Perancangan Mesin Penebar Pelet Ikan Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Bertenaga Surya untuk Kelompok Petani Ikan Konsumsi di Jember LAPORAN PERANCANGAN MESIN Disusun Oleh: Muhmmad Khansa Abista Maulana 190511630808 UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK MESIN MEI 2021 LEMBAR PENGESAHAN Perancangan kontruksi mesin dengan judul “Perancangan Mesin Penebar Pelet Ikan Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Bertenaga Surya untuk Kelompok Petani Ikan Konsumsi di Jember” yang disusun oleh Umi Pratiwi ini telah diperiksa, diuji, dan disahkan. Malang, 21 Mei 2021 Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing Dr. Yoto, S.T., M.M., M.Pd. NIP. 19621210 198601 1 009 Riana Nurmalasari, S.Pd., M.Pd. NIP. 199209282019032014 ii ABSTRAK Ikan merupakan makhluk hidup yang telah tercipta dan dimanfaat kan manusia sebagai makanan sehari-hari. Banyak jenis ikan yang ada di Indonesia. Salah satunya yang umum dikonsumsi yaitu ikan lele. Ikan lele merupakan ikan konsumsi yang sehat dengan harga terjangkau. Ikan lele juga merupakan ikan yang notabenya memiliki tingkat konversi pakan menjadi bobot tubuh yang baik dan maksimal. Didalam pembudidayaan, para petani memberikan pakan terhadap ikan lele biasanya dilakukan sebanyak empat hingga enam kali dalam sehari. Hal ini bisa dibuktikan sesuai dengan kendala Kelompok Petani Ikan Konsumsi Subur Makmur yang menebar bibit ikan sebanyak 2000 ekor dalam kolam ukuran 10 m x 10 m dan hanya 60% saja yang bertahan hidup hingga sampai ukuran siap konsumsi, sekitar 40% ikan mati bahkan di makan oleh sesamanya. Tentunya hal ini merupakan sebuah kerugian yang dapat menurunkan jumlah panen ikan di akhir. Dengan permasalahan yang dialami oleh petani ikan konsumsi ini, maka sangat diperlukan teknologi beserta alat yang bisa membantu mengurangi kendala yang dialami. Alat yang akan dirancang ini merupakan mesin yang akan membantu para petani ikan dalam pemberian pakan secara otomatis dan terukur. Mesin ini akan bekerja dengan cara menebar pelet ikan dan ditenagai surya dengan sistem mikrokontroler arduino sehingga kinerja mesin dapat dilakukan secara otomatis. Petani ikan hanya perlu setting dan memrogram mesin melalui arduino yang telah dibuat. Sehingga mesin ini dapat mengurangi masalah yang terjadi pada petani ikan konsumsi di Jember. Kata kunci : Ikan, lele, arduino ABSTRACT Fish are living things that have been created and used by humans as daily food. Many types of fish exist in Indonesia. One of them that is commonly consumed is catfish. Catfish is a healthy consumption fish at an affordable price. Catfish is also a fish that notabenya has a conversion rate of feed into a good body weight and maximum. In cultivation, farmers feed catfish usually done as much as four to six times a day. This can be proven in accordance with the constraints of the Group of Farmers Fish Consumption Fertile Prosperous who spread fish seedlings as much as 2000 fish in a pond size of 10 m x 10 m and only 60% of the surviving until the size is ready for consumption, about 40% of dead fish even ate by others. Surely this is a loss that can decrease the number of fish harvest at the end. iii With the problems experienced by fish farmers this consumption, it is necessary technology and tools that can help reduce the obstacles experienced. This tool that will be designed is a machine that will help fish farmers in feeding automatically and measurably. This machine will work by dispersing fish pellets and solar-powered with arduino microcontroller system so that the performance of the machine can be done automatically. Fish farmer just need to set and program the machine through the arduino that has been made. So that this machine can reduce the problems that occur in fish farmers consumption in Jember. Keywords : Fish, catfish, arduino iv KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkat dan rahmat-Nya Proposal ini dapat disusun. Salawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga serta para sahabatnya. Karena perjuangan beliau dan para sahabat kita bisa keluar dari zaman jahiliah menuju zaman yang terang seperti saat ini. Pada kesempatan saya menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Ibu Riana Nurmalasari, M.Pd. selaku Dosen mata kuliah Dasar Perancangan Konstruksi Mesin. Dengan bimbingan, petunjuk serta dorongan beliau naskah peracangan mesin ini bisa terwujud. Tidak lupa terima kasih kepada kedua Orang Tua tercinta yang dengan penuh kasih sayang membesarkan dan mendidik hingga sampai ke perguruan tinggi. Juga terima kasih kepada teman-teman seperjuangan yang telah membantu selama penulisan naskah perancangan mesin ini hingga akhir. Akhir kata semuanya tetap kembali kepada Allah SWT yang mana saya selalu senantiasa berharap semoga naskah perancangan mesin ini dapat bermanfaat dan berguna bagi masyarakat. Malang, 21 Mei 2021 Penulis v DAFTAR ISI SAMPUL ................................................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... ii ABSTRAK ............................................................................................................. iii KATA PENGANTAR ............................................................................................ v DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix BAB I ...................................................................................................................... 1 A. Latar Belakang ............................................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................................ 2 C. Tujuan Perancangan ..................................................................................... 2 D. Gambar Rancangan Awal ............................................................................ 2 E. Rancangan Perencanaan Kebutuhan Material .............................................. 2 F. Ruang Lingkup Perancangan ....................................................................... 3 G. Kegunaan Produk Perancangan untuk Produksi .......................................... 3 H. Metode yang digunakan ............................................................................... 4 BAB II ..................................................................................................................... 5 A. Timba ........................................................................................................... 5 B. Spindle penebar ............................................................................................ 6 C. Rangka utama ............................................................................................... 6 D. Motor VDC 12V .......................................................................................... 7 E. Mikrokontroler ............................................................................................. 7 F. Rangka system kendali ................................................................................. 8 G. Baterai .......................................................................................................... 9 H. Panel surya ................................................................................................... 9 BAB III ................................................................................................................. 10 A. Perancangan Awal (Draft Design) ............................................................. 10 B. Perancangan Teknik (Engineering Design) ............................................... 12 C. Gambar Rancangan Manufaktur (Manufacturing Design) ....................... 12 BAB IV ................................................................................................................. 18 vi A. Saran Pemanfaatan ..................................................................................... 20 B. Deseminasi Produk .................................................................................... 20 C. Pengembangan Lebih Lanjut ..................................................................... 20 DAFTAR RUJUKAN ........................................................................................... 21 LAMPIRAN-LAMPIRAN.................................................................................... 23 vii DAFTAR GAMBAR Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 1 Mesin Penebar Pelet Ikan ...................................................................... 2 2 Komponen ............................................................................................. 2 3 Timba .................................................................................................... 5 4 Spindel penebar ..................................................................................... 6 5 Rangka utama ........................................................................................ 6 6 Motor VDC 12V.................................................................................... 7 7 Dudukan motor ...................................................................................... 7 8 Arduino UNO ........................................................................................ 8 9 Rangka sistem kendali ........................................................................... 8 10 Baterai/aki ........................................................................................... 9 11 Panel surya .......................................................................................... 9 12 Mesin penebar pelet otomatis ............................................................ 10 13 Komponen ......................................................................................... 11 14 Timba ................................................................................................ 12 15 Spindel penebar ................................................................................. 13 16 Rangka utama .................................................................................... 13 17 Motor VDC 12V sumber : tokopedia ................................................ 13 18 Dudukan Motor ................................................................................. 14 19 Mikrokontroler Arduino Uno sumber : arduinoindonesia.id ............ 14 20 Rangka Sistem Kendali ..................................................................... 14 21 Baterai/Aki sumber : shoope.co.id .................................................... 15 22 Panel Surya sumber : alibaba ............................................................ 15 23 Rakitan .............................................................................................. 15 viii DAFTAR TABEL Tabel 1 Komponen .................................................................................................. 3 Tabel 2 Komponen yang dibutuhkan .................................................................... 11 Tabel 3 nama komponen yang dibutuhkan ........................................................... 16 Tabel 4 Progres Pengerjaan ................................................................................... 17 ix BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ikan merupakan makhluk hidup yang telah tercipta dan dimanfaat kan manusia sebagai makanan sehari-hari. Banyak jenis ikan yang ada di Indonesia. Salah satunya yang umum dikonsumsi yaitu ikan lele. Ikan lele merupakan ikan konsumsi yang sehat dengan harga terjangkau. Ikan lele juga merupakan ikan yang notabenya memiliki tingkat konversi pakan menjadi bobot tubuh yang baik dan maksimal. Jadi tidak heran banyak petani ikan konsumsi yang membudidaya ikan lele seperti Kelompok Petani Ikan Konsumsi Subur Makmur di desa Biting kecamatan Arjasa Kabupaten Jember. Didalam pembudidayaan, para petani memberikan pakan terhadap ikan lele biasanya dilakukan sebanyak empat hingga enam kali dalam sehari. Dengan selang waktu 4 hingga 6 jam. Para petani dalam kelompok ini memberikan pakan empat kali dalam sehari dengan pembagian waktu sebagai berikut : pukul 03.00, pukul 09.00, pukul 15.00, dan pukul 21.00. Tentu saja dengan jumlah kolam yang sangat banyak akan sangat menyulitkan para petani untuk memberikan pakan secara teratur dan berkala sehingga ikan lele akan memunculkan sifat kanibalisme terhadap sesamanya. Hal ini bisa dibuktikan sesuai dengan kendala Kelompok Petani Ikan Konsumsi Subur Makmur yang menebar bibit ikan sebanyak 2000 ekor dalam kolam ukuran 10 m x 10 m dan hanya 60% saja yang bertahan hidup hingga sampai ukuran siap konsumsi, sekitar 40% ikan mati bahkan di makan oleh sesamanya. Tentunya hal ini merupakan sebuah kerugian yang dapat menurunkan jumlah panen ikan di akhir. Suatu kendala yang dialami olek kelompok petani ikan ini bukan kendala yang biasa saja, namun kendala ini berkaitan langsung dengan pemberian pakan yang terlambat dan terkadang pemberian pakan yang berlebih hingga memunculkan masalah tersebut. Dengan permasalahan yang dialami oleh petani ikan konsumsi ini, maka sangat diperlukan teknologi beserta alat yang bisa membantu mengurangi kendala yang dialami. Alat yang akan dirancang ini merupakan mesin yang akan membantu para petani ikan dalam pemberian pakan secara otomatis dan terukur. Mesin ini akan bekerja dengan cara menebar pelet ikan dan ditenagai surya dengan sistem mikrokontroler arduino sehingga kinerja mesin dapat dilakukan secara otomatis. Petani ikan hanya perlu setting dan memrogram mesin melalui arduino yang telah dibuat. Petani bisa mengatur seberapa lama mesin akan menebarkan pelet, mengatur waktu penebaran pelet. Sehingga alat ini dihaparkan akan sangat membantu para petani ikan dalam pemberian pakan secara teratur dan terukur. 1 B. Rumusan Masalah Bagaimana penerapan teknologi yang berupa perancangan mesin penebar pelet ikan otomatis berbasis mikrokontroler arduino bertenaga surya untuk meningkatkan hasil panen dan untuk menanggulangi kendala yang sering dihadapi oleh petani ikan konsumsi di Jember ? C. Tujuan Perancangan Mesin penebar pelet ikan otomatis berbasis mikrokontroler arduino bertenaga surya ini berguna untuk mengurangi masalah yang dihadapi oleh petani ikan konsumsi di Jember yaitu masalah pemberian pakan yang sering mengalami terlalu banyak dalam pemberian pakan dan sering mengalami keterlambatan dalam pemberian pakan sehingga menyebabkan pertumbuhan dan kuantitas ikan didalam kolam menurun. D. Gambar Rancangan Awal Gambar 1 Mesin Penebar Pelet Ikan E. Rancangan Perencanaan Kebutuhan Material Gambar 2 Komponen 2 No. Nama Komponen Jumlah 1 Timba 1 Jenis Material KS/KB KS Keterangan Berfungsi sebagai tempat utama pelet disimpan Spindel 1 KB Berfungsi sebagai penghubung penebar antara motor dan pemutar pelet sehingga pelet bisa tertebar Rangka utama 1 set KB Berguna untuk menopang seluruh komponen utama Motor VDC 12 1 KS Berguna untuk memutar spindel V penebar dan pemutar pelet Dudukan 1 KB Berfungsi sebagai dudukan motor motor Mikrokontroler 1 KB Berfungsi sebagai otak kerja dari sebuah sistem yang akan dibuat Rangka sistem 1 set KB Merupakan rangka untuk kendali menopang serangkaian sistem kendali mikrokontroler Baterai 1 KS Sebagai penyimpanan energi bagi sistem Panel surya 1 KS Sebagai alat konversi energi cahaya menjadi energi listrik Tabel 1 Komponen 2 3 4 5 6 7 8 9 Ket. KB (Komponen Baku) : Komponen yang harus dibuat sendiri KS (Komponen Standard) : Komponen yang dapat dibeli di pasaran F. Ruang Lingkup Perancangan Ruang lingkup perancangan meliputi : a) Bagaimana cara pemberian pakan ikan konsumsi oleh petani ikan konsumsi Subur Makmur di Jember b) Petani ikan konsumsi Subur Makmur di daerah Jember c) Hasil panen ikan konsumsi Subur Makmur di daerah Jember G. Kegunaan Produk Perancangan untuk Produksi 3 Kegunaan produk perancangan untuk produksi ikan konsumsi di Jember antara lain : a) Produk ini akan mempermudah petani ikan dalam pemberian pakan ikan b) Produk ini diharapkan juga akan meningkatkan hasil panen ikan konsumsi c) Produk ini akan menabur pakan ikan secara otomatis dan terukur dari segi berat hingga waktu pemberian pakan d) Produk ini menerapkan sistem kerja otomatis yang menggunakan energi surya untuk sumber energi utama, sehingga biaya operasional tidak terlalu membebani petani ikan. H. Metode yang digunakan Pembuatan mesin penebar pelet ikan otomatis ini diawali dengan membuat rancangan agar sistem yang akan dibuat sesuai dengan apa yang diharapkan. Mulai dari perancangan mesin, perancangan sistem tenaga surya, hingga sistem penebar pelet yang akan dikontrol otomatis oleh mikrokontroler arduino. Perancangan mesin dimulai dari perancangan rangka mesin yang berupa penopang utama dari mesin. Selanjutnya pembuatan penopang untuk panel surya dan penopang baterai. Tak lupa juga pembuatan penopang untuk dudukan motor listrik VDC 12 V 600rpm. Perancangan sistem tenaga surya dimulai dari penyambungan solar controler panel ke aki atau baterai dengan memperhatikan sambungan kabel negatif dan positif, selanjutnya sambungkan kabel dari panel surna menuju controler dan selalu perhatikan tanda negatif dan positif. Lalu sambungkan kabel mikrokontroler, motor listrik VDC 12 V 600rpm ke aki/baterai. Perancangan sistem mikrokontroler arduino dimuali dari pemrograman sistem melalui software arduino uno di personal computer. Program akan di setel agar mesin bisa diatur dalam waktu pemberian pakan dan seberapa lama motor berputar sehingga pelet yang keluar sesuai dengan takaran yang diinginkan.(Syah & Sofi’i, n.d.-a) 4 BAB II LANDASAN TEORI Dalam suatu pembudidayaan ikan untuk di konsumsi sangat tergantung pada beberapa faktor antara lain pemberian pakan, lebar kolam, banyaknya bibit yang ditabur dan masih banyak lagi. Kadang kala ada beberapa faktor yang malah menjadi suatu ancaman bagi para petani ikan konsumsi. Misalnya faktor pemberian pakan. Tentu saja faktor ini tidak bisa dianggap sepele, karena sedikit kesalahan dapat mengakibatkan penurunan hasil panen hingga gagal panen total. Bisa dibilang pemberian pakan merupakan hal yang sangat penting dalam pembudidayaan ini. Kadang kala petani ikan mengalami keterlambatan dalam pemberian pakan hingga pemberian pakan yang tidak sesuai dengan takaran yang ada. Hal ini akan membuat ikan didalam kolam akan mengalami stress hingga bisa memunculkan sifat kanibalisme terhadap sesama ikan. Dari permasalahan ini muncul beberapa solusi seperti menciptakan mesin penebar pellet secara otomatis. Tentu saja sudah banyak alat yang diciptakan dengan bahasan yang sama. Namun dalam pembahasan ini, penulis akan memberikan suatu terobosan inovasi berupa penambahan beberapa komponen yang akan menambah keefisienan dari alat yang sudah ada. Inovasi yang diberikan yaitu sebuah mesin penebar pelet ikan otomatis berbasis mikrokontroler arduino bertenaga surya. Mesin ini akan beroperasi secara otomatis dengan ditenagai oleh tenaga surya. Tentunya dengan adanya mesin ini diharapkan akan meminimalisisr permasalahan yang ada. Adapun komponen yang digunakan didalam membuat mesin perancangan ini adalah sebagai berikut : A. Timba Gambar 3 Timba Timba yaitu sebuah alat yang dipergunakan untuk meyauk dan menampung air (mengambil air dari sumur, kapal, dan sebagainya). Namun fungsi timba pada perancangan ini dipergunakan untuk menyimpan persediaan pellet ikan. 5 Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi biaya pembuatan dari alat. Timba merupakan komponen yang dapat dibeli di pasaran Timba yang digunakan berukuran kurang lebih berdiameter 35 cm. Total berat dari pelet yang bisa ditampung didalam timba berkisar antara 8-10 kg. B. Spindle penebar Gambar 4 Spindel penebar Spindle penebar yaitu sebuah komponen yang dibuat sendiri. Fungsi dari spindle penebar yaitu sebagai penebar pellet yang dihubungkan dengan pipa dan terhubung dengan timba. Cara kerja dari spindle penebar yaitu, spindle akan berputar dengan adanya putaran dari motor VDC 12V, sehingga pellet akan ikut berputar dan menebar ke seluruh bagian kolam. C. Rangka utama Gambar 5 Rangka utama Rangka utama merupakan komponen yang menopang seluruh komponen pendukung termasuk komponen rangka system kendali. Didalam komponen rangka utama ini, material yang digunakan berupa besi siku L dengan ketebalan 5 mm. besi tersebut di potong dan di las seperti yang telah digambarkan pada desain di atas. 6 Rangka utama akan diletakkan di persilangan antara tengah kolam, sehingga dapat menjangkau seluruh area kolam. D. Motor VDC 12V Gambar 6 Motor VDC 12V Motor VDC 12V akan berfungsi sebagai motor pelontar pellet yang dihubungkan kepada spindle pemutar. RPM yang digunakan berkisar antara 8001000 RPM. Kemungkinan akan ada perubahan secara bertahap dari jenis motor yang digunakan sesuai dengan permasalahan yang akan terjadi di lapangan. A. Dudukan MoZZZZtor Gambar 7 Dudukan motor Dudukan motor berfungsi sebagai penutup dari motor VDC 12V. Dudukan motor dibuat dengan menggunakan plat besi dengan tebal 4mm dan dimensi seperti gambar diatas. E. Mikrokontroler Gambar 1 Mikrokontroler 7 Mikrokontroler yaitu sebuah system mikroprosesor lengkap yang terkandung didalam sebuah chip. Arduino merupakan mikrokontroler single-board yang bersifat open-source, yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroler yang berbasis ATmega328. Gambar 8 Arduino UNO F. Rangka system kendali Gambar 9 Rangka sistem kendali Rangka system kendali merupakan sebuah rangka yang berfungsi sebagai tempat dudukan dari system kendali yang meliputi : Panel surya, mikro kontroler, baterai, dan perlengkapan elektronik lainnya. Rangka system kendali ini dibuat dengan menggunakan besi plat dengan ketebalan 4mm yang di bentuk sesuai desain yang telah dibuat sebelumnya. Rangka system kendali ini akan melekat pada rangka system utama. 8 G. Baterai Gambar 10 Baterai/aki Baterai panel surya atau bisa juga disebut aki yaitu alat yang berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya. Baterai akan sangan berguna untuk menyimpan eneergi yang dihasilkan dari panel surya pada waktu siang hari dan dapat digunakan pada malam hari. http://panelsuryaindonesia.com/peralatan-panel-surya/33-baterai H. Panel surya Gambar 11 Panel surya Panel surya merupakan sebuah komponen yang berfungsi sebagai pengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan penggunakan prinsip yang disebut efek photovoltaic. Energi listrik hasil produksi dari panel surya biasaya bisa langsung digunakan untuk kebutuhan listrik dan ada yang disimpan terlebih dahulu dengan aki/baterai. Cara kerja panel surya yaitu ketika sel surya menyerap cahaya, maka terdapat pergerakan antara elektron di sisi positif dan negatif. Adanya pergerakan ini akan menciptakan arus listrik sehingga dapat digunkanan sebagai energi listrik. Energi listrik kemudian disimpan kedalam aki/baterai dan akan digunakan untuk menghidupkan perangkat elektronik. 9 BAB III PERANCANGAN PRODUK TEKNOLOGI TEPAT GUNA A. Perancangan Awal (Draft Design) 1. Konsep Rancangan/Sket Awal (Draft Design) Gambar 12 Mesin penebar pelet otomatis 2. Spesifikasi Produk Produk ini merupakan sebuah alat atau mesin yang mempunyai fungsi untuk menebar pelet ikan secara otomatis dengan ditenagai oleh surya. Alat ini akan bekerja secara otomatis setelah operator melakukan programing awal pada arduino. Mesin penebar pelet ini mempunyai daya tampung pelet seberat 8-10 Kg yang akan disimpan didalam timba yang tersedia. Mesin ini mengguankan motor VDC 12V yang diperkirakan akan mengahsilkan daya sebesar 800-1000 RpM sebagai tenaga pelontar yang akan dihubungkan dengan spindel beserta pipa yang berfungsi sebagai tempat turunnya pelet menuju spindel. 10 Pada saat penebaran pelet, motor dan spindel akan berputar bersamaan dengan pipa yang berputar sehingga pelet akan terlontar dan tersebah ke seluruh bagian kolam. Lamanya putaran spindel bisa diprogram melalui arduino. Lama perputaran spindel akan berpengaruh terhadap banyaknya pelet yang akan tersebar. 3. Perencanaan Material Yang Dibutuhkan Gambar 13 Komponen Komponen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nama Komponen Jumlah Timba 1 Spindel penebar 1 Rangka utama 1 set Motor VDC 12 V 1 Dudukan motor 1 Mikrokontroler 1 Rangka sistem kendali 1 set Baterai 1 Panel surya 1 Tabel 2 Komponen yang dibutuhkan 4. Prinisip Kerja Produk yang Dihasilkan Pada awal para petani menggunakan alat ini yaitu menyimpan pelet ikan ke dalam timba yang sudah dirakit dengan komponen lain. Selanjutnya petani melakukan setting waktu pemberian pakan dan setting berapa lama motor akan berputar. Settingan ini akan membuat alat menebar pakan secara otomatis sesuai waktu yang di setting pada mikrokontroler. Panel surya di sini berfungsi sebagai pengubah energi surya menjadi energi listrik yang akan disimpan pada baterai/ aki. Jika waktu pada mikrokontroler sudah pada waktu penebaran pakan, mikrokontroler akan memberikan sinyal terhadap motor listrik , sehingga motor 11 listrik akan berputar dan motor listrik yang terhubung dengan spindel juga ikut berputar, putaran inilah yang nantinya akan membuat pelet yang berada didalam timba mendapat getaran akibat pipa pada spindel berputar, hal ini yang akan membuat pelet terlontar dan menebar ke seluruh bagian kolam. Motor ini akan berputar sesuai waktu yang telah ditetapkan dan disetel pada mikrokontroler. Jika proses penebaran telah selesai, motor akan berhenti berputar dan pelet tidak akan turun lagi melalui pipa pada spindel. B. Perancangan Teknik (Engineering Design) a. Timba Timba yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan pelet mempunyai kapasitas untuk menyimpan pelet sebanyak 8-10 kg pelet. Pelet yang akan disimpan adalah merupakan pelet standart dengan ukuran diameter pelet 3-4 mm. b. Rangka utama dan rangka sistem kendali Rangka utama dan rangka sistem kendali terbuat dari besi siku L dengan tebal plat 3mm. Besi siku L ini akan disambung menggunakan las listrik dengan teknik las sudut. Las sudut yang digunakan merupakan las sudut luar dan dalam. Elektroda yang digunakan dengan klasifikasi E6013 yang biasa digunakan pada las listrik yang ada dipasaran. Elektroda dengan klasifikasi E6013 ini mempunyai kekuatan tarik 60.000 Lb/in2 atau 42 Kg/mm2. c. Motor VDC 12 V Motor jenis ini merupakan motor yang dapat dan mudah diatur dalam kecepatan putaran permenitnya (RPM). Untuk mengatur kecepatan putar permenit dibutuhkan sebuah alat yaitu merupakan mikrokontroler yang akan diprogram sedemikian rupa menggunakan rumus yang telah dibuat oleh ahli mikrokontroler. Sehingga motr dapat berputar sesuai apa yang telah diharapkan. Puataran yang diharapkan sebesar 800-1000 rpm. Kecepatan putar sebesar ini akan membantu melontarkan pelet sejauh dan selebar D 16m. Pada saat motor awal beputar, motor akan melontarkan pelet sejauh 0.5m - 1m. Pada saat kecepatan putar meningkat, daya lontaran yang dihasilkan akan ikut meningkat, hal ini ayng akan mengakibatkanpelet akan terlontar secara merata keseluruh permukaan air dalam kolam. C. Gambar Rancangan Manufaktur (Manufacturing Design) 1. Gambar Komponen a. Timba Gambar 14 Timba 12 b. Spindle penebar Gambar 15 Spindel penebar c. Rangka utama Gambar 16 Rangka utama d. Motor VDC 12V Gambar 17 Motor VDC 12V sumber : tokopedia 13 e. Dudukan Motor Gambar 18 Dudukan Motor f. Mikrokontroler Gambar 19 Mikrokontroler Arduino Uno sumber : arduinoindonesia.id g. Rangka system kendali Gambar 20 Rangka Sistem Kendali 14 h. Baterai Gambar 21 Baterai/Aki sumber : shoope.co.id i. Panel surya Gambar 22 Panel Surya sumber : alibaba 2. Gambar Rakitan Gambar 23 Rakitan 15 Komponen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nama Komponen Timba Spindel penebar Rangka utama Motor VDC 12 V Dudukan motor Mikrokontroler Rangka sistem kendali Baterai Panel surya Jumlah 1 1 1 set 1 1 1 1 set 1 1 Tabel 3 nama komponen yang dibutuhkan Perakitan seluruh komponen menggunakan teknik pengerjaan menggunakan penyambungan dengan las dan baut. Bagian yang memerlukan sambungan las yaitu bagian perakitan dan pembuatan rangka utama dan rangka sistem kendali. Rangka utama dan rangka sistem kendali disambung dengan sambungan las. Las yang digunakan adalah las listrik menggunakan elektroda ukuran 2,6 mm dengan arus sebesar 40-80 ampere. Penyambungan dengan las juga dilalukan terhadap pembuatan dudukan motor. Penyambungan menggunakan baut dilakukan terhadap dudukan motor terhadap rangka utama, sehingga dudukan motor bisa dilepas pasang jika motor mengalami kerusakan yang tidak terduga. Selanjutnya baut juga digunakan untuk menyikat timba dengan rangka utama agar timba bisa dilepas pasang jika ingin dibersihkan. Perkiraan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan seluruh perakitan komponen bisa dilihat pada tabel dibawah ini : Hari ke 1 2 3 4 Progres Pengerjaan • Melakukan pendataan terhadap alat dan bahan yang dibutuhkan dan melakukan pembelian alat dan bahan yang telah terdata. • Melakukan pemotongan besi yang akan dirakit menjadi rangka utama dan rangka sistem kendali. • Melakukan perakitan besi yang telah dipotong menjadi rangka utama dan sistem kendali menggunakan las listrik. • Melakukan penyambungan rangka uatma dengan rangka sistem kendali menggunakan las lstrik. • Melakukan perakitan sistem kendali berupa mikrokontroler dan sistem kelistrikan berupa panel surya. • Melakukan peletakan komponen lainnya, seperti timba, motor listrik, dudukan motor dan lain-lain. 16 • 5 • • Melakukan seting tempat untuk sistem kelistrikan dan sistem kendali Melakukan percobaan terhadap produk yang telah dibuat Melakukan perbaikan terhadap produk jika mengalami kegagalan sistem. Tabel 4 Progres Pengerjaan NB : jika ada kendala atau masalah yang tidak terduga dalam proses pengerjaan mungkin akan ada tambahan waktu dalam pengerjaan. 17 BAB IV PEMBAHASAN Rancangan mesin yang akan dibuat yaitu merupakan mesin yang akan membantu untuk menebar pelet secara otomatis keseluruh bagian kolam berbasis mikrokontol dengan ditenagai oleh tenaga surya. Mesin yang akan dibuat ini akan sangat membantu dan meningkatkan hasil pekerjaan dari petani ikan konsumsi. Tentu saja para petani akan mempunyai potensi lebih untuk mengembangkan sebuah tempat pembesaran ikan untuk dikonsumsi sehingga mendapatkan hasil yang memuaskan. Maka dari itu, mesin ini akan sangat efektif jika digunakan sesuai prosedur yang telah dibuat. Dalam proses pembuatan rancang bangun mesin penebar pakan ikan berbasis mikrokontroler harus dilakukan secara teliti dan sesuai ukuran yang telah ditentukan sebelumnya. Bahan-bahan yang dibutuhkan didapat dari toko besi, toko plastik dan elektronika yang berada di wilayah Kota Jember dan sekitarnya. Tahapan pertama dari rancang bangun mesin ini adalah pembuatan kerangka yang bertujuan sebagai penyanggah atau penopang komponen-komponen lainnya. Kemudian pembuatan spindle penebar, dudukan motor. Selanjutnya adalah pembuatan rangka dari sistem kendali berbasis mikrokontroler. Tahap berikutnya yaitu perakitan semua komponen yang telah dibuat dan dibeli, serta melakukan pemrograman terhadap mikrokontoler. Berdasarkan data untuk populasi ikan sebanyak 2000 ekor dimana jika berat ikannya 100 g per ekor dan feeding rationya 5%, maka jumlah pemberian pakan perharinya diperkirakan sebanyak 10kg. Dan bila penebaran pakan dilakukan empat kali dalam satu hari, maka tiap tebarnya diperlukan pakan sebanyak 2.5 kg. Mesin ini mampu menebar pakan ikan sejauh radius putar maksimal 10m x 10m, sehingga seluruh bagian kolam akan mendapatkan pelet dengan jumlah tebar yang setara atau sama. Didalam operasionalnya, mesin ini sudah bisa bekerja dengan sendirinya atau bisa disebut bekerja secara otomatis, dengan melakukan pmrograman awal yakni pemrograman mikrokontrol dan melakukan penyetingan pada sistem energi yang menggunakan tenaga surya. Jika sudah masuk pada waktu yang ditentukan, mesin akan bekerja sesuai apa yang telah dirancang dan diharapkan. Mesin ini tidak hanya mampu menebar pelet pada satu kolam saja, namun bisa langsung diterapkan pada empat kolam sekaligus, yang mana hal ini akan memberikan efektifitas dan efisiensi waktu yang lebih baik daripada pemberian pakan secara manual. Disamping itu semua, kekurangan pada mesin ini bisa saja muncul, kekurangan tersebut bisa jadi dari kesalahan pada sistem kendali yang eror. Misalkan mikrokontrol yang sudah dirancang mengalami eror dan mesin sudah 18 dalam tahapan beroprasi, tentunya hal ini akan sedikit menghambat dan menyulitkan pekerjaan para petani dan para servicer. Kesalahan yang mungkin terjadi lainnya yaitu berupa konsleting pada sistem kelistrikan yang melibatkan panel surya, baterai dan sistem pengubah energi. Tentu kerusakan ini akan memakan biaya yang sangat besar, mengingat harga dari sistem kelistrikan surya terbilang cukup mahal. Namun hal tersebut bisa ditangani dengan cara meminimalisir terjadinya hal-hal yang tidak dinginkan tersebut, misalnya memberikan penutup pada sistem kelistrikan sehingga kedap terhadap air dan akan tahan jika terkena cipratan air. Perawatan meisn juga merupakan salah satu kegiatan yang akan mengurangi masalah tersebut terjadi. Perawatan mesin merupakan kegiatan pemeliharaan sesuai dengan ketetapan prosedur dengan melihat probabilitas suatu komponen atau sistem untuk mengalami kerusakan (Soesetyo & Bendatu, 2014). Evaluasi pasti akan terus dilakukan demi bisa mendapatkan hasil yang bisa dibilang cukup sempurna. Agar kedepannya, mesin ini bisa diproduksi secara massal dan berguna bagi seluruh petani ikan yang membutuhkan. 19 BAB V PENUTUP A. Saran Pemanfaatan Sesuai dengan apa yang telah dibahas sebelumnya, tentunya penulis menyarankan agar beberapa hal yang terkait dalam pengembangan alat ini bisa dilakukan di masa yang akan datang, seperti : a. Merealisasikan alat ini agar alat ini dapat bermanfaat dengan baik terhadap masyarakat. b. Melakukan desain ulang alat ini sehingga bisa didapatkan bentuk dan fungsi yang lebih bisa dimaksimalkan. c. Melakukan perhitungan ulang terhadap semua komponen yang dirasa belum memberikan fungsi secara baik. d. Pemilihan bahan komponen yang disesuaikan dengan fungsi dari alat tersebut sehingga tidak ada komponen yang menggunakan bahan yang bagus namun tidak memberikan fungsi yang baik. Dengan adanya saran tersebut, diharapkan ada pengembangan yang dilakukan di masa yang akan datang guna meluaskan penyebaran produk yang akan dibuat ini. B. Deseminasi Produk Penyebarluasan dari alat ini diharapkan bisa meluas tidak hanya pada petani ikan konsumsi di daerah Jember saja, namun bisa meluas hingga ke seluruh petani di Indonesia, dan bukan hanya dari petani ikan konsumsi saja, melainkan seluruh petani ikan mulai dari ikan konsumsi hingga ikan hias. Sehingga fungsi dari alat ini bisa dirasakan oleh seluruh lapisan masyarakat terutama masyarakat yang mempunyai usaha pembudidayaan ikan di Indonesia. C. Pengembangan Lebih Lanjut Dari kekurangan yang terdapat dalam produk ini diharapkan adanya penyempurnaan dan pengembangan berupa agar fungsi dan pemanfaatan produk bisa maksimal. Sehingga pengguna produk dapat meningkatkan kuantitas dan kualitas hasil budidaya ikan. 20 DAFTAR RUJUKAN Ardiyan, S., F, D., Winarto, W., & Baharta, R. (2020a). Rancang Bangun Mesin Penebar Pakan Ikan Berbasis Programmable Logic Controller. Jurnal Ilmiah Teknik Pertanian - TekTan, 12(2), 82–94. https://doi.org/10.25181/tektan.v12i2.1907 Arifin, J., Zulita, L. N., & Hermawansyah, H. (2016a). PERANCANGAN MUROTTAL OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ARDUINO MEGA 2560. JURNAL MEDIA INFOTAMA, 12(1). https://doi.org/10.37676/jmi.v12i1.276 Buyung, A. (n.d.). DESAIN SISTEM SUPLAI ENERGI MOTOR KINCIR TAMBAK BERBASIS PLTS. 67. C.441.14.0001-15-File-Komplit-20190130013359.pdf. (n.d.). Gipayana, M. (n.d.). Pengajaran Literasi dan Penilaian Portofolio dalam Konteks Pembelajaran Menulis di SD. 12. Kasiadi, K., Martono, D., Hanifi, R., & Widianto, E. (2019b). Pengembangan Sistem Kontrol Alat Penebar Pakan Ikan Otomatis Dengan Sumber Energi Matahari. Gorontalo Journal of Infrastructure and Science Engineering, 2(1), 1. https://doi.org/10.32662/gojise.v2i1.518 Muchlas, M., Sunardi, S., & Antoro, T. (2006). PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR DC DENGAN METODE LOOK UP TABLE BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51. TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), 4(1), 1. https://doi.org/10.12928/telkomnika.v4i1.1238 21 Oktariawan, I. (2013). Jurnal FEMA, Volume 1, Nomor 2, April 2013. 1, 7. Prabowo, B. A. (n.d.). Pemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu. 5. Samsudin, A. (2012). PENINGKATAN KEMAMPUAN MENULIS EKSPOSISI BERITA DAN MENULIS EKSPOSISI ILUSTRASI SISWA KELAS V MELALUI MODEL PEMBELAJARAN KOOPERATIF TERPADU MEMBACA DAN MENULIS. 13(2), 11. Samsugi, S., Mardiyansyah, Z., & Nurkholis, A. (2020a). SISTEM PENGONTROL IRIGASI OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO. Jurnal Teknologi dan Sistem Tertanam, 1(1), 17. https://doi.org/10.33365/jtst.v1i1.719 Soesetyo, I., & Bendatu, L. Y. (2014). Penjadwalan Predictive Maintenance dan Biaya Perawatan Mesin Pellet di PT Charoen Pokphand Indonesia— Sepanjang. 2(2), 8. Syah, B., & Sofi’i, I. (n.d.-a). Rancang Bangun Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Menggunakan Pewaktu. 7, 12. 22 LAMPIRAN-LAMPIRAN LAMPIRAN 1 : DATA HASIL VERIFIKASI KEBUTUHAN TEKNOLOGI TEPAT GUNA (TTG) DI MASYARAKAT I. IDENTITAS MAHASISWA A. 1. Nama : Muhammad Khansa Abista Maulana NIM/DNI : 190511630808 B. Tema TA yang dipilih : Instrumentasi Sistem Kontrol Otomatis II. A. B. HASIL VERIFIKASI KEBUTUHAN TTG DI MASYARAKAT Nama pihak yang ditemui Profesi (hubungannya dengan tema yang saudara pilih) konsumsi) : Ibu Istinayah : Pekerjaan sampingan (petani ikan C. D. Tanggal verifikasi Lokasi verifikasi Kabupaten Jember : 28 Januari 2021 : Desa Biting, Kecamatan Arjasa, E. Uraian singkat hasil verifiasi lapang: Petani ikan konsumsi didaerah jember yang mempunyai keluhan yaitu pada saat pemberian pakan ikan harus teratur dan terukur dengan baik agar ikan dapat berkembang dan tumbuh menjadi lebih baik. Namun keluhan ini menjadikan mereka sedikit lebih penat sehingga pemberian pakan tidak bisa teratur dan terukur. F. Mekanik/Alat yang dibutuhkan : Jember, 18 Februari 2021 Mahasiswa, Subjek yang ditemui, Muhammad Khansa Abista Maulana 23 Istinayah
