## PERANCANGAN ALAT PENYARINGAN DALAM PROSES PEMBUATAN TAHU
Ig . Jaka Mulyana 1 , L.M. Hadi Santosa 2 , dan Wahyu Prasetya 3
Abstract: CV. Segitiga is a company engaged in tofu manufacture. In the manual screening  process,  workers  perform  screening  activities  with  standing  postures and the  hands shaking sieve  so that  workers  spend a lot of  energy that causes a long  time  as  well  as  the  screening  process  less  efficient.  Besides,  the  use  of  a manual  screening  causes  pain  complaints  of  workers  in  some  parts  of  the workers’ body. In this study, a screening tool designed to facilitate the work and shorten the time of screening in the process of making tofu. Tools that have been created  using  the  motor  so  can  reduce  worker  fatigue  and  injury  and  speed  up screening  process.  By  using  the  tool,  the  savings  are  Rp.  1.000.600/month  and screening times can be shortened by 55.1%.

## Keywords: screen, tofu, efficient

## PENDAHULUAN
CV. Segitiga merupakan perusahaan  yang bergerak dalam bidang pembuatan tahu.  Sebagian  besar  proses  produksinya  dilakukan  secara  manual,  namun  akan menjadi  efektif  dan  efisien  apabila  menggunakan  alat  yang  dapat  mempermudah proses  produksi  khususnya  pada  proses  penyaringan  yang  dilakukan  oleh  pekerja. Perancangan alat yang baru pada proses penyaringan bertujuan untuk mempersingkat waktu  proses  penyaringan  sehingga  dapat  meningkatkan  jumlah  produksi  dan mengurangi  bagian-bagian  tubuh  pekerja  yang  mengalami  keluhan  pada  saat  proses penyaringan.
Tujuan dari proses penyaringan adalah memisahkan air kedelai dengan ampas yang  tidak  diperlukan.  Pada  proses  penyaringan  pekerja  melakukan  penyaringan dengan  posisi  tubuh  berdiri  dan  bagian  tangan  menggoyang-goyangkan  saringan. Penggoyangan  saringan  dilakukan  pekerja  dengan  cara  memegang  bagian  tepi  kiri dan  kanan  besi  yang  terdapat  simpul  ikatan  pada  bagian  tepi  pegangan.  Setelah aktifitas penggoyangan selesai maka aktifitas selajutnya adalah dilakukan pemerasan sampai  tersisa  ampas  yang  tidak  diperlukan.  Jika  proses  tersebut  dilakukan  secara berulang-ulang maka tidak menutup kemungkinan terjadinya cedera di bagian tubuh seperti  tangan,  lengan,  bahu,  dan  punggung  dialami  oleh  pekerja,    hal  tersebut merupakan salah satu alasan perlunya dibuat alat penyaringan yang baru.
Diharapkan  penelitian  ini  dapat  mempermudahkan  pekerja  dalam  proses penyaringan karena telah menggunakan mesin otomatis sehingga pekerja  tidak perlu
1 Jurusan Teknik Industri, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya Jl. Kalijudan 37 Surabaya 60114 Email: mulyonojoko@yahoo.co.id, jmulyono@mail.wima.ac.id
2 Jurusan Teknik Industri, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya Jl. Kalijudan 37 Surabaya 60114
3 Jurusan Teknik Industri, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya Jl. Kalijudan 37 Surabaya 60114
Naskah diterima: 23 Maret 2013, direvisi:25 April 2013, disetujui: 10 Mei 2013
menanggung beban kerja yang cukup berat, meningkatkan produktivitas perhari, serta menghemat biaya serta meminimasi jumlah tenaga kerja.

## METODE
Data  yang  dikumpulkan  sebagai  masukan  untuk  merancang  alat  penyaringan tahu  data  keluhan  bagian  tubuh  pekerja  yang  sakit,    data  anthropometri,  data  waktu penyelesaian  pekerjaan  pada  proses  penyaringan,  dan  besar  energi  yang  dikeluarkan para  pekerja.  Setelah  data  dikumpulkan  langkah  selanjutnya  adalah  membuat rancangan  alat  untuk  proses  penyaringan  yang  lebih  efisien  dan  praktis  sehingga sehingga  diharapkan  mampu  mempersingkat  waktu  proses  dan  penghematan  biaya. Dalam merancang alat penyaringan tahu juga memperhatikan masukan dan keinginan operator.  Berdasarkan  data  dan  kebutuhan  operator  kemudian  muncul  beberapa konsep perancangan alat.  Beberapa konsep inilah yang kemudian dinilai dan dipilih salah  satu  konsep  yang  paling  baik.  Konsep  alat  yang  terpilih    kemudian  dirancang secara  lebih  detail  untuk  menentukan  dimensi  alat.  Setelah  rancangan  alat  selesai maka  dilakukan  pembuatan,  pengujian  alat  dan  analisa.  Pengujian  dilakukan  untuk menguji apakah alat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Analisa dilakukan untuk menentukan  biaya  pembuatan  alat,  penghematan  biaya  dan  waktu  setelah menggunakan alat.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penyaringan
Kedelai  yang  sudah  di  masak  atau  direbus  itu  kemudian  disaring  dengan tujuan memisahkan air dengan ampas yang tidak digunakan. Dalam proses ini pekerja saat  membutuhkan  energi  yang  banyak  untuk  menggoyang-goyangkan  campuran kedelai  agar  dapat  disaring.  Penggoyangan  saringan  bertujuan  untuk  mempercepat keluarnya  air  kedelai  yang  diinginkan,  setelah  itu  dilakukan  pemerasan  yang bertujuan  untuk  memeras  air  yang  masih  tersisa  di  dalam  kedelai.  Alat  yang digunakan  dalam  proses  penyaringan  ini  sangatlah  sederhana  yaitu  dari  kain  belacu yang  berbentuk  segi  empat  dan  di  setiap  ujung  diikatkan  dengan  besi,  proses penyaringan ini membutuhkan waktu sekitar 5 menit. Kain belacu yang dipakai untuk menyaring  tersebut  diganti  rutin  tiap  2  minggu  sekali.  Proses  penyaringan  dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Proses penyaringan
Dari  Nordic  Body  Map  dapat  diketahui  bahwa  bagian  tubuh  yang  paling sering  merasakan  sakit  adalah  bahu,  lengan,  punggung  dan  tangan  yang  dikarnakan pekerjaan  banyak  di  lakukan  dengan  kekuatan  tangan  yang  berakibat  punggung merasa sakit.

## Identifikasi Kebutuhan Pekerja
Langkah  pertama  dalam  merancang  alat  adalah  dengan  mengumpulkan kebutuhan pekerja. Kebutuhan pekerja dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kebutuhan Pekerja

## Spesifikasi Produk dengan Matrik Kebutuhan Metrik (need-metrics matrix)
Matrik  ini  digunakan  untuk  membantu  menentukan  kebutuhan  pekerja  pada proses penyaringan kedelai terhadap metrik tentang alat penyaringan yang baru sesuai dengan  kebutuhan  pekerja.  Matrik  kebutuhan  metrik  alat  penyaringan  yang  baru dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Matrik kebutuhan alat penyaringan yang diinginkan pekerja

## Penyusunan Konsep
Adapun  concept  classification  tree  untuk  alat  bantu  kerja  yang  baru  dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Concept Classification Tree

## Penyeleksian Konsep
Konsep-konsep untuk alat bantu yang telah dikembangkan yaitu :
1. Konsep  A,  adalah  menggunakan  sistem  pres  manual  dengan  ulir  untuk  dapat menekan  campuran  kedelai  yang  ada  di  dalam.  Keunggulan  produk  ini  adalah kedelai dapat diperas semaksimal mungkin agar tersisa ampas yang tidak dipakai, namun  untuk  kelemahan  produk  ini  adalah  pekerja  membutuhkan  waktu  yang cukup  lama  untuk  memutar  ulir  kedalam  dan  memutar  ulir  keatas  untuk membukanya.
2. Konsep  B,  yang  hampir  sama  dengan  konsep  A  yaitu  pres  manual,  namun  yang membedakannya  adalah  konsep  B  ini  menggunakan  tuas  untuk  dapat  menekan kedelai.  Keunggulan  produk  ini  adalah  pekerjaan  dapat  lebih  singkat  namun kelemahannya adalah masih banyak energi  yang dikeluarkan untuk menarik tuas yang harus dilakukan oleh tangan.
3. Konsep  C,  merupakan  sebuah  tabung  yang  didalamnya  terdapat  pompa  hidrolis yang berguna untuk menekan. Produk ini menggunakan listrik sebagai penggerak pompa  hidrolisnya.  Keunggulan  dari  produk  ini  adalah  dilakukan  dengan menggunakan energi listrik sehingga pekerja tidak memerlukan energi yang besar, hanya  pada  proses  penuangan  saja  pekerja  melakukan  manual.  Kelemahan  dari produk  ini  adalah  pekerja  sulit  mengatur  tekanan  yang  diberikan  dari  pompa hidrolis tersebut.
4. Konsep  D,  menggunakan  kecepatan  putaran  agar  dapat  memisahkan  air  kedelai dengan ampas. Pada produk ini cara kerjanya mirip mesin cuci. Keunggulan dari produk  ini  adalah  proses  penyaringannya  dapat  dilakukan  dengan  cepat  namun untuk kekurangannya adalah kecepatan putarnya tidak bisa diatur sehingga motor tidak tahan lama.
5. Konsep E, yang hampir sama dengan konsep D namun yang membedakan adalah di  konsep  ini  menggunakan  inverter  agar  dapat  mengatur  kecepatan  putarannya dan terdapat stainles steel ditengah sebagai pengaduk. Keunggulan dari produk ini adalah  dilengkapi  dengan  inverter  dan  pengaduk  sehingga  hasil  penyaringannya lebih baik.
Gambar 3. Konsep A
Gambar 4. Konsep B
Gambar 5. Konsep C
Gambar 6. Konsep D
Gambar 7. Konsep E

## Penyaringan Konsep
Dari  konsep–konsep  yang  telah  dikumpulkan  maka  dilakukan  langkah selanjutnya  yaitu  penyaringan  konsep.  Penyaringan  konsep  ini  bertujuan  untuk mengurangi jumlah konsep dengan cepat dan menghasilkan sedikit alternatif konsep untuk dievaluasi lebih lanjut. Penyaringan konsep dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Penyaringan Konsep

## Penilaian Konsep
Dari penilaian konsep inilah yang nantinya akan ditentukan konsep mana yang akan dilanjutkan atau  yang  akan dikembangkan.  Penilaian konsep dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Penilaian Konsep

## Pembuatan Alat Penyaringan Tabung pemutar
Tabung pemutar ini mempunyai sisi yang berlubang-lubang, tabung ini dapat berputar karna di bagian ujung tabung terdapat pully yang di hubungkan dengan pully motor.  Semakin  cepat  putaran  yang  dihasilkan  maka  semakin  cepat  pula  proses penyaringannya. Didalam tabung pemutar ini ada saringan  yang berupa  kain belacu. Material yang dipakai untuk tabung pemutar ini adalah stainles steel.Tabung pemutar dapat dilihat pada gambar 8.
Volume tabung = 30000   =  (3.14)( )(t) t     = ଷ଴଴଴
଻଴଺.ହ = 42.5 cm  = 425mm
Gambar 8. Tabung pemutar

## Penahan kain saringan (belacu)
Penahan  kain  saringan  ini  hampir  menyerupai  bentuk  tabung  namun  sisi- sisinya  tidak  tertutup  keseluruhan,  hanya  terdapat  empat  besi  stainles  steel  yang membujur menghubungkan lingkaran bagian atas dan lingkaran bagian bawah.

## Tabung penampung air kedelai sementara
Tabung penampungan air kedelai sementara ini karna di bagian bawah tabung terdapat selang  yang nantinya sebagai jalur aliran air kedelai untuk dapat ditampung di  bak  penampungan  yang  berada  diluar  mesin.  Material  yang  dipakai  untuk  tabung penampung air kedelai sementara ini adalah stainles steel.
Gambar 9. Penahan Kain Belacu

## Gambar 10. Tabung Penampung

## Rangka
Rangka  terbuat  dari  besi  yang  berbentuk  pipa  balok  dengan  cover  plat galvanis  yang  nantinya  akan  menutupi  di  bagian  luar    dengan  ukuran  keseluruhan rangka  yaitu  panjang  600mm,  lebar  500mm  dan  tinggi  1000mm.  Dibagian  bawah terdapat roda dengan tinggi 60mm.

## Tutup atas
Tutup ini mengikuti diameter tabung penampung sementara.
Gambar 11. Rangka
Gambar 12. Tutup atas

## Pengaduk
Bagian pengaduk ini  berukuran diameter 8mm dengan panjang pipa 485mm berbahan  stainles  steel  dan  nilon  yang  berfungsi  sebagai  pengaduk  dalam  proses penyaringan. Berikut dibawah ini merupakan gambar pengaduk.

## Pully
Pully  yaitu  sejenis  lempengan  yang  berbentuk  seperti  roda  yang  di  bagian tengah sisinya agak menjorok ke dalam yang berfungsi untuk tempat karet atau belt. Perbandingan rasio pully motor dengan pully tabung pemutar adalah 1:4.
Gambar 13. Pengaduk Gambar 14. Pully

## Motor
Motor  yang  digunakan  adalah  motor  3  phase,  0,5HP,  220/380  volt  dan kecepatan max 1500rpm.

## Inverter
Inverter  yang  dipakai  dapat  menghasilkan  output  3phase  dengan  listrik  200- 230volt, 2,5A, 150% dengan percepatan putaran yang ditunjukan pada layar antra 0- 60Hz, maka perhitungan rpm bertambah menjadi 1800.
Gambar 15. Motor
Gambar 16. Inverter
Alat penyaringan yang telah dibuat dapat dilihat pada gambar 17.
Gambar 17. Alat penyaringan otomatis
Data  antropometri  untuk  alat  penyaringan  otomatis  menggunakan  data  orang Indonesia, data-data yang diperlukan yaitu tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus), data ini digunakan untuk menentukan tinggi alat penyaringan karena jika terlalu tinggi alatnya maka pekerja kesulitan untuk menuangkan air kedelainya.
Tabel 4. Dimensi Alat Keseluruhan Dimensi Alat Ukuran Alat Panjang Alat 600 mm Lebar Alat 500 mm Tinggi Alat 1000 mm

## Pengujian Alat Penyaringan
Pengujian  ini  berguna  untuk  mengetahui  kemampuan  dari  alat  penyaringan otomatis.  Percobaan  menggunakan  alat  penyaringan  otomatis  ini  dilakukan  2  kali yaitu  dengan  berat  adonan  kedelai  adalah  7,5kg.  Data  uji  coba  alat  penyaring  dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Pengukuran waktu penyaringan
Dari  percobaan  yang  telah  dilakukan  dengan  alat  penyaringan  otomatis  ini maka  waktu  proses  penyaringan  dapat  dibandingkan  dengan  waktu  proses penyaringan manual sebagai berikut :
1. Untuk  rata-rata  waktu  proses  penyaringan  7,5kg  kedelai  secara  manual  adalah 300.73 detik atau 5.012 menit.
2. Untuk  rata-rata  waktu  proses  penyaringan  7,5kg  kedelai  secara  otomatis  adalah 135 detik atau 2 menit 15 detik
Jadi  ada  perbedaan  waktu  proses  penyaringan  yang  dilakukan  secara  manual dengan menggunakan mesin. Dalam persentase dapat dilihat bahwa:
Hasil  perbandingan  waktu  proses  penyaringan  manual  dengan  waktu  proses penyaringan  otomatis  menunjukkan  perbedaan  yang  cukup  signifikan.  Penggunaan alat  penyaringan  otomatis  yang  dirancang  mampu  menghemat  waktu  proses penyaringan manual sebesar: 100% - 44,9% = 55,1%

## Analisa Penghematan Biaya
Biaya  listrik  per  bulan  jika  menggunakan  mesin  penyaring  otomatis  sebesar Rp.  102.400.  Biaya  pembuatan  alat  penyaringan  otomatis  adalah  Rp.  5.819.000,-. Jumlah  pekerja  pada  proses  penyaringan  ada  2  orang  pekerja.  Tugas  pekerja  adalah perebusan  kedelai,  menyaring  kedelai,.  Pengehematan  waktu  penyaringan  dengan menggunakan  mesin  otomatis  sebesar  55,1%,  karena  penghematan  waktu
penyaringan  lebih  dari  50%  maka  perusahaan  dapat  menghemat  jumlah  pekerja menjadi 1 orang pekerja.
Penyusutan peralatan (asumsi alat rusak setelah pemakaian 5 tahun) :
= = Rp.96.983 ≈ Rp.97.000/bulan
Penghitungan penghematan biaya dapat dilihat pada Tabel  6.
Tabel 6. Penghematan Biaya
Penghematan (saving): = Rp. 2.400.000 – Rp. 1.399.400 =  Rp. 1.000.600/bulan
Maka pengembalian investasi alat = Harga alat / Rp. 1.000.600 = Rp5.819.000 / Rp 1.000.600 = 5,8 bulan ≈ 6 bulan

## SIMPULAN
Alat  yang  dirancang  merupakan  alat  yang  digerakkan  oleh  motor  sehingga dapat mengurangi kelelahan dan cedera pekerja. Dengan menggunakan alat penyaring tahu  yang  telah  dibuat  maka  waktu  proses  penyaringan  dapat  dipersingkat  sebesar 55,1  %  dan  jumlah  tenaga  kerja  dapat  dikurangi  menjadi  1  orang.  Perusahaan  dapat menghemat biaya operasi penyaringan tahu sebesar Rp. 1.000.600,-/bulan .

## Daftar Pustaka
Antono, D. 2008. Perancangan Alat Bantu Proses Penuang Biji Plastik. Surabaya. Fabyola, E. 2010. Perancangan Alat Bantu untuk Proses Pewarnaan Rooster. Surabaya. Tarwaka,  dan    S.H.A.  Bakri.  2004.  Ergonomi  untuk  Keselamatan  Kerja  dan  Produktivitas.
Cetakan I. Solo: UNIBA Press.
Wignjosoebroto,  dkk.  2003.    Ergonomi  :  Study  Gerak  dan  Waktu.  Edisi  pertama,  PT.
Gunawidya.
Sutalaksana, I.Z., dkk. 1979.  Teknik Tata Cara dan Pengukuran Kerja. Departemen Teknik Industri, ITB, Bandung.
Niebel,  B.  and  Freivalds,  A.  2003.  Methods,  Standards,  and  Work  Design,  11th  Edition, McGraw-Hill, Boston, MA.
Ulrich  K.T.  dan  Eppinger.  2001.  Perancangan  dan  Pengembangan  Produk.  Irwin  McGraw Hill.
Beer, F.P. dan E.R. Johnston. 1996.  Mekanika Untuk Insinyur Statika, Cetakan Keempat, PT.
Gelora Aksara Pratama, 1996.
http://apk.lab.uii.ac.id/download/modul/regular/Biomekanika.pdf