## PERANCANGAN SISTEM OTOMASI PENGANTAR AYAM

## DI PT. BAYU BERLIAN MAKMUR

## Fajar Ariwibowo
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jakarta
E-mail: arifajarwmp@gmai.com
Abstrak-- Ayam  pedaging  (broiler)  merupakan  salah  satu  unggas  yang  mengandung  protein  hewani. Perancangan  sistem  otomasi  pengantar  ayam  merupakan  suatu  rancangan  yang  bertujuan  untuk mempermudah pemrosesan pada saat pemanenan. Perancangan ini mempunyai sistem kerja yang sama dengan  conveyor  gantung.  Metode  penelitian  ini  dengan  cara  penentuan  rancangan  dengan  cara mempelajari  literatur,  survey  kebutuhan  kemudian  membuat  rancangan.  Motor,  gearbox,  katrol  sebagai komponen  penggerak  sedangkan  rel,  hook  dan  tali  baja  sebagai  komponen  pengantar.  Didapatkan beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  rancangan  ini  antara  lain:  struktur  kandang  yang  harus  kuat sebagai  dudukan  utama  rancangan.  Beban  ayam  yang  tidak  sama  mengharuskan  rancangan  ini  di desain  kuat  dan  fleksibel  sesuai  dengan  kebutuhan  pada  saat  pemanenan.  Rencana  hasil  dari perancangan  ini  adalah  untuk  memudahkan  pengantaran  ayam  di  dalam  kandang  pada  saat  proses panen,  dengan  cara  manual  membutuhkan  waktu  120  menit  dan  ketika  menggunakan  pengantar otomatis menjadi 60 menit.
Kata Kunci: sistem otomasi, conveyor, hook Abstract - Broiler is one of the birds that contain animal protein. The design of the chicken introduction automation system is a design that aims to facilitate the processing when harvesting. This design has the same working system as a hanging conveyor. This research method by determining the design by studying the literature, needs surveys and then designing. Motors, gearboxes, pulleys as driving components while rails, hooks and steel ropes as introductory components. Obtained several factors that influence this design include: the structure of the cage that must be strong as the main design stand. Unequal chicken loads require this design to be strong and flexible in accordance with the needs of the harvest. The plan of the results of this design is to facilitate the delivery of chickens in the cage during the harvest process, the manual method takes 120 minutes and when using the automatic introduction to 60 minutes.
Keywords: automation system, conveyor, hook

## 1. PENDAHULUAN
Ayam  pedaging  (broiler)  merupakan  salah  satu unggas  yang  mengandung  protein  hewani. Kebutuhan  daging ayam  di Indonesia  mencapai
1.628.307 ton pada tahun 2015, 1.905.497  ton pada tahun 2016, dan 1.848.01  ton tahun 2017[1]. Seiring    perkembangan    zaman, khususnya dalam bidang  industri  peternakan
ayam diperlukan suatu alat   yang    dapat mengantar dan mengukur beban  ayam secara otomatis pada saat panen ayam.  Otomasi adalah suatu teknologi terkait dengan  aplikasi  mekanik, elektronik, dan computer didasarkan system untuk beroperasi dan  mengendalikan produksi [2]. Maka dari itu penulis  menyusun  dan merancang tugas     akhir     dengan      judul “Perancangan Sistem Otomasi Pengantar Ayam”.
Salah   satu    faktor      yang     menentukan keberhasilan    peternakan    yaitu kandang.
Kandang dibagi menjadi dua jenis, yaitu kandang terbuka  dimana  unsur  mikro  dalam  kandang tergantung pada kondisi alam disekitar lingkungan kandang[3].
Gambar 1 Kandang ayam terbuka ( open house )
[4]
Kandang  tertutup  dikontrol  secara  otomatis oleh  sistem  elektronika,  yang  mengatur  mulai dari  pemberian  pakan  ayam,  mengatur  suhu kandang, hingga mengatur tigkat  realatif
Perancangan Konsep
Otomasi Menganalisa Komponen Tali baja, pulley, gearbox, Motor/Dinamo, Hook Tidak Berhasil Pembuata n Desain Berhasil Selesai
kelembaban kandang[5]. Closed House
mempunyai kelebihan
dan
kekurangan, kelebihannya  yaitu  ternak  tidak  mudah  stress akibat  perubahan  suhu  yang  ekstrim  dari  luar kandang, meminimalisir vector pembawa penyakit,  suhu  dan  kelembaban  kandang  dapat diatur [6].
Gambar 2 Kandang ayam sistem tertutup (closed house)
Ayam  ras  ini  memiliki  daging  yang  empuk, badan ukuran besar, tingkat efisiensi pakan yang tinggi  dan  pertambahan  bobot  badan  sangat cepat.  Broiler  merupakan  salah  satu  peluang bisnis yang menjanjikan. Kelebihan dari bisnis ini ayam  broiler  adalah  masa  panen  yang  cukup singkat,  yaitu  kurang  lebih  30  hari[7].  Otomasi adalah  suatu  teknologi  terkait  dengan  aplikasi mekanik,  elektronik  dan  komputer  didasarkan sistem  untuk  beroperasi  dan  mengendalikan produksi[2].  Mesin  pemindah  bahan  dibagi menjadi tiga yaitu:

## 2. METODOLOGI
Skema Perancangan Skema perancangan system otomasi pengantar ayam adalah sebagai berikut:
Gambar 4 Skema perancangan
a.  Peralatan pengangkat seperti dongkrak, kerek, elevator dan crane.
b.  Peralatan  pemindah  (conveyor)  Peralatan pemindah (Conveyor).
Gambar 3 conveyor gantung
c. Peralatan permukaan dan overhead Peralatan ini  ditujukan  untuk  memindah  muatan  curah dan  satuan,  baik  bacth  maupun  kontinyu seperti bulldozer, excavator, scapper [8]. Dari permasalahan yang
timbul peneliti memfokuskan untuk membuat rancangan alat pengantar  ayam  yang  dapat  menghantarkan ayam  sesuai  kontruksi  kandang  dan  sesuai kebutuhan.
Parameter utama dalam perancangan system  otomasi  pengantar  ayam  ini  adalah material  atau  barang  yang  diangkut  berupa barang  hidup  yaitu  ayam,  dengan  kapasitas pengantar  mencapai  2800  ekor/jam.  Panjang system  otomasi  pengantar  adalah  100  meter dimana  kondisi  operasi  berada  didalam  ruangan yaitu  dari  dalam  kandang  hingga  ke  pintu pemanenan.
Pengukuran dan spesifikasi komponen misalnya katrol, motor, belt, tali baja, hook belum dapat ditentukan secara terpisah setelah semua perhitungan masing-masing komponen selesai, sebagai contoh untuk menentukan daya motor perlu diketahui tegangan tali baja dan belt yang didasarkan pada berat material pada saat pengantaran.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kebutuhan mengenai rangangan system otomasi pengantar
ayam ini adalah mampu
mengantarkan ayam dengan kecepatan pengantar 0,9 [m/s] dengan Panjang lintasan 100 meter.  Dari  data  berat  pemanenan  ayam  rata-
Mulai Studi Kebutuhan
rata adalah 1,5 [kg], berdasarkan rancangan alat penghantar ini mampu menghantarkan 200 [ekor] ayam dalam sekali putaran.
Maka  diperoleh  beban  yang  bekerja pada  penghantar  ayam:  berat  ayam  x  jumlah ayam = 1,5 [kg] x 100 [ekor] = 300[kg]. Kemudian dari  total  beban  tersebut  kita  hitung  lagi  gaya gesek pada roda hook terhadap lintasan:
W:1,5[kg] 1,5[kg]=14,715[N] Pada saat diam gaya awalan yang dibutuhkan agar roda hook bergerak adalah:
F = fs maks F = μs.N F = 0,15 × 14,715 F = 2,2 N Pada  saat  bergerak,  gaya  gesek  yang  bekerja adalah gaya gesek kinetis :
fx = μk.N
fk = 0,1 × 14,715 fk = 1,4715 N Jadi gaya total yang dibutuhkan untuk menggerakkan  satu  roda  pengantar  ayam  ini adalah :
ΣFx = m × a
F-fx = m × a
F = m × a + fk
F = (w/g) × a + fk F = (14,715/9,81) × (3) + 1,4715 F = (1,5) × (3) + 1,4715
F = 5,972 N Total  gaya  untuk  menggerakan  sistem pengantar ayam ini adalah:
= Jumlah hook × gaya gesek pada roda hook = 100 ×5,972 N = 597,2 N
Alat  penggerak  ini  menggunakan  beberapa komponen  pendukung  seperti  tali  baja,  pulley, gearbox dan motor.
Pada  perencanaan  ini  dipilih  tali  baja  tipe round  strand  6/19S  (9-9-1)  yang  memiliki  6 strand  yang  mengelilingi  1  core  dimana  masing- masing  strand  terdiri  dari  19  wire  dan  core ditengahnya  adalah tali plastic sehingga tali baja lebih flexible dan lebih tahan karat, selain itu juga tali  baja  jenis  ini  banyak  spesifikasi  dan  banyak ditemui  dipasaran.  Dari  nilai  diatas  dapat diperoleh  spesifikasi  tali  baja  yang  dilihat  dari tabel  yang  telah  terlampir,  maka  dapat  diperoleh data dibawah ini:
Diameter tali baja : 6 [mm] Beban Putus : 21,1 [KN/mm²] atau 21100 [N/mm²] Berat tali total : 13,4 [kg/100m]
Gambar 6 Tali baja 6/19s [9]
Tabel 1 Kekuatan tali baja [9]
NOM. ROP E DIA APPROX. MASS kg/100m MINIMUM BREAKING FORCE 1579 N/mm² 1770 N/mm² 1960 N/mm² mm STEEL CORE kN kN kN 6 15 - 22.8 - 8 26.2 36 40 45 10 41 56 63 70 12 59 81 91 101 13 69.3 95 107 118 14 80.3 110 124 137 16 105 144 162 179 18 133 182 205 227 19 149 203 228 253 20 164 224 253 280 22 198 272 306 339 24 237 323 364 403 25 256 350 396 438 26 277 379 428 474 28 321 440 496 549 30 368 505 570 630 32 420 575 648 717 34 474 648 731 810 36 531 727 820 908 38 592 810 913 1012 40 656 898 1012 1121 42 721 990 1116 1236 44 792 1086 1225 1356 46 865 1187 1339 1482 48 942 1293 1458 1614 50 1022 1403 1582 1751 51 1064 1460 1646 1822
Besar daya motor yang dibutuhkan untuk mampu menghantar  ayam  dengan  pembebanan  penuh yaitu  150kg,  dengan  dipilih  efisiensi    total mekanis sebesar ηm 0,8 dan kecepatan rotasi Va = 0,9 [m/s], serta waktu mulai Ta = 2 [detik] Maka besar daya motor akan didapat,
Dimana :
- Pa : Daya motor beban penuh (watt)
- Pb : Daya motor untuk mengatasi perlambatan (watt)
- FH : Besar beban yang di angkat [N]
- Va : Kecepatan angkat (m/s)
- Ta : waktu mulai (s)
- g : Percepatan gravitasi (9,81 m/s²)
- ηm : effisiensi total mekanis
Untuk daya motor dengan beban penuh :
Pa = [ ] [ ]
Pa = 671,85 [Watt] Untuk daya motor dengan mengatasi perlambatan :
Pb = [ ] [ ]
Pb = 45,65 [Watt] Maka  daya  untuk  awal  pengantaran  akan didapatkan :
P = Pa + Pb P = 671,85 [Watt] + 45,65 [Watt] P = 717,5 [Watt] P = 0,7175 [KW] Maka daya yang dibutuhkan untuk mengantarkan ayam sebesar 0,7175 [KW]. Karena ketidak tersediaan motor dengan daya tersebut maka daya motor dipilih 0,75 [KW] dengan 1400 [rpm]. Kecepatan pengantar ayam yang diinginkan adalah 0,9 [m/s] jika dijadikan RPM adalah: v = r × ω ω = RPM × 0,10472 v = r × RPM × 0,10472 Dimana : v : kecepatan linier r : radius ω : kecepatan sudut
RPM =
RPM = [ ]
[ ]
RPM = 34,38 dibulatkan 35 [rpm] Dimana motor yang dibutuhkan memiliki kecepatan  putar  1400  [rpm]  sehingga  harus dijadikan 35 [rpm] supaya kecepaatan penghantaran  ayam  sesuai  dengan  yang  di inginkan.
N2 = N1 : ratio (i) Dimana : N1 : jumlah putaran awal (input shaft) N2 : jumlah putaran yang dihasilkan (output shaft) Ratio (i) : perbandingan input shaft dengan output shaft Torque : kekuatan putar atau torsi N2 = N1 : Ratio (i) 115 = 1400 : Ratio(i) Ratio (i) =
Ratio (i) = 40, Jadi gearbox yang dipilih untuk menurunkan putaran adalah 1:40.
Penentuan pulley ini didasarkan dari kebutuhan dan hasil perhitungan yang sudah diperoleh, dimana sudah diketahui total berat yang bekerja, kebutuhan daya motor dan kebutuhan gearbox. Dari perhitungan diatas kita tentukan menggunakan pulley dengan diameter 500 [mm].
Gambar 7 Pulley 2D [10]
Tabel 2 Ukuran pulley [10]
Pulley berfungsi sebagai unit yang bersentuhan langsung dengan tali baja, pulley ini dihubungkan  langsung  dengan  output  shaft gearbox  yang  menggerakkan  pengantar  ayam ini.
Gambar 5. Rancangan alat pengantar

## 4. KESIMPULAN & SARAN

## Kesimpulan
Hasil  dari  perancangan  sistem  otomasi pengantar  ayam  dengan  kapasitas  150  [kg] dapat disimpulkan sebagai berikut :
1.  Untuk mengantarkan ayam dengan kapasitas  150  [kg]  digunakan  hook modifikasi  dan  lintasan  sepanjang  100 [m], hook di kaitkan dengan tali baja yang mempunyai  diameter  6  [mm],  untuk pulley  yang  dipakai mempunyai  diameter 500  [mm]  yang  langsung  disambungkan dengan output gearbox yang mempunyai perbandingan  1:40,  sedangkan  motor penggerak berdaya 0,75 [kw].
2.  Untuk mendapatkan perancangan sistem otomasi pengantar ayam dengan kapasitas  150  [kg]  dan  mempunyai kecepatan  penghantaran  0,9  [m/s]  yang layak dan aman maka :
a.  Kapasitas  pengantar  ayam  tidak lebih dari 150 [kg].
b.  Motor penggerak, daya yang digunakan  0,75  [kw]  dan  ini  aman dikarenakan  lebih  besar  dari  pada yang dibutuhkan yaitu 0,71 [kw].
c.  Tali  baja  yang  dipilih  mempunyai beban  putus  21,1  [KN/mm²]  atau 21100  [N/mm²],  Rancangan  ini aman  karena  tali  baja  yang  dipilih lebih besar daripada yang dibutuhkan yaitu 597,2 [N]. 3.  Hasil perancangan ini dapat
menghantarkan  ayam  sebanyak  3000 ekor dalam kurun waktu 55 [menit].
Saran :
Untuk meningkatkan Analisa diperlukan adanya penelitian lebih lanjut untuk proses pengujian.
DAFTAR PUSTAKA
[1] I.  Diarmita,  K., Statistik  Peternakan  dan Kesehatan  Hewan  2017/  Livestock  and Animal  Health  Statistics  2017 .  Direktorat Jenderal  Peternakan  dan  Kesehatan Hewan Kementerian Pertanian RI, 2017. [2] A.  Bagus  and  M.  Kholil,  “Sistem  Otomasi Sebagai Upaya Perbaikan Kualitas Dengan  Metode  Spc  Pada  Line  Finishing (Studi,” vol. 3, no. 3, pp. 141–149, 2015.
[3] D.  .  Susanti,  M.  Dahlan,  and  D. Wahyuning,  “Perbandingan  Produktivitas
Ayam  Broiler  Terhadap  Sistem  Kandang Terbuka  (Open  House)  dan  Kandang Tertutup  (Closed  House)  di  UD  Sumber Makmur Kecamatan Sumberrejo
Kabupaten Bojonegoro,” 2016.
[4] A.  K.  Yuda,  “Alat  Pemberi  Pakan  dan Minum  Ayam  Otomatis  Pada  Kandang Ayam  Sistem  Tertutup  Berbasis  RTC  DS 1307,” Tugas AKhir , 2016.
[5] R.  Prihandanu,  A.  Trisanto,  and  Y. Yuniati,  “Model  Sistem  Kandang  Ayam Closed  House  Otomatis  Menggunakan Omron  Sysmac  CPM1A  20-CDR-A- V1,”
Electrician , vol. 9, no. 1, pp. 54 –62, 2015.
[6] M.  F.  Primaditya,  S.  Hidanah,  and  S. Soeharsono,  “Analisis  Pendapatan  dan Produktivitas  Ayam  Petelur  Sistem  „ Closed    House ‟    dengan    Penggunaan Mesin  Pakan  Otomatis  dan  Manual  di Kuwik  Farm,  Kecamatan  Badas,  Par e,” Agroveteriner ,  vol.  38,  no.  4,  pp.  1639 – 1642, 2015.
[7] N.  Nadzir,  A.  Tusi,  and  A.  Haryanto, “Evaluasi  Desain  Kandang  Ayam  Broiler Di  Desa  Rejo  Binangun  ,  Kecamatan Raman  Utara  ,  Kabupaten  Lampung Timur  Design  Evaluation  of  Broiler  House in  Rejo  Binangun  ,  Kecamatan  Raman Utara  ,  Kabupaten  Lampung  Timur,” J.
Tek.  Pertan.  Lampung ,  vol.  4,  no.  4,  pp. 255 –266, 2015.
[8] F.  Silalahi  and  A.  Hamsi,  “Study  Kasus Audit  Maintenance  Meisin  Pemindah Bahan  Pada  Belt  Conveyor  Dan  Wheel Loader  Di  Pabrik  Kertas  (  Pulp  )  Pada  Pt Toba  Pulp  Lestari,  Tbk,” E-  Din. ,  vol.  7, no. 3, pp. 154 –164, 2013.
[9] U. M. Limited, “Wire rope hand book.”
[10] Catalog, “pulleys,” 2014.