FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KAPASITAS LAPANG

1. Istilah-istilah Yang Berkaitan Dengan Kinerja Lapang Alat Mesin Pertanian

Kecepatan penggarapan suatu lapang dengan sebuah mesin, merupakan salah satu dasar pertimbangan dalam menghitung biaya pengerjaan
tersebut per satuan luas.

Kapasitas lapang teoritis sebuah alat ialah kecepatan penggarapan lahan yang akan diperoleh seandainya mesin tersebut melakukan kerjanya memanfaatkan 100 % waktunya, pada kecepatan maju teoritisnya dan selalu memenuhi 100 % lebar kerja teoritisnya.

Waktu per hektar teoritis ialah waktu yang dibutuhkan pada kapasitas lapang teoritis tersebut.

Waktu kerja efektif ialah waktu sepanjang mana mesin secara aktual melakukan fungsi/kerjanya. Waktu kerja efektif per hektar akan lebih besar dibanding waktu kerja teoritik per hektar jika lebar kerja terpakai lebih kecil dari lebar kerja teoritisnya.

Kapasitas lapang efektif ialah rerata kecepatan penggarapan yang aktual menggunakan suatu mesin, didasarkan pada waktu lapang total sebagaimana didefinisikan pada Bagian 2. Kapasitas lapang efektif biasanya dinyatakan dalam hektar per jam.

Efisiensi lapang ialah perbandingan antara kapasitas lapang efektif dengan kapasitas lapang teoritis, dinyatakan dalam persen. Efisiensi lapang melibatkan pengaruh waktu hilang di lapang dan ketakmampuan untuk memanfaatkan lebar teoritis mesin.

Efisiensi kinerja ialah suatu ukuran efektifitas fungsional suatu mesin, misalnya prosentase perolehan produk bermanfaat dari penggunaan sebuah mesin pemanen.

2. Kapasitas Lapang Efektif

Kapasitas lapang efektifsuatu alat merupakan fungsi dari lebar kerja teoritis mesin, prosentase lebarteoritis yang secara aktual terpakai, kecepatan jalan dan besarnya kehilangan waktu lapang selama pengerjaan. Dengan alat-alat semacam garu, penyiang lapang,pemotong rumput dan pemanen padu, secara praktis tidak mungkin untukmemanfaatkan lebar teoritisnya tanpa adanya tumpang tindih. Besarnya tumpang tindih yang diperlukan terutama merupakan fungsi dari kecepatan, kondisi tanah dan ketrampilan operator. Pada beberapa keadaan, hasil suatu tanaman bisa jadi terlalu banyak sehingga pemanen tidak dapat digunakan memanen selebar lebar kerjanya, bahkan pada kecepatan maju minimum yang masih mungkin.

Untuk alat yang terdiri dari satuan-satuan mata terpisah, semisal alat penanam atau penyiang tanaman larik, pengicir bijian, lebar teoritisnya adalah hasil kali banyaknya satuan (misalnya banyaknya larik, pembuka alur) dengan jarak antar satuan. Dengan kata lain, lebar teoritisnya dianggap mencakup setengah jarak satuan pada kedua sisi sebelah luar mata-mata paling ujung. Mesin-mesin tanaman larik memanfaatkan 100% lebar teoritisnya, sedangkan alat lapang terbuka yang memiliki mata terpisah akan terkena kehilangan karena tumpang tindih.

Kecepatan maju terbesar yang diijinkan berkaitan dengan faktor-faktor semacam sifat pengerjaan, kondisi lapang, dan besarnya daya tersedia. Untuk alat pemanen, faktor pembatasnya boleh jadi ialah kecepatan maksimum dapat ditanganinya bahan secara efektif dengan mesin tersebut.

Waktu hilang merupakanvariabel yang paling sulit dinilai dalam hubungannya dengan kapasitas lapang.Waktu lapang bisa hilang akibat  penyetelan  / pembetulan atau pelumasan alat, kerusakan, penggumpalan, belok di ujung, penambahan benih atau pupuk, pengosongan hasil panenan, menunggu alat pengangkut, dsb. Dalam kaitannya dengan kapasitas lapang efektif dan efisiensi lapang, waktu hilang tidak mencakup waktu pemasangan atau perawatan harian alat, ataupun waktu hilang akibat kerusakan

yang berat. Waktu hilang hanya mencakup waktu untuk perbaikan kecil di lapang dan waktu untuk pelumasan yang dibutuhkan di luar perawatan harian, di samping hal-hal lain seperti diuraikan di depan. Waktu lapang total dianggap sama dengan jumlah waktu kerja efektif ditambah waktu hilang.

Waktu yang dipakai untuk perjalanan dari dan ke lapang biasanya tercakup dalam menggambarkan biaya overall dari suatu pengerjaan, namun tak diperhitungkan ketika menentukan kapasitas lapang efektif atau efisiensi lapang.

Kapasitas lapang efektif suatu mesin bisa dinyatakan sbb :

Dengan

C = kapasitas lapang efektif, dalam hektar per jam

S = kecepatan jalan, dalam km/jam

W = lebar teoritis alat, dalam meter

Ef = efisiensi lapang, dalam persen.

Renoll mengusulkan pengiraan kapasitas lapang efektif dalam satuan menit per hektar, yang merupakan besarnya waktu teoritis per hektar ditambah waktu per hektar yang diperlukan untuk belok ditambah waktu perhektar yang diperlukan untuk “fungsi-fungsi penunjang”. Renoll menggolongkan seluruh waktu hilang selain belok ke dalam fungsi penunjang. Item-item ini diukur dan diperkirakan secara individual lalu dijumlahkan.

3. Waktu Hilang Untuk Belok

Belok di ujung atau di sudut suatu lapang menghasilkan suatu kehilangan waktu yang seringkali sangat berarti, terutama pada lapang-lapang pendek. Tidak peduli apakah suatu lapang dikerjakan pulang balik, dari tepi ke tengah ataukah digarap dengan mengelilingi titik pusatnya, jumlah waktu belok per satuan luas untuk sebuah alat dengan lebar tertentu akan berbanding terbalik dengan panjang lapang. Untuk suatu lapang persegi tertentu digarap searah panjangnya ataukah memutarinya, jumlah putaran perjalanan yang diperlukan akan sama pada ketiga cara di atas. Menggarap secara pulang balik memerlukan 2 kali belokan 180o per putaran, sedang kedua cara lainnya mencakup empat belokan 90o per putaran.

Waktu yang diperlukan untuk belok pada pengerjaan bolak-balik, misalnya pada tanaman larik, juga dipengaruhi oleh ketakteraturan bentuk lapang, besarnya ruang belok di head-land, kekasaran daerah belok dan lebar alat. Renll dalam suatu pengkajian selama 8 tahun dengan peralatan 1, 2, dan 4 larik (jarak larik 102 cm) mendapatkan bahwa waktu belok 12 – 18 detik per belokan bila daerah beloknya halus, namun akan lebih besar 10 – 30 % bila daerah beloknya kasaar. Waktu per belokan akan naik sebanyak 50 % jika daerah belok begitu sempit sehingga traktor harus diundurkan ketika belok.

Waktu per belokan pada head-land halus rata-rata hampir 5 % lebih besar pada pemanen atau penyiang 4 larik dibanding 2 larik. Perbedaannya ialah 20 – 25 % pada head-land kasar. Pada pengujian dengan alat yang lebih lebar, Barnes dkk mendapatkan bahwa waktu per belokan rerata 40 – 5- % lebih besar untuk penyiang dan penanam 6 larik dibanding 4 larik.

Renoll mengajukan penggunaan suatu faktor yang disebut “indeks mesin lapang” guna menunjukkan seberapa cocok suatu lapang tertentu terhadap pengerjaan tanaman larik. Renoll mendefinisikan indeks ini sebagai perbandingan prosentase dari waktu kerja efektif dibagi waktu kerja efektif + waktu belok. Harga-harga indeks terbanding untuk lapang-lapang yang berbeda ditentukan oleh pengkajian waktu aktual dengan mesin-mesin yang sama. Pengujian oleh Rnoll menunjukkan bahwa indeks mesin lapanng untuk suatu lapang tertentu cenderung konstan pada beragam pengerjaan tanaman larik.

Perjalanan tak kerja melintasi ujung-ujung suatu lapang menghasilkan kehilangan lainnya yang sering tak terhindarkan dan khususnya penting jika tanah yang luas dibagi-bagi ke dalam lapang-lapang yang pendek. Jika w adalah lebar total masing-masing tanah (yaitu lebar luasan yang digarap sebagai sebuah satuan), rerata jarak teoritis melintas tiap ujung ialah « w. Jika panjang lapang ialah L, rerata perjalanan total per putaran adalah 2 L + w, dan prosentase jarak perjalanan tak kerja adalah

Dengan membagi pembilang dan penyebut dengan w, diperoleh

Dalam prakteknya, perjalanan maksimum melintasi ujung suatu lapang akan sedikit lebih besar dibanding w, dan perjalanan minimum bila lapang dipersempit akan dibatasi oleh jejari belok mesin atau traktor. Karena itu dalam menghitung I  sebaiknya diambil nilai w yang sedikit lebih besar dibanding lebar lapang.

4. Waktu Hilang Yang Sebanding dengan Luas

Beberapa waktu hilang, semacam karena istirahat dan penyetelan atau pemeriksaan alat, biasanya cenderung sebanding dengan waktu kerja efektif (atau dengan waktu lapang total) jika kecepatan kerja atau lebar alat ditambah. Perjalanan tak kerja melintasi ujung lapang cenderung sebanding dengan waktu kerja efektif jika kecepatan kerja normal dipertahankan saat melintasi ujung.

Kehilangan waktu yang lain, semacam yang disebabkan oleh halangan, penggumpalan, penambahan pupuk atau benih, dan pengisian tabung semprotan, seringkali cenderung lebih sebanding dengan luas daripada dengan waktu kerja. Waktu per hektar untuk belok pulang-balik pada pengerjaan tanaman larik cenderung tetap konstan (atau turun cuma sedikit) jika kecepatan kerja dinaikkan, karena kecepatan biasanya dikurangi saat belok, kecuali jika kecepatan kerja normalnya memang telah rendah. Waktu hilang yang disebabkan pengosongan hasil panen cenderung sebanding dengan jumlah hasil di samping sebanding dengan luasnya.

Waktu hilang yang cenderung sebanding dengan luas menjadi makin penting bila lebar atau kecepatan alat dinaikkan, karena waktu hilang tersebut akan terhitung dengan prosentase yang lebih besar dengan berkurangnya total waktu per hektar. Dengan demikian, mengganti penanam 4 larik dengan 6 larik pada kecepatan maju yang sama dapat menaikkan keluaran cuma 30 % bukannya 50 %.

Pentingnya secara relatif dari waktu berhenti yang sebanding dengan luas bisa ditentukan dari persamaan berikut, yang didasarkan pada definisi efisiensi lapang.

dengan

To = Waktu teoritik per hektar

Te = Waktu kerja efektif = To x 100/K

K = Persentase lebar alat yang dimanfaatkan secara actual

Th = Waktu hilang per hektar kerana penghentian yang tak sebanding dengan luas, setidaknya sebagian dari Th biasanya cenderung sebanding dengan Te

Ta = Waktu hilang per hektar karena penghentian yang cenderung sebanding dengan luas.

Dalam praktek aktual, hubungan antara banyak tipe waktu hilang dan waktu kerja efektif atau luas berada di suatu titik antara harga-harga ekstrim yang dihasilkan oleh Th dan Ta. Sebagaimana ditunjukkan dalam pasal 3, waktu per belokan untuk penanaman atau penyiangan tanaman larik naik sedikit jika lebar alat ditambah, sehingga waktu belok pada alat yang lebih lebar mempunyai prosentase yang lebih besar terhadap waktu total namun merupakan jumlah terkecil per hektarnya.

Mengisi wadah benih, jika hanya memerlukan sejumlah kecil benih per hektar, boleh jadi memerlukan waktu per hektar yang lebih kecil pada penanam lebar dibanding penenem yang lebih kecil karena waktu yang dibutuhkan untuk turun dari traktor, berjalan menju wadah, dan kembali kira-kira hampir sama pada kedua ukuran itu, dan akan merupakan sebuah persoalan yang signifikan dari waktu total dalam penambahan benih.

5. Waktu Hilang Berkenaan dengan Kehandalan Mesin

Peluang kerusakan alat, yang akan berakibat hilangnya waktu di lapang, adalah berbanding terbalik dengan kehandalan mesin. Kehandalan keberhasilan dapat didefinisikan sebagai peluang statistik berfungsinya suatu alat secara memuaskan pada kondisi tertentu sepanjang periode waktu tertentu. Sebagai contoh, jika sebuah alat memiliki kehandalan keberhasilan 1000 jam sebesar 90 %, rerata 10 % dari alat tersebut akan rusak sebelum 1000 jam dan 90 %-nya akan berumur pakai lebih dari 1000 jam. Cara lain untuk menyatakan kehandalan keberhasilan ialah dengan menyatakannya sebagai rerata selang waktu antara terjadinya kerusakan-kerusakan.

Kehandalan suatu gabungan suku atau gabungan mesin ialah hasil kali faktor-faktor kehandalan individual. Persen kehandalan harapan pada sebuah gabungan dari n bagian ialah

Dengan

x1, x2, x3, ….. xn = kehandalan harapan alat individual dalam persen.

Hendaknya diperhatikan bahwa kehandalan yang ditunjukkan dengan persamaan di atas hanyalah harga harapan statistik. Kehandalan satuan individual suatu tipe tertentuberagam secara lebar dari harga harapannya. kehandalan harapan dan faktor keragaman bisa ditentukan secara statistik dario pengamatan terhadap sekelompok satuan
individual.

Sebuah mesin komplek, semacam pemanen padu, memiliki peluang kerusakan yang jauh lebih besar dibanding sebuah mein sederhana, bahkan meskipun kehandalan keberhasilan seluruh suku individualnya mungkin saja tinggi. Sebagai contoh, sebuah mesin dengan hanya 10 bagian, masing-masing memiliki kehandalan keberhasilan 97 % untuk suatu periode waktu tertentu, akan memiliki kehandalan menyeluruh hanya sebesar 74 %. Sekalipun rancangan merupakan faktor utama kehandalan keberhasilan, tata cara pembuatan dan cara perawatan dan pemakaian mesin pun penting. Rancangan optimum merupakan suatu hasil yang menyetimbangkan biaya guna mendapatkan kehandalan yang tinggi dengan manfaat meminimumkan frekwensi terjadinya kerusakan.

Suatu survey terhadap lebih dari 1 500 petani di Indiana dan Illionis menunjukkan bahwa kehandalan keberhasilan tidak terlalu dipengaruhi oleh umur, baik pada mesin komplek maupun sederhana. Pada survey tersebut, kehandalan didasarkan pada kerusakan yang acak, tak teramalkan, serta tidak menertakan pengaruh keausan normal. Rerata terdapat 60 – 80 % peluang terjadinya satu atau lebih kerusakan per tahun, diawali dari tahun pertama umur mesin. Pada mesin yang mengalami kerusakan, rerata hilangnya waktu lapang per tahun biasanya lebih dari 8 jam untuk pemanen padu, 3 – 6 jam untuk pemetik jagung, 1 – 4 jam untuk bajak, serta kurang dari 2 jam untuk penanam dan penyiang tanamn larik. Waktu hilang yang besar pada kerusakan alat pemanen yang komplek mungkin menghasilkan kerugian ekonomis yang serius dikarenakan ketaktepatan waktu.

Kehandalan pemakaian waktu pada mesin individual menjadi makin penting jika beberapa mesin atau beberapa bagian mesin digunakan secara gabungan. Untuk sebuah alat individual, waktu hilang sebesar 5 atau 10 % karena kerusakan, penyetelan, pembetulan, penyumbatan/penggumpalan, atau berhenmti yang lain berkaitan dengan mesin, umumnya tidak dianggap serius. Namun jika 4 satuan semacam itu, masing-masing dengan kehandalan pemakaian waktu 98 %, digunakan secara beriritan, kehandalan pemakaian waktuharapan menyeluruh gabungan tersebut akan terkurangi sampai menjadi tinggal 66 %. Kehandalan pemakaian waktu, sebagaimana dibahas pada pasal ini, didasarkan pada waktu kerja efektif dan waktu hilang dari pemberhentian yang dibutuhkan pada masing-masing mesin individual dalam gabungan tersebut. Waktu hilang karena belok, istirahat, pengisian wadah benih atau pupuk, dan sebagainya, kira-kira akan tetap sama tak peduli berapa jumlah mesinnya, namun harus dimasukkan dalam penghitungan efisiensi lapang gabungan tersebut.

Dikarenakan adanya pengurangan kehandalan pada mesin gabungan, pemeliharaan preventif menjadi relatif lebih penting dibanding jika hanya dipakai mesin tunggal. Semua mesin dalam suatu gabungan hendaklah dapat dipakai sepanjang waktu yang sama. Antara perawatan dan kapasitas berbagai satuannya hendaklah dapat disesuaikan dengan baik.

6. Menghitung Waktu Hilang dan Efisiensi Lapang

Pengkajian waktu hilang telah dilakukan oleh sejumlah penyelidik untuk menentukan efisiensi lapang dan memberi informasi untuk keperluan analisa lapang. Pengkajian waktu terinci meliputi pengamatan dan pencatatan waktu secara menerus pada tiap kegiatan yang tercakup dalam pengerjaan lapang, untuk satu atau lebih perioda hari. Jika K = 100 %, efisiensi lapang ialah persentase total waktu lapang sepanjang mana mesin secara aktual menghasilkan fungsinya, dan dapat ditentukan secara langsung dari data waktu.

Contoh suatu pengkajian waktu terinci pada sebuah pemetik jagung satu larik disajikan di bawah ini. Waktu teramati telah diubah menjadi per hektar.

Aktivitas

menit per hektar

Belok di ujung larik 6.4
Mengosongkan keranjang 11.4
Membrsihkan mesin 5.7
Perjalanan tak kerja 2.7
Perjalanan dari dan ke gandengan 8.9
Mengumpulkan keranjang 5.2
Waktu berhenti lain 1.7
Pemetikan aktual 89.0
Jumlah waktu per hektar 131.0

Dari hasil tersebut, efisiensi lapangnya ialah

68%

Jika yang diperlukan dari suatu pengkajian hanyalah efisiensi lapangnya, hal itu dapat diperoleh dengan mengamati waktu lapang total selama 1 hari atau lebih, rerata kecepatan selama menghasilkan fungsinya secara aktual, total luas yang tergarap, dan lebar mesin teoritis. Rerata kecepatan penggarapan aktual kemudian dapatdihbungkan dengan kapasitas lapang teoritik untuk mendapatkan efisiensi lapang.

Hasil-hasil kajian lapang oleh berbagai penyelidik telah dianalisa dan dirangkum, menghasilkan harga-harga efisiensi lapang yang khas, sebagai berikut :

Kebanyakanpengerjaan pengolahan tanah(pembajakan,  penyiangan, dsb) 75 – 90 %
Pengiciran atau pemupukan tanaman larik atau bijian 60 – 80 %
Pengiciran dan pemupukan tanaman larik atau bijian 45 – 65 %
Pemanenan padu 65 – 80 %
Petik jagung 55 – 70 %
Petik kapas (mesin tipe gelendong) 60 – 75 %
Potong rumput 75 – 85 %
Keruk rumput 75 – 90 %
Panen rumput atau bijian dengan windrower swa gerakdi lapang yang ada saluran irigasi 65 – 80 %
Panen rumput atau bijian dengan windrowerdi lapang tanpa saluran 75 – 85 %
Gulung jerami (gulungan diletakkan di tanah) 65 – 80 %
Gulung jerami (dengan keretapemuat digandeng di belakang) 55 – 70 %
Pencacah / perajang lapang 50 – 75 %
Penyemprotan 55 – 65 %

7. Memperbaiki Efisiensi Lapang

Dengan bertambah komplek dan bertambah mahalnya mesin, makin pentinglah untuk mendapatkan keluaran maksimum dari mesin tersebut. Meminimumkan waktu hilang di lapang merupakan salah satu cara guna memperbaiki kapasitas lapang. Para insinyur dapat menyumbang usaha mendapatkan efisiensi yang tinggi dengan merancang mesin yang memiliki kehandalan maksimum dan kebutuhan perawatan minimum.

Pengkajian waktu sering menunjukkan daerah perbaikan potensial dalam pengelolaan mesin. Jumlah waktu belok yang berlebihan dapat menunjukkan kebutuhan untuk memperbaiki kondisi atau lebar head-land aatu mengganti pola belok. Waktu berhenti yang berlebihan dapat berarti dibutuhkannya sistem perawatan preventif yang lebih baik.

Pengembangan alat dan sistem penanganan bahan di lapang yang lebih efisien menawarkan adanya potensi besar untuk meningkatkan efisiensi lapang. Benih, pupuk, herbisida, insektisida, dan bahan-bahan lain harus diangkut menuju lapang dan dimuat ke atas mesin. Hasil panen harus dibongkar dan diturunkan di tempat penyimpanan. Pada pengerjaan penanaman-pemupukan, penanganan bahan dalam karung di lapang dapat dengan mudah menyita 25 % dari total waktu lapang. Penanganan pupuk kering secara curah, atau pemakaian pupuk cair dan pompa pemindah dapat secara nyata mengurangi waktu penanganan bahan dan dengan demikian akan menaikkan efisiensi lapang. Renoll mendapatkan bahwa penggantian cara penanganan air pada pemberian bahan kimia pra tuna pada pengerjaan penanam tertentu menaikkan kapasitas penanam dari 1,4 ha/jam menjadi 1,6 ha/jam.

Perihal Pak Tas
manusia

2 Responses to FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KAPASITAS LAPANG

  1. amel mengatakan:

    pak, saya mohon bantuan.
    bagaimana caranya mengukur kapasitas lapang pada sebuah polybag. misal bobot tanah kering udara 8 kg. maka untuk mendapatkan kapasitas lapang tanah tersebut berapa volume air yang harus saya berikan pada tanah dalam polybag tersebut?
    bagaimana rumus menentukan kapasitas lapang tersebut, dengan memperhitungkan padatan dan ruang pori tanah?
    jawaban dan penjelasan bapak sangat membantu penelitian saya.

    terimakasih

    amel

  2. Evan mengatakan:

    Pak, saya mohon bantuannya,
    Saya mau bertanya, bagaimana menentukan Kapasitas Kerja Teoritis sistem pemanenan dengan cara Sabit + Power Thresher?

    Mohon penjelasannya Pak.
    Terima Kasih sebelumnya.

    Evan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: