PERANCANGAN PERAKITAN ALAT PRODUKSI …... · Judul tugas akhir : Perancangan Perakitan Alat Produksi Biodiesel Dengan ... biarkan orang lain menghinamu tetapi bagiku kau tetap komputer

II-1

PERANCANGAN PERAKITAN ALAT PRODUKSI BIODIESEL DENGAN METODE DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA)

(Studi kasus: Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN), Serpong, Tangerang)

Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

HERMAN DWI PRANOWO I 1304012

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010

II-2

LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : PERANCANGAN PERAKITAN ALAT PRODUKSI BIODIESEL

DENGAN METODE DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA) (Studi kasus: Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN),

Serpong, Tangerang)

Ditulis oleh:

Herman Dwi Pranowo I 1304012

Mengetahui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Lobes Herdiman, MT Taufiq Rochman, STP, MT NIP 19641007 199702 1 001 NIP 19701030 199802 1 001

Ketua Program S-1 Non Reguler Jurusan Teknik Industri

Fakultas Teknik UNS

Taufiq Rochman, STP, MT NIP. 19701030 199802 1 001

Pembantu Dekan I Ketua Jurusan Fakultas Teknik Teknik Industri UNS Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Lobes Herdiman, MT NIP 19561112 198403 2 007 NIP 19641007 199702 1 001

II-3

SURAT PERNYATAAN

ORISINALITAS KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Herman Dwi Pranowo

Nim : I 1304012

Judul tugas akhir : Perancangan Perakitan Alat Produksi Biodiesel Dengan Metode Design for Assembly (DFA) (Studi Kasus: Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN), Serpong, Tangerang)

Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun tidak

mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti bahwa

Tugas Akhir yang saya susun mencontoh atau melakukan plagiat dapat dinyatakan

batal atau gelar Sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau

dicabut.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

dikemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup

menanggung segala konsekuensinya.

Surakarta, Juli 2010

Herman Dwi Pranowo I 1304012

II-4

KATA PENGANTAR

Assalamu ‘alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang

telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini. Shalawat serta salam kepada Rasulullah Muhammad SAW, Al Amin

suri tauladan kita.

Pada kesempatan yang sangat baik ini, dengan segenap kerendahan hati

dan rasa yang setulus-tulusnya, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua tercinta, bapak dan ibuku yang telah memberikan doa, kasih

sayang dan dukungan kupersembahkan karyaku untuk kedua orang tuaku

tercinta.

2. Ir. Noegroho Djarwanti, M.T. selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Ir. Lobes Herdiman, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Industri

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bapak Ir. Lobes Herdiman, MT. dan Taufiq Rochman STP, MT selaku dosen

pembimbing yang telah sabar dalam memberikan pengarahan dan bimbingan

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar.

5. Retno Wulan Damayanti, STP, MT selaku dosen penguji skripsi I dan Ilham

Priadhytama, ST, MT selaku dosen penguji skripsi II yang berkenan

memberikan saran dan perbaikan terhadap skripsi ini.

6. Bapak Eko Liquiddanu, ST, MT selaku pembimbing akademis. Terima kasih

atas bimbinganya selama ini.

7. Dosen-dosen Teknik Industri yang memberikan ilmu dan nilai yang bagus

selama ini.

8. Para staf dan karyawan Jurusan Teknik Industri (mba’ Yayuk, mba’ Rina, pak

Agus, mba’Tutik), atas segala kesabaran dan pengertiannya dalam

memberikan bantuan demi kelancaran penyelesaian skripsi ini.

9. Para staf dan karyawan PTBIN yang telah menerima saya dengan baik dan

memberikan bantuan beserta fasilitas selama melakukan penelitian.

II-5

10. Kedua saudaraku tersayang, Achid dan Izhar yang selalu memberiku semangat

untuk terus berkarya dan berbuat yang lebih baik.

11. ”Neng” (Tika Widyana Pratiwi) yang selalu memberikan semangat, perhatian,

dan ajaran tentang pentingnya tanggungjawab terhadap diri sendiri.

12. Teman kos ”Dewantoro” Masruri (Culuq), Mas Esti, Novian, Doni, Tomi,

Thitut, Ebbi, Supri, Mas Indro, Baskoro, Yudi, Mas Aries, Nova, Lek Kunto,

Koplo dan lainnya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu tetep berjuang

kawan ”keep on spirit” dan tetap ”sombong”.

13. Teman sekelas dan seperjuangan Teknik Industri ekstensi angkatan ’04

Vicky, Nova, Brama, Danang, Angga Megantoro, Gloria, Miono, Ike, Indri,

Siti Dewi, Yaning, Adi, Julius, Hajar, Dhita, Bambang, Fuad, Aam, Seto,

Sakun, Darno, Hirmanto, bangga bisa kenal dengan kalian. Kalianlah bagian

penting dari semua kisah sedih dan bahagia perjalananku di kota Solo yang tak

akan terlupakan.

14. Seluruh teman Teknik Industri angkatan ’04 UNS yang bersama berjuang

dalam menyelesaikan studi Strata-1. Atas semua bantuannya saya

mengucapkan banyak terima kasih.

15. B 5429 QH motor Honda Grand tersayangku terima kasih berkatmu aku

melangkah sampai sejauh ini, tetap kuatkan kakimu.

16. Celeron 2.0 Ghz dan Pentium 4 2.4 Ghz komputerku tercepat dalam aksess,

biarkan orang lain menghinamu tetapi bagiku kau tetap komputer tercepatku.

17. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan dalam kata pengantar ini.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa maupun

siapa saja yang membutuhkannya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir

ini masih jauh dari sempurna, dengan senang hati dan terbuka penulis menerima

segala saran dan kritik yang membangun.

Surakarta, Juli 2010

Penulis

II-6

ABSTRAK Herman Dwi Pranowo, NIM: I1304012. PERANCANGAN PERAKITAN ALAT PRODUKSI BIODIESEL DENGAN METODE DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA). (STUDI KASUS: PUSAT TEKNOLOGI BAHAN INDUSTRI NUKLIR (PTBIN), SERPONG, TANGERANG). Skripsi. Surakarta: Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, April 2010.

Desain produk yang kurang tepat menyebabkan perancangan menjadi tidak efisien, sehingga mengurangi keandalan dari produk tersebut dan meningkatkan biaya proses perakitan. Oleh karena itu, industri perlu mendesain produk sebaik mungkin baik agar dapat meningkatkan daya saing produknya. Metode design for assembly (DFA) dengan memperhatikan terhadap masalah biaya produksi suatu produk yang dapat disederhanakan tanpa mengurangi fungsi produk. Desain yang awalnya rumit dan tidak mobile, menjadi lebih sederhana dan mampu digunakan ditempat manapun.

Penelitian ini merupakan pengembangan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dengan mempertimbangkan metode design for assembly. Perancangan ulang mengarah pada penggunaan teknologi ultrasonik dalam pengolah minyak nabati menjadi biodiesel. Teknologi ultrasonik dalam pengolah minyak nabati menjadi biodiesel digunakan pada proses reaction dan proses washing. Penggunaan teknologi ultrasonik dapat mengeliminasi penggunaan boiler pada alat pengolah minyak nabati desain awal.

Analisis DFA pada alat pengolah minyak nabati, total waktu perakitan untuk desain awal memerlukan waktu 204 menit dengan nilai efisiensi 0.44 dan biaya perancangan Rp 305.100.000, total waktu perakitan untuk desain perancangan ulang adalah 36 menit dengan nilai efisiensi 0.83 dan biaya perancangan Rp 74.100.000.

Kata kunci: Metode design for assemby (DFA), biodiesel, boiler, teknologi

ultrasonik. xvii + 128 halaman, 38 tabel, 33 gambar, 3 lampiran Daftar pustaka: 26 (1944-2008)

II-7

ABSTRACT Herman Dwi Pranowo, NIM: I1304012. ASSEMBLING DESIGN PROCESSING BIODIESEL EQUIPMENT WITH METHOD OF DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA). (CASE STUDY: PUSAT TEKNOLOGI BAHAN INDUSTRI NUKLIR (PTBIN), SERPONG, TANGERANG). THESIS. Surakarta : Industrial Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, April 2010.

Product design that is less precise cause of design is not efficient, thus reducing the reliability of these products and increase the assembly cost. Therefore, the industry needs to design the best possible products both in order to improve the competitiveness of its products. Method of design for assembly (DFA) with attention to the problem of the production costs of a product which can be simplified without reducing the functionality of the product. Initially complicated design and are not mobile, it becomes more simple and can be used in place anywhere.

This research is the development of vegetable oil processing equipment to biodiesel by considering the method of design for assembly. Redesign leads to the use of ultrasonic technology in the processing of vegetable oils into biodiesel. Ultrasonic technology in the processing of vegetable oil into biodiesel is used in the process of reaction and washing process. The use of ultrasonic technology can eliminate the use of boilers in vegetable oil processing devices initial design.

DFA analysis of edible oil processing devices, the total assembly time for the initial design takes 204 minutes to 0.44 and cost-efficiency value of design Rp 305.100.000, total assembly time for the design redesign is 36 minutes with an efficiency score of 0.83 and design costs Rp 74.100. 000. Keywords: Method of design for assemby (DFA) method, biodiesel, boiler,

ultrasonic technology. xvii + 128 pages, 38 table, 33 drawings, 3 attachments Bibliography: 26 (1944-2008)

II-8

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL....................................................................................

LEMBAR PENGESAHAN.........................................................................

LEMBAR VALIDASI..................................................................................

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH...............

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH......................

KATA PENGANTAR..................................................................................

ABSTRAK....................................................................................................

ABSTRACT..................................................................................................

DAFTAR ISI.................................................................................................

DAFTAR TABEL........................................................................................

DAFTAR GAMBAR....................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.................................................................................

1.2 Perumusan Masalah.........................................................................

1.3 Tujuan Penelitian.............................................................................

1.4 Manfaat Penelitian...........................................................................

1.5 Batasan Masalah..............................................................................

1.6 Asumsi Penelitian............................................................................

1.7 Sistematika Penulisan .....................................................................

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Design For Assembly (DFA)...........................................................

2.1.1 Langkah-langkah pengerjaan DFA........................................

2.1.2 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam DFA.........................

2.1.3 Macam-macam perakian........................................................

2.2 Panduan Design For Assembly (DFA)............................................

2.3 Model Pemilihan Alternatif.............................................................

2.3.1 Perbandingan pasangan (pairwise comparison).....................

2.3.2 Skala persepsi alternatif.........................................................

2.4 Rekayasa Nilai.................................................................................

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

ix

x

xiii

xv

xvii

I-1

I-2

I-3

I-3

I-3

I-4

I-4

II-1

II-2

II-5

II-7

II-7

II-9

II-10

II-14

II-15

II-9

2.5 Bioenergi..........................................................................................

2.5.1 Biodiesel.................................................................................

2.6 Biodiesel Sebagai Energi Alternatif.................................................

2.6.1 Perbandingan biodiesel dengan minyak solar........................

2.6.2 Syarat mutu biodiesel.............................................................

2.7 Alat Pengolah Minyak Nabati Menjadi Biodiesel...........................

2.7.1 Diagram alir proses (process flow diagram)..........................

2.7.2 Spesifikasi peralatan..............................................................

2.7.3 Prosedur pengoperasian.........................................................

2.8 Boiler................................................................................................

2.8.1 Jenis boiler.............................................................................

2.8.2 Komponen utama dalam boiler..............................................

2.9 Ultrasonik Untuk Proses Pengolahan Biodiesel...............................

2.10 Penelitian Penunjang........................................................................

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Studi Pendahuluan............................................................................

3.2 Pengumpulan Data...........................................................................

3.3 Pengolahan Data..............................................................................

3.4 Analisa dan Interpretasi Hasil..........................................................

3.5 Kesimpulan dan Saran.....................................................................

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data...........................................................................

4.1.1 Perbandingan teknologi ultrasonik dan boiler.......................

4.1.2 Identifikasi komponen alat pengolah minyak nabati.............

4.1.3 Permasalahan dalam proses perancangan alat pengolah minyak nabati.........................................................................

4.1.4 Pemilihan komponen assembly alat pengolah minyak nabati.....................................................................................

4.1.5 Bill of material (BOM)..........................................................

4.2 Pengolahan Data..............................................................................

4.2.1 Membangkitkan alternatif atas fungsi alat pengolah minyak nabati......................................................................................

4.2.2 Morfologi chart alat pengolah minyak nabati........................

II-17

II-18

II-24

II-24

II-27

II-28

II-28

II-32

II-35

II-40

II-41

II-45

II-47

II-48

III-2

III-3

III-4

III-7

III-7

IV-1

IV-1

IV-2

IV-8

IV-10

IV-12

IV-19

IV-19

IV-23

II-10

4.2.3 Mengevaluasi elemen komponen dalam fungsi alat pengolah minyak nabati.........................................................

4.2.4 Stimulasi atas waktu penyelesaian.........................................

4.2.5 Performansi alat perancangan ulang......................................

4.2.6 Menentukan biaya design for assembly (DFA) ....................

4.2.7 Pemilihan alternatif alat pengolah minyak nabati..................

4.2.8 Rekayasa nilai alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel.................................................................................

4.2.9 Spesifikasi komponen alat pengolah minyak nabati..............

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

5.1 Analisis Hasil Penelitian..................................................................

5.1.1 Analisis identifikasi komponen alat pengolah minyak nabati......................................................................................

5.1.2 Analisis pembangkitan alternatif atas fungsi alat pengolah minyak nabati.........................................................................

5.1.3 Analisis evaluasi komponen dalam fungsi alat pengolah minyak nabati.........................................................................

5.1.4 Analisis pemilihan alternatif alat pengolah minyak nabati....

5.2 Interpretasi Hasil Penelitian.............................................................

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan......................................................................................

6.2 Saran.................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

IV-25

IV-28

IV-31

IV-36

IV-44

IV-54

IV-55

V-1

V-1

V-1

V-2

V-2

V-3

VI-1

VI-2

II-11

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian,

perumusan masalah yang diangkat dalam penelitian, tujuan dan manfaat penelitian

yang dilakukan. Selanjutnya diuraikan mengenai batasan masalah, asumsi dalam

permasalahan dan sistemastika penulisan untuk menyelesaikan penelitian.

1.1 LATAR BELAKANG

Desain produk yang kurang tepat menyebabkan perancangan menjadi

tidak efisien, sehingga mengurangi keandalan dari produk dan meningkatkan

biaya proses perakitannya (Wahjudi D., 1999). Suatu industri perlu mendesain

produk dengan baik agar dapat meningkatkan daya saingnya. Menggunakan

metode design for assembly (DFA), biaya produksi produk dapat disederhanakan

tanpa mengurangi fungsi produk. Desain yang pada awalnya rumit dan tidak

mobile, menjadi lebih sederhana dan mampu digunakan ditempat. Analisis DFA

mengacu pada meminimasi komponen pada produk.

Alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel saat ini telah berkembang

seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat akan bahan bakar alternatif

karena semakin menipisnya cadangan minyak bumi dunia. Salah satu contoh alat

pengolah minyak nabati yang ada di Indonesia yaitu alat pengolah minyak nabati

menjadi biodiesel yang dimiliki oleh Balai Rekayasa Desain dan Sistem

Teknologi – BPPT, Serpong. Alat pengolah minyak nabati dioperasikan secara

kontinu dan mampu memproduksi lebih dari 1 ton biodiesel per hari. Alat ini

memiliki dimensi ukuran 3 x 3 m, sehingga kesulitan untuk dipindahkan

mendekati bahan bakunya. Proses pengolahan minyak nabati menjadi biodiesel

dilakukan melalui 4 tahap proses yaitu proses pretreatment, proses reaction,

proses washing, dan proses drying. Tiap tahap proses dilakukan menggunakan

komponen yang berbeda yang terdiri dari 7 komponen untuk proses pretreatment,

9 komponen untuk proses reaction, dan 7 komponen untuk proses washing dan

drying. Alat pengolah minyak nabati menggunakan boiler sebagai penghasil uap

air untuk menguapkan excess metanol yang masih tercampur dari hasil reaksi.

Biaya pengadaan alat pengolah minyak nabati berkisar antara 300 – 310 juta

II-12

rupiah. Faktanya alat pengolah minyak nabati memerlukan biaya yang mahal baik

dalam pengadaan alat ataupun pengoperasiannya, sehingga petani penghasil

minyak nabati sebagai pengguna alat menjadi kesulitan dalam memproduksi

biodiesel.

Berdasarkan gambaran permasalahan diperlukan perancangan ulang alat

pengolahan minyak nabati menjadi biodiesel yang mampu dioperasikan di

lingkungan petani penghasil minyak nabati. Alat perancangan ulang pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel harus menjawab permasalahan pada alat

sebelumnya. Perancangan ulang ini mengarah pada objek penggunaan teknologi

ultrasonik dalam pengolahan minyak nabati menjadi biodiesel.

Teknologi ultrasonik dalam pengolah minyak nabati menjadi biodiesel

digunakan dalam proses reaction antara minyak nabati dengan katalis, selain itu

digunakan dalam proses washing. Perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

dengan menggunakan ultrasonik dapat dirancang lebih sederhana dalam 1 alat

dapat mengerjakkan 2 proses secara serentak. Teknologi ultrasonik mengkonversi

penggunaan boiler pada alat sebelumnya, penggunaan bahan metanol yang lebih

sedikit menyebabkan excess metanol yang tercampur berkurang. Keuntungan lain

dari teknologi ultrasonik dalam perancangan ulang alat pengolahan minyak nabati

meliputi proses reaksi lebih cepat, digunakan untuk produksi skala kecil, dan

mudah untuk dipindah-pindahkan (mobile). Pengadaan alat pengolah minyak

nabati menggunakan teknologi ultrasonik tidak memerlukan biaya yang besar

berkisar 60 – 70 juta rupiah.

Penggunaan metode design for assembly (DFA) dalam perancangan ulang

alat pengolah minyak nabati bertujuan untuk mengevaluasi alternatif rancangan

agar mendapatkan desain alat pengolah minyak nabati yang lebih efisien

dioperasikan untuk skala kecil.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalahnya adalah

bagaimana merancang ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel

menggunakan metode design for assembly (DFA), agar diperoleh spesifikasi

ukuran dimensi alat yang dioperasikan dilingkungan petani dan mobile.

II-13

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Perancangan ulang alat pengolah minyak nabati merupakan

pengembangan alat sebelumnya, maka tujuan yang ingin dicapai, yaitu:

1. Mengidentifikasi fungsi alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain

awal dengan bill of material (BOM).

2. Menentukan simplikasi dan kombinasi komponen perancangan ulang alat

pengolah minyak nabati dengan morfologi chart.

3. Menentukan nilai tambah (added value) rancangan alat pengolah minyak

nabati menjadi biodiesel.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Perancangan ulang alat pengolah minyak nabati diharapkan dapat

memberikan manfaat, yaitu:

1. Menghasilkan rancangan alat pengolah minyak nabati yang lebih efisien

digunakan untuk skala kecil.

2. Memperoleh ukuran alat yang lebih rigidtable.

3. Memperoleh desain rancangan yang dapat digunakan dilingkungan petani

penghasil minyak nabati.

1.5 BATASAN MASALAH

Dalam upaya memperjelas tujuan yang dicapai, maka batasan masalah ini

dirancang untuk perancangan ulang alat pengolah minyak nabati, sebagai berikut:

1. Alat perancangan ulang memiliki kapasitas 100 liter/batch.

2. Spesifikasi alat pengolah minyak nabati digunakan untuk bahan baku minyak

goreng bekas yang memiliki kandungan FFA < 0,5 %.

3. Menggunakan proses pengolahan transesterifikasi dengan pemisahan FFA

secara penyabunan.

4. Frekuensi gelombang ultrasonik memiliki rentang 20 kHz sampai 100 kHz.

5. Kualitas biodiesel memenuhi spesifikasi SNI 04-7182-2006.

6. Waktu operasi perakitan diukur dari waktu handling dan insertion.

7. Biaya perancangan ditentukan dari biaya bahan baku dan biaya operasi

perakitan.

II-14

1.6 ASUMSI PENELITIAN

Asumsi-asumsi yang digunakan pada perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati, sebagai berikut:

1. Volume bahan baku ekuivalen terhadap waktu.

2. Bahan baku tidak dipengaruhi oleh masa simpan.

3. Komponen dalam perancangan ulang memiliki fungsi yang sama.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penyusunan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bab yang

berisi uraian yang dibagi lagi dalam beberapa sub bab. Secara garis besar

mengenai isi bab-bab tersebut disajikan dalam sistematika.

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, asumsi dan sistematika

penulisan. Uraian bab ini dimaksudkan untuk menjelaskan latar belakang

penelitian yang dilakukan sehingga dapat memberikan manfaat sesuai

dengan tujuan penelitian dengan batasan-batasan dan asumsi yang

digunakan.


Bab ini berisikan tentang uraian teori, landasan konseptual dan informasi

yang diambil dari literatur yang ada serta hasil penelitian lain yang

berhubungan dengan laporan tugas akhir.


Bab ini berisikan uraian-uraian tahapan yang dilakukan dalam

melakukan penelitian mulai dari identifikasi masalah hingga diperoleh

kesimpulan.


Bab ini berisikan uraian mengenai data-data penelitian yang digunakan

dalam proses pengolahan data dan hasil pengolahan yang digunakan

sebagai rekomendasi.


Bab ini berisi tentang analisis dan interpretasi hasil terhadap

pengumpulan dan pengolahan data.

II-15


Bab ini menguraikan dari tujuan penelitian dan kesimpulan yang

diperoleh dari pembahasan sebelumnya berupa pembahasan kesimpulan

hasil yang diperoleh dan memberikan saran perbaikan yang dilakukan

untuk penelitian selanjutnya.

II-16


Dalam proses perancangan alat pengolah minyak nabati diperlukan dasar

teori untuk menunjang pembahasan masalah. Pengetahuan mengenai konsep dan

definisi dari perancangan produk diperlukan untuk memperoleh informasi tentang

dasar perancangan produk. Perancangan pengembangan alat pengolah minyak

nabati dilakukan dengan metode design for assembly (DFA), sehingga membantu

dalam meminimasi penggunaan komponen dan memperkecil dimensi ukuran yang

secara simultan akan mempersingkat waktu proses dan mengurangi biaya

pengembangan.

2.1 DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA)

Design for assembly (DFA) yaitu sebuah proses untuk meningkatkan

desain produk agar mudah dirakit dan dengan biaya perakitan rendah, terfokus

pada aspek fungsional dan perakitan suatu produk. DFA memperkenalkan adanya

kebutuhan dalam analisis desain komponen dan produk untuk berbagai masalah

perakitan yang sering terjadi (Bootroyd G., 1994).

Tujuan dari DFA yaitu untuk menyederhanakan suatu produk sehingga

biaya perakitan akan berkurang. Disamping itu konsekuensi dari pemakaian DFA

termasuk peningkatan kualitas dan reabilitas produk dan reduksi dalam peralatan

produksi dan komponen produk. Ada dua alasan digunakan metode DFA dalam

perancangan produk, yaitu:

1. Biaya perubahan desain.

Adanya iklim pasar yang kompetitif telah mengubah pasar yaitu dengan

semakin pendeknya umur produk dengan harga murah. Tujuan dari DFA

adalah desain dengan komponen yang minimal sehingga biaya produksi yang

rendah.

II-17

Gambar 2.1 Grafik perubahan design vs cost

Sumber: Boothroyd G., Dewhurst D., dan Knight W., 1994

2. Konsekuensi dari komponen yang berorientasi pada desain.

Banyaknya komponen dalam suatu produk mengindikasikan besarnya biaya

dan lamanya proses perakitan dari suatu produk. Desain yang minimal

memberikan proses perakitan yang cepat dan mudah.

2.1.1 Langkah-Langkah Pengerjaan DFA

Menurut Boothroyd G. (1994), dalam pengerjaan DFA ada beberapa

langkah-langkah yang harus dilakukan, sebagai berikut:

1. Tahap identifikasi produk.

Pada tahap ini rancangan produk awal diidentifikasi dengan menggunakan

histogram untuk mencari penyebab yang paling dominan sehingga dapat

memprioritaskan penyelesaian masalah. Histogram adalah sebuah grafik yang

mengelompokkan data-data ke dalam sel atau kategori tertentu dengan tujuan

untuk mengetahui lokasi data dan penyebaran karakteristik. Histogram

berbentuk diagram grafik balok yang dibentuk dari distribusi frekuensi untuk

menggambarkan penyebaran atau distribusi data yang ada. Histogram terdiri

dari dua tipe yaitu frequency count histogram dan relative frequency atau

proportion histogram.

2. Tahap pemilihan komponen assembly.

Pada tahap ini masalah yang telah teridentifikasi kemudian di pilih

berdasarkan komponen assembly (perakitan) rancangan produk awal

menggunakan bill of material (BOM). BOM adalah daftar jumlah komponen,

II-18

campuran bahan, dan bahan baku yang diperlukan untuk membuat suatu

produk. BOM tidak hanya menspesifikasikan kebutuhan produksi, tetapi juga

berguna untuk pembebanan biaya, dan dapat dipakai sebagai daftar bahan

yang harus dikeluarkan oleh karyawan produksi atau perakitan.

3. Tahap membangkitkan alternatif atas fungsi.

Pada tahap ini mencari alternatif rancangan produk yang baru dengan cara

mengeliminasi komponen yang tidak fungsional pada rancangan awal

sehingga dapat mengurangi jumlah komponen yang digunakan ketika

perakitan. Maksud dari tidak fungsional adalah komponen tersebut tidak

mempengaruhi feature yang ada dalam membangun suatu produk.

4. Tahap mengevaluasi elemen komponen dalam fungsi.

Pada tahap ini mengevaluasi efisiensi rancangan awal dengan rancangan baru

menggunakan metode design for assembly (DFA), dimana pada metode ini

didasarkan pada hubungan antara karakteristik bagian-bagian kerja (seperti:

volume, berat, permukaan area, dan sebagainya) dan parameter biaya proses

spesifik, yang pada akhirnya merupakan perkiraan biaya manufaktur dengan

dasar informasi atas komponen. Rumus metode design for assembly (DFA).

TMNMx

E3

= ……...................….......……………persamaan 2.1

dengan; NM = Total banyaknya komponen yang dibutuhkan secara teoritis

TM = Total waktu operasi handling dan insertion

Menghitung efisiensi (E) tersebut dapat dilakukan dengan menemukan kode

dan waktu baik handling dan insertion, yang kemudian dimasukkan dalam

suatu tabel analisis DFA. Formulasi efisiensi perakitan tersebut pada dasarnya

adalah rasio antara waktu perakitan ideal dan waktu perakitan riil. Waktu ideal

diatas ditentukan oleh banyaknya komponen minimum yang menjadi faktor

dalam meminimalkan biaya.

II-19

Tabel 2.1 Analisis DFA

No

kom

pone

n

Ban

yakn

ya

Kom

pone

n

Kod

e H

andl

ing

Wak

tu H

andl

ing

Kod

e in

sert

ion

Wak

tu in

sert

ion

Wak

tu o

pera

si

(2)(

(4)+

(6))

Bia

ya o

pera

si

Kom

pone

n ya

ng

dibu

tuhk

an

seca

ra t

eori

tis

Nam

a ko

mpo

nen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

N

Jumlah : TM CM NM E=TMxNM3

Sumber: Boothroyd G., Dewhurst D., dan Knight W., 1994

Mendapatkan jumlah komponen minimum, ada tiga pertanyaan yang dapat

digunakan, yaitu:

a. Apakah komponen tersebut bergerak relatif terhadap komponen lain yang

telah dirakit selama operasi normal produk akhir ?

b. Haruskah komponen tersebut mempunyai bahan bahan atau terisolasi dan

seluruh komponen lain yang telah dirakit ?

c. Haruskah komponen tersebut dipisahkan dari komponen terakit lainnya?

Jika ada paling tidak satu jawaban “ya” dari pertanyaan-pertanyaan tersebut,

maka komponen tersebut dipertahankan sebagai komponen terpisah,

sebaliknya, jika seluruhnya dijawab dengan “tidak” maka komponen tersebut

dapat dihilangkan atau digabungkan dengan komponen lain. Hal ini akan

menjadi dasar untuk mengarahkan perancangan ulang dan produk dengan

pengurangan komponen.

5. Tahap stimulasi atas waktu penyelesaian.

Pada tahap ini hasil rancangan baru dianalisis berdasarkan waktu

penyelesaiannya. Mengetahui dampak dari eliminasi komponen pada

rancangan awal, kemudian waktu penyelesaian pada rancangan baru dan

rancangan awal dibandingkan.

II-20

6. Tahap analsis biaya yang dikeluarkan.

Tahap analisis biaya dilakukan untuk mengetahui apakah dengan adanya

analisis DFA akan menjadikan biaya pembuatan produk berkurang atau tidak.

Didalam analisis biaya yang diperhatikan yaitu biaya produksi anatara lain

berupa biaya bahan baku dan pengadaan komponen yang digunakan.

7. Tahap pemilihan alternatif.

Pada tahap ini alternatif rancangan dipilih dengan memperhatikan tingkat

efisiensi pada perancangan produk baik dari waktu penyelesaian, biaya

produksi, serta fungsional produk. Pemilihan alternatif dapat menggunakan

model pengambilan keputusan yang ada saat ini.

2.1.2 Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam DFA

Perakitan menurut jenisnya dibagi dua yaitu: perakitan manual dan perakitan

otomatis. Dalam DFA terdapat pembedaan aturan dalam dua model perakitan ini,

sebagai berikut:

1. Hal-hal yang harus diperhatikan pada perakitan manual, yaitu:

a. Menghilangkan masalah yang membuat pekerja harus membuat keputusan

atau perbaikan

b. Perhatikan akesibilitas dan visibilitas rancangan

c. Menghilangkan kebutuhan akan peralatan yang lain.

d. Komponen dapat dirakit dengan tool standar.

e. Minimasi jumlah komponen dalam produk.

f. Gunakan komponen yang mudah dibawa dengan tangan.

2. Hal-hal yang harus diperhatikan pada perakitan otomatis, yaitu:

a. Mengurangi jumlah komponen yang berbeda dengan

· Membuat agar komponen satu dan yang lain saling berhubungan.

· Komponen yang diisolasi disendirikan

· Bagian yang tersebar untuk perakitan perlu diperhatikan.

b. Menggunakan pengaturan proses perakitan dengan memperhatikan jalur

komponen dan memperhatikan digunakanya sekrup atau tidak.

II-21

c. Menggunakan bagian paling besar dan penting dari komponen produk

sebagai basis perakitan.

Perakitan sebenarnya memerankan posisi utama/kunci dalam proses

fabrikasi dari suatu produk. Pada fase perakitan ini seluruh elemen akan

digabungkan dan seluruh kesalahan ataupun kelemahan dari proses proses

terdahulu akan terlihat. Contoh, jika rancangan tidak baik maka perakitan akan

sulit dilakukan. Jika toleransi dari komponen tidak ditepati, komponen tidak akan

dapat dirakit dengan komponen, penerapan DFA dapat menghasilkan penurunan

jumlah komponen rata rata lebih dan 50 % (Boothroyd G., 1994), sehingga biaya

perancangan dan pengembangan produk dan fabrikasinya dapat diturunkan.

Pada gambar 2.2, terlihat bahwa DFA dilakukan pertama kali dalam

perancangan ulang suatu produk. Setelah analisis DFA tersebut baru dilakukan

estimasi awal dan biaya-biaya yang dibutuhkan, meliputi pemilihan material dan

DFM. Analisis DFA akan menentukan rancangan dasar dan struktur produk dan

kemudian baru analisis DFM menentukan rancangan rinci komponen.

Konsep Rancangan

Design For Assembly

Pemilihan proses bahandan Estimasi Biaya Awal

Konsep RancanganTeknik

Design For Manufacture

Prototype

Produk

Saran untuk penyederhanaanStruktur produk

Saran untuk proses dan bahanyang lebih hemat

Rancangan rinci untuk biayamanufaktur minimum

Gambar 2.2 Alur proses perancangan ulang suatu produk Sumber: Boothroyd G., Dewhurst D., dan Knight W., 1994

II-22

2.1.3 Macam-Macam Perakitan

Secara umum operasi perakitan dapat dibedakan menjadi tiga tipe yang

diklasifikasikan berdasarkan level automasinya, yaitu perakitan manual (manual

assembly), perakitan terotomasi (automatic assembly), dan perakitan robotik

(robotic assembly). Ketiga tipe perakitan akan mempengaruhi metode yang

dipakai yaitu pada analisis cara perakitan dan evaluasi biaya. Oleh karena itu,

analisis DFA akan berbeda untuk masing-masing tipe perakitan.

Pemilihan metode perakitan umumnya didasarkan pada aspek ekonomi

dengan dasar volume, payback periods, biaya peralatan, alat dan tenaga kerja.

Perakitan manual terlihat mendekati independen terhadap volume, sedangkan

perakitan terotomasi sangat mahal untuk kasus volume produksi yang rendah.

Berdasarkan studi empirik dari operasi perakitan, Boothroyd G.

mengembangkan suatu metode analisis DFA. Metode ini ditujukan untuk

mendefinisikan parameter operasional yang akan berpengaruh pada waktu dan

biaya perakitan yang dipengaruhi oleh dua faktor utama yaitu total banyaknya

komponen dalam suatu produk dan kemudahan dalam handling, insertion, dan

fastening. Tujuan lain dari DFA adalah untuk mendapatkan suatu ukuran yang

mengekspresikan kedua faktor tersebut untuk penilaian akhir suatu produk. Waktu

penanganan komponen sangat dipengaruhi oleh ke-simetri-an komponen, ukuran,

ketebalan, berat, fleksibelitas, kelicinan, fragility, keharusan menggunakan 2

tangan, keharusan menggunakan alat pemegang (grasping tool). Sedangkan

kategori insertion dan fastening akan dipengaruhi oleh pengaksesan lokasi

perakitan, kemudahan operasi alat perakitan, pandangan ke lokasi perakitan,

kemudahan penggabungan dan positioning selama perakitan dan kedalaman

insertion.

2.2 PANDUAN DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA)

Dalam design for assembly (DFA) biaya perakitan ditentukan oleh

banyaknya komponen yang bisa ditangani dan disisipi dalam perakitan.

Mengurangi jumlah komponen yang digunakan dapat diperoleh dengan

mengeliminasi komponen, contoh, menggantikan sekrup dan washers dengan

II-23

snap atau press fits, dan dengan mengkombinasikan beberapa komponen menjadi

satu komponen. Mengurangi handling dan insertion dapat dicapai dengan

perancangan komponen yang sederhana dan perancangan komponen yang

simetris. Komponen tidak membutuhkan orientasi utama end-to-end untuk

insertion, seperti sekrup dapat digunakan bila dibutuhkan. Komponen yang

mampu berotasi penuh disekitar poros dari insertion adalah yang paling baik.

Untuk mengurangi insertion komponen dapat dilakukan dengan menggunakan

chamfers atau recesses dalam mengurangi kelurusan dan melakukan pemeriksaan

yang teliti dalam mengurangi perakitan. Self-locating feature sangat penting

sebagai penyedia ruang untuk tangan mengakses. Panduan dalam penggunaan

metode DFA, yaitu:

1. Minimalkan total jumlah part (minimize the total number of parts).

Menghilangkan komponen yang tidak dibutuhkan oleh desain yaitu komponen

yang tidak butuh untuk dirakit. Buatlah daftar komponen dalam perakitan dan

identifikasi komponen yang penting dan cocok dalam fungsi produk. Kriteria

untuk komponen yang penting, adalah:

· Komponen harus menunjukkan hubungan yang penting dengan komponen

lain.

· Ada alasan penting kenapa komponen dibuat menggunakkan material yang

berbeda dari komponen lain.

· Tidak mungkin untuk merakit atau membongkar komponen lain kecuali

dengan memisahkan komponen tersebut.

· Komponen digunakan untuk mengikat dan menghubungkan komponen

lain yang akan dihilangkan.

2. Minimalkan pemasangan permukaan (minimize the assemble surfaces).

Menyederhanakan desain sehingga permukaan yang harus dipersiapkan dalam

proses lebih sedikit dan menyelesikan semua pekerjaan yang dilakukan pada

satu permukaan sebelum berpindah pada tahap selanjutnya.

3. Menghindari pengancingan terpisah (avoid separate fasteners).

Penggunaan snap fits seharusnya memungkinkan digunakan kapan saja karena

penggunaan sekrup yang mahal. Ketika sekrup harus digunakan, kualitas dari

II-24

resiko dapat dikurangi dengan minimasi jumlah, ukuran, dan variasi dari

pengaitan dan dengan menggunakan pengaitan standar.

4. Minimalkan arah perakitan (minimize assembly direction).

Komponen seharusnya didesain sehingga dapat dirakit dari satu arah.

Kebutuhan rotasi dalam perakitan membutuhkan waktu dan gerak tambahan

dan mungkin membutuhkan perpindahan stasiun dan peralatan tambahan.

Situasi terbaik dalam perakitan adalah ketika komponen ditambahkan dalam

cara top-down untuk menghasilkan tumpukan z-axis.

5. Maksimalkan pemenuhan perakitan (maximize compliance in assembly).

Perakitan yang berlebihan mungkin dibutuhkan ketika komponen tidak identik

atau tidak sempurna. Satu komponen dari produk dapat didesain sebagai

komponen untuk setiap komponen yang ditambahkan (komponen base) dan

sebagai peralatan dalam perakitan.

6. Minimalkan penanganan perakitan (minimize handling in assembly).

Komponen seharusnya didesain untuk membuat kebutuhan posisi mudah

untuk dicapai. Sejak jumlah posisi dibutuhkan dalam menyamakan perakitan

untuk mengurangi peralatan dan dampak resiko, kualitas komponen harus

dibuat dalam simetris sebagai fungsi yang mengikutinya. Orientasinya dapat

dibantu oleh feature desain yang menolong untuk memandu dan

menempatkan komponen dalam posisi yang sesuai.

2.3 MODEL PEMILIHAN ALTERNATIF

Pemilihan alternatif yang ada saat ini cukup beragam diantaranya, yaitu:

1. Electre dikembangkan oleh Bernard Roy pada tahun 1968 sampai 1991.

2. Promethee dikembangkan oleh Alexandre Cvetkovic dan Guy Arsenault.

3. AHP dikembangkan oleh Thomas L. Saaty pada tahun 1970-an.

Pada metode electre, memerlukan pihak luar sebagai expert untuk

melakukan subjective mapping, tidak ada penetapan skala perbandingan alternatif

terhadap kriteria bagi pengambil keputusan (dalam pemberian nilai indifference

threshold, preference threshold, dan veto threshold) sehingga pengambil

keputusan akan mengalami kesulitan dalam penentuan skala dan dalam grup

pengambilan keputusan harus memberikan satu ketetapan nilai indifference

II-25

threshold, preference threshold, dan veto threshold melalui konsensus yang dapat

diterima oleh grup tersebut serta tidak bersifat resiprokal.

Metode promethee (preference ranking organization method for

enrichment evaluations) digunakan untuk memfasilitasi hasil keputusan setiap

pengambil keputusan dalam grup. Jadi, setiap pengambil keputusan harus

memiliki kriteria penilaian masing-masing kemudian digabungkan dengan metode

promethee. Waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan hasil akhir akan lama

selain itu hasil ranking setiap alternatif diukur dengan kriteria yang berbeda-beda.

AHP (analytical hierarchy process), merupakan satu bentuk model

pengambilan keputusan yang pada dasarnya berusaha menutupi semua

kekurangan dari model-model sebelumnya. Dengan AHP, suatu masalah yang

kompleks dan tidak terstruktur dipecah ke dalam, kelompok-kelompoknya dan

kemudian kelompok tersebut diatur menjadi suatu bentuk hirarki.

Model AHP (analitycal hierarchy process) menggunakan persepsi

manusia yang dianggap expert sebagai input utamanya. Kriteria expert di sini

adalah orang yang mengerti benar permasalahan yang diajukan, merasakan akibat

suatu masalah atau yang memiliki kepentingan masalah tersebut. Prosedur normal

AHP dalam mengembangkan keputusan dengan menggunakan skala perbandingan

yang jelas (1-9).

2.3.1 Perbandingan Pasangan (Pairwise Comparison)

Perbandingan pasangan (pairwise comparison) merupakan bagian dari

metode AHP dalam membandingkan tiap-tiap alternatif keputusan. Perbandingan

pasangan (pairwise comparisons) dapat memberikan judgement dalam

memecahkan problem terhadap adanya komponen yang tidak terukur yang

mempunyai peran yang cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan.

Karena tidak semua problem sistem dapat dipecahkan melalui komponen

yang dapat diukur, maka dibutuhkan skala yang dapat membedakan setiap

pendapat, serta mempunyai keteraturan, sehingga memudahkan untuk mengaitkan

antara judgement dengan skala-skala yang tersedia.

Ketidakseragaman pengaruh dan kaitan berbagai elemen dalam suatu level

dengan elemen lainnya, membuat perlunya dilakukan identifikasi terhadap

II-26

intensitasnya, yang sering disebut dengan menyusun prioritas, yang bisa juga

berarti melihat faktor-faktor dominan. Semua ini dilakukan melalui penggunaan

teknik perbandingan pasangan yaitu dengan memberikan angka komparasi sesuai

dengan judgement, sehingga membentuk suatu matriks bujursangkar (n x n).

Adapun langkah-langkah perbandingan pasangan (pairwise comparison), sebagai

berikut:

1. Menyusun kriteria masalah,

Kriteria disusun untuk membantu proses pengambilan keputusan yang

memperhatikan seluruh elemen keputusan yang terlibat dalam sistem. Dalam

menyusun suatu kriteria tidak terdapat suatu pedoman tertentu yang harus

diikuti, semuanya tergantung kepada kemampuan dari penyusun dalam

memahami masalah.

2. Penyusunan prioritas,

Setiap kriteria harus diketahui prioritasnya dengan cara menyusun

perbandingan berpasangan, yaitu membandingkan dalam bentuk berpasangan

seluruh kriteria. Perbandingan tersebut kemudian ditransformasikan dalam

bentuk matriks perbandingan berpasangan untuk analisis numerik.

Misalkan terdapat suatu kriteria C dan sejumlah n kriteria dibawahnya,

Ai sampai An. Perbandingan antar kriteria tersebut dapat dibuat dalam bentuk

matriks n x n, seperti pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Matriks perbandingan berpasangan

C A1 A2 A3 .... An

A1 a11 a12 a13 .... a1n

A2 a21 a22 a23 .... a2n

A3 a31 a32 a33 .... a3n

.... .... .... .... .... ....

An an1 an2 an3 .... ann

Sumber: Saaty Thomas L., 1991

Nilai a11 adalah nilai Ai (baris) terhadap Aj (kolom) yang menyatakan

hubungan, yaitu:

II-27

a. Seberapa jauh kepentingan A1 (baris) terhadap kriteria C dibandingkan

dengan A1 (kolom) atau,

b. Seberapa jauh dominasi A1 (baris) terhadap A1 (kolom) atau,

c. Seberapa banyak sifat kriteria C terdapat pada A1 (baris) dibandingkan

dengan A1 (kolom).

Nilai numerik yang dikenakan untuk seluruh perbandingan diperoleh dari

skala perbandingan pada tabel 2.4. Angka-angka absolut pada skala tersebut

merupakan pendekatan yang amat baik terhadap perbandingan bobot elemen

Ai terhadap elemen Aj.

3. Eigenvalue dan eigenvektor,

Apabila seseorang sudah memasukkan persepsinya untuk setiap perbandingan

antara kriteria-kriteria yang berada dalam satu level atau yang dapat

diperbandingkan, maka untuk mengetahui kriteria mana yang paling disukai

atau paling penting disusun sebuah matriks perbandingan. Bentuk matriks ini

adalah simetris atau disebut dengan matriks bujur sangkar. Apabila ada tiga

kriteria dibandingkan dalam satu level matriks maka matriks yang terbentuk

adalah matriks 3 x 3. Ciri utama dari matriks perbandingan pasangan

(pairwise comparison) adalah kriteria diagonalnya dari kiri ke kanan bawah

adalah satu karena yang dibandingkan adalah dua kriteria yang sama. Selain

itu, sesuai dengan sistematika berpikir otak manusia, matriks perbandingan

yang dibentuk bersifat matriks resiprokal misalnya kriteria A lebih disukai

dengan skala 3 dibandingkan kriteria B maka kriteria B lebih disukai dengan

skala 1/3 dibandingkan A.

Setelah matriks perbandingan untuk sekelompok kriteria telah selesai dibentuk

maka langkah berikutnya adalah mengukur bobot prioritas setiap kritcria

tersebut dengan dasar persepsi seorang ahli yang telah dimasukkan dalam

matriks tersebut. Hasil akhir perhitungan bobot prioritas tersebut merupakan

suatu bilangan desimal di bawah satu dengan total prioritas untuk kriteria-

kriteria dalam satu kelompok sama dengan satu. Penghitungan bobot prioritas

dipakai cara yang paling akurat untuk matriks perbandingan yaitu dengan

operasi matematis berdasarkan operasi matriks dan vektor yang dikenal

dengan nama eigenvektor.

II-28

Eigenvektor adalah sebuah vektor apabila dikalikan sebuah matriks hasilnya

adalah vektor itu sendiri dikalikan dengan sebuah bilangan skalar atau

parameter yang tidak lain adalah eigenvalue, persamaannya sebagai berikut:

wwA .. l= ....................................................................persamaan 2.2

dengan; w = Eigenvektor

l = Eigenvalue

A = Matriks bujursangkar

Eigenvektor disebut sebagai vektor karakteristik dari sebuah matriks

bujursangkar sedangkan eigenvalue merupakan akar karakteristik dari matriks

tersebut. Metode ini yang dipakai sebagai alai pengukur bobot prioritas setiap

matriks perbandingan pasangan karena sifatnya lebih akurat dan

memperhatikan semua interaksi antar kriteria dalam matriks. Kelemahan

metode ini adalah sulit dikerjakan secara manual terutama apabila matriksnya

terdiri dari tiga kriteria atau lebih sehingga memerlukan bantuan program

komputer untuk memecahkannya.

4. Konsistensi,

Matriks perbandingan pasangan (pairwise comparison) yang memakai

persepsi responden sebagai inputnya maka ketidakkonsistenan mungkin

terjadi karena manusia memiliki keterbatasan dalam persepsinya secara

konsistcn. Berdasarkan kondisi ini maka manusia dapat menyatakan

persepsinya tersebut akan konsisten nantinya atau tidak.

Pengukuran konsistensi dari suatu matriks itu sendiri didasarkan atas

eigenvalue maksimum. Dengan eigenvalue maksimum, inkonsistensi yang

dihasilkan matriks perbandingan dapat diminimumkan. Bentuk persamaannya

sebagai berikut:

)1(

)(--

=n

nCI makl

..................................................................persamaan 2.3

dengan; CI = Indeks konsistensi

l mak = Eigenvalue maksimum

n = Orde matriks

Eigenvalue dan n merupakan ukuran matriks. Eigenvalue maksimum suatu

matriks tidak akan lebih kecil dari nilai n sehingga tidak mungkin ada nilai CI

II-29

yang negatif. Makin dekat eigenvalue maksimum dengan besarnya matriks

maka makin konsisten matriks tersebut dan apabila sama besarnya maka

matriks tersebut konsistensi 100 %, atau inkonsistensi 0 %. Dalam pemakaian

sehari-hari CI tersebut biasa disebut indeks inkonsistensi karena persaman 2.3

di atas memang lebih cocok untuk mengukur inkonsistensi suatu matriks.

Indeks inkonsistensi di atas kemudian dirubah ke dalam bentuk rasio

inkonsistensi dengan cara membaginya dengan suatu indeks random. Indeks

random menyatakan rata-rata konsistensi dari matriks perbandingan berukuran

1 sampai 10.

Tabel 2.3 Pembangkitan Random (RI)

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RI 0 0 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49


RICI

CR = ......................................................................persamaan 2.4

dengan; CI = Rasio konsistensi

RI = Indeks random

Selanjutnya konsistensi responden dalam mengisi kuesioner diukur.

Pengukuran konsistensi ini dimaksudkan untuk melihat ketidakkonsistenan

respon yang diberikan responden. Saaty (1980) telah menyusun nilai CR

(consistency ratio) yang diijinkan adalah CR < 0,1.

2.3.2 Skala Persepsi Alternatif

Perbandingan dua hal merupakan proses perhitungan paling mudah yang

mampu dilakukan manusia dan keakuratannya dapat dipertanggungjawabkan.

Kondisi seseorang harus memilih antara dua elemen, misalnya w1 dan w2 dengan

dasar suatu kriteria maka otaknya secara otomatis membentuk suatu skala rasio

antara w1 dan w2 atau w1/w2. Bentuk skala rasio inilah yang menjadi input dasar

perbandingan pasangan yang sekaligus menyatakan bagaimana persepsi seseorang

dalam menghadapi suatu masalah pengambilan keputusan. Karena otak manusia

pun ada batasnya, maka skala rasio itu juga harus mempunyai batas tertentu yang

tidak terlampau besar tetapi cukup menampung persepsi manusia. Dalam

II-30

perbandingan pasangan digunakan batas 1 sampai 9 yang dianggap cukup

mewakili persepsi manusia.

Tabel 2.4 Skala penilaian untuk perbandingan pasangan

Tingkat Kepentingan Definisi Keterangan

1 Sama pentingnya Kedua elemen/kriteria mempunyai pengaruh yang sama.

3 Sedikit lebih

penting Pengalaman dan penilaian sangat memihak satu elemen/kriteria dibandingkan dengan pasangannya.

5 Lebih penting Satu elemen/kriteria sangat disukai dan secara praktis dominasinya sangat dibandingkan dengan elemen nyata, pasangannya.

7 Sangat penting Satu elemen/kriteria terbukti sangat disukai dan secara praktis dominasinya sangat nyata, dibandingkan dengan elemen pasangannya.

9 Mutlak lebih

penting

Satu elemen/kriteria terbukti mutlak lebih disukai dibandingkan dengan pasangannya, pada tingkat keyakinan tertinggi.

2,4,6,9 Nilai tengah Diberikan bila terdapat keraguan penilaian diantara dua tingkat kepentingan yang berdekatan.

Aji = 1/aij Kebalikan Diberikan apabila elemen/kriteria pada kolom j lebih disukai dibandingkan pasangannya.


2.4 REKAYASA NILAI

Nilai adalah kegunaan dari suatu produk atau jasa. Sehingga nilai dapat

berupa kegunaan (use value), kebanggan (esteem value), nilai tukar (exchange

value), dan biaya (cost value). Nilai juga sering diartikan sebagai rasio antara

performansi produk dengan biaya yang dibutuhkan untuk mendapatkan

performansi, persamaannya sebagai berikut:

CP

V = .........................................................................persamaan 2.5

dengan; P = Performansi produk

C = Biaya produk

Performansi yang baik dari suatu produk belum tentu akan menghasilkan

nilai yang tinggi jika biaya yang dibutuhkan untuk membuat produk tersebut

sangat tinggi. Sehingga untuk meningkatkan nilai dari suatu produk dapat

dilakukan dengan tiga cara, yaitu:

II-31

1. Mengurangi biaya dengan tetap menjaga performansi.

2. Meningkatkan performansi dengan tetap mempertahankan biaya.

3. Meningkatkan performansi dan menurunkan biaya.

Dengan pengertian nilai tersebut maka usaha untuk meningkatkan nilai

(added value) merupakan inti yang dibahas dalam rekayasa nilai. Rekayasa nilai

menurut Lawrence D. (1972) adalah suatu pendekatan yang bersifat kreatif dan

sistematis dengan tujuan mengurangi atau menghilangkan biaya yang tidak

diperlukan. Zimmerman dan Hart (1982) mendefinisikan bahwa rekayasa nilai

adalah suatu teknik manajemen yang menggunakan pendekatan untuk mencapai

keseimbangan fungsional terbaik antara biaya, keandalan, dan penampilan dari

suatu sistem atau produk. Sedangkan Seller mendefinisikan rekayasa nilai sebagai

suatu penerapan sistematik dari sejumlah teknik untuk mengidentifikasi fungsi

suatu benda atau jasa dengan memberikan nilai terhadap masing-masing fungsi

serta mengembangkan sejumlah alternatif yang memungkinkan tercapainya fungsi

dengan biaya minimum.

Dari beberapa definisi tersebut rekayasa nilai dapat diartikan sebagai suatu

teknik manajemen yang kreatif dan sistematis dengan mengidentifikasi dan

mengembangkan fungsi suatu benda atau jasa untuk mencapai keseimbangan

antara biaya, keandalan, dan penampilan suatu sistem atau produk.

Berdasarkan definisi diatas maka Zimmerman dan Hart (1982)

menyatakan karakteristik dari rekayasa nilai, yaitu:

1. Berorientasi pada fungsi. Fungsi adalah apapun yang membuat sesuatu dapat

bekerja atau bernilai sehingga rekayasa nilai menempatkan fungsi sebagai

bagian yang tidak terpisahkan dalam mencapai nilai yang diinginkan.

2. Berorientasi pada sistem. Segala proses perbaikan yang dilakukan mengikuti

suatu rencana kerja formal untuk mengidentifikasi dan menghilangkan biaya

yang tidak perlu.

3. Berorientasi pada siklus hidup produk. Rekayasa nilai berkembang mulai dari

perancangan produk, produk mulai diperkenalkan, produk dewasa sampai

produk mengalami masa kemunduran sehingga perlu dipertimbangkan biaya

dan pengoperasian peralatan terlibat.

II-32

4. Multi disiplin. Pelibatan semua elemen perusahaan dalam suatu tim menjadi

suatu keharusan untuk menyukseskan perancangan produk tersebut.

5. Rekayasa nilai merupakan suatu teknik manajemen yang dapat dibuktikan dan

mengakomodasi pola pikir kreatif terhadap hal baru dan bersifat inovatif.

6. Bukan merupakan review desain atau perbaikan kalkulasi yang dilakukan oleh

perancang.

7. Pengurangan biaya proses tidak berarti mengorbankan realibilitas dan

keandalan.

Disamping rekayasa nilai juga dikenal istilah analisis nilai (value

analysis). Perbedaan antara keduanya terletak pada penggunaannya. Rekayasa

nilai digunakan untuk produk/rancangan baru sedangkan analisis nilai digunakan

untuk mengevaluasi dan mengembangkan produk atau rancangan yang telah ada.

2.5 BIOENERGI

Bioenergi adalah energi alternatif terbarukan yang dapat digunakan

sebagai pengganti energi fosil yang diperkirakan akan habis dalam waktu

20 hingga 30 tahun mendatang. Terbatasnya ketersediaan energi fosil membuat

bioenergi menjadi salah satu energi alternatif yang banyak dikembangkan.

Ketersediaan energi fosil di Indonesia dapat dilihat pada tabel 2.5.

Tabel 2.5 Ketersediaan energi fosil di Indonesia

Energi Fosil Minyak Bumi Gas Batu Bara

Sumber daya 86,9 miliar barel 384,7 TSCF*) 57 miliar ton

Cadangan (proven+possible) 9 miliar barel 182 TSCF*) 19,3 miliar ton

Produksi per tahun 500 juta barel 3,0 TSCF*) 130 juta ton

Ketersediaan (tanpa eksplorasi cadangan/ produksi) per tahun

23 miliar barel 62 TSCF*) 146 miliar ton

*) TSCF (Trillion Standard Cubic Feet) Sumber: Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi, 2007

Bioenergi yaitu material yang dihasilkan oleh makhluk hidup (tanaman,

hewan, dan mikroorganisme). Kelebihan bioenergi selain dapat diperbaharui

adalah bersifat ramah lingkungan, dapat terurai, mampu mengeliminasi efek

rumah kaca, dan kontinuitas bahan baku terjamin. Bioenergi mempunyai dua

bentuk, yaitu tradisional dan modern. Bioenergi tradisional yang sering kita temui

II-33

yaitu kayu bakar, sedangkan bioenergi yang lebih modern di antaranya bioetanol,

biodiesel, PPO atau SVO, dan biogas. Jalur konversi biomassa ditunjukkan di

gambar 2.3.

Gambar 2.3 Jalur konversi biomassa menjadi bioenergi Sumber: Soerawidjaja Tatang H., 2006

2.5.1 Biodiesel

Pengertian ilmiah paling umum dari istilah ”biodiesel” mencakup sembarang

(dan semua) bahan bakar mesin diesel yang terbuat dari sumber daya hayati atau

biomassa. Sekalipun demikian, definisi pengertian biodiesel yang lebih sempit

dan telah diterima luas di dalam industri, yaitu bahwa “biodiesel adalah bahan

bakar mesin atau motor diesel yang terdiri atas ester alkil dari asam-asam lemak”

(Soerawidjaja Tatang H., 2006), yaitu:

1. Sumber bahan baku biodiesel.

Biodiesel dapat dibuat dari minyak nabati, lemak binatang, dan ganggang.

Biasanya bahan baku pembuatan biodiesel yang lazim digunakan adalah

minyak nabati, karena sumber minyak nabati mudah untuk diperoleh.

a. Minyak kelapa.

II-34

Minyak kelapa dihasilkan dari buah kelapa tua yakni diperoleh dari daging

buah kelapa yang diekstrak melalui pembuatan santan dan akhirnya

menjadi minyak. Atau, dihasilkan melalui proses pengeringan buah kelapa

menjadi kopra dan selanjutnya diolah untuk mendapatkan minyaknya.

Berdasarkan kandungan asam lemak, minyak kelapa digolongkan ke

dalam minyak asam laurat karena komposisi asam tersebut paling besar

dibandingkan dengan asam lemak lainnya.

b. Minyak kelapa sawit.

Dari kelapa sawit dapat dihasilkan minyak kelapa sawit (biasa disebut

dengan palm oil) yang sangat potensial untuk digunakan sebagai pengganti

bahan bakar diesel. Keunggulan palm oil sebagai bahan baku biodiesel

adalah kandungan asam lemak jenuh yang tinggi sehingga akan

menghasilkan angka setana yang tinggi. Selain itu palm oil mempunyai

perolehan biodiesel yang tinggi per hektar kebunnya.

Kelapa sawit merupakan sumber bahan baku penghasil minyak terefisien

dibandingkan dengan tanaman penghasil minyak nabati lainnya. Secara

garis besar, buah kelapa sawit terdiri dari daging buah yang dapat diolah

menjadi CPO (crude palm oil) dan inti (kernel) yang dapat diolah menjadi

PKO (palm kernel oil). Minyak CPO dan PKO memiliki perbedaan, baik

dalam komposisi asam lemak yang terkandung maupun sifat fisiko-

kimianya. Selain dari dua jenis minyak sawit yang telah disebutkan diatas,

terdapat juga fraksi minyak sawit turunan CPO yang sudah dimurnikan

yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO). Perbedaannya

adalah pada RBDPO kandungan asam lemak bebas sudah sangat kecil,

sehingga tidak diperlukan lagi tahap pre-esterifikasi.

II-35

Gambar 2.4 Beberapa gambar kelapa sawit (elaeis guineensis)

Sumber: Zandy A., 2007

c. Minyak jarak.

Minyak jarak dihasilkan dengan mengekstrak biji jarak. Biasanya, cara

yang digunakan adalah pengepresan mekanik. Cara ekstraksi ini paling

sesuai untuk memisahkan minyak dari bahan yang kadar minyaknya di

atas 10 %. Pengepresan mekanik menggunakan dua teknik, yaitu

pengepresan hidrolik dan pengepresan berulir. Minyak jarak memiliki

komposisi trigliserida yang mengandung asam lemak oleat dan linoleat.

d. Minyak goreng bekas (minyak jelantah).

Minyak jelantah adalah minyak yang dihasilkan dari sisa penggorengan,

baik dari minyak kelapa maupun minyak sawit. Minyak jelantah dapat

menyebabkan minyak berasap atau berbusa pada saat penggorengan,

meninggalkan warna cokelat, serta flavor yang tidak disukai dari makanan

yang digoreng. Dengan meningkatnya produksi dan konsumsi minyak

goreng, ketersediaan minyak jelantah kian hari kian melimpah.

Sampai saat ini, minyak jelantah belum dimanfaatkan dengan baik dan

hanya dibuang sebagai limbah rumah tangga ataupun industri.

Meningkatnya produksi dan konsumsi nasional minyak goreng, akan

berkorelasi dengan ketersediaan minyak jelantah yang semakin meningkat

meningkat pula. Oleh karena itu, pemanfaatan minyak goreng bekas

sebagai bahan baku biodiesel akan memberikan nilai tambah bagi minyak

jelantah.

II-36

2. Proses pengolahan biodiesel.

Proses pengolahan minyak nabati menjadi biodiesel dapat dilakukan melalui

dua proses yaitu esterifikasi dan transesterifikasi.

a. Esterifikasi.

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.

Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis

yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat dan, karena ini, asam sulfat,

asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan

katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja

Tatang H., 2006). Agar reaksi dapat berlangsung ke konversi yang

sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi 120o C), reaktan

metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih (biasanya

lebih besar dari 10 kali nisbah stoikhiometrik) dan air produk ikutan reaksi

harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-

kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisi reaksi dan metode penyingkiran

air, konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat

dituntaskan dalam waktu 1 sampai beberapa jam.

b. Transesterifikasi.

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi

dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan

alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara

alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/pemasok

gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan, karena

harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut

metanolisis). Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik

dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME).

Gambar 2.5 Reaksi transesterifikasi dari trigliserida menjadi biodiesel

Sumber: Mittlebatch M. dan Remschmidt C., 2004

II-37

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa

adanya katalis, konversi yang dihasilkan maksimum tetapi reaksi berjalan

dengan lambat (Mittlebatch, 2004). Katalis yang biasa digunakan pada

reaksi transesterifikasi adalah katalis basa, karena katalis ini dapat

mempercepat reaksi. Reaksi transesterifikasi sebenarnya berlangsung

dalam 3 tahap, sebagai berikut:

Gambar 2.6 Tahapan reaksi transesterifikasi Sumber: Mittlebatch M. dan Remschmidt C., 2004

Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil

asam-asam lemak. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke

arah produk, yaitu:

a. Menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi,

b. Memisahkan gliserol,

c. Menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi

eksoterm).

3. Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi.

Pada intinya, tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel selalu

menginginkan agar didapatkan produk biodiesel dengan jumlah yang

maksimum. Beberapa kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta

perolehan biodiesel melalui transesterifikasi (Freedman, 1984), sebagai

berikut:

a. Pengaruh air dan asam lemak bebas,

Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam

yang lebih kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar

kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5% (<0.5%). Semua bahan

yang akan digunakan harus bebas dari air. Karena air akan bereaksi

dengan katalis, sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus

II-38

terhindar dari kontak dengan udara agar tidak mengalami reaksi dengan

uap air dan karbon dioksida.

b. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah,

Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah

3 mol untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester

dan 1 mol gliserol. Perbandingan alkohol dengan minyak nabati 4,8:1

dapat menghasilkan konversi 98% (Bradshaw dan Meuly, 1944). Secara

umum ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol yang

digunakan, maka konversi yang diperoleh juga akan semakin bertambah.

Pada rasio molar 6:1, setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah

98% - 99%, sedangkan pada 3:1 adalah 74% - 89%. Nilai perbandingan

yang terbaik adalah 6:1 karena dapat memberikan konversi yang

maksimum.

c. Pengaruh jenis alkohol,

Pada rasio 6 : 1, metanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi

dibandingkan dengaan menggunakan etanol atau butanol.

d. Pengaruh jenis katalis,

Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila

dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk

reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium

hidroksida (KOH), natrium metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida

(KOCH3). Katalis sejati bagi reaksi sebenarnya adalah ion metilat

(metoksida). Reaksi transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang

maksimum dengan jumlah katalis 0,5-1,5%-b minyak nabati. Jumlah

katalis yang efektif untuk reaksi adalah 0,5%-b minyak nabati untuk

natrium metoksida dan 1%-b minyak nabati untuk natrium hidroksida.

e. Metanolisis crude dan refined Minyak Nabati,

Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati

refined. Namun apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahan

bakar mesin diesel, cukup digunakan bahan baku berupa minyak yang

telah dihilangkan getahnya dan disaring.

f. Pengaruh temperatur.

II-39

Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30° C – 65° C

(titik didih metanol sekitar 65° C). Untuk waktu 6 menit, pada temperatur

60o C konversi telah mencapai 94 % sedangkan pada 45o C yaitu 87 % dan

pada 32o C yaitu 64 %. Temperatur yang rendah akan menghasilkan

konversi yang lebih tinggi namun dengan waktu reaksi yang lebih lama.

4. Asam lemak bebas (free fatty acid).

Asam lemak bebas adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida,

digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Hal ini dapat disebabkan oleh

pemanasan dan terdapatnya air sehingga terjadi proses hidrolisis. Oksidasi

juga dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas dalam minyak nabati.

Dalam proses konversi trigliserida menjadi alkil esternya melalui reaksi

transesterifikasi dengan katalis basa, asam lemak bebas harus dipisahkan atau

dikonversi menjadi alkil ester terlebih dahulu karena asam lemak bebas akan

mengkonsumsi katalis. Kandungan asam lemak bebas dalam biodiesel akan

mengakibatkan terbentuknya suasana asam yang dapat mengakibatkan korosi

pada peralatan injeksi bahan bakar, membuat filter tersumbat dan terjadi

sedimentasi pada injektor (www.journeytoforever.com).

2.6 BIODIESEL SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF

Biodiesel sebagai energi alternatif pengganti solar memiliki beberapa

kelebihan, yaitu:

1. Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih

baik (free sulphur, smoke number rendah) sesuai dengan isu-isu global.

2. Cetane number lebih tinggi (>57) sehingga efisiensi pembakaran lebih baik

dibandingkan dengan minyak kasar.

3. Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai

(biodegradable).

4. Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat

diperbaharui.

5. Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi

secara lokal.

II-40

Pemanfaatan minyak nabati sebagai bahan baku biodiesel memiliki

beberapa kelebihan, diantaranya sumber minyak nabati mudah diperoleh, proses

pembuatan biodiesel dari minyak nabati mudah dan cepat, serta tingkat konversi

minyak nabati menjadi biodiesel tinggi (mencapai 95 %).

2.6.1 Perbandingan Biodiesel Dengan Minyak Solar

Biodiesel memiliki sifat fisis yang sama dengan solar sehingga bisa

dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti untuk kendaraan bermesin diesel.

Secara komposisi kimia, biodiesel berbeda dengan minyak solar. Pada umumnya

minyak solar terdiri atas 30-35% senyawa hidrokarbon aromatik dan 65-70%

parafin disertai sedikit olefin. Sementara biodiesel sebagian besar terdiri atas

C16-C18 fatty acid methyl ester dengan 1-3 ikatan rangkap untuk setiap

molekulnya. Karakteristik yang menjadi kelebihan biodiesel bila dibandingkan

dengan minyak solar adalah pada emisi gas buang, kadar sulfur, angka setana,

keteruraian dan stabilitas, serta pelumasan dan pembersihan mesin.

1. Emisi gas buang,

Secara kimia, pembakaran adalah proses oksidasi yang memerlukan oksigen

cukup agar tercapai pembakaran sempurna yang menghasilkan gas karbon

dioksida (CO2) dan uap air (H2O). Pembakaran yang tidak sempurna akan

menghasilkan gas karbon monoksida (CO) atau residu (C).

Biodiesel adalah oxygenated fuel, yaitu bahan bakar yang mengandung

oksigen yang kemudian ikut terbakar selama proses oksidasi sehingga

menghasilkan emisi yang lebih baik karena ada tambahan pasokan oksigen

tersebut. Pemakaian biodiesel melalui pencampuran dengan minyak solar

dalam jumlah tertentu (misalnya sampai dengan 30% biodiesel atau dikenal

dengan sebutan B30) akan memperbaiki emisi gas buang secara signifikan,

seperti ditunjukkan pada tabel 2.6 dan tabel 2.7.

Tabel 2.6 Penurunan emisi regulasi B30

Emisi Regulasi Penurunan Emisi Rata-rata (%)

CO (g/km) 25,35

NOx+THC 10,82

Partikulat 42,02

II-41

Opasitas 23,5

Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi BPPT, 2005

Tabel 2.7 Emisi senyawa aromatik dengan solar dan B30

Jarak 0 km Jarak 20.000 km Parameter (µg/gram) Solar B30 ∆% Solar B30 ∆%

Benzene 113 99 -12 186 168 -10

Toluene 83 56 -33 274 260 -5

Xylene 31 19 -39 113 96 -15

Ethyl Benzena 22 13 -41 86 73 -15

Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi BPPT, 2005

2. Kadar sulfur,

Seperti ditunjukkan pada tabel 2.8, kadar sulfur dalam biodiesel lebih rendah

daripada minyak solar. Kadar sulfur ini berpengaruh terhadap kandungan SOx

dalam gas buang hasil pembakaran.

Tabel 2.8 Perbandingan spesifikasi minyak solar dan biodiesel

No Parameter Minyak solar Biodiesel 1 Massa jenis pada (kg/m3) 820-870

(15º C) 850-890 (15º C)

2 Viskositas kinematik pada 40º C, mm2/s (cSt) 1,6-5,8 2,3-6,0

3 Angka setana min. 45 min. 51 4 Titik nyala (mangkok tertutup), (o C) min. 60 min. 100 5 Titik kabut (o C) - maks. 18 Titik tuang (o C) maks. 18 - 6 Korosi bilah tembaga (3 jam, 50o C) maks. No. 1 maks. No. 3 7 Residu karbon, %-berat,

· Dalam contoh asli · Dalam 10 % ampas distilasi

maks. 0,1

maks. 0,05 (maks 0,03)

8 Air dan sedimen, % vol. maks. 0,05 maks. 0,05 9 Temperatur distilasi 90 %, (o C) - maks. 360

10 Temperatur distilasi 95 %, (o C) maks. 370 - 11 Abu tersulfatkan (% massa) maks. 0,01 maks. 0,02 12 Belerang, (ppm (mg/kg)) maks. 5000 maks. 100 13 Fosfor, (ppm (mg/kg)) - maks. 10 14 Angka asam (mg-KOH/g) maks. 0,6 maks. 0,8 15 Gliserol bebas (% massa) - maks. 0,02 16 Gliserol total (% massa) - maks. 0,24

II-42

17 Kadar ester alkyl (% massa) - min. 96,5 18 Angka iodium (% massa) - maks. 115 19 Uji Halphen - negatif

Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi, 2008

3. Angka setana,

Angka setana merupakan ukuran kualitas pembakaran bahan bakar. Angka

setana yang lebih tinggi akan menghasilkan pembakaran dengan kualitas lebih

baik. Biodiesel memiliki angka setana yang lebih tinggi dibandingkan dengan

minyak solar dapat dilihat pada tabel 2.8.

4. Keteruraian dan stabilitas,

Biodiesel terurai 4 kali lebih cepat dibandingkan dengan minyak solar.

Pencampuran biodiesel dengan minyak solar dapat mempercepat keteruraian

campuran tersebut dibandingkan dengan minyak solar murni.

5. Pelumasan dan pembersihan mesin,

Biodiesel secara alami lebih kental daripada minyak solar sehingga sifat

pelumasan (lubrikasi) terhadap mesin lebih baik daripada minyak solar.

Biodiesel juga memiliki kemampuan untuk membersihkan ruang pembakaran

dan komponen mesin.

2.6.2 Syarat Mutu Biodiesel

Persyaratan mutu biodiesel di Indonesia sudah dibakukan dalam

SNI-04-7182-2006, yang telah disahkan dan diterbitkan oleh Badan Standarisasi

Nasional (BSN) tanggal 22 Februari 2006 (Soerawidjaja Tatang H., 2006). Tabel

2.9 menyajikan persyaratan kualitas biodiesel yang diinginkan.

Tabel 2.9 Persyaratan kualitas biodiesel menurut SNI-04-7182-2006

Parameter dan satuannya Batas nilai Metode uji Metode setara

Massa jenis pada 40o C, kg/m3 850-890 ASTM D 1298 ISO 3675

Viskositas kinematik pada 40º C, mm2/s (cSt) 2,3-6,0 ASTM D 445 ISO 3104

Angka setana min. 51 ASTM D 613 ISO 5165 Titik nyala (mangkok tertutup), o C min. 100 ASTM D 93 ISO 2710

Titik kabut, o C maks. 18 ASTM D 2500 - Korosi bilah tembaga (3 jam, 50o C) maks. No. 3 ASTM D 130 ISO 2160

Residu karbon, %-berat, · Dalam contoh asli

· Dalam 10 % ampas distilasi

maks. 0,05 (maks 0,03)

ASTM D 4530 ISO 10370

II-43

Air dan sedimen, % vol. maks. 0,05 ASTM D 2709 - Temperatur distilasi 90 %, o C maks. 360 ASTM D 1160 -

Abu tersulfatkan, %-berat maks. 0,02 ASTM D 874 ISO 3987 Belerang, ppm-b (mg/kg) maks. 100 ASTM D 5453 prEN ISO 20884

Fosfor, ppm-b (mg/kg) maks. 10 AO CS Ca 12 FBI-A05-03 Angka asam, mg-KOH/g maks. 0,8 AO CS Cd 3 FBI-A01-03

Gliserol bebas, %-berat maks. 0,02 AO CS Ca 14 FBI-A02-03 Gliserol total, %-berat maks. 0,24 AO CS Ca 14 FBI-A02-03

Kadar ester alkil, %-berat min. 96,5 dihitung*) FBI-A03-03 Angka iodium, g-I2/(100 g) maks. 115 AO CS Cd 1-25 FBI-A04-033

Uji Halphen negatif AO CS Cb 1-25 FBI-A06-0 *) berdasarkan angka penyabunan, angka asam, serta kadar gliserol total dan gliserol bebas; rumus

perhitungan dicantumkan dalam FBI-A03-03 Sumber: Soerawidjaja Tatang H., 2006

Parameter yang menunjukkan keberhasilan pembuatan biodiesel dapat

dilihat dari kandungan gliserol total dan gliserol bebas (maksimal 0,24%-b dan

0,02%-b) serta angka asam (maksimal 0,8) dari biodiesel hasil produksi.

Terpenuhinya semua persyaratan SNI-04-7182-2006 oleh suatu biodiesel

menunjukkan bahwa biodiesel tersebut tidak hanya telah dibuat dari bahan mentah

yang baik, melainkan juga dengan tatacara pemrosesan serta pengolahan.

2.7 ALAT PENGOLAH MINYAK NABATI MENJADI BIODIESEL

Acuan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel yang digunakan

sebagai subjek penelitian adalah alat hasil pengembangan di Balai Rekayasa

Desain dan Sistem Teknologi-BPPT, Serpong. Proses pengolahan biodiesel dalam

alat pengolahan minyak nabati menggunakan proses transesterifikasi dengan

pemisahan FFA secara penyabunan. Alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel tersebut dapat memproduksi biodiesel murni mencapai 1 ton per hari

dengan kapasitas 150 liter/batch dan waktu proses 8 sampai 9 jam/batch. Tiap

tahap proses dalam alat pengolahan minyak nabati dilakukan dengan beberapa

peralatan utama.

2.7.1 Diagram Alir Proses (Process Flow Diagram)

Diagram alir proses (process flow diagram) pengolahan minyak nabati menjadi biodiesel,

sebagai berikut:

II-44

1. Proses persiapan awal (pretreatment) minyak goreng bekas yang berada dalam tangki minyak

kotor adalah dengan melakukan penyaringan, yaitu dipompa dan dilewatkan ke sebuah filter

tekan (press filter). Proses ini membersihkan minyak goreng bekas dari komponenikel-

komponenikel pengotor seperti sisa-sisa makanan. Hasil penyaringan disimpan di dalam

tangki minyak bersih. Jika bahan baku yang dipergunakan adalah minyak nabati kasar,

seperti CPO atau CJO, maka persiapan awalnya adalah melalui proses degumming dengan

cara mencampurkan CPO dengan bentonit dan asam fosfat (H3PO4) di dalam tangki

degumming. Asam fosfat akan mengikat fosfor gum/getah yang terkandung dalam CPO.

Ikatan asam fosfat dengan gum ini kemudian ditangkap oleh bentonit. Proses ini dilakukan

di dalam tangki minyak kotor yang didesain mampu melakukan proses degumming. Hasil

degumming kemudian disaring dengan memakai filter tekan. Setelah melewati penyaring,

minyak nabati kasar yang telah bersih (degummed vegetable oil) ini kemudian ditampung di

dalam tangki minyak bersih dan siap untuk direaksikan di dalam reaktor.

2. Katalis natrium hidroksida (NaOH) dilarutkan dengan metanol di dalam tangki

pencampuran katalis (catalyst mixing tank) dengan cara diaduk dan disirkulasikan dengan

bantuan pompa. Pencampuran katalis tidak dilakukan langsung di dalam reaktor karena

NaOH yang berbentuk serpihan tidak akan larut dengan bahan baku minyak. Mengingat

reaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol adalah reaksi dapat balik (reversible) maka

jumlah metanol dibuat berlebih dari kebutuhan sebenarnya agar reaksi dapat terns

berlangsung ke arah kanan (pembentukan biodiesel).

3. Bahan baku minyak bersih direaksikan dengan campuran metanol dan NaOH dengan cara

diaduk dan disirkulasikan dengan bantuan pompa sambil dipanaskan pada temperatur

sekitar 70 oC di dalam tangki reaktor. Reaksi ini akan menghasilkan biodiesel (fatty acid

methyl ester, FAME), gliserin, dan sedikit sabun. Selain itu, terdapat sisa metanol yang tidak

bereaksi (excess methanol) karena jumlah metanol dalam reaktor sengaja dibuat berlebih.

Setelah pengadukan dalam reaktor, campuran dalam reaktor didiamkan (settling) selama

beberapa saat sampai terbentuk beberapa lapisan cairan di dalam tangki reaktor. Lapisan

yang paling dominan jumlahnya adalah biodiesel yang terletak di bagian paling atas,

kemudian diikuti oleh gliserin di bagian paling bawah reaktor. Selain itu, terdapat sedikit

lapisan sabun di antara lapisan biodiesel dan gliserin. Lapisan paling bawah (gliserin

bercampur metanol) dikeluarkan dari reaktor dan dimasukkan ke tangki penguapan 1

(evaporator 1), sedangkan lapisan paling atas yaitu biodiesel dialirkan ke tangki

penguapan 2 (evaporator 2). Setelah reaktor dikosongkan, bisa diisi lagi dengan bahan

baku untuk proses batch berikutnya.

4. Larutan gliserin dan metanol kemudian dipanaskan dengan menggunakan uap air di

dalam evaporator 1 sehingga excess metanol yang masih tercampur akan teruapkan

II-45

untuk kemudian dikondensasikan dalam kondenser dan dialirkan kembali ke mixing catalyst

tank untuk proses batch berikutnya. Sementara larutan gliserin bercampur sedikit dengan

sabun yang tidak teruapkan ditampung di dalam tangki gliserin (crude glycerine tank)

sebagai produk samping.

5. Bersamaan dengan proses No. 4, kemudian biodiesel yang juga masih tercampur dengan

excess metanol dipanaskan di dalam evaporator 2 untuk dipisahkan dari metanol. Biodiesel

ini kemudian dipompakan ke tangki pencuci (washing tank) untuk dicuci.

6. Pencucian (washing) biodiesel dilakukan menggunakan air panas yang berasal dari tangki air

panas. Biodiesel diaduk dengan air dan kemudian didiamkan (settling) selama beberapa saat

sehingga akhirnya terbentuk dua lapisan cairan di dalam tangki reaktor. Lapisan bagian

atas adalah biodiesel yang relatif bersih, sedangkan lapisan bagian bawah adalah waste water

yang berupa campuran antara air dengan sisa-sisa metanol, gliserin, dan sabun. Lapisan

bagian bawah ini kemudian dialirkan ke unit pengelolaan limbah (waste water treatment,

WWT), sedangkan biodieselnya kemudian dialirkan ke tangki pengering vakum (vacuum

dryer tank).

7. Biodiesel dipanaskan sambil disirkulasikan di dalam vacuum dryer tank yang secara

kontinu divakum dengan mempergunakan pompa oakum. Tujuan pemanasan yaitu untuk

menguapkan air sisa pencucian yang masih tercampur dengan biodiesel. Uap air sisa

pencucian ini dibuang ke luar dengan pompa vakum.

8. Biodiesel dari vacuum dryer tank dipompakan melewati penyaring (filter) biodiesel untuk

menghilangkan komponenikel-komponenikel fisik yang mungkin masih tersisa sehingga

diperoleh biodiesel yang benar-benar bersih.

9. Biodiesel bersih ini ditampung di dalam tangki penyimpanan (storage tank).

II-31

Gambar 2.7 Diagram alir proses produksi biodiesel


II-32

2.7.2 Spesifikasi Peralatan

Spesifikasi peralatan utama alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel, sebagai

berikut:

a. Boiler. Diperlukan dengan kapasitas minimal 150 kg uap per jam, tekanan

maksimal 8 kgf/cm2, dan bahan bakar solar. Boiler dilengkapi dengan pompa

air umpan (feedwater pump), katup pengaman, level control, pressure gauge,

pressure switch, panel box, dan cerobong.

b. Pompa. Spesifikasi pompa ditentukan berdasarkan fluida kerja dan kebutuhan

debit. Elemen-elemen pompa yang terbuat dari baja tahan karat (SUS,

stainless steel) dipakai untuk fluida yang bersifat korosif. Sementara untuk

fluida nonkorosif dipakai bahan besi biasa (CS, carbon steel). Untuk bahan

mudah terbakar, dipakai pompa jenis explosion proof.

c. Tangki. Tangki-tangki proses dibuat berdasarkan kebutuhan volume fluida

yang diproses. Untuk fluida korosif, dipakai bahan tangki/plat baja tahan karat.

Sementara untuk fluida nonkorosif, dipakai carbon steel. Mengingat tekanan

operasi yang berada pada kisaran 1 bar Berta volume fluida yang relatif sedikit

(bobotnya relatif ringan) maka cukup dipakai plat dengan ketebalan 3 mm.

Untuk tangki penyimpanan, cukup menggunakan tangki fiber untuk air yang

tersedia di toko-toko bangunan. Mengingat metanol biasa dijual dalam

kemasan drum maka tidak diperlukan tangki khusus, cukup dituang langsung

dari drumnya. Produk samping gliserin cukup disimpan di dalam drum-drum

yang bisa dengan mudah ditemui di pasaran.

II-33

Tabel 2.10 Spesifikasi pompa pabrik biodiesel

Spesifikasi Motor Spesifikasi Motor Tag

P&ID Nama Fluida Kerja Jenis

Head (m)

Debit (m3/j)

Temp (oC)

Casing Impeller Seal Phase

P-101 Pompa minyak Minyak goreng bekas

Gear pump 20 1,0 25-100 Cast iron - - 3

P-102 Pompa pencam-

pur katalis Metanol katalis Sentri-fugal

explosion proof 10 1,0 35 SUS 304 SUS 304 Viton 3

P-201 Pompa reaktor Biodiesel metanol gliserin

Sentri-fugal explosion proof

10 1,0 80-90 SUS 304 SUS 316 Viton 3

P-202 Pompa evapora-tor 1

Gliserin metanol Sentrifugal 10 1,0 90-100 Cast iron SUS 316 Viton 3

P-301 Pompa evapora-

tor 2 Biodiesel metanol Sentrifugal 15 2,0 90-100 Cast iron SUS 316 Viton 3

P-302 Pompa pencuci Biodiesel air Sentrifugal 10 1,0 90-100 Cast iron SUS 304 Viton 3

P-401 Pompa pengering

Biodiesel Sentrifugal 20 1,0 100-120 Cast iron SUS 304 Viton 3

P-402 Pompa vakum Udara, uap air,

uap metanol Liquid ring Min 33 mbar

vakum 100 Cast iron - -

P 601 Pompa air pen-dingin

Air Sentrifugal 30 5,0 35 Cast iron Cast iron E 3

P 602 Pompa air panas Air Sentrifugal 10 1,0 90 Cast iron Cast iron E 3 Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi, 2008

IV-34

Tabel 2.11 Spesifikasi tangki-tangki pabrik biodiesel

No Tag P&ID

Nama Bahan Volume (liter)

1 V-101 Tangki minyak kotor CS 300 2 V-102 Tangki minyak bersih CS 300 3 V-103 Tangki pencampur katalis SUS 304 200 4 V-201 Tangki reaktor SUS 304 300 5 V-202 Evaporator 1 SUS 304 300 6 V-301 Evaporator 2 SUS 304 200 7 V-302 Tangki pencucian SUS 304 200 8 V-401 Tangki pengering vakum SUS 304 300 9 V-601 Tangi air panas CS 300 10 - Tangki gliserin Drum - 11 - Tangki metanol Drum - 12 - Tangki penyimpanan biodiesel Fiber -


d. Pengaduk. Agar proses reaksi dapat berlangsung baik maka tangki

degumming, pencampuran katalis, dan reaktor dilengkapi dengan pengaduk.

Tabel 2.12 Spesifikasi pengaduk

No Tag P&ID Nama Putaran (rpm) 1 MX-101 Oil mixer + Motor 200 2 MX-102 Catalyst mixer + Motor 100 3 MX-201 Reactor mixer + Motor 200


e. Filter. Filter bahan baku CPO mempergunakan tipe tekan (press filter) yang

berupa lembaran-lembaran kain screen yang disusun secara seri. Untuk filter

produk biodiesel, dipakai filter dengan porositas 0,2 mikrometer.

f. Penukar panas (HE, heat exchanger)

Tabel 2.13 Spesifikasi alat penukar panas

No Tag P&ID Nama Tipe 1 E-101 Pemanas minyak Double pipe 2 E-102 Pemanas minyak bersih Double pipe 3 E-103 Kondensor pencampur katalis Shell-coil 4 E-201 Kondensor reaktor Shell-coil 5 E-202 Kondensor evaporator 1 Shell-tube 6 E-301 Kondensor evaporator 2 Shell-tube 7 E-401 Pendingin pompa vakum Shell


Pemanas double pipe adalah pipa dengan diameter kecil (1") yang diletakkan

di dalam pipa dengan diameter besar (2") yang kemudian diberi insulator di

IV-35

bagian luar pipa diameter besar. Fluida kerja berada di dalam pipa kecil,

sedangkan fluida pemanas—yaitu uap air—berada di dalam anulus. Pemanas

ini digunakan jika bahan baku yang dipergunakan adalah minyak nabati

kasar (CPO/CJO) yang akan membeku pada suhu kamar. Untuk bahan baku

minyak goreng bekas, E-10l dan 102 dapat tidak dipergunakan.

g. Pendistribusi uap (steam header). Steam header dipakai untuk

mendistribusikan uap dari boiler ke peralatan-peralatan proses. Tekanan

operasi pada steam header ini adalah sekitar 3 bar sehingga dipakai plat besi

carbon steel dengan ketebalan 4 mm.

2.7.3 Prosedur Pengoperasian

Prosedur pengoperasian alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dari

persiapan bahan baku sampai menjadi biodiesel disusun, sebagai berikut:

1. Sistem penyiapan minyak,

Sistem ini berfungsi untuk menyiapkan bahan baku minyak goreng bekas

(sebelum direaksikan dengan metanol) yang berupa pemanasan dan

penyaringan/filtrasi, kemudian mengalirkannya ke tangki minyak bersih (clean

oil tank). Adapun tahapannya, sebagai berikut:

a. Masukkan minyak goreng bekas dari tangki penampung ke dalam V-101

tangki minyak melalui VL-117.

b. Buka VL-502 dan VL-515 untuk mengalirkan steam ke dalam V-101 dan

perhatikan TI-101. Atur bukaan VL-515 untuk mengatur suhu dalam

V-101 hingga suhunya mencapai 90o C.

c. Matikan MX-101, buka VL-101 dan VL-106.

d. Nyalakan P-101 pompa minyak (oil pump) untuk menyaring kotoran

dalam minyak goreng bekas dengan F-101 filter tekan. Buka VL-511

untuk memanaskan double pipe E-101. Lakukan sirkulasi selama 10 menit

dan pastikan pada PI-101 terbaca 0,4 MPa. Buka VL-107 mulai dari

VL-107 I—VL-107 A. VL-107 A—VL-107 I adalah katup-katup tempat

keluar minyak bersih yang terdapat di filter tekan dan jumlahnya

bervariasi. Katup A terletak dekat dengan inlet fluida (minyak kotor),

sedangkan katup paling akhir, yaitu katup I terletak di ujung yang lainnya.

IV-36

e. Dari F-101, minyak bersih akan mengalir ke V-102 clean oil tank hingga penuh. Buka

VL-513 untuk mengalirkan steam ke V-102. Atur bukaan VL-513 supaya suhu pada

TI-102 terjaga 40o C.

f. Buka VL-512 untuk mengalirkan steam ke pipa double pipe E-102.

g. Buka VL-203 dan VL-205. Nyalakan P-201 pompa reaktor untuk

mengalirkan minyak bersih dari V-102 ke V-201 reaktor, kemudian

matikan P-201, tutup VL-203, dan VL-205.

h. Kembali ke langkah a-h untuk persiapan bahan baku pada batch operasi

berikutnya.

2. Sistem penyiapan metanol,

Sistem ini berfungsi untuk menyiapkan larutan methoxide dengan

menambahkan metanol sesuai dengan perbandingan stoikiometri reaksi

transesterifikasi dengan penambahan flakes NaOH. Adapun langkahnya,

sebagai berikut:

a. Pastikan air pendingin pada E-103 mengalir.

b. Masukkan NaOH flakes (98%) sebanyak 1,5 kg melalui nozzle N2 pada

V-103.

c. Buka VL-110 dan VL-112, sambungkan selang dari drum metanol, lalu

nyalakan P-102 miring catalyst pump untuk memasukkan metanol dari

metanol drum ke dalam V-103 mixing catalyst tank hingga mencapai

volume 75 liter.

d. Tutup VL-110 dan buka VL-111 untuk melakukan sirkulasi.

e. Nyalakan motor pengaduk MX-01 selama 30 menit untuk melarutkan

NaOH dalam metanol.

3. Sistem reaksi dan pencucian (washing),

Sistem ini berfungsi untuk mereaksikan minyak bersih dengan larutan

methoxide (metanol + NaOH). Biodiesel (methyl ester) yang dihasilkan akan

membentuk lapisan atas pada waktu settling, sedangkan gliserin akan

membentuk lapisan bawah.

a. Reaksi.

Adapun proses reaksinya, sebagai berikut:

IV-37

· Pastikan air pendingin pada E-201, E-202, dan E-301 mengalir.

· Buka VL-208.

· Setelah P- 201 menyala untuk mengisikan clean oil ke dalam V-201

hingga terisi 150 liter (dalam keadaan VL-201 tertutup), buka VL-507

dan VL-516 untuk mengalirkan steam ke dalam coil pemanas hingga

suhunya sekitar 50o C.

· Buka VL-113, lalu tutup VL-112 untuk mengalirkan larutan metanol dan NaOH

ke dalam V-201 hingga habis, kemudian matikan P 102.

· Setelah larutan metanol–NaOH masuk ke reaktor, nyalakan motor

pengaduk MX-201 untuk mengaduk campuran dalam V- 201.

· Buka VL-201, VL-202, dan VL-205, lalu nyalakan P-201 untuk

sirkulasi.

· Atur bukaan VL-516 untuk menjaga suhunya tetap 65o C dengan

memperhatikan TI-201.

· Tutup VL-208.

· Lakukan reaksi selama 1 jam (catat waktunya), dimulai saat suhu

pertama kali mencapai 65o C.

· Setelah 1 jam, tutup VL-201, matikan MX-201 dan P-201.

· Tambahkan air panas sebanyak + 10 liter dengan membuka VL-6o8

dan VL-611, kemudian menyalakan pompa P-602 (VL-610 terbuka).

· Diamkan atau lakukan settling selama 1 jam. Tutup VL-205.

· Setelah dilakukan settling (settling 0), buka VL-201, VL-202, dan

VL-206.

· Buka VL-208. Nyalakan P-201 untuk mengalirkan fase bawah reaktor

ke evaporator 1 tank V-202. Jika ketinggian interface telah mencapai

batas bawah tangki (perhatikan sight glass), segera matikan P-201.

· Tutup VL-206.

· Buka VL-207, kemudian nyalakan P-201 untuk mengalirkan fase atas

reaktor (fase biodiesel) ke evaporator tank 2 V-301.

· Setelah kosong, matikan P-201, lalu tutup VL-201, VL-202, dan

VL-207.

IV-38

b. Evaporasi Tahap I.

Evaporasi tahap I dilakukan dengan langkah, sebagai berikut:

· Panaskan isi dalam evaporator tank 1 hingga mencapai suhu 80o C

dengan mengatur VL-517, sambil dilakukan sirkulasi dengan

menyalakan pompa P-202 dan membuka VL-209 dan VL-210.

· Lakukan sirkulasi selama 1 jam (catat waktunya).

· Setelah 1 jam, tutup VL-210 dan buka VL-212 untuk mengeluarkan

gliserol menuju kontainer.

c. Evaporasi tahap II.

Evaporasi tahap II dilakukan dengan langkah, sebagai berikut:

· Panaskan isi dalam evaporator tank 2 hingga mencapai suhu 80o C

dengan mengatur VL-518 sambil dilakukan sirkulasi dengan

menyalakan pompa P-301 dan membuka VL-302 dan VL-303.

· Lakukan sirkulasi selama 1 jam (catat waktunya).

· Setelah 1 jam, tutup VL-303 dan buka VL-305 untuk mengalirkan

biodiesel ke washing tank V-302.

d. Pencucian tahap I.

Pencucian tahap I dilakukan dengan langkah, sebagai berikut:

· Perhatikan sight glass pada V-302 dan catat volume cairan yang tersisa

di dalamnya (dalam keadaan VL-306 tertutup).

· Buka VL-608, VL-610, dan VL-612.

· Nyalakan P-602 hot water pump untuk mengalirkan hot water ke dalam

V-201 sebanyak 75 liter, kemudian matikan P-602 dan tutup kembali

VL-612.

· Atur bukaan VL-516 untuk menjaga suhunya tetap 80º C.

· Diamkan atau lakukan settling selama 1/2 jam (settling 1).

· Setelah dilakukan settling, buka VL-306, VL-307, dan VL-310.

· Nyalakan P-302 untuk mengalirkan fase bawah ke drain. Jika

ketinggian interface telah mencapai batas bawah tangki (perhatikan

sight glass), segera tutup VL-307 dan matikan P-302.

· Tutup VL-306, VL-307, dan VL-310.

IV-39

e. Pencucian tahap II.

Pencucian tahap II dilakukan dengan langkah, sebagai berikut:

· Perhatikan sight glass pada V-201 dan catat volume cairan yang tersisa

di dalamnya (dalam. keadaan VL-201 tertutup).

· Buka VL-608, VL-610, dan VL-612.

· Nyalakan P-602 hot water pump untuk mengalirkan hot water ke

dalam V-201 sebanyak 150 liter, kemudian matikan P-602 Berta tutup

kembali VL-608, VL-610, dan VL-612.

· Atur bukaan VL-516 untuk menjaga suhunya 80o C.

· Diamkan atau lakukan settling selama 1/2 jam (settling 2).

· Setelah dilakukan settling, buka VL-306, VL-307, dan VL-310.

· Nyalakan P-302 untuk mengalirkan fase bawah ke drain. Jika

ketinggian interface telah mencapai batas bawah tangki (perhatikan

sight glass), segera tutup VL-307 dan matikan P-302.

· Tutup VL-310.

· Buka VL-311. Nyalakan P-302 untuk mengalirkan biodiesel ke

drying tank V-401.

· Jika tak ada fluida yang lewat, matikan P-302, tutup VL-306, VL-307,

dan VL-311.

f. Sistem pemurnian biodiesel.

Sistem ini dimaksudkan untuk memurnikan/memisahkan biodiesel dari

gliserin, metanol yang masih tersisa, air, dan impurities sehingga sesuai

dengan standar SNI 04-7182-2006. Adapun tahapannya, sebagai berikut:

· Setelah V-401 drying tank terisi biodiesel dari V-302, buka

VL-401, VL-404, dan VL-406.

· Nyalakan P-401 drying circulation pump untuk mensirkulasi

biodiesel dalam V-401.

· Buka VL-519 dan VL-520. Atur bukaan VL-519 untuk menjaga

suhunya > 90 OC dengan memperhatikan TI-301.

· Buka VL-606. Atur bukaan value tersebut hingga ketinggian air dalam

E-401 di atas nozzle outlet cooling water.

· Buka VL-407, lalu nyalakan P-402 vacuum pump.

IV-40

· Tutup VL 406 sedikit demi sedikit hingga tekanan pada PI-401 tercapai

–70 cmHg dan pastikan sirkulasi melalui P-401 tetap berjalan.

· Lakukan drying selama 1 jam pada tekanan –70 cmHg, catat

waktunya.

· Tutup VL-407, matikan P-402 dan VL-606. Buka VL-406

hingga tekanan dalam V-401 kembali atmosferik dengan

memperhatikan PI-301.

· Buka VL-402 untuk mengambil sampel biodiesel dan uji kadar airnya

secara berkala.

· Tutup VL-519 dan VL-520, kemudian buka VL-609 dan VL-610 untuk

mendinginkan cairan dalam V-401. Atur bukaan VL-609 untuk

mengatur aliran tersebut hingga suhunya 50o C dengan memperhatikan

TI-301.

· Setelah suhu tercapai, tutup VL-609 dan VL-610.

· Buka VL-401 dan VL-405, lalu nyalakan P-401 untuk memfilter

biodiesel dengan F-401 filter biodiesel dan langsung mengalirkan

biodiesel ke biodiesel storage.

· Operator mengamati sight glass. Jika sudah tak ada fluida yang

lewat, matikan P-301, lalu tutup VL-301 dan VL-305.

· Drying tank siap melakukan proses drying berikutnya, lalu kembali ke

langkah 1.

· Amati PI-402, jika tekanan yang ditunjukkan lebih besar dari 4 bar

maka sudah waktunya F-401 dibersihkan.

2.8 BOILER

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air

sampai terbentuk steam. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk

mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah

untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi

steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang

menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan

peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.

IV-41

Sistem boiler terdiri dari, sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan

bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai

dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan

dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam

dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada

keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan

alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang

digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang

dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada

jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air

umpan. Dua sumber air umpan adalah: kondensat atau steam yang mengembun

yang kembali dari proses dan air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus

diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi

boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air

umpan menggunakan limbah panas pada gas buang.

2.8.1 Jenis Boiler

Bagian ini menerangkan tentang berbagi jenis boiler: Fire tube boiler, Water

tube boiler, paket boiler, fluidized bed combustion boiler, atmospheric fluidized

bed combustion boiler, pressurized fluidized bed combustion boiler, circulating

fluidized bed combustion boiler, stoker fired boiler, pulverized fuel boiler, boiler

pemanas limbah (waste heat boiler) dan pemanas fluida thermis, yaitu:

1. Fire tube boiler,

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada

didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers biasanya

digunakan untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan steam

rendah sampai sedang. Fire tube boilers kompetitif untuk kecepatan steam

sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. Fire tube boilers

dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat

dalam operasinya.

IV-42

2. Water tube boiler,

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk

kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar

membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika

kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler

untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang

dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat

tinggi.

3. Paket boiler,

Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada

saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan

bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler biasanya

merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan transfer

panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi.

4. Boiler pembakaran dengan fluidized bed (FBC),

Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang

memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim

pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan

rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi

pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan

seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah

batubara, barang tolakan dari tempat pencucian pakaian, sekam padi, bagas,

dan limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas

yang luas yaitu antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam.

5. Atmospheric fluidized bed combustion (AFBC) boiler,

Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah atmospheric

fluidized bed combustion (AFBC) Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler

konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor.

Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler atau

boiler pipa air konvensional.

IV-43

6. Pressurized fluidized bed combustion (PFBC) boiler,

Pada tipe pressurized fluidized bed combustion (PFBC), sebuah kompresor

memasok udara forced draft (FD), dan pembakarnya merupakan tangki

bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan tekanan bed

sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi sejumlah besar

panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan peyerapan sulfur

dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan pipa, satu di bed dan

satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong menggerakan turbin

gas pembangkit tenaga. Sistim PFBC dapat digunakan untuk pembangkitan

kogenerasi (steam dan listrik) atau pembangkit tenaga dengan siklus gabungan

atau combined cycle. Operasi combined cycle (turbin gas & turbin uap)

meningkatkan efisiensi konversi keseluruhan sebesar 5 hingga 8 %.

7. Atmospheric circulating fluidized bed combustion boilers (CFBC),

Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk

penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 T/jam steam. Untuk

unit yang besar, semakin tinggi karakteristik tungku boiler CFBC akan

memberikan penggunaan ruang yang semakin baik, komponenikel bahan

bakar lebih besar, waktu tinggal bahan penyerap untuk pembakaran yang

efisien dan penangkapan SO2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah

penerapan teknik pembakaran untuk pengendalian NOx daripada pembangkit

steam AFBC.

8. Stoker fired boilers,

Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku

dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utama nya adalah spreader stoker dan

chain-gate atau traveling-gate stoker.

9. Spreader stokers,

Spreader stokers memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan

pembakaran grade. Batubara diumpankan secara kontinu ke tungku diatas bed

pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi;

komponenikel yang lebih besar akan jatuh ke grade, dimana batubara ini akan

dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode

pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban,

IV-44

dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran

meningkat. Karena hal ini, spreader stoker lebih disukai dibanding jenis

stoker lainnya dalam berbagai penerapan di industri.

10. Chain-grate atau traveling-grate stoker,

Batubara diumpankan ke ujung grade baja yang bergerak. Ketika grade

bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung

sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel

grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih

serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar

dalam abu.

11. Pulverized fuel boiler,

Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan

unit dan lebih dari 90 % kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini.

Untuk batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk

halus, yang berukuran +300 micrometer (µm) kurang dari 2 persen dan yang

berukuran dibawah 75 microns sebesar 70% - 75%. Harus diperhatikan bahwa

bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan. Pembakaran

berlangsung pada suhu dari 1300° - 1700° C, tergantung pada kualitas

batubara. Waktu tinggal komponenikel dalam boiler biasanya 2 detik hingga

5 detik, dan komponenikel harus cukup kecil untuk pembakaran yang

sempurna.

Sistim ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar

berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban

muatan, penggunaan suhu udara pemanas awal yang tinggi dan lain-lain.

12. Boiler limbah panas,

Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler limbah

panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari steam

yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner

tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika steam tidak langsung dapat

digunakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan

generator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali

panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.

IV-45

13. Pemanas fluida thermis,

Pemanas fluida thermis modern berbahan bakar minyak terdiri dari sebuah

kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan dipasang dengan sistim jet tekanan.

Fluida termis, yang bertindak sebagai pembawa panas, dipanaskan dalam

pemanas dan disirkulasikan melalui peralatan pengguna. Disini fluida

memindahkn panas untuk proses melalui penukar panas, kemudian fluidanya

dikembalikan ke pemanas. Aliran fluida termis pada ujung pemakai

dikendalikan oleh katup pengendali yang dioperasikan secara pneumatis,

berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi pada api yang tinggi atau

rendah tergantung pada suhu minyak yang kembali yang bervariasi tergantung

beban sistim.

2.8.2 Komponen Utama Dalam Boiler

Bagian ini menerangkan beberapa komponen utama dalam boiler, yaitu:

1. Water system,

a. Economizer : peralatan pada system boiler yang di gunakan untuk

pemanasan awal air dari BFWP (boiler feed water pump) sebelum masuk

kedalam siklus pemasakan air dalam boiler.

b. Steam drum : tempat penampung siklus pemanasan air dalam boiler

system, yang digunakan untuk memisahkan wujud fluida, antara yang

berwujud air dengan yang berwujud uap (steam).

c. Down comer : pipa dari steam drum yang di gunakan untuk mengalirkan

air ke water wall dalam siklus pemanasan air boiler.

d. Header : pipa penampung pipa-pipa yang lebih kecil penampangnya.

e. Water wall : dinding yang berupa deretan pipa tegak yang mengelilingi

ruang bakar (furnace), sebagai tempat pemanasan air boiler.

2. Air and flue gas flow system,

a. Furnace : ruangan tempat berlangsungnya pembakaran bahan bakar (batu

bara atau solar).

b. Air preheater : alat penukar panas yang memanfaatkan flue gas (gas hasil

pembakaran), yang digunakan untuk memanaskan udara dari FDF “forced

draft fan” sebelum di gunakan untuk proses pembakaran dalam furnace.

IV-46

c. ESP (electro-static presipitator) : alat yang di gunakan untuk menangkap

debu-debu batu bara yang terikut dalam hasil pembakaran di furnace batu

bara sebelum di buang ke udara bebas.

d. Cerobong : alat untuk membuang gas hasil pembakaran ke udara bebas.

3. Fuel system,

a. Coal system.

· Coal bunker : tempat penampungan batu bara sebelum di masukkan ke

proses penggilingan.

· Feeders : tempat masuknya batu bara, dengan kapasitas yang telah di

tentukan.

· Fan mill : alat yang digunakan untuk proses penggilingan batu bara.

· Separator : tempat yang digunakan untuk memisahkan antara ukuran

batu bara yang dapat di masukkan ke furnace dengan, batu bara yang

tidak dapat terbawa hembusan udara panas sehingga akan tergiling

kembali di fan mill.

b. Oil system.

· Oil gun : alat yang di gunakan untuk menembakkan solar dengan cara

dikabutkan ke dalam furnace.

· Ignition Gun : alat yang di gunakan untuk memantikkan api pada kabut

solar dalam proses pembakaran awal.

4. Steam system,

a. Superheter : tempat berupa jalur pipa-pipa sebagai proses lanjut dalam

pengolahan steam yang memanfaatkan flue gas hasil pembakaran,

sehingga di dapat steam untuk proses ke turbin yang sesuai dengan

standard yang telah di tentukan.

b. First superheter : langkah awal proses pengolahan steam.

c. Spraying water desuperheater : alat yang di gunakan untuk mengabutkan

air dalam proses pengolahan steam, agar di peroleh temperatur steam yang

sesuai dengan ketentuan.

d. Secondary superheater : proses lanjut pengolahan steam setelah di

semprot dengan air di spraying water desuperheater sehingga temperatur

yang disyaratkan supply ke turbin yaitu pada temperatur 420o C - 440o C.

IV-47

2.9 ULTRASONIK UNTUK PROSES PENGOLAHAN BIODIESEL

Suara dapat digunakan untuk mempercepat dan mengoptimalkan proses

transesterifikasi tanpa pemanasan, sehingga dihasilkan produk biodiesel yang

lebih berkualitas karena proses lebih sempurna dan hasil biodiesel lebih besar.

Suara dapat digunakan untuk proses kimia dikenal sebagai gelombang ultrasonik

dengan rentang frekuensi antara 20 kHz s/d 100 kHz. Gelombang ultrasonik

menghasilkan efek kimia dan fisika diakibatkan oleh meledaknya gelembung

kavitasi mikro yang disebabkan getaran ultrasonik. Penggunaan ultrasonik dalam

produksi biodiesel selain untuk proses transesterifikasi dapat digunakan untuk

proses pemisahannya.

Tabel 2.14 Perbandingan proses konvensional dengan ultrasonik

KONDISI KONVENSIONAL ULTRASONIK

Waktu Reaksi 1-6 jam 5-10 menit

Agitasi Perlu Tidak perlu

% Methanol 15-20 wt-% 12.5-15 wt-%

% Katalis 1.5-3.0 wt-% 0.5-1.5 wt-%

Sumber: Untoro P., 2008

Teknologi ultrasonik dalam produksi biodiesel memiliki banyak

keuntungan yaitu, proses reaksi lebih cepat, proses dingin (tanpa pemanasan),

bahan baku yang digunakan lebih sedikit, dan menggunakan energi yang lebih

kecil. Secara keseluruhan akan berdampak pada proses produksi yang lebih

ekonomis.

Proses ultrasonik dalam reaksi transesterifikasi digunakan untuk

mempercepat proses menghomogenkan minyak nabati dengan katalis melalui efek

kavitasi akibat frekuensi gelombang ultrasonik. Proses pengolahan biodiesel

secara konvensional untuk menghomogenkan minyak nabati dengan katalis

dilakukan dalam tangki reaktor berpengaduk.

Gelombang ultrasonik menciptakan gelembung kecil atau kavitasi mikro

yang digunakan untuk menghancurkan komposisi dioksin dan racun mematikan

lainnya ketika kavitasi pecah. Pecahnya kavitasi akibat frekuensi tinggi terjadi

pada temperatur lebih dari 1.000o C dan tekanan 100 bar. Temperatur dan tekanan

yang sangat tinggi dapat menjadi sarana inti untuk mengubah suatu material jauh

lebih cepat dibandingkan dengan proses kovensional menggunakan panas dan

IV-48

tekanan tinggi. Teknologi ultrasonik dalam pembuatan biodiesel memerlukan

waktu sekitar 10 menit, sedangkan dengan teknik konvensional berlangsung

selama 5 jam.

Penggunaan reaktor ultrasonik bentuk pipa menyebabkan aliran dan reaksi

bahan dapat dilakukan secara kontinyu. Kelebihan tersebut dapat digunakan untuk

memproduksi jumlah biodiesel yang sama sehingga dimensi sistem fabrikasi

biodiesel dapat direduksi beberapa kali dari sistem yang ada. Proses

transesterifikasi bahan-bahan yang memiliki nilai FFA tinggi dapat dilakukan

secara berulang ulang dalam bentuk siklus tertutup dan dalam banyaknya siklus

yang diinginkan.

2.10 PENELITIAN PENUNJANG

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Danardono AS, Nandy Putra dan

Rita Maria Veranika dalam perancangan dan pengembangan produk vaccine

carrierbox dengan mempertimbangkan metode product design dan design for

assembly (DFA) pada perancangannya yang bertujuan untuk mendapatkan

sejumlah perubahan desain yang secara tidak langsung dapat mengurangi biaya

dan waktu, sekaligus memenuhi kebutuhan pelanggan. Hasil perancangan dan

analisa DFA pada produk vaccine carrier box, didapatkan total waktu perakitan

untuk desain awal adalah sekitar 519 detik dengan nilai efisiensi sekitar 18 %

sedangkan total waktu perakitan untuk produk redesain adalah sekitar 405 detik

dengan nilai efisiensi 24%.

Pada tahun 2008, Adi Pracoyo K. mengembangkan desain sepeda fleksibel

atau yang dikenal dengan sepeda flexi. Evaluasi dari desain sepeda flexi

sebelumnya memiliki banyak kelemahan yaitu jumlah komponen penyusun terlalu

banyak, sehingga bila dilakukan proses perakitan masih membutuhkan waktu

yang cukup lama, hal ini mengakibatkan biaya produksi keseluruhan menjadi

tinggi. Dalam mengatasi permasalahan tersebut dilakukan perancangan ulang

komponen tertentu dengan menggunakan metode design for assembly (DFA).

Hasil penelitian ini didapatkan sebuah desain sepeda flexi yang memiliki jumlah

komponen 53 komponen, total waktu operasi 447.43 detik, total biaya operasi

operator untuk perakitan Rp 1033.29 dan efisiensi desain sebesar 0.315.

IV-49

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Bambang Susilo, Jurusan Teknik

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang,

menerangkan efek aplikasi gelombang ultrasonik untuk transesterifikasi minyak

nabati. Dengan menurunkan persamaan simultan laju perubahan trigliserida,

digliserida, monogliserida, dan metil ester sebagai fungsi dari waktu, maka

prediksi konversi minyak tanaman menjadi biodiesel pada proses transesterifikasi

dengan gelombang ultrasonik bisa didapatkan. Model kinetika yang dibangun

cukup baik untuk digunakan sebagai model untuk memprediksi konversi minyak

sawit menjadi biodiesel. Pengujian dengan data hasil percobaan menunjukkan

koefisien determinasi sebesar 97%, di mana nilai tersebut menunjukkan nilai yang

cukup baik dari suatu model yang dikembangkan. Hasil penelitian menunjukkan

gelombang ultrasonik meningkatkan laju transesterifikasi minyak tanaman

menjadi biodiesel. Konversi minyak tanaman menjadi biodiesel dengan

penggunaan gelombang ultrasonik lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan

pengaduk mekanis. Konversi bisa mencapai 100% dengan waktu proses 1 menit.

Konversi tersebut jauh lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan pengaduk

mekanis yang hanya mampu pada kisaran konversi sekitar 96% dan waktu proses

antara 30 menit hingga 2 jam. Laju reaksi transesterifikasi penggunaan gelombang

ultrasonik lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan pengaduk mekanis.

IV-50


Metodologi penelitian ini merupakan proses yang terkait satu sama lain

secara sistematis dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Metodologi penelitian

3.1 STUDI PENDAHULUAN

IV-51

Pada tahap ini diuraikan mengenai latar belakang, perumusan masalah,

tujuan dan manfaat penelitian, studi pustaka, dan studi lapangan yang dijelaskan,

yaitu:

1. Latar belakang,

Latar belakang permasalahan pada perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati menjadi biodiesel yaitu agar dihasilkan rancangan yang mampu

dioperasikan secara mobile dan dalam skala kecil. Pemilihan perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati disebabkan karena alat pengolah minyak

nabati menjadi biodiesel berukuran besar sehingga sangat sulit untuk

dipindahkan mendekati bahan baku. Selain itu biaya pengadaan maupun

pengoperasiannya alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel yang mahal

membuat pengguna alat ini yaitu kalangan petani penghasil minyak nabati

mengalami kesulitan dalam memproduksi biodiesel. Dalam perancangan ulang

alat pengolah minyak nabati ini menggunakan teknologi ultrasonik sehingga

dapat meminimasi penggunaan komponen dan dapat menyederhanakan proses

perakitan alat.

2. Perumusan masalah,

Berdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalahnya adalah

bagaimana merancang ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel

menggunakan metode design for assembly (DFA), agar diperoleh spesifikasi

ukuran dimensi alat yang dapat dioperasikan dilingkungan petani dan lebih

mobile sehingga dapat digunakan di lingkungan petani.

3. Tujuan dan manfaat penelitian,

Tujuan penelitian yang telah ditetapkan berdasarkan permasalahan yaitu,

mengidentifikasi fungsi alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain

awal dengan bill of material (BOM), menentukan simplikasi dan kombinasi

komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dengan morfologi

chart, dan menentukan nilai tambah (added value) rancangan alat pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel.

Manfaat penelitian dalam perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

yang ingin dicapai yaitu, menghasilkan rancangan alat pengolah minyak

nabati yang lebih efisien digunakan untuk skala kecil, memperoleh ukuran alat

IV-52

yang lebih rigidtable, dan memperoleh desain rancangan yang dapat

digunakan dilingkungan petani penghasil minyak nabati.

4. Studi pustaka,

Berdasarkan permasalahan yang telah teridentifikasi pada tahap identifikasi

masalah, maka kemudian dilakukan studi pustaka. Studi pustaka dilakukan

dengan membaca dan mempelajari literatur yang relevan dengan

permasalahan yang ada. Studi pustaka dilakukan agar dapat digunakan sebagai

panduan informasi untuk mendukung penyelesaian pengolahan data penelitian

terhadap studi lapangan. Informasi studi pustaka sangat diperlukan untuk

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel.

5. Studi lapangan,

Studi lapangan dalam perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel dilakukan selama penelitian, yang dilaksanakan di Balai Rekayasa

Desain dan Sistem Teknologi – BPPT, Serpong. Studi lapangan ini bertujuan

untuk mendapatkan data parameter kuantitatif yang digunakan pada

pengolahan data selanjutnya, dan juga untuk memperoleh informasi yang lebih

lengkap mengenai alat pengolah minyak nabati.

3.2 PENGUMPULAN DATA

Pada tahap ini dilakukan proses pengumpulan data yang digunakan

untuk perancangan ulang alat pengolah minyak nabati yang dijelaskan, yaitu:

1. Perbandingan teknologi ultrasonik dan boiler,

Perbandingan dilakukan dengan menganalisa teknologi ultrasonik dan boiler

dalam proses pengolahan biodiesel hasil pengujian di laboratorium, sehingga

akan diketahui teknologi terbaik yang digunakan dalam perancangan ulang

alat pengolah minyak nabati.

2. Identifikasi komponen,

Identifikasi komponen dilakukan dengan mengamati alat pengolah minyak

nabati desain awal yang digunakan di Balai Rekayasa Desain dan Sistem

Teknologi – BPPT, Serpong beserta serangkaian proses operasinya yang

kemudian diidentifikasi sebagai acuan dalam perancangan ulang.

IV-53

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data tentang komponen yang

digunakan dalam desain awal dan komponen yang dibutuhkan dalam

perancangan ulang, mengukur waktu yang dibutuhkan dalam proses

perakitannya, dan mencari besarnya prioritas waktu perakitan per komponen.

3. Histogram,

Histogram digunakan untuk mengidentifikasi masalah-masalah yang ada

dalam alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel, sehingga akan diketahui

masalah apa yang paling dominan. Permasalahan-permasalahan tersebut

dibagi dalam 4 parameter, yaitu komponen alat pengolah minyak nabati,

kapasitas input alat pengolah minyak nabati, proses dari waktu pengolahan,

dan pengolah bahan baku minyak nabati.

4. Pemilihan komponen assembly,

Pemilihan komponen assembly digunakan untuk mengidentifikasi komponen

yang dapat kerjakan untuk mencapai tujuan penelitian dalam perancangan

ulang. Intinya adalah mendefinisikan secara jelas komponen apa saja yang

dibutuhkan dalam perancangan.

5. Bill of material (BOM),

Bill of material dibutuhkan untuk mengidentifikasi komponen alat pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel desain awal dengan cara

mengelompokkannya menjadi beberapa kepentingan peralatan.

3.3. PENGOLAHAN DATA

Pada tahap ini diuraikan mengenai proses pengolahan data dalam

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dengan metode design for

assembly (DFA), yaitu:

1. Membangkitkan alternatif atas fungsi,

Fungsi operasional yang dibutuhkan selanjutnya dibentuk dari beberapa

alternatif perancangan ulang. Alternatif dibentuk dari ide-ide atau kombinasi

dari ide-ide. Ide-ide yang tidak memenuhi prasyarat perancangan dibuang.

Kombinasi dari ide menghasilkan beberapa alternatif desain perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati yang dapat melaksanakan fungsi untuk

mengolah minyak nabati menjadi biodiesel.

IV-54

2. Morfologi chart,

Morfologi chart digunakan untuk merumuskan kombinasi yang mungkin dari

beberapa komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati, sehingga

akan memunculkan alternatif-alternatif perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati.

3. Mengevaluasi elemen komponen dalam fungsi,

Desain awal yang telah teridentifikasi dibandingkan dengan desain

perancangan ulangnya dengan metode design for assembly (DFA). Metode

design for assembly (DFA) digunakan untuk menghitung efisiensi desain

rancangan, sehingga dapat diketahui tingkat efisiensi desain rancangan.

Persamaan tersebut pada dasarnya adalah rasio antara waktu perakitan ideal

dan waktu perakitan riil. Waktu ideal ditentukan oleh banyaknya komponen

minimum pada rancangan yang baru dalam meminimalkan biaya.

4. Stimulasi atas waktu penyelesaian,

Stimulasi atas waktu penyelesaian membandingkan waktu proses penyelesaian

perakitan perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel

dan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain awal, sehingga

dapat diketahui waktu penyelesaian perakitan rancangan yang lebih cepat.

5. Performansi,

Performansi diukur berdasarkan atas tingkat kelebihan dan kekurangan dari

alternatif-alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel yang dipilih.

6. Menentukan biaya design for assembly (DFA),

Pada tahap menentukan biaya design for assembly (DFA) dilakukan dengan

membandingkan biaya perancangan alat pengolah minyak nabati desain awal

dan alternatif perancangan ulangnya. Biaya perancangan meliputi biaya bahan

baku dan biaya operasi perakitan.

7. Pemilihan alternatif,

Ukuran performansi fungsi dan masing-masing alternatif alat pengolah

minyak nabati dapat diketahui dengan menggunakan efisiensi, selanjutnya

dapat dihitung nilai (value) dan masing-masing alternatif alat pengolah

minyak nabati. Tahap ini diperlukan informasi tambahan untuk memperkuat

IV-55

ide-ide kreatif dan membuat evaluasi dari seorang pakar. Pemilihan alternatif

tersebut menggunakan matriks perbandingan pasangan (pairwise comparison),

Langkah-langkah dalam tahap pemilihan alternatif, sebagai berikut:

a. Menyusun kriteria desain,

Krieria desain disusun berdasarkan hasil penelitian yang disetujui pihak

pakar. Pihak pakar adalah orang ahli dalam bidang pengolahan minyak

nabati menjadi biodiesel dari Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir –

BATAN, Serpong. Penyusunan kriteria digunakan sebagai pertimbangan

dalam pemilihan desain alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel.

b. Menyusun matrik perbandingan pasangan kriteria desain,

Penyusunan matrik perbandingan pasangan dengan menilai tiap pasangan

kriteria desain berdasarkan data kuesioner dari pihak pakar. Penilaian

menggunakan ukuran skala 1 sampai 9 yang ditransformasikan dalam

bentuk matrik untuk analisis numerik. Analisis numerik dilakukan dengan

menghitung bobot dan uji konsistensi matrik tersebut.

Perhitungan bobot melalui beberapa langkah yaitu, menjumlahkan tiap

kolom matrik, mencari matrik normalisasi, dan mencari nilai eigenvector.

Uji konsistensi matrik melalui beberapa langkah yaitu, menghitung λmak,

menghitung CI, dan menghitung CR. Matrik dinyatakan konsisten bila

nilai CR kurang dari 10%.

c. Menyusun matrik perbandingan pasangan alternatif,

Penyusunan matrik perbandingan pasangan dengan menilai tiap pasangan

alternatif berdasarkan kriteria desain yang telah disusun. Penilaian

menggunakan ukuran skala 1 sampai 9 yang ditransformasikan dalam

bentuk matrik untuk analisis numerik. Analisis numerik dilakukan dengan

menghitung bobot dan uji konsistensi matrik tersebut.

Perhitungan bobot melalui beberapa langkah yaitu, menjumlahkan tiap

kolom matrik, mencari matrik normalisasi, dan mencari nilai eigenvector.

Uji konsistensi matrik melalui beberapa langkah yaitu, menghitung λmak,

menghitung CI, dan menghitung CR. Matrik dinyatakan konsisten bila

nilai CR kurang dari 10%. Nilai bobot alternatif tersebut kemudian

diringkas dalam matrik preferensi.

IV-56

d. Menghitung bobot keseluruhan alternatif,

Menghitung bobot keseluruhan untuk mencari nilai performansi alternatif

dengan cara mengalikan bobot kriteria desain dengan matriks preferensi

alternatif.

e. Merangking alternatif keputusan,

Bobot keseluruhan alternatif diketahui maka selanjutnya merangking

alternatif berdasarkan nilai terbesar ke nilai terkecil, sehingga didapatkan

alternatif desain dengan nilai performansi terbaik. Desain tersebut

selanjutnya dipilih sebagai desain rancangan alat pengolah minyak nabati.

8. Rekayasa nilai,

Perancangan produk terbaik selesai dalam pengertian bahwa tahap rancangan

akan memasuki tahap implementasi, maka dilakukan estimasi dan analisa

nilai. Estimasi nilai ini dilakukan untuk menaksir seberapa besar tingkat nilai

tambah (added value) rancangan yang dipilih untuk memenuhi efisiensi.

3.4 ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada tahap ini dilakukan analisis dan interpretasi hasil penelitian untuk

menelaah hasil yang telah diperoleh dari penelitian. Analisis dan interpretasi hasil

penelitian dilakukan terhadap hasil pengumpulan dan pengolahan data pada

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel yang telah

dilakukan.

3.5 KESIMPULAN DAN SARAN

Pada tahap ini akan membahas kesimpulan dari hasil pengolahan data

dengan memperhatikan tujuan penelitian dan saran yang disampaikan untuk alat

pengolah minyak nabati dan praktisi yang tertarik dalam bidang pengembangan

alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel.

IV-57


4.1 PENGUMPULAN DATA

Data yang dikumpulkan pada penelitian ini adalah data perbandingan

teknologi ultrasonik dan boiler, identifikasi komponen alat pengolah minyak

nabati, permasalahan dalam proses perancangan alat pengolah minyak nabati, dan

pemilihan komponen assembly alat pengolah minyak nabati. Pengumpulan data

dijelaskan lebih jelas pada sub-sub bab berikut.

4.1.1 Perbandingan Teknologi Ultrasonik Dan Boiler

Berdasarkan pada metodologi penelitian langkah awal dalam perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati, terlebih dahulu melakukan perbandingan

teknologi ultrasonik dan boiler dalam proses pengolahan biodiesel. Perbandingan

teknologi ultrasonik dan boiler selanjutnya akan menentukan teknologi terbaik

yang akan digunakan dalam perancangan ulang alat pengolah minyak nabati.

Adapun data teknologi ultrasonik dan boiler diperoleh dari hasil penelitian

pada proses pengolahan dan produk biodiesel skala laboratorium yang dilakukan

di Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi – BPPT, Serpong. Data

perbandingan teknologi ultrasonik dan boiler dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Perbandingan teknologi ultrasonik dan boiler

Kondisi Ultrasonik Boiler

Waktu reaksi 5-10 menit 1-5 jam

% Metanol 12.5-15 wt-% 15-20 wt-%

% Katalis 0.5-1.5 wt-% 1.5-3.0 wt-%

Proses reaksi Dingin Panas

Agitasi Tidak perlu Perlu

Kebutuhan daya 500 W 5 kW

Energi yang dikeluarkan 20 kHz 150 kg uap/jam Kualitas biodiesel yang dihasilkan:

· Nilai viskositas · Angka asam · Gliserol total · Gliserol bebas

5.218 cSt 0.0963 mg

0.24 % 0.018 %

5.745 cSt 0.501 mg 0.24 %

0.019 % Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi, 2008

IV-58

Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa teknologi ultrasonik memiliki keunggulan

dari boiler diantaranya yaitu, teknologi ultrasonik memiliki waktu reaksi yang

lebih singkat, penggunaan metanol dan katalis yang lebih sedikit, kebutuhan daya

yang lebih kecil, dan kualitas biodiesel yang dihasilkan lebih baik. Sedangkan

parameter keunggulan kualitas biodiesel yang dihasilkan dengan teknologi

ultrasonik dapat dilihat dari nilai viskositas, angka asam, dan gliserol bebasnya.

4.1.2 Identifikasi Komponen Alat Pengolah Minyak Nabati

Identifikasi komponen yang menjadi dasar dalam penentuan langkah

penelitian dengan mendeskripsikan komponen pada alat pengolah minyak nabati

desain awal dan menentukan komponen yang digunakan pada perancangan alat

pengolah minyak nabati, sebagai berikut:

1. Boiler,

Boiler ditempatkan dalam ruangan yang terpisah dari alat utama karena harus

dijauhkan dari bahan yang mudah terbakar, seperti metanol. Sedangkan uap air

yang diproduksi boiler didistribusikan melalui pipa ke steam header yang

selanjutnya didistribusikan ke peralatan-peralatan proses. Boiler yang

digunakan memiliki kapasitas minimal 150 kg uap/jam, tekanan maksimal

8 kgf/cm2, dan bahan bakar solar. Boiler dilengkapi dengan pompa air umpan

(feedwater pump), katup pengaman, level control, pressure gauge, pressure

switch, panel box, dan cerobong.

Pada diagram alir proses (proses flow diagram) pada bab 2, alat pengolah

minyak nabati yang digunakan sebagai acuan adalah alat yang dikembangkan di

Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi – BPPT, Serpong. Gambar

struktur alat pengolah minyak nabati dapat dilihat pada gambar 4.1 dan

gambar 4.2.

IV-59

Gambar 4.1 Struktur alat pengolah minyak nabati desain awal (tampak

depan) Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi, 2008

Gambar 4.2 Struktur alat pengolah minyak nabati desain awal (tampak belakang) Sumber: Balai Rekayasa Desain dan Sistem Teknologi, 2008

Keterangan gambar 4.1 dan gambar 4.2 beserta fungsinya, yaitu:

1. Tangki minyak kotor, berfungsi sebagai tempat penyimpanan minyak nabati

yang masih kotor.

2. Pompa minyak, berfungsi untuk mengalirkan minyak pada proses

pretreatment minyak nabati.

3. Press filter, berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran dalam minyak

nabati yang masih kotor.

IV-60

4. Tangki minyak bersih, berfungsi sebagai tempat penyimpanan minyak

nabati setelah melalui press filter.

5. Tangki katalis, berfungsi sebagai tempat penyimpanan dan pencampuran

katalis (metanol dan NaOH).

6. Pompa katalis, berfungsi untuk mengalirkan katalis pada proses

pretreatment katalis.

7. Kondenser katalis, berfungsi sebagai alat penukar panas yang terjadi pada

tangki katalis.

8. Tangki reaktor, berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara

minyak nabati dan katalis yang menghasilkan biodiesel dan gliserol.

9. Pompa reaktor, berfungsi untuk mengalirkan minyak dan katalis pada

proses reaction.

10. Kondenser reaktor, berfungsi sebagai alat penukar panas yang terjadi pada

tangki reaktor.

11. Tangki evaporator 1, berfungsi sebagai tempat penguapan excess metanol

yang masih terbawa oleh gliserol.

12. Pompa evaporator 1, berfungsi untuk mengalirkan gliserol pada proses

evaporasi tahap 1.

13. Kondenser evaporator 1, berfungsi sebagai alat penukar panas yang terjadi

pada tangki evaporator 1.

14. Tangki evaporator 2, berfungsi sebagai tempat penguapan excess metanol

yang masih terbawa oleh biodiesel.

15. Pompa evaporator 2, berfungsi untuk mengalirkan biodiesel pada proses

evaporasi tahap 2.

16. Kondenser evaporator 2, berfungsi sebagai alat penukar panas yang terjadi

pada tangki evaporator 2.

17. Tangki pencuci, berfungsi sebagai tempat pencucian biodiesel. Pencucian

dilakukan menggunakan air panas.

18. Pompa pencuci, berfungsi untuk mengalirkan biodiesel pada proses

washing.

19. Tangki pengering, berfungsi sebagai tempat pengeringan biodiesel setelah

melalui proses washing.

IV-61

20. Pompa pengering, berfungsi untuk mengalirkan biodiesel pada proses

drying.

21. Pompa vakum, berfungsi untuk mengalirkan air yang tercampur dalam

biodiesel ke kondenser vakum.

22. Kondenser vakum, berfungsi sebagai alat pelepas butiran-butiran air ke

udara dari proses drying.

23. Product filter, berfungsi untuk membersihkan biodiesel hasil proses

sebelum ditampung dalam tangki penyimpanan biodiesel.

24. Tangki air panas, berfungsi sebagai tempat penyimpanan air panas.

25. Pompa air panas, berfungsi untuk mengalirkan air panas pada proses

washing.

26. Steam header, berfungsi untuk mendistribusikan uap air dari boiler ke

peralatan proses.

Waktu perakitan tiap komponen alat pengolah minyak nabati didapatkan dari

waktu riil perakitan di tempat penelitian dengan menggunakan alat ukur

stopwatch. Kemudian dicari prioritas waktu perakitan tiap komponen agar

diketahui komponen mana yang memiliki prioritas waktu perakitan yang

terbesar. Waktu riil perakitan diukur dari waktu handling sampai waktu

insertion tiap komponen. Komponen dan waktu perakitan alat pengolah minyak

nabati dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Komponen dan waktu perakitan alat pengolah minyak nabati desain awal

No Komponen Waktu perakitan (menit)

Prioritas waktu perakitan per komponen

1 Boiler 25.35 0.12 2 Rangka utama 25.35 0.12 3 Tangki minyak kotor 4.55 0.02 4 Tangki minyak bersih 4.55 0.02 5 Filter tekan 4.55 0.02 6 Pompa minyak 2.15 0.01

7 Tangki pencampuran katalis 4.55 0.02

8 Kondensor pencampur katalis 2.15 0.01

9 Pompa pencampur katalis 2.15 0.01

10 Tangki reaktor 4.55 0.02 11 Kondensor reaktor 2.15 0.01

IV-62

Lanjutan tabel 4.2

12 Pompa reaktor 2.15 0.01 13 Tangki evaporator 1 4.55 0.02 14 Pompa evaporator 1 2.15 0.01 15 Kondensor evaporator 1 2.15 0.01 16 Tangki evaporator 2 4.55 0.02 17 Pompa evaporator 2 2.15 0.01 18 Kondensor evaporator 2 2.15 0.01 19 Tangki pencuci 4.55 0.02 20 Pompa tangki pencuci 2.15 0.01

21 Tangki pengering vakum 4.55 0.02

22 Pompa pengering 2.15 0.01 23 Pompa vakum 2.15 0.01 24 Kondensor vakum 2.15 0.01 25 Filter produk 4.55 0.02 26 Tangki air panas 4.55 0.02 27 Pompa air panas 2.15 0.01 28 Pompa air pendingin 2.15 0.01 29 Steam header 2.15 0.01 30 Pemipaan 43.70 0.21 31 Subdistribution panel 25.35 0.12

Total : 204 1

Perhitungan prioritas waktu perakitan per komponen didapatkan dari hasil

pembagian waktu operasi perakitan per komponen dengan total waktu

perakitan.

Contoh perhitungan:

Prioritas waktu operasi perakitan per komponen = tan

tanperakiwaktuTotal

boilerperakiWaktu

= 204

35.25

= 0.12

2. Ultrasonik,

Konsep desain perancangan alat pengolah minyak biodiesel dengan ultrasonik

bekerja secara kontinyu mulai dari tangki bahan hingga pemisahan produk

(biodiesel) dengan gliserol dan sisa-sisa bahan katalis dengan kapasitas

produksi 100 liter/batch. Konsep desain perancangan alat pengolah minyak

nabati dapat dilihat pada gambar 4.3.

IV-63

Gambar 4.3 Konsep desain perancangan alat pengolah minyak nabati

Pada gambar 4.3 dapat dilihat bahwa konsep desain alat pengolah minyak

nabati mengeliminasi penggunaan boiler pada alat sebelumnya dan

menggantikannya dengan teknologi ultrasonik. Sehingga komponen-komponen

tangki evaporator, pompa evaporator, kondensor, dan steam header dapat

dihilangkan. Penggunaan teknologi ultrasonik dapat juga digunakan dalam

proses washing dan proses drying sehingga komponen pada proses tersebut

dapat dihilangkan.

Berbeda dengan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dengan

menggunakan boiler, dalam sistem ini energi terkonsentrasi pada volume bahan

baku dalam reaktor sehingga dalam waktu yang sama produk yang dihasilkan

berlipat. Dalam pengoperasian maksimum panas yang dihasilkan tidak lebih

dari 80o C.

Bagian utama perancangan alat pengolah minyak nabati adalah reaktor

ultrasonik. Energi kavitasi yang dihasilkan ultrasonik pada frekuensi hingga 20

kHz dapat membuat bahan minyak dengan katalisator secara cepat bereaksi

membentuk biodiesel dan gliserol yang kemudian dipisahkan pada proses

selanjutnya.

IV-64

Berdasarkan konsep desain perancangan ulang alat pengolah minyak nabati,

komponen-komponen yang digunakan dideskripsikan menjadi 4 macam

meliputi mekanik, kontrol, elektrik, dan plumbing. Deskripsi komponen

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Komponen perancangan alat pengolah minyak nabati dengan ultrasonik

Mekanik Kode Kontrol Kode Elektrik Kode Plumbing KodeFeedstock tank M1 Sight glass indicator C1 Distribution panel E1 Selang P1Catalyst tank M2 Termokopel C2 Adaptor E2 Pipa SS P2Ultrasonik reaktor M3 Kontrol motor DC C3 Motor DC E3 Shock sambungan P3Pompa M4 Kontrol motor AC C4 Heater E4 Shock L P4Static stirrer M5 Pressure gauge C5 Trafo step down E5 Shock T P5Rangka M6 Kontrol fluida C6 Motor AC E6 Kran P6

Tranduser ultrasonik E7

Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa komoponen mekanik terdiri dari komponen

tangki minyak, tangki katalis, reaktor ultrasonik, pompa, stirrer, dan rangka

utama. Untuk komponen kontrol terdiri dari komponen sight glass indicator,

termokopel, kontrol motor DC, kontrol motor AC, pressure gauge, dan kontrol

fluida. Untuk komponen elektrik terdiri dari komponen distribution panel,

adaptor, motor DC, heater, trafo step down, motor AC, dan tranduser

ultrasonik. Sedangkan untuk komponen plumbing terdiri dari komonen selang,

pipa, shock sambungan, shock L, shock T, dan kran.

4.1.3 Permasalahan Dalam Proses Perancangan Alat Pengolah Minyak Nabati

Sebelum sampai pada tahap perancangan, sebaiknya dibuat tabel

permasalahan yang mendukung untuk perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati, agar diketahui permasalahan yang terjadi dalam pengoperasian alat

pengolah minyak nabati. Parameter permasalahan dalam alat pengolah minyak

nabati, yaitu:

IV-65

1. Komponen alat pengolah minyak nabati,

· Kesulitan dalam pengoperasian, penggunaan komponen yang berbeda

dalam tiap proses pengolahan pada alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel membuat alat rumit untuk dioperasikan karena pengaturan tiap

komponen tidak mudah.

· Tidak mobile, ukuran alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel yang

besar membuat alat ini tidak mudah dipindah-pindahkan.

· Pengadaan peralatan tidak murah, pengadaan alat pengolahan minyak

nabati menjadi biodiesel membutuhkan biaya sebesar 300 – 310 juta

rupiah.

2. Kapasitas input alat pengolah minyak nabati ,

· Membutuhkan energi besar, pengoperasian alat pengolah minyak nabati

menjadi biodiesel membutuhkan daya listrik sebesar 15 kW.

3. Proses dari waktu pengolahan,

· Proses pengolahan panjang, proses pengolahan biodiesel pada alat

pengolah minyak nabati menjadi biodiesel ini membutuhkan waktu selama

8-9 jam/batch.

· Proses perakitan lama, penggunaan komponen proses yang banyak

membuat proses perakitan pada alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel ini menjadi lama.

4. Pengolah bahan baku minyak nabati,

· Bahan baku tidak mudah diperoleh, lokasi pabrik pengolah biodiesel yang

tidak berdekatan dengan lingkungan petani pengolah minyak nabati.

Permasalahan pada alat pengolah minyak nabati ditinjau dari segi kemudahan

dirakit dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Daftar tingkat masalah pada perancangan alat pengolah minyak nabati

No Parameter Resistensi Alat Terhadap Memudahkan Alat Dalam

Perakitan 1 Komponen alat pengolah minyak nabati 3

2 Kapasitas input alat pengolah minyak nabati 1

3 Proses dari waktu pengolahan 2

4 Pengolah bahan baku minyak nabati 1

IV-66

Berdasarkan tabel 4.4 dapat dilihat bahwa permasalahan pada perancangan

alat pengolah minyak nabati ditinjau dari segi kemudahan perakitan yang paling

dominan adalah parameter komponen alat pengolah minyak nabati dengan

3 resistensi, sedangakan parameter proses dari waktu pengolahan berada di urutan

kedua dengan 2 resistensi yang diikuti oleh parameter kapasitas input alat

pengolah minyak nabati dan parameter pengolah bahan baku minyak nabati di

urutan ketiga dan keempat dengan 1 resistensi. Pada gambar 4.4 ditampilkan

grafik histogram permasalahan dalam proses perancangan alat pengolah minyak

nabati untuk memperjelas dan mempermudah pembacaan data.

Permasalahan Dalam Proses Perancangan Alat Pengolah Minyak Nabati

0

1

2

3

4

Komponen Kapasitas input Proses dariwaktu

Bahan baku

Parameter

Fre

kuen

si

Gambar 4.4 Histogram permasalahan alat pengolah minyak nabati

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa permasalahan tertinggi pada perancangan

alat pengolah minyak nabati yaitu pada komponen alat pengolah minyak nabati

dengan 3 resistensi. Data permasalahan tersebut digunakan untuk menentukan

langkah penyelesaian dalam perbaikan perancangan alat pengolah minyak nabati.

4.1.4 Pemilihan Komponen Assembly Alat Pengolah Minyak Nabati

Berdasarkan identifikasi komponen perancangan alat pengolah minyak

nabati yang telah terdeskripsi, langkah selanjutnya adalah menganalisa dan

memilih komponen dalam suatu perakitan (assembly). Pemilihan komponen

assembly perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dapat dilihat pada

tabel 4.5.

IV-67

Tabel 4.5 Pemilihan komponen assembly perancangan alat pengolah minyak nabati

IV-68

Sebelum melakukan tahap perancangan alat pengolah minyak nabati

sebaiknya mengetahui hubungan tiap komponen dalam perancangan, sehingga

akan didapatkan komponen yang sesuai untuk dikembangkan. Keputusan

pemilihan berdasarkan perakitan (assembly) antar komponen, dengan

pertimbangan apakah komponen tersebut memiliki hubungan dengan komponen

lain ketika dirakit. Contoh untuk komponen tangki minyak ketika dirakit dengan

komponen kontrol pemanas, komponen heater, dan komponen kran memiliki

hubungan yang kuat sehingga keputusan yang diambil adalah ”dipilih”.

4.1.5 Bill of Material (BOM)

Material penyusun produk (bill of material) pada alat pengolah minyak

nabati desain awal terdiri dari komponen boiler, peralatan utama, peralatan

pendukung, komponen kelistrikan, pemipaan, dan rangka utama. Seluruh

komponen tersebut dirangkai menjadi satu. Bill of material alat pengolah minyak

nabati dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5 Bill of material alat pengolah minyak nabati

IV-69

Gambar 4.5 bill of material alat pengolah minyak nabati dijelaskan dari

setiap komponen penyusun beserta fungsinya, yaitu:

1. Alat pengolah minyak nabati, serangkaian gabungan beberapa komponen

penyusun yang berfungsi sebagai alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel.

2. Rangka utama, berfungsi sebagai penyangga komponen penyusun alat

pengolah minyak nabati. Rangka utama alat pengolah minyak nabati dapat

dilihat pada gambar 4.5.

3. Pemipaan, serangkaian gabungan beberapa komponen yang berfungsi sebagai

penghubung antar peralatan proses.

4. Kelistrikan, serangkaian komponen yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga

listrik ke peralatan-peralatan proses dari sumber listrik.

5. Boiler, berfungsi sebagai komponen penghasil uap air dalam proses. Bill of

material boiler dapat dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Rangka utama alat pengolah minyak nabati

6. Peralatan utama, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun alat

pengolah minyak nabati digunakan secara langsung dalam proses. Peralatan

utama terbagi dalam 4 macam yaitu, pretreatment system, reaction system,

washing system, dan drying system. Bill of material dari komponen

pretreatment system dapat dilihat pada gambar 4.8. Bill of material dari

komponen reaction system dapat dilihat pada gambar 4.9. Bill of material dari

komponen washing system dan drying system dapat dilihat pada gambar 4.10.

7. Peralatan pendukung, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

alat pengolah minyak nabati yang digunakan sebagai pendukung peralatan

utama. Bill of material peralatan pendukung dapat dilihat pada gambar 4.11.

IV-70

Gambar 4.7 Bill of material boiler

Gambar 4.7 bill of material boiler dijelaskan dari masing-masing

komponen penyusun beserta fungsinya, yaitu:

1. Water system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun boiler

yang berfungsi dalam penanganan air.

2. Air and flue system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

boiler yang berfungsi untuk mengeluarkan udara panas.

3. Fuel system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun boiler yang

berfungsi dalam penanganan bahan bakar.

4. Steam system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun boiler

yang berfungsi dalam penanganan uap air.

5. Safety system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun boiler

yang berfungsi untuk keamanan.

IV-71

Gambar 4.8 Bill of material pretreatment system

IV-72

Gambar 4.9 Bill of material reaction system

IV-17

Gambar 4.8 bill of material pretreatment system dijelaskan dari masing-

masing komponen penyusun beserta fungsinya, yaitu:

1. Oil system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun pretreatment

system yang berfungsi dalam penanganan bahan baku minyak nabati.

2. Catalyst system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

pretreatment system yang berfungsi dalam penanganan bahan baku katalis

metanol dan NaOH.

Gambar 4.9 bill of material reaction system dijelaskan dari masing-masing

komponen penyusun beserta fungsinya, yaitu:

1. Reaction system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

reaction system yang berfungsi dalam proses reaksi minyak nabati dan katalis.

2. Evaporasi 1 system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

reaction system yang berfungsi dalam penanganan excess metanol yang masih

tercampur dalam gliserol.

3. Evaporasi 2 system, serangkaian gabungan beberapa komponen penyusun

reaction system yang berfungsi dalam penanganan excess metanol yang masih

tercampur dalam biodiesel.

Gambar 4.10 Bill of material washing system dan drying system

IV-18

Gambar 4.11 Bill of material peralatan pendukung

Gambar 4.11 bill of material peralatan pendukung dijelaskan dari masing-

masing komponen penyusun beserta fungsinya, yaitu:

1. Storage system, serangkaian gabungan beberapa komponen pendukung yang

berfungsi sebagai tampat penyimpanan bahan baku dan biodiesel.

2. Hot water system, serangkaian gabungan beberapa komponen pendukung yang

berfungsi dalam penanganan hot water dari penyimpanan sampai

distribusinya.

3. Cooling water system, serangkaian gabungan beberapa komponen pendukung

yang berfungsi dalam penanganan cooling water dari penyimpanan sampai

distribusinya.

4. Steam header system, komponen pendukung yang berfungsi untuk

mendistribusikan uap air ke peralatan-peralatan proses.

IV-19

4.2 PENGOLAHAN DATA

Pada tahap ini diuraikan mengenai proses pengolahan data dalam

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dengan metode design for

assembly (DFA).

4.2.1 Membangkitkan Alternatif Atas Fungsi Alat Pengolah Minyak Nabati

Alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak nabati selanjutnya

diseleksi. Pencarian alternatif ini dilakukan dengan mengadakan diskusi dengan

pakar alat pengolah minyak nabati. Setelah dilakukan penelitian di lapangan,

diperoleh pembangkitan alternatif komponen perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati dapat dilihat pada tabel 4.6.

Tabel 4.6 Pembangkitan alternatif komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

Komponen Solusi Kapasitas dan bahan tangki minyak Tangki minyak 1 100 liter stainless steel

Komponen Solusi Kapasitas dan bahan tangki katalis Tangki katalis 1 25 liter stainless steel

Komponen Solusi Klasifikasi dan bahan pompa 1 Sentrifugal kapasitas rendah stainless steel Pompa 2 Sentrifugal kapasitas tinggi stainless steel

Komponen Solusi Model dan bahan reaktor ultrasonik 1 Single pipe stainless steel Reaktor ultrasonik

2 Double pipe stainless steel

Komponen Solusi Model dan bahan stirrer Stirrer 1 Static stirrer stainless steel

Komponen Solusi Bahan pipa 1 Stainless steel Pipa

2 Galvanis

Komponen Solusi Bahan rangka

Rangka 1 Apollo steel

Komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati disesuaikan

dengan kondisi di lingkungan petani. Pembangkitan alternatif komponen

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dijelaskan, sebagai berikut:

1. Komponen tangki minyak

Komponen tangki minyak diperlukan sebagai tempat penyimpan minyak

nabati yang diproses menjadi biodiesel. Konstruksi tangki yang dipilih terbuat

IV-20

dari pelat stainless steel dengan kapasitas maksimum tangki sebesar 100 liter

ini disebabkan karena pelat stainles steel dapat tahan terhadap karat dan

mudah untuk dibentuk. Agar menjamin suhu optimal minyak nabati sebelum

dicampur dengan katalis didalam tangki dipasangkan sebuah pemanas (heater)

yang dikontrol secara otomatis dengan temperatur berkisar 70o C hingga

80o C.

2. Komponen tangki katalis

Komponen tangki katalis didesain sama dengan tangki minyak dengan

konstruksi tangki terbuat dari pelat stainless steel dengan kapasitas maksimum

tangki sebesar 25 lt ini disebabkan karena pelat stainles steel dapat tahan

terhadap karat dan mudah untuk dibentuk. Berbeda dengan tangki minyak,

didalam tangki katalis ini tidak dilengkapi dengan pemanas ini disebabkan

karena katalis yang digunakan dapat bereaksi dengan suhu panas.

Homogenisasi campuran katalis didalam tangki dilakukan dengan

menggunakan dinamik stirrer yang dapat dikontrol baik mode gerakan

maupun kecepatan rotasinya.

3. Komponen pompa

Komponen pompa yang diusulkan dalam perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati ini yaitu jenis pompa sentrifugal stainless steel dengan dua

klasifikasi pilihan meliputi kapasitas rendah dan tinggi. Keuntungan

menggunakan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa lain yaitu harga

lebih murah, operasional paling mudah, aliran fluida seragam dan halus,

kehandalan dalam operasi, dan biaya pemeliharaan rendah. Alasan

penggunaan bahan stainless steel karena bahan ini mempunyai sifat kuat,

tahan lama, dan tidak mudah berkarat. Tetapi bahan stainless steel mempunyai

berat yang hampir sama dengan besi. Komponen pompa yang diusulkan dalam

penelitian ini, yaitu:

a. Pompa sentrifugal kapasitas rendah,

Komponen dalam pompa sentrifugal kapasitas rendah ini didesain dari

bahan stainless steel, sehingga cocok digunakan untuk fluida yang bersifat

korosit. Pompa ini memiliki kapasitas untuk mengalirkan fluida kurang

dari 20 m3/jam sehingga daya listrik yang dibutuhkan pompa ini kecil.

IV-21

b. Pompa sentrifugal kapasitas tinggi,

Komponen dalam pompa sentrifugal kapasitas tinggi ini didesain dari

bahan stainless steel sehingga cocok digunakan untuk fluida yang bersifat

korosit. Kelebihan pompa ini, yaitu dapat lebih banyak mengalirkan fluida

dengan kapasitas lebih dari 60 m3/jam. Tetapi pompa ini memerlukan daya

listrik yang besar untuk mengoperasikannya.

4. Komponen reaktor ultrasonik

Komponen reaktor ultrasonik dalam perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati sangat penting karena berfungsi dalam proses reaksi minyak nabati

dengan katalis yang merupakan proses utama dari alat ini. Komponen reaktor

ultrasonik yang diusulkan dalam penelitian ini, yaitu:

a. Reaktor ultrasonik single pipe,

Reaktor ini hanya terdiri dari satu pipa tunggal yang merupakan konstruksi

utama dalam komponen ini. Pada bagian ini terjadi proses kavitasi dalam

minyak yang diakibatkan oleh getaran ultrasonik pada ujung probe yang

tidak lain adalah proses reaksi pembentukan biodiesel.

Kelebihan reaktor ultrasonik single pipe adalah proses reaksi lebih cepat

karena tidak melalui pipa pendingin. Kekurangannya adalah biodiesel

yang dihasilkan memiliki suhu yang berbeda-beda.

b. Reaktor ultrasonik double pipe,

Reaktor ini terdiri dari dua bagian yang memiliki fungsi tertentu. Bagian

bawah merupakan konstruksi dua pipa stainless steel yang dipasangkan

secara konsentris. Pipa terluar membentuk heat exchanger dengan aliran

fluida pendingin berlawanan arah dengan aliran minyak. Bagian kedua

terdiri dari pipa tunggal berfungsi dalam proses kavitasi yang diakibatkan

oleh getaran ultrasonik merupakan proses pembentukan biodiesel..

Kelebihan reaktor ultrasonik double pipe adalah biodiesel yang dihasilkan

memiliki suhu yang seragam. Kekurangan reaktor ultrasonik double pipe

adalah reaksi lebih lama karena melalui pipa pendingin terlebih dahulu.

5. Komponen stirrer

Komponen stirrer yang diusulkan yaitu terbuat dengan bahan stainless steel

dengan ketebalan 1,5 mm ini disebabkan karena bahan stainless steel tahan

IV-22

terhadap karat dan mudah untuk dibentuk. Stirrer ini didesain khusus dimana

dalam operasinya tidak menggunakan energi dari luar (static). Keunggulan

penggunaan static stirrer adalah proses pencampuran bahan baku dapat

mencapai lebih dari 75 % dan dilengkapi dengan kain screen yang berfungsi

sebagai filter, tetapi dalam proses pembuatannya sangat sulit serta

memerlukan suatu ketelitian dan ketepatan.

6. Komponen pipa

Komponen pipa yang diusulkan terbuat dari bahan stainless steel atau

galvanis. Alasan penggunaan bahan ini adalah karena besi mudah berkarat,

tidak tahan lama, dan untuk segi kosmetik tidak bagus. Pipa stainless steel

mempunyai sifat kuat, tahan lama, dari segi kosmetik bagus (mengkilap) dan

tidak mudah berkarat, tetapi disamping itu bahan ini mempunyai berat yang

hampir sama dengan besi. Pipa galvanis mempunyai kelebihan dibandingkan

dengan pipa stainles steel, yaitu lebih tahan terhadap suhu panas dan

mempunyai berat yang lebih ringan, tetapi disamping itu bahan ini

mempunyai harga yang lebih mahal dibandingkan stainless steel. Komponen

pipa yang diusulkan dalam penelitian ini, yaitu:

a. Pipa,

Komponen ini dibuat dari bahan stainless steel atau galvanis dengan

panjang 13 cm, diameter 1.5 inchi, schedule 18, dan pada bagian ujung

pipa dibuat ulir dengan panjang 1.5 cm agar mudah dipasangkan dengan

shock.

b. Shock T,


diameter 1.5 inchi dan schedule 18. Shock digunakan sebagai sambungan

pipa agar mudah dirakit yang berbentuk T.

c. Shock L,


diameter 1.5 inchi dan schedule 18. Shock ini digunakan sebagai

penghubung pipa agar mudah dirakit yang berbentuk L.

IV-23

d. Shock sambungan,


diameter 1.5 inchi dan schedule 18. Shock sambungan digunakan sebagai

sambungan pipa agar mudah untuk dirakit.

7. Rangka

Komponen rangka yang diusulkan dalam perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati terbuat dari bahan apollo steel. Alasan penggunaan bahan ini

adalah karena apollo steel mudah untuk dibentuk sesuai dengan kebutuhan,

kuat menahan beban yang berat, dan mudah untuk didapat selain itu harganya

cukup terjangkau bagi para petani.

4.2.2 Morfologi Chart Alat Pengolah Minyak Nabati

Alternatif komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati yang

telah dimunculkan tersebut kemudian dikombinasikan sehingga akan didapatkan

alternatif-alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak nabati yang baru.

Kombinasi dari alternatif-alternatif tersebut akan menghasilkan

1 x 1 x 2 x 2 x 1 x 2 x 1 = 8 alternatif desain pengembangan alat pengolah minyak

nabati dapat dilihat pada tabel 4.7.

Tabel 4.7 Alternatif desain pengembangan alat pengolah minyak nabati

No Alternatif Keterangan 1 Alternatif I Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas rendah-reaktor ultrasonik single pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa stainless

steel- rangka apollo steel 2 Alternatif II Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas tinggi-reaktor ultrasonik single pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa stainless

steel-rangka apollo steel 3 Alternatif III Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas rendah-reaktor ultrasonik double pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa stainless

steel-rangka apollo steel 4 Alternatif IV Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas tinggi-reaktor ultrasonik double pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa stainless

steel-rangka apollo steel 5 Alternatif V Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas rendah-reaktor ultrasonik single pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa galvanis-

rangka apollo steel

IV-24

Lanjutan tabel 4.7

6 Alternatif VI Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel -pompa sentrifugal kapasitas tinggi-reaktor ultrasonik single pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa stainless

galvanis-rangka apollo steel 7 Alternatif VII Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas rendah-reaktor ultrasonik double pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa galvanis-

rangka apollo steel 8 Alternatif VIII Tangki minyak stainless steel-tangki katalis stainless steel

-pompa sentrifugal kapasitas tinggi-reaktor ultrasonik double pipe stainless steel-static stirrer stainless steel-pipa galvanis-

rangka apollo steel

Setelah kedelapan alternatif tersebut diperoleh maka langkah selanjutnya

adalah memilih alternatif mana yang dapat direalisasikan dalam pembuatan desain

baru alat pengolah minyak nabati.

Pemilihan alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

menggunakan morfologi chart.

Tabel 4.8 Morfologi chart

Berdasarkan tabel 4.8 dapat dilihat bahwa dari delapan alternatif

pengembangan alat pengolah minyak nabati dipilih empat alternatif yang mungkin

untuk direalisasikan yaitu alternatif III, IV, VII, dan VIII. Alternatif

IV-25

pengembangan diterima adalah alternatif yang menggunakan desain reaktor

double pipe sedangkan alternatif tidak diterima adalah alternatif yang

menggunakan desain reaktor single pipe. Pemilihan alternatif dipengaruhi oleh

beberapa faktor pertimbangan, yaitu:

a. Desain reaktor ultrasonik double pipe mudah difabrikasikan.

b. Suhu dalam reaktor ultrasonik double pipe dapat dikontrol karena terdapat

pipa pendingin.

Untuk alternatif yang tidak diterima dipengaruhi aleh beberapa faktor, yaitu:

a. Desain reaktor ultrasonik single pipe sulit difabrikasikan.

b. Suhu dalam reaktor ultrasonik single pipe tidak dapat dikontrol karena tidak

terdapat pipa pendingin.

4.2.3 Mengevaluasi Elemen Komponen Dalam Fungsi Alat Pengolah Minyak Nabati

Perhitungan efisiensi komponen menggunakan metode design for assembly

(DFA) seperti yang telah dijelaskan pada bab 2. Metode ini dikembangkan oleh

Boothroyd dan Dewhurst, dimana pada metode ini didasarkan pada hubungan

antara karakteristik bagian-bagian kerja (seperti: volume, berat, permukaan area,

dan sebagainya) dan parameter biaya proses spesifik, yang pada akhirnya

merupakan perkiraan biaya manufaktur dengan dasar informasi atas komponen.

Tahap mengevaluasi elemen komponen dalam fungsi alat pengolah minyak

nabati, sebagai berikut:

1. Boiler,

Komponen dalam alat pengolah minyak nabati desain awal yang telah

terdeskripsi kemudian dianalisis dengan metode design for assembly (DFA)

untuk mencari nilai efisiensi rancangan. Analisis komponen alat pengolah

minyak nabati dapat dilihat pada tabel 4.9.

IV-26

Tabel 4.9 Analisis komponen alat pengolah minyak nabati desain awal

No

kom

pone

n

Ban

yakn

ya

Kom

pone

n

Kod

e H

andl

ing

Wak

tu H

andl

ing

Kod

e in

sert

ion

Wak

tu in

sert

ion

Wak

tu o

pera

si

Bia

ya o

pera

si

Kom

pone

n ya

ng

dibu

tuhk

an

seca

ra t

eori

tis

Nam

a ko

mpo

nen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 10.25 15.1 25.35 633.8 1 Boiler

2 1 10.25 15.1 25.35 633.8 1 Rangka utama

3 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki minyak kotor

4 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki minyak bersih

5 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Filter tekan

6 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa minyak

7 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki pencampuran katalis

8 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Kondensor pencampur katalis

9 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa pencampur katalis

10 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki reaktor

11 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Kondensor reaktor

12 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa reaktor

13 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki evaporator 1

14 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa evaporator 1

15 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Kondensor evaporator 1

16 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki evaporator 2

17 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa evaporator 2

18 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Kondensor evaporator 2

19 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki pencuci

20 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa tangki pencuci

21 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki pengering vakum

22 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa pengering

23 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa vakum

24 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Kondensor vakum

25 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Filter produk

26 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki air panas

27 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa air panas

IV-27

Lanjutan tabel 4.9

28 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa air pendingin

29 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Steam header

30 190 0.08 0.15 43.70 1093 0 Pemipaan

31 1 10.25 15.1 25.35 633.8 1 Subdistribution panel

Jumlah : 204 5100 30 0.44

Tabel 4.9 diketahui bahwa nilai efisiensi alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel desain awal adalah sebesar 0.44. Menghitung nilai efisiensi dengan

menggunakan persamaan 2.1, dengan demikian nilai E dapat dicari:

TMNMx

E3

=

204303 x

E =

= 0.44

2. Ultrasonik,

Nilai efisiensi perancangan ulang alat pengolah minyak nabati digunakan

sebagai pembanding dalam pemilihan rancangan.

Tabel 4.10 Analisis komponen perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

No

kom

pone

n

Ban

yakn

ya

Kom

pone

n

Kod

e H

andl

ing

Wak

tu

Han

dlin

g

Kod

e in

sert

ion

Wak

tu in

sert

ion

Wak

tu o

pera

si

Bia

ya o

pera

si

Kom

pone

n ya

ng

dibu

tuhk

an

seca

ra t

eori

tis

Nam

a ko

mpo

nen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki minyak

2 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Tangki katalis

3 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Reaktor ultrasonik

4 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Pompa

5 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Stirrer

6 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Adaptor

7 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Tranduser ultrasonik

8 1 0.65 1.5 2.15 53.75 1 Trafo step down

9 12 0.08 0.15 2.76 69 0 Pemipaan

10 1 2.05 2.5 4.55 113.8 1 Distribution panel

11 1 2.5 4.5 7 175 1 Rangka utama

Jumlah : 36 900 10 0.83

IV-28

Tabel 4.10 diketahui bahwa nilai efisiensi perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel adalah sebesar 0.83. Menghitung nilai

efisiensi dengan menggunakan persamaan 2.1, dengan demikian nilai E dapat

dicari:

TMNMx

E3

=

36103 x

E =

= 0.83

Tabel 4.9 dan 4.10 dapat dilihat nilai efisiensi (E) untuk perancangan ulang

alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel memiliki hasil yang lebih besar

yaitu 0.83 dibandingkan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain

awal yaitu 0.44, menunjukkan tingkat efisiensi penggunaan komponen yang lebih

baik.

4.2.4 Stimulasi Atas Waktu Penyelesaian

Pada tahap ini membandingkan waktu penyelesaian alat pengolah minyak

nabati desain awal dan perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dengan

menganalisa waktu operasi perakitan tiap komponen, sebagai berikut:

1. Boiler,

Proses perakitan alat pengolah minyak nabati desain awal memerlukan waktu

yang lama karena komponen yang digunakan banyak. Estimasi waktu proses

alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dapat dilihat pada tabel 4.11.

Tabel 4.11 Estimasi waktu proses alat pengolah minyak nabati desain awal

Nama komponen Jumlah Proses

Estimasi waktu per proses

Total waktu proses per komponen

Boiler 1 25.35 25.35

Rangka utama 1 25.35 25.35

Tangki minyak kotor 1 4.55 4.55

Tangki minyak bersih 1 4.55 4.55

Filter tekan 1 4.55 4.55

Pompa minyak 1 2.15 2.15

Tangki pencampuran katalis 1 4.55 4.55

IV-29

Lanjutan tabel 4.11

Kondensor pencampur katalis

1 2.15 2.15

Pompa pencampur katalis 1 2.15 2.15

Tangki reaktor 1 4.55 4.55

Kondensor reaktor 1 2.15 2.15

Pompa reaktor 1 2.15 2.15

Tangki evaporator 1 1 4.55 4.55

Pompa evaporator 1 1 2.15 2.15

Kondensor evaporator 1 1 2.15 2.15

Tangki evaporator 2 1 4.55 4.55

Pompa evaporator 2 1 2.15 2.15

Kondensor evaporator 2 1 2.15 2.15

Tangki pencuci 1 4.55 4.55

Pompa tangki pencuci 1 2.15 2.15

Tangki pengering vakum 1 4.55 4.55

Pompa pengering 1 2.15 2.15

Pompa vakum 1 2.15 2.15

Pendingin pompa vakum 1 2.15 2.15

Filter produk 1 4.55 4.55

Tangki air panas 1 4.55 4.55

Pompa air panas 1 2.15 2.15

Pompa air pendingin 1 2.15 2.15

Steam header 1 2.15 2.15

Pemipaan 190 0.23 43.7

Subdistribution panel 1 25.35 25.35

Total waktu penyelesaian : 204

Tabel 4.11 dapat dilihat bahwa waktu total operasi perakitan alat pengolah

minyak nabati desain awal sebesar 204 menit. Pemipaan merupakan

komponen yang memerlukan waktu operasi perakitan lama dibandingkan

komponen lainnya yaitu 43.7 menit.

2. Ultrasonik,

Analisis waktu proses operasi perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

terlebih dahulu mengetahui proses perakitannya. Proses operasi perakitan

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dapat dilihat pada

gambar 4.12.

IV-30

Gambar 4.12 Peta proses operasi perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

Gambar 4.12 dapat dilihat dalam perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati memerlukan tiga kali proses perakitan yaitu perakitan rangka, perakitan

peralatan, dan perakitan kelistrikan. Peta proses operasi ini dibutuhkan untuk

menyusun estimasi waktu proses perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati.

Berdasarkan peta proses operasi perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati estimasi waktu proses alat pengolah minyak nabati dapat dilihat pada

tabel 4.12.

IV-31

Tabel 4.12 Estimasi waktu proses perancangan alat pengolah minyak nabati

Nama komponen Jumlah Proses

Estimasi waktu per proses

Total waktu proses per komponen

Tangki minyak 1 4.55 4.55

Tangki katalis 1 4.55 4.55

Reaktor ultrasonik 1 2.15 2.15

Pompa 1 2.15 2.15

Stirrer 1 2.15 2.15

Adaptor 1 2.15 2.15

Tranduser ultrasonik 1 2.15 2.15

Trafo step down 1 2.15 2.15

Pemipaan 12 0.23 2.76

Distribution panel 1 4.55 4.55

Rangka utama 1 7 7

Total waktu penyelesaian : 36

Tabel 4.12 dapat dilihat bahwa waktu total operasi perakitan perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati adalah sebesar 36 menit. Rangka

merupakan komponen yang membutuhkan waktu operasi perakitan paling

lama dibandingkan komponen-komponen lain yaitu 7 menit.

Tabel 4.11 dan tabel 4.12 dapat dilihat total waktu operasi penyelesaian

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati memiliki nilai yang lebih kecil

sebesar 36 menit dibandingkan desain awal alat pengolah minyak nabati sebesar

204 menit, ini menunjukkan bahwa alat pengolah minyak nabati memiliki waktu

proses perakitan yang lebih cepat.

4.2.5 Performansi Alat Perancangan Ulang

Alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak nabati yang dipilih,

diukur berdasarkan performansinya. Performansi diukur dari nilai kelebihan dan

kelemahan alternatif perancangan yang diterima. Tahap performansi alat

dijelaskan, sebagai berikut:

1. Alternatif III.

Desain alternatif III merupakan kombinasi dari komponen-komponen tangki

minyak stainless steel, tangki katalis stainless steel, pompa sentrifugal

kapasitas rendah stainless steel, reaktor ultrasonik double pipe stainless steel,

IV-32

static stirrer stainless steel, pipa stainless steel, dan rangka apollo steel.

Keterangan komponen-komponen alternatif III, yaitu:

1. Komponen tangki minyak stainless steel,

a. Tebal tangki : 1.5 mm

b. Tinggi tangki : 100 cm

c. Diameter tangki : 50 cm

d. Volume tangki : 100 liter

2. Komponen tangki katalis stainless steel,





3. Pompa sentrifugal kapasitas rendah stainless steel,

· Kapasitas pompa : < 20 m3/jam

4. Reaktor ultrasonik double pipe stainless steel,

5. Static stirrer stainless steel,

6. Pipa stainless steel,

a. Diameter pipa : 1.5 inchi

b. Panjang pipa : 13 cm

c. Panjang ulir : 1.5 cm

7. Rangka,

· Ukuran rangka : 60 x 60 x 100 cm

Desain alternatif III mempunyai kelebihan dan kelemahan, yaitu:

Kelebihan

a. Daya yang dibutuhkan kecil

b. Tahan karat

c. Mudah dipindah-pindahkan

d. Mudah untuk diopersikan

e. Proses perakitan cepat

f. Harga lebih murah dari alternatif-

alternatif yang lain

Kelemahan

a. Biodiesel yang dihasilkan sedikit

b. Proses reaksi lama

c. Tidak tahan api

d. Pengoperasian alat di tempat

terbuka

IV-33

2. Alternatif IV.

Desain alternatif IV merupakan kombinasi dari komponen-komponen tangki


kapasitas tinggi stainless steel, reaktor ultrasonik double pipe stainless steel,

static stirrer stainless steel, pipa stainless steel, dan rangka apollo steel.

Keterangan komponen-komponen alternatif IV, yaitu:











3. Pompa sentrifugal kapasitas tinggi stainless steel,

· Kapasitas pompa : > 60 m3/jam



6. Pipa stainless steel,




7. Rangka,


Desain alternatif IV mempunyai kelebihan dan kelemahan, yaitu:

IV-34

Kelebihan

a. Proses reaksi cepat

b. Biodiesel yang dihasilkan banyak

c. Tahan karat

d. Proses perakitan cepat

e. Mudah dipindah-pindahkan

f. Mudah untuk dioperasikan

Kelemahan

a. Daya yang dibutuhkan besar

b. Tidak tahan api

c. Biaya pengadaan pompa mahal

d. Pengoperasian alat di tempat

terbuka

3. Alternatif VII.

Desain alternatif VII merupakan kombinasi dari komponen-komponen tangki


kapasitas rendah stainless steel, reaktor ultrasonik double pipe stainless steel,

static stirrer stainless steel, pipa galvanis, dan rangka apollo steel. Keterangan

komponen-komponen alternatif VII, yaitu:











3. Pompa sentrifugal kapasitas rendah stainless steel,

· Kapasitas pompa : < 20 m3/jam



6. Pipa galvanis,




IV-35

7. Rangka,


Desain alternatif VII mempunyai kelebihan dan kelemahan, yaitu:

Kelebihan

a. Daya yang dibutuhkan kecil

b. Tahan karat

c. Tahan api

d. Mudah dipindah-pindahkan

e. Mudah untuk dioperasikan

f. Biaya pengadaan pompa murah

g. Dapat diopersikan didalam

ruangan

Kelemahan

a. Biodiesel yang dihasilkan sedikit

b. Proses reaksi lama

c. Proses persiapan pipa rumit

d. Biaya pengadaan pipa mahal

4. Alternatif VIII.

Desain alternatif VII merupakan kombinasi dari komponen-komponen tangki


kapasitas tinggi stainless steel, reaktor ultrasonik double pipe stainless steel,

static stirrer stainless steel, pipa galvanis, dan rangka apollo steel. Keterangan

komponen-komponen alternatif VII, yaitu:











3. Pompa sentrifugal kapasitas tinggi stainless steel,

· Kapasitas pompa : > 60 m3/jam



IV-36

6. Pipa galvanis,




7. Rangka,


Desain alternatif VIII mempunyai kelebihan dan kelemahan, yaitu:

Kelebihan

a. Proses reaksi cepat

b. Biodiesel yang dihasilkan banyak

c. Tahan karat

d. Tahan api

e. Mudah dipindah-pindahkan

f. Mudah untuk diopersikan

g. Dapat diopersikan didalam

ruangan

Kelemahan

a. Daya yang dibutuhkan besar

b. Proses persiapan pipa rumit

c. Harga lebih mahal dari alternatif-

alternatif lain

Keempat alternatif tersebut merupakan penyelesaian yang dapat

direalisasikan dalam pembuatan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel,

mempunyai nilai lebih dibandingkan dengan desain awal, baik dari segi efisiensi

dan mobilitas.

4.2.6 Menentukan Biaya Design For Assembly (DFA)

Biaya yang dianalisis merupakan biaya bahan baku dan biaya operasi

perakitan alat pengolah minyak nabati. Tahap ini menganalisa biaya alat pengolah

minyak nabati desain awal dan alternatif perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati yang diterima, sebagai berikut:

1. Boiler,

Harga material alat pengolah minyak nabati didapat dari harga material alat

yang berlaku pada bulan Desember 2009. Biaya alat pengolah minyak nabati

desain awal dapat dilihat pada tabel 4.13.

IV-37

Tabel 4.13 Biaya alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain awal

Komponen Material Kebutuhan Harga satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

Biaya bahan baku Boiler Boiler 150 kg/jam 1 unit 50,000,000.00 50,000,000.00

Besi siku 800 kg 50,000.00 40,000,000.00 Rangka utama Baut 100 buah 15,000.00 1,500,000.00 Pelat CS (4'x8') 1 lembar 2,000,000.00 2,000,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00

Tangki minyak kotor

Temperature gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Pelat CS (4'x8') 1 lembar 2,000,000.00 2,000,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00

Tangki minyak bersih

Temperature gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Filter tekan 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Filter tekan Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa minyak Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Pelat SUS 304 (4'x8') 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Tangki pencampuran katalis Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00

Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Kondensor pencampur katalis Shell coil 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa pencampur katalis Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Pelat SUS 304 (4'x8') 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00

Tangki reaktor

Temperature gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Kondensor

reaktor Shell coil 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa reaktor Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Pelat SUS 304 (4'x8') 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Tangki evaporator 1

Temperature gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa

evaporator 1 Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Kondensor

evaporator 1 Shell tube 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pelat SUS 304 (4'x8') 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Tangki evaporator 2


evaporator 2 Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Kondensor

evaporator 2 Shell tube 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Tangki pencuci Pelat SUS 304 (4'x8') 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00

IV-38

Lanjutan tabel 4.13

Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa tangki pencuci Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00

Tangki pengering vakum


pengering Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa vakum Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Kondensor

vakum Shell 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 1,800,000.00 1,800,000.00 Filter 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Filter produk

Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Pelat CS (4'x8') 1 lembar 2,000,000.00 2,000,000.00 Tangki air

panas Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa air

panas Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa air

pendingin Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Steam header 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Steam header Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Steam trap SS 15 unit 260,000.00 3,900,000.00 Valve SS 60 unit 100,000.00 6,000,000.00 Flange SS 60 unit 100,000.00 6,000,000.00 Reducer SS 5 unit 500,000.00 2,500,000.00 Tee SS 5 unit 500,000.00 2,500,000.00

Pemipaan

Elbow SS 60 unit 100,000.00 6,000,000.00 Kabel NYY (4x6) mm2

100 meter 22,500.00 2,250,000.00

Kabel NYYHY (4x2.5) mm

100 meter 25,000.00 2,500,000.00

Kontaktor 3 Phase 13 unit 50,000.00 650,000.00 Tombol tekan 14 unit 50,000.00 700,000.00 Pengaman MCB 3 Phase

1 unit 50,000.00 50,000.00

Pengaman MCCB 3 Phase

13 unit 50,000.00 650,000.00

Subdistribution panel

TOR 14 unit 50,000.00 700,000.00 Jumlah biaya bahan baku : 300,000,000.00

Biaya operasi Pemasangan peralatan

Perkakas perakitan 204 menit 25,000.00 5,100,000.00

Jumlah biaya operasi : 5,100,000.00 Total biaya bahan baku + biaya operasi : 305,100,000.00

Tabel 4.13 dapat dilihat biaya alat pengolah minyak nabati desain awal yaitu

sebesar Rp 305.100.000 yang didapat dari biaya bahan baku sebesar Rp

300.000.000 dan biaya operasi sebesar Rp 5.100.000.

IV-39

2. Ultrasonik,

Harga material perancangan ulang alat pengolah minyak nabati didapat dari

harga material alat yang berlaku pada bulan Desember 2009. Analisis biaya

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dibuat berdasarkan empat

alternatif yang diterima, yaitu:

a. Alternatif III,

Alternatif III merupakan kombinasi komponen tangki minyak stainless

steel, tangki katalis stainless steel, pompa sentrifugal kapasitas rendah

stainless steel, reaktor ultrasonik double pipe stainless steel, static stirrer

stainless steel, pipa stainless steel, dan rangka apollo steel. Biaya

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati alternatif III dapat dilihat

pada tabel 4.14.

Tabel 4.14 Biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati (alternatif III)


Jumlah (Rp)

Biaya bahan baku Pelat SUS 304 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Heater 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00

Tangki minyak

Temperature gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Pelat SUS 304 1 lembar 2,500,000.00 2,500,000.00 Pengaduk 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Tangki katalis

Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00 Reaktor ultrasonik

Double pipe SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa sentrifugal kapasitas rendah

Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Stirrer Static stirrer SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Adaptor Adaptor 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Tranduser ultrasonik

Tranduser ultrasonik 1 unit 20,000,000.00 20,000,000.00

Trafo step down

Trafo step down 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Selang 5 meter 20,000.00 100,000.00 Pipa SS 13 cm 12 unit 50,000.00 600,000.00 Shock sambungan SS 8 unit 50,000.00 400,000.00 Shock siku SS 12 unit 50,000.00 600,000.00 Shock T SS 1 unit 50,000.00 50,000.00 Kran 3 unit 50,000.00 150,000.00

Pemipaan

Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Distribution panel

Kabel NYY (4x6) mm2

10 meter 22,500.00 225,000.00

IV-40

Lanjutan tabel 4.14


17 meter 25,000.00 425,000.00

Kontaktor 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00 Tombol pengaman 1 unit 50,000.00 50,000.00 Termokpel 1 unit 500,000.00 500,000.00 Ampere rmeter 1 unit 500,000.00 500,000.00 Volt meter 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kontrol motor 1 unit 1,000,000.00 1,000,000.00

Pengaman MCB 3 Phase

3 unit 50,000.00 150,000.00

Besi apollo 100 kg 25,000.00 2,500,000.00 Rangka utama Baut besi 60 unit 5,000.00 300,000.00

Jumlah biaya bahan baku : 68,200,000.00 Biaya operasi Pemasangan peralatan

Perkakas perakitan 36 menit 25,000.00 900,000.00

Jumlah biaya operasi : 900,000.00 Total biaya bahan baku + biaya operasi : 69,100,000.00

Tabel 4.14 dapat dilihat biaya perancangan ulang alat pengolah minyak

nabati alternatif III yaitu sebesar Rp 69.100.000 yang didapat dari biaya

bahan baku sebesar Rp 68.200.000 dan biaya operasi sebesar Rp 900.000.

b. Alternatif IV,

Alternatif IV merupakan kombinasi komponen tangki minyak stainless

steel, tangki katalis stainless steel, pompa sentrifugal kapasitas tinggi


stainless steel, pipa stainless steel, dan rangka apollo steel. Biaya

perancangan ulang alat pengolah minyak nabati alternatif IV dapat dilihat

pada tabel 4.15.

Tabel 4.15 Biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati (alternatif IV)


Jumlah (Rp)


Tangki minyak


Tangki katalis

Motor DC 1 unit 2,000,000.00 2,000,000.00 Reaktor ultrasonik Double pipe SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Casing 1 unit 5,500,000.00 5,500,000.00 Pompa sentrifugal kapasitas tinggi Motor AC 1 unit 7,000,000.00 7,000,000.00

IV-41

Lanjutan tabel 4.15

Stirrer Static stirrer SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00

Adaptor Adaptor 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Tranduser ultrasonik

Tranduser ultrasonik 1 unit 20,000,000.00 20,000,000.00

Trafo step down Trafo step down 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00

Selang 5 meter 20,000.00 100,000.00

Pipa SS 13 cm 12 unit 50,000.00 600,000.00 Shock sambungan SS

8 unit 50,000.00 400,000.00

Shock siku SS 12 unit 50,000.00 600,000.00

Shock T SS 1 unit 50,000.00 50,000.00

Kran 3 unit 50,000.00 150,000.00

Pemipaan

Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kabel NYY (4x6) mm2

10 meter 22,500.00 225,000.00


17 meter 25,000.00 425,000.00

Kontaktor 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00

Tombol pengaman 1 unit 50,000.00 50,000.00

Termokpel 1 unit 500,000.00 500,000.00

Ampere rmeter 1 unit 500,000.00 500,000.00

Volt meter 1 unit 500,000.00 500,000.00

Kontrol motor 1 unit 1,000,000.00 1,000,000.00

Distribution panel

Pengaman MCB 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00

Besi apollo 100 kg 25,000.00 2,500,000.00 Rangka utama

Baut besi 60 unit 5,000.00 300,000.00

Jumlah biaya bahan baku : 73,200,000.00

Biaya operasi Pemasangan peralatan Perkakas perakitan 36 menit 25,000.00 900,000.00

Jumlah biaya operasi : 900,000.00

Total biaya bahan baku + biaya operasi : 74,100,000.00


nabati alternatif IV yaitu sebesar Rp 74.100.000 yang didapat dari biaya


c. Alternatif VII,

Alternatif VII merupakan kombinasi komponen tangki minyak stainless

steel, tangki katalis stainless steel, pompa sentrifugal kapasitas rendah


stainless steel, pipa galvanis, dan rangka apollo steel. Biaya alat pengolah

minyak nabati alternatif VII dapat dilihat pada tabel 4.16.

IV-42

Tabel 4.16 Biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati (alternatif VII)


Jumlah (Rp)


Tangki minyak


Tangki katalis


Casing 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Pompa sentrifugal kapasitas rendah Motor AC 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Stirrer Static stirrer SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Adaptor Adaptor 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Tranduser ultrasonik

Tranduser ultrasonik

1 unit 20,000,000.00 20,000,000.00

Trafo step down Trafo step down 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Selang 5 meter 20,000.00 100,000.00 Pipa galvanis 13 cm 12 unit 200,000.00 2,400,000.00 Shock sambungan galvanis

8 unit 200,000.00 1,600,000.00

Shock siku galvanis 12 unit 200,000.00 2,400,000.00 Shock T galvanis 1 unit 200,000.00 200,000.00 Kran 3 unit 100,000.00 300,000.00

Pemipaan

Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kabel NYY (4x6) mm2

10 meter 22,500.00 225,000.00


17 meter 25,000.00 425,000.00

Kontaktor 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00 Tombol pengaman 1 unit 50,000.00 50,000.00 Termokpel 1 unit 500,000.00 500,000.00 Ampere rmeter 1 unit 500,000.00 500,000.00 Volt meter 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kontrol motor 1 unit 1,000,000.00 1,000,000.00

Distribution panel

Pengaman MCB 3 Phase

3 unit 50,000.00 150,000.00





IV-43


nabati alternatif VII yaitu sebesar Rp 74.200.000 yang didapat dari biaya


d. Alternatif VIII,

Alternatif VIII merupakan kombinasi komponen tangki minyak stainless

steel, tangki katalis stainless steel, pompa sentrifugal kapasitas tinggi


stainless steel, pipa galvanis, dan rangka apollo steel. Biaya perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati alternatif VIII dapat dilihat pada tabel

4.17.

Tabel 4.17 Biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati (alternatif VIII)


Jumlah (Rp)


Tangki minyak


Tangki katalis


Casing 1 unit 5,500,000.00 5,500,000.00 Pompa sentrifugal kapasitas tinggi Motor AC 1 unit 7,000,000.00 7,000,000.00 Stirrer Static stirrer SS 1 unit 5,000,000.00 5,000,000.00 Adaptor Adaptor 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Tranduser ultrasonik

Tranduser ultrasonik

1 unit 20,000,000.00 20,000,000.00

Trafo step down Trafo step down 1 unit 2,500,000.00 2,500,000.00 Selang 5 meter 20,000.00 100,000.00 Pipa galvanis 13 cm 12 unit 200,000.00 2,400,000.00 Shock sambungan galvanis

8 unit 200,000.00 1,600,000.00

Shock siku galvanis 12 unit 200,000.00 2,400,000.00 Shock T galvanis 1 unit 200,000.00 200,000.00 Kran 3 unit 100,000.00 300,000.00

Pemipaan

Pressure gauge 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kabel NYY (4x6) mm2 10 meter 22,500.00 225,000.00

Kabel NYYHY (4x2.5 )mm

17 meter 25,000.00 425,000.00

Kontaktor 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00 Tombol pengaman 1 unit 50,000.00 50,000.00 Termokpel 1 unit 500,000.00 500,000.00

Distribution panel

Ampere rmeter 1 unit 500,000.00 500,000.00

IV-44

Lanjutan tabel 4.17

Volt meter 1 unit 500,000.00 500,000.00 Kontrol motor 1 unit 1,000,000.00 1,000,000.00 Pengaman MCB 3 Phase 3 unit 50,000.00 150,000.00






nabati alternatif VII yaitu sebesar Rp 79.200.000 yang didapat dari biaya


Dari keempat alternatif biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati,

alternatif VIII memiliki biaya yang paling mahal yaitu Rp 79.200.000 dan

alternatif III memiliki biaya yang paling murah yaitu Rp 69.100.000.

4.2.7 Pemilihan Alternatif Alat Pengolah Minyak Nabati

Beberapa alternatif perancangan alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel telah diterima, maka perlu dilakukan penyelidikan untuk setiap alternatif

perancangan alat pengolah minyak nabati secara menyeluruh. Tahap pemilihan

alternatif menggunakan matrik perbandingan pasangan (pairwise comparison)

dijelaskan, sebagai berikut:

1. Menyusun kriteria desain,

Krieria desain disusun berdasarkan hasil penelitian yang disetujui pihak pakar.

Terdapat 3 kriteria desain yang digunakan sebagai pertimbangan, sebagai

berikut:

a. Kemudahan dalam pengoperasian,

b. Kecepatan waktu pengoperasian,

c. Pelaksanaan proses,

Pihak pakar adalah orang ahli dalam bidang pengolahan minyak nabati

menjadi biodiesel dari Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir – BATAN,

Serpong.

IV-45

2. Menyusun matrik perbandingan pasangan kriteria desain,

Matrik perbandingan pasangan diperoleh dari penilaian pihak pakar melalui

kuesioner mengenai tingkat kepentingan beberapa pasangan kriteria desain.

Skala penilaian untuk perbandingan pasangan dapat dilihat pada tabel 2.4.

Nilai yang diperoleh dari hasil perbandingan ditabelkan dalam matrik.

Tabel 4.18 Matrik perbandingan pasangan kriteria desain

Kriteria Desain Kemudahan dalam pengopersian

Kecepatan waktu pengoperasian

Pelaksanaan proses

Kemudahan dalam pengopersian 1 2 3

Kecepatan waktu pengoperasian 0.5 1 2

Pelaksanaan proses 0.33 0.5 1

Perhitungan dilakukan dengan menjumlahkan tiap kolom matrik kemudian

mencari matrik normalisasi dengan membagi tiap matrik dengan nilai jumlah

kolom tersebut. Matrik normalisasi digunakan untuk mencari nilai eigenvector

dengan merata-ratakan baris dari matrik normalisasi tersebut.

a. Menjumlahkan tiap kolom matrik,

Penjumlahan tiap kolom matriks kriteria desain.

1 2 3 0.5 1 2

0.333 0.5 1

1.833 3.5 6

b. Mencari matrik normalisasi,

Matriks normalisasi untuk kriteria desain.

1/1.83 = 0.545 2/3.5 = 0.571 3/6 = 0.5 0.5/1.83 = 0.273 1/3.5 = 0.286 2/6 = 0.333 0.33/1.83 = 0.182 0.5/3.5 = 0.143 1/6 = 0.167

c. Mencari nilai eigenvector,

Nilai eigenvector untuk kriteria desain.

0.545 0.571 0.5 0.539 0.273 0.286 0.333 0.297 0.182 0.143 0.167 0.164

1

IV-46

Matrik perbandingan pasangan dipertimbangkan sebagai cukup konsisten jika

CR (rasio konsistensi) kurang dari 10%. Untuk mendapatkan CR terlebih

dahulu harus diketahui λmak. λmak didapatkan dari hasil jumlah kolom matrik

perbandingan pasangan dengan nilai eigenvector tiap kriteria desain.

λmak = (1.83x0.539) + (3.5x0.297) + (6x0.164)

= 3.011

Berdasarkan hasil perhitungan λmak diperoleh nilai 3.01, sehingga nilai indeks

konsistensi (CI) yang diperoleh:

CI =

= 13

3011.3--

= 0.005

Batas inkonsistensi diukur dengan menggunakan rasio konsistensi (CR) yaitu

perbandingan indeks konsistensi dengan nilai pembangkitan random (RI) yang

ditabelkan pada tabel 2.3. Nilai ini bergantung pada orde matrik n. Nilai

matrik n = 3 maka nilai RI = 0.58, nilai rasio konsistensi (CR) yang diperoleh:

CR = RICI

= 58.0

005.0

= 0.0086 (konsisten)

Berdasarkan hasil perhitungan nilai CR adalah 0.0086, bahwa data hasil

kuesioner konsisten. Bobot kriteria desain dapat dilihat pada tabel 4.19.

Tabel 4.19 Bobot kriteria desain

Kriteria Desain Bobot

Kemudahan dalam pengopersian 0.539

Kecepatan waktu pengoperasian 0.297

Pelaksanaan proses 0.164

3. Menyusun matrik perbandingan pasangan alternatif,

Alternatif perancangan alat pengolah minyak nabati yang dipilih adalah desain

awal, alternatif III, alternatif IV, alternatif VII, dan alternatif VIII. Perhitungan

IV-47

dilakukan seperti pada langkah 2 dalam menghitung bobot kriteria desain.

Perhitungan bobot alternatif berdasarkan kriteria desain, sebagai berikut:

· Kemudahan dalam pengoperasian

Penentuan nilai di dalam setiap kolom matrik meminta penilaian dari pihak

pakar berdasarkan keterangan, sebagai berikut:

1. Desain awal memiliki kemudahan dalam pengoperasian yang lebih rumit

dibandingakan semua alternatif desain.

2. Alternatif VIII memiliki kemudahan dalam pengoperasian yang lebih

mudah dibandingkan desain awal.

3. Alternatif III, IV, dan VII memiliki kemudahan dalam pengoperasian yang

lebih mudah dibandingkan alternatif VIII. Sedangakan ketiga alternatif

tersebut memiliki kemudahan dalam pengoperasian yang sama.

Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria kemudahan

dalam pengoperasian dapat dilihat pada tabel 4.20.

Tabel 4.20 Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria kemudahan dalam pengoperasiaan

Desain Desain awal

Alternatif III

Alternatif IV

Alternatif VII

Alternatif VIII

Desain awal 1 0.2 0.2 0.2 0.333

Alternatif III 5 1 1 1 2

Alternatif IV 5 1 1 1 2

Alternatif VII 5 1 1 1 2

Alternatif VIII 3 0.5 0.5 0.5 1

a. Menjumlahkan tiap kolom matriks,

Penjumlahan tiap kolom matriks untuk kriteria kemudahan dalam

pengoperasian.

1 0.2 0.2 0.2 0.333 5 1 1 1 2 5 1 1 1 2 5 1 1 1 2 3 0.5 0.5 0.5 1 19 3.7 3.7 3.7 7.333

b. Mencari matriks normalisasi,

Matriks normalisasi untuk kriteria kemudahan dalam pengoperasian.

IV-48

1/19 = 0.053 0.2/3.7 = 0.054 0.2/3.7 = 0.054 0.2/3.7 = 0.054 0.333/7.333 = 0.045 5/19 = 0.263 1/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 2/7.333 = 0.273 5/19 = 0.263 1/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 2/7.333 = 0.273 5/19 = 0.263 1.0/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 1/3.7 = 0.270 2/7.333 = 0.273 3/19 = 0.158 0.5/3.7 = 0.135 0.5/3.7 = 0.135 0.5/3.7 = 0.135 1/7.333 = 0.136


Eigenvector untuk kriteria kemudahan dalam pengoperasian.

0.053 0.054 0.054 0.054 0.045 0.052 0.263 0.270 0.270 0.270 0.273 0.269 0.263 0.270 0.270 0.270 0.273 0.269 0.263 0.270 0.270 0.270 0.273 0.269 0.158 0.135 0.135 0.135 0.136 0.140

1

λmak = (19x0.052) + (3.7x0.269) + (3.7x0.269) + (3.7x0.269) + (7.333x0.14)

= 5.001

Berdasarkan hasil perhitungan λmak diperoleh nilai 5.001, sehingga nilai indeks

konsistensi (CI) yang diperoleh:

CI =

= 15

5001.5--

= 0.00025

Nilai RI untuk n = 5 adalah 1.12, nilai rasio konsistensi (CR) yang diperoleh:

CR = RICI

= 12.1

00025.0

= 0.00022 (konsisten)

Berdasarkan hasil perhitungan nilai CR adalah 0.00022, bahwa data untuk

kriteria kemudahan dalam pengoperasian konsisten.

· Kecepatan waktu pengoperasian



1. Desain awal memiliki kecepatan waktu pengoperasian yang lebih lama


IV-49

2. Alternatif III dan VII memiliki kecepatan waktu pengoperasian yang lebih

cepat dibandingkan desain awal. Sedangakan kedua alternatif tersebut

memiliki kecepatan waktu pengoperasian yang sama.

3. Alternatif IV dan VIII memiliki kecepatan waktu pengoperasian yang

lebih cepat dibandingkan alternatif III dan VII. Sedangakan kedua

alternatif tersebut memiliki kecepatan waktu pengoperasian yang sama.

Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria kecepatan waktu

pengoperasian dapat dilihat pada tabel 4.21.

Tabel 4.21 Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria kecepatan waktu pengoperasiaan

Desain Desain awal

Alternatif III

Alternatif IV

Alternatif VII

Alternatif VIII

Desain awal 1 0.333 0.2 0.333 0.2

Alternatif III 3 1 0.6 1 0.6

Alternatif IV 5 1.667 1 1 1

Alternatif VII 3 1 1 1 0.6

Alternatif VIII 5 1.667 1 1.667 1


Penjumlahan tiap kolom matriks untuk kriteria kecepatan waktu

pengoperasian.

1 0.333 0.2 0.333 0.2 3 1 0.6 1 0.6 5 1.667 1 1 1 3 1 1 1 0.6 5 1.667 1 1.667 1 17 5.667 3.8 5 3.4


Matriks normalisasi untuk kriteria kecepatan waktu pengoperasian.

1/17 = 0.059 0.333/5.67 = 0.059 0.2/3.8 = 0.053 0.333/5 = 0.067 0.2/3.4 = 0.059 3/17 = 0.176 1/5.667= 0.176 0.6/3.8= 0.158 1/5 = 0.2 0.6/3.4 = 0.176 3/17 = 0.294 1.67/5.667= 0.294 1/3.8 = 0.263 1/5 = 0.2 1/3.4 = 0.294 3/17 = 0.176 1/5.667 = 0.176 1/38 = 0.263 1/5 = 0.2 0.6/3.4 = 0.176 5/17 = 0.294 1.67/5.667= 0.294 1/3.8 = 0.263 1.667/5 = 0.333 1/3.4 = 0.294


Eigenvector untuk kriteria kecepatan waktu pengoperasian.

IV-50

0.059 0.059 0.053 0.067 0.059 0.059 0.176 0.176 0.158 0.2 0.176 0.177 0.294 0.294 0.263 0.2 0.294 0.269 0.176 0.176 0.263 0.2 0.176 0.199 0.294 0.294 0.263 0.333 0.294 0.296

1

λmak = (17x0.059) + (5.667x0.177) + (3.8x0.269) + (5x0.199) + (3.4x0.296)

= 5.032

Berdasarkan hasil perhitungan λmaks diperoleh nilai 5.032, sehingga nilai

indeks konsistensi (CI) yang diperoleh:

CI =

= 15

5032.5--

= 0.008


CR = RICI

= 12.1008.0

= 0.007 (konsisten)


kriteria kecepatan waktu pengoperasian konsisten.

· Pelaksanaan proses



1. Desain awal memiliki pelaksanaan proses yang lebih rendah


2. Alternatif III dan VII memiliki pelaksanaan proses yang lebih tinggi

dibandingkan desain awal. Sedangakan kedua alternatif tersebut memiliki

pelaksanaan proses yang sama.

3. Alternatif IV dan VIII memiliki pelaksanaan proses yang lebih tinggi

dibandingkan alternatif III dan VII. Sedangakan kedua alternatif tersebut

memiliki pelaksanaan proses yang sama.

IV-51

Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria pelaksanaan

proses dapat dilihat pada tabel 4.22.

Tabel 4.22 Matrik perbandingan pasangan alternatif berdasarkan kriteria pelaksanaan proses

Desain Desain awal

Alternatif III

Alternatif IV

Alternatif VII

Alternatif VIII

Desain awal 1 0.333 0.2 0.333 0.2

Alternatif III 3 1 0.6 1 0.6

Alternatif IV 5 1.667 1 1 1

Alternatif VII 3 1 1 1 0.6

Alternatif VIII 5 1.667 1 1.667 1


Penjumlahan tiap kolom matriks untuk kriteria pelaksanaan proses.

1 0.333 0.2 0.333 0.2 3 1 0.6 1 0.6 5 1.667 1 1 1 3 1 1 1 0.6 5 1.667 1 1.667 1 17 5.667 3.8 5 3.4


Matriks normalisasi untuk kriteria pelaksanaan proses.

1/17 = 0.059 0.333/5.67 = 0.059 0.2/3.8 = 0.053 0.333/5 = 0.067 0.2/3.4 = 0.059 3/17 = 0.176 1/5.667= 0.176 0.6/3.8= 0.158 1/5 = 0.2 0.6/3.4 = 0.176 3/17 = 0.294 1.67/5.667= 0.294 1/3.8 = 0.263 1/5 = 0.2 1/3.4 = 0.294 3/17 = 0.176 1/5.667 = 0.176 1/38 = 0.263 1/5 = 0.2 0.6/3.4 = 0.176 5/17 = 0.294 1.67/5.667= 0.294 1/3.8 = 0.263 1.667/5 = 0.333 1/3.4 = 0.294


Eigenvector untuk kriteria pelaksanaan proses.

0.059 0.059 0.053 0.067 0.059 0.059 0.176 0.176 0.158 0.2 0.176 0.177 0.294 0.294 0.263 0.2 0.294 0.269 0.176 0.176 0.263 0.2 0.176 0.199 0.294 0.294 0.263 0.333 0.294 0.296

1

λmak = (17x0.059) + (5.667x0.177) + (3.8x0.269) + (5x0.199) + (3.4x0.296)

= 5.032

IV-52

Berdasarkan hasil perhitungan λmaks diperoleh nilai 5.032, sehingga nilai

indeks konsistensi (CI) yang diperoleh:

CI =

= 15

5032.5--

= 0.008


CR = RICI

= 12.1008.0

= 0.007 (konsisten)


kriteria pelaksanaan proses konsisten.

Bobot alternatif kemudian diringkas dalam matrik preferensi. Matrik

preferensi alternatif berdasarkan kriteria desain dapat dilihat pada tabel 4.23.

Tabel 4.23 Matrik preferensi alternatif berdasarkan kriteria desain

Kriteria Desain Desain Kemudahan dalam

pengopersian Kecepatan waktu

pengoperasian Pelaksanaan

proses Desain awal 0.052 0.059 0.059 Alternatif III 0.269 0.177 0.177 Alternatif IV 0.269 0.269 0.269 Alternatif VII 0.269 0.199 0.199 Alternatif VIII 0.140 0.296 0.296

4. Menghitung bobot keseluruhan alternatif,

Menghitung bobot keseluruhan alternatif dengan cara mengalikan bobot

kriteria desain (tabel 4.19) dengan matrik preferensi (tabel 4.23) kemudian

menjumlahkan bobot keseluruhannya.

Desain awal = (0.539x0.052) + (0.297x0.059) + (0.164x0.059) = 0.0552

Alternatif III = (0.539x0.269) + (0.297x0.177) + (0.164x0.177) = 0.2267

Alternatif IV = (0.539x0.269) + (0.297x0.269) + (0.164x0.269) = 0.2692

Alternatif VII = (0.539x0.269) + (0.297x0.199) + (0.164x0.199) = 0.2369

Alternatif VIII = (0.539x0.140) + (0.297x0.296) + (0.164x0.296) = 0.2119

IV-53

Grafik hasil perhitungan bobot keseluruhan alternatif dapat dilihat pada

gambar 4.13.

Gambar 4.13 Bobot keseluruhan alternatif

Gambar 4.13 menunjukkan bahwa alternatif IV memiliki bobot keseluruhan

tertinggi dengan nilai 0.2692 dan desain awal memiliki bobot keseluruhan

terendah dengan nilai 0.0552.

5. Merangking alternatif keputusan,

Bobot keseluruhan alternatif diketahui maka selanjutnya merangking alternatif

berdasarkan nilai terbesar ke nilai terkecil. Rangking alternatif desain dapat

dilihat pada tabel 4.24.

Tabel 4.24 Rangking alternatif desain

Desain Bobot Keseluruhan

Alternatif IV 0.2692

Alternatif VII 0.2369

Alternatif III 0.2267

Alternatif VIII 0.2119

Desain awal 0.0552

Berdasarkan tabel 4.24 diatas dapat dilihat bahwa alternatif IV berada di

rangking pertama dengan skor 0.2692, diikuti oleh alternatif VII dengan skor

0.2369 pada rangking kedua, alternatif III dengan skor 0.2267 pada rangking

ketiga, alternatif VIII dengan skor 0.2119 pada rangking keempat, dan desain

awal dengan skor 0.0552 pada rangking terakhir. Alternatif yang dipilih dalam

perancangan ulang adalah alternatif IV.

IV-54

4.2.8 Rekayasa Nilai Alat Pengolah Minyak Nabati Menjadi Biodiesel

Perancangan alat pengolah minyak nabati terbaik selesai dalam pengertian

bahwa tahap perancangan akan memasuki tahap implementasi, maka dilakukan

estimasi dan analisa nilai. Estimasi nilai untuk menaksir tingkat nilai tambah

(added value) desain alat pengolah minyak nabati, sebagai berikut:

1. Boiler,

Manfaat fungsi performansi, keuntungan atau kebanggaan yang dinyatakan

dengan nilai moneter alat pengolah minyak nabati desain awal, yaitu:

Manfaat fungsi performansi = 0.0552

V = CP

= 305100000

0552.0

= 1.81 x 10-10

2. Ultrasonik,

Manfaat fungsi performansi, keuntungan atau kebanggaan yang dinyatakan

dengan nilai moneter alternatif desain alat pengolah minyak nabati, yaitu:

Manfaat fungsi performansi = 0.2692

V = CP

= 74100000

0.2692

= 3.63 x 10-9

Pada perhitungan diatas alat pengolah minyak nabati desain awal (boiler)

mendapat nilai 1.81 x 10-10. Sedangakan alternatif desain alat pengolah minyak

nabati (ultrasonik) mendapat nilai 3.63 x 10-9. Sehingga tingkat nilai tambah

alternatif desain alat pengolah minyak nabati (ultrasonik) lebih baik daripada

desain awal (boiler). Perbandingan added value alat pengolah minyak nabati

menjadi biodiesel dapat dilihat pada gambar 4.13.

IV-55

Gambar 4.14 Perbandingan added value alat pengolah minyak nabati

Gambar 4.14 dapat dilihat bahwa alternatif desain alat pengolah minyak

nabati (ultrasonik) lebih tinggi dibandingkan desain awal (boiler) dengan nilai

3.63 x 10-9.

4.2.9 Spesifikasi Komponen Alat Pengolah Minyak Nabati

Spesifikasi komponen penyusun alternatif desain alat pengolah minyak

nabati yang dipilih dijelaskan, sebagai berikut:

1. Tangki minyak

Fungsi : Menyimpan bahan baku minyak nabati

Bentuk : Tangki silinder tegak berpengaduk, berpenutup datar,

dan berdasar torispherical dengan dilengkapi heater

Bahan material : Pelat stainless SUS 304

Jumlah : 1 unit

Tinggi tangki : 100 cm

Diameter : 50 cm

Kapasitas tangki : 100 liter

Jenis heater : electric heater

Daya heater : 1500 Watt

Temperatur operasi : 70o C – 80o C

Pengontrol suhu : programmable temperature control Autronics

Jenis pengaduk : dinamik stirrer dengan penggerak motor

Kecepatan putaran : 10 rpm

IV-56

Gambar 4.15 Spesifikasi tangki minyak

Keterangan gambar 4.15 beserta fungsinya, yaitu:

1. Motor, digunakan sebagai penggerak pengaduk dan berdaya listrik.

2. Pengaduk, digunakan untuk menghomogenkan minyak dalam tangki.

3. Kontrol suhu, digunakan untuk mengatur suhu dalam tangki.

4. Pemanas (heater), digunakan sebagai pemanas dan berdaya listrik.

5. Kontrol fluida, digunakan untuk mengendalikan banyaknya minyak yang

masuk dalam tangki.

6. Baling-baling pengaduk, digunakan untuk mengaduk minyak dalam

tangki.

7. Inlet fluida, digunakan untuk memasukkan minyak dalam tangki.

8. Pipa keluar (outlet pipe), digunakan untuk mengeluarkan minyak dari

tangki.

2. Tangki katalis

Fungsi : Menyimpan dan mencampur bahan baku katalis

(metanol dan NaOH)

Bentuk : Tangki silinder tegak berpengaduk, berpenutup datar,

dan berdasar torispherical dengan dilengkapi heater

Bahan material : Pelat stainless SUS 304

Jumlah : 1 unit

1

2

3

4

5 6 7 8

IV-57

Tinggi tangki : 50 cm

Diameter : 30 cm

Kapasitas tangki : 25 liter

Jenis pengaduk : dinamik stirrer dengan penggerak motor


Gambar 4.16 Spesifikasi tangki katalis


1. Motor, digunakan sebagai penggerak pengaduk dan berdaya listrik.

2. Pengaduk, digunakan untuk menghomogenkan minyak dalam tangki.

3. Kontrol fluida, digunakan untuk mengendalikan banyaknya minyak yang

masuk dalam tangki.

4. Baling-baling pengaduk, digunakan untuk mengaduk minyak dalam

tangki.

5. Inlet fluida, digunakan untuk memasukkan minyak dalam tangki.

6. Pipa keluar (outlet pipe), digunakan untuk mengeluarkan minyak dari

tangki.

3. Pompa

Fungsi : Mempercepat pengaliran fluida dalam komponen proses

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya pompa : 220 V, 4.3 A

1

2

3

4 5 6

IV-58


Kapasitas pompa : > 60 m3 /jam

Gambar 4.17 Spesifikasi pompa

4. Reaktor ultrasonik

Fungsi : Tempat terjadinya proses reaksi.

Jenis : Double pipe

Bahan material : Stainless SUS 304

Jumlah : 1 unit

Daya ultrasonik : 500 W

Frekuensi ultrasonik : 20 kHz

Amplitudo : 220 V

Gambar 4.18 Spesifikasi reaktor ultrasonic

3

2

1

4

IV-59


1. Inlet pipe, digunakan untuk memasukkan minyak dalam reaktor.

2. Pipa pendingin, digunakan untuk mendinginkan minyak dalam reaktor.

3. Pipa kavitasi, digunakan untuk proses kavitasi oleh ultrasonik yang tidak

lain adalah proses reaksi pembentukkan biodiesel.

4. Outlet pipe, digunakan untuk mengeluarkan minyak dalam reaktor.

5. Stirrer

Fungsi : Tempat pencampuran bahan baku minyak nabati dan

katalis

Jenis : Static stirrer

Bahan material : Plat stainless SUS 304

Jumlah : 1 unit

Efisiensi campuran : 75 %

Gambar 4.19 Spesifikasi stirrer

6. Pipa

Fungsi : Menghubungkan dan mengalirkan fluida ke komponen

proses

Bahan material : Pipa Stainless SUS 304

Jumlah : 12 unit

IV-60

Gambar 4.20 Spesifikasi pipa

7. Shock siku

Fungsi : Menghubungkan dan mengalirkan fluida ke komponen

proses


Jumlah : 12 unit

Gambar 4.21 Spesifikasi shock siku

8. Shock T

Fungsi : Menghubungkan dan mengalirkan fluida dari tangki

minyak dan tangki katalis ke stirrer


Jumlah : 1 unit

Gambar 4.22 Spesifikasi shock T

IV-61

9. Kran

Fungsi : Mengatur banyaknya fluida yang masuk dan keluar

Bahan material : Stainless SUS 304

Jumlah : 3 unit

Sistem kerja : Manual dengan tuas

Gambar 4.23 Spesifikasi kran

10. Rangka

Fungsi : Tempat penyangga komponen-komponen proses

Bentuk : Persegi panjang dengan dilengkapi roda

Bahan material : Besi apollo

Jumlah : 1 unit

Tebal rangka : 5 cm

Diameter roda : 6 cm

Ukuran siku : 4 x 6 cm

Alas : Triplek dengan ketebalan 1 cm

IV-i

Gambar 4.24 Spesifikasi rangka

Penyesuaian dimensi disesuaikan kebutuhan alat pengolah minyak nabati

dengan ultrasonik. Alternatif desain alat pengolah minyak nabati dapat dilihat

pada gambar 4.25.

Gambar 4.25 Alternatif desain alat pengolah minyak nabati

IV-ii


Bab ini membahas tentang analisis dan interpretasi hasil penelitian yang

telah dikumpulkan dan diolah pada bab sebelumnya. Analisis dan interprestasi

hasil tersebut diuraikan dalam sub bab dibawah ini.

5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN

Analisis hasil penelitian perlu dilakukan untuk menelaah hasil yang telah

diperoleh dari penelitian. Pada sub bab ini diuraikan mengenai analisis terhadap

hasil pengumpulan dan pengolahan data penelitian.

5.1.1 Analisis Identifikasi Komponen Alat Pengolah Minyak Nabati

Pada tahap identifikasi alat pengolah minyak nabati desain awal (boiler)

terdapat 31 komponen dengan total waktu perakitan 204 menit dan total prioritas

waktu perakitan 1. Sedangkan untuk identifikasi perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati menghasilkan 4 macam komponen yaitu komponen mekanik,

komponen kontrol, komponen elektrik, dan komponen plumbing.

Tahap mengidentifikasi komponen perancangan ulang alat pengolah

minyak nabati dilakukan dengan mensubtitusi penggunaan boiler dan ultrasonik

sehingga komponen yang berfungsi menguapkan excess metanol dalam minyak

seperti, tangki evaporator, pompa evaporator, kondensor, dan steam header

dihilangkan. Komponen proses washing dan proses drying juga dihilangkan

karena ultrasonik dapat digunakan dalam proses washing dan proses drying.

5.1.2 Analisis Pembangkitan Alternatif Atas Fungsi Alat Pengolah Minyak Nabati

Pembangkitan alternatif atas fungsi menghasilkan alternatif komponen

perancangan alat pengolah minyak nabati. Alternatif komponen dibangkitkan dan

disesuaikan dengan teknologi yang digunakan dalam perancangan ulang.

Tahap pembangkitan alternatif atas komponen dalam penelitian

menghasilkan 7 alternatif komponen dan bahan yang dapat dikembangkan yaitu,

komponen tangki minyak, komponen tangki katalis, komponen pompa, komponen

reaktor ultrasonik, komponen stirrer, komponen pipa, dan komponen rangka.

IV-iii

5.1.3 Analisis Evaluasi Komponen Dalam Fungsi Alat Pengolah Minyak Nabati

Nilai efisiensi untuk alat pengolah minyak desain awal (boiler) yaitu 0.44

dan nilai efisiensi untuk perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

(ultrasonik) yaitu 0.83. Nilai ini menunjukkan bahwa desain perancangan ulang

lebih baik dari desain awal berdasarkan nilai efisiensinya.

Metode design for assembly nilai efisiensi rancangan didapat dengan

mempertimbangkan waktu operasi dan komponen yang ada. Waktu operasi

diperoleh dari hasil pengukuruan waktu handling dan waktu insertion secara

manual dengan menggunakan alat ukur waktu (stopwatch).

Implementasi penggunaan metode design for assembly untuk penelitian

ini kurang efektif karena perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel ini masih bersifat usulan sehingga dalam menentukkan waktu operasi

dengan diseragamkan waktu operasi pada desain awal dan mempertimbangkan

bentuk dan ukuran komponen.

Biaya perancangan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel desain

awal (boiler) yaitu sebesar Rp 305.100.000. Biaya perancangan ulang alat

pengolah minyak nabati menjadi biodiesel (ultrasonik) alternatif III yaitu sebesar

Rp 69.100.000, untuk alternatif IV yaitu sebesar Rp 74.100.000, untuk alternatif

VII yaitu sebesar Rp 74.200.000, dan untuk alternatif VIII yaitu sebesar

Rp 79.200.000.

5.1.4 Analisis Pemilihan Alternatif Alat Pengolah Minyak Nabati

Ada 3 kriteria yang menjadi dasar dalam pemilihan alternatif alat pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel yaitu, kemudahan dalam pengoperasian,

kecepatan waktu pengoperasian, dan pelaksanaan proses. Kriteria kemudahan

dalam pengoperasian merupakan kriteria yang paling dominan dengan nilai bobot

0.539. Alternatif IV menempati peringkat pertama dengan nilai bobot keseluruhan

0.2692, alternatif VII dengan nilai bobot keseluruhan 0.2369 pada rangking

kedua, alternatif III dengan nilai bobot keseluruhan 0.2267 pada rangking ketiga,

alternatif VIII dengan nilai bobot keseluruhan 0.2119 pada rangking keempat, dan

desain awal dengan nilai bobot keseluruhan 0.0552 pada rangking terakhir.

Alternatif yang dipilih dalam perancangan ulang adalah alternatif IV.

IV-iv

Implementasi penggunaan matriks perbandingan pasangan (pairwise

comparison) dalam penelitian ini belum sesuai karena hanya menggunakan satu

responden. Dasar dari matrik perbandingan pasangan itu sendiri adalah

membandingakan tiap alternatif keputusan berdasarkan beberapa responden untuk

mencari alternatif keputusan yang konsistensi. Hal ini bukan masalah serius

karena sedikit nilai konsistensi masih dapat diterima selama memenuhi syarat CR

kurang dari 10%.

5.2 INTERPRETASI HASIL PENELITIAN

Hasil perancangan ulang alat pengolah minyak nabati dengan ultrasonik

dapat memudahkan pengoperasian, mempercepat waktu pengoperasian, dan

memudahkan pelaksanaan proses. Nilai efisiensi (E) alat pengolah minyak desain

awal adalah 0.44 dengan waktu perakitan 204 menit dan biaya perakitan

Rp 5.100.000. Nilai efisiensi perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

adalah 0.83 dengan waktu perakitan 36 menit dan biaya perakitan Rp 900.000.

Hal ini menunjukkan bahwa perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

memiliki tingkat kemudahan pengoperasian, waktu pengoperasian, dan

pelaksanaan proses yang lebih baik dibandingkan desain awal.

Biaya perancangan alat pengolah minyak nabati desain awal sebesar

Rp 305.100.000 sedangkan biaya perancangan ulang alat pengolah minyak nabati

alternatif IV sebesar Rp 74.100.000. Hal ini menunjukkan bahwa perancangan

ulang alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel memiliki biaya perancangan

lebih murah.

Interpretasi hasil perhitungan added value untuk alat pengolah minyak desain awal (boiler) adalah 1.81 x 10-10 sedangkan perancangan ulang alat pengolah minyak nabati (ultrasonik) adalah 3.63 x 10-9. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat penambahan nilai untuk desain perancangan ulang alat pengolah minyak nabati lebih baik dari desain awal.

IV-v


Bab ini merupakan bagian terakhir yang membahas tentang kesimpulan

yang diperoleh serta usulan atau saran untuk pengembangan penelitian lebih

lanjut. Penjelasan dari kesimpulan dan saran tersebut diuraikan pada pada sub

bab di bawah ini.

6.1 KESIMPULAN

Bagian kesimpulan ini merupakan jawaban atas tujuan penelitian yang

telah ditetapkan sebelumnya, berdasarkan hasil pengumpulan, pengolahan, dan

analisis data yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan, sebagai berikut:

1. Alat yang dirancang dalam penelitian ini adalah alat pengolah minyak nabati

menjadi biodiesel menggunakan metode design for assembly (DFA). Dengan

metode design for assembly (DFA) penggunaan komponen yang banyak

dalam desain awal dapat diminimasi, sehingga biaya perancangan lebih murah

dan waktu perakitan lebih singkat. Dalam metode design for assembly (DFA)

ini juga mensubtitusi penggunaan boiler dengan teknologi ultrasonik.

2. Pada desain awal alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel didapatkan

nilai efisiensi yaitu 0.44, waktu perakitan 204 menit, dan biaya perancangan

Rp 305.100.000. Perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel didapatkan nilai efisiensi yaitu 0.83, waktu perakitan 36 menit, dan

biaya perancangan Rp 74.100.000. Alternatif desain pengembangan alat

pengolah minyak nabati yang dipilih yaitu desain alternatif IV, karena desain

tersebut memiliki nilai performansi yang lebih baik dibandingkan desain

alternatif lainnya dengan nilai performansi 0.2692 sedangkan desain awal

memiliki nilai performansi 0.0552. Hasil perhitungan added value didapatkan

nilai (V) untuk perancangan ulang alat pengolah minyak nabati menjadi

biodiesel yaitu 3.63 x 10-9 sedangakan untuk desain awal yaitu 1.81 x 10-10.

6.2 SARAN

IV-vi

Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian untuk langkah

pengembangan atau penelitian selanjutnya, sebagai berikut:

1. Perancangan alat pengolah minyak nabati menjadi biodiesel ini masih bersifat

usulan, sehingga masih perlu dilakukan penelitian dan pengujian lebih lanjut

terhadap alat ini setelah diaplikasikan.

2. Penelitian selanjutnya disarankan merancang alat pengolah minyak nabati

menjadi biodiesel yang lebih detail mengenai spesifikasi peralatan, proses

pengoperasian, dan mekanisme alat tersebut.

IV-vii

DAFTAR PUSTAKA

Adi Kurniawan P., 2008. Pengembangan Sepeda Flexi Dengan Metode DFA. Thesis Sarjana-2: Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Danardono AS., dkk, 2008. Perancangan dan Pengembangan Vaccine Carrier Box Menggunakan Model Design For Assembly (DFA). Jurnal Teknologi: Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Jakarta.

Balai Riset Desain dan Sistem Teknologi, 2005. Laporan Akhir Kajian Strategi Pengembangan Industri Biodiesel dalam Rangka Pemenuhan Target Penggunaan Biodiesel Sebagai Landmark Energi. Jakarta: Balai Riset Desain dan Sistem Teknologi, BPPT.

Balai Riset Desain dan Sistem Teknologi, 2008. Membangun Pabrik Biodiesel Skala Kecil. Jakarta: Penebar Swadaya.

Boothroyd G., Dewhurst D., dan Knight W., 1994. Product Design for Manufacture and Assembly, Wakefield: Marcel Dekker.

Bradshaw G.B. dan Meuly W.C., 1944. Preparation of Detergent. US Patent Office 2,360,844.

Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi, 2007. Kebijakan Subtitusi BBM dengan Biofuel. Presentasi Seminar Biofuel Expedition 2007, Yogyakarta.

Freedman B., Pryde E.H., dan Mounts T.L., 1984. Variables Affecting The Yields of Fatty Esters from Transesterfied Vegetable Oils.

Lewis W. dan Samuel A., 1989. Fundamentals of Engineering Design, Tokyo: Prentice Hall.

Miles Lawrence D., 1972. Techniques of Value Analysis and Engineering, 2nd Edition. New York: Mc Graw – Hill Book Company.

Mittlebatch M. dan Remschmidt C., 2004. Biodiesel, The Comprehensive Handbook. Vienna: Boersedruck Ges.m.b.H.

Paramita D., 2007. Usulan Perancangan Pada Desain Knee Ankle Foot Orthosis (KAFO) Dengan Pendekatan Metode FAST (Function Analysis System Technique). Skripsi Sarjana-1: Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

IV-viii

Roy Bernard, 1991. The Outrangking Approach The Foundations of Electre Methods. Journal Theory and Decision: Springer Netherlands.

Saaty Thomas L., 1991. The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Alocation, 2nd Edition. Pennsylvania: RWS Publications.

Soerawidjaja Tatang H., 2006. Fondasi - Fondasi Ilmiah dan Keteknikan dari Teknologi Pembuatan Biodiesel. Handout Seminar Nasional “Biodesel Sebagai Energi Alternatif Masa Depan”: Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Susilo Bambang, 2008. Model Kinetik Aplikasi Gelombang Ultrasonik untuk Produksi Biodiesel. Makalah Oral: Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya, Malang.

Susilo Bambang, 2008. Aplikasi Gelombang Ultrasonik Untuk Pengolahan Biodiesel Dari Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.). Malang: Bayumedia Publishing.

Untoro P., Teknologi Ultrasonik Untuk Biodiesel, URL: http:// (http://pudjiuntoro.wordpress.com/). [Online, accessed 3 April 2009].

Wahjudi D., 1999. Penilaian Desain Produk Dengan Assembly Analysis and Line Balancing Spreadsheet dan Ullman 13 Guidelines Untuk Meningkatkan Kinerja Perakitan. Jurnal Teknik Mesin 1: Universitas Kristen Petra, Surabaya.

Widodo I.D., 2005. Perencanaan Dan Pengembangan Produk. Yogyakarta: UII Press.

Zandy A., dkk, 2007. Intensifikasi Proses Produksi Biodiesel. Lomba Karya Ilmiah Mahasiswa ITB Bidang Energi Penghargaan PT. Rekayasa Industri, Bandung.

Zimmerman L.W., dan Hart G.D., 1982. Value Engineering: Apractical Approach For Owwer, Designers and Contractors. New York: Van Nostrand Reinhold Company.

Standar Nasional Indonesia SNI 04-7182-2006

http://www.energyefficiencyasia.org/

http://www.journeytoforever.com/

http://www.ulrich-eppinger.net/

PERANCANGAN PERAKITAN ALAT PRODUKSI …... · Judul tugas akhir : Perancangan Perakitan Alat Produksi Biodiesel Dengan ... biarkan orang lain menghinamu tetapi bagiku kau tetap komputer

Documents