Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Teknologi Pemotong Ranting Portable dengan Sistem Hidrolik Mini
Latar Belakang Secara menyeluruh Indonesia merupakan daerah tropis dan mempunyai curah hujan yang baik, serta negara yang memiliki daerahdaerah yang banyak ditumbuhi pepohonan dan beranekaragam jenis tanaman yang tidak dijumpai di tempat- tempat lain. Dalam kemajuan dan perkembangan teknologi, pepohonan sering juga dipakai sebagai penghijauan jalan-jalan serta untuk penghias rumah dan pemukiman yang secara estetika dapat memberikan kesan indah, hidup dan segar. Untuk mendapatkan kesan tersebut dibutuhkan maintenanceyang baik untuk penataannya. Pemotongan ranting–ranting diperlukan menghilangkan
kesan
sehingga dalam
pelaksanaannya dibutuhkan alat yang
safety,
mudah
semrawut
penggunaannya,
dan
dan
tidak
untuk
efisien.
tertata,
Dalam
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
penanganannya
sering
terkendala
dalam
pemotongan ranting–ranting yang dianggap tidak diperlukan, sehingga yang sering terjadi adalah pemotongan dahan pohon yang mengakibatkan rusaknya ekosistem pohon serta merusak dari segi estetika. Di dalam Agenda Riset Nasional tahun 2006 – 2009 jelas dikemukakan bahwa negara sedang mengalami krisis energi, yang berdampak diperlukan teknologi dan pemanfaatan energi alternatif sebagai pengganti energi yang telah ada. Mobilitas sumber daya IPTEK Nasional menjadi sangat penting oleh karena terbatasnya sumber daya tersebut dan besarnya tantangan bangsa yang perlu dijawab melalui pembangunan dan pengembangan IPTEK. Pemanfaatan energi internal manusia
yang
terfasilitasikan
dengan
teknologi
hidrolik
mini
merupakan alternatif solusi untuk menghadapi keterbatasan dan pengembangan teknologi berbasis Industri Kecil. Terdesainnya alat tersebut juga mempertimbangkan ergonomi dan antropometri manusia yang harapannya menjadi teknologi / alat yang aplikatif guna menunjang serta mempermudah dalam hal pemotongan ranting pohon. Meskipun luas daratan Indonesia 1,3 persen dari luas permukaan bumi, namun
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
keanekaragaman hayati yang ada melebihi sebagian besar bumi lainnya. Hutan tropika Indonesia juga mengandung 4000 spesies pohon.1
Dodi Nandika. “Hutan bagi Ketahanan Nasional 2005”
1
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Kajian Teori Perkembangan teknologi begitu pesatnya sehingga dituntut akan adanya perubahan dan perbaikan yang mengacu kepada teknologi yang efesien dan berkualitas. Seperti industri yang maju banyak menggunakan sistem otomatis, yang hal ini dapat tercapai bila didukung dengan teknologi yang baik, dan praktis serta efesien. Ditandai dengan terciptanya alat-alat baru yang jauh lebih menguntungkan baik secara Profit maupun Benefit nya. a. Macam-Macam Tumbuhan Berkayu Tumbuhan berkayu ada tiga macam yaitu pohon semak-semak / perdu dan liana berkayu. Batas antara ketiga macam tumbuhan itu kadang-kadang tidak jelas. Misalnya species tertentu dari ficus spp. Mulai hidupnya sebagai liana bekayu, tetapi akhirnya menjadi pohon. Banyak tumbuhan berkayu berubah menjadi semak (kerdil) pada iklim bereal atau pada empat-tempat yang tinggi. Pada umumnya maca-macam tumbuhan berkayu tersebut diatas dapat didefenisi sebagai berikut;
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
1. Pohon ialah tumbuhan berkayu yang dapat mencapai tinggi paling sedikit tujuh meter (20 feet) pada suatu daerah/tempat tertentu, dan biasanya (tidak selalu) hanya mempunyai batang tunggal. 2. Semak/ perdu ialah tumbuhan berkayu yang tingginya jarang sekali lebih dari tujuh meter(20 feet) pada suatu daerah/tempat dan biasanya (tidak selalu mempunyai beberapa batang. 3. Liana
berkayu
adalah
tumbuhan
yang
memanjat
dengan
menggunakan alat yang berbeda-beda. Banyak terdapat dihutan-hutan tropika, misalnya rotan.2 b. Ergonomi dan Antropometri Tubuh Manusia Istilah “Ergonomi”berasal dari bahasa Latin yaitu Ergon (Kerja) dan Nomos (Hukum Alam) dan dapat didefenisikan sebagai studi tentang aspek-aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, engineering, manajemen dan desain/perancangan. Ergonomi
berkenaan
pula
dengan
optimasi,
efisiensi,
kesehatan,
keselmatan dan kenyamanan manusia di tempat kerja, di rumah, dan tempat kerja.kumpulan Antropometri menurut
Stevenson(1989) dan Nurmianto(1991)
adalah satu kumpulan data numerik yang berhubungan dengan
Sunardi.B.S..P.”Ilmu Kayu.1977 Yayasan
2
Pembina Fakultas Kehutanan UGM”
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
karakteristik fisik tubuh manusia ukuran, bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tesebut untuk penanganan masalah desain.
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
c. Pengertian Hidrolik Hidraulika berasal dari kata hydro dalam bahasa Yunani yang berarti air. Dengan demikian ilmu hidraulika dapat didefenisikan sebagai cabang dari ilmu teknik yang mempelajari perilaku air baik dalam keadaan diam maupun bergerak. Hidraulika dapat dibedakan dalam dua bidang yaitu hidrostatika yang mempelajari zat cair dalam keadaan diam, dan hidrodinamika yang mempelajari zat cair bergerak. Ilmu hidraulika mempunyai arti penting mengingat air merupakan salah satu jenis fluida yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Air sangat diperlukan untuk kebutuhan sehari-hari seperti air minum, irigasi, pembangkit listrik dan sebagainya. Dalam kehidupan sehari – hari kita sering melihat aplikasi sistem hidraulik sepeperti pompa yang menggunakan sistem tersebut, apabila diamati perinsip pompa hidrolik adalah perinsip yang paling sederhana dalam fisika. Menurut hukum Pascal yang dikatakan bahwa tekanan pada suatu fluida akan diteruskan kesegala arah. Hal ini mengakibatkan kesetimbangan tekanan yang diberikan sebagai fungsi dari aksi reaksi didalam suatu bejana berhubungan yang diisi sejenis cairan kental (fluida) sehingga tekanan pada kedua peghisap menjadi sama (P1 =P2 )
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Aplikasi pompa pada bengkel
hidrolik mobil
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Permasalahan Dalam melakukan perawatan dan menata lingkungan yang ditumbuhi pepohonan sangat diperlukan suatu teknologi yang praktis dan dapat mempermudah dalam pemotongan ranting-ranting yang dianggap tidak perlu. Pada kenyataannya untuk memotongnya, teknologi yang berkembang tidak cukup praktis digunakan. Demikian juga untuk memanen tanaman cengkeh dan kakao bila dikerjakan secara manual cukup merepotkan dalam pemanenannya. Dengan kondisi tanaman yang sulit dijangkau untuk pemetikan dan pemotongan dibutuhkan teknologi pemotongan ranting yang praktis dan portable yang dapat dibawa kemana-mana. Selain itu secara teknis alatnya semi otomatis yang tetap dapat digunakan dalam kondisi alam yang berbeda.
Perumusan Masalah Perumusan masalah dalam penelitian alat potong ranting portable ini adalah : 1. Kapasitas pemotongan ranting dengan diameter tertentu.
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
2. Kapasitas tekanan hidrolik mini untuk memotong ranting dengan diameter tertentu, yaitu 2,5 cm. 3. Jangkauan
alat
pemotong
ranting
yang
optimal
dengan
mempertimbangkan ergonomis alat tersebut dan antropometri manusia, yaitu 3 M. 4. Desain ergonomi alat pemotong ranting dengan pengoperasian satu tangan dan kesesuaian antropometri manusia Indonesia.
Keaslian Penelitian Penelitian dalam hal Teknologi Pemotongan ranting memang sudah pernah dilakukan oleh para pakar teknologi pertanian sebelumnya, yaitu dengan menggunakan alat pemotong gergaji otomatis yang terlalu berat dan tidak cukup portable untuk dibawa. Adapun gambar alat tersebut dapat dilihat di bawah ini.
Gambar alat yang telah ada di lingkungan dan di pasaran
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Penelitian tentang alat pemotong ranting portable dengan hidrolik mini sepanjang pengetahuan selama ini belum pernah dibuat. Oleh karena itu, penelitian ini akan mencoba membuat alat pemotong ranting yang portable dan dapat memotong ranting dengan mempertimbangkan pengguna, yaitu masyarakat awam yang sulit mendapatkan sumber energi.
Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain : 1. Dapat memberikan teknologi alternatif yang dapat membantu masyarakat / petani dalam hal memotong ranting pepohonan. 2. Sebagai solusi alternatif bagi Dinas Tata Kota dalam hal pemotongan ranting pepohonan jalan raya. 3. Pengembangan teknologi tepat guna yang berbasis Industri Kecil Menengah yang aplikatif.
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
4. Pemicu pengembangan teknologi sejenis yang lebih baik, efisien, dan ramah lingkungan.
Maksud dan Tujuan Penelitian ini mempunyai maksud dan tujuan yang diharapkan dapat tercapai, yaitu : 1. Membuka kepedulian Pemerintah dalam
mewujudkan tanggung
jawab sosialnya kepada dunia pendidikan dan masyarakat. 2. Menciptakan peralatan / teknologi baru yang praktis dan portableyang berguna untuk membantu dalam pemotongan ranting dan pemanenan hasil pertanian. 3. Sebagai syarat mutlak untuk mendapatkan gelar Magister Engineering di Magister Sistem Teknik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
4. Memberikan wahana ilmu pengetahuan dan aplikasi di dunia industri untuk memproduksi alat yang sama. 5. Mendekatkan dunia akademik dan Pemerintah secara responsif sosiality dalam implementasi keilmuan.
Nama Alat yang Akan Diciptakan Alat yang akan diciptakan bernama “PORTISIMO Delta 54” yaitu Portable, Simple, dan Modified.
Lokasi Penelitian Penelitian ini rencana dilakukan di Laboratorium FT-Mesin UGM dan di Laboratorium FT-UNY, serta dilakukan di wilayah kampus MSTUGM dan di Fakultas Kehutanan UGM. Penelitian rencana dilakukan mulai 18 September 2008 sampai 21 Maret 2009.
Lokasi Aplikasi Mesin
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Aplikasi kesesuaiannya
alat pada
yang lokasi
telah dan
diciptakan kondisi
rencana yang
akan
sesuai,
diuji
dengan
mempertimbangkan ergonomi dan antropometri manusia Indonesia, sehingga compatible dengan kondisi alam Indonesia. Adapun lokasi untuk aplikasi adalah di lingkup UGM (Kampus MST-UGM, Fakultas Kehutanan UGM), di Sumatera Utara (Pertanian kakao) dan Maluku Utara (Pertanian Cengkeh dan Pala).
Waktu Penelitian BULAN (2008) NO
AKTIVITAS
1
Persiapan bahan dan studi bahan Pengujian laboratorium Pengumpulan data dan studi literatur Analisa data
2 3 4 5 6
Pengujian mesin dan aplikasi lapangan Publikasi
7
Laporan
8
9
10
11
BULAN (2009) 12
1
2
3
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Target Pencapaian Mesin Adanya tanggapan yang positif dari Pemerintah Pusat maupun Daerah, khususnya Sumatera Utara dan Maluku Utara. Selain itu juga diproduksi sebagai teknologi aplikatif oleh perusahaan yang terkait dengan pertanian dan teknologi baru serta dapat diterapkan di pertanian Indonesia.
Proyeksi Alat yang Akan Dibuat Adapun penjabaran alat yang akan dibuat telah tercantum di dalam matriks yang menerangkan jumlah dan satuan alat yang dibuat, yaitu : a. Tabel Penjabaran Alat-alat yang Akan Dibuat No 1 2 3 4 5 6 7
Nama Bagian Mata pisau (sepasang) Hidrolik mini Pegas ø 15 mm Besi ø 30 mm Master silinder tunggal (3 m) Selang tekanan tinggi Lain-lain Jumlah
Jumlah 2 1 1 4 1 1 -
Harga (Rp) 450.000 1.000.000 150.000 750.000 500.000 450.000 350.000 3.650.000
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
b. Gambar Alat yang Akan Dibuat
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Penutup Kepada stakeholderdan perusahaan yang ingin membantu dan bekerja sama dalam pembuatan alat ini diucapkan terimakasih. Bantuan serta kerjasama Anda merupakan sumbangsih bagi terciptanya Indonesia yang maju, kreatif, dan sesuatu yang tiada ternilai bagi UGM (MSTUGM). Semoga niat dan keinginan yang luhur dapat kita realisasikan dan menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi semua pihak. Sebagai wasana kata, diucapkan terimakasih atas perhatian yang diberikan terhadap proposal penelitian ini dan juga atas kerjasama yang akan segera direalisasikan.
Mengetahui Ketua Program Magister Sistem Teknik
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Dr-Ing. Agus Maryono NIP. 131766567 Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Prof.Adhi Susanto,M.Sc.,Ph.D
Ir.Teguh Puji Santoso, MT
Pelaksana dan Pembuat Alat
Zufri Hasrudy Siregar
Pembayaran Pembayaran dan kontribusi dapat dilakukan dengan menggunakan :
Prop os al Pe nel it ian dan Penc ip taa n Al at “Tek no log i Pem oto ng Ran ti ng Port able deng an Sis tem Hi dro li k Min i”
Transfer langsung ke rekening Bank BNI cabang UGM atas nama Zufri Hasrudy Siregar dengan nomor rekening
Rekening BNI-UGM (0136089598)
Daftar Pustaka Bambang Triatmojo. (1993). Hidraulika I. Yogyakarta : Beta Offset Dodi Nandika. (2005). Hutan bagi Ketahanan Nasional. Eko Nurmianto. (1996). Ergonomi konsep dasar dan aplikasinya.Guna Widya Khaerudin Duljapar. (2001). Pengawetan Kayu. Jakarta : Penebar Swadaya. Sunardi. B.S. (1977). Ilmu Kayu. Yogyakarta : Kehutanan UGM.
www.wikipedia.org/”teknologi.(2008) .hidrolik .
Yayasan Pembina Fakultas