## PengabdianMu: Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat
Volume 8, Issue 2, Pages 140 – 147 March 2023 e-ISSN: 2654-4385 p-ISSN: 2502-6828 https://journal.umpr.ac.id/index.php/pengabdianmu/article/view/4356 DOI: https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v8i2.4356
How to cite: Yudha, V., Warisaura, A.D., Yudhanto, F., & Prabowo, F.Y. (2023). Modernisasi Tungku Pembakaran di UMKM Djawadi Pande Besi Desa Gilangharjo. PengabdianMu: Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat , 8 (2), 140-147. https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v8i2.4356

## PENDAHULUAN
Usaha Mikro Kecil dan Menengah (UMKM) adalah usaha yang memiliki potensi sebagai penopang perekonomian yang mendasar (Permana, 2017). UMKM berperan mengatasi beberapa permasalahan ekonomi negara dengan menghasilkan barang/jasa yang diperuntukkan kepada masyarakat, menyerap tenaga kerja, dan memperkecil angka pengangguran

## Modernisasi Tungku Pembakaran di UMKM Djawadi Pande Besi Desa Gilangharjo
Modernization of the Furnace at the Djawadi Pande Besi located in Gilangharjo Village
Venditias Yudha 1*
Angge Dhevi Warisaura 2
Ferriawan Yudhanto 3
Fajar Yulianto Prabowo 1 1 Department of Mechanical
Engineering,  Institut  Sains  dan Teknologi  Akprind,  Yogyakarta, Special  Region  of  Yogyakarta,
Indonesia 2 Department of Environmental
Engineering,  Institut  Sains  dan Teknologi  Akprind,  Yogyakarta, Special  Region  of  Yogyakarta,
Indonesia 3 Department of Automotive Engineering, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Bantul, Special Region of Yogyakarta, Indonesia email: venditias.y@akprind.ac.id

## Kata Kunci
Modernisasi Pande besi
Tungku pembakaran Keywords : Modernization
Blacksmith
Furnace
Received : November 2022 Accepted : December 2022 Published : March 2023

## Abstrak
Djawadi  pande  besi  merupakan  salah  satu  kelompok  perajin  pande  besi yang  masih  produktif  dan  bertahan  ditengah  menurunnya  minat  para pemuda  dalam  meneruskan  usaha  yang  merupakan  kearifan  lokal  Desa Gilangharjo.  Permasalahan  prioritas  yang  saat  ini  sedang  dialami  oleh Djawadi pande besi yaitu pada bidang produksi. Proses kerja penempaan di Djawadi pande besi masih menggunakan peralatan yang sederhana dan belum  mengaplikasikan  IPTEK  atau  teknologi  tepat  guna.  Tungku pembakaran  yang  saat  ini  digunakan  terbuat  dari  beton  dengan  desain yang  terbuka  menjadikan  proses  pembakarannya  kurang  efektif  serta menimbulkan  polusi  udara.  Tujuan  dari  kegiatan  ini  yaitu  modernisasi tungku  pembakaran  yang  ramah  lingkungan.  Metode  yang  dilakukan dengan  merancang  bangun  tungku  dengan  sistem  tertutup  dan memperhatikan aspek ergonomi. Hasil kegiatan berupa diseminasi tungku pembakaran ramah lingkungan dengan sistem filtrasi debu dan dilengkapi dengan sentrifugal fan serta blower.

## Abstract
The Djawadi blacksmiths are one of the groups of blacksmith craftsmen who are still productive and surviving amidst the youth's declining interest in continuing the business, which is the local wisdom of Gilangharjo Village. The priority problem currently being experienced by Djawadi blacksmiths is in the field of production. The forging work process at Djawadi blacksmith still uses simple equipment and has yet to apply science and technology or appropriate technology. The furnace is now made from concrete with an open design, making the combustion process less effective and causing air pollution. The aim of this activity is the modernization of environmentally friendly stoves. The method is carried out by designing a furnace with a closed system and considering ergonomic aspects. The results of the activity are the dissemination of environmentally friendly furnaces with a dust filtration system equipped with centrifugal fans and blowers.
© 2023 Venditias Yudha, Angge Dhevi Warisaura, Ferriawan Yudhanto, Fajar Yulianto Prabowo. Published by Institute for Research and Community Services Universitas Muhammadiyah Palangkaraya . This is Open Access article under the CC-BY-SA License ( http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ ). DOI: https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v8i2.4356
(Sofyan, 2017). Desa Gilangharjo, Kecamatan Pandak, Bantul merupakan sentra UMKM pande besi yang merupakan kearifan lokal daerah tersebut. Para perajin pande besi berada di sekitar Pasar Jodog saat ini berjumlah sekitar 10 kelompok pande besi yang masih aktif ditunjukkan pada Gambar 1. Dalam mendukung percepatan perekonomian Desa Gilangharjo sebagai  sentra  perajin  pande  besi,  perlu  peran  dari  perguruan  tinggi  dalam  menerapkan  teknologi  dan  sains  untuk meningkatkan aspek kebersihan lingkungan dan produktifitas usaha.
Mitra dalam pelaksanaan program kemitraan masyarakat yaitu UMKM Djawadi pande besi yang merupakan salah satu pande besi yang masih produktif di Desa Gilangharjo. Pande besi Desa Gilangharjo dahulu terkenal sebagai pusat pemasok persenjataan kerajaan dari era Majapahit, Mataram Islam, hingga terakhir era Keraton Ngayogyakarta. Usaha pande besi sekarang ini mengalami beberapa kendala dan tantangan, salah satunya yang dialami oleh Djawadi Pande Besi. Djawadi Pande  Besi  memproduksi  alat-alat  pertanian,  alat  pertukangan  dan  senjata  tajam  lainnya  sesuai  dengan pesanan/permintaan konsumen, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Banyaknya alat-alat pertanian dan perkebunan modern ( import ) semakin menggeser keberadaan produk-produk dari perajin pande besi. Usaha pande besi lambat laun mengalami penurunan jumlah perajinnya dan juga mengalami penurunan dalam hal jumlah permintaan (Sukardi et al ., 2020), hal ini juga menjadi gambaran yang ada pada usaha pande besi yang ada di Desa Gilangharjo.
Selama ini, UMKM Djawadi Pande Besi dalam melakukan pengerjaan penempaan masih menggunakan peralatan yang sederhana baik untuk peralatan penempaan dan tungku pembakarannya seperti ditunjukkan oleh Gambar 3. Peralatan penunjang pande besi meliputi: tungku pembakaran, blower, palu, landasan (anvil), bak pendinginan, tang penjepit dan gerinda tangan. Bahan baku pembuatan alat perkakas umumnya diambil dari besi bekas pabrik maupun bekas kendaraan (Saifuddin et al ., 2016). Baja karbon rendah dengan kandungan karbonnya kurang dari 0,30% merupakan material yang cocok dalam proses pembuatan peralatan perkakas (Leo et al ., 2015). Bahan bakar untuk memanaskan besi menggunakan arang kayu jati.
Gambar 1. Sebaran perajin pande besi di Desa Gilangharjo, Pandak, Bantul
Gambar 2. Produk-produk yang dihasilkan UMKM Djawadi Pande Besi
Gambar 3. Tungku Pembakaran dengan bahan bakar arang kayu jati
Permasalahan prioritas yang dialami oleh mitra diketahui berdasarkan hasil survey ke lokasi yang dilakukan pada Hari Kamis tanggal 27 Januari 2022 dan berdasarkan analisis situasi terkini. Permasalahan prioritas yang akan ditangani oleh tim program  kemitraan  masyarakat  yaitu  pada  bidang  produksi.  Peralatan-peralatan  yang  digunakan  dalam  proses penempaan  besi  masih  sangat  sederhana.  Perlunya  modernisasi  peralatan  di  UMKM  Djawadi  pande  besi  untuk menunjang kesehatan keselamatan kerja dan meningkatkan produktifitas usaha (Nurbarokah et al ., 2019). Harapannya produk yang dihasilkan dapat bersaing baik secara kualitas maupun bersaing dalam harga. Saat ini, tungku pembakaran besi menggunakan dinding beton dengan desain terbuka dan menggunakan bahan bakar arang kayu. Pada saat proses pembakaran besi, abu arang sisa pembakaran dan percikan api bertebaran di lingkungan kerja. Abu-abu yang terhirup oleh pekerja secara jangka panjang akan memberikan efek negatif bagi kesehatan sistem pernafasan.

## METODE
Metode pelaksanaan program kemitraan masyarakat di UMKM Djawadi pande besi tahun pelaksanaan 2022 secara detail dilaksanakan sesuai dengan tahapan sebagai berikut:
1. Observasi dan FGD pada mitra dengan ketua kelompok perajin Djawadi pande besi yaitu Bapak Sukis.
Observasi dan FGD dilakukan oleh semua tim dengan berkunjung ke lokasi mitra untuk mengumpulkan semua data baik data kualitatif maupun kuantitatif, didukung dengan data visual dengan dokumentasi foto maupun video untuk menemukan permasalahan yang sedang dialami mitra.
2. Sosialisasi program kepada mitra dan perangkat desa setempat
Merupakan  wujud  mengkomunikasikan  program-program  kepada  mitra  dengan  tujuan  untuk  memberikan pengenalan tentang program yang akan dilaksanakan beserta waktu kegiatannya. Mitra dapat memberikan saran atau masukan  terhadap  rancangan  program  yang  dibuat  tim  yang  nantinya  akan  dilaksanakan  bersama  dalam menyelesaikan bidang permasalahan yang sedang dihadapi mitra.
3. Desain dan rancang bangun tungku pembakaran yang ramah lingkungan
Tim  program  kemitraan  masyarakat  dibantu  oleh  tiga  mahasiswa  membuat  desain  dan  rancang  bangun  tungku pembakaran yang ramah lingkungan. Tungku pembakaran dilengkapi dengan kipas penghisap udara ( centrifugal fan ) dengan sistem filtrasi abu sisa pembakaran arang. Dinding tungku menggunakan batu tahan api yang bisa mencapai suhu 900°C (Andrijono & Sufiyanto, 2018). Tungku pembakaran dilengkapi cerobong keluar asap dan abu seperti dilakukan oleh Darmanto et al . (2018) di UMKM pande besi daerah Rejosari Pakis Magelang. Proses pengerjaan tungku pembakaran  akan  dilakukan  di  laboratorium  Proses  Manufaktur  IST  AKPRIND  Yogyakarta.  Setelah  proses manufaktur dan perakitan selesai, tungku diuji kinerjanya dalam memfilter debu sebelum diserahkan ke tempat mitra.
4. Instalasi tungku pembakaran yang ramah lingkunga di tempat mitra
Tungku pembakaran yang sudah diuji kenerjanya dengan hasil yang baik, selanjutnya di instalasi ke tempat mitra. Sebelum tungku pembakaran di instalasi, perlu dilakukan layout tempat kerja agaraspek ergononi dalam bekerja dapat sesuai  standar.  Proses  instalasi  TTG  tungku  pembakaranmelibatkan  semua  mahasiswa  disesuaikan  dengan keahliannya masing-masing. Modernisasi peralatanmelalui tungku pembakaran yang ramah lingkungan diharapkan membawa pengaruh terhadap polapikir masyarakat. Pola tersebut tidak hanya sebatas pengetahuan terhadap ilmu pengetahuan danteknologi dan penerapannya dalam kegiatan pertanian melainkan secara luas membuat masyarakat mampu berfikir lebih maju, menerima perubahan dan dinamis mengikuti perkembangan zaman (Sukardi et al., 2020).
5. Penyuluhan dan pelatihan pengoperasian serta perawatan tungku
Tim  membuat  modul  petunjuk  pengoperasian  dan  perawatan  tungku.  Kemudian  dilakukan  penyuluhan  dan pelatihan kepada mitra tentang pengoperasian serta perawatan tungku sesuai dengan standar yang telah dibuat oleh tim.  Tujuannya  agar  mitra  lebih  memahami  dan  terampil  dalam  proses  pengoperasian  dan  perawatan  tungku. Diharapkan pengoperasian dan perawatan peralatan yang sesuai prosedur dapat memperlama umur pakai tungku.
6. Monitoring pelaksanaan program
Monitoring dilakukan untuk mengetahui dan memastikan bahwa setiap kegiatan yang dilakukan berjalan dengan baik sesuai dengan jadwal pelaksanaan yang telah ditentukan dan tepat sasaran.
7. Evaluasi kegiatan dan keberlanjutan program
Evaluasi  kegiatan  dilakukan  dengan  cara  diskusi  maupun  melalui  pengisian  kuisioner.  Evaluasi  berfungsi  untuk mengetahui kendala yang dihadapi selama pelaksanaan kegiatan serta tindaklanjut kegiatan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Program kemitraan masyarakat di UMKM Djawadi Pande Besi diawali dengan pelaksanaan FGD pada tanggal 27 Juli 2022 bertempat di RT 06 Karangasem, Desa Gilangharjo. FGD bertujuan untuk mengumpulkan data awal secara visual dan
wawancara terhadap mitra terkait permasalahan dan rencana tidak lanjut yang sudah direncang oleh tim dan akan segera direalisasikan. Pelaksanaan FGD dihadiri oleh seluruh tim dan pihak mitra (Gambar 4). Hasil FGD yaitu menyampaikan rencana  tindak  lanjut  dan  solusi  yang  akan  direalisasiskan  untuk  menyelesaikan  permasalahan  pada  mitra.  Adapun rencana tindak lanjut yang akan direalisasikan secara lengkap disajikan pada Tabel I.
Gambar 4. Tim melakukan FGD dengan mitra Djawadi pande besi
Tabel I. Permasalahan pada mitra dan solusi
No Permasalahan Solusi 1 Tungku pembakaran masih sederhana, desainnya tidak memperhatikan aspek egonomis dan aspek kesehatan & keselamatan kerja. Mendesain dan merancang bangun tungku pembakaran  yang  ramah  lingkungan dengan sistem filtrasi abu yang  didukung menggunakan centrifugal fan
2 Abu  arang  sisa  pembakaran  menjadi  berhampuran  ketika  proses pembakaran  besi  menimbulkan  polusi  udara  dilingkungan  kerja  dan membahayakan sistem pernafasan pekerja.
3 Masih  rendahnya  kesadaran  mitra  dalam  menerapkan  IPTEK  dan modernisasi alat tungku pembakaran yang aman bagi kesehatan
Memberi penyuluhan dan praktik pengoperasian  serta  perawatan  tungku pembakaran sesuai dengan prosedur
Permasalahan pertama ada pada bidang produksi yaitu tungku pembakaran sangat sederhanya menggunakan beton dan desain  tungku  terbuka  sehingga  abu  sisa  pembakaran  arang  mencemari  lingkungan  tempat  kerja  pada  saat  proses pembakaran besi. Solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan pertama yaitu dengan menerapkan ilmu pengetahuan dan  teknologi  (IPTEK)  untuk  memodernisasi  peralatan  pande  besi.  Mendesain  ulang  dan  rancang  bangun  tungku pembakaran yang ramah lingkungan dengan sistem filtrasi debu yang didukung menggunakan penghisap udara yang disebut sentrifugal fan. Sentrifugal fan ini berfungsi sebagai penghisap debu dari hasil pembakaran arang. Desain tungku yang optimal ditambah dengan sistem filtrasi debu arang diharapkan mampu meningkatkan keselamatan dan kesehatan kerja karyawan di Djawadi pande besi serta meningkatkan produktifitas usaha (Prabowo et al ., 2016).
Kegiatan berikutnya adalah sosialisasi program kemitraan masyarakat yang dilaksanakan pada tanggal 11 Agustus 2022 bertempat di ruang rapat kalurahan Gilangharjo dari pukul 10.00 sampai pukul 12.00 WIB. Acara tersebut dihadiri oleh perangkat desa setempat mulai dari ketua RT.04 Pandeyan, Bapak Dukuh Karangasem, dan Pejabat Kalurahan Gilangharjo yaitu  Lurah,  Carik  dan  Ulu-ulu.  Kegiatan  sosialisasi  ini  bertujuan  untuk  menginformasikan  kepada  perangkat  desa setempat dan memohon izin melakukan kegiatan di salah satu warganya yaitu di UMKM Djawadi Pande Besi yang merupakan mitra pengabdian. Tim memaparkan tujuan kegiatan dan rancangan program kerja yang akan dilaksanakan selama empat bulan kedepan mulai bulan September sampai November 2022. Program PKM juga melibatkan mahasiswa untuk  melaksanakan  program  Kuliah  kerja  nyata  di  UMKM  Djawadi  Pande  Besi.  Gambar  5  menunjukkan  suasana kegiatan sosialisasi program kemitraan masyarakat.
Tim  telah  melakukan  finalisasi  desain  tungku  yang  ramah  lingkungan  dengan  sistem  filtrasi  yang  didikung  dengan sentrifugal fan untuk menghisap udara. Desain dan dimensi tungku diberikan rangka untuk memenuhi aspek ergonomis pekerja. Dimensi tungku yaitu dengan tinggi total sekitar 100 cm, merupakan posisi ergonomis pekerja pada saat proses pembakaran besi dengan posisi duduk. Tungku diberi pintu belakang yang bisa dibuka apabila sedang mengerjakan produk dengan dimensi yang panjang lebih dari 40 cm, misalnya membuat pedang atau samurai sebagai replika/hiasan. Mini  centrifugal  fan  digunakan  untuk  menghisap  udara  yang  telah  tercampur  abu  dari  sisa  pembakaran  agar  tidak menimbulkan polusi dilingkungan kerja. Sentrifugal fan memiliki daya hisap yang kuat yaitu 110 CMH dengan daya listrik 260 watt. Sistem filtrasi abu dan debu menggunakan wire mesh saringan stainless steel 304  ukuran 200 mesh dengan tebal 0,04 mm sebanyak 3 lapisan yang bisa dibongkar pasang untuk proses penggantian. Gambar 6 merupakan dokumentasi pembuatan  tungku  pembakaran  yang  ramah  lingkungan.  Dinding  tungku  menggunakan  batu  tahan  api  yang  bisa mencapai suhu 900 derajat celcius (Andrijono & Sufiyanto, 2018). Tungku pembakaran dilengkapi cerobong keluar asap dan abu seperti dilakukan oleh Darmanto et al . (2018) di UMKM pande besi daerah Rejosari Pakis Magelang.
Gambar 5. Sosialisasi program kemitraan masyarakat di Kalurahan Gilangharjo
Tungku pembakaran telah di serahkan ke mitra (Gambar 7), dan digunakan untuk proses prduksi. Adapun prosedur pengoperasian tungku: 1) hidupkan blower untuk membantu proses nyala bara arang, 2) masukkan besi tempa di tengah- tengah bara api yang menyala, 3) proses pembakaran besi yang siap untuk ditempa yaitu ketika sampai suhu sekitar 700- 800°C, 4) centrifugal fan akan menghisap abu arang sisa pembakaran mengikuti dimensi cerobong angin keluar, 5) proses filtrasi abu dilakukan pada ujung cerobong untuk meminimalisir pencemaran udara di lingkungan kerja. Kinerja tungku pembakaran menujukkan hasil positif dibandingkan dengan tungku sebelumnya dengan sistem terbuka yang secara detail disajikan pada Tabel II.
Gambar 7. Proses penempaan besi dengan tungku ramah lingkungan
Tabel II. Perbandingan antara tungku konvensional dan setelah modernisasi tungku
Aspek Tungku Konvensional Tungku Modern Desain Tungku pembakaran dengan sistem terbuka, Tungku dengan sistem tertutup Bahan Terbuat dari beton Batu tahan Api SK-32 tahan sampai suhu 1100  C Ekonomi Boros  penggunaan  bahan  bakar  arang  karena tungku dengan sistem terbuka Menghemat penggunaan arang sekitar 40%, Terdapat tambahan biaya listrik untuk menghidupakan sentrifugal fan Lingkungan   Terdapat pencemaran udara yaitu abu bertebaran disekitar area kerja ketika proses produksi Tidak  mencemari  udara  di  area  kerja,  karena  ada  sistem penghisap udara dan filter abu

## KESIMPULAN
Tungku  pembakaran  besi  adalah  peralatan  utama  untuk  proses  tempa  besi.  Diseminasi  penerapan  teknologi  dan modernisasi tungku pembakaran di Djawadi pande besi berhasil diaplikasikan. Tungku dibuat dengan model tertutup dengan dimensi yang memperhatikasn aspek ergonomi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kami ucapkan kepada Direktorat Riset, Teknologi, dan Pengabdian kepada Masyarakat yang telah mendanai kegiatan pengabdian kepada Masyarakat dengan skema Program Kemitraan Masyarakat tahun 2022 (Nomor: SP DIPA - 023.17.1.690523/2022).

## REFERENSI
Andrijono, D., & Sufiyanto, S. (2018). Bimbingan Teknis Desain Dapur Pemanas Model Tertutup Dan Cerobong Ganda Pada Manajemen Bisnis UKM Pandai Besi Wilayah Disperindag Kabupaten Malang. Abdimas: Jurnal Pengabdian Masyarakat Universitas Merdeka Malang , 3 (1), 32-40. https://doi.org/10.26905/abdimas.v3i1.2248
Darmanto, S., Purwadi, D., Hartono, H., & Ridwan, M. (2018). Revitalisasi Tungku Api Sederhana Untuk Pengerjaan dan Pembentukan Logam Di Industri Pande Besi. Jurnal Abdimas , 22 (1), 77-82. https://doi.org/10.15294/abdimas.v22i1.13381
Leo, A., Indra, Isranuri, I., Sabri, M., Mahadi, & Ariani, F. (2015). Pengaruh Proses Termomekanik Terhadap Kekerasan Dan Struktur  Mikro  Baja  K-110  KNL  EXTRA. Dinamis  :  Scientific  Journal  Mechanical  Engineering , 3 (3),  44-50. https://doi.org/10.32734/dinamis.v3i3.6997
Nurbarokah, S., Utami, H., & Sunarto. (2019). Peningkatan Produktivitas UKM Pande Besi Melalui Penerapan Ipteks Mesin Tempa Besi. Dian Mas : Jurnal Inovasi dan Aplikasi Ipteks , 8 (1), 47-52.
Permana, S. H. (2017). Strategi Peningkatan Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah (UMKM) di Indonesia. Aspirasi: Jurnal Masalah-Masalah Sosial , 8 (1), 93-103. https://doi.org/10.46807/aspirasi.v8i1.1257
Prabowo,  R.,  Gumilar,  B.,  Iryana,  B.,  Wijaya,  I.,  &  Pranoto,  A.  (2016).  Rancang  Bangun  Alat  Penghisap  Debu  Untuk Komponen Kendaraan Ramah Lingkungan. Jurnal Teknik Mesin , 3 (1), 19-23.
Saifuddin,  S.,  Arskadius,  M.  A.,  &  Lukman.  (2016).  Aplikasi  dapur  pemanas  bagi  pengrajin  pandai  besi  untuk meningkatkan  kualitas  produk  alat-alat  perkakas  Pertanian. Jurnal  Polimesin , 14 (2),  19-22. https://dx.doi.org/10.30811/jpl.v14i2.338
Sofyan, S. (2017). Peran UMKM (Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah) dalam Perekonomian Indonesia. Bilancia: Jurnal Studi Ilmu Syariah dan Hukum , 11 (1), 33-64. https://doi.org/10.24239/blc.v11i1.298
Sukardi, S., Jumadi, J., & Najamuddin, N. (2020). Perubahan Alat-Alat Produksi Pandai Besi Kecamatan Tellu Limpoe Kabupaten Sidenreng Rappang, 1990-2017. Attoriolong , 18 (1), 21-35.