6 JP2T, Volume 4, Nomor 1, April 2023 E-ISSN. 2686-1232

## INOVASI PENERAPAN IPTEK UNTUK OTOMATISASI SISTEM PENUANG ADONAN FELSPARD PADA CETAKAN KERAMIK BERBASIS PLC CONTROLLER DI KAMPUNG WISATA KERAMIK TRADISIONAL DINOYO, MALANG
Didin Zakariya Lubis 1 , Imam Sudjono 2 , Agus Suyetno 3 , Suharmanto 4 , Moch. Wahyu Wicaksono 5 , Muhammad Sultan 6 1,2 Fakultas Vokasi, Universitas Negeri Malang, Malang, 65145, Indonesia 3,4,5,6 Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang, Malang, 65145, Indonesia E-mail: didin.zakariya.ft@um .ac.id
Abstrak: “SN”  industri  keramik  sebagai  mitra,  berlokasi  di  kampung  wisata  keramik  Dinoyo, kecamatan  Lowokwaru,  Kota  Malang.  Dalam  produksinya  menghasilkan  vas  bunga,  hiasan ruangan,  gelas,  tungku  aroma  terapi,  souvenir  keramik  dan  lain  sebagainya.  “SN”  industri keramik  Dinoyo  dengan  jumlah  pekerja  9  orang  mampu  memproduksi  hingga  10.000  biji kerajinan  keramik  per  bulan  dengan  model  dan  motif  yang  berbeda  dengan  omset  yang didapatkan mencapai 50 juta per bulan dari hasil pemasaran di seluruh Indonesia terutama pulau Bali yang memiliki permintaan terbesar. Ada beberapa kendala yang dihadapi oleh mitra industri, salah  satu  kendala  terbesarnya  adalah  dalam  proses  penuangan  bahan  baku  cair  (clay,  pasir, feldspart, kaolin, dan kuarsa) masih manual dengan tangan. Metode manual ini memiliki banyak kekurangan dan kurang optimal dalam proses produksi keramik misalnya seperti takaran jumlah penuangan yang tidak sama sehingga menyebabkan inkonsistensi ketebalan keramik, proses lama dan tidak efisien waktu, serta memerlukan banyak tenaga kerja (cost pekerja tinggi). Berdasarkan permasalahan  tersebut,  guna  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas  produksi  dalam  pembuatan keramik  tradisional  maka  dilakukan desain dan  manufacturing  mesin  conveyor  pourer  berbasis PLC  controller  yang  diusulkan.  Dengan  terciptanya  teknologi  ini  maka  dapat  dipastikan  dapat menambah  kapasitas  produksi,  efisiensi  waktu  dan  produk  sejenis  dengan  kualitas  yang  sama. Berdasarkan permasalahan dan usulan solusi  kepada  mitra, luaran yang  ditargetkan diantaranya adalah menghasilkan mesin conveyor pourer berbasis PLC controller yang dapat membantu dan mengoptimalkan proses produksi di industri keramik mitra.
Kata Kunci: Penuang; Clay; Keramik; Malang.

## I. PENDAHULUAN
Pada era digital ini pengembangan usaha Mikro, Kecil, dan Menengah (UMKM) menjadi prioritas utama dalam rangka meningkatkan hasil produktivitas dan kesejahteraan masyarakat (UU No 20 Tahun 2008). Hal ini juga dikuatkan oleh penyataan kepala dinas kota Malang bahwa mengingat kota  Malang  adalah  kota  pariwisata,  maka  produk  yang  berasal  dari  seribu  lebih  UMKM  harus terus  dikembangkan.  Tidak  hanya  kualitas  produk  saja,  namun  pelaku  UMKM  ini  harus  dapat memasuki  pasar  global  dan  bersaing  hingga  kekancah  internasional  (malangkota.go.id,  2017). Peranan  UMKM  yang  ada  di  Indonesia  menyumbang  sekitar  60%  dari  PDB  dan  juga memberikan  kesempatan  kerja  bagi  banyak  masyarakat  (Badrudin,  2012  dan  Suryana,  2000). Keberhasilan UMKM juga terus didorong oleh civitas akademika dari perguruan tinggi termasuk Universitas Negeri Malang. Melalui program hibah dana internal UM ini diharapkan tidak hanya mampu  meningkatkan  perekonomian  suatu  anggota  UMKM  tertentu,  namun  juga  keseluruhan anggota.
Pengembangan IPTEKS pada UMKM yang akan dilakukan berlokasi di kampung wisata keramik Dinoyo,  kecamatan  Lowokwaru,  Kota  Malang.  Target  salah  satu  mitra  yang  menjadi  sasaran
Didin Zakariya Lubis, Imam Sudjono, Agus Suyetno, Suharmanto, Moch. Wahyu Wicaksono, Muhammad Sultan Inovasi Penerapan Iptek Untuk Otomatisasi Sistem Penuang Adonan Felspard  ..... 7
pengabdian  adalah  “SN”  industri  keramik  Dinoyo  (sebagaimana  ditunjukkan  pada  gambar  1), mitra  tersebut  merupakan  salah  satu  anggota  dari  UMKM  Kampung  Wisata  Keramik  Dinoyo. sebagai  mitra  usaha  pengabdian  dalam  produksinya  menghasilkan  vas  bunga,  hiasan  ruangan, gelas, tungku aroma terapi, souvenir keramik dan lain sebagainya.
Berdasarkan  hasil  wawancara,  “SN”  industri  keram ik  Dinoyo  dengan  jumlah  pekerja  9  orang mampu memproduksi hingga 10.000 buah kerajinan keramik per bulan dengan model dan motif yang berbeda. Omset yang didapatkan mencapai 50 juta per bulan dari hasil pemasaran di seluruh Indonesia terutama pulau Bali yang memiliki permintaan terbesar. Hasil produksi dengan kualitas yang  bagus  merupakan  daya  tarik  untuk  meningkatkan  permintaan  yang  terdapat  di  pasar  lokal dan interlokal, karena memang “SN” industri keramik Dinoyo mengutamakan kualitas disamping kuantitas.
a) UMKM industri keramik Dinoyo b) Produk Keramik c)  Ketua  pengabdian  dan  pemilik  toko “SN” industri keramik Dinoyo d)  Paguyuban  kampung  wisata  keramik Dinoyo d)  Pekerja  di  UMKM  industri  keramik Dinoyo e)  Proses  poles  setelah  keluar  dari cetakan

## Gambar 1. Profil UMKM “SN” industri keramik Dinoyo
Bahan  baku  dalam  pembuatan  kerajinan  keramik  terdiri  dari  tanah  liat  (clay)  yang  berfungsi sebagai bahan baku utama, pasir sebagai pengisi agar tidak mudah retak, feldspar sebagai bahan pengikat,  kaolin  sebagai  penyusutan  yang baik  selama  pengeringan,  dan  kuarsa  sebagai  penguat saat  pembakaran  (Julianto,  2017  dan  Putri,  2021).  Dalam  pencampuran  bahan-bahan  tersebut menggunakan  mesin  mixer.  Mesin  mixer  berfungsi  mencampur  secara  homogen  dua  atau  lebih
bahan baku untuk menjadi satu bahan campur (Radiša, 2021) . Sedangkan pada proses penuangan bahan  baku  adonan  keramik  pada  cetakan  yang  dilakukan  oleh  UMKM  “SN”  industri  keramik Dinoyo masih dengan cara manual menggunakan cawan/gayung. Metode penuangan bahan baku yang  dilakukan  ini  sangat  tidak  efisien  dan  tidak  konsisten  dalam  jumlah  adonan  keramik  yang dituangkan  (Yang,  2021  dan  Zhang  2020).  Berikut  pada  gambar  2  diperlihatkan  alat-alat  dalam melakukan penuangan adonan pada UMKM “SN” industri keramik Dinoyo.
Gambar 2. Metode penuangan adonan keramik di UMKM “SN” industri keramik Dinoyo secara manual Sumber : Dokumen Pribadi
Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  guna  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas  produksi  dalam pembuatan  keramik  tradisional  penting  untuk  dilakukan  desain  dan  manufacturing  mesin conveyor pourer berbasis PLC controller yang diusulkan. Dengan terciptanya teknologi ini maka dapat  dipastikan  dapat  meningkatkan  kapasitas  produksi,  efisiensi  waktu,  meminimalisir  jumlah pekerja, dan model dengan produk sejenis dengan kualitas yang sama.

## II. METODE
Survey  ke  UMKM  “SN”  industri  keramik  Dinoyo  sebagai  mitra  telah  dilakukan  untuk mengetahui permasalahan yang dihadapi mitra tersebut. Hal ini sangat penting sekali karena setiap UMKM  pasti  mempunyai  permasalahan  yang  perlu  penyelesaian  untuk  kelangsungan  produksi sehingga  permasalahan  yang  ada  dapat  dipetakan  dan  dikelompokkan  untuk  mempermudah manajemen  permasalahan  secara  menyeluruh  (Schroede  1995).  Mengkaji  tentang  teori perencanaan dan perancangan mesin ini berfungsi untuk memberi landasan dalam perancangan ataupun  pembuatan  mesin,  khususnya  dalam  pembuatan  Mesin  Conveyor  Pourer (Howimanporn, 2021). Studi juga dilakukan terhadap riset-riset terdahulu, hal ini bertujuan agar proses  perancangannya  dapat  dilakukan  secara  terarah  untuk  menghasilkan  solusi  terhadap permasalahan dan tututan yang ada. Selain itu, studi literatur diperdalam mengenai riset tentang Conveyor  yang  telah  dilakukan  oleh  peneliti-peneliti  sebelumnya.  Guna  untuk  merealisasikan kebutuhan mitra serta luaran dari LP2M UM, maka pada hasil pengabdian ini pelaksana lapangan membatasi  sampai  dengan  pengujian  kekuatan  mesin  serta  unjuk  kerja  mesin  pada  saat beroperasi.  Selanjutnya  hasil  pengkajian  dan  uji  coba  dapat  dilaporkan  sebagai  hasil  riset  dan inovasi, selain itu diharapkan juga dapat memunculkan karya tulis nasional bahkan sampai dengan paten.
Partisipasi mitra dilakukan dari awal kegiatan, mulai dari perumusan permasalahan, penyelesaian masalah,  hingga  menghasilkan  desain  sampai  produk  luaran  berupa  mesin  Conveyor  Pourer. Disamping itu mitra juga didorong untuk  membangun peningkatan daya jual produk vas bunga, hiasan  ruangan,  gelas,  tungku  aroma  terapi,  souvenir  keramik  dan  lain  sebagainya  secara berkualitas  untuk  meningkatkan  omset  dari  mitra  (“SN”  industri  keramik  Dinoyo).  Monitoring dilakukan  untuk  memastikan  mesin  Conveyor  Pourer  dapat  digunakan  secara  efektif  dan
Didin Zakariya Lubis, Imam Sudjono, Agus Suyetno, Suharmanto, Moch. Wahyu Wicaksono, Muhammad Sultan Inovasi Penerapan Iptek Untuk Otomatisasi Sistem Penuang Adonan Felspard  ..... 9
bermanfaat  bagi  UMKM  mitra  dalam  proses  produksi.  Setelah  proses  evaluasi,  maka  tahap selanjutnya meningkatkan promosi atau pemasaran ke media massa secara luas melalui penjualan berbasis  online,  dengan  harapan  omset  meningkat,  kesejahteraan  masyarakat  juga  meningkat dengan diikuti semakin sedikitnya jumlah pengangguran melalui tersedianya lapangan pekerjaan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  oleh  (Kammel  2020)  menyebutkan  bahwa  untuk  dapat  membuat  keramik  yang  baik, perlu dikaji rancangan dan pengujian yang meliputi hal-hal seperti (type, geometri, dan dimensi), menentukan perubahan bahan yang akan dicampur (pengurangan ukuran partikel), menentukan standar  perbandingan  antar  produk,  menentukan  kualitas  campuran,  mendeskripsikan  proses pencampuran, dan mengkorelasikan kualitas campuran dengan waktu pencampuran. Keefektifan mesin Conveyor Pourer ditinjau dari kualitas hasil tuangan ke dalam cetakan keramik. Penelitian oleh (Kammel 2020) menyebutkan bahwa untuk dapat membuat keramik yang baik, perlu dikaji rancangan dan pengujian yang meliputi hal-hal seperti (type, geometri, dan dimensi), menentukan perubahan  bahan  yang  akan  dicampur  (pengurangan  ukuran  partikel),  menentukan  standar perbandingan  antar  produk,  menentukan  kualitas  campuran,  mendeskripsikan  proses pencampuran, dan mengkorelasikan kualitas campuran dengan waktu pencampuran. Pada tabel 1 berikut  disampaikan  daftar  perbandingan  Teknik  metode  penuangan  manual  dengan  metode penuangan otomatis berbasis PLC controller (usulan).

## Tabel 1. Daftar perbandingan teknik manual dengan PLC controller (usulan)
No  Spesifikasi Teknis manual PLC controller usulan 1 Produksi - Indonesia 2 Tahun - 2022 3 Kapasitas - 100 liter 4 Tenaga Kerja 3 Orang 1 Orang Operator 5 Waktu penuangan 5 tuangan/menit 15 tuangan/menit 6 Operasional cost perbulan Rp. 9.000.000,00 Rp. 4.600.000,00 (Dihitung berdasarkan kebutuhan konsumsi listrik dan 1 operator) 7 Konsistensi Penuangan Inkonsisten Konsisten dengan timer switch untuk stopper penuangan 8 Dimensi (mm) 135 x 59 x 157
Proses  eksperimen  dilakukan  dengan  membandingkan  waktu  penuangan  menggunakan  gayung yang dibandigkan dengan menggunakan mesin conveyor pourer. Hasil eksperimen terlihat pada tebel 2 berikut.
Tabel 2. Proses eksperimen waktu penuangan
No  Cara Penuangan Waktu Penuangan 1 Menggunakan Gayung (3 orang tenaga kerja) 12 detik per cetakan 200ml 2 Menggunakan mesin Conveyor Pourer (1 orang tenaga kerja) 4 detik per cetakan 200ml
Berdasarkan  tabel  2  jumlah  produksi  keramik  dekoratif  bertambah  mencapai  3x  lipat  dengan menggunakan  mesin  conveyor  pourer  dibandingkan  dengan  cara  manual  menggunakan  gayung sehingga keuntungan produksi bertambah. Pengujian pada tabel 3 sampai dengan tabel 5  berikut
dilakukan untuk memastikan apakah sensor bekerja dengan normal atau terdapat kendala dalam proses produksi. Secara khusus tujuan dari pengujian ini adalah mengetahui pembacaan volume air yang dihasilkan dari water flow sensor YF-B6 serta mengetahui minimal debit air yang dapat dibaca oleh sensor. Pembanding dari pengujian ini adalah menggunakan gelas ukur.
Tabel 3 Hasil pembacaan water flow sensor 1 dengan menggunakan gelas ukur
No Tipe keramik Volume Pembacaan flow sensor 1 Error (%) 1 Tipe A 200 202 1 2 Tipe B 250 254 0.6 3 Tipe C 350 348 1.75 Rata – rata error 1.1%
Berdasarkan  tabel  pengujian  3  dan  4  diketahui  error  dari  pembacaan  sensor  sangat  kecil  yaitu sebesar  1,1%  dan  1,15%.  Error  terjadi  karena  hambatan  penutupan  valve  oleh  tekanan  dari adonan keramik yang berbentuk cairan. Error ini dapat bermasalah pada jumlah tuangan adonan kedalam cetakan, hal ini dapat mengakibatkan adonan tumpah ke conveyor. Meskipun demikian hal  ini  tidak  menjadi  masalah  yang  vital  karena  conveyor  didesain  menggunakan  material komposit sehingga tahan terhadap korosi dan dapat dibersihkan dengan lap biasa.
Tabel 4 Hasil pembacaan water flow sensor 2 dengan menggunakan gelas ukur satuan ml.
No Tipe keramik Volume Pembacaan flow sensor 2 Error (%) 1 Tipe A 200 201 0.5 2 Tipe B 250 253 1.2 3 Tipe C 350 348 1.75 Rata – rata error 1.15%
Tujuan dari pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 ini adalah untuk mengetahui pengukuran jarak yang dihasilkan sensor yang telah terpasang pada ujung pipa pengisian adonan. Hasil pembacaan jarak dari Sensor Ultrasonik HCSR04 akan menjadi input data untuk menentukan besar kecilnya pembukaan katup kran yang dikendalikan oleh motor servo.
Tabel 5 Hasil pembacaan sensor ultrasonik dengan menggunakan penggaris satauan cm
No Tipe keramik Tinggi Sensor ultrasonik 1 Sensor ultrasonik 2 1 Tipe A 25 25 25 2 Tipe B 20 20 20 3 Tipe C 15 15 15
Berikut pada gambar 3 ditampilkan hasil manufacturing alat dan diseminasi kepada UMKM mitra.
Gambar 3. Hasil diseminasi alat dan kegiatan serah terima di mitra
Didin Zakariya Lubis, Imam Sudjono, Agus Suyetno, Suharmanto, Moch. Wahyu Wicaksono, Muhammad Sultan Inovasi Penerapan Iptek Untuk Otomatisasi Sistem Penuang Adonan Felspard  ..... 11

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa mesin yang dibuat dapat bekerja  dengan  baik.  jumlah  produksi  keramik  dekoratif  bertambah  mencapai  3x  lipat  dengan menggunakan  mesin  conveyor  pourer  dibandingkan  dengan  cara  manual  menggunakan  gayung sehingga keuntungan produksi bertambah.

## V. UCAPATAN TERIMAKASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  hibah  dana  internal  UM  tahun  2022  melalui  LP2M dengan  nomor  kontrak  19.5.312/UN32.20.1/PM/2022.  Terima  kasih  juga  disampaikan  kepada UMKM  keramik  Dinoyo  kota  Malang  yang  telah  membantu  kelancaran  kegiatan  ini  sehingga dapat berlangsung dengan sukses.

## VI. DAFTAR RUJUKAN
Badrudin, Rudy. 2012. Ekonomi Otonomi Daerah , Yogyakarta: UPP STIM YKPN
Bidang  Informasi  Publik.  2017.  Sudah  Saatnya  UMKM  Kota  Malang  Bersaing  di  Level
Internasional. Diakses tanggal 23 Oktober 2020. https://malangkota.go.id/2017/09/05/sudah-saatnya-umkm-kota-malang-bersaing-level- internasional/
Howimanporn,  S.,  Chookaew,  S.,  Silawatchananai,  C.  2021.  Real-Time  Evaluation  Position Control of Directional Wheel Conveyor Using Fuzzy Embedded PLC and SCADA. Int. J. Mech. Eng. Rob. Res. doi: 10.18178/ijmerr.10.6.328-336.
Julianto,  Dwi,  Sri  Umi  Lestari.  2017.  Optimalisasi  Produksi  Kerajinan  Keramik  Dengan  Alat Mixer  Material  Keramik  Berbasis  Elektrik,  Pros.  Semin.  Nas.  Has.  Pengabdi.  Kpd.  Masy. 2017, pp. 101 – 105, 2017.
Kammel,  D.W.,  2020.  Design,  Selection  and  Use  of  TMR  Mixers,  diakses  dari www.uwex.edu/ces-/.../feed/.../DesignSelection-UseofTMRMixers.pdf. Diakses pada tgl 6 Januari 2020.
Putri, T.W.O, Mowaviq, M.I. 2021. Prototype of automatic conveyor system using programmable logic controller for educational purpose.  IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1173 012037.
Radiša,  R.,  Rakić,  A.,  Vidaković,  J.,  2021.  Automation  a  conveyor  belt  furnace  for  anne aling metals  in  a  protective  atmosphere.  20th  International  Symposium  INFOTEH- JAHORINA.H. Siagian & M. Hutabalian. 2012. “Studi pembuatan keramik berpori berbasis clay dan kaolin alam dengan  aditif abu sekam padi,” J. Saintika, vol. 12, no. 1, pp. 14– 23, 2012.
Schroeder,  Roger.  1995.  Pengembilan  Keputusan  Dalam  Suatu  Fungsi  Operasi.  Edisi  Ketiga. Jakarta : Erlangga.
Suryana. 2000. Ekonomi Pembangunan. Jakarta : Salemba Empat
Undang- undang Nomor 20 Tahun 2008. “Usaha Mikro, Kecil dan Menengah”.
Yang, J., Cao, Z., Li, R. dkk. 2021. Research on the balance controller of HZ belt conveyor based on fuzzy contr. J. Phys.: Conf. Ser. 1802 022057. doi:10.1088/1742-6596/1802/2/0220
Zhang, M., Shi, H., Yu, Y, dkk. 2020. A Computer Vision Based Conveyor Deviation Detection System.  Appl. Sci. 2020, 10(7), 2402; https://doi.org/10.3390/app10072402