## PENGEMBANGAN KOWI UNTUK PELEBURAN LIMBAH KACA DENGAN METODE QFD
1) Priscilla Tamara, 2) Peniel I. Gultom, 3) Sanny Andjar Sari
1,3) Program Studi Industri D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang
2) Jurusan Teknik Mesin D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang

## ABSTRAK
Di  sentra  industri  manik-manik  kaca  desa  Plumbon-Gambang,  saat  ini  proses  peleburan  limbah  kaca dilakukan  secara  tradisional  dengan  kapasitas  peleburan  hanya  sebanyak  1  –  2  kg  diletakkan  dalam  kowi (crucible) tembikar dan diberi pewarna, kemudian dengan menggunakan kompor berbahan bakar LPG  - disebut brander – api ditembakkan langsung ke arah limbah kaca tersebut hingga meleleh berbentuk seperti gulali (panas yang  dibutuhkan  400°  C  -  500°  C).  Gulali  kaca  tersebut  dilengketkan  pada  sebatang  besi  kemudian  ujungnya ditarik dengan menggunakan semacam tang hingga membentuk batangan-batangan kaca berwarna sepanjang ± 1 meter.  Proses  peleburan  ini  menghabiskan  waktu  sangat  lama  disebabkan  kapasitas  yang  sangat  terbatas.  Dari tungku hasil pengabdian yang dilakukan oleh peneliti ditemukan bahwa kowi (crucible) dapat bertahan lama jika menggunakan  kowi impor (salamander) sedangkan jika  menggunakan kowi lokal (grafit) hanya dapat bertahan maksimal 10 kali peleburan dengan perlakuan  halus dan 5  kali peleburan dengan perlakuan kasar. Kendalanya adalah  harga  kowi  impor  jauh  lebih  mahal  dibandingkan  kowi  lokal.  Hingga  sejauh  ini  belum  ada  kowi  lokal yang  mempunyai  karakteristik  khusus  peleburan  kaca  untuk  skala  industri  kecil  yaitu  kuat,  tahan  hingga  suhu 1600ºC.  Dengan  menggunakan  metode  QFD  (Quality  Function  Development),  ditemukan  bahwa  karakteristik kowi untuk peleburan limbah kaca adalah tahan terhadap suhu tinggi (≥ 1400º C), kuat, harganya terjangkau dan memiliki  penampang  yang  cukup  lebar  dengan  kedalaman  disesuaikan.  Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan ditemukan  3 komposisi bahan dan bentuk yang sesuai dengan karakteristik tersebut.
Kata kunci : Kowi, Peleburan limbah kaca, QFD
S entra  industri  manik-manik  kaca  di Desa  Plumbon  –  Gambang,  Kecamatan  Gudo, Kabupaten  Jombang  saat  ini  sudah  menjadi daerah  sentra  industri  kecil  yang  produknya diposisikan  sebagai  salah  satu    kerajinan cinderamata khas daerah Jombang, Jawa Timur hingga dipasarkan di mancanegara.
Namun  metode  pengolahan  limbah  kaca yang bisa dilakukan hanya dengan metode tarik saja karena proses peleburan limbah kaca hanya sampai  suhu  500º  C  yang  berarti  kaca  tidak sampai  mencair  melainkan  hanya  sampai bentuk  gulali  saja.  Sehingga  perkembangan jenis  desain  dan  kemampuan    sudah  mencapai titik  optimal  dan  sulit  untuk  bisa  ditingkatkan kemampuannya  dengan  kondisi  peralatan  dan fasilitas  kerja    yang  ada  saat  ini.  Peleburan limbah  kaca  dilakukan  secara  tradisional dengan kapasitas peleburan yang sangat sedikit. Limbah  kaca  sebanyak  1  –  2  kg  diletakkan dalam  kowi  ( crucible )  tembikar  kemudian dengan  menggunakan  kompor  berbahan  bakar LPG  -  disebut brander –  api  ditembakkan
langsung  ke  arah  limbah  kaca  tersebut  hingga meleleh berbentuk seperti gulali.Proses peleburan ini menghabiskan waktu sangat lama disebabkan kapasitas yang sangat terbatas.
Dari  tungku  hasil  pengabdian  yang dilakukan  oleh  peneliti  ditemukan  bahwa  kowi ( crucible ) dapat bertahan lama jika menggunakan kowi impor (salamander) sedangkan  jika  menggunakan  kowi  lokal (grafit)  hanya  dapat  bertahan  maksimal  10  kali peleburan  dengan  perlakuan  halus  dan  5  kali peleburan  dengan  perlakuan  kasar.  Kendalanya adalah  harga  kowi  impor  jauh  lebih  mahal dibandingkan  kowi  lokal.  Hingga  sejauh  ini belum  ada  kowi  lokal  yang  mempunyai karakteristik  khusus  peleburan  linbah  kaca untuk  skala  industri  kecil  yaitu  kuat  dan  tahan hingga suhu 1600ºC.
Maka  penelitian  ini  bertujuan  untuk menemukan  desain  kowi  yang  sesuai  dengan karakteristik  peleburan  limbah  kaca  dengan menggunakan  metode  QFD  ( Quality  Function Development ).

## METODE PENELITIAN
Gambar 1.  Metode Penelitian
Rancangan QFD ( Quality Function
Development )  Pengembangan  Kowi  untuk peleburan limbah kaca
 STEP 1 – Menentukan Atribut Produk Kowi Peleburan Limbah Kaca
 STEP 2 - Engineering Characteristics
 STEP 3 - Interaction Matrix
 STEP 4 - Interaction Between Parameters
 STEP  5  -  Technical  Analysis  &  Target Values

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Limbah Kaca
Limbah  kaca  adalah  salah  satu  material non  organik  yang  cukup  sulit  didaur  ulang sehingga  beberapa  proses  mendaur  ulang  kaca yang biasa digunakan adalah :
- Mengolah  potongan  kaca  menjadi  sebuah bentuk benda seni yang unik.
- Mengolah  potongan  kaca  kecil-kecil  untuk ditempelkan pada suatu material lain hingga menghasilkan benda seni tertentu. - Melebur limbah kaca menjadi benda produk yang  dapat  dimanfaatkan  kembali  seperti wadah dan botol daur ulang.
- Melebur  limbah  kaca  untuk  menjadi  benda seni  dan  asesoris  seperti  manik-manik  dan elemen interior.

## Proses  Pengolahan  Limbah  Kaca  Dengan Peleburan
1. Proses Tarik
Kaca  dilebur  sampai  suhu  500º  C, kemudian  dilengketkan  pada  sebatang besi, lalu ditarik sambil tetap dibakar.

## Gambar 2.  Metode Tarik
2. Proses Tiup
Gambar 3.  Metode Tiup
3. Proses Tiup-cetak
Kowi Kowi adalah sebuah istilah yang digunakan  oleh  orang-orang  dibidang  industri peleburan terutama logam dan industri keramik. Dalam penggunaannya ada juga yang menyebutnya  ‘kapsel’.  Dalam  bahasa  Inggris, kowi  disebut crucible yang  mempunyai pengertian “wadah keramik atau logam dimana logam  atau  bahan  lainnya  dapat  meleleh  atau mengalami suhu yang sangat tinggi”.
Kowi  yang  saat  ini  digunakan  untuk peleburan limbah kaca di sentra industri manik- manik kaca adalah kowi tembikar tanpa tungku.
Gambar 5.  Kowi tembikar
Kowi  yang  digunakan  pada  tungku pelebur  limbah  kaca  hasil  pengabdian  tim peneliti adalah kowi grafit dan salamander.
Gambar 6.  Kowi Salamander dan Grafit
Kowi  yang  digunakan  oleh  pengrajin limbah kaca di Bali untuk produksi kaca cetak, tiup dan cetak+tiup.
Gambar 7.  Kowi dari bata tahan api

## Karakteristik Peleburan Limbah Kaca
- Limbah  kaca  harus  ditembak  langsung  oleh api tanpa blower .
- Besaran  nyala  api  dapat  ditambah  dengan oksigen.
- Kowi  tidak  boleh  terlalu  dalam  agar  kaca dapat  memperoleh  panas  yang  dibutuhkan secara merata.
- Setelah  kaca  mencair  harus  terus  dibakar selama  beberapa  jam  lagi  agar  diperoleh hasil yang baik (warna yang diinginkan).
- Limbah kaca sangat cepat membeku setelah keluar dari api (peleburan)
Hasil  survey  lapangan,  wawancara  dan diskusi  baik  dengan  para  pengrajin  maupun dengan beberapa pakar maka terdapat beberapa jenis  material  yang  dapat  digunakan  untuk peleburan  limbah  kaca  yaitu  bahan  refraktori, besi, porcelen, pyrex dan salamander.
Dari  kelima  bahan  tersebut  yang  paling sesuai  dengan  karakteristik  peleburan  limbah kaca  dan  keinginan  konsumen  adalah  bahan refraktori tinggi jenis asam.
Rancangan QFD Pengembangan Kowi untuk peleburan limbah kaca
Produktifitas  bagi  semua  industri  sangat penting. Salah satu cara meningkatkan produktifitas  dengan  perancangan  sistem  kerja yang praktis. Penggunaan kowi untuk peleburan limbah  kaca  yang  ada  masih  menggunakan produk  luar  negeri  yang  mengakibatkan  harga kowi mahal dan bentuknya tidak sesuai dengan karakteristik peleburan limbah kaca. Rancangan yang  dikembangkan  diharapkan  dapat  diterima para  pengrajin  limbah  kaca  di  seantero nusantara.
 STEP  1  –  Menentukan  Atribut  Produk Kowi Peleburan Limbah Kaca Berdasarkan survey mengenai keinginan  konsumen  terhadap  produk  dan menanyakan lewat wawancara untuk menentukan importance  rating berdasarkan skala likert dengan skala 1 sampai 5, dimana angka  1  menunjukkan least  important dan angka 5 menunjukkan most important . Hasil survey  tersebut  ditunjukkan  dalam  tabel berikut:
Tabel 1. Importance Rating
 STEP 2- Engineering Characteristics
Rancangan  produk  baru  dijabarkan
dalam  pengertian  karakteristik  /  parameter teknis  dimana  dapat  didasarkan  pada spesifikasi  teknis  produk  atau  menurut operasionalisasi  dari  atribut-atribut  produk yang  ada.  Berikut  ini  sebuah  tabel  yang mengeksplorasikan  kebutuhan  teknis  dari rancangan  kowi  untuk  peleburan  limbah kaca.
Tabel 2. Engineering Characteristics

##  STEP 3 - Interaction Matrix
Inti  dalam  metode  QFD  adalah hubungan  antara  atribut-atribut  produk ( what )  dengan  parameter  teknis  ( how ).
Evaluasi  dari  setiap  sel  matriks  yang menunjukkan  apakah  hubungan  kuat-erat ( strong )  =  9,  sedang  ( medium )  =  3,  lemah ( weak ) = 1 atau tidak ada hubungannya sama sekali.
Jumlah skor untuk tiap-tiap parameter teknis (per kolom matriks) akan menunjukkan  prioritas  yang  harus  diambil dari proyek perbaikan rancangan.
Untuk lebih jelasnya dapat digambarkan  matrik  interaksi  antara  atribut produk  dengan  parameter  teknis  yang  telah dijabarkan sebelumnya, sebagai berikut :

## Gambar 8.  Matriks Interaksi
 STEP 4 - Interaction Between Parameters Perubahan  sebuah  parameter  akan mempengaruhi  hubungan  dengan  parameter yang lain. Hal penting yang perlu ditetapkan terlebih  dahulu  adalah  derajat  hubungan antara parameter-parameter yang ada sebelum  mengembangkan  solusi  alternatif untuk  perbaikan  satu  atau  lebih  dari parameter-parameter  teknis  dari  produk secara spesifik. Bagian ini merupakan posisi atap dari rumah kualitas ( roof of QFD ).
Gambar 9.  R oof of QFD
 STEP  5  -  Technical  Analysis  &  Target Values
Pada  tahap  ini  desain  produk  lama dengan  produk  kompetitor  –  yang  dijadikan acuan  untuk  “ benchmarking” –  dianalisis, diperbandingkan dan dievaluasi untuk menetapkan  nilai-nilai  parameter  teknis yang  perlu  memperoleh  perhatian  untuk perbaikan produk.
Langkah ini akan memberikan
kemungkinan untuk langkah perbaikan serta penetapan  “ target  values ”  yang  harus  bisa dipenuhi  oleh  rancangan  produk  yang  akan dikembangkan.  Bagian  ini  berada  pada bagian bawah bagan QFD.
Berikut  ini  hasil  final  dari QFD development plan berupa RUMAH KUALITAS.
Gambar 10.  House of Quality
Dengan  menggunakan  metode  QFD, ditemukan  bahwa  karakteristik  kowi  untuk peleburan limbah kaca adalah tahan terhadap suhu  tinggi  (≥  1400º  C),  kuat,  harganya terjangkau  dan  memiliki  penampang  yang cukup lebar dengan bentuk yang sesuai. Dari penelitian  yang  telah  dilakukan  ditentukan satu buah bentuk kowi dari tiga bentuk kowi alternatif  yang  sesuai  dengan  karakteristik tersebut seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 11.  Alternatif 1 Gambar 12.  Alternatif 2
Gambar 13.  Alternatif 3

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dari  hasil  kegiatan  penelitian  yang  telah dilaksanakan memberikan kesimpulan :
a. Kowi  yang  digunakan  untuk  peleburan limbah  kaca  tidak  sama  dengan  kowi  yang biasa digunakan untuk melebur logam.
b. Teknik peleburan limbah kaca yang langsung  membakar  bahan  dari  atas, menyebabkan  bentuk  kowi  menjadi  spesifik dan model tungku juga akan berbeda dengan tungku peleburan logam.
c. Dari  hasil  rancangan  QFD  maka  terpilih kowi  Alternatif  3  yang  sesuai  dengan perbandingan Ø : h = 3 : 1.
d. Material  yang  digunakan  sesuai  dengan karakteristik  peleburan  limbah  kaca  yaitu refraktori tinggi jenis asam.

## Saran
Untuk  mempercepat  pengeringan  kowi dapat dilakukan pengovenan dengan temperatur 200° C sebelum dibakar.

## DAFTAR PUSTAKA
Cohen, Lou, 1995, Quality Function
Deployment  “How  To  Make  QFD  Work For  You” ,  Addison-Wesley  Publishing Company One Jacob Way.
Khoo L.P. and Ho N.C. (1996). “Framework of a fuzzy quality function deployment  system”. International Journal  of  Production  Research ,  vol. 34, No.2, pp. 299-311.
Mizuno,  Shigeru  &  Akao,  Yoji,  1994, QFD: The  Customer  Driven  Approach  to Quality Planning and Deployment , Asian Productivity Organization, Hongkong.
Nelson,  Glenn  C.,  1984, Ceramics ,  Fifth Edition,  CBS  College  Publishing,  New York.
Peterson,  Susan,  1999, The  Craft  and  Art  Of Clay ,  Third  Edition,  Laurence  King,
London.
Saaty,  T.  L.  1988. The  Analytic  Hierarchy Process:  Planning,  Priority,  Setting,
Resource Allocation , University of Pittsburgh, USA. Saaty,  T.  L.  1993. Pengambilan  Keputusan Bagi  Para  Pemimpin,  Proses  Hirarki Analitik  Untuk  Pengambilan  Keputusan Dalam  Situasi  Yang  Kompleks ,  Alih Bahasa:  Liana  S.,  PT.  Pustaka  Binaman Pressindo, Jakarta.
Tamara,  Priscilla,  2006, Analisis  Hubungan Antara  Sikap  Kerja,  Ekonomi  Gerakan Dan  Tingkat  Kelelahan  Terhadap  Hasil Produksi  (Studi  Kasus  Di  Stasiun  Kerja Pengrajin  Pada  Industri  Kecil  Manik- Manik  Kaca,  Desa  Plumbon  Gambang  – Jombang), ITN, Malang.
Tamara,  Priscilla,  2012,  IbM  Perancangan  Dan Pembuatan  Alat  Pelebur  Dan  Pencetak Limbah Kaca Dalam Rangka Pengabdian Kepada  Masyarakat  Di  APMA  (Asosiasi Pengusaha Manik-Manik Dan Aksesoris) Jombang , Ditlitabmas. Widodo,  Imam  Djati,  2005, Perencanaan  dan
Pengembangan Produk , UII Press, Yogyakarta.