## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PELEBUR LIMBAH KACA
1) Priscilla Tamara , 2) Peniel I. Gultom , 3) Sanny Andjarsari
1,3) Jurusan Teknik Industri D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang
2) Jurusan Teknik Mesin D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang

## ABSTRAK
Kemampuan  produksi dan desain manik-manik yang dikerjakan pengrajin manik-manik kaca di Plumbon Gambang,  Jombang,  sudah  mencapai  titik  optimal  dan  sulit  untuk  bisa  ditingkatkan  kemampuannya  dengan kondisi peralatan dan fasilitas kerja  yang ada. Saat ini proses peleburan limbah kaca dilakukan secara tradisional dengan kapasitas peleburan sebanyak 1 – 2 kg diletakkan dalam wadah 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 - 600° C).
Berdasarkan  survey  ditemukan  bahwa  masih  dimungkinkan  untuk  menaikkan  jumlah  produksi  dan pengembangan  desain  manik-manik  kaca  tersebut  dengan  mengadakan  perbaikan  pada  metode  kerja  dan perubahan rancang bangun pada fasilitas kerja yang membuat para pengrajin lebih nyaman, tidak cepat lelah dan mengurangi  panas  yang  menerpa  tubuh  pengrajin  serta  dapat  lebih  mengembangkan  desain  pada  produknya. Perbaikan fasilitas kerja ini terutama pada proses peleburan limbah kaca yaitu dari bahan mentah (limbah kaca) menjadi bahan baku manik-manik (batangan kaca).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang  dan  membuat  alat  pelebur  limbah  kaca  yang  mampu  melebur limbah  kaca  hingga  mencair  dengan  kapasitas  yang  cukup  besar,  serta  menyamankan  dan  mempermudah pengrajin  dalam  bekerja.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  dengan  menggunakan  alat  pelebur  limbah  kaca tersebut terdapat efisiensi  waktu standar peleburan dengan hasil  yang jauh lebih banyak dan dapat  mencairkan limbah kaca.
Kata kunci: manik-manik kaca, pelebur limbah kaca, efisiensi waktu standar
D esa  Plumbon  –  Gambang,  Kecamatan Gudo,  Kabupaten  Jombang  saat  ini  sudah menjadi  daerah  sentra  industri  kecil  kerajinan manik-manik  kaca  yang  produknya  berupa kalung,  gelang,  tasbih,  giwang,  mata  cincin, gantungan kunci dan sebagainya yang menggunakan  limbah  kaca  sebagai  bahan bakunya.  Produk  manik-manik  ini  juga  sudah diposisikan sebagai salah satu produk kerajinan cinderamata  khas  daerah  Jombang  –  Jawa Timur hingga dipasarkan di mancanegara.
Kemampuan  produksi dan desain manik- manik  yang  dikerjakan  pengrajin  sudah mencapai  titik  optimal  dan  sulit  untuk  bisa ditingkatkan  kemampuannya  dengan  kondisi peralatan  dan  fasilitas  kerja    yang  ada  saat  ini. Namun  berdasarkan  survey  ditemukan  bahwa masih  dimungkinkan  untuk  menaikkan  jumlah produksi  dan  pengembangan  desain  manik- manik  kaca  tersebut  dengan  mengadakan perbaikan  pada  metode  kerja  dan    perubahan rancang  bangun  pada  fasilitas  kerja  yang membuat  para  pengrajin  lebih  nyaman,  tidak cepat  lelah  dan  mengurangi  panas  yang menerpa  tubuh  pengrajin  serta  dapat  lebih mengembangkan desain pada produknya. Perbaikan  fasilitas  kerja  ini  terutama  pada
proses  peleburan  limbah  kaca  yaitu  dari  bahan mentah  (limbah  kaca)  menjadi  bahan  baku manik-manik (batangan kaca).
Saat  ini  proses  peleburan  limbah  kaca dilakukan  secara  tradisional  dengan  kapasitas peleburan yang sangat sedikit. Proses peleburan limbah  kaca  tersebut  adalah  yang  pertama limbah  kaca  sebanyak  1  –  2  kg  diletakkan dalam  wadah  tembikar  dan  diberi  pewarna kimia  yang  berupa  butiran  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.
Melihat  kondisi  di  atas  maka  dipandang perlu  untuk  melakukan  perancangan  alat pelebur  limbah  kaca  sehingga  para  pengrajin akan  lebih  nyaman  dan  aman  dalam  bekerja serta  dapat  meningkatkan  jumlah  produksi
dengan  adanya  alat  pelebur  limbah  kaca  yang berkapasitas besar.
Gambar 1.  Peleburan Limbah Kaca Tradisional

## METODE
1. Survey Data Lapangan
Mencari  informasi  tentang  kondisi  alat  dan pengrajin serta menggali permasalahan yang ada pada proses peleburan limbah kaca.
2. Pengumpulan Data Pengumpulan  data  yang  diperlukan  sebagai penunjang yaitu:
 Data alat pelebur limbah kaca yang sudah pernah ada dan yang sedang dipakai saat ini.
 Data  proses  pembuatan  manik-manik kaca secara keseluruhan
 Data  waktu  peleburan  limbah  kaca dengan outputnya
3. Pengolahan Data Melakukan  pengolahan  data  melalui  studi literatur  untuk  mendapatkan  metode  yang tepat  guna  memecahkan  permasalahan  yang ada,  yaitu  menentukan  ukuran  dan  sistem kerja  alat  pelebur  limbah  kaca  yang  sesuai dengan kondisi pengrajin manik-manik kaca.
4. Alur Pemecahan Masalah
1. Survey Lokasi Penelitian
2. Perumusan Masalah
3. Pengumpulan Data
4. Pengolahan Data
5. Perbandingan  antara  secara  Manual dengan Produk Baru.
5. Kesimpulan
Gambar 2. French Model of the Design Process

## HASIL DAN PEMBAHASAN Manik-manik Kaca Plumbon Gambang
Kerajinan  manik-manik  khas  Jombang tersebut  terbuat  dari  bahan  limbah  kaca  yang diolah  sedemikian  rupa  sehingga  menghasilkan bahan  souvenir  yang  cantik  serta  menarik  dan elegan.  Sehingga  souvenir  manik-manik  khas Jombang  dan  orang-orang  biasa  menyebut Manik-Manik Gudo Jombangan tersebut begitu diminati  oleh  masyarakat  bahkan  sampai  ke manca negara.
Warga Plumbon Gambang sudah mengenal  manik-manik  sekitar  tahun  1977. Awalnya bahan kaca itu dibentuk buah-buahan, bunga,  dan  tasbih.  Baru  tahun  1980  beralih  ke manik-manik.
Namun, akibat perdagangan bebas ACFTA,  kini  produksi  manik-manik  Plumbon Gambang  merosot  tajam  hingga  40  persen, sehingga sebagian pengrajinnya kembali menjadi  petani  dan  buruh.  Sementara  yang masih  bertahan  menjadi  pengrajin,  sebagian hanya memproduksi ketika ada pesanan.
Analisa Masalah Konsep Desain Mewujudkan Usulan Detailing Kebutuhan Rumusan Masalah Pemilihan Usulan Prototipe/Produk
Gambar 3.  Manik-manik tipe standar
Gambar 4.  Manik-manik desain baru

## Gambar 5. Limbah Kaca
dan Peralatan Produksi

## Tahapan Pembuatan Manik-Manik Kaca
Proses  pembuatan  manik-manik  kaca secara  keseluruhan  terdiri  dari  3  tahap  utama, yaitu :
 Tahap 1 – Pembuatan Batangan Kaca :
a. Persiapan.
b. Pembuatan  batang  kaca,  limbah  kaca dilebur  /  dilelehkan,  kemudian  dibentuk menjadi batangan-batangan kaca berwarna sepanjang  1 meter.
Bersamaan  dengan  proses  peleburan,
limbah  kaca  tersebut  diberi  warna  sesuai keinginan  dengan  menggunakan  bahan pewarna : - Melebur  limbah  kaca  dalam  wadah peleburan - Hingga  menempel  di  pipa  besi, kemudian  dibentuk  menjadi  ‘pentol’ gulali. - Ditarik  dengan  menggunakan  tang, menjadi batangan kaca.
c. Penyimpanan.
Gambar 6. Batangan Kaca Disimpan
 Tahap 2 – Pembuatan Manik-Manik Kaca :
a. Pembuatan  manik-manik  kaca,  batangan kaca  dilebur,  sambil  dibentuk  sesuai dengan  tujuan  pembuatannya.  Setelah jadi,  kemudian  didinginkan  dengan  cara di angin-anginkan.
b. Penghalusan manik-manik kaca.
Gambar 7. Pembuatan Manik-Manik Kaca
 Tahap 3 – Finishing :
a. Pembersihan
b. Perangkaian
Kondisi  Peleburan  Limbah  Kaca  Cara Tradisional

## Gambar 8. Proses Peleburan Limbah Kaca

## Waktu Kerja Produksi Secara Tradisional
 Bahan yang akan dilebur adalah kaca kristal yang  merupakan  limbah  kaca  terkeras  yang digunakan oleh pengrajin.
Gambar 9. Jenis Kaca Kristal
 Berat  limbah  yang  dilebur  adalah  2  kg limbah  kaca  massa  padat  yang  merupakan kapasitas maksimal pada kowi tradisional.
 Waktu  normal  untuk  proses  peleburan  2  kg limbah  kaca  kristal  hanya  sampai  bentuk gulali  dengan  suhu  dititik  peleburan  600ºC hingga  siap  ditarik  menjadi  batangan  kaca, dihitung  berdasarkan  faktor  penyesuaian yang telah ditetapkan, yaitu :
W n = W observasi rata-rata x  P =  72 x  1,14 =  82,08 menit / 2 kg
 Penetapan prosentase kelonggaran : - Personal allowance =   5 % - Fatigue  allowance ditetapkan berdasarkan faktor yang berpengaruh  yaitu  : Tenaga yang dikeluarkan    =  10 % Sikap kerja =   5 % Gerakan tangan = 10 % - Delay Allowance =   5 % Total prosentase kelonggaran = 35 %  Perhitungan waktu standar
W s = W n x
Allowance % % 100 % 100  = 82,08 x % 35 % 100 % 100 
= 126,27 menit / 2 kg
≈ 2 jam 6 menit / 2 kg

## Pembuatan Alat Pelebur Limbah Kaca
Gambar 10. Proses Pembuatan Alat Pelebur Limbah Kaca

## Rancangan Alat Pelebur Limbah Kaca
Alat  pelebur  limbah  kaca  ini  harus memenuhi kriteria sebagai berikut :
a. Mempunyai  kapasitas  lebih  dari  6  kg  kaca massa cair
b. Dapat dipindah ( mobile, knockdown )
c. Menggunakan  bahan  bakar  yang  dapat memanaskan hingga lebih dari 1200ºC.
d. Pembakaran  langsung  (api  ditembakkan langsung ke limbah kaca)
e. Dapat diaduk
f. Panas yang diterima pengrajin tidak lama
PEMBUATAN KOWI PEMBUATAN RANGKA ALAT PELEBUR PENGISIAN BADAN ALAT PELEBUR PENYELESAIAN ALAT PELEBUR PEMBUATAN PERALATAN PELENGKAP PERANGKAIAN ALAT PELEBUR ALAT PELEBUR LIMBAH KACA SIAP DIGUNAKAN

## Gambar 11. Rancangan Alat Pelebur Limbah Kaca

## Hasil Rancangan
Gambar 12. Desain Akhir Alat Pelebur Limbah Kaca

## Proses Uji Coba Alat
Setelah  pembuatan  Alat  Pelebur  Limbah Kaca selesai maka dilakukan uji coba langsung di  Sentra  Industri  Manik-Manik  Kaca,  desa
Plumbon Gambang, Kecamatan Gudo, Kabupaten Jombang. Uji coba tersebut sekaligus  serah  terima  Alat  Pelebur  Limbah Kaca  kepada  APMA  (Asosiasi  Pengusaha Manik-Manik dan Asesoris) Jombang.
Adapun  proses  uji  cobanya  adalah sebagai berikut :
a. Semua  peralatan  dan  bahan  dipersiapkan. Bahan  bakar  yang  terdiri  dari  solar  dan premium  dimasukkan  ke  dalam  tabung bahan bakar.
b. Setelah itu kompresor serta asesoris peralatan  juga  disiapkan  dan  alat  pelebur limbah kaca disusun.
c. Bahan  baku  limbah  kaca  yang  digunakan adalah  limbah  kaca  kristal  yang  biasa digunakan oleh pengrajin.
d. Setelah  semua  persiapan  selesai  mulailah proses  peleburan.  Selama  proses  peleburan berlangsung,  kaca  dalam  kowi  yang  berada di  dalam  alat  pelebur  harus  diaduk  secara berkala agar pencairannya rata.
Gambar 13. Peleburan
e. Kurang lebih peleburan pertama ini memakan  waktu  selama  2  jam  agar  kaca mencair  rata.  Suhu  tertinggi  yang  dicapai adalah  1320°C.  Setelah  mencair,  kaca dituang  ke  dalam  cetakan  yang  sudah dipanaskan.

## Gambar 14. Pengukuran Temperatur

## Waktu Kerja Produksi Dengan Alat Baru
 Bahan yang akan dilebur adalah kaca kristal.
 Berat  limbah  yang  dilebur  adalah  10  kg limbah  kaca  massa  padat  yang  merupakan kapasitas maksimal kowi baru yang digunakan pada alat.
 Waktu normal untuk proses peleburan 10 kg limbah  kaca  kristal  hanya  sampai  bentuk
gulali  dengan  suhu  dititik  peleburan  600ºC hingga  siap  ditarik  menjadi  batangan  kaca, dihitung  berdasarkan  faktor  penyesuaian yang telah ditetapkan, yaitu :
W n =  W observasi rata-rata x  P =   26  x  1,14 =   29,64  menit /10 kg
 Penetapan prosentase kelonggaran :
- Personal allowance =   2 %
- Fatigue  allowance ditetapkan
berdasarkan faktor yang berpengaruh  yaitu  : Tenaga yang dikeluarkan    =    5 % Sikap kerja =   3 % Gerakan tangan =   5 % - Delay Allowance =   5 % Total prosentase kelonggaran = 20 %  Perhitungan waktu standar
W s = W n x
Allowance % % 100 % 100  = 29,64 x % 20 % 100 % 100

## 
= 37,05 menit / 10 kg
Untuk mencapai bentuk gulali.
 Waktu normal untuk proses peleburan 10 kg limbah kaca kristal hingga cair dengan suhu peleburan 1320ºC hingga siap dituang untuk dicetak, dihitung berdasarkan faktor penyesuaian yang telah ditetapkan, yaitu :
W n =  W observasi rata-rata x  P
=   83  x  1,14
=   94,62  menit /10 kg
 Total prosentase kelonggaran = 20 %
 Perhitungan waktu standar
W s = W n x
Allowance % % 100 % 100  = 94,62 x % 20 % 100 % 100  = 118,3 menit / 10 kg ≈ 1 jam 58,3 menit /10 kg
Untuk mencapai bentuk cair.

## Spesifikasi Alat
Gambar 15. Setelah Uji Coba
Alat Pelebur Limbah Kaca :
- Dimensi Ø 55 cm x 65 cm
- Sistem Knockdown
- Bahan bakar solar dan premium
- Kapasitas 10 kg limbah kaca massa cair
- Temperatur maksimal 1400ºC
- Mempunyai 2 brander

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dari  hasil  kegiatan  penelitian  ini  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Memperkenalkan teknologi tepat guna (Alat Pelebur  Limbah  Kaca)  pada  masyarakat yang  dalam  hal  ini  para  pengusaha  manik- manik  kaca  yang  tergabung  dalam  APMA Jombang,  karena  teknologi  yang  diberikan sederhana  dalam  pengoperasiannya  efektif dan efisien.
2. Dari  hasil  uji  coba  yang  dilakukan  didapati bahwa Alat Pelebur Limbah Kaca dapat juga difungsikan untuk penggunaan selain peleburan  limbah  kaca  sehingga  para pengrajin dapat bereksperimen untuk menghasilkan kreasi-kreasi baru yang berbahan baku limbah kaca.

## Saran
1. Sebelum  dilebur,  limbah  kaca  sebaiknya dihaluskan terlebih dulu agar dapat mempercepat proses peleburan yang nantinya juga akan menghemat bahan bakar.
2. Jika penggunaan kompresor maksimal maka kedua  brander  (atas  bawah)  dapat  berfungsi dengan  baik  sehingga  dapat  mencapai  suhu 1400°C  yang  berarti  akan  mempercepat proses  peleburan  yang  dapat  menghemat bahan bakar juga.
3. Ketika  proses  peleburan  berlangsung  pada saat  mengaduk  cairan  kaca  jangan  keras- keras karena akan merusak kowi, begitu juga ketika  akan  menuang  cairan  kaca  jangan dikeruk.
4. Untuk  mendapatkan  warna  yang  bagus, sebaiknya  satu  kowi  digunakan  untuk melebur satu warna saja.

## DAFTAR PUSTAKA
Arikunto, Suharsimi, 2002, Prosedur Penelitian, Rhineka Cipt a, Jakarta. Cohen, Lou, 1995, Quality Function
Deployment  “How  To  Make  QFD  Work For  You”, Addison-Wesley  Publishing Company One Jacob Way.
Nurmianto,  Eko,  2004, Ergonomi  Konsep Dasar  dan  Aplikasinya, Edisi  ke-2,
Surabaya.
Nigel  Cross,  1996, Engineering  Design Methods  (Strategies  For  Product  Design), Second Edition.
Sudjana,  1996, Metode  Statistika, Edisi  ke-5,
Tarsito, Bandung.
Wigjosoebroto,  S., Ergonomi,  Studi  Gerak  dan Waktu, Edisi  Pertama,  Hlm.  23-28,  56-58, Penerbit Guna Widya, Surabaya, 2008