Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih

## Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan
Ozi Abdul Aziz 1 , M D Trisno 2, Hilman Sholih 3
1,2 Program Studi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknologi Muhammadiyah Cileungsi Jl. Anggrek No. 25 Perum PTSC Cileungsi, Bogor, Jawa Barat *E-mail: ozidrag@gmail.com, m.dwitris@yahoo.co.id, hilmansholih@gmail.com
Abstrak. Kemasan yang baik diharapkan dapat menarik selera konsumen, sehingga dapat digunakan sebagai alat promosi yang juga diharapkan dapat meningkatkan volume penjualan. Tujuan dari desain ini adalah untuk mencari hasil pengemasan yang baik dan meningkatkan hasil produksi. Data diambil menggunakan  metode  VID  2221  dan  metode  VDI  2225.  Pembuatan  mesin  ini  adalah  dengan membuat mesin pengemasan yang sederhana dan murah untuk digunakan oleh pengusaha snack di industri rumah tangga, serta industri besar. Satu  pekerjaan atau pemrosesan satu paket, dibutuhkan 0,679 detik, jadi dalam satu menit dapat menghasilkan maksimum 88 paket dan daya kompresor yang digunakan untuk menjalankan mesin sehingga dapat berjalan dengan terus menggunakan kompresor 4,5 Pk.
Kata kunci: mesin pengemas, hasil pengemasan, metode VID 2221, metode VDI 2225.
Abstract. Good packaging is expected to be able to attract the tastes of consumers, so that it can be used as a promotional tool that is also expected to boost sales volume. The purpose of this design is to  look  for  good  packaging  results  and  increase  production  results.  Data  taken  using  the  VID  2221 method  and  the  VDI  2225  method.  Making  this  machine  is  to  create  a  packaging  machine  that  is simple  and  inexpensive  to  be  used  by  snack  entrepreneurs  in  the  home  industry,  as  well  as  large industries.  One  work  or  processing  one  package,  it  takes  0.679  seconds,  so  in  one  minute  it  can produce a maximum of 88 packages and the compressor power used to run the machine so that it can run with continue is using a 4.5 Pk compressor.
Keywords: packaging machine, packaging results, method VDI 2225 .

## 1 PENDAHULUAN
Persaingan di dunia industri saat ini semakin sengit. Perusahaan dituntut untuk adaptif dan inovatif  agar  dapat  bertahan.  Begitu  juga  di  industri  makanan  ringan  keripik.  Meskipun citarasa  makanan  yang  diproduksi  cukup  nikmat  tetapi  jika  desain  kemasan  produk  tidak menarik  hal  itu  akan  mengurangi  minat  pembeli.  Hal  tersebut  mendorong  munculnya kebutuhan terhadap strategi pemasaran yang baik, salah satunya dalam aspek pengemasan produk.  Pengemasan  akan  optimal  apabila  didukung  oleh  desain  kemasan  [2]  yang  bagus, penetapan harga, dan distribusi yang baik.
Di  lapangan,  proses  pembuatan  kemasan  sering  ditemukan  masalah  pada  mesin soontrue.  Seperti  bandrol  atau  laminasi  [1]  belakang  kemasan  [1]  tidak  senter  atau  sering reject pada kemasan,  untuk  itu  perlu  dirancang mesin  baru.  Hasil  perancangan  diharapkan dapat menjadi solusi untuk melakukan perbaikan yaitu hasil produksi yang lebih banyak dan posisi bandrol atau label presisi.
Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih
· Material Plastik (kemasan)
· Material Makanan Ringan
· Udara Bertekanan · Material Plastik (kemasan) · Material Makanan Ringan
· Udara Bertekanan · Merubah energi listrik menjadi energi gerak (mekanik)
· Merubah energi listrik enjadi energi gaya
· Merubah energi listrik menjadi energi gerak (mekanik) · Merubah energi listrik enjadi energi gaya Spesimen Spesimen Waktu Waktu Energi Energi Kemasan Kemasan Signal Signal Energi Energi Material Material
Gambar 1. Struktur fungsi
1.1 Mesin vertical packaging.
Mesin  pengemas  sachet  atau  mesin  vertical  packaging  adalah  sebuah  mesin  kemas yang  sudah  seharusnya  tersedia  di  dalam  sebuah  industri.  Mesin  ini  akan  membantu efektifitas  produksi  di  industri.  Mesin  vertical  packaging  [3]  berfungsi  untuk  membantu mengisi  kemasan  sachet  sekaligus  menyegel  atau  menutupnya  secara  rapat.   Mesin pengemas  adalah  alat  yang  dipakai  untuk  pengemasan  berbagai  hasil  produksi,  baik berupa  makanan  seperti  kopi,  keripik,  snack,  gula  pasir,  beras,  minyak  goreng,   tepung [4].
Gambar 2. Mesin Soontrue.
Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih

## 2. METODE.
Perancangan  mesin  kemas  ini  menggunakan  metode  VDI  2221  [5],  [6]  yang  merupakan salah satu metode dengan pendekatan sistematis untuk menyelesaikan permasalahan serta mengoptimalkan penggunaan material dan teknologi.
Metode VDI 2221 memiliki 4 tahapan dalam merancang suatu produk yaitu : Tahap I : Klasifikasi Tugas ( Clarification of the Task ) Tahap II : Perancangan Konsep Produk ( Conceptual Design ) Tahap III : Perancangan Wujud Produk ( Embodiment Concept ) Tahap IV : Perancangan Terinci ( Detail Design )
Dalam  metode  VDI  2225  pendekatan  sistematis,  bidang  solusi  harus  seluas  mungkin. Metode  ini  mempertimbangkan  semua  kriteria  dan  karakteristik  klasifikasi  yang  mungkin. Desainer bisa menggambarkan sejumlah besar solusi yang menjanjikan yang dihasilkan dari prosedur  seleksi  biasanya  harus  dikuatkan  sebelum  evaluasi  akhir  dibuat  dengan menggunakan kriteria yang lebih.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1  Daftar Kehendak (Daftar Spesifikasi)
Untuk mewujudkan sebuah alat sesuai rencana, maka mulai dibuat suatu daftar ide-ide (kehendak-kehendak). Dari urutan kehendak, kemudian disusun secara sistematis ke dalam daftar  yang  disebut  daftar  kehendak.  Setiap  spesifikasi  dibagi  menjadi  2  kategori  :  D ( Demands ) dan W ( Wishes ).
Tabel 1. Daftar Spesifikasi
Demand/wish Daftar Item Fungsional D Geometri menyeluruh Dimensi : 1440 x 975 x 1720 mm D Gerak Komponen Gerak rotasi pada poros utama yang digerakan oleh motor. Gerakan Translasi. D Kaitan Gaya-gaya, 62,48 N/mm 2 D Energi dibutuhkan Konsumsi Daya : 2kW/ 220V/ 50Hz D Material dipakai Rangka: Alumunium Body: Stainless steel Safety D Operasional: Sistem operasi langsung, dilakukan oleh seorang operator mesin pengemas makanan ringan Manufakturing D Produksi komponen Komponen  utama  dibuat  sendiri  seperti rangka, motor, link penghubung.

## 3.2  Mengaduk ke dalam Varian Konsep
Sebelum  konsep  varian  yang  paling  menjanjikan  dapat  ditemukan,  pilihan  prinsip kombinasinya  haruslah  pertama-tama  disiapkan  untuk  keperluan  evaluasi,  yang  akhirya perancangan akan membuat sejumlah gambar layout seperti gambar dibawah ini.
Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih
Gambar 3. Varian 3
Jumlah bobot : ∑ 𝑊 𝑖 × 𝑉 𝑖𝑗 𝑛 𝑖=1 𝑊𝑅𝑗 = 𝑂𝑉𝑊𝑗 𝑉𝑚𝑎𝑘𝑠 ×∑ 𝑊 𝑖 𝑛 𝑖=1 = ∑ 𝑊𝑖 ×𝑉𝑖𝑗 𝑛 𝑖=1 𝑉𝑚𝑎𝑘𝑠 ×∑ 𝑊 𝑖 𝑛 𝑖=1
V arian 1: 3,08 3 𝑥 8 = 0,13
Varian 2: 2,76 3 𝑥 8 = 0,12
Varian 3: 3,5 3 𝑥 8 = 0,15
Dari  tabel  1,  maka  dapat  dilihat  bahwa  perancang  memilih  varian  3  karena  pertimbangan nilai  positifnya  lebih  banyak  dari  nilai  negatifnya.  Gambar  rancangan  varian  3  dapat  dilihat pada halaman berikutnya.
3.3  Analisis Silinder Pneumatic.
Silinder  yang  digunakan  mesin  ini  ada  5  silinder,  di  bawah  ini  merupakan  tabel  konsumsi udara,  waktu  maju  piston  dan  waktu  mundur  piston  yang  penulis  ambil  dari  data  yang terdapat di dalam tabel lampiran.
Tabel 2 . Siklus kerja mesin
No Actuator Konsumsi Udara Waktu Maju / detik Waktu Mundur / detik 1 Date Coding 0,033 0,0049 0,0041 2  Aerating 0,134 0,0033 0,0027 3  Back Seal 0,033 0,0024 0,002 4  End Seal 0,033 0,024 0,018 5  Cutting 0,066 0,0036 0,0029 Jumlah 0,299 0,0382 0,0297 Total Satu Kali Proses 0,679
Keterangan :
Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih
Dalam satu kali kerja atau memproses satu kemasan dibutuhkan waktu 0,679 detik, jadi dalam satu menit bisa menghasilkan kemasan maksimal 88 pcs.
3.4  Analisis Daya Kompresor
Debit  kompresor  adalah  jumlah  udara  yang  harus  dialirkan  kedalam  silinder  pneumatik, dapat dihitung dengan cara:
Q s = (π/4) (ds)) 2 ( v ) Dimana: Q s = Debit kompresor (l/min) d s = diameter silinder (mm) v = kecepatan piston direncanakan 900 mm/menit = 15 mm/dtk jadi untuk menghitung total debit yang dibutuhkan dapat dihitung dengan cara Qs Qs tot = Q s1 +Q s2 +Q s3 +Q s4 +Q s5 Q s 1 = (π/4 (25)) 2 (15) = 7,359 mm 3 /dtk = 0,442  l/menit Q s 2 = (π/4 (50)) 2 (15) =29,437 mm 3 /dtk = 1,766  l/menit Q s 3 = (π/4 (25)) 2 (15) = 7,359 mm 3 /dtk = 0,442  l/menit Q s 4 = (π/4 (35)) 2 (15) = 14,424mm 3 /dtk =   0,865 l/menit Q s 5 = (π/4 (25)) 2 (15) = 7,359 mm 3 /dtk = 0,442  l/menit Qs tot = Q s1 +Q s2 +Q s3 +Q s4 +Q s5 = 0,442 + 1,766 + 0,442 + 0,865 +0,442 = 3,975 L/menit.
3.5 Daya Kompresor.
Daya kompresor dapat dicari dengan menggunakan rumus: N s =  (Q s ) (ῃ tot )
Dimana: N s = Daya kompresor (l/min) Q s = Debit kompresor (l/menit) ῃ tot = Efisiensi total = 0,8 Sehingga: N s = 3,975 x 0,8 N s = 3,18 kW N s = 3180 W : 746 W N s = 4,262 Pk N s = 4,5 Pk
Jurnal Terapan Teknik Mesin, Vol.1, No. 1,  April  2020, 12 – 17
JTTM : Jurnal Terapan Teknik Mesin is licensed under a Creative Commons Attribution- NonCommercial 4.0 International License.
Merancang Mesin Kemas Untuk Makanan Ringan - Ozi Abdul Aziz, M D Trisno, Hilman Sholih
Jadi daya kompresor yang digunakan untuk menjalankan mesin supaya bisa berjalan dengan continue adalah menggunakan kompresor 4,5 Pk.
3.6  Perbandingan Mesin Kemas Tabel 3: Perbandingan mesin soontrue dan mesin baru. Pembanding Soontrue Mesin Baru Kapasitas (pcs / menit) 70 (pcs) 88 (pcs) Total Power (kw) 3 3 Dukungan Daya 220V 50 Hz 220V 50 Hz Rangka Stainless steel Aluminium

## 4. SIMPULAN
Mesin  kemas  baru  yang  dirancang  dapat  menghasilkan  kemasan  maksimal  88  pcs  per menit,  sementara  mesin  lama  yaitu  mesin  soontrue  hanya  menghasilkan  maksimal  70  pcs per menit.  Mesin baru mudah dipindah karena menggunakan roda. Bobot mesin baru lebih ringan  dari  pada  mesin  soontrue  karena  menggunakan  bahan  rangka  aluminium. Kompresor yang digunakan minimal 4,5 pk, dukungan daya  yang digunakan sebesar 220V.
5.  DAFTAR PUSTAKA
[1] D. Grundey, “FUNCTIONALITY OF PRODUCT PACKAGING : SURVEYING CONSUMERS ’ ATTITUDE TOWARDS SELECTED COSMETIC BRANDS i,” vol. 3, no. 1, pp. 87 –103, 2010.
[2] D.  Delfitriani,  U.  Djuanda,  T.  Djatna,  and  E.  Syamsir,  “Development  of  packaging appearance element design of dadih with Kansei Engineering approach,” no. July, 2018.
[3] H. Performance, “Automation of VFFS Machine.”
[4] K. F. Julianto and I. Surjati, “Sistem Pemantauan Kinerja Serta Pengaturan Mesin Packing Secara Otomatis Pada Pabrik Wafer Dengan Zigbee,” vol. 17, no. 2, pp. 116– 127, 2015.
[5] B. A. B. Iii and M. Perancangan, “No Title,” pp. 34–37.
[6]  G. Pahl, W. Beitz, J, Feldhusen and K.-H. Grote, 2007, Engineering design, Springer- verlag London