perancangan jemuran otomatis pendeteksi hujan

Prosiding Seminar Nasional dan Workshop Pemodelan dan Perancangan Sistem 2011 Magister Teknik Industri, Program Pascasarjana, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

PERANCANGAN JEMURAN OTOMATIS PENDETEKSI HUJAN

Romy Loice 1) Hanky Fransiscus 2)

Meity Martaleo 3)

Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

Jl Ciumbuleuit No. 94, Bandung E mail : [email protected])

Abstrak

Permasalahan hujan yang tidak menentu yang membuat rumah tangga tidak tahu kapan saat yang tepat untuk menjemur menciptakan konsep jemutan otomatis. Makalah ini memberikan tahap-tahap perancangan jemuran yang dapat mendeteksi hujan berdasarkan tahap-tahap proses perancangan didasarkan design thinking. Konsep jemuran otomatis ini dapat memberikan solusi untuk melindungi pakaian yang dijemur agar tetap kering. Tahap perancangan diawali dengan identifikasi kebutuhan konsumen yang didapatkan melalui wawancara dan selanjutnya dilakukan perancangan konsep. Setelah perancangan konsep, dibuat prototipe produk. Prototipe produk alfa dilakukan untuk menguji kekuatan material dan prototipe beta dibuat untuk menguji apakah produk dapat berfungsi seperti rancangan konsepnya. Jemuran otomatis yang disebut Pamoean terdiri dari tiga bagian utama yaitu motor penggerak, sensor hujan, dan jemuran. Prototipe alfa untuk pengujian kekuatan material dan struktur jemuran membuktikan bahwa jemuran kuat untuk menahan pakaian sesuai dengan kapasitasnya. Prototipe beta menunjukkan bahwa sensor hujan yang memanfaatkan konduktivitas air mampu membuat jemuran secara otomatis menarik tangkainya jika terjadi hujan. Kata Kunci: Design thinking, Jemuran pakaian, Sensor hujan

PENDAHULUAN Masalah yang sering dihadapi oleh ibu rumah tangga modern ataupun wanita karier yang mengurus rumah tangga adalah jemuran yang harus diangkat ketika hujan tiba. Salah satu alternatif yang sering dipakai adalah menjemur pakaian di dalam rumah. Akan tetapi penjemuran pakaian di dalam rumah memiliki kekurangan sebagai berikut: pakaian sulit kering dan kelembaban ruangan akan meningkat. Penjemuran pakaian di luar ruangan memiliki kelebihan secara alami, yaitu penggunaan sinar matahari dan tenaga angin. Tentunya penjemuran di luar ruangan juga memiliki kekurangan, yaitu membutuhkan ruang yang cukup besar dan pakaian akan basah kembali apabila hujan turun. Tren saat ini dimana ukuran rumah kecil yang dihuni oleh keluarga kecil tanpa jasa pembantu rumah tangga membuat penghuni sulit menentukan saat yang tepat untuk mencuci pakaian dan menjemur. Apalagi jika para penghuni rumah adalah orang aktif yang sering meninggalkan rumah tanpa ada yang dapat mengangkat pakaian yang sedang dijemur saat hujan turun. Pencucian pakaian memang dibantu dengan mesin cuci dan proses pengeringan melalui mesin cuci biasanya sudah cukup baik. Namun, pakaian tetap perlu dijemur dan diangin-angin supaya benar-benar kering.

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 197


Dengan rumah yang tidak terlalu besar dan area servis yang kecil, penjemuran pakaian dilakukan dengan menggunakan jemuran berukuran kecil (biasanya untuk jemuran handuk) serta berbagai cara kreatif seperti digantung pada balkon, teralis atau pegangan tangga. Gambar 1 di bawah ini menunjukkan beberapa cara penjemuran pakaian saat ini untuk rumah kecil.

Gambar 1 Sistem penjemuran di rumah kecil saat ini

Penelitian ini bertujuan untuk memberikan solusi dalam perancangan jemuran pakaian yang dapat mengatasi keterbatasan penghuninya untuk dapat meninggalkan rumah dengan tetap menjemur pakaiannya tanpa harus cemas dengan turunnya hujan. Perancangan jemuran dilakukan dengan mempertimbangkan adanya area penggantungan di luar rumah (atau tembok) yang tidak sepenuhnya tertutup oleh atas atau pelindung lain agar jemuran tetap dapat mendapatkan sinar matahari secara optimal. Jemuran pakaian yang dirancang menggunakan sistem otomasi dalam pengendalian atas hujan dan mekanisme perlindungan saat hujan turun. Nama Pamoean dipilih sebagai nama produk jemuran otomatis ini, yang diambil dari bahasa Sunda yang berarti jemuran. Pilihan nama juga menekankan konsep penjemuran konvensional yang tetap menekankan pentingnya menjemur sebagai kegiatan mencuci dengan menggunakan sumber energi alami dan terbarukan, bukan dengan menggunakan mesin pengering pakaian.

DASAR TEORI Penelitian di bidang desain (design research) semakin berkembang dan memegang peranan penting agar para desainer memahami proses desain dengan baik. Cross (1992) menegaskan bahwa penerapan metode penelitian dalam desain perlu dilakukan baik secara empiris maupun teoritis. Roth (1999) menyatakan bahwa standar dalam pembuatan kerangka teoritis dalam desain perlu dilakukan, terutama untuk penentuan proses, hasil dan tahap-tahap maupun proses evaluasinya. Buchanan (1996) mendukung ide ini karena proses desain perlu dipahami oleh orang lain atau pengguna produk dari para desainer ini. Hal ini, menurut Buchanan, dapat dilakukan dengan membuat model hubungan antara teori, praktek dan proses produksi sebagai karakteristik dari perancangan itu sendiri. Buchanan (1996) memberikan dua kriteria utama dalam penelitian di bidang desain, yaitu pemahaman mengenai penelitian dalam desain dan kerangka atau pendekatan proses desain yang jelas. Penelitian di bidang desain merupakan sebuah metode pencarian sistematis dengan tujuan utama adalah pengetahuan dan pembentukan (embodiment) konfigurasi, komposisi, struktur, tujuan, nilai dan arti dalam sistem artifisial atau produk hasil karya manusia (Archer, 1981). Berbagai peneliti di bidang desain memberikan kriteria minimum dalam penelitian di bidang desain, yaitu sistematis, bertujuan, bernilai, berarti dan dapat dikomunikasikan (Roth, 1999; Cross, 1996; Bayazit, 2004).

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 198


Kriteria kedua mengenai kerangka proses desain, Simon (1996) menegaskan bahwa setiap aktivitas perancangan memiliki cara berpikir yang khusus. Simon menegaskan bahwa setiap aktivitas yang terkait dengan produk artifisial atau buatan manusia (bukan alami) adalah proses sintesis. Oleh karena itu, desainer yang merancang produk artifisial perlu memikirkan bagaimana produk yarus dibuat supaya produk tersebut dapat mencapai tujuannya: how things ought to be how they ought to be in order to attain goals (Simon, 1996, h. 4). Hal ini menekankan pentingnya cara berpikir desain yang dapat membentuk kerangka proses desain. Cara berpikir desain (design thinking) juga ditegaskan oleh Brown (2008) sebagai displin ilmu yang menggunakan perasaan desainer sekaligus metode yang tepat untuk menyesuaikan kebutuhan pengguna dengan sebuah rancangan konsep yang layak secara teknologi dan layak dalam strategi bisnis sehingga pada akhirnya rancangan tersebut dapat menjadi sebuah nilai tambah bagi konsumen dan kesempatan pasar. Lawson (2005) menekankan bahwa desainer perlu memiliki cara berpikir yang langsung mengarah pada bagaimana mengkomunikasikan rancangan produknya pada orang lain agar mereka dapat membantu desainer dalam merancang dan menghasilkan produk tersebut. Lawson (2004; 2005) menegaskan bahwa cara berpikir seperi ini merupakan cara berpikir reasoning yang didasarkan pada proses refleksi dan sekaligus memacu pencarian solusi supaya keterbatasan-keterbatasan yang dimiliki dalam rancangan dan proses perancangan dapat diatasi (reflektif dan problem-solving). Berdasarkan cara berpikir di atas, Brown (2009) menambahkan pentingnya inovasi dalam cara berpikir desain. Brown menekankan bahwa tidak ada satu cara terbaik untuk melalui proses perancangan, namun ada proses yang berkesinambungan dalam cara berpikir desain yang didasarkan pada proses inovasi, yaitu: inspirasi, ideasi, dan implementasi yang perlu dijalankan secara iteratif. Inspirasi adalah kesempatan untuk pencarian solusi, ideasi adalah proses pencarian ide, pengembangan dan pengujian ide, implemenasi adalah proses pengembangan produk untuk diproduksi dan dipasarkan. Ketiga tahap ini dikembangkan oleh Brown untuk diterapkan di IDEO, perusahaan desain yang dipimpinnya. Gambar 2 menunjukkan tahap-tahap ini dengan proses iterasi dalam ketiga tahap ini maupun di dalam masing-masing tahap.

Gambar 2 Proses inovasi dalam design thinking (Sumber: Brown, 2008, h. 5)

Proses inspirasi atau pencarian kesempatan didasarkan pada perencanaan bisnis dan observasi mengenai kebutuhan orang, kesempatan pengembangan produk berdasarkan kebutuhan tersebut yang didasakan pada

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 199


kemampuan dan teknologi. Proses ideasi atau pengembangan ide didasarkan pada pembuatan konsep yang didasarkan cara berpikir yang divergen (Brown, 2009) dengan menggunakan teknik brainstorming dan dilanjutkan dengan proses pemilihan alternatif dengan cara berpikir konvergen dan pembuatan prototipe. Proses berpikir integratif (antara divergen dan konvergen) sangat diperlukan dalam siklus proses perancangan ini. Proses implementasi merupakan tahap dimana produk mulai dipasarkan dengan proses komunikasi ide yang sejalan dengan proses imspirasi dan ideasi.

METODOLOGI PENELITIAN Seperti telah dijelaskan sebelumnya, penelitian dilakukan untuk merancang suatu jemuran pakaian otomatis yang dapat mendeteksi hujan da membuat sebuah mekanisme penarikan jemuran sehingga pakaian tidak basah kembali terkena hujan. Proses perancangan dilakukan didasarkan pada siklus proses desain yang diperkenalkan oleh Brown (2008), yaitu: 1. Proses inspirasi (Inspiration)

Pada tahapan ini dilakukan penentuan target pasar dari produk Pamoean berdasarkan identifikasi masalah yang telah dijelaskan dalam bagian Pendahuluan, yaitu ibu rumah tangga modern dan orang bekerja (wanita karir) yang mengurus rumah tangga tanpa jasa pembantu rumah tangga. Masalah yang dapat diselesaikan dengan adanya produk ini adalah menghilangkan rasa khawatir pada saat meninggalkan jemuran di rumah. Dalam tahap ini dilakukan juga wawancara terhadap target pasar mengenai kebutuhan mereka.

2. Proses ideasi (Ideation) Selanjutnya, dilakukan penelitian terhadap produk yang tersedia di pasaran. Riset terhadap jemuran yang ada di pasaran saat ini menunjukkan bahwa jemuran pakaian masih mengalami masalah yang sama mengenai hujan, yaitu pakaian akan menjadi basah kembali apabila turun hujan. Beberapa contoh percobaan untuk menyelesaikan masalah yang sama, yaitu jemuran dengan pelindung plastik yang dipasang di jemuran itu sendiri. Kelemahannya adalah masih membutuhkan tenaga manusia untuk memasang pelindung plastik tersebut pada saat hujan. Apabila pelindung plastik dipasang pada saat menjemur maka pelindung tersebut akan menghalangi aliran angin yang digunakan untuk membantu proses penjemuran pakaian. Berdasarkan kebutuhan dan motivasi dari pengguna akhir yang diperoleh dari hasil wawancara dilakukan proses pencarian ide melalui brainstorming. Sesi brainstroming untuk menghasilkan ide dilakukan dalam waktu 3 hari dengan jumlah responden 10 orang. Selanjutnya dilakukan pembuatan sketsa dan prototipe. Prototipe awal (alfa) dibuat dengan perangkat lunak 3D CAD (SolidWorks) yang digunakan untuk proses realisasi rancangan dan pengukuran kekutan produk. Setelah itu, dilakukan pembuatan prototipe beta untuk merealisasikan rancangan fisik dan pengujian mekanisme otomatisasi yang dimiliki oleh jemuran.

3. Proses Implementasi (Implemention) Proses implementasi tidak secara menyeluruh pada tahap ini namun dilakukan estimasi biaya dan analisis kelayakan secara sederhana.

PROSES INSPIRASI DALAM PERANCANGAN Proses inspirasi didasarkan pada kesempatan pengembangan produk jemuran pakaian otomatis yang bisa melindungi pakaian dari hujan. Kebutuhan ini teridentifikasi juga dari hasil wawancara dengan target pasar, di mana di antaranya memberikan komentar sebagai berikut: wah.. kalo ngejemur pakaian mah repot sekarang mah, hujan mulu, kalo jemur di rumah susah kering atau

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 200


Susah kalo mo pergi-pergi teh, jemuran basah kalo hujan, khawatir kalo pergi-pergi dan lagi jemur baju di rumah Dari hasil wawancara diperoleh bahwa kebutuhan ibu rumah tangga modern dan wanita karier yang mengurus rumah tangga adalah jemuran yang dapat menghindari hujan dan tidak memakan banyak ruang. Jemuran pakaian otomatis yang dikembangkan memiliki fungsi utama seperti layaknya jemuran pakaian konvensional, yaitu mengeringkan pakaian dengan memanfaatkan tenaga angin dan sinar matahari. Perbedaannya terletak pada adanya komponen yang digunakan untuk mendeteksi hujan dan akan menarik dirinya ke daerah yang aman dari tetesan air hujan. Dengan demikian pakaian yang dijemur akan terlindung dari hujan dan pakaian akan tetap kering.

PROSES IDEASI DALAM PERANCANGAN Proses ideasi dilanjutkan dengan teknik brainstorming yang dilakukan selama 3 hari melalui beberapa sesi. Konsep-konsep yang dikembangkan melalui brainstorming selanjutnya dikembangkan dalam gambar tiga dimensi menggunakan perangkat lunak SolidWorks. Gambar 3 menunjukkan konsep yang dikembangkan dalam tahap ideasi ini. Terdapat tiga konsep di mana konsep yang pertama (paling kiri) adalah jemuran dengan memanfaatkan struktur silang (X) dan dua batang dalam rancangannya, konsep kedua hanya memanfaatkan satu batang dan konsep yang ketiga memanfaatkan dua batang namun menggunakan struktur U, bukan silang (X).

Gambar 3 Pengembangan konsep jemuran dari proses ideasi

Komponen jemuran otomatis terdiri dari tiga bagian utama, yaitu motor penggerak, sensor hujan, dan jemuran. Bagian motor penggerak terdiri dari rangkaian elektronik, PCB (Printed Circuit Board), micro controller, casing, railing untuk jalannya jemuran, tali penggerak, dan sling untuk menahan railing. Tabel kebutuhan material atau bill of material (BOM) dari jemuran ini dapat dilihat pada Tabel 1. BOM ini merujuk pada konsep pertama yang menggunakan dua batang dan struktur silang (X). Angka di dalam kurung pada BOM menunjukkan jumlah komponen yang diperlukan. Bagian sensor hujan terdiri dari PCB dengan bagian konduktor terbuat dari tembaga dan disusun seperti sisir seperti terlihat pada Gambar 4. Sensor hujan dibuat dengan memanfaatkan konduktivitas air sehingga apabila bagian tersebut terkena air hujan maka rangkaian akan tersambung (sensor aktif). Bagian terakhir yaitu jemuran terdiri dari batang-batang aluminium sebagai tempat menjemur pakaian dan batang-batang aluminium yang berfungsi sebagai penahan jemuran. Pada tahap ideasi ini dilakukan juga pembuatan simulasi kekuatan material. Rancangan yang disimulasikan untuk pengujian kekuatan material adalah konsep pertama. Berdasarkan gambaran di mana maksimum beban pada jemuran ini adalah 20 kg (dengan mempertimbangkan adanya 10 batang jemuran pada rancangan ini yang berkapasitas 2 pakaian per batang dan mempertimbangkan berat pakaian basah), maka dilakukan simulasi pengujian kekuatan statis pada perangkat lunak SolidWorks. Setiap batang aluminium pada jemuran mampu menahan beban yang diberikan dan secara keseluruhan, struktur dapat menahan beban jemuran.

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 201


Gambar 4 Sensor hujan yang memanfaatkan konduktivitas air Tabel 1: Indented Bill of Material Jemuran Pakaian Otomatis

Komponen Material

Jemuran pakaian otomatis (1) 1. Jemuran

1.1 Railing (2) 1.2 Batang jemuran (10) 1.3 Batang penahan jemuran (20) 1.4 Batang silang (2) 1.5 Bearing (10) 1.6 Baut 1.7 Mur

Aluminium

Alumnium

Alumnium

Alumnium

Besi

-

-

2. Sensor hujan 2.1 Sensor hujan (1)

2.2 Microcontroller (1 set)

Tembaga

PCB

3. Motor penggerak

3.1 Motor (1) 3.2 Saklar

3.3 Belt penarik (2)

-

Plastik

Tali plastik

Proses ideasi selanjutnya yang dilakukan adalah pembuatan prototipe produk. Dengan menggunakan fasilitas Laboratorium Proses Produksi dan Otomasi Sistem Produksi Jurusan Teknik Industri UNPAR, prototipe dapat dikerjakan sesuai dengan konsep yang dikembangkan. Pengujian prototipe menunjukkan kekuatannya dan sistem otomasi yang digunakan menunjukkan fungsinya dengan baik. Namun, berdasarkan proses pembuatan prototipe ini, terdapat beberapa evaluasi untuk perubahan mekanisme. Prototipe yang dibuat memiliki kelemahan sistem penarikan batang - batang agak sulit ditarik. Oleh karena itu, hasil pembuatan prototipe ini memberikan hasil evaluasi bahwa diperlukan bearing yang lebih presisi untuk kemudahan penarikan struktur batang penjemur. Selain itu, perlu dicari alternatif sistem railing yang lebih sederhana dengan mengadopsi sistem railing pada tirai atau sistem conveyour untuk proses penarikan yang lebih cepat dan lebih tidak berfriksi.

KESIMPULAN Pamoean merupakan sebuah produk jemuran pakaian yang dirancang untuk mengatasi permasalahan saat hujan dengan adanya sistem otomasi untuk pendeteksian hujan. Hasil perancangan melalui proses inspirasi, ideasi dan implementasi yang didasarkan cara berpikir desain menghasilkan konsep produk yang telah

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 202


divisualisasikan dalam prototipe beta. Produk jemuran pakaian ini menggunakan sensor hujan dan motor yang bekerja untuk menarik masuk batang jemuran saat terdeteksi ada hujan (ada tetes air di sensor hujan) dan memiliki struktur yang mampu menahan beban jemuran hingga 20 kg. Hasil dari proses ideasi menunjukkan konsep jemuran pakaian otomatis ini dapat menjawab kebutuhan target pasar. Beberapa mekanisme perlu diperbaiki, khususnya pada sistem railing dan bearing agar proses penarikan batang saat terjadi hujan lebih cepat dan tidak berfriksi.

UCAPAN TERIMA KASIH Sebagian dari penelitian ini dilakukan sebagai bentuk partisipasi dalam kompetisi desain dengan tema Escapology, Indonesian Lifestyle Automation Competition (ICAD 2011) dimana kami menjadi salah satu finalis dalam kompetisi ini. Pembuatan prototipe jemuran pakaian otomatis didanai oleh panitia ICAD 2011. Karena itu kami berterima kasih atas bantuan finansial dan proses evaluasi dan penjurian yang ketat yang telah dilaksanakan. Keseluruhan penelitian dan perancangan ini dilakukan dengan proses bimbingan dan konsultasi yang reguler dari dua dosen Teknik Industri Universitas Katolik Parahyangan, yaitu Bapak Ali Sadiyoko, ST., MT dan Ibu Catharina Badra Nawangpalupi, PhD dan kepada mereka kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.

DAFTAR PUSTAKA Archer, L. B. (1981). A View of the Nature of the Design Research. In R. P. Jacques, J.A. (Ed.), Design :

Science Method (pp. 30-47). Guilford, Surrey: IPC Business Press Ltd. Bayazit, N. (2004). Investigation Design : A Review of Forty Years of Design Research. Design Issues,

20(1). Brown, T. (2008). Design Thinking. Harvard Business Review(June), 1-9. Brown, T., & Katz, B. (2009). Change By Design: How Design Thinking Transforms Organizations and

Inspires Innovation. New York: Harper Collins Publishers. Buchanan, R. (1996). Elements of Design. Design Issues, 12(1), 74-75. Cross, N. (1992). Research in Design Thinking. In N. Cross & N. Roozenburg (Eds.), Research in Design

Thinking. Delft: Delft University Press. Cross, N. (1996). Engineering Design Methods : Strategies for Product Design (Second Edition): John

Wiley and Sons. Lawson, B. (2004). What Designers Know. Oxford: Elsevier. Lawson, B. (2005). How Designers Think: The Design Process Demystified (Fourth edition). Oxford:

Elsevier. Roth, S. (1999). The State of Design Research. Design Issues, 15(2), 18-26. Simon, H. A. (1996). The Sciences of the Artificial (Third edition). Cambridge, MA: MIT Press

ISBN 978-602-19492-0-7 PPS MTI 203

Proceeding PSS MTI 231Proceeding PSS MTI 232Proceeding PSS MTI 233Proceeding PSS MTI 234Proceeding PSS MTI 235Proceeding PSS MTI 236Proceeding PSS MTI 237

perancangan jemuran otomatis pendeteksi hujan

Documents