RANCANG BANGUN ALAT PRODUKSI ”BANDREK” UNTUK MENGOPTIMALKAN PROSES KRISTALISASI DAN MEMINIMALKAN RESIDU PRODUK

## Ratih Setyaningrum
Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Industri Universitas Dian Nuswantoro Email: ratihha@gmail.com
Jazuli Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Industri Universitas Dian Nuswantoro Email: jazuli.st.meng@gmail.com
Kurniawati Puji Lestari Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Industri Universitas Dian Nuswantoro Email: kplestari@gmail.com

## ABSTRAK
Proses  pengkristalan  serbuk  bandrek  manual  pada  UKM  Ayuk  dusun  Mangun,  Limbangan, mengakibatkan kelelahan pekerja dan menghasilkan residu sebanyak 40% berupa gumpalan kristal besar menyerupai permen. Residu dihasilkan pada kondisi suhu pemasakan 85-90°C dan kecepatan aduk 40 Rpm dengan tenaga manusia. Berdasarkan permasalahan tersebut peneliti merancang alat pengkristal bandrek menggunakan Desain Eksperimen Taguchi untuk mencapai kondisi ideal guna meminimalkan residu dan mengurangi  kerugian  secara  kuantitatif.  Kondisi  ideal  diperoleh  melalui  beberapa  eksperimen menggunakan desain eksperimen  menggunakan alat produksi bandrek. Alat yang dirancang digunakan dalam percobaan sebanyak 16 kali sehingga menghasilkan kondisi ideal atau kondisi optimum pada setting suhu  95°-100° C dan kecepatan aduk dengan 80 Rpm. Terlihat adanya penurunan  jumlah  residu  yang sebelumnya 40% menjadi 19% pada hasil implementasi.
Kata kunci: perancangan; bandrek; kristalisasi; residu produk.

## ABSTRACT
The  crystallization  process  of  “Bandrek”  powder  at  the  Ayuk  UKM  in  Mangun,  Limbangan  is  a trigger  of  worker  fatigue.  There  are  produced  a  residue  of  40%  in  the  form  of  large  crystal  clumps resembling candy. The residue is produced under conditions of cooking temperatures of 85-90 ° C and stirring speeds of 40 Rpm with human power. Based on these problems the researchers designed a bandrek crystallizer  using  the  Taguchi  experiment  design  to  achieve  ideal conditions  to  minimize  residuals  and reduce losses quantitatively. Ideal conditions get from several experiment using design of experiment with “bandrek”  production  tool.  The  tool  designed  is  used  in  experiments  16  times  so  as  to  produce  ideal conditions or optimum conditions at a temperature setting of 95 ° -100 ° C and stirring speed with 80 Rpm. There  was  a  decrease  in  the  amount  of  residue  that  was  previously  40%  to  19%  in  the  results  of  the implementation.
Keywords: design; bandrek; crystallization; residue product.

## 1. PENDAHULUAN
Proses kristalisasi  serbuk bandrek dilakukan dengan proses pemanasan pada suhu tertentu. Proses tersebut dikerjakan dalam waktu 90 menit dengan cara mengaduk adonan secara terus menerus hingga kadar air berkurang. Proses pengkristalan serbuk secara manual mengakibatkan kelelahan pekerja, karena harus terus mengaduk agar bandrek tidak gosong di sekitar wajan. Selain itu karena suhu yang tidak dikendalikan dengan konstan dan kecepatan aduk yang tidak sesuai menghasilkan residu sebanyak 40% berupa gumpalan kristal besar menyerupai permen. Residu tersebut dihasilkan karena suhu pemasakan 85-90°C dan kecepatan aduk 40 rpm dengan tenaga manusia. Hasil kristalisasi bandrek disajikan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Kristalisasi Bandrek Menjadi Serbuk
Disamping itu, target produksi yang dihasilkan belum tercapai karena serbuk bandrek masih menggumpal karena proses kristalisasi yang belum optimal. Target yang tidak tercapai sekitar 40%. Oleh sebab itu perlu dilakukan optimalisasi proses kristalisasi bandrek agar residu produk berkurang dan target produksi terpenuhi. Berdasarkan permasalahan  tersebut,  tujuan  penelitian  ini  adalah  merancang  bangun  alat  produksi  ”Bandrek”  untuk mengoptimalkan proses kristalisasi dan mengurangi residu produk.
Luaran penelitian ini diharapkan akan mampu meminimalkan residu yang dihasilkan dari proses produksi bandrek dan UKM Ayuk akan mampu memenuhi target produksinya.
Beberapa penelitian tentang optimalisasi proses kristalisasi dilakukan menggunakan beberapa metode fisika (1). Metode desain eksperimen yang diterapkan pada eksperimen kekuatan tarik, proses bubut (2), optimalisasi mesin CNC (2) dan proses pengecoran (3) .Metode Taguchi digunakan pada produk tutup botol (4). Berdasarkan penelitian sebelumnya (5)(1), penelitian ini akan menggunakan metode desain eksperimen  untuk mendukung proses rancang bangun alat produksi bandrek sehingga bisa mengoptimalkan kristalisasi serbuk bandrek.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini  menggunakan  metode desain eksperimen (6). Tahapan  perancangan  alat  dengan  metode desain eksperimen Taguchi (7) d an  meliputi tahap persiapan eksperimen, identifikasi karakteristik kualitas, pengukuran  kondisi  aktual.  Tahap  perencanaan  eksperimen Taguchi:  mengidentifikasi  variabel  respon, menentukan setting level setiap faktor dan memilih Orthogonal Array dan jumlah variasi percobaan. Tahap pelaksanaan  eksperimen  Taguchi:  perancangan  alat,  melakukan  eksperimen  dan  pengolahan  data  dan menganalisa hasil data.

## 2.1 Factors dan Levels dari Eksperimen untuk Model yang di Bangun
Desain eksperimen dengan 2 faktor dan 4 level yang dikendalilan pada proses pengkristalan serbuk bandrek. Percobaan dengan beberapa faktor dilakukan seperti yang disajikan pada Tabel 1. Percobaan pada level 1 dengan suhu 80-90 derajat celsicus dan kecepatan aduk 40 rpm. Percobaan level 2 dengan suhu 90-95 derajat celcius dan kecepatan aduk 60 rpm. Percobaan level 2 dengan suhu 95-100 derajat celcius dan kecepatan aduk 80 rpm. Percobaan level 2 dengan suhu 100-105 derajat celcius dan kecepatan aduk 60 rpm. Setiap percobaan pada setiap levelnya dilakukan beberapa kali.
Tabel 1. Faktor dan level desain eksperimen
Level Factors A B Suhu (°C) Kecepatan Aduk (Rpm) 1 85-90 40 2 90-95 60 3 95-100 80 4 100-105 100
Hasil desain eksperimen menunjukkan 16 kali percobaan dan persentase residu yang dihasilkan dari setiap percobaan  ditunjukkan  pada  Tabel  4.  Kondisi  ideal  percobaan  dipilih  berdasarkan  jumlah  residu  terkecil  yang dihasilkan dari setiap percobaan.

## 2.2 Pemilihan Orthogonal Array
Orthogonal  Array  yang  digunakan  menandakan  bahwa  untuk  jumlah  residu  dilakukan  percobaan sebanyak 16 kali dengan 15 faktor kontrol seperti yang disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pemilihan orthogonal array dan jumlah DoF yang sesuai
Jumlah DoF Orthogonal Array 2-3 L4 4-7 L8 8-11 L12 12-15 L16

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  desain  eksperimen  dengan  perlakuan  suhu  dan  kecepatan  aduk  menghasilkan  residu  seperti  yang disajikan pada Tabel 4. Pemilihan pengaturan level dari faktor yang paling optimum dengan memilih S/N ratio yang paling maksimal yaitu pada level 3 (95°-100° C) dan kecepatan aduk dengan Level 3 (80 Rpm) seperti yang disajikan pada Gambar 2.
Tabel 4. Hasil percobaan pengkristalan bandrek
No. Suhu Kecepatan Aduk Residu 1 85-90 40 35% 2 85-90 60 30% 3 85-90 80 33% 4 85-90 100 30% 5 90-95 40 25% 6 90-95 60 25% 7 90-95 80 23% 8 90-95 100 24% 9 95-100 40 24% 10 95-100 60 20% 11 95-100 80 21% 12 95-100 100 23% 13  100-105 40 29% 14  100-105 60 34% 15  100-105 80 30% 16  100-105 100 36%
Hasil eksperimen yang disajikan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa level 3 pada pada suhu 95-100 derajat celcius dengan kecepatan aduk bervariasi dari 40 rpm, 60 rpm, 80 rpm dan 100 rpm. Residu rendah ada pada kondisi suhu 95-100 derajat celcius  dengan kecepatan aduk 60 rpm menghasilkan residu 20% dan kecepatan aduk 80 rpm menghasilkan residu 21%.
Hasil rancang bangun alat produksi bandrek seperti disajikan pada Gambar 3. Dengan alat tersebut diperoleh perbaikan proses kristalisasi sehingga mampu meminimalkan residu bandrek seperti disajikan pada Tabel 5.

## Gambar 3. Desain Alat Produksi Bandrek
Desain alat produksi bandrek yang disajikan pada Gambar 3 menunjukkan dimensi alat saat akan digunakan oleh pekerja dengan posisi berdiri. Pekerja menggunakan alat produksi bandrek yang kemudian akan dievaluasi residu yang dihasilkan pada alat tersebut. Hasil residu pada proses produksi dengan menggunakan alat baru akan dibandingkan dengan  proses produksi  sebelum  menggunakan  alat ini.  Hasil perbandingan jumlah residu  proses sebelum dan setelah menggunakan alat disajikan pada Tabel 5.

## Tabel 5. Perbandingan jumlah residu yang dihasilkan
Hasil perbandingan dari kondisi sebelum dan sesudah menggunakan alat memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Alat pengkristal bandrek yang digunakan menunjukan kinerja yang efektif, artinya sudah sesuai  dengan  yang  diharapkan.  Pada  Tabel  5  menunjukan  adanya  penurunan  jumlah  residu  yang sebelumnya 40% menjadi 19%.
Selain itu alat pengkristal bandrek juga memiliki kemampuan sesuai fungsinya dengan baik, artinya lebih  menghemat tenaga pekerja. Desain alat juga sudah sesuai dengan  dimensi tubuh orang Indonesia, sehingga pekerja akan lebih aman dan nyaman ketika mengoperasikan.

## 4.  KESIMPULAN
Rancang bangun alat produksi “Bandrek” mampu mengoptimalkan proses kristalisasi serbuk bandrek. Residu yang dihasilkan pada proses kristalisasi mampu turun sebesar 50%. Kondisi ideal proses produksi bandrek pada suhu 95-100°C dengan kecepatan aduk 80 rpm.
Proses produksi menjadi relatif cepat sehingga diharapkan mampu memenuhi target produksi UKM. Pada penelitian selanjutnya bisa dikaji postur kerja proses produksinya sehingga kinerja pegawai dapat dievaluasi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Fatchurrochman M, Romyta F. 83 Mesin Kristalisasi Serbuk Untuk Ukm Jamu Varagus Di Kecamatan Pegandon Kendal M. Fatchurrochman Dan Faizal Romyta Sydore. :3–6.
[2]   Sidi P, Wahyudi MT, Teknik J, Kapal P, Perkapalan P, Surabaya N. Aplikasi Metoda Taguchi Untuk Mengetahui Optimasi Kebulatan Pada Proses Bubut Cnc. 2013;4(2):101–8.
[3]   San  GS,  Mesin  JT,  Industri  FT,  Petra  UK.  Desain  Eksperimen  Untuk  Mengoptimalkan  Proses Pengecoran Saluran Keluar Teko. :5–10.
[4]   Prasanko AW, Djumhariyanto D, Triono A. Analisis Parameter Injection Molding Terhadap Waktu Siklus  Dan  Cacat  Flash  Produk  Tutup  Botol  180  Ml  Menggunakan  Metode  Taguchi,. 2017;10(April):45–50.
[5]   Ilmiah  P,  Nindhira  AL,  Studi  P,  Industri  T,  Teknik  F,  Surakarta  UM.  Desain  Eksperimen  Untuk Pengendalian Kadar Air Jamu Simplisia. 2016;
[6]   Edition S. M Ultivariate Overview Of Multivariate Methods.
[7]   Amelia V. Kehalusan Gula Menggunakan Metode Taguchi.
No. Proses Suhu (°C) Kecepatan Aduk (Rpm) Residu 1 Sebelum menggunakan alat 85-90 40 40% 2 Sesudah menggunakan alat 95-100 80 20%