## PERANCANGAN FURNACE MULTIFUNGSI UNTUK GERABAH KERAMIK

## Erni Junita Sinaga
Jurusan Teknik Indutri Institut Teknologi Nasional Malang
erni_junita@fti.itn.ac.id
Abstract ,Craftsmen  ceramics  industry  (home  industry)  are  usually  produced  goods  and decorative ceramic pottery. In the ceramic combustion activity, the operator working position in  a  state  squatting  causing  muscle fatigue,  whereas  for  ceramic  drying  process  is  done  by using sunlight energy. If the weather is cloudy then the drying process of ceramics can not be done  thus  inhibiting  production.  To  overcome  the  above  constraints,  so  that  created    a burning tool and ceramic dryer at once.
The  method  used  by  anthropometric  measurements  to  produce  data  with  several percentiles (5%, 50%, 95%). The data used is the long reach of his hand forward, hand grip diameter, height and standing elbow height. Furthermore, comparing  the standard time and standard  output  of  the  old  equipment  with  new  equipment.  The  results  obtained  by  the ceramic  combustion  process  is  shorter,  the  combustion  process  in  the  old  tool  takes  8.07 hours while the new tool takes 3.67 hours per combustion. Output standard old tools produce 1.2 units per day,  while the new equipment  produces 2.7 units per day, so that profit a new tool showed an increase of 125%.
Keywords : furnace, ceramics, combustion, drying, anthropometric
P ada industri keramik kendala yang sering dihadapi yaitu dalam peningkatan produktifitas yang berpengaruh pada profit dan hasil. Faktor utama untuk meningkatkan  hasil  serta  produktifitas tenaga  kerja  adalah  kelancaran  proses produksi,  harga  dan  desain,  dalam  hal  ini sangat  berpengaruh  dalam  menghadapi persaingan  industri  keramik  agar  tujuan dapat  tercapai  dengan  optimal.  Alat keramik  yang  sudah  ada,  mempunyai beban  kerja  yang  berlebihan  karena dikerjakan  secara  terpisah  dengan  alat pengeringnya sehingga membutuhkan waktu  yang  lama.  Hal  ini  mempengaruhi proses  produksi  yang  mengakibatkan menurunnya  produktifitas  serta  kondisi
fisik  karyawan  yang  melelahkan,  karena alat  yang  lama  proses  pengeringan  dan pembakaran  terpisah  sehingga  operator banyak  mengeluarkan  tenaga  dan  energi. Pada  alat  lama,  keramik  yang  sudah dicetak  dan  diwarna  dikeringkan  dengan memanfaatkan  sinar  matahari  (apabila cuaca  cerah).  Pengeringan  ini  berlangsung sampai keramik benar-benar dalam keadaan  kering,  tahap  selanjutnya  keramik siap  untuk  dibakar.  Keramik-keramik disusun dalam kapsel (plat/loyang) dimasukkan  dalam  tungku  pembakaran. Proses pembakaran berlangsung selama 26 jam  sampai  30  jam  tanpa  berhenti  sampai matang.
Posisi  si  pekerja  dalam  melakukan proses pengeringan dan pembakaran
mengalami  tingkat  kelelahan,  beban  pada pergelangan  tangan,  beban  pada  siku, beban  pada  bahu  serta  beban  pada pinggang. Dengan kemampuan dan keterbatasan manusia dan cara pelaksanaan yang efektif, sehingga dapat dicapai tujuan yang diinginkan dengan fasilitas kerja yang ergonomis guna meningkatkan produktifitas.  Sehubungan  dengan  hal tersebut  di  atas,  maka  perlu  dilakukan perancangan alat  furnace  multifungsi  yaitu sebagai  pengering  sekaligus  pembakaran keramik  sehingga  mengurangi  tingkat kelelahan  operator  serta  meningkatkan produktifitas  dengan  waktu  yang  lebih singkat dari alat lama .

## METODE
Survey  data  lapangan,  yaitu  mencari informasi tentang kondisi alat dan operator pada  alat  pembakaran  dan  pengeringan keramik  yang  sudah  ada  yaitu  di home industry keramik  yang  terletak  di  daerah Dinoyo  Malang.  Selain  alat  pembakaran dan pengeringan yang sudah ada, data yang diperlukan sebagai penunjang yaitu antropometri  operator  serta  waktu  kerja alat lama dan baru (sekarang).
Pengumpulan data dilakukan dengan
Library Research dan Field Research yaitu dengan  pengamatan  secara  langsung  pada objek  yang  diteliti  serta  tanya  jawab mengenai hal-hal yang berhubungan dengan objek. Dalam pengambilan sampel, menggunakan  cara  acak  akan  diambil
populasi  sejumlah  30  orang  karyawan  dari populasi  di  suatu  perusahaan.  Alat  atau device untuk  memperoleh  keterangan  dari perusahaan  khususnya  para  karyawannya yaitu data kualitatif terdiri dari wawancara, obsevasi,  quesioner,  serta  data  kuantitatif yang  merupakan  data-data  yang  berupa ukuran-ukuran  dari  dimensi  yang  diambil pada  produk  yang  telah  ada  yang difungsikan untuk acuan dalam pembuatan atau perancangan produk baru.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Data Antropometri
Data  antropometri  yang  digunakan
adalah Panjang Jangkauan Tangan, Diameter  Genggaman  Tangan,  Tinggi Badan  serta  Tinggi  Siku  Berdiri.  Data antropometri  dilakukan  agar  alat  yang dirancang sesuai dengan ukuran dan bentuk tubuh  manusia  sebagai  operator  kerja dengan  kondisi  yang  nyaman  yang  akan berpengaruh  terhadap  waktu  dan  hasil produksi yang diperoleh. Hasil uji keseragaman data, kecukupan data, perhitungan  persentil  dari  pengukuran (n=30  sampel)  dapat  dilihat  pada  tabel berikut.
Tabel 1 Hasil Uji Keseragaman Data No  Jenis Data n x  BKA  BKB  Kesimpulan 1  Panjang
Jangkauan Tangan 30  66,1  3,23  72,56 59,6 Data Seragam 2  Diameter Genggaman Tangan 30  3,98  0,24  4,46 3,5 Data Seragam
3  Tinggi Badan 30  162,2  8,52  179,2  145,1 Data
Seragam 4  Tinggi Siku Berdiri 30  87,2  6,03  99,2 75,1 Data Seragam

## Tabel 2 Hasil Uji Kecukupan Data
No Jenis Data n n’ Hasil Kesimpulan 1 Panjang Jangkauan Tangan 30 3,82 n > n’ Data Mencukupi
2 Diameter Genggaman Tangan 30 5,71 n > n’ Data Mencukupi 3 Tinggi Badan 30 4,42 n > n’ Data Mencukupi 4 Tinggi Siku Berdiri 30 7,67 n > n’ Data Mencukupi

## Tabel 3 Hasil Perhitungan Persentil
No Jenis Data Persentil 5% 50% 95% 1 Panjang Jangkauan Tangan 61,1 65,8 71,75 2 Diameter Genggaman Tangan 3,57 4,00 4,31 3 Tinggi Badan 147,75 164,5 174 4 Tinggi Siku
Berdiri
77 87,05 98
Dari  data  pada  tabel  1,  2  dan  3  digunakan untuk  menentukan  ukuran-ukuran  yang baru dari alat  yang telah ada.
Untuk  pembakaran  waktu  normal dengan sistem lama, disajikan pada gambar berikut :
Gambar  1  Grafik  waktu  pembakaran terhadap jumlah sampel.
Pada  gambar  1  menunjukkan  bahwa  rata- rata  waktu  pembakaran  keramik  sebesar 6,55  jam.  Berdasarkan  pengamatan  secara langsung  dengan  sistem westing  house maka  faktor  penyesuaian  operator  untuk proses  pembakaran  keramik    dipengaruhi oleh  ketrampilan,  usaha,  kondisi  kerja  dan konsistensi. Selanjutnya waktu baku pembakaran dipengaruhi oleh waktu normal dan prosentase kelonggaran (allowance) ,  waktu  baku  diperoleh  sekitar 8,07 jam dan output standart 1,2 pembakaran/ jam
2. Analisa dan Pengembangan Desain
Terdapat beberapa analisa yang mempengaruhi  desain  alat  baru  yaitu analisa  sosial  budaya,  aktifitas  dan  analisa kebutuhan,  ergonomi,  studi  konfigurasi, analisa fungsi pokok, analisa teknis, analisa estetis, kriteria desain serta analisa bahan.
Analisa sosial budaya meliputi :  usia produktif operator, jenis kelamin,
pendidikan, lingkungan, pendidikan, ekonomi. Analisa  aktifitas  diperlukan  agar alat Furnace  Pengering  Multifungsi yang dirancang  dapat  membuat  operator  merasa
lebih nyaman dalam melakukan aktifitasnya,  serta  dapat  menghemat  waktu yang  dibutuhkan  dalam  pembakaran  dan pengeringan  keramik,  sehingga  dapat meningkatkan  jumlah  produksi  keramik. Selanjutnya pada analisa kebutuhan, terciptanya  suatu  alat/tungku  pembakaran keramik sekaligus sebagai pengering keramik  yang  disebut Furnace  Pengering Multifungsi .  Dengan  alat  ini  maka  dapat menghemat  waktu  produksi  dan  juga menghemat bahan bakar (bahan bakar yang digunakan  adalah  briket  batu  bara),  alat lama  menggunakan  bahan  bakar  minyak tanah  yang  harganya  lebih  mahal.  Selain itu  dapat  memanfaatkan  gas  buang  pada proses  pembakaran  sebagai  sumber  energi untuk proses pengeringan keramik. Analisa ergonomi  antara  lain  efektif  dan  efisien, keamanan,  kenyamanan,  kemudahan  serta antropometri. Selanjutnya pada studi konfigurasi  yang perlu diperhatikan adalah kaidah manufacturing (perakitan)  seperti pembebanan  (mekanika  bahan)  kebutuhan bahan,  mekanisme  transmisi,  tata  letak komponen, perawatan, serta safety factor.
Untuk  analisa  teknis,  spesifikasi  alat furnace  pengering  multifungsi  terletak pada  bahan  bakar  yang  digunakan  yaitu briket  kenari  dengan  klasifikasi  sebagai berikut.

## Tabel 4 Klasifikasi Sumber Tenaga
No Kriteria Klasifikasi 1 Jenis Briket Kenari 2 Lama Masa Pembakaran 2,5 jam/10kg 3 Briket yang dibutuhkan 12-15 kg 4 Suhu yang dihasilkan 800-1000 0 C
Pada  analisa  bahan,  komponen  penunjang yang  paling  penting  dalam  pembuatan keramik adalah tungku pembakaran. Bahan-bahan yang diperlukan dalam membuat tungku pembakaran antara lain: 1. Besi Siku dan Plat
Besi  siku  digunakan  untuk  rangka furnace  pengering  multifungsi  dan  besi plat digunakan untuk cover alat pintunya.
2. Bata dan Semen Tahan Api
Bata tahan api digunakan untuk dinding tungku  yang  mampu  sampai  pada temperatur  1200 0 C,    sementara  semen tahan  api  digunakan  untuk  merekatkan atau menyusun bata tahan api.
3. Kowool
Adalah  lapisan  berwarna  putih  untuk lapisan dinding tungku dan pintu tungku yang berfungsi agar asap dari pembakaran  tidak  keluar  melalui  celag- celah dinding maupun pintu.
4. Kayu
Digunakan  untuk  sekat  rak  pengering dan pegangan pada sekat corong briket.
5. Blower Alat untuk membantu proses
pembakaran yaitu menambah udara luar untuk  reaksi  dalam  pembaraan  api briket.
6. Las Karbit
Merupakan  bahan  tambahan  untuk merangkai  besi  siku  sampai  menjadi rangka furnace pengering multifungsi.

## 3. Dimensi  Alat  Furnace  Pengering
Multifungsi
Dimensi alat furnace pengering
multifungsi seperti ditunjukkan pada
gambar  2,  yang  akan  dibuat  sesuai  dengan hasil data antropometri yaitu:
1. Lebar alat
Ukuran  :  panjang  tangan  ke  depan  (60 cm)
2. Tinggi alat
Ukuran : Tinggi badan (150 cm)
3. Tinggi kaki alat
Ukuran : Tinggi siku berdiri (75cm)
4. Diameter pegangan pintu
Ukuran  :  Diameter  genggaman  tangan (3,5 cm).
Gambar  2  Desain  Gambar  Alat  Furnace
Pengering Multifungsi
Keterangan gambar
1. Cerobong Tambahan
2. Cerobong Permanen
3. Oven Pengering
4. Tungku Pembakaran
5. Pintu Oven Pengering
6. Pintu Tungku pembakaran
7. Kaki Alat
8. Sekat Pembakaran dan Pengering
9. Lubang pengintai Keramik
10. Corong Briket
11. Sekat Corong Briket
12. Kantung Briket
13. Blower
14. Bak Penampubg Abu Briket
4. Perhitungan
waktu normal pengeringan dan pembakaran dengan alat baru .
Hubungan waktu normal proses pengeringan dan proses pembakaran terhadap  jumlah  sampel  ditunjukkan  pada gambar 3 dan 4.
Gambar  3  Grafik  Hubungan  Waktu
Pengeringan Terhadap Jumlah Sampel Gambar  4  Grafik  Hubungan  Waktu Pembakaran Terhadap Jumlah Sampel
Gambar  3.  Menunjukkan  grafik  hubungan antara  waktu  pengeringan  terhadap  jumlah sampel,  terlihat  bahwa  jumlah  rata-rata waktu  pengeringan  sekitar  1,43  jam.  Hal ini  menunjukkan  adanya  penghematan waktu  pengeringan  dengan  alat  baru furnace pengering multifungsi dibanding
dengan pengeringan yang lama yaitu secara manual ketergantungan pada sinar matahari.  Sementara  jumlah  rata-rata waktu  pembakaran  (gambar  4)  adalah sebesar  3,05  jam.  Dalam  hal  proses pembakaran  juga  adanya  penghematan waktu, jika dibandingkan dengan alat lama (6,55 jam).
Berdasarkan  pengamatan  secara langsung  dengan  sistem westing  house maka  fator  penyesuaian  operator  pada proses  pembakaran  keramik    dan  waktu normal mempengaruhi waktu baku pembakaran.  Setelah  proses  pembakaran selesai,  semua  sisi  atau  bagian  dari  alat furnace pengering multifungsi dapat dimanfaatkan  sebagai  pengering  keramik dengan  memanfaatkan  sisa-sisa  panas pembakaran  dan  radiasi  dari body furnace pengering multifungsi. Adapun waktu baku pembakaran  pada  alat  furnace  pengering multifungsi  sebesar  3,67  jam/pembakaran dan output standart sebanyak 2,7 pembakaran/hari. Hasil pembakaran menurut  waktu  baku  menunjukkan  bahwa adanya      penghematan  pembakaran  pada alat furnace  pengering  multifungsi ,  dan juga  terjadi  peningkatan  pada  output standart  antara  alat  lama  dengan  alat  baru sebesar  125  %,    hal  ini  menunjukkan bahwa  dengan  adanya  alat  baru  ini  maka terjadi peningkatan jumlah produksi keramik.

## KESIMPULAN
Pertama,  Dengan  sistem  pembakaran sekaligus  pengeringan  dapat  menghemat
waktu proses produksi sehingga meningkatkan  jumlah  produksi  keramik dengan  kenaikan  output  standart  sebesar 125%.  Kedua,  Dengan  desain  yang  simpel dan minimalis, maka alat furnace pengering multifungsi sangat cocok digunakan untuk kalangan home industri.

## DAFTAR PUSTAKA
Budi  Setyo,  1992,  Proses  pembuatan Keramik,  malang  ,  Departemen perindustrian  Unit  Pelayanan  Teknis Keramik.
Darmaprawira,  Sulasmi.  2003.,  warna,
Teori  Dan  Kreatifitas  penggunanya., Bandung.,
Institut Teknologi Bandung.
Panero,  Julius  dan  Martin,  Zelnik.,  1980,
Human Dimention and Interior Space, London.
Rhodes,  Daniel,  1968,  kilns,  Design, Construction  and  Operation  Second Edition, Randon, Pennsylvania,
Chilton Book Company
Sumpeno,  1983,  bahan  Bakar  Tungku  dan
Pembakaran,  Bandung,  Balai  Besar penelitian dan Pengembangan Industri Keramik bandung.
Wignjosoebroto, Sritomo, 2003, Ergonomi,
Studi  Gerak  dan  waktu,  Surabaya, Guna Widya.