi peluang menjalani MEA maka
salah satu hal yang perlu dilakukan adalah interaksi keilmuan serta publikasi dengan bidang
ilmu terkait yang diharapkan bisa diakomodasi dalam Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi
Teknologi di Industri (SENIATI) 2018 ini. Seminar ini diharapkan menjadi wahana untuk
berbagi pengalaman dan berdiskusi berkaitan dengan hasil penelitian dan hasil pengabdian
kepada masyarakat pada aspek teknologi yang diaplikasikan pada dunia industri dan teknologi
pembangunan dalam upaya meningkatan daya saing teknologi nasional.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri (SENIATI) 2018 dengan
tema Green Technology and Sustainable Innovation (Green Tea), yang meliputi topik :
1. Green – Sustainable Energy
2. Manufacturing Technology
3. Mechanical Design
4. Advance Material
5. Industrial Engineering Design
6. Industrial Engineering Science
7. Science Operation Management
8. Human Resources Management
9. Power System
10. Renewable Energy
11. Electronic and Control System
12. Computer System
13. Telecommunication System
14. Software Design and Development
15. Artificial Intelligent and Its Application
16. Proses Kimia Berbasis Lingkungan Hidup
17. Optimalisasi Proses Industri
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri (SENIATI) 2018
mengucapkan terimakasih, kepada para pemakalah dan semua pihak yang telah mendukung
terlaksananya seminar ini. Panitia mengharapkan kritik dan saran untuk dapat memperbaiki
terlaksananya seminar yang akan datang.
Malang, 3 Februari 2018
Panitia SENIATI
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
ITN Malang, 3 Pebruari 2018
iv | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Susunan Panitia Pelindung : H. Siswo Atmowidjojo
Penanggung Jawab : Dr. Ir. Lalu Mulyadi, MTA
Dr. Ir. Kustamar, MT
Dr. Ir. Julianus Hutabarat, MSIE
Dr. Eng. Ir. Eng. Ir. I Made Wartana, MT
Pengarah : Dr. F. Yudi Limpraptono, ST., MT
Dr. Komang Astana Widi, ST., MT
Dr. Ellysa Nursanti, ST., MT
Ir. Yusuf Ismail Nakhoda, MT
Ketua Pelaksana : Dr. Ir. Nelly Budiarti, MSIE
Wakil Ketua : Dra. Siswi Astuti, M.Pd
Sekretaris : Ahmad Faisol, ST.,MT
Bendahara : Dra. Sri Indriani MM
Emmalia Adriantanri, ST.,MM
Sie. Kesekretariatan
Koordinator : Joseph Dedy Irawan, ST.,MT
Febriana Santi W, S.Kom.,M.Kom
Yosep Agus Pranoto, ST.,MT
Mira Orisa, ST.,MT
Rofila El Maghfiroh, S.Si.,MT
Hani Zulfia Zahro’, S.Kom.,M.Kom
Diah Wilis, ST.,MT
Tutut Nani Prihatmi, S.Pd., M.Pd
Arif Subasir, A.Md
Suparno
Yajid Abdullah
Reviewer
Koordinator : Prof. Dr. Eng. Ir.Abraham Lomi, MSEE
Dr. Eng. Aryuanto Soetedjo, ST.,MT.
Dr. Irrine Budi Sulistiawati, ST.,MT
Dr. Ir. Dayal Gustopo, MT
Dr. Prima Vitasari, SIP., MPd
Prof. Dr. Ir. Tri Poespowati, MT
Ali Mahmudi B. Eng. Ph.D
Dr. Ir. Sentot Achmadi, M.Si
Dr. Eng. I Komang Somawirata, ST., MT
Ir. Teguh Rahardjo, MT
Dr. Nanik Astuti Rahman, ST.,MT
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | v
Sie. Publikasi, Dekorasi dan Dokumentasi
Koordinator : Bambang Prio Hartono, ST., MT
Moh. Miftakhur Rakhman, S.Kom., M.Kom
Masrurotul Ajiza, S.Pd., M.Pd
Ir. Sidik Noertjahjono, MT.
M. Yanuar Fachrudin
Bima Aulia Firmandani, ST
Nanda Adi
Andik Catur Prismawan
Sie Protokoler
Koordinator : Ir. Totok Sugiarto, MT
Ir. Choirul Saleh, MT
Ir. Thomas Priyasmanu, MT
Sie. Sponsorship
Koordinator : Suryo Adi Wibowo, ST.,MT
M. Istnaeny Hudha, ST.,MT
Lauhil Machfudz Hayusman, ST., MT
Asroful Anam, ST., MT
Sony Hariyanto, S.Sos., MT
Sie. Acara : Ir. Taufik Hidayat, MT
Rini Kartika Dewi, ST., MT
Sie. Perlengkapan
Koordinator : Ir. Basuki Widodo, MT
Arif Kurniawan, ST.,MT
Edi Danardono
Sarmidi
Diglam
M. Sholeh
Sie. Konsumsi
Koordinator : Ir. Ni Putu Agustini, MT
Titik Rembati, SE
Iis Sumarni,A.Md
Mei Nurhayati, AMd
Nunuk Yuli
Sie. Transportasi
Koordinator : M. Daim
Imam Supardi
Budi Hariadi
Dedi Kristiono
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
ITN Malang, 3 Pebruari 2018
vi | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ............................................................................................. ii
Daftar Isi ......................................................................................................... vi
Tema A – PENELITIAN
1. Degradasi Zat warna azo metil orange menggunakan besi valensi nol
Johanis P. T. Djawa, Bibiana Dho Tawa, Hermania Em Wogo ................................. 1
2. Angklung Digital dengan Teknologi Laser
Wahyu Eko Cahyono, Dwi Arman Prasetya, Anggraini Puspita Sari ......................... 7
3. Rancang Bangun Perintah Suara Pada Kompor Listrik
Maya Ervinasari, M. Taufiqurrohman......................................................................... 14
4. Perbandingan Algoritme-algoritme Pembelajaran Mesin pada
Klasifikasi SMS Spam
Edi Zuviyanto, Teguh Bharata Adji, Noor Akhmad Setiawan ..................................... 20
5. Upaya Perlindungan Kualitas Hidup Konsumen Melalui Studi
Penerapan HACCP Pada Penyediaan Pangan Di Kantin Rumah Sakit
Nuzulia Khoiriyah, Wiwiek Fatmawati ........................................................................ 27
6. Penggunaan Fraksi Volume Komposit Serat Batang Pisang Kepok
( Musa Paradisiaca ) Orientasi Sudut Acak Dengan Matrik Polyester
Terhadap Sifat Mekanik
Aladin Eko Purkuncoro, Basuki Widodo, Anang Subardi ........................................... 35
7. Rancang Bangun Mesin Pembuat Sengkang Persegi Dengan Sistem
Hidrolik
Arino Anzip, Subowo, Bambang Sampurno, Suhariyanto,
Pandu Kerta Wardana, Annisa Laila Faizaturrohmah ............................................... 46
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | vii
8. Aktivitas Antiokdidan Fraksi Metanol Ekstrak Daun Mimba
(Azadirachta indica Juss)
Supriyanto Simon, BW, Rifa’i, M Yunianta .................................................................. 59
9. Penerapan Ergonomi Pada Mesin Penghancur Guna Peningkatan
Produksi Pupuk Organik
Sanny Andjar Sari, Prima Vitasari, ST.Salmmia,LA .................................................... 64
10. Desain Alat Perajang Rumput Gajah Dengan Kaidah Ergonomi
Mujiono, Munasih ........................................................................................................ 68
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 1
DEGRADASI ZAT WARNA AZO METIL ORANGE
MENGGUNAKAN BESI VALENSI NOL
Johanis P. T. Djawa1), Bibiana Dho Tawa 2), Hermania Em Wogo 3)
1)Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Timor, Kefamenanu NTT 2, )3)Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, NTT
Email : johanische@unimor.ac.id
Abstrak. Zat warna azo merupakan salah satu sumber pencemaran dalam limbah tekstil dan umumnya dibuat
dari senyawa azo. Senyawa azo dapat berupa senyawa aromatik atau alifatik. Senyawa azo aromatik bersifat
stabil dan mempunyai warna menyala., salah satu contohnya adalah metil orange. Metil orange dapat
menyebabkan iritasi pada kulit, mata, gangguan pencernaan, serta gangguan pernapasan yang dapat
menyebabkan kematian. Degradasi zat warna azo metil orange dapat dilakukan menggunakan besi valensi nol.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan degradasi besi valensi nol hasil reduksi natrium tiosulfat
pada variasi konsentrasi 0,5; 1; 1,5; 2 mL; pH 2, 7, 10 dan lama waktu 0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5 jam. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa besi valensi nol dapat mendegradasi zat warna azo metil orange pada pH 2
dengan persen degradasi 98,93% dengan konsentrasi besi valensi nol 2 Ml ( degradasi pada jam ke-2,5).Studi
kinetika menunjukkan degradasi metil orange mengikuti kinetika orde 1 dengan nilai k = 3,3 x 10-2 menit-1.
Kata kunci : zat warna azo, metil orange, besi valensi nol
1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini pencemaran air menjadi masalah serius di dunia. Pencemaran senyawa non- biodegradable
yang berasal dari limbah budidaya perairan dan limbah tekstil memberi sifat racun terhadap alam.
Salah satu sumber pencemar organik non biodegradable adalah zat warna azo[1] . Zat warna azo
adalah senyawa yang paling banyak terdapat dalam limbah tekstil yaitu sekitr 60-70 % [2] Senyawa
ini memiliki gugus –N=N- yang menghasilkan warna. Limbah zat warna azo dapat menimbulkan
masalah yang serius, diantaranya bersifat toksik bagi organisme yang hidup di perairan, bersifat
karsinogenik, menyebabkan kekeruhan pada perairan dan menghambat proses fotosintesis pada
tanaman perairan [3] Beberapa cara pengolahan limbah konvensional diantaranya dengan klorinasi,
penyerapan oleh karbon aktif, serta secara mikrobiologi [4][1]. Teknik tersebut masih menimbulkan
masalah yaitu terbentuknya senyawa kloroksida, penggunaan karbon aktif hanya menyerap pencemar
organik dengan berat molekul rendah [3][1], proses mikrobiologi hanya mampu menguraikan senyawa
biodegradable [5]. Salah satu teknik yang dilakukan untuk mengatasi masalah pencemaran zat warna
adalah remediasi. Remediasi merupakan proses degradasi senyawa organik dan senyawa kimia lainnya
yang bersifat toksik menjadi senyawa lain yang sedikit lebih sederhana dari senyawa semula.
Remediasi dapat dilakukan menggunakan besi valensi nol[6]. Senyawa ini memiliki ukuran yang kecil
dan luas permukaan yang besar sehingga sangat reaktif dalam mendegradasi zat warna. Besi valensi
nol telah digunakan dalam mendegradasi zat warna seperti antrakuinon [6], nitroaromatik, sunset
yellow dan cibacron yellow[2]. Sintesis besi valensi nol pada umumnya menggunakan reduktor
NaBH4. Akan tetapi reduktor ini bersifat toksik dan harganya relatif mahal [7]. Reduktor lain yang
dapat digunakan adalah Na2S2O3. Reduktor ini telah digunakan dalam penelitian degradasi zat warna
cibacron yellow dengan potensial reduksi +0,773 volt. Penelitian ini akan disintesis besi valensi nol
dengan reduktor Na2S2O3 yang diaplikasikan pada zat warna azo metil orange [8].
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana kemampuan besi valensi nol hasil reduksi Na2S2O3 dalam mendegradasi zat warna azo
metil orange ?
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
2 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
1.3. Tujuan Penelitian
Mengetahui kemampuan besi valensi nol dalam mendegradasi zat warna azo metil orange
1.4. Manfaat Penelitian
Sebagai sumber informasi bagi pemerintah dalam upaya mengatasi masalah pencemaran limbah
industri tekstil.
1.5. Metode penelitian
1.5.1 Sintesis besi valensi nol
Sebanyak 50 mL Na2S2O3 0,12 M dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan
50 mL larutan FeSO4.7H2O 0,1 M tetes demi tetes menggunakan buret sambil diaduk dengan
pengaduk magnet. Setelah itu ke dalam larutan ditambahkan NaOH 3 M sampai ph larutan 13.
Endapan yang diperoleh disentrifus selama 5 menit lalu dicuci dengan akuades sampai ph netral.
Selanjutnya disaring dengan kertas whatman no.42.
1.5.2. Pengujian dengan zat warna azo metil orange
Sebanyak 20 mL sampel metil orange 10 ppm dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan besi
valensi nol 0,5; 1; 1,5; dan 2 mL sambil diaduk. Pengujian dilakukan pada pH 2, 7 dan 10. Pengujian
secara kualitatif dapat dilihat dari berkurangnya intensitas warna. Sedangkan uji kuantitatif dengan
mengukur serapan sebelum dan sesudah penambahan besi valensi nol menggunakan spektrofotometer
UV-Vis. Pengukuran dilakukan setiap 0,5;1;1,5;2;dan 2,5 jam untuk melihat persen degradasinya.
Kondisi optimum yaitu kondisi pengujian ketika diperoleh persen degradasi terbesar.
2. Pembahasan
Sintesis besi valensi nol dengan reduktor Na2S2O3 memberikan potensial sel sebesar + 0,1586 volt.
Nilai potensial sel positif membuktikan bahwa reaksi berlangsung spontan dimana ∆G < 0 atau E > 0
berdasarkan persamaan ∆G = - nFE. Pada pembuatan besi valensi nol dilakukan pengukuran
konsentrasi Fe2+ sebelum dan sesudah sintesis. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar
Fe2+ yang telah tereduksi menjadi Fe°. Hasil perhitungan menunjukkan adanya pengurangan
konsentrasi Fe2+ dari 1120 mg / L menjadi 12 mg / L yang berarti sebagian besar Fe2+ telah tereduksi
menjadi Fe°. Besi valensi nol yang dihasilkan masuk dalam kisaran nanopartikel karena lolos dari
kertas saring whatman no.42. selain itu, bentuk fisik besi valensi nol pada dasar wadah berbentuk
lapisan tipis seperti cermin seperti Gambar 1a.
(a) (b)
Gambar 1. (a) besi valensi nol; (b) spektra UV Vis metil orange
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 3
Besi valensi nol diuji pada degradasi zat warna azo metil orange.sebelum dilakukan pengujian, terlebih
dahulu diukur panjang gelombang maksimum metil orange pada kondisi asam dan basa. Metil orange
berwarna merah pada larutan asam dengan pH kurang dari 3,2 dan berwarna kuning pada pH diatas
4,4. Perbedaan ini disebabkan karena adanya delokalisasi elektron [7].Pada kondisi asam terjadi
protonasi ion H+ oleh atom nitrogen yang memiliki sepasang lone pair. Elektron dari atom nitrogen
menarik ion H+ dan membentuk ikatan sehingga atom nitrogen kekurangan satu elektron membentuk
muatan positif. Selanjutnya, elektron ikatan π mengalami delokalisasi untuk menstabilkan muatan
tersebut. Adanya delokalisasi elektron menyebabkan struktur metil orange mengalami resonansi dan
menghasilkan struktur yang stabil berenergi rendah dan terjadi pergeseran panjang gelombang ke arah
yang lebih panjang yaitu 506 nm. Dalam suasana basa, adanya ion hidroksil akan menarik ion H+ dan
mengalami deprotonasi menghasilkan energi yang lebih tinggi dan panjang gelombang bergeser
menjadi 462 nm. Pada spektra larutan asam maupun basa pada Gambar 1b terdapat peak pada daerah
UV dekat yaitu 268 nm menunjukkan gugus aromatik. Serapan zat warna azo metil orange diukur
sebelum dan sesudah penambahan besi valensi nol dan diperoleh persen degradasi. Hasil ditampilkan
pada Gambar 2.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 2. Degradasi zat warna azo metil orange pada pH 2, 7 dan 10 pada konsentrasi : (a) 0,5 mL ;
(b) 1 mL; (c) 1,5 mL dan (d) 2 mL. pH 2 , pH 7, pH 10.
Berdasarkan Gambar 2, kondisi optimum terdapat pada konsentrasi 2 mL dengan persen degradasi
terbesar pada pH 2 yaitu sebesar 98,93% dengan lama waktu 2,5 jam. Secara kualitatif terjadi
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
4 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
pengurangan intensitas warna dari merah menjadi bening. Indikasi ini menunjukkan telah terjadi
pemutusan gugus azo yang merupakan gugus kromofor [9] .Degradasi terhadap zat warna azo metil
orange dimulai dengan transfer elektron langsung dari besi valensi nol pada permukaan logam besi
dan reaksi dengan Fe2+ terlarut atau H2 yang merupakan produk dari korosi besi oksidatif [8]. Proses
oksidasi korosi besi akan berjalan cepat dengan adanya oksigen terlarut. Reaksi korosi besi terjadi
seperti berikut :
2Fe° + O2 + 4H+ 2Fe2+ + 2H2O 1)
2Fe° + 2O2 + 4H+ 2Fe2+ + 2H2O2 2)
Reaksi diatas dapat berlangsung karena nilai potensial totalnya positif yaitu +1,677 dan +2,247 volt.
Peroksida yang terbentuk pada persamaan 2) akan mengoksidasi Fe° dan Fe2+ membentuk reagen
fenton menurut reaksi :
Fe° + H2O2 Fe2+ + 2OH- 3)
Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH* + OH- 4) k = 55
Fe3+ + H2O2 Fe2+ + HO2* + H+ 5) k = 2 x 10-3
Reaksi diatas akan menghasilkan radikal OH* dan HO2*. Berdasarkan nilai konstanta laju, maka reaksi
pembentukan radikal OH* 27 kali lebih cepat dibanding radikal HO2*. Radikal OH* berperan dalam
degradasi kontaminan metil orange melalui inisiasi terhadap gugus azo menghasilkan radikal fenil dan
fenoksi. Gugus radikal fenoksi akan teroksidasi menjadi gugus benzena. Cincin aromatik benzena
akan terdegradasi hingga terbentuk karbon dioksida yang paling sederhana [7]. Reaksi degradasi
tampilkan pada Gambar 4a.
Selain dipengaruhi oleh oksigen terlarut, degradasi metil orange juga dipengaruhi oleh pH. Semakin
tinggi pH, kelarutan Fe2+ dan Fe3+ semakin kecil karena terbentuknya endapan besi hidroksida[9] .
Dengan meningkatnya pH padatan presipitat mendominasi dan terbentuk lapisan di besi valensi nol
dan menghambat pembentukan Fe2+ dan Fe3+ dari besi valensi nol. Hal ini menyebabkan degradasi
metil orange lebih cepat terjadi dalam suasana asam dengan pH 2 seperti ditampilkan pada Gambar 4b.
Nilai konstanta laju, dapat diperoleh dari harga slope kurva pada Gambar 3 dan diperoleh nilai k =
0,033 menit-1 atau 3,3 x 10-2 menit-1. Degradasi zat warna azo metil orange mengikuti kinetika orde 1.
Hal ini disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya reaksi terjadi antara radikal dalam larutan dan
adsorpsi substrat molekul dimana radikal berikatan pada permukaan substrat zat warna. Pada kinetika
orde 1, kecepatan reaksi bergantung langsung terhadap konsentrasi zat warna berpangkat satu.
Kecepatan reaksi meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi zat warna.
Gambar 3. Kurva orde satu ln C vs t
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 5
Gambar 4. a. Mekanisme degradasi metil orange, dan perubahan warna metil orange pada b) pH 3; c)
pH 7 dan d) pH 10.
3. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan :
1) Besi valensi nol dapat dibuat dari reduktor Na2S2O3 dengan nilai potensial reduksi +0,1586 volt.
2) Besi valensi nol dapat mendegradasi zat warna azo metil orange pada kondisi optimum pH 2
dengan persen degradasi 98,93% dan konsentrasi 2 mL ( degradasi pada jam ke-2,5). Kinetika
degradasi metil orange mengikuti kinetika orde 1 dengan nilai k = 3,3 x 10-2 menit-1.
Daftar Pustaka
[1]. S. Vatandoostarani, T. Bagheri Lotfabad, A. Heidarinasab, S. Yaghmaei, Degradation of azo dye methyl
red by Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Int. Biodeterior. Biodegrad. 125 (2017) 62–72.
doi:10.1016/j.ibiod.2017.08.009.
[2]. G. Harichandran, S. Prasad, SonoFenton degradation of an azo dye, Direct Red, Ultrason. Sonochem. 29
(2016) 178–185. doi:10.1016/j.ultsonch.2015.09.005.
[3]. R. Sasikala, K. Karthikeyan, D. Easwaramoorthy, I.M. Bilal, S.K. Rani, Photocatalytic degradation of
trypan blue and methyl orange azo dyes by cerium loaded CuO nanoparticles, Environ. Nanotechnol.
Monit. Manag. 6 (2016) 45–53. doi:10.1016/j.enmm.2016.07.001.
[4]. H. Chen, J. Motuzas, W. Martens, J.C. Diniz da Costa, Degradation of azo dye Orange II under dark
ambient conditions by calcium strontium copper perovskite, Appl. Catal. B Environ. 221 (2018) 691–700.
doi:10.1016/j.apcatb.2017.09.056.
[5]. C. Saravanan, R. Rajesh, T. Kaviarasan, K. Muthukumar, D. Kavitake, P.H. Shetty, Synthesis of silver
nanoparticles using bacterial exopolysaccharide and its application for degradation of azo-dyes,
Biotechnol. Rep. 15 (2017) 33–40. doi:10.1016/j.btre.2017.02.006.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
6 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
[6]. S. Dutta, R. Saha, H. Kalita, A.N. Bezbaruah, Rapid reductive degradation of azo and anthraquinone dyes
by nanoscale zero-valent iron, Environ. Technol. Innov. 5 (2016) 176–187. doi:10.1016/j.eti.2016.03.001.
[7]. J. Fan, Y. Guo, J. Wang, M. Fan, Rapid decolorization of azo dye methyl orange in aqueous solution by
nanoscale zerovalent iron particles, J. Hazard. Mater. 166 (2009) 904–910.
doi:10.1016/j.jhazmat.2008.11.091.
[8]. L. Marlina, Sintesis Nanopartikel Besi Valensi Nol sebagai Pereduksi Pewarna Tekstil Cibacron Yellow,
(2008).
[9]. E. Xingu-Contreras, G. García-Rosales, A. Cabral-Prieto, I. García-Sosa, Degradation of methyl orange
using iron boride nanoparticles supported in a natural zeolite, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 7
(2017) 121–129. doi:10.1016/j.enmm.2016.12.003.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 7
Angklung Digital dengan Teknologi Laser
Wahyu Eko Cahyono 1), Dwi Arman Prasetya 1), Anggraini Puspita Sari 1)
1) Teknik Elektro, Universitas Merdeka Malang
Jl. Terusan Dieng No. 62-64, Klojen, Pisang Candi, Sukun, Jawa Timur, 65146
Email : wahyuplant@gmail.com
Abstrak. Alat musik Angklung konvensional adalah alat musik yang umumnya dimainkan oleh lebih dari satu
orang. Dan mempunyai beberapa kelemahan antara lain membutuhkan kekompakan dan banyak latihan serta
memori mengingat dalam memainkan angklung. Sistem musik digital telah dirancang dan diterapkan untuk
menciptakan cara baru bermain musik. Sistem ini menggantikan sistem bermain musik secara tradisional
(Analog) kecara bermain musik secara modern (digital) yang lebih mudah dan hanya dimainkan dengan satu
orang dengan efek sinar laser yang lebih menarik dan tidak monoton untuk disajikan kepada penikmat musik.
Sistem ini terdiri dari laser pointer sebagai pengirim sinyal berupa sinar yang dibiaskan menjadi delapan,
motor stepper sebagai penggerak cermin untuk pembiasan cahaya dari laser, sensor cahaya menerima sinar dan
mengirimkan data pada arduino, sensor jarak sebagai perangkat keras (hardware) dasar perangkat ini untuk
menentukan besaran volume suara. Mikrokontroller Arduino Uno digunakan sebagai komunikasi antara
perangkat keras keperangkat lunak. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) digunakan untuk membangun
komunikasi antara perangkat keras dan perangkat lunak.
Kata kunci : Sensor Cahaya, Sensor Jarak, Motor Stepper.
1. Pendahuluan
Gagasan munculnya rancang bangun Angklung Digital dengan Teknologi Laser ini adalah
memunculkan suatu alat musik tradisional Indonesia yang dimainkan dengan cara modern dan lebih
mudah dengan nada yang sama dengan alat musik angklung melalui software komputer (FL studio).
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi diharapkan dapat diterapkan dalam
menciptakan suatu karya baru dan dapat meningkatkan daya kreatifitas dalam dunia hiburan di era saat
ini.
Pada umumnya orang akan tertarik pada suatu rancangan yang dapat mempermudah suatu pekerjaan.
Musik elektronik akhir-akhir ini menjadi gaya bermusik modern yang unik dan sangat penting untuk
menggabungkan metode sentesis suara baru dan mengganti fungsionalitas metode konvensional.
Dengan kemajuan teknologi saat ini maka berkembanglah suatu ilmu elektronika, sistem kontrol dapat
bekerja secara otomatis maupun manual. Saat ini sistem kontrol banyak digunakan dalam kehidupan
bermasyarakat dan semakin canggih. Dengan kecanggihan sistem kontrol elektronika maka terciptalah
Angklung Digital dengan Teknologi Laser.
1.1 Rumusan Masalah
Alat musik angklung pada umumnya dimainkan lebih dari satu orang untuk menghasilkan bunyi. Alat
ini dirancang untuk menggantikan permainan alat musik ini menjadi hanya dimainkan oleh satu orang
saja dengan menggunakan teknologi dari laser dengan menggunakan kepekaan dari sensor cahaya.
Ketika sinar dari laser dihalangi akan menghasilkan suara angklung dan dikemas menjadi lebih
menarik menggunakan efek dari pembiasan sinar laser.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang dan menciptakan alat musik yang modern, menarik, unik.
Penelitian ini menggunakan pola yang mendukung semua aspek yang dilakukan adalah sebagai
berikut;
1.Bermain artikulasi dengan laser dan sensor sebagai pengendali MIDI universal untuk mengendalikan
timbres yang disintesis warna nada yang berbeda atau dijadikan sampel. Artikulasi meliputi piano /
forte (kontrol kecepatan), vibrato (perubahan pitch berdenyut), tremolo (perubahan kecepatan
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
8 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
denyut) dan glissando (pergeseran pitch kontinyu).
2.Dapat menghasilkan nada dasar yang sesuai dengan nada dasar alat musik tradisional (angklung)
dengan software musik.
1.3 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan permasalahan yang ada, maka batasan masalah yang ada pada penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. Sensor cahaya hanya mengontrol intensitas cahaya.
2. Cahaya laser sebagai pengirim sinyal utama pada mikrokontroler.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat Penelitian ini adalah untuk mengembangkan perusahaan entertainment untuk terus berinovasi
dalam mengikuti persaingan global dalam industri musik dan dapat menghasilkan banyak nada dari
semua alat musik tanpa banyak alat musik konvesional dan bisa sebagai pengganti alat musik asli.
1.5 Tinjauan Pustaka
1.5.1. Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino Uno adalah board sistem minimum berbasis mikrokontroler ATmega 328V jenis AVR
(automatic voltage regulator). Arduino Uno memiliki14 digital input/output (6 diantaranya dapat
digunakan untuk pulse width modulation output ), 6 analog input, 16MHZ osilator kristal, USB, power
jack, dan tombol reset.
Kelebihannya adalah tidak perlu chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloader yang
akan upload program dari computer, Arduino sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga
pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS 323 bisa menggunakannya. Bahasa pemrograman
relatif mudah karena software dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap dan memiliki
modul siap pakai (shield) yang bias ditancapkan pada board Arduino [1].
1.5.2. Sensor Cahaya (LDR)
Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis resistor yang nilai hambatan atau
nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai hambatan LDR akan
menurun pada saat cahaya terang dan nilai hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap.
Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika
menerima sejumlah intensitas cahaya (kondisi terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi
gelap. Naik turunnya nilai hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada
umumnya, nilai hambatan LDR akan mencapai 200 kΩ pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500
Ω pada kondisi cahaya terang. LDR yang merupakan komponen elektronika peka cahaya ini sering
digunakan atau diaplikasikan dalam rangkaian elektronika sebagai sensor pada lampu penerangan
jalan, lampu kamar tidur, rangkaian anti maling, shutter kamera, alarm [2].
1.5.3. Motor Stepper
Motor Stepper adalah motor yang dapat mengubah pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan
motor discret (terputus) yang disebut step (langkah). Satu putaran motor memerlukan 360° dengan
jumlah langkah yang tertentu perderajatnya. Ukuran kerja dari motor stepper biasanya diberikan dalam
jumlah langkah per-putaran per-detik. Motor stepper banyak digunakan dalam bidang industri
terutama dipakai pada suatu mesin atau peralatan kontrol digital yang membutuhkan ketepatan posisi.
Keunggulan motor stepper lainnya adalah frekuensi pulsa input-nya tidak tergantung pada beban.
Perputaran motor stepper adalah perputaran yang diskrit dan arah perputarannya dapat searah ataupun
berlawanan dengan arah jarum jam [3].
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 9
1.5.4. Laser
Laser adalah pilihan praktis karena mereka menyediakan sumber cahaya untuk photocells dan
memungkinkan sistem memiliki kecepatan switching yang cepat. Untuk membuat sinar cahaya
langsung individu, laser adalah sumber yang sesuai karena cahayanya yang koheren. Hal ini juga
mengurangi kemungkinan terjadinya gangguan pada saluran lain. Sistem laser terdiri dari tujuh modul
laser merah individu dengan panjang gelombang yang terlihat (650nm), dengan output daya 5mw [4].
1.5.5. Sensor Jarak (Distance Sensor)
Sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang, dan digunakan untuk mendeteksi suatu
objek tertentu di depannya, Untuk berimprovisasi fungsi instrumen ini, sensor tambahan digunakan.
Tujuannya adalah untuk melacak posisi tangan pengguna, sepanjang sinar laser untuk dapat mengubah
parameter variabel seperti nada-nada [4].
1.5.6. MIDI
MIDI adalah protokol yang memungkinkan instrumen elektronik untuk berkomunikasi dengan alat
musik digital. MIDI sendiri tidak membuat suara, itu adalah protokol dengan serangkaian pesan
seperti "catatan di," "catat," "catatan / nada," "pitchbend". Pesan ini ditafsirkan oleh peralatan MIDI
untuk menghasilkan suara. Instrumen MIDI bisa menjadi perangkat keras seperti keyboard elektronik,
synthesizer atau bagian dari lingkungan perangkat lunak seperti synthesizer virtual. Pesan dapat
dikirim ke instrumen MIDI, seperti PC atau mungkin diteruskan ke synthesizer digital di dalam
keyboard. Saat tombol ditekan, keyboard akan menghasilkan pesan "catatan di". Pesan ini terdiri dari
dua bagian informasi: itulah kunci yang ditekan (disebut "catatan") dan seberapa cepat penekanannya
(disebut "kecepatan") [5].
1.6. Metodologi
1.6.1. Rancangan Alat
Mekanik yang direncanakan adalah sebagai simulasi perangkat pada saat pengujian berlangsung yang
ditunjukan pada Gambar 1. Pada Gambar 1 terdapat satu buah laser yang sejajar dengan motor stepper
yang sudah terpasang cermin untuk pembiasan cahaya laser. Di samping motor stepper ada sensor
cahaya sebagai pembaca intensitas cahaya di setiap sudut yang dihasilkan oleh pantulan sinar laser
dari cermin. Sensor jarak berfungsi sebagai pengontrol volume dengan menentukan jarak jauh dekat.
Gambar 1. Rancangan Mekanik
1.6.2. Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Program Studi Teknik Elektro Universitas Merdeka Malang
dan dilakukan selama dua bulan yaitu bulan Nopember hingga Desember 2017. Perangkat-perangkat
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
10 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
penelitian yang digunakan dalam penelitian dapat ditujukkan pada Gambar 1 dan Gambar 2. Gambar 1
merupakan skema penelitian dan Gambar 2 merupakan susunan perangkat penelitian. Pertama sinyal
listrik (power supply) masuk ke motor stepper, laser, Arduino, sensor cahaya, sensor jarak. Cara kerja
alat ini adalah laser menembakkan sinar pada cermin yang dipasang pada motor stepper untuk
menghasilkan pembiasan/pengolahan satu sinar menjadi delapan sinar bias dengan sudut berbeda.
Sensor cahaya mengrimkan sinyal ke arduino apabila penbacaan intensitas cahaya naik pada sudut
tertentu dan arduino mengirimkan sinyal ke software FL studio untuk menghasilkan nada dasar
angklung. Sensor jarak membaca jarak dari pemain musik untuk menentukan besaran volume.
Gambar 2. Skema Perancangan Alat
2. Pembahasan
Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan data-data hasil pengujian. Pengujian yang dilakukan
meliputi pengujian sensor cahaya (LDR), sensor jarak (Distance Sensor), motor stepper.
2.1. Pengujian pada sensor cahaya (LDR)
Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kepekaan pembacaan intensitas cahaya,sehingga
diketahui jarak efektif pembacaan dari sensor agar data yang dikirim akurat dan tidak mengalami eror
atau hilang. Pengujian dilakukan dengan cara menghitung hambatan pada ruangan terang dan ruangan
gelap. Rangkaian pengujian ditunjukkan pada Gambar 3 dan hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel
1.
Gambar 3. Rangkaian pengujian sensor cahaya (LDR)
Laser
Arduino Uno
LDR
Jarak
MIDI PC
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 11
Tabel 1. Hasil Pengujian sensor cahaya (LDR)
No Pencahayaan
(Lux) Resistansi (ohm) Tegangan (V) Output
1 838 400 6 Off
2 442 8000 6 Off
3 0 9000 6 On
2.2. Pengujian pada sensor jarak (Distance Sensor)
Tujuan dari pengujian sensor jarak adalah untuk menguji kepekaan pembacaan sensor. Jarak pengujian
sensor dari jarak 0 sampai 100 cm, Pengujian ini dilakukan dengan mikrokontroler arduino uno.
Rangkaian dan cara pengujian ditunjukkan pada Gambar 4 dan hasil ditunjukkan pada Tabel 2.
Langkah yang dilakukan untuk pengujian sensor adalah sebagai berikut:
1. VCC dan GND disambung dengan power
2. Menghubungkan LED dengan VCC GND arduino uno
3. Upload program sensor untuk arduino
4. Amati LED
5. Amati data yang ditampilkan arduino lewat monitoring
Gambar 4. Rangkaian pengujian sensor jarak
Tabel 2. Hasil Pengujian sensor jarak (Distance Sensor)
No Settingan program
(cm) Jarak (cm) Indikator / LED Hasil
1 5 5,5 On Ok
2 25 24,5 On Ok
3 50 50,5 Off Ok
2.3. Pengujian motor stepper
Pada penelitian ini, nilai sudut tertentu diperlukan untuk membiaskan satu sinar laser menjadi delapan
sinar sesuai dengan jumblah nada dasar angklung. Nilai sudut tersebut diperoleh dari pengaturan delay
arduino, serta tryal and error untuk menghasilkan bias sinar laser yang terbaik. Sehingga diperoleh
nilai sudut 15 derajat. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk menguji keakuratan sudut yang
dihasilkan motor stepper untuk pembiasan cahaya laser yang ditembakkan pada cermin, untuk
mengolah satu sinar menjadi delapan sinar bias dan masing-masing sinar mempunyai nada yang
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
12 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
berbeda. Perancangan rangkaian pengujian ditunjukkan pada Gambar 5. Dan pada Gambar 6 adalah
pengujian pada alat.
Gambar 5. Pengujian Sudut Motor Stepper
Gambar 6. Pengujian alat
3. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan hasil perancangan, pembuatan dan pengujian alat, maka diambil kesimpulan dan saran
sebagai berikut:
3.1. Kesimpulan
1. Laser angklung dibangun dengan mikrokontroler arduino uno, merupakan perpaduan
gelombang mekanik dengan gelombang elektromagnetik hal itu dikarenakan cahaya yang
dihasilkan oleh laser.
2. Laser angklung ini masih memiliki banyak ruang untuk pengembangan seperti penambahan
variasi oktaf pada nada, warna laser, output suara.
3.2. Saran
1. Untuk rancang bangun alat ini bisa menggunakan laser yang lebih tinggi intensitas cahayanya,
supaya bisa menghasilkan sinar yang lebih jelas.
2. Software musik FL studio yang digunakan juga bisa di modifikasi dengan suara alat musik
konvesional lain seperti efek gitar, drum, dan lain-lain.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 13
Daftar Pustaka
[1]. Andi ardiansyah, “Rancangan Bangun Elevator Menggunakan Mikrokontroler Arduino ATmega328”,
Jurnal Teknologi Elektro, September 2013.
[2]. jurnal.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-ldr-light-dependent-resistor-dan cara mengukurnya/ Oktober.
2015.
[3]. Motisan, R , "HC-SR04 Sonar with Atmega8 microcontroller". RetrievedNovember , 2012.
[4]. Joseph A. Paradiso “Electronic Music Interfaces: New Ways to Play”, IEEE Spectrum 2012. ISSN
0018-9235.
[5]. Pengembangan MIDI Controller berbasis microcontroller dengan mekanisme sentuh oleh Angki
Norpebriansyah Pratama.Universitas Negeri Yogyakarta. 2015.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
14 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
RANCANG BANGUN PERINTAH SUARA PADA KOMPOR LISTRIK
Maya Ervinasari 1), M. Taufiqurrohman, S.T., M.T. 2)
1),2)Teknik Elektro, Universitas Hangtuah Surabaya
Jl. Arif Rahman Hakim No. 150, Surabaya
Email : Mayaervinasari@gmail.com
Abstrak. Pengontrol Kompor Listik Otomatis merupakan suatu alat kontrol yang digunakan untuk menentukan
waktu setiap masakan sesuai dengan jenis yang akan di masak pada saat memasak dengan kompor listrik.
Tujuan dari pembuatan kompor listrik dengan perintah suara ini adalah mematikan kompor secara otomatis
berdasarkan berapa lama waktu yang di butuhkan disertai dengan perintah suara dalam menentukan masakan
apa yang akan di masak sehingga dengan begitu pengguna hanya perlu mengucapkan perintah dalam memasak
dan waktu memasak makanan akan di atur secara otomatis sesuai jenis makanan yang di masak berdasarkan
perintah yang di ucapkan. Pengolahan suara untuk mengenali adanya perintah suara yang dideteksi yang sering
disebut dengan Speech Recognition Technology adalah sebuah teknologi yang bekerja dengan cara menangkap
suara manusia kemudian sistem akan membandingkan antara informasi masukkan yang sudah dengan informasi
yang tersimpan dalam database. Digunakan modul EasyVR sebagai modul pengenalan suara. Serta
Mikrokontroler sebagai pusat kendali kompor listrik dan Relay yang berfungsi sebagai saklar yang
mengaktifkan dan menonaktifkan kompor listrik. Hasil uji coba pada saat memanaskan zat cair dengan suhu dan
waktu kematangannya akan diperoleh lama waktu yang dibutuhkan.
Kata kunci : Kompor Listik , Pengontrol waktu, Speech Recognition Technology, EasyVR, Mikrokontroler,
Relay.
Pendahuluan
Teknologi telah merambah ke banyak aspek kehidupan. Perambahan tersebut mulai gaya hidup.
Dalam gaya hidup, teknologi berkembang untuk membuat aktivitas manusia menjadi lebih praktis dan
efisien. Pengolahan suara digital dikontrol dengan aplikasi untuk mengenali adanya perintah
suara yang dideteksi, yang sering disebut dengan Speech Recognition Teknologi ini bekerja
dengan menangkap suara manusia yang diubah menjadi format digital sehingga dapat
diterjemahkan dalam suatu sistem. Sistem kompor listrik dengan perintah suara adalah sebuah
inovasi dalam dunia memasak makanan yang digunakan untuk memasak maupun memanaskan
makanan, dimana dengan menggunakan kompor listrik perintah suara ini kita dapat memasak masakan
dengan perintah sesuai dengan type beberapa masakan yang akan di sediakan pada beberapa menu
perintah suara yang di simpan pada kompor listrik tersebut.
Dengan kompor listrik perintah suara maka makanan yang akan di masak dapat kita diamkan sampai
matang dengan sendirinya sehingga kita dapat melakukan aktifitas lainnya. Dimana makanan yang di
panaskan akan di delay dengan waktu tertentu masa pemanasan makanan tersebut sehingga makanan
akan matang sesuai keinginan kita karena delay timer sudah di sesuaikan dengan jenis makanan yang
akan di masak. Dalam hal ini dengan menggunakan beberapa perintah yang sudah di simpan pada data
base suara modul easyVR speech recognition.
Oleh karena itu, penulis melakukan penelitian dalam merancang kompor listrik dengan perintah suara
tersebut. Dengan menggunakan modul EasyVR untuk menerima perintah suara dan akan mengolah
suara sesuai data base, Arduino Uno sebagai menentukan timer masakan dan relay pada element
pemanas sebagai objek pengujian. Sistem ini diharapkan dapat memudahakan pengguna dalam
memasak dan melakukan aktifitas lain di dalam rumah.
Rumusan Masalah
Pada tugas akhir kali ini yang menjadi rumusan masalah antara lain:
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 15
1. Bagaimana cara sistem mencocokan suara dengan database perintah yang sudah ada?
2. Bagaimana cara sistem melakukan proses memasak sesuai perintah yang diberikan?
3. Bagaimana cara meminimalisir kematangan makanan yang berlebihan karena lupa mematikan
kompor?
4. Bagaimana cara mengefisienkan waktu dan tenaga dalam memasak dan menyelesaikan urusan
rumah lainnya?
5. Bagaimana cara mengamankan proses memasak agar tidak terjadi kebakaran akibat terlalu lama
memanaskan makanan dan mengakibatkan makanan tersebut terbakar.
Tujuan
Di adakan Penelitian ini dengan tujuan sebagai berikut:
1. Dengan di rancangnya alat ini maka pemanasan masakan dapat sesuai dengan tingkat kematangan
masakan berdasarkan waktu matang masakan tersebut dengan perintah suara.
2. Dengan di rancangnya alat ini maka dapat menghindari waktu pemasakan makanan yang berlebih
(masakan gosong) Karena lupa mematikan kompor listrik.
3. Dengan bekerjanya alat ini maka akan memudahkan pekerjaan manusia dalam memasak hanya
dengan perintah suara yang diucapkan. Serta kompor yang otomatis off dengan sendirinya sesuai
dengan timer yang ada.
Metodologi Penelitian
Dalam penyusunan alat ini didasarkan terhadap masalah yang bersifat aplikatif, yaitu perencanaan dan
perealisasian sistem agar dapat menampilkan urutan kerja sesuai dengan yang direncanakan dan
mengacu pada rumusan masalah. Pada alat ini mikrokontroler memiliki peranan sebagai pemprosesan
sinyal atau otak dari kompor listrik sehingga menyalakan dan mematikan kompor listrik dapat sesuai
dengan intruksi yg di berikan. Untuk pengisian sampling suara di dalam EasyVR maka kita dapat
memanfaatkan aplikasi bawaan yaitu EasyVR Commander yang dapat di download pada web di
internet.
Tinjauan Pustaka
Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai teori-teori tentang pembuatan rancang bangun perintah suara
pada kompor listrik yang akan digunakan adalah sebagai berikut
Mic Condensor
Mic condenser merupakan komponen elektronik yang menyimpan energi dalam medan elektrostatik,
microphone jenis ini juga merupakan transducer yang menggunakan bahan dasar kapasitor yang
berfungsi mengubah energi akustik menjadi energi listrik.[1]
Gambar 1. Mic Condenser
EasyVR Speech Recognition
EasyVR merupakan modul voice recognition multi-fungsi. Dapat digunakan pada banyak aplikasi
pengontrolan yang membutuhkan pendeteksian bukan hanya suara melainkan percakapan .EasyVR
merupakan generasi penerus setelah kesuksesan generasi pertamanya di pasaran yaitu VRBot. Modul
ini dapat digunakan atau dihubungkan dengan board mikrokontroler Arduino. Bentuk fisik EasyVR
ditunjukkan dalam Gambar 2.[2]
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
16 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Gambar 2. EasyVR speech Recognition
Arduino Uno
Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital
input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, pemrograman
di arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat
lanjut. hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB. [3]
Gambar 3. Arduino Uno
Driver Relay
Rangkaian driver relay berfungsi untuk menyalakan dan mematikan relay AC 220v yang dihasilkan
dari port paralel I/O pada driver relay tersebut.
Gambar 4. Driver Relay
Cara kerja relay sendiri dengan cara relay akan dihubungkan diantara rel positif dan juga kolektor dari
transistor. Sinyal input akan melewati komponen resistor 1 K ke dasar transistor. Ketika sinyal input
masuk, tentu saja sirkuit akan bekerja dan akan menarik relay.[4]
Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen
Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil)
dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).[5]
Gambar 5. Relay
Kompor Listrik
Kompor listrik adalah kompor yang bekerja dengan prinsip induksi sehingga kompor tidak akan
mengeluarkan bara api yang berkobar tetapi masakan bisa matang.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 17
Gambar 6. Kompor Listrik
Kompor jenis ini memiliki elemen pemanas yang di tempatkan dalam kepala kompor. Saat di
hubungkan ke sumber listrik dan di hidupkan, maka aliran listrik akan dapat mengalir ke dalam
elemen tersebut dan menghasilakan panas.[6]
Perancangan dan Pembuatan Alat
Perancangan Desain Sistem Elektronika
Gambar 7 Diagram Blok Perancangan Kompor Listrik dengan Perintah suara
Sinyal dari mic codenser akan di teruskan menuju ke modul EasyVR Speech Recognition untuk di
proses dalam hal ini sinyal hasil konversi suara pada easyVR speech Recognition akan di samakan
dengan sample data suara yg sebelumnya sudah di simpan pada database EasyVR. Mikrokontroler
utama berupa Arduino Uno bekerja mengatur dan mengolah data dari modul EasyVR untuk di
sesuaikan dengan timer yang sudah di program pada mikrokontroller. sehingga Relay akan berada
pada keadaan aktif (On) sesuai berapa timer yang sudah di cocokan dengan perintah suara serta
kompor akan (Off) dengan sendirinya sesuai dengan habisnya timer tersebut.
Perancangan Sistem Voice Recognition Menggunakan EasyVR
Perancangan ini bertujuan untuk mengambil sample suara yang akan disimpan didalam modul
EasyVR. Pengambilan sampel suara dilakukan melalui PC dengan software bawaan dari EasyVR yaitu
EasyVR Commander.
Gambar 8. Pemberian sample suara
Gambar 9. Tampilan kegagalan suara
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
18 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Pengambilan sample suara dilakukan sebanyak dua kali dengan kondisi ideal atau tidak adanya noise,
variasi kata dan intonasi disetiap pengucapan relatif sama menghasilkan kesuksesan tinggi dalam
pengambilan sample dengan tidak adanya error. Kegagalan menerima variasi suara kedua dengan
variasi pengucapan suara pertama akan menimbulkan kegagalan.
Gambar 10. Tampilan pada folder sample suara
Pengujian Pemberian perintah
Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan serta prosentase dari EasyVR
dalam menerima perintah suara baik dari perintah suara orang yang sama maupun dari orang yang
berbeda. Setiap pemberian perintah dilakukan 10 kali per perintah dengan jarak yang bervariasi namun
tetap dalam kisaran 3cm sampai 200cm dari sensor microphone untuk setiap pengambilan data.
Tabel 4.2. Hasil pengujian pemberian perintah dari orang yang sama dengan sampling pada EasyVR.
Percobaan
ke
Kalimat perintah oleh : Maya Ervina
(kata “KOMPOR”) (kata “NYALA/ON”) (kata “MATI/OFF”)
Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil
1 √ - √ - √ -
2 √ - √ - √ -
3 √ - √ - √ -
4 √ - √ - √ -
5 √ - √ - - √
6 √ - √ - √ -
7 - √ √ - √ -
8 √ - √ - √ -
9 √ - - √ - √
10 √ - √ - √ -
Keberhasilan : 86.666 %
Tabel 4.3. Hasil pengujian pemberian perintah dari orang yang berbeda.
Percobaan
ke
Kalimat perintah oleh : Novi Zahrotun
(kata “KOMPOR”) (kata “NYALA/ON”) (kata “MATI/OFF”)
Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil
1 - √ √ - - √
2 √ - √ - √ -
3 √ - √ - - √
4 √ - - √ √ -
5 √ - √ - √ -
Keberhasilan : 73.333 %
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 19
3. Kesimpulan
1. Metode pengambilan sample suara pada modul EasyVR dilakukan sebanyak 2 kali menggunakan
EasyVR Commander dengan variasi pengucapan relatif sama pada setiap kata dengan jarak yang
tetap dalam kisaran 3cm sampai 200cm dari sensor microphone.
2. Modul EasyVR dengan prosentase keberhasilan sebesar 73.333 % jika menerima perintah suara
dari orang yang berbeda dengan variasi pengucapan yang relatif sama. Kegagalan dalam
pencocokan perintah suara disebabkan oleh pengucapan tutur kata yang kurang jelas dan terlalu
besar atau terlalu kecil volume suara yang diberikan.
3. Kesalahan yang sering terjadi pada proses pengucapan perintah adalah perbedaan intonasi suara
yang pada saat pemberian perintah tidak sesuai dengan pada saat proses sampling suara,
menyebabkan perintah tidak dikenali dan harus di ulangi 2 sampek 3 kali.
Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada Allah Yang Maha Esa, yang melancarkan sampai terselesainya penelitian ini.
Terima kasih kepada kedua Orang Tua, yang selalu memberikan dukungan dan doanya.
Terima kasih kepada dosen Universitas Hang Tuah Surabaya khususnya Teknik Elektro, atas
bimbingan yang diberikan hingga terselesaikannya penelitian ini.
Terima kasih kepada rekan rekan angkatan 2013, yang membantu dalam mencarikan solusi atas
kesulitan yang penulis hadapi.
Daftar Pustaka
[1]. Datasheet, 2015. Miccondenser. https://alldatasheet.com/datasheet-pdf . Diakses pada 16 September
2017.
[2]. Tigal, 2012. User Manual EasyVR.http://www.veear.eu/.Austria: TIGAL KG, Maret 3,2014.
[3]. Datasheet, 2015. Arduino uno, http://datasheet.octopart.com/A000066-Arduino-datasheet-38879526.pdf.
Diakses pada 18 oktober 2017.
[4]. Datasheet, 2015. Driver relay, http://allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets.pdf/. Diakses pada 18
oktober 2017.
[5]. Datasheet, 2015. relay , http:// alldatasheet.com/datasheet-pdf/. Oktober 18,2017.
[6]. Abu, 2014. Pengertian kompor listrik. http://akhdanazizan.com/. Diakses pada 30 September 2017.
[7]. Jatra Kurnia Ardi, 2014. Implementasi Sistem Voice Recognition pada Robot Pemindah Objek sebagai
Sistem Navigasi. Diakses pada tanggal 24 oktober 2017
[8]. Desy Fajrianti, 2014. Aplikasi pengenalan suara sebagai pengendali peralatan listrik berbasis arduino uno.
Diakses pada 19 oktober 2017.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
20 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
PERBANDINGAN ALGORITME-ALGORITME PEMBELAJARAN
MESIN PADA KLASIFIKASI SMS SPAM
Edi Zuviyanto 1), Teguh Bharata Adji2), Noor Akhmad Setiawan 3)
1),2),3 )Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi FT UGM
Jl. Grafika No.2 Kampus UGM
Email : edi.ti14@mail.ugm.ac.id
Abstrak. Short Message Service (SMS) merupakan salah satu media komunikasi yang termurah. Dengan
murahnya tarif layanan SMS, membuat pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab menggunakannya untuk
kepentingan bisnis dan tindak kejahatan. Hal ini, menyebabkan kerugian bagi masyarakat yang menggunakan
layanan SMS. Oleh karena itu, diperlukan teknik klasifikasi teks untuk membedakan pesan SMS yang berisi
spam dan bukan spam (ham). Beberapa penelitian sudah dilakukan untuk mengklasifikasikan SMS spam dan
ham. Namun, belum ditemukan algoritme klasifikasi yang baik untuk klasifikasi SMS spam. Penelitian ini
bertujuan untuk mencari algoritme klasifikasi yang baik untuk klasifikasi SMS spam dengan membandingkan
beberapa algoritme klasifikasi machine learning. Beberapa algoritme tersebut yaitu C4.5, KNN, NBC, dan SVM.
Penelitian dilakukan dengan beberapa langkah yaitu pengumpulan data, preprocessing, pembobotan fitur,
klasifikasi, evaluasi dan perbandingan akurasi. Hasilnya, pengujian klasifikasi SMS dengan menggunakan
algoritme SVM memiliki tingkat akurasi lebih baik daripada menggunakan algoritme C4.5, KNN maupun NBC.
Nilai akurasi yang diperoleh dengan menggunakan metode SVM sebesar 94,60%, sedangkan nilai akurasi
dengan menggunakan metode C4.5, KNN dan NBC berturut-turut sebesar 85,86%, 77,50% dan 86,10 %.
Kata kunci : Klasifikasi, SMS spam, Naive bayes classifier, Support vector machine, C4.5, KNN.
1. Pendahuluan
Short Message Service (SMS) merupakan salah satu media komunikasi yang masih banyak digunakan,
karena mekanisme penggunaannya sangat mudah. Selain itu, tarif dari layanan SMS sangat murah dan
masih basnyak bonus yang diberikan kepada pengguna [1]. Namun, adanya tarif SMS yang murah dan
banyaknya bonus SMS menyebabkan adanya pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab untuk
melakukan tindak kejahatan seperti SMS penipuan. SMS tersebut termasuk dalam salah satu jenis
SMS spam.
SMS spam merupakan SMS yang tidak diinginkan oleh penerima [2]. Biasanya informasi yang
terdapat pada SMS spam bertujuan untuk pemasaran, promosi, pengiklanan, penipuan dan lain-lain
[3]. Hal itu, menyebabkan kerugian bagi masyarakat pengguna layanan SMS. Salah satu yang bisa
dilakukan untuk mengatasi SMS spam adalah dengan melakukan klasifikasi SMS spam dan non spam
(ham). Klasifikasi ini dilakukan untuk membedakan pesan yang berisi spam dan ham. Sehingga
pengguna handphone tidak dirugikan dengan adanya SMS spam.
Beberapa penelitian sudah dilakukan untuk mengatasi masalah SMS spam diantaranya yaitu penelitian
yang dilakukan oleh Dewi [4] , dimana algoritme yang digunakan untuk klasifikasi SMS spam dan
ham adalah naïve bayes classifier (NBC). NBC merupakan salah satu algoritme yang efektif
digunakan untuk klasifikasi teks dengan jumlah yang besar. Dalam penelitian [4] menggunakan
RapidMinner untuk mencari konfigurasi terbaik NBC untuk mencapai tingkat akurasi yang maksimal.
Kemudian, NBC juga digunakan oleh Indiarto [5] untuk mengklasifikasi SMS spam dan ham dengan
term frequency(TF) sebagai metode pembobotan fitur. Hasilnya, NBC dapat memberikan tingkat
akurasi yang cukup untuk menyaring SMS yang masuk.
Selanjutnya, penelitian tentang SMS spam juga dilakukan oleh Apandi [6] dengan menggunakan
algoritme Support Vector Machine (SVM) untuk klasifikasi SMS spam dan ham. Penelitian ini
menggunakan metode evaluasi yaitu K-fold Cross Validation (K-fold). Beberapa referensi
menyebutkan bahwa SVM akan memberikan hasil ketepatan klasifikasi yang lebih baik bila
dikombinasikan dengan teknik partisi data K-fold Cross Validation [7].
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 21
Ada pun beberapa penelitian tentang klasifikasi teks yang mempunyai hasil performa yang tidak kalah
bagus dengan SVM dan NBC yaitu Gata [8] mengusulkan algoritme K-Nearest Neighbor (KNN)
untuk mangklasifikasikan SMS pada aplikasi SMS gateway yang digunakan oleh LKBN ANTARA.
Hasil nilai akurasi yang didapat sangat baik yaitu sebesar 96,15%. Kemudian, penelitian [9] tentang
perbandingan performa dari beberapa algoritme antara lain svm, neural network, naïve bayes dan C4.5
untuk mengklasifikasikan spam email. Hasil terbaik diperoleh saat menggunakan algoritme C4.5
untuk klasifikasi spam email.
Dari semua hasil penelitian yang sudah dilakukan, belum ditemukan algoritme klasifikasi yang tepat
untuk klasifikasi SMS spam. Oleh karena itu, dilakukan perbandingan tingkat akurasi dari beberapa
algoritme klasifikasi untuk mengklasifikasikan SMS ke dalam kelas SMS spam dan ham. Beberapa
algoritme klasifikasi yang digunakan yaitu C4.5, KNN, NBC dan SVM.
2. Metode
Metode penelitian yang diusulkan pada penelitian ini yaitu pengumpulan data, preprocessing,
pembobotan fitur, klasifikasi, dan evaluasi. Preprocessing masih memiliki sub-proses lagi yaitu case
folding, normalisasi kalimat, stopword removal, dan stemming. Berikut penjelasan beberapa proses
dan sub-proses pada metode penelitian yang diusulkan.
2.1 Pengumpulan Data
Penelitian ini menggunakan sebagian besar data dari penelitian Mair [10] dan sebagian lagi
mengambil data SMS yang baru dari handphone. Data SMS yang digunakan sebanyak 100 SMS yang
terdiri dari 50 SMS spam dan 50 SMS ham. Data tersebut masih belum tersetruktur sesuai kebutuhan
proses klasifikasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemrosesan teks atau preprocessing.
2.2 Preprocessing
Pemrosesan teks (Preprocessing) bertujuan untuk mengubah data yang belum terstruktur menjadi data
yang tersetruktur sesuai kebutuhan proses mining. Preprocessing yang dilakukan, diantaranya adalah :
Case Folding
Case folding yaitu proses untuk mengubah huruf dari isi SMS menjadi huruf kecil semua, sehingga
SMS tidak ada yang memiliki huruf kapital. Pada penelitian ini semua huruf dirubah ke dalam huruf
kecil.
Normalisasi Kalimat
Normalisasi kalimat merupakan proses untuk menormalkan kalimat yang gaul menjadi normal,
sehingga kalimat dapat dipahami dan sesuai dengan KBBI [11] . Data SMS yang digunakan masih
banyak kalimat atau kata-kata gaul yang masih sulit dipahami. Hasil dari normalisasi kalimat akan
terlihat beberapa kata gaul yang memiliki makna yang sama dengan yang normal.
Stopword Removal
Proses ini berfungsi untuk menghilangkan kata-kata yang tidak mempengaruhi secara signifikan dalam
proses klasifikasi. Stopword dapat berupa kata depan, kata penghubung, dan kata pengganti [12] .
Misalnya kata yang, ini, dari, dengan, ke, di, dan sebagainya.
Stemming
Proses ini berfungsi untuk mengubah kata yang berimbuhan menjadi sebuah kata dasar. Pada
penelitian ini, semua kata pada isi SMS akan diubah kedalam kata dasar.
2.3 Pembobotan Fitur
Penelitian ini menggunakan metode pembobotan fitur Term Frequency – Inverse Document
Frequency (TF-IDF). TF-IDF adalah metode pembobotan fitur yang menghitung bobot dari kata atau
istilah (term) yang muncul dalam sebuah dokumen. Nilai bobot kata pada metode TF-IDF didapat
dari hasil perkalian antara nilai TF dengan nilai IDF. Proses pembobotan dari term yang ada
menggunakan persamaan sebagai berikut :
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
22 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
…………………………………………(1)
dimana,
= frekuensi term t pada dokumen d.
= Inverse document frequency (idf)
= banyaknya dokumen
= banyaknya dokumen yang memiliki term t.
3 Klasifikasi
Klasifikasi adalah sebuah proses untuk mencari model atau fungsi yang menjelaskan dan membedakan
kelas dari data dengan tujuan untuk melakukan prediksi dari kelas suatu objek dimana tidak diketahui
label dari kelas tersebut. Model ini berasal dari analisis dari kumpulan training data atau objek data
dimana kelas dari label sudah diketahui. Pada penelitian ini, metode klasifikasi yang digunakan yaitu
C4.5, KNN, Naive Bayes Classifier (NBC) dan Support Vector Machines (SVM).
Algoritme C4.5 merupakan salah satu algoritme yang digunakan untuk membentuk pohon keputusan.
Algoritme ini mempunyai kelebihan misalnya dapat mengolah data numerik dan diskret, dapat
menangani nilai atribut yang hilang. Berikut persamaan untuk membentuk pohon keputusan dengan
algoritme C4.5. Sebelum menghitung nilai gain, terlebih dahulu menghitung nilai entropy. Untuk
menghitung nilai entropy menggunakan persamaan berikut:
…………………………….(2)
dimana, S adalah himpunan kasus, n adalah jumlah partisi S, pi proporsi dari Si terhadap S
Kemudian hitung nilai Gain dengan persamaan berikut :
……………………(3)
dimana,
S = himpunan kasus
A = atribut
N = jumlah partisi S
|Si| = jumlah kasus pada partisi ke-i
|S| = jumlah kasus dalam S
KNN merupakan suatu pendekatan klasifikasi yang mencari semua data latih yang relatif mirip dengan
data uji [8]. Prinsip kerja KNN yaitu mencari jarak terdekat antara data yang akan dievaluasi dengan K
tetangga terdekatnya dalam data pelatihan. Berikut persamaan pencarian jarak menggunakan
Euclidean [8] :
…………….……………………(4)
Dimana matriks d(x,y) adalah jarak skalar dari kedua vektor x dan y dari matriks dengan ukuran d
dimensi.
NBC merupakan sebuah metode klasifikasi yang menerapkan teorema Bayes yang berdasarkan nilai
probabilitas [13]. NBC menyediakan algoritme yang efisien dan sederhana. Selain itu, NBC memiliki
kelebihan yaitu hanya memeriksa training data sekali serta hanya memerlukan training data yang
sedikit untuk mengestimasi parameter seperti rerata dan variansi variabel. NBC dirumuskan dengan
persamaan berikut :
………………...…………………….(5)
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 23
dimana,
X = data dengan kelas yang belum diketahui.
Y = hipotesis data X merupakan suatu kelas spesifik.
P(Y|X) = probabilitas hipotesis Y berdasar kondisi X.
P(Y) = probabilitas awal hipotesis Y (prior probability)
P(X|Y) = probabilitas X berdasar kondisi pada hipotesis Y.
P(X) = probabilitas dari X.
SVM merupakan algoritme klasifikasi yang menggunakan ruang hipotesis berupa fungsi-fungsi linear
dalam sebuah ruang berdimensi fitur tinggi. SVM memiliki tujuan menemukan fungsi pemisah terbaik
antara kelas. Fungsi pemisah paling baik apabila fungsi pemisah yang menghasilkan nilai margin
paling besar antara dua vektor dari dua kelas yang berbeda dan berada ditengah-tengah kedua vektor
tersebut. Dalam penelitian ini, fungsi pemisah yang dicari adalah fungsi linear. Fungsi linear dapat
dicari dengan persamaan berikut :
………….…………………………(6)
dimana,
= vektor untuk hyperplane
x = nilai vektor masukan
= bias yang merepresentasikan posisi relatif terhadapt pusat koordinat.
4 Evaluasi
Evaluasi dilakukan untuk mengukur kelayakan dari model yang dikembangkan, sehingga akan
diketahui apakah layak atau tidak untuk diimplementasikan dalam klasifikasi SMS spam. Untuk
mengukur kinerja dari model klasifikasi SMS spam yaitu dengan menghitung akurasi. Untuk
menghitung akurasi dapat menggunakan confusion matrix sebagai pengukuran kinerja dari suatu
model.
Tabel 1. Confusion matrix dengan dua kelas
Kelas Terklasifikasi
Spam Ham
Spam True Positive (TP) False Negative (FN)
Ham False Positif (FP) True Negative (TN)
Berdasarkan nilai True Positive (TP), False Positive (FP), True Negative (TN), dan False Negative
(FN) pada tabel Confusion matrix maka dapat diperoleh nilai akurasi. Nilai akurasi menggambarkan
seberapa akurat sistem dapat mengklasifikasikan data secara benar. Dengan kata lain, nilai akurasi
merupakan perbandingan antara data yang terklasifikasi secara benar dengan keseluruhan data. Berikut
persamaan untuk mencari nilai akurasi berdasarkan confusion matrix.
…………………………………. (7)
Metode evaluasi yang digunakan yaitu 30-Stage 10-Cross Fold Validation. Dimana metode 10-Cross
Fold Validation diulang sebanyak 30 kali (30-Stage 10-Cross Fold Validation) dengan pengacakan
data latih dan data uji pada setiap iterasinya. Keseluruhan proses metode penelitian yang digunakan
dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
24 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Preprocessing
Dataset
Case FoldingNormalisasi
KalimatStopword Removal
Stemming
TF-IDFPembobotan
Fitur
Data Latih
Data Uji
Naïve Bayes
30 stage 10 Folds Cross Validation
Support Vector
MachineC4.5
AkurasiEvaluasi
Perbandingan Akurasi
Klasifikasi
Pra-Proses
K-Nearest Neighbor
Gambar 1. Diagram blok perbandingan algoritme klasifikasi
3. Pembahasan
Penelitian ini dilakukan menggunakan laptop dengan spesifikasi CPU Intel Core i5 2.60 GHz, RAM 8
GB dan dengan sistem operasi Microsoft Windows 7 Profesional 64 bit. Bahasa pemrograman yang
digunakan yaitu python dengan bantuan pustaka sastrawi dan pustaka sklearn. Pustaka sastrawi
berasal dari github yaitu https://github.com/sastrawi/sastrawi yang digunakan untuk
mengimplementasikan proses stemming. Pustaka sklearn digunakan untuk mengimplementasikan
proses pembobotan fitur, klasifikasi dan evaluasi.
Setelah dilakukan klasifikasi terhadap dataset SMS spam dengan menggunakan algoritme C4.5, KNN,
NBC dan SVM, maka hasil pengujian tingkat akurasi dengan pengujian 30 stage 10-fold cross
validation dapat dilihat pada Tabel 2.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 25
Tabel 2. Perbandingan akurasi algoritme klasifikasi (%)
Stage C4.5
KNN
(K=1) NBC SVM
1 89,00 80,00 83,00 93,99
2 84,00 76,00 76,00 92,99
3 87,00 70,99 86,00 93,99
4 87,00 76,00 92,99 95,99
5 87,00 78,00 94,99 95,99
6 85,99 79,00 92,00 92,99
7 79,00 79,00 87,00 93,99
8 83,99 75,00 77,00 90,99
9 90,00 77,00 91,99 93,99
10 88,00 77,00 94,99 93,99
11 85,99 82,99 80,00 89,99
12 85,99 76,00 84,99 93,99
13 81,00 73,99 83,00 93,99
14 83,00 81,00 81,00 94,99
15 87,00 75,00 81,00 94,99
16 84,99 73,99 89,00 96,99
17 87,00 80,00 80,00 95,99
18 88,00 73,99 85,99 94,99
19 84,00 77,00 87,00 93,99
20 87,00 73,99 85,99 92,99
21 86,00 81,00 87,00 92,99
22 88,00 76,00 84,99 94,99
23 85,99 78,00 78,00 94,99
24 81,00 77,00 81,00 92,99
25 90,99 76,00 94,99 93,99
26 89,00 82,00 93,99 94,99
27 82,00 78,00 83,00 92,99
28 83,00 78,00 95,99 94,99
29 88,00 85,99 82,99 92,99
30 87,00 77,00 87,00 93,99
Mean 85,86 77,50 86,10 94,06
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa algoritme SVM menghasilkan tingkat akurasi tertinggi dari pada
algoritme C4.5, KNN dan NBC dari setiap pengujian sebanyak 30 kali (stage). Selain itu, hasil rerata
nilai akurasi yang paling tinggi adalah algoritme SVM dengan rerata nilai akurasi rata-rata sebesar
94,06%. Ini menunjukkan bahwa tingkat akurasi algoritme SVM paling baik dari pada algoritme C4.5,
KNN dan NBC dalam mengklasifikasikan SMS spam.
Untuk lebih memudahkan pengamatan perbedaan tingkat akurasi yang dihasilkan oleh keempat
algoritme klasifikasi dengan pengujian 30 stage 10-fold cross validation diatas, nilai akurasi yang
dihasilkan ditampilkan dalam bentuk grafik yang dapat diliat pada Gambar 2.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
26 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Gambar 2. Grafik perbandingan akurasi algoritme klasifikasi
4. Simpulan
Hasil dari perbandingan algoritme klasifikasi antara C4.5, K-Nearest Neighbor (KNN), Naïve Bayes
Classifier (NBC) dan Support Vector Machine (SVM) didapatkan algoritme klasifikasi paling baik
yaitu SVM dengan tingkat akurasi sebesar 94,06%. Kemudian, diikuti oleh algoritme NBC, C4.5 dan
KNN dengan tingkat akurasi berturut-turut yaitu 86,10%, 85,86% dan 77,50%. Oleh karena itu,
algoritme SVM sangat cocok untuk diimplementasikan pada klasifikasi SMS spam.
Daftar Pustaka
[1] N. Chaudhari, P. Jayvala, dan P. Vinitashah, “Survey on Spam SMS filtering Using Data Mining
Techniques,” IJARCCE, vol. 5, no. 11, pp. 193–195, 2016.
[2] K. Mathew dan B. Issac, “Intelligent spam classification for mobile text message,” Proc. 2011 Int. Conf.
Comput. Sci. Netw. Technol. ICCSNT 2011, vol. 1, pp. 101–105, 2011.
[3] J. Ma, Y. Zhang, J. Liu, K. Yu, dan X. Wang, “Intelligent SMS Spam Filtering Using Topic Model,”
Intell. Netw. Collab. Syst. (INCoS), 2016 Int. Conf. IEEE, pp. 380–383, 2016.
[4] I. N. Dewi dan C. Supriyanto, “Klasifikasi Teks Pesan Spam Menggunakan Algoritma Naïve Bayes,”
Simantik 2013, vol. 2013, no. November, pp. 156–160, 2013.
[5] B. Indiarto, “Klasifikasi Sms Spam Dengan Metode Naive Bayes Classifier Untuk Menyaring Pesan
Melalui Selular,” J. Telemat. MKOM, vol. 8, no. 2, pp. 167–172, 2016.
[6] T. H. Apandi dan C. A. Sugianto, “Penyaringan Spam Short Message Service Menggunakan Support
Vector Machine,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Komun. Terap. 2015, pp. 111–116, 2015.
[7] S. N. D. Pratiwi dan B. S. S. Ulama, “Klasifikasi Email Spam dengan Menggunakan Metode Support
Vector Machine dan k-Nearest Neighbor,” J. SAINS dan SENI ITS, vol. 5, no. 2, pp. 344–349, 2016.
[8] W. Gata dan Purnomo, “Akurasi Text Mining Menggunakan Algoritma K-Nearest Neighbour pada Data
Content SMS-Gateway,” J. Format, vol. 6, no. 5, pp. 1–5, 2017.
[9] S. Youn dan D. McLeod, “A comparative study for email classification,” Adv. Innov. Syst. Comput. Sci.
Softw. Eng., pp. 387–391, 2007.
[10] Z. R. Mair dan A. Ashari, “Aplikasi untuk Identifikasi Short Message Service (SMS) Spam Berbasis
Android,” BIMIPA, vol. 24, no. 3, Jun. 2014.
[11] M. Y. Nur dan D. D. Santika, “Analisis Sentimen pada Dokumen berbahasa Indonesia dengan
pendekatan Support Vector Machine,” Konf. Nas. Sist. dan Inform., pp. 9–14, 2011.
[12] P. Widodo, J. A. Putra, S. Afiadi, A. Z. Arifin, dan D. Herumurti, “Klasifikasi Kategori Dokumen Berita
Berbahasa Indonesia dengan Metode Kategorisasi Multi-Label Berbasis Domain Specific Ontology,” J.
Teknosains, vol. II, no. 2, pp. 101–112, Aug. 2017.
[13] S. Raschka, “Naive Bayes and Text Classification I - Introduction and Theory,” CoRR, vol. abs/1410.5,
Oct. 2014.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 27
Upaya Perlindungan Kualitas Hidup Konsumen
Melalui Studi Penerapan HACCP Pada Penyediaan Pangan
Di Kantin Rumah Sakit
Nuzulia Khoiriyah 1), Wiwiek Fatmawati 2)
1),2) Teknik Industri, Universitas Islam Sultan Agung Semarang
Jl. Kaligawe KM 4 Semarang
Email : nuzulia@unissula.ac.id
Abstrak. Kantin rumah sakit merupakan salah satu fasilitas layanan yang diberikan kepada pengunjung baik
yang terdaftar sebagai pasien rawat jalan maupun pengunjung biasa dalam rangka pemenuhan kebutuhan
pangan. Higienitas pangan di kantin Rumah sakit menjadi kebutuhan mutlak untuk menghindari terjadinya
kontaminasi baik yang berbentuk kimia, fisika maupun biologi yang dapat membahayakan kesehatan konsumen.
Tidak semua kantin rumah sakit dikelola langsung oleh manajemen rumah sakit. Kantin yang dikelola pihak luar
memiliki kemungkinan tidak mengikuti kaidah baku mutu penyediaan pangan sehingga kontaminasi produk
pangan dapat terjadi. Studi penerapan HACCP dalam upaya perlindungan konsumen dilakukan pada kantin
rumah sakit yang tidak dikelola langsung oleh pihak rumah sakit. Lima dari tujuh prinsip HACCP digunakan
dalam penelitian ini. Wawancara dan observasi secara langsung dilakukan untuk mengetahui bagaimana proses
pengolahan dan penyajian produk pangan. Pengambilan sampel untuk uji laboratorium terdiri dari sampel
makanan dan minuman yang dijual, usap alat makan, usap tangan penjual, air bersih, air cucian alat makan.
Hasil pengujian laboratorium menunjukkan : kontaminsi timbal ditemukan pada bahan pangan berbahan ikan
laut, kontaminasi bakteri : E. Coli pada beberapa produk pangan, bakteri coliform pada air kran dan air
cucian, bakteri staphylococcus aureus pada tangan penjual. Titik kritis dijumpai pada tiap langkah penyediaan
produk pangan.
Kata kunci : HACCP, kontaminasi, Kantin Rumah Sakit
1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Rumah Sakit merupakan tempat pelayanan kesehatan masyarakat dengan berbagai macam
penyakit diantaranya penyakit karena infeksi. Resiko penyebaran infeksi dari satu pasien ke pasien
lainnya atau dari pasien ke orang yang sehat adalah sangat besar. Penyebaran penyakit bisa terjadi
melalui udara, kontak fisik secara langsung, penggunaan fasilitas bersama (toilet, alat makan, dan lain
– lain), makanan yang terkontaminasi ataupun melalui perantara binatang seperti lalat dan tikus.
Kontaminasi makanan adalah masuknya atau tercampurnya bahan atau organisme yang berbahaya
kedalam bahan pangan atau makanan baik yang terjadi secara sengaja maupun tidak. Adapun bahan
atau organisme tersebut dinamakan kontaminan (Purnawijayanti, 2001) dalam (Chusna, 2012).
Organisme bisa berwujud seperti bakteri, debu, serangga, rambut. Sangat dimungkinkan penyebaran
penyakit di rumah sakit terjadi di kantin karena penanganan pangan yang tidak higienis dan tidak
sesuai standar kesehatan pangan. Pengunjung memiliki kemungkinan terinfeksi penyakit setelah
mengkonsumsi pangan yang ada di kantin rumah sakit. Kontaminasi terhadap pangan yang
dikonsumsi tentu tidak diinginkan oleh konsumen pengguna kantin rumah sakit. Konsumen berhak
untuk mendapatkan perlindungan terhadap infeksi penyakit selama berada di area rumah sakit. Studi
penerapan HACCP pada kantin rumah sakit yang dikelola oleh pihak di luar manajemen rumah sakit
dilakukan untuk mengetahui bagaimana penanganan pangan pada kantin rumah sakit merujuk pada
konsep HACCP sebagai upaya perlindungan kualitas hidup konsumen, mengetahui proses apa saja
yang menjadi titik kritis terjadinya kontaminasi pangan pada kantin rumah sakit dan rekomendasi yang
diberikan pada pihak rumah sakit. Objek penelitian adalah kantin – kantin yang berada di salah satu
rumah sakit di kota Semarang.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
28 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
1.2. Tinjauan Pustaka
1.2.1. Kontaminasi Makanan
Kontaminasi adalah ditemukannnya atau masuknya benda, zat, atau sesuatu ke dalam bahan pangan
atau makanan. Objek atau benda yang menimbulkan kontaminasi disebut kontaminan. Kontaminan
menurut Purnawijayanti (2001) dalam (Chusna, 2012) terbagi atas 3, yaitu :
a. Kontaminan Biologis
Kontaminan bioligis adalah masuknya organisme yang hidup yang menimbulkan makanan menjadi
tercemar (terkontaminasi).
b. Kontaminan Kimiawi
Kontaminan kimiawi adalah masuknya berbagai macam bahan atau unsur kimia yang menyebabkan
terjadinya pencemaran pada bahan makanan.
c. Kontaminan Fisik
Kontaminasi fisik adalah masuknya benda – benda asing yang terdapat dalam makanan, padahal
benda – benda tersebut bukanlah bagian dari bahan makanan. Conyoh kontaminan fisik adalah :
debu, rambut, tanah, serangga, dan lain – lain.
1.2.2. Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP)
HACCP menurut SNI CAC/RCP dalam (Goulding dan Mansur, 2014), adalah piranti atau cara untuk
menilai bahaya dan menetapkan sistem pengendalian yang fokus pada pencegahan dengan
mengandalkan sebagian besar pengujian produk akhir (end product testing) atau dengan kata lain
merupakan suatu sistem pencegahan untuk keamanan pangan. HACCP dapat diterapkan pada seluruh
rantai pangan dari produk primer sampai pada konsumsi akhir. Penerapan HACCP harus dipandu oleh
bukti secara ilmiah terhadap resiko kesehatan manusia. Terdapat 7 prinsip HACCP yang
direkomendasikan oleh Badan Standar Nasional Indonesia (1998) yang dikeluarkan oleh BSN (1999)
yang dikutip oleh (Diki Nanang Surahman, 2014) sebagai berikut :
1. Prinsip 1 : Analisis bahaya dan pencegahannya
2. Prinsip 2 : Identifikasi Critical Control Points (CCP) di dalam proses
3. Prinsip 3 : Menetapkan batas kritis untuk setiap CCP
4. Prinsip 4 : Menetapkan cara pemantauan CCP
5. Prinsip 5 : Menetapkan tindakan koreksi
6. Prinsip 6 : Menyusun prosedur verifikasi
7. Prinsip 7 : Menetapkan prosedur pencatatan (dokumentasi)
1.2.3. Perlindungan Konsumen
Undang – undang Republik Indonesia No 8 Tahun 1999 mengenai perlindungan konsumen
menyatakan bahwa perlindungan konsumen memiliki beberapa tujuan diantaranya adalah :
Menumbuhkan kesadaran pelaku usaha mengenai pentingnya perlindungan konsumen sehingga
tumbuh sikap yang jujur dan bertanggung jawab dalam berusaha
Meningkatkan kualitas barang dan / atau jasayang menjamin kelangsungan usaha produksi barang
dan / atau jasa, kesehatan, kenyamanan, keamanan, dan keselamatan konsumen.
Hak konsumen menurut UU RI No 8 Tahun 1999 terdiri dari beberapa poin. Salah satunya :
Hak atas kenyamanan, keamanan dan keselamatan dalam mengkonsumsi barang dan/atau jasa
Hak untuk memilih brang dan/atau jasa serta mendapatkan barang dan/atau jasa tersebut sesuai
dengan nilai tukar dan kondisi serta jaminan yang dijanjikan
1.3. Metodologi Penelitian
Data penelitian diambil melalui pengamatan langsung di kantin, wawancara dengan pedagang,
pengisian kuisioner, dan pengambilan sampel untuk uji laboratorium. Adapun diagram alir penelitian
adalah sebagai berikut :
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 29
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
2. Pembahasan
2.1. Temuan Kontaminasi
Dari hasil sampel yang diuji di laboratorium, ditemukan kontaminasi biologi dan kontaminasi kimia.
Temuan kontaminasi biologi sebagai berikut :
1. Makanan
Pada sampel ditemukan ada bakteri Escherichia Coli pada salah satu makanan yaitu Nasi putih dan
pseudomonas aeruginosa pada kering tempe di salah satu konter makanan
2. Air Kran
Ditemukan bakteri Coliform 4 / 100 ml (masih dibawah ambang batas standar yaitu 50 / 100ml),
bakteri E. Coli 3/100 ml (melebihi ambang batas standar yaitu 0/100 ml). pada salah satu lapak
pedagang.
3. Air di ember cucian
Ditemukan bakteri coliform melebihi ambang batas standar, yaitu > 5000/100 ml dan Bakteri E.
Coli < 3/100 ml, di semua ember cucian pedagang.
4. Alat makan (piring, sendok, gelas) : ditemukan kuman umum di alat makan milik salah satu
pedagang.
5. Tangan penjamah makanan : ditemukan bakteri bakteri Staphylococcus aureus pada salah satu
pedagang (penjamah makanan)
Untuk pengujian kontaminasi bahan kimia, pada hasil pemeriksaan laboratorium menyatakan tidak
ditemukan adanya bahan pengawet, formalin, boraks pada sampel makanan yang diujikan. Namun
ditemukan cemaran lain pada salah satu sampel, yaitu cemaran timbal. Timbal ditemukan pada ikan
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
30 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
laut goreng. Adapun pengamatan pada makanan yang ada di kantin dimungkinkan terkontaminasi
debu, serangga (semut) dan lalat, karena makanan yang di sajikan ada yang ditempatkan di meja
makan konsumen tanpa ada penutup wadah seperti gambar di bawah ini :
Gambar 2. Penyajian gorengan di meja
2.2. Identifikasi Bahaya Pada Tiap Tahap Penyelenggaraan Penyiapan Makanan dan Pencegahan
Identifikasi bahaya pada tiap tahap penyelenggaraan penyiapan makanan dan pencegahannya sebagai
berikut :
1. Tahap Pemilihan Bahan Mentah
a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : bahan makanan kondisinya kotor,
dipegang oleh tangan penjual maupun pembeli yang kotor dan mengandung bakteri. Tindakan
Pengendalian : memilih bahan pangan yang bersih, melakukan transaksi dengan tangan yang bersih
b. Potensi Bahaya Fisik (debu, tanah, asap kendaraan). Penyebab bahaya : Bahan Makanan diletakkan
di tanah oleh pedagang pasar, Bahan makanan di jual di pinggir jalan. Tindakan pengendalian :
menempatkan bahan pangan ditempat yang bersih, memilih bahan pangan yang di jual di dalam
pasar
c. Potensi Bahaya Kimia (boraks, pengawet, dan pewarna), penyebab bahaya : konsumen memilih
tanpa mengecek apakah makanan mengandung pengawet pewarna maupun boraks. Tindakan
pencegahan : mengecek kandungan yang ada pada makanan
2. Tahap Penanganan Bahan Mentah
a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : bahan makanan : dibungkus
dengan plastik pembungkus bekas yang mungkin saja mengandung kotoran atau bakteri, diletakan
di lantai tanpa alas dan penutup makanan, dimungkinkan lantai kotor ada bakteri, dibiarkan tidak
dimasak lebih dari 12 jam tanpa masuk lemari pendingin sehingga bahan makanan menjadi layu
atau mikroba sudah mulai berkembang. Tindakan Pengendalian : meminta bungkus baru pada
penjual makanan, meletakkan bahan makanan pada lantai yang bersih dengan alas yang bersih,
memasukkan bahan pangan yang tidak awet ke lemari pendingin jika blum akan diolah
b. Potensi Bahaya Fisik (debu, serangga). Penyebab bahaya : Bahan Makanan Diletakkan di lantai
tanpa alas dan penutup makanan, dimungkinkan lantai kotor. Tindakan pengendalian : Meletakkan
bahan makanan pada lantai yang bersih dengan alas yang bersih.
3. Tahap Persiapan
a. Potensi Bahaya Biologi (Kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : Bahan makanan dicuci dengan
air yang tidak bersih (mengandung bakteri), bahan makanan dicuci dengan air yang tidak mengalir
sehingga kotoran atau bakteri masih terkumpul, alat memasak yang tidak bersih, tangan penjamah
bahan makanan tidak steril dari bakteri. Tindakan pengendalian : Mencuci dengan air bersih,
mencuci dengan air yang mengalir, alat masak yang digunakan juga bersih dari bakteri dan kuman,
mencuci tangan sebelum melakukan aktivitas persiapan.
b. Potensi Bahaya Fisik (kontaminasi rambut, serangga), penyebab bahaya : Penjamah bahan makanan
tidak menggunakan penutup kepala sehingga ada rambut yang masuk. Tindakan pengendalian :
menggunakan penutup kepala
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 31
4. Tahap Pengolahan
a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : alat memasak tidak bersih, dapur
tempat memasak kotor, dapur berdekatan dengan kamar mandi dan tempat sampah, tangan
penjamah bahan makanan tidak steril dari bakteri, penjamah bahan makanan menggunakan air
sumur dalam memasak, terdapat binatang di dapur, Suhu pemasakan kurang / makanan tidak
matang. Tindakan Pengendalian : memasak pada dapur yang bebas hewan, dengan alat masak yang
bersih, tempat memasak jauh dari kamar madi ataupun tempat limbah, mencuci tangan sebelum
melakukan pengolahan, memasak dengan air bersih bebas kuman, memasak dengan suhu yang
dianjurkan.
b. Potensi Bahaya Fisik (rambut, serangga). Penyebab bahaya : Tidak menggunakan penutup kepala,
tempat yang kotor. Tindakan pengendalian : Menggunakan penutup kepala, tempat yang bersih.
5. Tahap Pengiriman
a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : penempatan makanan pada
wadah yang tidak bersih, penempatan wadah makanan pada lantai kendaraan yang tidak bersih.
Tindakan pengendalian : Penggunaan wadah yang bersih, meletakkan wadah makanan pada lantai
kendaraan yang bersih.
b. Potensi Bahaya Fisik (debu), penyebab bahaya : makanan yang ada di wadah tidak ditutup dengan
baik saat pengiriman. Tindakan pengendalian : Menutup makanan dengan wadah yang baik dan
tertutup rapat.
6. Tahap Penyajian
a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : Penempatan makanan pada
wadah yang kurang bersih, penempatan makanan pada wadah yang tidak tertutup, penempatan
makanan pada display / etalase yang tidak tertutup sehingga lalat pembawa bakteri masuk,
kebersihan etalase kurang, sirkulasi udara pada ruang penyaji kurang, alat makan tidak bersih, alat
makan di cuci dengan air dalam ember dimana air dan ember yang digunakan dalam proses
pencucian dan pembersihan keadaannya kurang bersih, penyaji makanan tidak mencuci tangan
setiap akan melayani pembeli, tangan penyaji makanan kotor. Tindakan pengendalian : meletakkan
makanan pada wadah yang bersih, etalase penyajian makanan harus bersih dan tertutup, sirkulasi
etalase cukup, alat makan harus dicuci bersih, alat makan diletakkan ditempat yang bersih, mencuci
dengan air bersih dan mengalir, penyaji makanan harus mencuci tangan dengan air bersih sebelum
menjamah makanan.
b. Potensi Bahaya Fisik (debu, lalat), penyebab bahaya : makanan yang ada di wadah tidak ditutup,
etalase terbuka. Tindakan pengendalian : Makanan diletakkan di wadah yang bisa ditutup, etalase
juga ditutup jika tidak sedang ada pembeli.
2.3. Penetapan Critical Control Point (CCP)
Tahap ini merupakan tahap operasional yanng dapat digunakan untuk proses pengendalian dalam
rangka menghilangkan atau mengurangi kemungkinan terjadinya bahaya. CCP merupakan sebuah
kerugian bagi konsumen jika pihak produsen gagal melakukan pengendalian dan perbaikan pada tahap
ini. CCP digambarkan melalui pohon keputusan. CCP Tahap Pemilihan Bahan adalah sebagai berikut :
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
32 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Gambar 3. Pohon keputusan untuk pemilihan bahan mentah
Teridentifikasi tiap tahapan proses pada penelitian ini sejak dari pemilihan bahan mentah hingga
penyajian merupakan CCP.
2.4. Penetapan Critical Limit
Critical Limit (CL) atau batas kritis merupakan persyaratan yang harus diterima oleh CCP. Batas
kritis pada tiap CCP adalah sebagai berikut :
Tabel 1. CCP dan batas kritis
Tipe CCP Batas Kritis
CCP 1 Kondisi bahan mentah yang dibeli harus bersih, tidak layu, tidak busuk , tidak
mengandung pewarna dan pengawet
CCP 2
Bahan mentah kering dan bahan mentah basah harus dibungkus terpisah, bungkus
bahan mentah harus bersih, bahan mentah harus segera dimasukkan ke lemari
pendingin jika tidak langsung dimasak
CCP 3
Persiapan memasak dilakukan di tempat bersih, harus menggunakan air bersih
dan mengalir, tangan penjamah bahan harus bersih, menggunakan wadah bersih,
menggunakan penutup kepala
CCP 4
Dikerjakan di tempat bersih, menggunakan air bersih, tangan penjamah bahan
harus bersih, memasak dengan suhu yang dianjurkan, menggunakan penutup
kepala, alat masak harus bersih
CCP 5 Kendaraan harus bersih, makanan diletakkan di wadah bersih dan tertutup,
peletakan masakan di lantai diberi alas yang bersih
CCP 6
Makanan diletakkan di wadah bersih pada etalase tertutup, alat makan bersih di
cuci dengan air bersih dan mengalir, makanan di meja makan konsumen harus
ditutup
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 33
2.5. Penetapan Prosedur Pemantauan Dan Tindakan Koreksi
Kegiatan pemantauan perlu dilakukan pada setiap proses. Mengacu pada hasil penetapan CCP dan CL
kemudian menetapkan prosedur pemantauan (monitoring) untuk memastikan CL selalui tercapai.
Prosedur pemantauan mencakup elemen-elemen apa, siapa, kapan, dimana dan bagaimana monitoring
akan dilakukan. Hasil monitoring kemudin ditindaklanjuti dengan membuat prosedur tindakan koreksi.
3. Simpulan
1. Kontaminasi ditemukan pada tangan penjamah makanan (pedagang), alat makan, air cucian
perkakas pedagang makanan. Kontaminasi tersebut dalam bentuk kontaminasi kimia (timbal),
kontaminasi mikrobiologi (kuman umum, bakteri coliform, bakteri E. Coli, Bakteri Pseudomonas
Auruginosa), kontaminasi fisik (makanan terkena debu)
2. Faktor yang berpengaruh terhadap terjadinya kontaminasi antara lain :
a.) Tahap Pemilihan bahan pangan yang tidak teliti dimana bahan pangan kotor atau terkontaminasi
bakteri mikrobiologis, mengandung zat berbahaya.
b.) Tahap Penanganan bahan mentah yang tidak tepat dimana proses pembungkusan yang salah,
tidak segera dilakukan pemasakan atau bahan pangan tidak segar lagi ketika dimasak, bahan
pangan mulai membusuk.
c.) Tahap persiapan bahan makanan yang tidak higienis dimana bahan makanan tidak dicuci
dengan sempurna, penjamah bahan pangan tidak dalam kondisi bersih, air yang digunakan
untuk mencuci bahan makanan tidak bersih.
d.) Tahap pengolahan masakan yang kurang baik dimana tangan penjamah masakan kurang bersih,
penjamah masakan tidak menutup kepala, air yang digunakan untuk memasak telah tercemar,
suhu pemasakan yang tidak sesuai, kondisi dapur yang kotor.
e.) Tahap pengiriman masakan dari rumah ke kantin dengan cara yang tidak higienis dimana
kondisi kendaraan yang kotor, pembungkusan atau penempatan di wadah yang tidak tertutup.
f.) Tahap penyajian yang tidak memperdulikan terjadi kontaminasi dimana etalase tempat makanan
di sajikan tidak ditutup, tangan pedagang (penjamah makanan) tidak bersih, alat makan tidak
bersih, menggunakan air cucian yang tidak bersih
2. Titik kritis terjadi pada proses : pemilihan bahan mentah, penanganan bahan mentah, persiapan
bahan makanan, pengolahan, pengiriman masakan dari rumah ke kantin, penyajian.
3. Tindakan korektif yang harus dilakukan oleh pedagang di kantin rumah sakit untuk mencegah
kontaminasi berkelanjutan adalah :
a. Mencari alternatif penjual bahan mentah lain dan berpindah tempat pembelian jika bahan
mentah tidak bagus kondisinya.
b. Meminta pedagang di pasar memisahkan bahan basah dan kering, meminta pedagang
membungkus dengan bungkus baru yang bersih, membuat prosedur pengingat untuk
memasukkan bahan ke lemari pendingin
c. Mengulangi pembilasan pencucian bahan makanan
d. Menghentikan proses pemasakan dan mengulang jika makanan terkontaminasi bahan berbahaya
(mengganti dengan masakan baru)
4. Tindakan korektif yang harus dilakukan pihak rumah sakit untuk mencegah kontaminasi
berkelanjutan adalah :
a. Menyediakan etalase baru yang sesuai dengan syarat keamanan pangan
b. Menempel tulisan peringatan kebersihan tangan penjamah makanan
c. Menegur pedagang jika terjadi pelanggaran
d. Melarang pedagang berjualan.
Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada Kemenristekdikti yang telah mendanai penelitian ini.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
34 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Daftar Pustaka
[1] Chusna, F. I. (2012) Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Sarana Sanitasi Kantin Di Universitas Negeri
Semarang Tahun 2012. Tersedia pada: http://lib.unnes.ac.id/18525/.
[2] Diki Nanang Surahman, R. E. (2014) “KAJIAN HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point)
PENGOLAHAN JAMBU BIJI DI PILOT PLANT SARI BUAH UPT,” Agritech, 34(3), hal. 266–276.
[3] Febriana, R. dan Artanti, G. D. (2009) “Penerapan Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) Dalam
Penyelenggaraan Warung Makan Kampus, Media Pendidikan, Gizi dan Kuliner,” Media Pendidikan, Gizi
dan Kuliner, 1, hal. 9. Tersedia pada: http://ejournal.upi.edu/index.php/Boga/article/view/6283.
[4] Goulding, S. dan Mansur, M. (2014) “Penerapan HACCP Produk Sashimi di Restoran Tomoto Surabaya,”
Jurnal Hospitality dan Manajemen Jasa, hal. 289 – 301.Prinawan, Angga.2014. PENERAPAN KONSEP
HAZARD ANALYSIS CRITICAL CONTROL POINT (HACCP) PADA TAHAP PENYAJIAN MAKANAN
SEBAGAI UPAYA PENINGKATAN FOOD SAFETY KANTIN DI PT. ANTAM (PERSERO) TBK.
GOLD MINING BUSINESS UNIT BOGOR, JAWA BARAT. Tugas Akhir. Program Diploma 3 Hiperkes
dan Keselamatan Kerja Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
[5] Mohd. Firdaus Siau, A., Son, R., Mohhiddin, O., Toh, P.S. and Chai, L. . (2015) “Food court hygiene
assessment and food safety knowledge , attitudes and practices of food handlers in Putrajaya,” International
Food Research Journal, 22(5), hal. 1843–1854.
[6] Osimani, A. et al. (2013) “Evaluation of the HACCP system in a university canteen: Microbiological
monitoring and internal auditing as verification tools,” International Journal of Environmental Research
and Public Health, 10(4), hal. 1572–1585. doi: 10.3390/ijerph10041572
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 35
PENGGUNAAN FRAKSI VOLUME KOMPOSIT SERAT BATANG
PISANG KEPOK ( MUSA PARADISIACA ) ORIENTASI SUDUT ACAK
DENGAN MATRIK POLYESTER TERHADAP SIFAT MEKANIK
Aladin Eko Purkuncoro1), Basuki Widodo2), Anang Subardi3)
1,)2,)3)Jurusan Teknik Mesin S-1 Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Nasional Malang
Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume (10%, 20%, 30%, 40%, 50%)
komposit serat batang pisang kepok dengan matrik polyester terhadap kekuatan tarik serta kekuatan impak.Dari
hasil penelitian diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal terdapat pada fraksi volume serat 10%
dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan 5.754 N/mm2. Sedangkan untuk kekuatan tarik paling
rendah pada fraksi volume serat 20% dan matriks 80% yaitu 36.356 N/mm2 dan nilai regangan 7.796%.
Komposit yang memiliki energy dan harga impak rata-rata yang tertinggi adalah fraksi volume 50% matrik 50%
memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi yang diserap 0.8093 Joule dan Harga Impak rata–rata
sebesar 0,0101 Joule/mm2, sedangkan yang terendah adalah fraksi volume 20% matrik 80% dengan nilai energi
rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052 joule/mm2. Hal ini dapat disimpulkan bahwa
penambahan fraksi volume serat berpengaruh pada kekuatan tarik dan kekuatan impak.
Kata kunci : Kekuatan tarik, kekuatan impak, resin polyester, serat batang pisang kepok.
I. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Saat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi terus berkembang disemua bidang,
seperti bidang kontruksi kendaraan, kontruksi bangunan, industri, dan juga bidang rekayasa material
khususnya komposit. Perkembangan tersebut tidak terlepas dari semakin meningkatnya kebutuhan dan
kelangkaan material yang tersedia di alam. Pengunaan material untuk industri masih banyak
mengandalkan bahan tambang yang tidak dapat diperbarui. Oleh karena itu dibutuhkan material
pengganti yang dapat diperbarui, serta memiliki sifat-sifat mekanis yang dapat mengimbangi
keunggulan bahan tambang.
Material komposit adalah material yang menggabungkan sifat-sifat dari dua atau lebih material
sehingga membentuk material baru yang memiliki keunggulan sifat masing-masing material tersebut.
Penggunaan bahan komposit sebagai pengganti logam dalam bidang rekayasa sudah semakin
meluas, tidak hanya dalam bidang transportasi tetapi juga merambah bidang lainnya seperti properti,
arsitektur dan lain sebagainya. Berbagai keuntungan penggunaan komposit semakin dirasakan oleh
industri dan masyarakat, misalnya ringan, tahan korosi, tahan air, performance-nya menarik, dan tanpa
proses pemesinan. Karena sifat panel komposit yang ringan, maka beban akibat konstruksi tersebut
juga menjadi lebih ringan. Harga produk komponen yang dibuat dari komposit dapat turun (cost
reduction) hingga 60% dibandingkan dengan produk logam.
Saat ini banyak sumber daya alam baru yang sedang dikembangkan dalam bidang komposit, salah
satunya pisang kepok(Musa paradisiaca). Pemanfaatan pisang saat ini hanya terpaku pada buahnya
saja sedangkan batang pisang kurang dimanfaatkan dan menjadi limbah. Sehingga perlu dilakukaan
pemanfaatan dan penelitian untuk mengembangkan batang pisang sebagai bahan alternatif pembuatan
komposit.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
36 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahan yang masuk ke dalam aspek
penelitian yaitu untuk mengetahui bagaimana pengaruh fraksi volume komposit serat batang pisang
kepok orientasi sudut acak dengan matrik polyester terhadap kekuatan tarik dan kekuatan impak.
2.. Tinjauan Pustaka
2.1. Komposit
Komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan
digabung (Kroschwitz, 1987). P. Kumar Mehta dalam bukunya Structure, Properties, and Material
(1986) menjelaskan bahwa Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau
lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda. Karena
karekteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru yaitu komposit yang
mempunyai sifat mekanik dan karekteristik yang berbeda dari material-material pembentuknya.
2.1.1. Komponen Penyusun Komposit
- Matriks
Matriks dalam struktur komposit bisa berasal dari bahan polimer, logam, maupun
keramik. Matriks secara umum berfungsi untuk mengikat serat menjadi satu struktur
komposit. Gibson R.F. (1994)
- Filler (pengisi)
Filler adalah bahan pengisi yang digunakan dalam pembuatan komposit, biasanya berupa
serat atau serbuk. Serat yang sering digunakan dalam pembuatan komposit antara lain
serat E-Glass, Boron, Carbon dan lain sebagainya. Bisa juga menggunakan serat alam
antara lain serat kenaf, pisang, jute, rami, cantula dan lain sebagainya.
2.1.2. Orientasi Serat Dalam Komposit
Komposit lembaran merupakan material yang tersusun atas lapisan - lapisan yang terikat satu
sama lain. Setiap lapisan terdiri dari banyak serat yang terendam dalam matriks. Serta panjang
(continous fiber) digunakan untuk membuat lapisan, serat tersebut dapat di orientasikan pada satu arah
(unidirectional orientation) atau pada dua arah (bidirectional orientation). Lapisan ini juga dapat di
kontruksikan dengan menggunakan serat pendek (discontinuous fiber) baik pada satu arah maupun
secara acak. Beberapa lapisan yang di tumpuk satu sama lain untuk mendapatkan ketebalan tertentu
akan membentuk lembaran (laminate), dimana variasi lapisan dalam lembaran terdiri dari serat searah
maupun berbeda arah.
2.1.3. Serat
Serat adalah suatu benda yang berbanding panjang diameternya sangat besar sekali. Pada dasarnya
serat tekstil berasal dari tiga unsur utama, yaitu serat yang berasal dari alam (tumbuh - tumbuhan dan
hewan), serat buatan (sintetis) dan galian (asbes, logam).
- Serat alam yang berasal dari tumbuh - tumbuhan antara lain : kapas, lenan, rayon, nanas, pisang.
Serat alam yang berasal dari hewan yakni : dari bulu beri – beri, adapun bahan yang berasal dari
serat tersebut adalah bahan wol, sedangkan serat dari ulat sutra menghasilkan bahan tekstil
sutra.
- Serat buatan (termoplastik) bahan tekstil yang berasal dari serat buatan yaitu berupa dacron,
polyester, nylon.
- Serat galian adalah serat yang bahan dasarnya berasal dari bahan galian misalkan asbes, logam,
benang logam. Contoh asbes, logam dan benang logam. Serat logam lebih banyak digunakan
digunakan untuk membuat bermacam – macam jenis benang seperti, benang emas, benang
perak, tembaga, aluminium, selain itu ada pula benang yang dilapisi dengan plastik.
- Resin
Resin adalah suatu material yang berbentuk cairan pada suhu ruang, atau material padatan yang
dapat meleleh pada suhu diatas 2000 C. Pada dasarnya resin adalah matriks, sehingga memilki fungsi
yang sama dengan matriks.
Resin Polyester
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 37
Resin polyester mempunyai harga yang murah, mudah digunakan dan sifat versalitasnya.
Selain itu resin polyester mempunyai daya tahan terhadap impak, tahan terhadap segala cuaca,
transparan dan efek permukaan yang baik. Kerugian penggunaan resin polyester adalah memiliki
daya rekat yang kurang baik dan sifat inhibisi dari udara dan filler. Jenis hardener pada system
curing untuk resin polyeter kebanyakan adalah peroksida seperto benzoil peroksida atau
peroksida metil – etil keton yang lebih dikenal dengan nama MEKPO. Sedangkan filler yng
banyak digunakan adalah kalsium karbonat karena harganya yang murah dan kemampuanya yang
tinggi dalam kekuatan terhadap tekanan.
2.2. Proses Pabrikasi Komposit
Material komposit dapat diproduksi dengan berbagai macam metode proses pabrikasi, metode –
metode pabrikasi ini disesuaikan dengan jenis matrik penyusun komposit dan bentuk material
komposit yang diinginkan sesuai aplikasi selanjutnya.
2.2.1. Open Molding Process (pencetakan terbuka)
- Handlay up Process
Proses ini dilakukan dalam kondisi dingin dan dengan memanfaatkan keterampilan tangan. Serat
bahan komposit ditata sedemikian rupa mengikuti bentuk cetakan, kemudian dituangkan resin sebagai
pengikat antara satu lapisan serat dengan lapisan yang lain. Demikian seterusnya, sehingga sesuai
dengan ukuran dan bentuk yang telah ditentukan.
- Filament Winding Process
Proses yang melalui metode pemanfaatan system gulungan benang pada sebuah sumbu putar.
Kemudian resin yang berfungsi sebagai matrik dituangkan bersamaan dengan proses penggulungan
serat, sehingga keduanya membentuk benda teknik yang direncanakan.
- Karakterisasi
Berbagai metode karakterisasi material komposit pada saat ini telah banyak dikembangkan,
metode – metode ini diklasifikasikan dalam :
2.3. Serat Batang Pisang kepok
Serat batang pisang adalah serat alam yang dihasilkan dari batang pohon pisang. Menurut
Sumarjono (2000) Pisang merupakan tanaman semak yang berbatang semu (pseudostem) tingginya
bervariasi antara 1-4 meter, tergantung varietasnya. Daunnya melebar, panjang, tulang daunnya, dan
tepinya tidak mempunyai ikatan yang kompak sehingga mudah robek bila terkena tiupan angin
kencang. Batangnya mempunyai bonggol (umbi) yang besar sekali dan terdapat banyak mata yang
bisa menjadi tunas anakan.Bunganya tunggal, keluar pada ujung batang dan hanya sekali berbunga
seumur hidupnya (manokropik).
Gambar 1. Pohon Pisang kepok(Musa Paradisiaca)
Sumber: wikipedia
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
38 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Tabel 1. Komposisi kimia dari serat Alam
(Sumber : Lokantara. I.P., 2010)
Kekuatan Tarik Komposit
Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui tegangan maksimum, tegangan luluh, dan
regangan (perpanjangan). Pembebanan tarik dilakukan dengan memberikan beban secara perlahan
sampai material komposit mengalami putus.
Untuk spesimen yang dipilih dalam pengujian tarik ini mengunakan spesimen dengan dimensi
pada tabel ASTM D 638 – 3 type III yang berbentuk persegi panjang.
Hubungan Fraksi Berat Serat Dan Matrik Pada Komposit
1. Fraksi Volume
Fraksi volume adalah perbandingan jumlah serat dan matrik pada komposit.
Persamaan sebagai berikut:
Fraksi volume serat
Fraksi volume matrik
Dengan: Vf = Volume serat
Vm = Volume matrik
Vc = Volume komposit
2. Fraksi Berat
Fraksi berat serat Wf =
Fraksi berat matrik Wm =
Dengan: Wf = berat serat
Wm = berat matrik
Wc = berat komposit
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 39
3. Metode Penelitian
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
40 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
3.2 Bahan Yang Digunakan.
a. Serat penguat
Penguat yang dipilih adalah serat pisang kepok(Musa Paradisiaca).
b. Matrik
Untuk matrik dipilih resin.
Bahan pendukung yang dipakai pada proses pembuatan spesimen antara lain:
Katalis, berfungsi untuk mempercepat proses pengerasan dan Pengeringan spesimen.
Wax, berfungsi untuk mempermudah pelepasan spesimen dari cetakan.
Masukan media aquades (air) kedalam gelas ukur.
4. Analisa Dan Pembahasan
4.1 Pengolahan Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik
Pada Proses Penelitian sampel uji dibuat dengan lima variasi fraksi volume dan masing-masing
fraksi volume dibuat rangkap tiga sebagai perbandingan. Sampel uji yang telah dibuat dengan arah
orientasi serat secara acak (random) dianalisis perbedaan dari masing – masing sampel untuk
mengetahui kekuatan tariknya.
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tarik
No Nama
Spesimen
Kekuatan Tarik
Maksimum
(N)
Max_Disp
(mm)
Tegangan
(N/mm2)
Regangan
(%)
1 Serat Pisang
10% - 90%
Matrik
3217.68 5.3 52.96 13.76
2 3021.48 5.0 49.63 10.02
3 3217.68 5.8 53.00 11.66
Rata-rata 3152.28 5.366 51.863 11.813
1 Serat Pisang
20% - 80%
Matrik
1726.56 2.9 28.42 5.92
2 2413.26 4.1 39.76 8.14
3 2481.93 4.7 40.89 9.33
Rata-rata 2207.25 3.9 36.356 7.796
1 Serat Pisang
30% - 70%
Matrik
2285.73 3.8 37.57 7.68
2 2481.98 3.7 40.78 7.38
3 2864.52 4.35 47.13 8.78
Rata-rata 6468.75 3.95 41.826 7.94
1 Serat Pisang
40% - 60%
Matrik
2334.78 3.7 38.43 7.46
2 3001.86 4.95 49.43 9.93
3 2599.65 4.2 42.75 8.45
Rata-rata 6468.75 4.28 43.53 8.61
1 Serat Pisang
50% - 50%
Matrik
3149.01 4.9 51.87 9.89
2 2727.18 4.4 44.88 8.82
3 2197.44 4.0 36.20 8.04
Rata-rata 2691.21 4.43 44.316 8.916
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 41
Grafik 4.1 Perbandingan kekuatan tarik dengan fraksi volume serat
Grafik 4.2 Perbandingan regangan dengan fraksi volume serat
Grafik 4.3 Hubungan tegangan dan regangan
4.2 Analisa Pengujian Impak
4.2.1 Pengolahan Data Pengujian Impact
Dari hasil pengujian impak yaitu ketahanan spesimen terhadap pembebanan dipresentasikan
dengan besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan specimen tersebut. Besar energi yang
terjadi dapat dihitung dengan rumus :
E = W x R x ( cos β – cos α )
Dimana : E = Energi yang diserap (joule)
W = Berat pendulum (26,32 kg)
R = Panjang lengan pendulum (0,647 m)
Cos = Sudut akhir setelah pembebanan ( 0 )
cos = Sudut awal specimen (450)
HI =
Dimana : HI = Harga Impact (joule/mm2)
E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan beban (joule)
Ao = Luas penampang (mm2).
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
42 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Uji Impak
Grafik 4.4 Perbandingan fraksi volume serat
dan energi
Grafik 4.5 Perbandingan fraksi volume serat
dan harga impak
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 43
Grafik 4.6 Hubungan antara energi dan harga impak
4.3 Pembahasan
4.3.1 Analisa Dan Pembahasan Hasil Uji Tarik
Dari lima sampel pengujian yaitu fraksi volume (10% - 90%), (20% - 80%), (30% - 70%),
(40% - 60%) dan (50% - 50%). Diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal terdapat
pada fraksi volume serat 10% - dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan sebesar
5.754%. Sedangkan nilai rata – rata kekuatan tarik terendah pada fraksi volume 20% - 80%
yaitu 36.356 N/mm2 dengan regangan 7.796 %. Berdasarkan dari data grafik diatas menunjukan
bahwa dengan bertambahnya prosentase fraksi volume serat berpengaruh terhadap kekuatan
tarik dan regangannya. Terlihat pada grafik 4.1 dan grafik 4.2 dimana fraksi volume serat 20%
dan matrik 80% yang mempunyai nilai kekuatan tarik dan nilai regangan paling kecil
dibandingkan fraksi volume serat yang lain. Hal ini disebabkan karena matrik terlalu sedikit
yang mengakibatkan antara serat satu dengan serat yang lain tidak terikat dengan sempurna dan
selain itu juga matrik tidak masuk sepenuhnya kedalam pori – pori serat, sehingga pada saat
pengujian tarik serat tidak mampu menahan gaya pada matrik dengan baik. Dan terjadi banyak
kekosongan yang dapat menyebabkan penurunan nilai kekuatan tarik komposit. Hal ini
disebabkan ketika komposit menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah
void, sehingga konsentrasi tegangan terjadi pada daerah tersebut. Karena pada daerah tidak
terisi penuh oleh serat dan matriks. Hal tersebut senada dengan (Teuku Rihayat dan Suryani)
yang menyatakan bahwa kecenderungan penurunan nilai kekuatan tarik disebabkan karena
sedikit serat dalam komposit sehingga matrik mudah terperangkap gelembung udara dalam
komposit sehingga ikatan antara serat dengan resin tidak terjadi dengan baik.
4.3.2 Analisa Dan Pembahasan Hasil Uji Impak
Dari Perhitungan dan grafik lima sampel pengujian impak yang telah diuji yaitu fraksi
volume (10% - 90%), (20% - 80%), (30% - 70%), (40% - 60%), dan (50% - 50%). Pada serat
pisang energi paling kecil yang diserap adalah pada fraksi volume 20% matrik 80% dengan nilai
energi rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052 joule/mm2, lebih rendah
dibandingkan dengan perbandingan komposisi fraksi volume serat lainnya. Sedangkan tingkat
penyerapan nilai yang paling optimal dari pada yang lainnya yaitu pada fraksi volume 50%
matrik 50% memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi yang diserap 0.8093
Joule dan Harga Impak rata–rata sebesar 0,0101 Joule/mm2, hal ini disebabkan karena matrik
berikatan dengan baik dan masuk kedalam pori-pori serat. Disini juga terlihat bahwasannya
seiring bertambahnya fraksi volume serat yang digunakan, maka nilai energi yang diserap akan
semakin tinggi, karena matrik dari komposit berikatan baik dengan serat. Hal ini juga didukung
oleh Lokantara I.P. (2012) yang menyatakan bahwa kekuatan impak meningkat seiring dengan
bertambahnya fraksi volume dan panjang serat.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
44 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
4.3 Analisa Foto Makro
Pengamatan patahan spesimen uji impak dilakukan dengan menggunakan alat pengujian
struktur makro untuk mengamati karakteristik penampang melintang dan patahan spesimen.
Ciri – ciri patahan:
1. Patah Getas : - Bintik – bintik / cristal
- Terang
2. Patah Ulet : - Berserabut
- Gelap
Gambar 4.6 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 10%
Gambar 4.7 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 20%
Gambar 4.8 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 30%
Gambar 4.9 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 40%
Gambar 4.10 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 50%
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 45
Gambar 4.11 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 10%
Gambar 4.12 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 20%
Gambar 4.13 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 30%
Gambar 4.14 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 40%
Gambar 4.15 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 50%
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
46 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
4.2.5. Pembahasan Foto Patahan
Dari hasi foto patahan dapat disimpulkan patahan yang terjadi adalah patahan getas karena
terlihat terang dan berkristal. Untuk arah dari perambatan retak adalah tegak lurus dengan arah
tegangan tarik yang bekerja. Sedangkan jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan pull out
fiber dan broken fiber. Dimana pull out fiber adalah kondisi dimana serat keluar pada patahan yang
dikarenakan ikatan kurang kuat antara matrik dan serat. Sedangkan broken fiber yaitu patahan pada
spesimen dimana serat mengalami patah atau rusak dan membentuk seperti serabut. Kedua patahan
tersebut diakibatkan karena terdapat void di sekitar serat.
5. Kesimpulan
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan tentang matrial komposit serat batang pisang kepok
dengan matrik polyester sebagai pengikatnya dapat disimpulkan bahwa :
1. Dari hasil penelitian pengujian tarik, diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal
terdapat pada fraksi volume serat 10% - dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan
sebesar 5.754%. Sedangkan nilai rata – rata kekuatan tarik terendah pada fraksi volume 20% -
80% yaitu 36.356 N/mm2 dengan regangan 7.796 %.
2. Berdasarkan dari data grafik diatas menunjukan bahwa dengan bertambahnya prosentase fraksi
volume serat berpengaruh terhadap kekuatan tarik dan regangannya.
3. Pada serat pisang kepok energi impak paling kecil yang diserap adalah pada fraksi volume 20%
matrik 80% dengan nilai energi rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052
joule/mm2, Sedangkan tingkat penyerapan nilai yang paling optimal dari pada yang lainnya yaitu
pada fraksi volume 50% matrik 50% memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi
yang diserap 0.8093 Joule dan Harga Impak rata–rata sebesar 0,0101 Joule/mm2.
Daftar Pusaka
[1]. ASTM. 1990. Standars and Literature References For Composite Materials, 2d ed. American Society for
Testing and Materials. Philadelphia, PA.
[2]. Bachtiar, D., Sapuan, S. M., Zainudin, E. S., Khalina, A., dan Dahlan, K. Z.M. (2010). The tensile
properties of single sugar palm (Arenga piñata) fibre. IOP Conference Series : Materials Science and
Engineering, 11(1), 012012.
[3]. Bramayanto, A., 2008, Pengaruh konsentrasi terhadap kekuatan mekanik Material Komposit Poliester
Serat Alam, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
[4]. Gibson, R. F., (1994). Principle of Composite Materials Mechanics, McGraw-Hill, New York.
[5]. Kaw, A. K., (2006). Mechanics of Composite Materials, 2nd edition, CRC Press LLC, USA
[6]. Marsyahyo, Eko. 2010. Material Polimer dan Elastomer. Institut Teknologi Nasional Malang.
[7]. Marsyahyo, Eko. 2012. Komposit. Institut Teknologi Nasional. Malang.
[8]. Rukmana, Rahmat. 2006. Usaha Tani Pisang. Kanisius, Yogyakarta.
[9]. Schwartz, M.M., 1984, Composite Materials Hanbook, McGraw-Hill Book Co, New York.
[10]. Wona H., Boimau K., & Maliwelu E.U.K. (2015). Pengaruh Variasi Fraksi Volume Serat terhadap
Kekuatan Bending dan Impak Komposit Polyester Berpenguat Serat Agave Cantula. Fakultas Sains dan
Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 47
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT SENGKANG PERSEGI
DENGAN SISTEM HIDROLIK
Arino Anzip, Subowo, Bambang Sampurno, Suhariyanto, Pandu Kerta Wardana,
dan Annisa Laila Faizaturrohmah
Departemen Teknik Mesin Industri - Fakultas Vokasi - ITS Surabaya
Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111
Email: arinoanzip@gmail.com
Abstrak. Pembuatan sengkang persegi dalam proses pembengkokannya masih secara manual yaitu dengan
mengunakan linggis dan meja besi yang dimodifikasi untuk membuat sengkang persegi. Oleh karena itu timbul
ide untuk membuat mesin yang bersfungsi untuk membuat sengkang persegi sehingga diharapkan dapat
memperoleh hasil yang maksimal dan lebih efisien.Mesin tersebut menggunakan sistem hidrolik. Dalam
perencanaannya dilakukan analisa yang didasarkan pada proses bending dan dilakukan pengujian tarik pada
baja tulangan polos diamaeter 8mm untuk mengetahui besarnya tegangan tarik material yang kemudian
digunakan untuk menentukan gaya pembentukan. Untuk membengkokan baja tulangan polos diameter 8mm
sehingga terbentuk 4 buah sengkang sekaligus membutuhkan gaya sebesar 1495kgf dengan sudul awal bending
sebesar 97⁰ dan kompensasi springback sebesar 7⁰. Dari perhitungan gaya tersebut maka didapatkan diameter
silinder sebesar 50mm dan diperoleh head pump sebesar 80,01 bar serta daya motor listrik digunakan yaitu
sebesar 2,17HP.
Kata kunci : Sengkang Persegi, Bending, Hidrolik.
1. Pendahuluan
Pada sebuah bangunan terdapat kolom dan balok sebagai salah satu kerangka utamanya. Kolom dan
balok terdiri dari tulangan utama dan sengkang. Sengkang adalah tulangan melingkar yang mengikat
tulangan utama pada balok maupun kolom yang berfungsi untuk memegang tulangan utama dan
menahan gaya geser.
Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan pada UKM pembuatan sengkang tulangan pondasi di
kota Surabaya masih menggunakan cara manual. Baja tulangan dipotong sesuai ukuran yang
dibutuhkan kemudian dilakukan proses bending secara bertahap sehingga menjadi sengkang. Proses
tersebut selain membutuhkan tenaga manusia yang besar dan juga sengkang yang dihasilkan kurang
seragam karena pada proses pembuatannya masih menggunakan perasaan.
Untuk memperbaiki kelemahan-kelemahan tersebut maka akan dirancang mesin pembuat sengkang
dengan sistem hidrolik sebagai pengganti proses bending dengan tenaga manusia yang dapat
meningkatkan efisiensi tenaga dan sengkang yang dihasilkan seragam.
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Sengkang
Sengkang adalah tulangan melingkar yang mengikat tulangan utama pada balok maupun kolom yang
berfungsi untuk memegang tulangan utama dan menahan gaya geser. Sengkang terdiri dari dua jenis,
yaitu sengkang persegi dan sengkang spiral seperti pada gambar di bawah ini. Bahan yang digunakan
untuk pembuatan sengkang ini adalah baja dengan standard JIS G 3112-91, Steel bar for concrete
reinforcement.[1]
Gambar 1. Sengkang
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
48 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
2.2. Bending
Bending adalah salah satu proses pembentukan yang biasa dilakukan untuk membuat barang
kebutuhan sehari-hari seperti pembuatan komponen mobil, pesawat, atau peralatan rumah tangga.
Proses bending dilakukan dengan menekuk benda kerja hingga mengalami perubahan bentuk yang
menimbulkan peregangan logam pada sekitar daerah garis lurus (dalam hal ini sumbu netral).
Gambar 2. Proses bending
(Sumber: Fundamental of Modern Manufacturing, Second Edition)[2]
Selama panjang busur pada bagian tengah L𝜃 dari material tidak berubah selama proses
bending, maka L𝜃 = r𝜃, dimana 𝜃 adalah sudut bending dalam radian. Pada posisi y, maka panjang
busur bending menjadi L = (r+y)𝜃 sehingga rumus regangan teknik dapat dituliskan:
Sedangkan regangan sebenarnya dituliskan:
𝜀x = ln ................................................ (1)
Dimana:
y = Jarak elemen yang mengalamiperegangan (mm)
r´ = Jari-jari kelengkungan (mm)
2.3. Faktor-faktoryang Mempengaruhi Proses Bending
2.3.1. Jari-jari Minimum Bending
Yang dimaksud jari-jari minimum dalam bending yaitu kemampuan material untuk menerima beban
pembengkokan dengan jari-jari terkecil tanpa mengakibatkan retak. Hal ini biasa dinyatakan dalam
fungsi ketebalan plat tersebut seperti 2T, 3T atau 4T.
Regangan sebenarnya saat patah pada pengujian tarik:
𝜀f = ln = ln ..................................... (2)[3]
Dimana r adalah “percent reduction of area” pada saat pengujian tarik.
𝜀o = ln (1+𝑒0) = ln = ln ..................... (3)[3]
Kedua persamaan diatas dapat disederhanakan sehingga didapatkan:
Minimum = ....................................... (4)[3]
2.3.2. Springback
Perubahan plastis yang diikuti dengan balikan pegas secara elastis dlam proses bending dinamakan
Springback.
............................................... (5)[3]
Dimana:
Ks = Faktor springback
= Sudut awal bending
= Sudut akhir setelah bending
Ri = Jari-jari awal
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 49
Rf = Jari-jari akhir setelah bending
Besarnya springback yang terjadi banyak dipengaruhi oleh faktor yang tergantung pada
besarnya perbandingan R/T dari dimensi material. Ketika Ks= 1, maka hal ini menunjukkan tidak
adanya springback dan Ks = 0 menandakan terjadinya springback secara sempurna.
.......................................... (6)
Dimana:
E = Modulus elastisitas bahan
Y = Tegangan yield dari material pada offset0,2%
Ri = Jari-jari awal bending
Rf = Jari-jari akhir bending
T = Tebal benda
Gambar 3. Springback
(Sumber: Manufacturing Processes for Engineering Materials. Thirt Edition)[3]
2.3.3. Panjang Material yang MengalamiBending (Bend Allowance)
............................................. (7)[2]
Dimana:
BA = Bend Allowence, mm
A = Sudut bending, derajat
R = Jari-jari bending, mm
t = Tebal material, mm
Kba = Konstanta untuk memperkirakanadanya peregangan
Jika R < 2t, maka Kba = 0,33
Jika R ≥ 2t, maka Kba = 0,50
2.4. Gaya Bending
Besarnya gaya bending yang diperlukan untuk melakukan proses pembentukan material pada
umumnya bisa diperkirakan dengan mengasumsikan bahwa proses bending terjadi pada batang
rektanguler (rectangular beam). Dalam hal ini gaya bending merupakan fungsi dari “Strength of
material”, panjang batang, tebal batang serta jarak terbukanya die (die opening) sehingga gaya
tersebut dapat didekati denan rumus:
............................................ (8)[4]
Dimana:
Pmax = Gaya maksimum yang diperlukan, Kg
TS = Ultimate tensile strength darimaterial, Kg/mm2
L = Lebar benda kerja, mm
T = Tebal benda kerja, mm
k = Konstanta,
untuk V-die bending, k = 1,2-1,33
untuk U dan Wiping bending, k = 2dan 0,25
W = Die opening (Jarak terbuka antaradie dan punch), mm
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
50 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Rumus dasar teori bending:
σ = ........................................................ (9)
Dimana:
Mr = Momen bending (Kg.mm)
σ = Tegangan bending (Kg/mm2)
Ic = Momen Inersia luasan dari benda
y = Jarak tepi benda terhadap sumbu netral(mm)
2.5. WipingBending
Proses pembengkokkan dengan metode “Wiping Bending” merupakan proses dimana benda kerja
dijepit pada salah satu ujungnya kemudian ujung yang lain dibengkokkan. Penjepitan benda kerja
dilakukan oleh bagian sistem yang dinamakan “Pad” yang memberikan gaya penjepitan terhadap
benda dengan permukaan “die” yang memanjang, sedangkan bagian yang berfungsi untuk
membengkokkan benda kerja dinamakan “punch” yang mendorong ujung benda kerja oleh gaya luar
yang bekerja pada punch tersebut.
Pada umumnya metode “Wiping Bending” digunakan untuk pembengkokkan dengan sudut 90˚
sehingga untuk sudut yang lebih besar memerlukan desain tersendiri untuk mengatasinya.
2.6. Sistem Hidrolik
Gambar 4.Sistem hidrolik
1. Signal Control Section
Bagian ini dapat dibagi lagi menjadi sinyal input atau sensor dan pemrosesan sinyal atau Signal
processing.Sinyal input bisa dilakukan secara manual,makanis maupun tanpa kontak sedangkan
sinyal dapat diproses dengan berbagai cara seperti oleh operator,dengan
listrik,elektronik,mekanik,pneumatik maupun hirdolik.
2. Hidraulic Power Section
Power supply section
Pada bagian ini terjadi proses perubahan energi dan pengkondisian tekanan fluida kerja.
Power control section
Bagian bertugas sebagai pengontrol aliran daya dari power supply section menuju drive
section.
Drive section
Bagian ini bertugas mengeksekusi gerakan kerja mesin atau sistim manufaktur. Energi yang
terkandung dalam fluida hidraulik digunakan untuk menggerakkan berbagai beban.
Komponen-komponen bagian ini biasanya mencakup silinder dan motor hidrolik.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 51
2.7. Energi dan Daya dalam Sistem Hidrolik 2.7.1. Persamaan Energi
Z1+
1P+
g
V
2
2
1 +Hp–Hm–HL=Z2+
2P+
g
V
2
2
2 ...................................... (10)[5]
Dimana:
Z = Head elevasi
P/γ = Head tekanan
V2/2g = Head kecepatan
Hp = Head pompa
Hm = Head motor hidraulik
HL = Head loss antara titik 1 dan 2
= Head loss major + Head loss minor
2.7.2. Bilangan Reynolds
.................................................. (11)
Dimana:
ρ = mass density dari pelumas, kg/m3
v = kecepatan rata-rata pelumas dalam pipa, m/dt
D = diameter dalam pipa, m
µ = viskositas absolut, Ns/m2
υ = viskositas kinematik, m2/dt
Batasan bilangan Reynolds.
1. Bilangan Reynolds < 2000, adalah aliran laminar.
2. Bilangan Reynolds > 4000, adalah aliran turbulen.
3. Bilangan Reynolds 2000-4000, merupakan aliran transisi. 2.7.3. Persamaan Darcy
1. Kerugian Major ..................................................................................... (12)
Dimana
f = faktor gesekan.
L = panjang pipa (m)
D = diameter dalam pipa (m)
v = kecepatan rata-rata pelumas (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt²)
Kerugian major untuk aliran laminer sehingga:
................................................. (13)
Kerugian major untuk aliran turbulen
relative roughness = ................................................ (14)
2. Kerugian Minor (Minor Losses)
atau .................................................................... (15)
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
52 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Dimana:
K = faktor K untuk berbagai macam katup dan fitting
=koefesien kehilangantekanan pada katup dan fitting
V = kecepatan rata-rata pelumas (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt²)
3. Metodologi Diagram alir.
Gambar 5. Diagram alir pembuatan mesin
4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Data Material dan Produk
Dari hasil pengolahan data proses Uji Tarik dari material benda kerja specimen II didapatkan:
Jari-jari benda kerja (r) : 4 mm
Beban Ulur (Py) : 1570 kgf
Luas Penampang (S0) : 50,27 mm2
UTS sebenarnya : 58,38 kgf/mm2
Pengujian Tarik Material
Perencanaan dan Perhitungan
Pemilihan Komponen
Pembuatan Alat
Pengujian Alat
Data Lapangan
Observasi Studi Literatur
START
Yes
Sesuai dengan Perencanaan
Penyusunan Laporan
FINISH
No
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 53
4.2. Pengolahan Data
Tabel 1. Pengolahan data
No Perhitungan Simbol Hasil
1 Radius awal bending Ri 9 mm
2 Regangan dan tegangan ɛx 31%
3 Die opening W 26 mm
4 Sudut awal bending αi 97º
5 Kompensasi αf - αi 7 º
6 Gaya bending Fmaks 11281,5 N
7 Total gaya bending Ftotal 14665,95 N
4.3. Perhitungan dan Pemilihan Perangkat Hidrolik
Skema Peralatan yang Dikembangkan
Gambar 6. Skema sistem hidrolik yang dikembangkan
Pemilihan Komponen-komponen Sistem Hidrolik 4.3.1.1. Pemilihan Silinder Hidrolik
Stroke, waktu dan kecepatan bending
(S) = 20cm
t = 3,5 detik
Data katalog silinder hidrolik merk JUFAN
Diameter silinder : 50mm
Tekanan kerja maksimum : 140 bar atau 1400 N/cm2
Tipe : HCA-SD double acting, tie rod
stroke : 200mm atau 50mm
Pada kondisi tekanan kerja maksimum dari silinder tersebut maka akan diperoleh besar
tekanan silinder teoritis sebesar:
Gaya silinder sebesar 27489N ini pada hakekatnya akan sangat bias memenuhi gaya pembendingan
material sengkang yang dibutuhkan, jadi silinder dengan diameter 50mm merek JUFAN dapat
digunakan pada sistem hidrolik untuk proses bending sengkang.
Tekanan silinder hidrolik saat penekanan (P2):
Kemudian bilamana dilihat kinerja pada silinder hidrolik dimana efisiensi silinder hidrolik ,
dengan besar efisiensi silinder hidrolik antara 0,8-0,95 (Majumdar, 2002).
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
54 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Gambar 7. Definisi efisiensi silinder hidrolik
Dengan melihat gambar 10. di atas maka besar kapasitas pelumas Q2 yang dibutuhkan dapat
ditentukan dengan menggunakan rumus:
Kebutuhan kapasitas pelumas sebesar 8,31liter/menit inilah yang dibutuhkan untuk menggerakkan
silinder sesuai dengan kecepatan yang diinginkan.
4.3.1.2. Pemilihan Pipa dan Selang Fleksibel
Pemilihan pipa yang menghubungkan antara pompa dan reservoir menggunakan informasi yang
diberikan oleh www.ihservice.com dimana pemilihan pipa tersebut didasarkan atas kecepatan aliran
dalam pipa, yaitu:
Pressure line = 7,62 m/s
Return line = 3,05 m/s
Suction line = 1,22 m/s
Kemudian dengan melihat tabelrecommended flow diameters bila kapasitas pelumas yang diketahui
sebesar 8,31liter/menit, maka didapatkan diameter dalam pipa atau selang adalah:
Pressure line = 4,723 mm
Return line = 7,467 mm
Suction line = 11,823 mm
Kemudian dengan melihat tabel metric tube pressure ratings maka, dapat diambil harga-harga
ketebalan dan diameter luar untuk pipa atau selang fleksibel sebagai berikut:
Untuk pressure line dengan diameter dalam 4,723 mm didapatkan besar diameter luar
(OD) = 6 mm dan tebal 0,75 mm.
Untuk return line dengan diameter dalam 7,467 mm didapatkan besar diameter luar (OD)
= 12 mm dan tebal 2,5 mm.
Untuk sunction line dengan diameter dalam 11,823 mm didapatkan besar diameter luar
(OD) = 15 mm dan tebal 1,5 mm.
4.3.1.3. Head Pump Dari persamaan energi yang ada, yaitu:
Dimana asumsi yang diambil adalah:
P1 = 1 atm = 0 gauge
V1 = 0, karena ketinggian permukaan pelumas pada titik 1konstan.
Hm = 0, karena tidak ada motor hidrolik antara titik 1 dan2.
Z1 = 330 mm
F, v
P2, Q2
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 55
Z2 = 870 mm
Maka:
Data-data yang ada di peralatan yang dikembangkan menunjukkan bahwa harga:
(Z2 – Z1) = 0,870 m – 0,330 m = 0,54 m
Silinder port A dan B masing-masing mempunyai diameter 3/8 inchi = 9,52 mm.
P2 = 7482653,1 N/m2
Dengan menggunakan data-data dari diameter pipa dan selang fleksibel yang sudah disebutkan di atas
selanjutnya didapat hasil:
maka
Sesuai data dari Peter Hodges (1996) maka, pemilihan viskositas kinematik pelumas yang digunakan
dalam sistem hidrolik ini haruslah mempunyai harga yang optimal yaitu antara 20 mm2/s sampai
50mm2/s dan untuk perhitungan ini ditentukan harga viskositas kinematik pelumas sebesar 30mm2/s.
Didapathead loss total yang terjadi pada sistem hidrolik adalah:
Pada akhirnya diperoleh besar head pump (Hp) yaitu sebesar:
4.3.1.4. Pemilihan Pompa Hidrolik dan Motor Listrik
Dimana BHPB merupakan daya yang dihasilkan oleh motor listrik dan besar efisiensi pompa yang
digunakan adalah 0,8 (Esposito, 2009), sehingga perhitungan selanjutnya menjadi:
Efisiensi pompa = 0,85 – 0,9
Bila efisiensi mekanis kopling yang digunakan adalah 0,85 maka daya output motor listrikyang
digunakan adalah:
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
56 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Berdasarkan atas hasil perhitungan di atas maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengecekan
terhadap hasil perhitungan di atas untuk memastikan bahwa komponen-komponen sistem hidrolik
yang dipilih akan dapat berfungsi dengan benar:
Pemilihan motor listrik
Motor listrik yang dipilih adalah motor listrik dengan merk WIPPRO dengan daya output 2HP dan
kecepatan full load 1440rpm.
Pemilihan pompa
Pompa yang dipilih adalah jenis gear pump dengan merk DELLI, CB1A Series dengan model CB1A-
F6*(Foot Mounting, Clockwise Rotation), kapasitas 6,16cm3/rev dengan tekanan kerja maksimum
200bar serta inlet port diameter inch dan outlet port diameter 3/8 inch.
Kemudian dengan mengingat perumusan
(Majumdar, 2002).
Dimana:
P = Tekanan pompa
Q = Kapasitas pompa
ηP = Efisiensi pompa
ηmK = Efisiensi mekanis kopling
KW = Daya output motor listrik
Dengan melihat data silinder hidrolik yang dipilih yaitu silinder dengan diameter 50mm=
0,05m untuk proses bending maka, akan didapatkan perhitungan sebagai berikut:
Kapasitas pompa (Q):
menit
rev
rev
cmQ 144016,6
3
Kemudian dari perumusan:
Maka,
= 6901217,862 N/m2
= 69,012 bar
Bila diketahui dari perhitungan sebelumnya bahwa head loss total yang didapatkan adalah sebesar
3,7bar, maka besarnya tekanan pelumas masuk lubang A pada silinder adalah:
69,012bar – 3,7bar = 65,312bar
Data silinder menunjukkan bahwa diameternya adalah 50mm = 0,05m, maka besar kecepatan silinder
(V):
Selanjutnya dengan mengingat besarnya efisiensi silinder hidraulik , maka akhirnya akan
diperoleh besarnya gaya silinder hidrolik :
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 57
Dengan gaya tekan silinder hidrolik sebesar ini sebenarnya belum memenuhi gaya yang diinginkan
untuk proses bending tetapi perhitungan ini sudah memenuhi tekanan dan kecepatan silinder hidrolik
yang diinginkan untuk proses bending tersebut. Dengan mengatur besarnya tekanan pompa yaitu
dengan mensetting pressure relief valve yang terdapat di dalam Directional Control Valve maka
tekanan yang diinginkan untuk proses bending akan dapat dicapai sehingga gaya bending rancangan
sebesar akan mudah dicapai.
4.4. Perencanaan Sirkuit Hidrolik
Gambar 8. Sirkuit hidrolik untuk mesin pembuat sengkang persegi
5.1. Kesimpulan
Dari perhitungan dan perencanaan pada “Rancang Bangun Mesin Pembuat Sengkang Persegi
dengan Sistem Hidrolik”, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Untuk proses tekuk/bending sengkang persegi dengan diameter betonijzer 8 mm dan
menghasilkan empat buah sengkang sekaligus dibutuhkan gaya sebesar 14665,95 N.
2. Daya yang dibutuhkan sebesar 2,176 HP. Maka dari itu motor yang digunakan adalah motor AC
dengan daya 2 HP putaran 1440 rpm.
3. Sistem hidrolik yang digunakan:
a. Silinder Hidrolik
Silinder hidrolik yang digunakan adalah silinder dengan merk JUFAN mempunyai diameter
50 mm dengan panjang stroke 200 mm.
b. Pompa Hidrolik
Pompa yang dipilih adalah jenis gear pump dengan merk DELLI, CB1A Series dengan
model CB1A-F6*(Foot Mounting, Clockwise Rotation), kapasitas 6,16cm3/rev dengan
tekanan kerja maksimum 200bar serta inlet port diameter inch dan outlet port diameter
3/8 inch.
c. Motor Listrik
Motor listrik yang digunakan bermerk WIPRO dengan daya 2 HP dan 1440 rpm.
d. DCV (Directional Control Valve)
Digunakan katup monoblock directional control valve tipe MB 20 merk HOF dengan mid
circulation position dengan metode aktuasi menggunakan handle.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
58 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
4. Hasil percobaan mesin pembuat sengkang persegi:
Diperlukan waktu sekitar 1 menit 12 detik untuk membentuk 4 sengkang sekaligus dengan
diameter 8 mm.
Daftar Pustaka
[1] R. Segel, P. Kole and Gideon Kusuma. 1997. Pedoman Pengerjaan Beton. PENERBIT ERLANGGA.
[2] Mikkel P., Groover. 2002. Fundamental of Modern Manufacturing, Second Edition. Prentice Hall
International.
[3] Serope Kalpakjian. 1997. Manufacturing Processes for Engineering Materials. Thirt Edition McGraw Hill,
Inc.
[4] Serope Kalpakjian. Manufacturing Engineering and Technology, Second Edition. McGraw Hill, Inc.
[5] Esposito, Anthony. (2003). Fluid Power with Applications, Sixth Edition. Ohio: Pearson Education.
[6] Majumdar, S. R(2002), Oil Hydraulic System: Principles and Maintenance, Tata McGraw Hill Publishing
Company, New Delhi.
[7] Industrial Hydraulic Manual(1999), Fourth Edition, Vickers Incorporated, Rochster Hills, Michigan.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 59
AKTIVITAS ANTIOKDIDAN FRAKSI METANOL
EKSTRAK DAUN MIMBA (Azadirachta Indica Juss)
Supriyanto1 Simon, BW2, Rifa’i, M3 Yunianta2
1 Mahasiswa S3 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang 1 Staf Pengajar Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura
2 Staf Pengajar Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang 3 Staf Pengajar Fakultas MIPA Universitas Brawijaya Malang
E-mail: maspri1704@yahoo.com
Abstrak. Mimba merupakan tanaman herbal mempunyai banyak potensi salah satunya adalah sebagai
sumber antioksidan. Antioksidan dari ekstrak daun mimba dapat digunakan untuk mencegah terjadinya
oksidasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba
berdasarkan nilai IC50. . Pada penelitian ini daun mimba eikstrak dengan metode maserasi selama 3x 24 jam
dengan menggunkan pelarut methanol 80%. Selanjutnya ekstrak methanol daun mimba yang mempunyai
aktivitas antioksidan tertinggi dipartisi dengan n-hexan, etil asetat dan air. Hasil partisi selanjutnya dianalisa
aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH serta ditentukan nilai IC50. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa fraks etil asetat mempnyai aktivitas antioksidan tertinggi dengan nilai IC50 101,53 ppm.
Kata kunci : daun mimba, Fraksinasi, Antioxidant, DPPH, IC50
1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara tropis yang kaya akan tanaman herbal salah satunya adalah mimba.
Tanaman mimba (Azadirachta indica Juss.) merupakan salah satu tanaman herbal yang tumbuh di
Negara-negara tropis seperti India, Paksistan, Burma dan Indonesia [1]. Tanaman mimba di Indonesia
tersebar dibeberapa daerahseperti di Jawa Barat, Jawa Timur dan Madura. Masyarakat Madura
menyebut mimba dengan nama mimbheh , di Bali dikenal dengan intaran sedangkan di jawa dikenal
dengan nama imba atau mimba.
Tanaman ini tumbuh di dataran rendah pada ketinggian 300 meter di atas permukaan air laut. Tanaman
mimba (Azadirachta indica Juss.) merupakan pohon yang tinggi batangnya dapat mencapai 20 m [1].
Tanaman mimba mengandung senyawa bioaktif baik pada bagian batang, daun maupun bijinya.
Hampir semua bagian dari pohon mimba mempunyai khasiat obat .Daun mimba mengandung
senyawa-senyawa bioaktif diantaranya adalah β-sitosterol, hyperoside, nimbolide, quercetin,
quercitrin, rutin, azadirachtin, dan nimbine [2].
Ekstrak daun mimba mempunyai aktifitas sebagai antioksidan [3]. Antioksidan adalah senyawa yang
dapat menunda atau memperlambat kecepatan oksidasi bahan-bahan yang terokidasi [4] Antioksidan
dapat menghambat oksidasi lipid melalaui pengikatan oksigen secara kompetitif, menghambat tahap
inisiasi, memblokir tahap propagasi dengan cara merusak atau mengikat radikal bebas, menghambat
catalis atau menstabilkan hidrogenperoxide [4]. Selain bersifat antioksidan daun mimba juga bersifat
anti bakteri. Mimba mengandung senyawa bioaktif alkaloid, steroid, flavonoid saponin dan tannin.
Senyawa-senyawa tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri salmonella dan E. Coli [5].
Penelitian untuk mengetahui potensi dari daun mimba telah banyak dilakukan dengan melakukan
ekstraksi senyawa bioktif. Telah dilakukan penelitian ekstraksi senyawa bioaktif yang pada daun
mimba dengan menggunakan pelarut yang berbeda-beda yaitu petroleum, ether dan methanol [6].
Sedangkan [7] melakukan ekstraksi daun mimba dengan pelarut chloroform dengan metode maserasi
selam 24 jam. Fraksinasi merupakan proses pemisahan senyawa-senyawa berdasarkan golongan-
golongannya sehingga bisa mendapatkan senyawa yang lebih murni. Penelitian dengan melakukan
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
60 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
fraksinasi terhadap ekstrak daun mimba belum pernah dilakukan. Penelitian ini dengan melakukan
ekstraksi menggunakan metode maserasi menggunakan variasi pelarut kemudian dilanjutkan dengan
fraksinasi.
1.2. Tujuan Penelitian
1.2.1. Menentukan jenis dan kosentrasi ekstrak daun mimba yang mempunyai aktivitas antioksidan
yang optimal
1.2.2. Menentukan aktivitas antioksidan yang optimal dari fraksi ekstrak methanol daun mimba
1.3. Metodologi
1.3.1. Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain : Rotary evavorator, shaker,
spektrofotometer, mikropipet, timbangan dan alat-alat gelas untuk analisa
1.3.2. Bahan
Daun mimba yang diperoleh dari kecamatan Kamal Bangkalan, DPPH, methanol, etanol,
alumunium klorida 1%, ammonia encer, ammonium hidroksida pekat dan encer, asam asetat
anhidrida, asam asetat glasial, asam klorida 1%, asam klorida 0,1 N, asam sulfat pekat dan
bahan-bahan lain untuk analisa kimia
1.3.3. Jalannya penelitian
Pembuatan ekstrak
Daun mimba yang diguanakan adalah yang berwarna hijau tua kira-kira berumur 2 bulan
setelah tunas. Sebelum digunakan daun mimba dikeringanginkan selama satu hari kemudian
dilakukan pengecilan ukuran menggunkan blender. Serbuk daun mimba sebanyak 100
gram di ekstraksi menggunakan pelarut air, etanol 60%, etanol 80%, methanol 60% dan
methanol 80% dengan metode maserasi.
Kemudian larutan tersebut dimaserasi selama 48 jam dalam ruang tertutup dengan dilakukan
penggojogan/shaker. Setelah 48 jam sampel disaring dan filtrate yang diperoleh ditampung
dalam Erlenmeyer. Filtrat yang telah diperoleh selanjutnya dilakukan evavorasi menggunakan
rotary evavorator pada suhu 40oC sampai diperoleh ekstrak pekat. Ekstrak pekat yang
diperoleh selanjutnya dianalisa aktivitas antioksidannya menggunakan metode DPPH dan
dilihat nilai IC50nya. Ekstrak Pekat yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi
selanjutnya difraksinasi menggunakan N-Hexan, Etil Asetat dan Air
Fraksinasi
Ekstrak pekat yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi, diambil sebanyak 100 g dan
ditambahkan aquades sebanyak 400 ml dan dihomogenkan kemudian dimasukkan dalam
corong pemisah. Tambahkan 200 ml N-Hexan kemudian digojog dan didiamkan sehingga
larutan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas merupakan larutan N-Hexan dan larutan
bawah merupakan larutan air. Selanjutnya pisahkan antara larutan N-Hexan dengan air dengan
membuka kran pada corong pemisah. Larutan N-Hexan diuapkan menggunakan rotari
evavorator sehingga diperoleh ekstrak kental. Filtrat atau larutan air hasil pemisahan
ditambahkan 200 ml etil asetat dan selanjutnya digojog dan didiamkan sampai terjadi
pemisahan. Larutan bagian atas merupakan etil asetat sedangkan bagian bawah adalah air.
Pisahkan kedua larutan tersebut dengan cara membuka kran bagian bawah corong pemisah.
Selanjutnya masing-masing larutan diuapkan menggunakan rotari evavorator sampai diperolah
ekstrak pekat. Ekstrak pekat yang diperoleh dari masing-masing fraksi kemudian dianalisis
aktivitas antioksdidannya menggunakan metode DPPH dengan milihat nilai IC50.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 61
Analisis aktivitas antioksidan
Disiapkan sampel ekstrak daun mimba masing-masing fraksi . Langkah pertama yaitu
membuat larutan induk masing-masing sampel sebesar 100 ppm dengan melarutkan 10 mg
ekstrak pada 100 ml metanol PA. Selanjutnya melakukan pengenceran menggunakan pelarut
metanol PA dengan membuat variasi konsentrasi yaitu 5 ppm, 6 ppm, 7 ppm, 8 ppm dan9 ppm
pada tiap masing-masing sampel.
Disiapkan larutan stock DPPH 50 ppm.Larutan stock DPPH dibuat dengan melarutkan 5
mg padatan DPPH ke dalam 100 mlmetanol PA. Kemudian disiapkan larutan perbandingan,
yaitu larutan kontrol yang berisi 2 ml metanol PAdan 1 ml larutan DPPH 50 ppm. Untuk
sampel uji, disiapkan masing-masing 2 ml larutan sampel dan 2 ml larutan DPPH.Kemudian,
di inkubasi selama 30 menit pada suhu 27℃hingga terjadi perubahan warna dari aktivitas
DPPH. Semua sampel dibuat triplo. Semua sampel yaitu sampel ekstrak yang telah di
inkubasi di uji nilai absorbansinya menggunakan spektrofotometer Uv-vis pada panjang
gelombang 517 nm. Aktivitas antioksidan dinyatakan dengan menghitung nilai IC50 yang
diperoleh dari persamaan regresi linier dari data absorbansi di atas.Sebagai pembanding atau
standar digunakan vitamin C.
2. Pembahasan
Aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba dinyatakan dengan nilai IC50. Nilai IC50 merupakan
konsentrasi efektif ekstrak yang dibutuhkan untuk meredam 50% dari total radikal bebas DPPH. Hasil
analisa aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba
Jenis Pelarut Konsentrasi Aktivitas antioksidan
(IC50 (ppm))
Air 90,3922a
Etanol 60% 88.6988b
80% 88.1273c
Metanol 60% 87.5173d
80% 83,2796e
Berdasarkan Tabel 1. Ada pengaruh nyata jenis pelarut dan kosentrasi pelarut terhadap aktivitas
antioksidan ekstrak daun mimba. Semakin tinggi konsentrasi pelarut maka aktivitas antioksidan
semakin tinggi hal tersebut disebabkan semakin banyak senyawa dalam jaringan yang terekstrak
dalam pelarut. Ekstrak metanol mempunyai aktivitas antioksidan lebih tinggi dibanding dengan pelarut
etanol maupun air. Hal tersebut disebabkan karena metanol merupakan pelarut yang bersifat semi
polar sehingga mempuyai kemampuan untuk melarutkan senyawa yang bersifat polar maupun non
polar., Sedangkan air merupakan pelarut polar yang hanya bisa melarutkan senyawa yang bersifat
polar. Metanol mempunyai kemampuan yang lebih baik dibanding dengan etanol dan air dalam
melarutkan senyawa polar maupun non polar.
Aktivitas antioksidan dari seluruh sampel berkisar 83, 28 sampai 90,39. Semakin kecil nilai IC50
menunjukkan aktivitas antioksidan semakin tinggi.
Aktivitas antioksidan berdasarkan nilai IC50 dibagi menjadi empat yaitu, sangat kuat, kuat, sedang
dan lemah [8]. Aktivitas antioksidan berdasarkan nilai IC50 dapat dilihat pada Tabel 2.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
62 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Tabel 2. Aktivitas antioksidan berdasarkan nillai IC50
Nilai IC50 Aktivitas Antiokdidan
< 50 ppm Sangat Kuat
50 ppm – 100 ppm Kuat
100 ppm – 150 ppm Sedang
150 ppm – 200 ppm Lemah
Sumber : [8]
Berdasar parameter Tabel 2, ekstrak daun mimba seluruh perlakuan mempunyai aktivitas
antioksidan yang kuat karena nilai IC50 <100
Berdasarkan tabel 1. Ekstrak metanol 80% daun mimba mempunyai aktivitas antioksidan paling
tinggi atau nilai IC50 paling rendah dengan nilai 83,27 . Ekstrak metanol 80% daun mimba
selanjutnya difraksinasi menggunakan N-hexan, etil asetat dan air.
1.4. Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Mimba
Proses fraksinasi selanjutnya dengan menggunakan n-heksana yang bersifat non polar, karena pada
prinsipnya fraksinasi merupakan proses penarikan senyawa menggunakan dua pelarut yang berbeda
sifat kepolarannya. Fraksinasi menggunakan n-heksana bertujuan untuk mengekstrak lemak dan
terpena. Residu metanol-air yang diperoleh difraksinasi dengan etil asetat untuk mengisolasi senyawa
semi polar. Dalam ekstrak metanol masih terdapat berbagai kelompok senyawa metabolit sekunder
sehingga perlu dilakukan pemisahan senyawa melalui proses fraksinasi. Hasil analisa aktivitas
antioksidan fraksi ekstrak methanol daun mimba dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Aktivitas antioksidan fraksi methanol ekstrak daun mimba
Fraksi
Aktitas antioksidan
IC50 (ppm)
Vit C 99.25a
Hexan 106.51b
Etil Asetat 101.53c
Air 394.20d
Berdasarkan Tabel 3. Fraksi etil asetat mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi dibanding fraksi
hexan dan air. Hal tersebut disebabkan karena etil asetat merupakan pelarut semi polar sehingga bisa
menarik senyawa polar maupun non polar yang ada pada daun mimba.
Penggunaan pelarut yang berbeda tingkat kepolaran mempengaruhi jenis senyawa yang terekstrak.
Fraksi etil asetat terkandung senyawa seperti asam-asam lemak dan fitosterol yang mempunyaiu
aktivitas antioksidan sedangkan ekstrak air berisi senyawa karbohidrat (glukosa dan sukrosa)
3. Simpulan
3.1. Ekstrak mimba dengan pelaut methanol pada konsentrasi 80% mempunyai aktivitas antioksidan
tertinggi dengan nilai IC50 80ppm
3.2. Fraksi etil asetat ekstrak methanol daun imba mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi dengan
nilai IC50 101.5393 ppm
Ucapan Terima Kasih
Pada kesempatan ini kami mengucapkan banyak terima kasih pada para pembimbing dan teman-teman
yang membantu terlaksananya penelitian ini. Tak lupa kami juga mengucapkan terima kasih kepada
Kemenristek Dikti yang telah memberikan beasiswa untuk melakukan penelitian ini lewat beasiswa
BPDN
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 63
Daftar Pustaka
[1]. H. . Puri, Neem The Divine Tree. 2006.
[2]. Tiwari P, Kumar B, Kaur M, Kaur G, and Harleen Kaur, 2011, Phytochemical screening and Extraction,
Review, Internationale Pharmaceutica Sciencia, Vol. 1(1), p 98-106
[3]. G. Balaji and M. Cheralathan, “Experimental investigation of antioxidant effect on oxidation stability and
emissions in a methyl ester of neem oil fueled DI diesel engine,” Renew. Energy, vol. 74, no. x, pp. 910–
916, 2015.
[4]. G. Nahak and R. K. Sahu, “In vitro antioxidative acitivity of Azadirachta indica and Melia azedarach
Leaves by DPPH scavenging assay,” Nat. Sci., vol. 8, no. 4, pp. 22–28, 2010.
[5]. S. Susmitha, K. K. Vidyamol, P. Ranganayaki, and R. Vijayaragavan, “Phytochemical extraction and
antimicrobial properties of azadirachta indica (neem),” Glob. J. Pharmacol., vol. 7, no. 3, pp. 316–320,
2013.
[6]. I. Khan, S. R. Srikakolupu, S. Darsipudi, S. D. Gotteti, and H. Amaranadh, “Phytochemical studies and
screening of leaf extracts of Azadirachta indica for its anti-microbial activity against dental pathogens,”
Arch. Appl. Sci. Res., vol. 2, no. 2, pp. 246–250, 2010.
[7]. D. W. I. Apristiani and P. Astuti, “Isolasi Komponen Aktif Antibakteri Ekstrak Kloroform Daun Mimba
(Azadirachta indica A. Juss.) Dengan Bioautografi,” Biofarmasi, vol. 3, no. 2, pp. 43–46, 2005.
[8]. Molyneux, P. 2004, The use of the stable free radical diphenylpicryl-hydrazyl (DPPH) for estimating
antioxidant activity. Songklanakarin J. Sci. Technol. 26, 211–219
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
64 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Penerapan Ergonomi Pada Mesin Penghancur
Guna Peningkatan Produksi Pupuk Organik
Sanny Andjar Sari 1), Prima Vitasari 2), ST.Salmmia,LA 3)
1),2),3 )Teknik Industri, Institut Teknologi Nasional Malang
Jl. Bendungan Sigura-gura 2 Malang
Email : sannysari@yahoo.com
Abstrak. Jenis usaha yang dilakukan oleh petani yang tergabung dalam kelompok Tani Makmur di desa
Ngadirejo Kecamatan Kromengan Kabupaten Malang selain bertani juga mempunyai usaha di bidang
peternakkan yang menghasikan pupuk organik dari kotoran kambing. Dalam proses pembuatan pupuk organik
dari kotoran kambing masih dilakukan secara sederhana dan membutuhkan waktu yang lama hal ini
dikarenakan pada proses penghancuran kotoran yang sudah dikeringkan masih dilaukuakn dengan cara
ditumbuk menggunakan alat seperti lesung.Untuk mempercepat proses penghancuran tersebut perlu dibuat
mesin penghacur dengan pertimbangan ergonomi untuk memudahkan operasional pengguna dimana hal ini
lebih memfokuskan pada penerapan antropometri pengguna. Jenis Antropometri yang digunakan untuk
menentukan dimensi dari mesin penghancur antara lain tinggi siku saat berdiri, jangkauan tangan kedepan ,
jangkauan tangan kesamping, tinggi tangan saat jongkok dan lebar bahu. Dengan metode statistik akan diuji
keseragaman dan kecukupan datanya.
Dari hasil perancangan mesin penghancur kotoran kambing memiliki dimensi panjang 71 cm, lebar 45 cm, dan
tinggi 98 cm. Perhitungan waktu normal sebesar 3,05 menit / kg sehingga menghasilkan output standard sebesar
20 kg/jam. Dengan melihat data-data yang diperoleh jadi didapat kenaikan persentase sebesar 900%.
Kata kunci : Ergonomi, Antropometri, Mesin Penghancur
1. Pendahuluan
Proses pembuatan pupuk kandang yang telah dilakukan para petani di Desa Nagdirejo Kecamatan
Kromengan Kabupaten Malang yang tergabung dalam Kelompok Tani Makmur tentunya memerlukan
waktu yang lama untuk menjadikan kotoran kambing sebagai pupuk, ini di sebabkan kotoran kambing
yang sudah kering di tumbuk secara manual. Dengan menggunakan alat penghancur kotoran kambing
ini akan memudahkan para petani untuk membuat pupuk organik dengan waktu yang lebih singkat
atau lebih cepat dari pada sebelumnya. Tujuan dari penelitian merancang mesin penghancur kotoran
kambing menjadi pupuk organik. Manfaat dari pembuatan mesin penghancur kotoran kambing yaitu
mempermudah petani untuk membuat pupuk organik, meringankan biaya pembelian pupuk kimia
yang semakin mahal, mempercepat proses penguraian kotoran sebagai pupuk organik.
Ergonomi juga memberikan peranan penting dalam meningkatkan faktor keselamatan dan kesehatan
kerja. Hal ini bertujuan untuk mengurangi ketidaknyamanan visual dan postur tubuh kerja, desain
suatu peletakan instrumen dan sistem pengendalian agar didapat optimasi dalam proses transfer
informasi dengan dihasilkan suatu respon yang cepat dengan meminimumkan resiko keselamatan
akibat metode kerja kurang tepat.[1]
Tujuan ergonomi adalah untuk menambah efektifitas penggunnaan objek, fisik dan fasilitas yang
digunakan oleh manusia dan merawat atau menambah nilai tertentu misalnya kesehatan, nyaman dan
kepuasan. Prinsip yang selalu diterapkan pada setiap perancangan adalah fitting the job to the man
rather than the man to the job, dalam hal ini setiap perancangan sistem kerja harus sesuaikan dengan
faktor manusianya, dimana dan fungsi harus mengikuti karakteristik dari manusianya yang akan
menggunakan sistem kerja tersebut. [1]
Antropometri merupakan bidang ilmu yang berhubungan dengan dimensi tubuh manusia. Dimensi
dimensi ini dibagi menjadi kelompok statistika dan ukuran persentil. Jika seratu sorang berdiri berjajar
dari yang terkecil sampai terbesar dalam suatu urutan, hal ini akan dapat di klasifikasikan dari 1
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 65
percentile sampai 100 percentile. Data dimensi manusia ini sangat berguna dalam perancangan produk
dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia yang memakainya.[2]
2. Pembahasan
Perancangan ini dilakukan dengan mengumpulkan beberapa data agar memberikan hasil yang sesuai
dengan tujuan perancangan yang hendak dicapai. Dimana dari hasil pengumpulan dan pengolahan data
tersebut akan dianalisa.
Data yang digunakan dalam membantu perancangan alat penghancur kotoran kambing sebagai pupuk
organik adalah sebagai berikut :
Identifikasi Kebutuhan Petani
Data Antropometri
Perhitungan Waktu dan Output standart
Identifikasi kebutuhan petani yang membuat pupuk dari kotoran kambing untuk mendapatkan
informasi secara langsung mengenai apa saja yang menjadi pertimbangan selama proses dalam
mendesain alat penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik yang efisien dan ergonomis.
selanjutnya bagai mana membuat suatu desain alat dengan ukuran- ukuran, tingkat keamanan dari
operator, dan kenyamanan pemakai untuk meningkatkan produktifitas pembuatan pupuk organik. Oleh
karena itu ntuk merancang suatu alat penghancur kotoran kambing dengan ukuran yang disesuaikan
dengan operator sesuai dengan ilmu ergonomi dan antropometri.
Aspek-aspek ergonomi dalam suatu perancangan adalah suatu faktor yang penting juga hal tesebut
merupakan pembahasan mengenai dimensi tubuh pengguna yang biasa disebut dengan data
antropometri. Data antropometri digunakan sebagai dasar pertimbangan menentukan ukuran dari
desain stasiun kerja baru yang akan dirancang, yang berhubungan dengan anggota tubuh manusia
sebagai penggunanya.
2.1. Perhitungan Antropometri
Data antropometri diambil dengan sampel 30 orang petani sdangkan data yang digunakan adalah
sebagai berikut :
a. Tinggi Siku Saat Berdiri
- Aplikasi : Untuk menetukan tinggi keseluruan mesin yang akan digunakan.
- Persentil yang digunakan: P50
- Hasil pengukuran P50 : 98 cm
- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang pendek tidak akan kesulitan dalam
menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi dapat menyesuaikan.
b. Jangkauan Tangan Kedepan
- Aplikasi : Untuk menetukan lebar keseluruan mesin.
- Persentil yang digunakan: P50
- Hasil pengukuran P50 : 69 cm
- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang pendek tidak akan kesulitan dalam
menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi akan menyesuaikan.
c. Jangkauan Tangan ke Samping
- Aplikasi : digunakan untuk menentukan panjang mesin.
- Persentil yang digunakan: P50.
- Hasil pengukuran P50 : 71 cm.
- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang tidak akan kesulitan dalam
menjangkau serta mengoperasikan.
d. Tinggi Tangan Saat Jongkok
- Aplikasi : Untuk menetukan tinggi dari stater mesin dan bak yang digunakan untuk output dari
mesin nantinya.
- Persentil yang digunakan: P50.
- Hasil pengukuran P50 : 13 cm.
- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang pendek tidak akan kesulitan dalam
menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi akan menyesuaikan.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
66 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
e. Lebar Bahu
- Aplikasi : Untuk menetukan lebar meja mesin penghancur
- Persentil yang digunakan: P50.
- Hasil pengukuran P50 : 42 cm.
- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang pendek tidak akan kesulitan dalam
menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi akan menyesuaikan.
Tabel 1. Hasil Pehitungan Data Antropometri
No Jenis Data n BKA BKB
1 Tinggi Siku Saat Berdiri 30 99,53 2,75 105,03 94,03
2 Jangkauan Tangan Kedepan 30 69,4 3,35 76,1 62,7
3 Jangkauan Tangan Kesamping 30 69,87 2,03 73,93 65,81
4 Tinggi Tangan Saat Jongkok 30 14,1 1,35 16,80 11,40
5 Lebar Bahu 30 42,40 2,04 38,32 47,2
Tabel 2. Hasil Perhitungan Persentil
No Jenis Data Persentil (cm)
5% 50% 95%
1 Tinggi Siku Saat Berdiri 96 98 105
2 Panjang Jangkauan Tangan 64 69 75
3 Jangkauan Tangan Kesamping 66 71 71
4 Tinggi Tangan Saat Jongkok 10 13 15
5 Lebar Bahu 38 42 58
2.2. Perhitungan Waktu Standaart dan Output Standart
Dari perhitungan waktu siklus ( Ws ) diperoleh :
Ws =
=
= 2,1 menit / Kg
Sedangkan besaran Waktu Normal ( Wn )
Wn = Ws + p
= 2,1 + 1,05
= 3,05 Menit / Kg
Besarnya Waktu Baku ( Wb )
Wb = Wn x
= 3,05 x
= 3.38 menit/ kg
∑xi
N 63,8
30
100%
100% - Allowance
100%
100% - 10%
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 67
Maka waktu output standart ( Os )
Os =
= = 0,29 kg = 20 kg / jam
3. Simpulan
Mesin penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik tersebut didesain lebih ergonomis dengan
ukuran-ukuran sesuai dengan antropometri tubuh petani yang akan menggunakan mesin.Adapun
kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan penelitian ini sebagai berikut :
a. Operasional mesin penghancur kotoran kambing sabagai pupuk organik ini lebih efisien dan lebih
ergomonis di bandingkan dengan kondisi sebelumnyahanya menggunakan peralatan lesung untuk
proses penghancuran bahan pupuk organik.
b. Desain mesin penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik dapat menimbulkan rasa aman
dan nyaman bagi operator kerja.
c. Mesin penghancur kotoran kambing yang baru memiliki panjang 71 cm, lebar 45 cm, dan tinggi 98
cm diperoleh waktu normal sebesar 3,05 menit / kg yang semula 22 menit / kg . Sedangkan output
standard sebesar 20 kg / jam dari kondisi awal hanya 2kg / jam. Dengan demikian diperoleh
kenaikan produktivitas sebesar sebesar 900%.
Daftar Pustaka
[1]. Wignjosoebroto.S,, 2003. Ergonomi Studi Gerak Ruang dan Waktu. Widya Kartika,Surabaya.
[2]. Nurmianto.Eko, 2004. Ergonomi dan Aplikasinya. Widya Kartika,Surabaya.
[3]. Sanny.A.S,dkk.,2015.Penerapan Mesin Perontok Padi Di Desa Ngadirejo Kecamatan Kromengan
Kabupaten Malang. Proceeding SENATEK ITN Malang.
[4]. Sanny.A.S,dkk.,2015. Penerapan Mesin Perajang Rumput Di Desa Ngadirejo Kecamatan Kromengan
Kabupaten Malang. Jurnal Teknik Industri Inovatif ITN Malang.
[5]. Sanny.A.S,dkk.,2017. Penerapan Mesin Pengolahan Buah Kelapa untuk Peningkatan Produksi
Kelompok Tani Di Kelurahan Rampal Celaket Malang. Jurnal Teknik Industri Inovatif ITN Malang.
[6]. Panero Julianus, Zelnik Martin. 2003. Human Dimension And Interior Space, London.
1
Wb
1
3,38
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
68 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
DESAIN ALAT PERAJANG RUMPUT GAJAH
DENGAN KAIDAH ERGONOMI
Mujiono1), Munasih2)
1) Teknik Industri, Institut Teknologi Nasional Malang
2)Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional Malang
E-mail :jiono1864@gmail.com
Abstrak. Hasil pengamatan yang dilakukan oleh tim peneliti pada peternak sapi yang berada dikalipare malang
ternyata pencacahan rumput gajah untuk makan ternak tersebut masih menggunakan alat manual, yaitu
menggunakan sabit, sehingga masih mempunyai beban kerja berlebihan, sikap operator yang tidak ergonomis,
karena posisi kerja operator dengan jongkok sehingga banyak membutuhkan waktu dan tenaga yang dikeluarkan
oleh operator.
Melihat hal tersebut maka tim peneliti, segera untuk mendesainkan alat pemotong rumput gajah tersebut dengan
menggunakan ukuran antropometri tinggi alat menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan
persentil 50% sebesar 51 cm dan panjang alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm,dan dengan 12 mata pisau,
operator yang akan menggunakan alat tersebut diharapkan lebih aman nyaman dan dapat lebih effektif , effisien
serta meningkatkan produktifitas.
Dengan adanya sarana kerja tersebut maka diharapkan agar operator tidak mengalami kelelahan sehingga lebih
effektif dan effisien dalam melakukan perajangan, yang hasilnya dapat meningkatkan produktifitas.
Kata kunci : Desain alat, produktifitas, ergonomis
Pendahuluan
Peternak sapi yang berada didaerah Kalipare Malang selatan, yang kebetulan banyak peternak
sapi dengan makanan pokok adalah rumput gajah, rumput gajah ditanam didaerah lereng pegunungan.
Rumput gajah ini sebelum dimakankan pada ternak sapi terlehih dahulu dipotong-potong dengan
menggunakan sabit, agar supaya sapi memakannya tidak terlalu lama untuk mengunyahnya, akan
tetapi untuk merajangnya masih menggunakan alat manual dengan sambil posisi jongkok sehingga
membutuhkan waktu yang lama dan dirasa kurang efektif dan effisien demikian juga menyebab mudah
mengalami kelelahan dan hasilnya menjadi kurang baik. Secara ideal perancangan stasiun kerja
haruslah disesuaikan dengan peranan dan fungsi pokok dari komponen-komponen sistem kerja yang
terlibat yaitu manusia,mesin/alat dan lingkungan fisik kerja[1].
Permasalahan yang dihadapi adalah : “ Bagaimana cara mendesain alat perajang rumput gajah
menggunakan kaidah ergonomi. Dengan pertimbangan ergonomi agar supaya dapat meningkatkan
produktivitas dengan efektif dan effisien dalam pencacahan rumput yang bisa dilakukan dengan aman
dan nyaman dan meningkatkan output.
Perancangan dan Pengembangan Produk
a) Perancangan (desain)
Fungsi perancangan memegang peranan penting dalam mendefinisikan bentuk fisik produk
agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Dalam konteks tersebut tugas bagian perancangan
mencakup desain engineering (mekanik, elektrik, software, dan lain-lain) dan desain industri
(estetika, ergonomics, user interface).
b) Manufaktur
Fungsi manufaktur terutama bertanggung jawab untuk merancang dan mengoperasikan system
produksi pada proses produksi produk. Fungsi ini melingkupi pembelian, instalasi, dan
distribusi. Proses pengembangan produk dalam suatu perusahaan umumnya melalui beberapa
tahapan.
c) Aspek-Aspek Yang Mempengaruhi Perancangan Fasilitas Kerja
Perancangan fasilitas kerja dapat dipengaruhi beberapa aspek yang berasal dari berbagai
disiplin ilmu (spesialisasi) keahlian yang ada.[1]
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 69
.(Wignjosoebroto, Sritomo. 2000 )
Gambar 1. Skema Aspek-Aspek yang mempengaruhi fasilitas kerja
Waktu Standart dan Output Standart
Waktu standart bisa diperoleh dengan menambahkan kelonggaran atau allowance
pada waktu normal, secara matematis sebagai berikut:
Wb = Wn x (%)%100
%100
allowance
b
sW
O1
Dimana:
Ws = Waktu Standart
Wn = Waktu Normal
Wb = Waktu Baku
Os = Output standart
Ergonomi
Ergonomi berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari kata ergos yang berarti bekerja dan
nomos yang berarti hukum alam. Pada dasarnya ergonomi adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang
sistimatis untuk memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan dan keterbatasan
manusia untuk merancang suatu sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem
tersebut dengan baik yaitu untuk mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu dengan
efektif, efisien, aman dan nyaman. kemampuan dan keterbatasan manusia untuk merancang suatu
sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem tersebut dengan baik yaitu untuk
mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu dengan efektif, efisien, aman dan nyaman[1].
Ergonomi dapat didefinisikan sebagai suatu disiplin yang mengkaji keterbatasan,kelebihan serta
karakteristik manusia dan memanfaatkan informasi tersebut dalam merancang produk [3].
Dalam melakukan desain atau perancangan sistem kerja yang ergonomis, ada lima prinsip
perancangan yang perlu dipertimbangkan yaitu :
a. Membuat agar mesin disesuaikan dengan manusia
b. Meminimalisasikan prosentase yang berada diluar rancangan
c. Rancangan kerja agar semakin bersifat seimbang, serta semakin berkurangnya penggunaan fisik
dan hal-hal yang kurang prosedural.
d. Menekankan pentingnya komunikasi. Menggunakan mesin dalam memperbesar kemampuan
manusia
e. Menggunakan mesin dalam memperbesar kemampuan manusia
Antropometri
Tata letak Antropologi Fisik Work phsyology&
Biomechanical
Pengukuran waktu
kerja, dll
Perancangan Stasiun
Kerja
Studi metoda kerja
Keselamatan dan
kesehatan kerja
Hubungan dan
Perilaku manusia
maintainbility
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
70 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang
Anthropometri adalah suatu kumpulan data numeric yang berhubungan dengan karakteristik fisik
tubuh manusia,ukuran bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penangan masalah
desain [2].Perancangan alat perajang rumput gajah ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data –
data yang diperlukan untuk perancangan agar supaya hasil rancangan mesin perajang rumput tersebut
sesuai dengan diharapkan. Data anthropometri yang diperlukan antara lain :
1. Tinggi Siku
Adalah jarak siku yang diukur dari lantai, yang digunakan untuk menentukan tinggi alat
2. Jangkauan Tangan Kesamping
Adalah jarak dari tengah tubuh hingga permukaan luar sebuah palang yang digenggam
dengan tangan kanan, digunakan untuk menentukan panjang konstruksi alat
3. Jangkauan tangan kedepan (ThumbTip Reach)
Adalah : Jarak dari dinding hingga ibu jari tangan yang diukur dengan posisi bahu
menempel pada dinding, lengan terentang kedepan dan jari telunjuk subyek menyentuh
ibu jarinya. Digunakan untuk menentukan dimensi lebar konstruksi alat.
4. Diameter Genggaman Tangan
Adalah ukuran diameter genggaman tangan yang digunakan untuk mengetahui panjang
diameter pada pegangan mesin
Hasil dan pembahasan
Tabel 1. Kebutuhan Fasilitas Kerja
No. Kriteria Fungsi
1.
Keamanan pengguna/ operator
pada saat menggunakan alat
baru.
Kebutuhan fasilitas kerja adalah adanya fasilitas kerja
dengan rangka yang kuat dan dengan kualitas bahan yang
baik, serta dilengkapi arung tangan.
2. Kenyamanan pada saat
mengoperasikan alat.
Kenyamanan yang harus diterapkan dalam fasilitas kerja
adalah posisi dan kondisi lapangan, rasa nyaman yang dapat
dirasakan oleh operator
3. Penggunaan sumber daya tenaga
yang efisien
Fasilitas kerja ini menggunakan mesin bensin sebagai
penggerak alat.
4. Kekuatan atau performance
mesin
kekuatan daya tahan fasilitas kerja baru ini meliputi
penggunaan fasilitas kerja selama 24 jam dalam memenuhi
jumlah produksi yang ada tanpa henti.
5. Bentuk fasilitas kerja baru Alat baru ini dibuat dengan model yang praktis dan
menerapkan teknologi tepat guna..
7. Kemudahan dalam perawatan
Perawatan untuk fasilitas kerja baru ini adalah dengan
membersihkan sisa hasil dari pencacahan rumput secara
berkala dengan perawatan yang mudah.
Tabel 2. Kesimpulan Perhitungan Persentil
Jenis Data %5Persentil %50Persentil %95Persentil
Tinggi Siku cm7.96 cm13.103 cm111
Genggam
Tangan cm4.2 cm43.2 cm15.3
Jangkauan
Kesamping cm60 cm3.64 cm33.68
Jangkauan
Kedepan cm75.45 cm9.51 cm2.58
Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulan Ukuran data persentil yang dipergunakan untuk
desain alat dengan tinggi alat menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan persentil
50% sebesar 51.9 cm dan panjang alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm.
Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218
Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018
SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 71
Gambar 2. Hasil Desain
Spesifikasi Produk
1. Tipe Mesin : HONDA GX160
2. Kapasitas : 13.5 kg/jam
3. Dimensi : 111 cm x 51 cm x 60 cm
4. Power diesel : 5,5 HP
5. Berat : ± 90 Kg
6. Hasil potong : Halus
7. Pisau : Baja cold work steel
8. Rangka : Siku besi 4 x 4 dengan tebal 4 mm (SNI)
9. Silinder : Plate MS, diameter : 50 cm, tebal: 4 mm
10. Cup samping silinder : Plate MS tebal: 1,5 mm
11. Sistim pisau : Knock down bisa dibongkar pasang
12. Jumlah pisau : 12 pcs
Kesimpulan
Hasil desain menggunakan data persentil yang dipergunakan untuk desain alat dengan tinggi alat
menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan persentil 50% sebesar 51 cm dan panjang
alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm.
Daftar Pustaka
[1]. Wigjosoebroto, Sritomo. 2000. Ergonomi, Studi Gerak Dan Waktu, Edisi Kedua. Surabaya :
Guna Widya
[2]. Nurmianto, Eko. Ergonomi Studi Gerak dan Waktu, 1996 ITS Guna Widya Surabaya
[3]. Hardianto,2014, Ergonomi Suatu Pengantar, Remaja Rosdakarya, Bandung
[4]. Sudjana. 1996. Metoda Statistik, Edisi Kedua. Bandung : Tarsito.