## Otomatisasi Mesin Capping Untuk Botol Obat Sirup di PT. Mersifarma Tirmaku Mercusana Sukabumi
Lukas B. Setyawan
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga Email : lukas.setyawan@staff.uksw.edu

## Ringkasan
Mesin capping digunakan  untuk  menyegel  kemasan  botol  kaca  atau  botol  plastik  dengan tutup berbahan logam. Otomatisasi mesin capping untuk botol obat sirup di PT. Mersifarma Tirmaku  Mercusana,  Sukabumi,  Jawa  Barat  ini  dilakukan  untuk  meningkatkan  kapasitas produksi  dan  memperkecil  jumlah  produk  gagal  pada  proses  pengemasan  sirup  ( liquid syrup ) dan sirup kering ( dry syrup ). Sistem mesin capping ini menyediakan 4 pilihan ukuran botol, yaitu 60ml, 75ml, 100ml, dan 120ml. Masukan mesin capping ini adalah botol dengan tutup belum tersegel. Sedangkan keluarannya adalah botol telah tersegel. Mesin capping ini untuk  ukuran  botol  60ml  mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar  30%  dan produk  gagal  menurun  79%.  Untuk  ukuran  botol  75ml  mengalami  peningkatan  kapasitas produksi  sebesar  30%  dan  produk  gagal  menurun  79%.  Untuk  ukuran  botol  100ml mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar 33%  dan  produk  gagal  menurun 75%. Untuk  ukuran  botol  120ml  mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar  36%  dan produk gagal menurun 77%.
Kata kunci: otomatisasi mesin capping, pengemasan botol obat sirup, peningkatan kapasitas produksi, penurunan jumlah produk gagal

## 1. Pendahuluan
Mesin capping adalah mesin pengemasan yang digunakan untuk menyegel kemasan berupa  botol,  baik  botol  plastik  maupun  botol  kaca.  Mesin capping digunakan  untuk menutup atau mengulir tutup botol dengan ulir pada botolnya, umumnya menggunakan tutup botol berbahan logam. Mesin penutup botol diperlukan untuk pengemasan primer pada  produksi  obat  sirup.  Pada  proses  penutupan  botol  secara  manual  kapasitas pengemasan  tidak  konsisten.  Proses crimping menggunakan  teknik  tekanan  untuk mendorong  tutup  logam  pada  botol  untuk  proses  segelisasi  mengakibatkan  jumlah produk  gagal  cukup  besar.  Dengan  melakukan  otomatisasi  diharapkan  terjadi penurunan produk gagal sekaligus meningkatkan kapasitas produksi. Otomatisasi mesin capping ini dilakukan di PT. Mersifarma Tirmaku Mercusana, Sukabumi, Jawa Barat.
Pembahasan  dimulai  dengan  penjelasan  sistem  otomatisasi  meliputi  proses  kerja sistem,  sistem  mekanik,  dan  sistem  elektronik.  Kemudian  dilanjutkan  dengan  hasil pengujian dan diakhiri dengan kesimpulan.
Gambar 1. Botol sebelum dan setelah proses capping

## 2. Sistem Otomatisasi Mesin Capping
Otomatisasi dilakukan dengan penambahan menu pilihan empat ukuran botol yang sering  digunakan  dengan  pengaturan  ketinggian  pada  masing-masing  ukuran  botol secara  otomatis.  Penambahan starwheel yang  dikontrol  melalui  mikrokontroler  arduino mega  2560,  bertujuan  untuk  membawa  atau  menggeser  botol  tepat  di  bawah crimping head .  Penambahan  sistem conveyor untuk  memudahkan  peletakan  botol  menuju  mesin capping .

## 2.1.   Proses Kerja Sistem
Masukan dari mesin capping berupa botol dengan tutup aluminium polos tanpa ulir dan  keluaran  dari  mesin  ini  adalah  botol  dengan  tutup  botol  yang  sudah  tersegel  dan terbentuk ulir pada tutup botol aluminiumnya.
Gambar 2. Urutan proses kerja sistem otomatisasi mesin capping

## 2.2.   Sistem Mesin Capping
Gambar sketsa mesin capping ditunjukkan pada Gambar  3. Mesin capping di kontrol melalui mikrokontroler untuk memberikan perintah menggerakkan starwheel (f) dan alat crimping (g).  Botol  dengan  tutup  polos  (b)  yang  berada  di  atas conveyor akan  berjalan menuju starwheel . Starwheel akan  bergeser  membawa  botol  dengan  tutup  polos  menuju tepat  di  bawah  alat crimping ,  selanjutya  botol  akan  di  tutup  secara  mekanis menggunakan  alat crimping .  Botol  yang  sudah  tertutup  atau  sudah  tersegel  (e)  akan menuju ke meja untuk botol yang telah tersegel.
Lukas B. Setyawan
Keterangan: a : Tombol on / off , emergency switch. b : botol dengan tutup polos.
c : conveyor .
d : control panel ( push button switch keypad dan LCD ). e : botol dengan tutup terulir. f : starwheel .
g : alat crimping .
Gambar 3. Gambar sketsa mesin capping
Gambar 4. Diagram Blok Alat.
Arduino  Mega  2560  digunakan  sebagai  pusat  kontrol  pada  sistem  elektronik  mesin capping .  Menggunakan keypad sebagai  tombol input dan  LCD  sebagai  penampil  menu dari  mesin capping .  Mikrokontroler  akan  mengolah  data  yang  diterima  dari user dan diproses  untuk  menggerakkan  motor stepper melalui driver motor stepper . User dapat memilih  ukuran  botol  yang  akan  di capping melalui user  interface ,  yaitu  menu  yang tertampil pada LCD dan input dari keypad.

## 2.3. Sistem Mekanik
Sistem  mekanik  pada  mesin capping ini  terbagi  menjadi  4  modul  yang  terdiri  dari conveyor , starwheel , alat crimping dan capping head . Berikut mekanik masing-masing modul.
Keterangan : c.1 : motor ac. c.2 : belt conveyor . c.3 : head pulley . c.4 : guide bar . c.5 : rangka conveyor .
Gambar 5. Modul Conveyor .
Keterangan : f.1 : piringan starwheel . f.2 : sensor photosensitive . f.3 : laser modul. f.4 : piringan sensor. f.5 : motor stepper .
Gambar 6. Modul Starwheel dan sensor.
Keterangan : g.1    : motor stepper . g.2    : belt dan pulley . g.3    : ulir. g.4    : motor ac. g.5    : capping head .
Gambar 7. Sistem crimping .
Lukas B. Setyawan
Keterangan : g.5.1 : per pegas. g.5.2 : capping base . g.5.3 : bearing . g.5.4 : lengan mekanis.
g.5.5 : pisau pembentuk ulir.
g.5.6 : dudukan tutup botol.
Gambar 8. Modul Capping head .
Gambar 9. Realisasi mesin capping.
Gambar 10. Mesin capping. sedang bekerja

## 2.4.   Sistem Elektronik
Sistem elektronik pada mesin capping terdiri dari mikrokontroler Arduino Mega 2560., sensor, motor stepper dan driver , serta user interface . User melakukan konfigurasi melalui user interface untuk  memilih  ukuran  botol.  Mikrokontroler  akan  menggerakkan  motor crimping pada posisi ketinggian awal hingga menyentuh limit switch dan menggerakkan motor starwheel ccw  hingga  mikrokontroler  memperoleh  logika high dari  kedua  sensor.
Setelah  proses  tersebut  terlewati,  mikrokontroler  akan  memberi  perintah  kepada  motor starwheel untuk bergerak cw sebesar 90 derajat. Kemudian motor crimping akan berputar ccw  untuk  menurunkan capping  head hingga  ketinggian  yang  sudah  dipilih  oleh user
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 16 No. 1 April 2017 Hal 1 - 9
melalui  menu  yang  tertampil.  Setelah  1  sekon  motor crimping akan  berputar  cw  untuk menaikkan capping  head pada  posisi  ketinggian  awal.  Proses  ini  berulang  terus  hingga user mematikan alat. Perangkat lunak sistem mesin capping diperlihatkan oleh Gambar 11.
Gambar 10. Skema mesin capping
Tabel 1. Konfigurasi Pin Arduino Pin Fungsi A0 Keyboard (select, up, right, down, left) Pin 4 DB4 Pin 5 DB5 Pin 6 DB6 Pin 7 DB7 Pin 8 RS (data atau sinyal display) Pin 9 Enable Pin 10 Kontrol intensitas background LCD Pin 11 Mengatur pulsa sebanyak 5048x (starwheel 90 derajat) Pin 13 Mengatur pulsa motor crimping Pin 24 Pulsa ccw+ motor crimping Pin 25 Pulsa ccw+ motor starwheel Pin 28 Input sensor photosensitive 1 Pin 30 Input sensor photosensitive 2 Pin 32 Input limit switch
Gambar 11. Bagan alir perangkat lunak sistem mesin capping

## 3. Hasil Pengujian
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui kapasitas produksi mesin capping per jam  dan  jumlah  produk  gagal  untuk  ukuran  botol  60ml,  75ml,  100ml,  dan  120ml. Pengujian  ini  juga  digunakan  untuk  membandingkan  sistem  mesin capping otomatis dengan  mesin capping manual.  Tabel  2  sampai  Tabel  6  memperlihatkan  hasil  pengujian yang dilakukan di PT. Mersifarma Tirmaku Mercusana, Sukabumi, Jawa Barat.
Dari  hasil  pengujian  diperoleh  hasil  sebagai  berikut.  Untuk  ukuran  botol  60ml mengalami peningkatan kapasitas produksi sebesar 30% dan produk gagal menurun 79%.

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 16 No. 1 April 2017 Hal 1 - 9
Untuk  ukuran  botol  75ml  mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar  30%  dan produk  gagal  menurun  79%.  Untuk  ukuran  botol  100ml  mengalami  peningkatan kapasitas  produksi  sebesar  33%  dan  produk  gagal  menurun  75%.  Untuk  ukuran  botol 120ml  mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar  36%  dan  produk  gagal menurun 77%.
Tabel 2. Pengujian jumlah produksi pada botol 60ml selama 1 jam
Tabel 3. Pengujian jumlah produksi pada botol 75ml selama 1 jam
Tabel 4. Pengujian jumlah produksi pada botol 100ml selama 1 jam
Pengujian ke- Mesin capping manual Mesin capping otomatis Jumlah botol Kerusakan tutup botol Jumlah botol Kerusakan tutup botol 1 355 11 462 3 2 357 15 462 3 3 355 13 462 4 4 351 16 462 3 5 353 17 462 3 6 354 19 462 3 7 357 13 462 4 8 357 15 462 3 9 356 16 462 3 10 353 12 462 3 Pengujian ke- Mesin capping manual Mesin capping otomatis Jumlah botol Kerusakan tutup botol Jumlah botol Kerusakan tutup botol 1 357 19 462 4 2 358 12 462 3 3 350 10 462 4 4 350 13 462 3 5 352 17 462 3 6 350 18 462 3 7 354 17 462 3 8 353 19 462 3 9 356 20 462 4 10 353 14 462 3 Pengujian ke- Mesin capping manual Mesin capping otomatis Jumlah botol Kerusakan tutup botol Jumlah botol Kerusakan tutup botol 1 358 14 480 3 2 355 10 480 3 3 358 12 480 3 4 361 16 480 4 5 358 10 480 4 6 363 19 480 3 7 359 11 480 4 8 356 9 480 3 9 358 14 480 3 10 362 17 480
3
Lukas B. Setyawan
Tabel 5. Pengujian jumlah produksi pada botol 120ml selama 1 jam
Tabel 6. Jumlah Produksi Rata-Rata per Jam
Ukuran botol Jumlah produksi rata-rata 60 ml 462 botol 75 ml 462 botol 100 ml 480 botol 120 ml 491 botol

## 4. Kesimpulan
Mesin capping otomatis ini mampu menyegel botol dengan pilihan ukuran botol 60ml, 75ml,  100ml,  atau  120ml  melalui keypad dan  tampilan  LCD.  Mesin capping otomatis  ini untuk  ukuran  botol  60ml  mengalami  peningkatan  kapasitas  produksi  sebesar  30%  dan produk gagal menurun 79%. Untuk ukuran botol 75ml mengalami peningkatan kapasitas produksi  sebesar  30%  dan  produk  gagal  menurun  79%.  Untuk  ukuran  botol  100ml mengalami peningkatan kapasitas produksi sebesar 33% dan produk gagal menurun 75%. Untuk ukuran botol 120ml mengalami peningkatan kapasitas produksi sebesar 36% dan produk gagal menurun 77%.

## Daftar Pustaka
[1]    A. Kadir, From Zero to a Pro , Andi Offset, 2014.
Pengujian ke- Mesin capping manual Mesin capping otomatis Jumlah botol Kerusakan tutup botol Jumlah botol Kerusakan tutup botol 1 357 15 491 4 2 362 15 491 3 3 362 14 491 4 4 360 16 491 3 5 358 18 491 4 6 355 14 491 3 7 359 11 491 4 8 356 15 491 3 9 359 14 491 3 10 362 17 491 3
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 16 No. 1 April 2017 Hal 1 - 9