Tata Letak Fasilitas [PDF]

Citation preview

TUGAS PERENCAAN INSTALASI PRODUKSI TATA LETAK FASILITAS PABRIK KOPI



OLEH :



FARHAN FIKSI 1604002010001 MUHAMMAD RIDHA 1604002010010 AHMAD SABKI 1604002010011 WAHYU MAULIZAR SAPUTRA1604002010012



PROGRAM STUDI D3 TEKNIK MESIN UNIVERSITAS SYIAH KUALA 2018



PENDAHULUAN



Kopi merupakan salah satu hasil komoditi perkebunan yang memiliki nilai ekonomis cukup tinggi diantara tanaman perkebunan lainnya danberperan penting sebagai sumber devisa negara. Kopi tidak hanya berperanpenting sebagai sumber devisa, melainkan juga merupakan sumberpenghasilan bagi tidak kurang dari satu setengah juta jiwa petani kopi diIndonesia.Keberhasilan agribisnis kopi membutuhkan dukungan semua pihak yang terkait dalam proses produksi kopi pengolahan dan pemasaran



komoditas kopi. Upaya meningkatkan produktivitas



dan mutu kopi terus dilakukan sehingga daya saing kopi di Indonesia dapat bersaing di pasar dunia. Kopi adalah komoditas agroindustri yang hanya bisa dikonsumsi oleh manusia setelah melalui proses pengolahan. Kopi selama ini sudah terbiasa diminum dalam kondisi panas. Kopi juga merupakan komoditas dengan manfaat tunggal untuk minuman. Kopi bubuk merupakan proses pengolahan kopi yang sangat sederhana, dimana biji kopi yang telah disangrai kemudian dihancurkan dan dikemas. Pembuatan kopi bubuk banyak dilakukan oleh petani, pedangang pengecer, industri dan pabrik. Pembuatan kopi bubuk oleh petani biasanya dilakukan secara tradisional dengan menggunakan alat-alat sederhana. Peningkatan produksi kopi di Indonesia masih terhambat oleh rendahnya mutu biji kopi yang dihasilkan sehingga mempengaruhi pengembangan produksi akhir kopi. Hal ini disebabkan, karena penanganan pasca panen yang tidak tepat antara lain proses fermentasi, pencucian, sortasi, pengeringan, dan penyangraian. Selain itu spesifikasi alat/mesin yang digunakan juga dapat mempengaruhi setiap tahapan pengolahan biji kopi. PT. Kopi D3 Mesin dalam melakukan pembangunan agroindustri kopi perlu dilakukan perencanaan industri, diantaranya perlu dilakukan pertimbangan perencanaan lokasi, tata letak bangunan, kapasitas produksi, mesin dan peralatan. Maka dari itu dalam melakukan perencanaan agroindustri kopi dilakukan dengan mempertimbangkan alternatif-alternatif dengan menggunakan metode-metode tertentu.



PERENCANAAN BANGUNAN DAN TATA LETAK



a. Perencanaan Bangunan Untuk bangunan pabrik kopi terbuat dari beton. Jenis gedung yang akan digunakan yaitu gedung tidak bertingkat.



b. Perencanaan Tata Letak Setelah lokasi pabrik yang akan didirikan sudah diputuskan, maka selanjutnya perlu dilakukan perencanaan tata letak fasilitasdi dalam pabrik.Tujuan perencanaan tata letak ini, yaitu:  Meminimasi backtracking (aliran bolak balik);  Meminimasi penundaan pekerjaan atas material;  Meminimasi penanganan material;  Meningkatkan fleksibilitas baik dari segi variasi rencana produuk maupun jumlah yang dapat diproduksi;  Termanfaatkan tenaga kerja dan ruang secara efektif;  Meningkatkan semangat moral karyawan dalam bekerja;  Memberikan kemudahan perawatan fasilitas dan kebersihan. Tata letak fasilitas di pabrikkopi bubuk PT. Kopi Jayadisusun menurut kebutuhan–kebutuhan operasi produk dan menentukan layoutmesin–mesin serta peralatan lainnya. Layout tata letak tersebut didasarkan pada urutanurutan proses produksi dalam membuat suatu barang/produk. Manfaat menggunakan tipe tata letak fasilitas tersebut mengurangi proses material handling dan juga memudahkan pengawasan di dalam aktivitas produksinya. Desain ruang produksipabrik kopi bubuk PT. Kopi Jayamemiliki lubang sirkulasi sehingga aliran udara menjadi lancar. Selain itu, juga terdapat penerangan alami melalui atap transparan serta bantuan dari penerangan lampu neon yang menjadikan ruang kerja terlihat semakin terang. Penyusunan tata letak fasilitas di pabrik kopi bubuk PT. Kopi Jaya didasarkan pada product layout, yaitu penyusunan mesin dan peralatan sesuai dengan aliran proses produksi. Semua alat pada perusahaan ini



disusun



menurut urutan proses dari produk yang akan dibuat. Produk-produk bergerak secara terus-menerus dalam suatu garis perakitan. Pada pabrik kopi bubuk PT. Kopi Jaya terdapat fasilitas untuk para pekerja, antara lain tempat parkir yang diletakkan di halaman pabrik, ruang ganti sebagai tempat untuk berganti pakaian kerja, mushola sebagai tempat ibadah dan kantin sebagai tempat untuk makan dan beristirahat para pekerja. Desain tata letak pabrik kopi bubuk PT. Kopi Jaya dapat dilihat pada Gambar 1. 2



5



1



4



6



7



3



9



8



14



15 10



13



12



11



15 16



18



19



1 7



Gambar 1. Desain tata letak pabrik kopi bubuk PT. Kopi Jaya



Keterangan: 1.Sortasi Gelondong



11.Pengupasan Kulit Tanduk



2.Limbah Sortasi



12. Penyangraian



3.Tempat Ganti Pekerja



13.Penggilingan



4.Pulping/Pengupasan Kulit Buah



14.Pengemasan



5.Limbah Kulit Buah



15.Penyimpanan Bahan Baku



6.Fermentasi 1



16.Tempat Parkir



7.Fermentasi 2



17. Toilet Pekerja



8.Pencucian



18.Musholla



9.Limbah Pencucian



19. Kantin



10.Pengeringan



PROSES PRODUKSI, MESIN DAN PERALATAN



a. Proses Pengolahan Pasca Panen Buah Kopi Sortasi glondong Sortasi glondong bertujuan untukmemisahkan kopi merah dengan kopi hampa/terserang bubuk.Alat yang digunakan pada sortasi glondong yaitu bak sortasi. Cara kerja dari bak sortasi adalah biji kopi dimasukkan ke dalam bak kemudian ditambah air dan dilakukan pengadukan. Biji yang memiliki kualitas baik atau sehat akan tenggelam, sedangkan biji yang hampa akan terapung. Selanjutnya, biji yang baik atau sehat tersebut dimasukkan ke dalam mesin pulper dan biji yg hampa dilakukan pengolahan dengan cara kering. Mesin sortasi glondong dapat dilihat pada Gambar 2.



Gambar 2. Mesin sortasi glondong



Pulping/Pengupasan Kulit Buah Pengupasan kulit buah bertujuan untuk memisahkan biji dari kulit buahnya. Biji kopi yg masih terbungkus oleh kulit tanduknyadimasukkan ke dalam mesin pulper (vis pulper). Bagian terpenting dari mesin pulper adalah silinder dan plat pememar. Dengan kedua bagian ini kopi akan tergencet dan terkupas kulitnya. Mesin ini mempunyai 2-3 selinder. Mesin pulper (vis pulper)dapat dilihat pada Gambar 3.



Gambar 3. Mesin pulper (vis pulper)



Fermentasi Fermentasi bertujuanuntuk menghilangkan lapisan daging buah berlendir yg melekat pada kulit tanduk (parchement) yang disebut “mucilage”. Fermentasi dapat terjadi dengan kegiatan jazad renik yaitu bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat ini akan memecah komponen lapisan lendir yaitu protopektin dan gula yang akan diubah menjadi asam-asam dan alkohol sehingga lapisan lendir akan terlepas dari kulit tanduknya.Lama fermentasi sekitar 1,5–4,5 hari. Bila fermentasi terlalu lama(over fermented) akan menghasilkan kopi beras berbau apek karena terjadi pemecahan komponen isi putih lembaga. Proses fermentasi kopi dilakukan dengan menggunakan alat bak fermentasi. Bak fermentasi dapat dilihat pada Gambar 4.



Gambar 4. Bak fermentasi pada kopi



Pencucian Pencucian bertujuan untuk membersihkan biji kopi dari lendir-lendir, daging buah dan kulit kopi. Pencucian dilakukan dengan menggunakan mesin raung washer. Cara kerja dari raung washer adalh biji kopi dimasukkan ke dalam mesin pengaduk yang berputar pada sumbu horisontal dan mendorong biji kopi dengan air mengalir, kemudian lapisan lendir yg masih melekat pada biji akan lepas dan dibuang bersama aliran air. Biji yang sudah bersih (tidak licin lagi) kemudian dikeringkan. Raung washer dapat dilihat pada Gambar 5.



Gambar 5. Mesin pencucian (raung washer)



Pengeringan Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air pada biji kopi sehingga kadar air maksimalnya mencapai 11%. Pengeringan dilakukan melalui penguapan dengan jalan pemanasan. Mesin yang dipakai yaitu vis dryer. Vis dryer merupakan mesin pengeringan non mekanisberbentuk seperti rumah dengan lantai yang berlubang-lubang. Cara kerja vis dryer adalah kopi dihamparkan pada lantai dengan tebal hamparan 8 cm. Udara panas dilewatkan melalui pipa-pipa. Selama proses pengeringan, biji kopidibalik setiap 1-2 jam sekali.Vis dryer dapat dilihat pada Gambar 6.



Gambar 6. Mesin pengeringan (vis dryer) Pengupasan Kulit Tanduk Pengupasan dilakukan menggunakanmesin huller yang mempunyai silinder yang dapat berputar horizontal. Pada permukaannya terdapat pisau dengan arah memanjang dan miring. Pisaudapat diatur menurut besar kecilnya biji kopi yang akan dikupas.Cara kerja mesin huller adalah biji dimasukkan melalui corong kemudian akan jatuh diatas permukaan silinder. Silinder akan berputar sehingga biji akan saling bergesekan satu sama lain. Selain itu, biji juga bergesekan dengan belebas hingga kulit tanduk dan kulit arinya terlepas dan tertiup keluar sehingga terpisah dari biji kopi beras yg akan jatuh kebawah masuk ke dalam wadah. Mesin pengupasan kulit tanduk (huller) dapat dilihat pada Gambar 7.



Gambar 7. Mesin pengupasan kulit tanduk (huller)



b. Proses Pengolahan Kopi Bubuk Kopi bubuk adalah kopi yang dilakukan pengolahan beberapa tahap antara lainperendangan (penyangraian), penggilingan, pengayakan dan pengemasan. Syarat bahan dasar yang harus dimiliki kopi yaitu biji kopi harus bersih, tidak terserang hama/jamur/pecah serta ukuran, bentuk dan warna seragam. Diagram alir proses produksi kopi bubuk dapat dilihat pada Gambar 8. Biji kopi



Roasting/penyangraian



Penggilingan



Pengayaan



Kopi bubuk



Pengemasan Gambar 8. Diagram alir proses produksi kopi bubuk



Perendangan (penyangraian) Perendangan dilakukan dengan cara memanaskan kopi beras pada suhu 200–225oC. Perendangan ini bertujuan untuk mendapatkan kopi rendang yang berwarna coklat kayu manis kehitaman. Selama proses perendangan biji kopi akan mengalami 2 tahap proses penting yaitu: a. Penguapan air pada suhu 100oC b. Pirolisis pada suhu 180–225oC Pada saat proses pirolisis ini kopi akan mengalami perubahanperubahan kimia antara lain pengarangan serat kasar, terbentuknya senyawa volatile, penguapan zat-zat asam dan terbentuknya zat beraroma khas kopi. Perubahan-perubahan warna yang terjadi berturut-turut dari hijau atau coklat muda menjadi coklat kayu manis hingga hitam dengan permukaan berminyak.Bila kopi sudah berwarna kehitaman dan mudah pecah (retak), maka penyangraian harus segera dihentikan dan kopi segera diangkat dan didinginkan. Perendangan dilakukan secara terbuka dan tertutup. Perendangan secara terbuka dilakukan menggunakan wajan. Perendangan secara tertutup akan menghasilkan kopi bubuk yang mempunyai rasa agak asam akibat tertahannya air dan beberapa jenis asam yang mudah menguap. Aromanya juga lebih tajam karena senyawa kimia yang mempunyai aroma khas kopi tidak banyak yang menguap. Selain itu, kopi akan terhindar dari pencemaran bau yang berasal dari luar seperti bau bahan bakar atau bau gas hasil pembakaran yang tidak sempurna. Alat penyangrai yang digunakan adalah coffea roaster terdiri dari silinder, pemanas dan alat penggerak atau pemutar silinder. Cara kerja silinder yaitu dipanaskan sampai suhu 340oC dengan 10 putaran/menit atau 310oC dengan putaran 20 putaran/menit. Setelah itu, kopi dimasukkan ke dalam silinder sampai mencapai tahap roasting point (kopi masak sangrai). Setelah mencapai tahap tersebut pemanasan segera dihentikan dan didinginkan. Waktu



yang dibutuhkan selama 1 jam untuk 15 kg kopi, sedangkan 15 menit untuk 3kg kopi.Mesin coffea roaster dapat dilihat pada Gambar 9.



Gambar 9. Mesin perendangan/penyangraian (coffea roaster)



Penggilingan (penumbukan) Penggilingan yaitu proses pemecahan (penggilingan) butir-butir biji kopi yang telah dilakukan perendangan untuk mendapatkan kopi bubuk yang berukuran maksimal 75 mesh.Ukuran butir-butir (partikel-partikel) bubuk kopi akan berpengaruhterhadap rasa dan aroma kopi. Semakin kecil ukuran butir kopi, maka akan semakin baik rasa dan aromanya karena sebagian besar bahanbahan yg terdapat didalam kopi bisa larut dalam air ketika diseduh. Penggilingan kopi skala luas selalu menggunakan mesin coffea grinding yang memiliki gerinda beroda (roller) dengan gerigi 2 sampai 4 pasang. Partikel kopi dihaluskan selama melewati tiap pasang roller. Sedangkan, alat penggilingan yang digunakan oleh industri kecil/pabrik yaitu menggunakan mesin giling yang dilengkapi dengan alat pengatur ukuran partikel kopi sehingga secara otomatis bubuk kopi yg keluar sudah mempunyai ukuran seperti yg diinginkan dan tidak perlu dilakukan penyaringan ulang. Hasil penggilingan biji kopi dibedakan menjadi 4 yaitu coarse (bubuk kasar), medium (bubuk sedang), fine (bubuk halus), dan very fine (bubuk sangat halus). Penggilingan melepaskan sejumlah kandungan CO2 dari kopi.



Sebagian besar dilepaskan selama proses dan setelah penggilingan. Sejumlah besar mungkin masih tertahan terutama pada kopi giling kasar. Mesin coffea grinding dapat dilihat pada Gambar 10.



Gambar 10. Mesin penggilingan (coffea grinding)



Pengemasan Kopi yg sudah dilakukan perendangan dan penggilingan akan mudah sekali mengalami perubahan-perubahan, seperti aroma, kadar air dan ketengikan.Kopi bubuk yg disimpan ditempat terbuka akan kehilangan aroma dan berbau tengik setelah 2-3 minggu.Kehilangan aroma ini disebabkan karena menguapnya zat caffeol yg beraroma khas kopi. Ketengikan disebabkan karena adanya reaksi antara lemak yg terdapat dlm kopi dgn oksigen dr udara.Untuk menghindari penurunan mutu, kopi yang telah direndang sebaiknya disimpan sebelum digiling karena kopi rendang mempunyai daya simpan 2-3 kali dengan kopi yang sudah digiling.Kopi yang sudah digiling harus disimpan dan dipak dengan lapisan yang kedap udara, misalnya menggunakan plastik atau aluminium foil. Pada pabrik modern kopi bubuk dikemas dalam kemasan kaleng yang hampa udara.