Otomatisasi Mesin Pengaduk Untuk Pembuatan Sabun Cair Berkapasitas 300 Liter/Jam Berbasis Arduino Mega -Esp32 Untuk Meningkatkan Kapasitas Produksi Home Industri

Sari

Proses produksi sabun cair yang dilakukan oleh home industri ini masih menggunakan metode manual,dimana bahan baku yang telah dicampurkan dalam sebuah bejana diaduk secara merata menggunakan tenaga manusia dan memerlukan waktu antara 110-120 menit untuk satu siklus produksi dengan volume 90 liter (manual). Penggunaan tenaga manusia pada proses pengadukan bahan baku untuk pembuatan sabun cair dapat mengurangi kualitas dari produk yang dihasilkan, dimana produk yang dihasilkan rentan terkontaminasi dengan keringat pekerja dan debu. Dampak lain dari proses pengadukan bahan baku secara manual dapat menurunkan produktifitas, penggunaan tenaga manusia dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan kelelahan dan beresiko terjadinya kecatatan (diseroder muskelotar) pada anggota tubuh pekerja. Otomatisasi pada mesin pengaduk bahan baku untuk pembuatan sabun cair telah memainkan peranan penting dalam meningkatkan efisiensi dan produktivitas pada industry kecil dan menengah. Otomatisasi pada mesin ini dilakukan dengan merancang sistem kendali berbasis mikrokontroler Arduino R4 WiFi sebagai pusat pengendali. Mesin pengaduk ini dilengkapi oleh dua buah motor listrik arus bolak-balik (AC) dengan fungsi yang berbeda. Motor pertama berperan sebagai motor driver yang digunakan untuk menggerakkan motor spindel secara vertikal, yaitu melakukan gerakan naik dan turun sesuai kebutuhan proses pengadukan. Sementara itu, motor kedua berperan sebagai motor spindel yang berfungsi sebagai pengaduk utama dengan kecepatan putar yang dapat diatur sesuai karakteristik bahan yang diolah. Untuk membatasi ruang gerak dari motor driver, dipasang dua buah limit switch yang masing-masing ditempatkan pada posisi batas atas dan batas bawah. Keberadaan limit switch ini berfungsi sebagai pengaman mekanis sekaligus sensor posisi, sehingga motor driver dapat berhenti secara otomatis ketika mencapai titik akhir lintasan yang telah ditentukan. Dengan demikian, sistem mampu mencegah terjadinya kelebihan gerak (overtravel) yang dapat mengakibatkan kerusakan pada komponen mekanik. Pengendalian kecepatan motor spindel dilakukan menggunakan rangkaian dimmer yang terintegrasi dengan sistem kontrol Arduino. Dimmer tersebut memungkinkan pengaturan kecepatan putar pengaduk secara fleksibel, sehingga tingkat homogenitas campuran sabun cair dapat disesuaikan dengan kebutuhan proses. Dalam rancangan ini, Arduino R4 WiFi bertugas membaca sinyal dari limit switch, mengolah logika kendali berdasarkan algoritma yang ditanamkan dalam perangkat lunak, kemudian mengaktifkan aktuator berupa relay solid-state (SSR) atau triac untuk mengendalikan suplai daya listrik ke motor AC. Penelitian ini menghasilkan sebuah mesin pengaduk untuk pembuatan sabun cair yang dapat bekerja secara otomatis berdasarkan perintah yang diberikan, dapat dioperasikan secara continue tanpa dipengaruhi oleh factor kelelahan, dapat bekerja dengan siklus produksi yang kontinue sesuai dengan perintah pemograman yang diberikan. Hasil uji performa mesin pada produksi sabun cair membutuhkan waktu 20 menit untuk mengaduk 100 liter sabun cair sampai mencapai tingkat homogenitas yang standar, hasil ini meningkat 600 % lebih tinggi jika dibandingkan pengadukan secara manual dan 300 % lebih tinggi dibandingkan pengadukan menggunakan mesin pengaduk portable. Selain lebih unggul dari kapasitas produksi mesin pengaduk ini juga menghasilkan produk sabun cair yang lebih berkualitas karena tingkat homogen campuran yang lebih merata dan stabil dan tidak terkontaminasi dengan keringat operator.