9
Paper No : The society is not responsible for statements or opinions written in papers or related discussions at its meeting. Papers have not been subjected to the review process by MSAEeditorial comittees ; therefore, are not to be considered as refereed. Paper presented at the 2018 MSAE Conference, Serdang, Selangor D. E., Malaysia. 7 & 8 February 2018 MSAE2018-ARWM022 PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER BOLEHKAH IA MENJADI SATU REALITI? A. Mohd Ikmal Hafiz 1 , M. Mohd Adzir 2 , J. Abdul Razak 1 and S. Abd Rahim 1 1 Malaysian Palm Oil Board 6 Persiaran Institusi, Bandar Baru Bangi, 43000 Kajang, Selangor, Malaysia. 2 Jabatan Kejuruteraan Sistem Komputer dan Komunikasi Fakulti Kejuruteraan, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia. [email protected] ABSTRAK Pelbagai usaha untuk meningkatkan produktiviti pekerja dengan menggunakan pelbagai teknologi mekanisasi giat dilaksanakan di mana ada yang telah berjaya di komersialkan. Teknologi laser adalah satu pendekatan baru yang sedang dikaji oleh Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB) dan Universiti Putra Malaysia (UPM) untuk di gunakan sebagai alat penuaian sawit. Teknologi laser telah digunakan secara meluas dalam sektor pembuatan dengan menggunakan CO2 (Karbon Dioksida) laser. Kajian yang dijalankan oleh beberapa penyelidik mendapati teknologi laser boleh juga digunakan dalam pemotongan bahan pertanian. MPOB dan UPM kini dalam usaha menggunakan fibre-pulsed laser berdasarkan kecekapannya yang tinggi, saiz yang kecil, dan lencongan cahaya yang rendah. Ia juga dapat beroperasi dalam rejim nadi, dengan keupayaan untuk menghasilkan denyutan dengan tenaga tinggi. Kertas kerja ini akan membincangkan potensi penggunaan teknologi laser dalam operasi penuaian sawit dan juga status kajian yang sedang dijalankan oleh MPOB dan UPM. Kajian awal mendapati teknologi laser ini mampu memotong pelepah sawit dengan baik dan kajian lanjut perlu dijalankan secara lebih terperinci. KATA KUNCI Sawit, Teknologi, Penuaian, Laser

PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

461

PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER –

BOLEHKAH IA MENJADI SATU REALITI?

Paper No :

The society is not responsible for statements or opinions written in papers or related

discussions at its meeting. Papers have not been subjected to the review process by

MSAE editorial comittees ; therefore, are not to be considered as refereed.

Paper presented at the 2018 MSAE Conference,

Serdang, Selangor D. E., Malaysia.

7 & 8 February 2018

MSAE2018-ARWM022

PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI

LASER – BOLEHKAH IA MENJADI SATU

REALITI?

A. Mohd Ikmal Hafiz1, M. Mohd Adzir2, J. Abdul Razak1 and S. Abd

Rahim1

1Malaysian Palm Oil Board

6 Persiaran Institusi, Bandar Baru Bangi,

43000 Kajang,

Selangor, Malaysia.

2Jabatan Kejuruteraan Sistem Komputer dan Komunikasi

Fakulti Kejuruteraan, Universiti Putra Malaysia,

43400 UPM Serdang,

Selangor, Malaysia.

[email protected]

ABSTRAK

Pelbagai usaha untuk meningkatkan produktiviti pekerja dengan menggunakan

pelbagai teknologi mekanisasi giat dilaksanakan di mana ada yang telah berjaya

di komersialkan. Teknologi laser adalah satu pendekatan baru yang sedang

dikaji oleh Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB) dan Universiti Putra

Malaysia (UPM) untuk di gunakan sebagai alat penuaian sawit. Teknologi laser

telah digunakan secara meluas dalam sektor pembuatan dengan menggunakan

CO2 (Karbon Dioksida) laser. Kajian yang dijalankan oleh beberapa penyelidik

mendapati teknologi laser boleh juga digunakan dalam pemotongan bahan

pertanian. MPOB dan UPM kini dalam usaha menggunakan fibre-pulsed laser

berdasarkan kecekapannya yang tinggi, saiz yang kecil, dan lencongan cahaya

yang rendah. Ia juga dapat beroperasi dalam rejim nadi, dengan keupayaan

untuk menghasilkan denyutan dengan tenaga tinggi. Kertas kerja ini akan

membincangkan potensi penggunaan teknologi laser dalam operasi penuaian

sawit dan juga status kajian yang sedang dijalankan oleh MPOB dan UPM.

Kajian awal mendapati teknologi laser ini mampu memotong pelepah sawit

dengan baik dan kajian lanjut perlu dijalankan secara lebih terperinci.

KATA KUNCI

Sawit, Teknologi, Penuaian, Laser

Page 2: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

462

PENGENALAN Malaysia kini menghadapi masalah kekurangan tenaga pekerja di sektor perladangan sawit yang dianggarkan sebanyak 20% daripada jumlah tenaga kerja industri sawit negara. Hal ini disebabkan kurangnya minat pekerja tempatan berkerja di ladang-ladang sawit dan peluang pekerjaan alternatif yang menarik di industri lain. Kekurangan teknologi mekanisasi di ladang sawit membuatkan lebih banyak kebergantungan kepada tenaga kerja manual untuk semua aktiviti perladangan seperti penyediaan tanah, tapak semaian, penanaman, pembajaan, kawal selia dan pemeliharaan ladang, penuaian, pengumpulan dan pengangkutan (“Economic Transformation Programme: A Roadmap for Malaysia”, 2011). Usaha bagi meningkatkan produktiviti pekerja dengan menggunakan teknologi baru dengan beberapa kaedah kerja giat dilaksanakan oleh industri sawit negara. Teknologi mekanisasi adalah satu pendekatan penting bagi meningkatkan produktiviti pekerja. Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB), merupakan sebuah badan penyelidikan minyak sawit Malaysia telah membuat kejayaan besar dalam membangunkan pelbagai jentera dan peralatan yang mana beberapa daripadanya telah berjaya dikomersilkan seperti galah penuaian Aluminium (Zirafah dan Hi-Reach), Pemotong Sawit bermotor (Ckat and Cantas), pangangkut mekanikal (Grabber) Pengakut Buah Tandan Segar (Beluga dan Rhyno) dan Pemunggutan Buah Relai (Sumber: MPOB). Di bawah Program Transformasi Ekonomi Malaysia (ETP), Bidang Ekonomi Utama Kebangsaan Negara (NKEA), telah menyasarkan untuk mengurangkan bilangan pekerja asing dalam sektor perladangan sawit sebanyak 110,000 pada tahun 2020. Ini boleh dicapai melalui pengenalan teknologi mekanisasi bagi meningkatkan produktiviti pekerja terutamanya dalam aktiviti penuaian sawit. Kebanyakan teknologi penuaian sawit yang dibangunkan adalah menggunakan konsep pemotongan mekanikal seperti cakera berputar, gergaji bulat, gergaji rantai dan jenis ricih (Razak et al. (2003). Beberapa teknologi untuk memotong pelepah dan buah tandan segar (BTS) telah direka, dibangunkan serta diuji. Kebanyakan teknologi yang dibangunkan diarahkan kepada konsep mekanikal. Walau bagaimanapun, teknologi ini kurang digunapakai oleh industri perladangan sawit kerana beberapa sebab, antara adalah saiz mesin yang besar, kesulitan dan komplikasi dalam operasi, kos modal yang tinggi dan kurang efisyen.

Teknologi Penuaian Teknologi penuaian telah dimulkan dengan penggunaan buluh sebagai alat penuaian dan kini menggunakan bahan yang lebih tahan dan ringan iaitu aluminium sebagai galah utama. Perkembangan teknologi ini selari dengan peningkatan pembukaan ladang kelapa sawit di Malaysia dan banyak teknologi penuaian telah dibangunkan dari tahun ke tahun. Penuaian adalah aktiviti penting dalam aktiviti perladangan kelapa sawit dan dianggarkan 60% daripada jumlah tenaga buruh adalah terlibat dalam aktiviti penuaian. Pada masa ini, penuaian dilakukan dengan menggunakan mata pahat yang dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau Ckat biasanya digunakan pada pokok yang berketinggian 2 meter dan ke bawah. Ini bagi memberi kekuatan momentum semasa alat di hayunkan kepada pelepah atau BTS. Penggunaan mata sabit atau Cantas (Rajah 1)bersesuaian pada aras ketinggian pokok sawit antara 2 hingga 5 kaki meter tinggi atau lebih. Ketajaman, bentuk dan profil mata sabit akan menyumbang kepada keberkesanan operasi pemotongan. Pemotongan dilakukan dengan cara mengiris melalui sabit atau menggunakan Cantas dengan menarik pemicu minyak pada pendikit dan rekabentuk sabit-C yang memberikan keupayaan memotong yang baik. Penggunaan Cantas sebagai contohnya terbukti telah meningkatkan produktiviti dalam menuai BTS, dan juga membantu mengurangkan tenga buruh. Pengenalan teknologi Cantas telah membuka perspektif baru dalam penggunaan mekanisasi ke dalam aktiviti penuaian. Produktiviti pekerja dapat dimaksimumkan, penuai mampu memperolehi sebanyak 560 hingga 750 BTS sehari, yang bersamaan dengan dua hingga tiga penuai manual yang menggunakan sabit konvensional (Abdul Razak et al., 2008).

Page 3: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

463

Rajah 1: Pemotong Sawit Bermotor (CANTAS)

Bagi ketinggian aras pokok melebihi 5 meter, jentera penuai telah di bangunkan yang merupakan salah satu teknologi yang di rekabentuk untuk kesesuaian capaian aras pokok yang lebih tinggi. Jentera ini mampu berfungsi dengan baik menyaingi kaedah konvensional menggunakan galah panjang. Jentera ini mampu memegang tandan dan meletakkan didalam ruang simpanan yang dipasang pada jentera tersebut. Konsep jentera penuaian (Rajah 2) ini menggunakan tiga kaedah utama dalam pengedaliannya, iaitu memotong, mengumpul dan penghantaran tandan. Kaedah ini meghasilkan pengumpulan tandan yang bersih serta kurang buah relai di atas tanah yang di akibatkan oleh jatuhan BTS berbanding kaedah manual (Ramdhan dan Rahim, 2014).

Rajah 2: Jentera Penuaian

Terdapat pelbagai teknologi mekanisasi yang telah dibangunkan dalam aktiviti penuaian. Walaubagaimanapun, sehingga kini teknologi penuaian ini masih memerlukan peningkatan dari segi kecepatan berkerja, ketahanan dan praktikal digunakan di dalam ladang. Perkembangan dunia teknologi kini seiring dengan keperluan manusia terhadap keperluan makanan. Antara teknologi yang kini mendapat perhatian adalah teknologi laser.

Page 4: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

464

Teknologi Laser Pelbagai teknologi telah di adaptasi dalam industri perladangan, sebagai contoh teknologi laser yang berpotensi untuk mengubah pandangan awam mengenai cara penuaian di lakukan. Pelbagai andaian dan kajian dibuat mengenai kemampuan laser ini untuk di gunakan dalam sektor pertanian dan perladangan. Kegunaan teknologi laser sedia ada terhad hanya digunakan sebagai mencerap keluasan ladang, memeta lokasi atau menanda aras ketinggian tanah (Subrata Kr. Mandal et al. 2013). Teknologi pemotongan laser merupakan satu pendekatan baru yang boleh dikaji secara mendalam dalam pelbagai industry (Rajah 3). Dalam kajian A. Niyibizi et al. (2013) menyatakan bahawa teknologi laser adalah dalam pelbagai bentuk antaranya adalah jenis laser karbon dioksida (CO2), Helium-Nitrogen (He-Ne) laser, Fiber laser dan Diode laser. Setiap jenis laser ini mempunyai perbezaannya yang merupakan sifat laser itu sendiri dimana ia mengambil kira panjang gelombang yang dipancarkan dan aplikasinya. Teknologi laser ini telah digunakan dalam pelbagai industri secara meluas dan sector pemotongan logam antara pelopor penggunaan teknologi laser ini.

Rajah 3: Teknologi pemotongan laser

Berdasarkan kajian Ji_Zhan Liu (2011) teknologi laser mampu untuk melakukan pemotongan pada bahan pertanian. Kajian ini didapati mampu dilakukan ke atas tangkai tomato berdasarkan dua aspek penting iaitu ketumpatan kuasa dan penumpuan sistem laser itu. Dalam kajian tersebut menyatakan ketumpatan maksima kuasa mencapai 4.95 W/mm2 dan ia didapati mencukupi bagi membakar dan memotong satu tangkai. Perlu difahami bahawa kaedah pemotongan laser ini berdasarkan konsep bakar dan potong yang berbeza dari kaedah pisau atau gergaji. Dalam kaedah pemotongan laser ini semua faktor akan memberi kesan yang signifikan terhadap kecekapan pemotongan laser ini seperti diameter tangkai, kuasa laser, jarak fokus dan sudutmya. Jarak yang terbaik dapat mengurangkan masa pemotongan dan sudut optimum dapat meningkatkan kecekapan pemotongan laser. Menurut W.F Lawson (2009) yang telah menganalisis pasaran industri laser, mendapati laser jenis fiber pulsed laser merupakan laser yang paling aktif dengan kemampuan kuasanya yang rendah tetapi menghasilkan output tenaga yang tinggi. Fiber pulsed laser sesuai digunakan dalam aplikasi penuaian sawit kerana kecekapannya yang tinggi, saiz yang kecil, dan lencongan cahaya yang rendah. Ia juga dapat beroperasi dalam rejim nadi, dengan keupayaan untuk menghasilkan denyutan dengan tenaga tinggi. Manakala jenis laser karbon dioksida (CO2) mempunyai batasan sistem gas laser dengan kecekapan sumber kuasa yang rendah, mempunyai saiz besar dan output lencongan cahaya dengan perbezaan yang tinggi. Oleh yang demikian, potensi teknologi laser ini diaplikasikan didalam kaedah penuaian terkini perlu dikaji secara lebih terperinci berdasarkan ciri yang terdapat pada pelepah dan tangkai BTS.

Page 5: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

465

Rajah 4: Pokok Sawit

Berdasarkan kajian Dawson et al. (1998) yang telah menganalisis ciri optik dan karektor yang terdapat pada pelepah sawit mendapati persamaannya dengan batang tumbuhan lain. Walaubagaimanapun, penyerapan spektrum pada ciri optik pada bahan pelepah tidaklah dikaji secara menyeluruh. Kajian tersebut menyatakan terdapat persamaan ciri diantara pelepah dan daun tumbuhan lain. Pelepah sawit mempunyai persamaan dari segi kandungan lembapan atau kandungan air yang menyumbang kepada berat bahan tersebut. Komposisi daun tumbuhan kebiasaannya mengandungi cellulose, lignin, protein, starch dan mineral. Satu model kajian (Rajah 5) telah dibuat bagi melihat penyerapan spektrum optik pada daun tumbuhan tersebut telah mendapati kadar penyerapannya sekitar 1.45μm, 1.95μm, dan 2.5μm. Rajah 6 menunjukkan kadar penyerapan spektrum bagi protein, lignin, cellulose dan chlorophyll.

Rajah 5: Model rujukan bagi kadar pemantulan cahaya spectrum yang dicadangkan oleh Dawson

Rajah 5: Kadar penyerapan spektrum optik pada daun tumbuhan yang mengandungi komposisi protein, lignin, cellulose

dan chlorophyll

Page 6: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

466

Dengan menggunakan model Dawson et al. (1998) sebagai rujukan, kajian lanjut berkenaan ciri optik pada pelepah boleh di perolehi. Komposisi bagi pelepah adalah terdiri daipada cellulose (31%), hemicelluloses (17%), lignin (23%), dan bahan lain (kelembapan, chlorophyll dan protein) (Ahmad and Tsuyoshi, 2012). Pemahaman ciri optik pada pelepah penting kerana ia dapat membantu dalam menentukan parameter laser bagi proses pemotongan pelepah. Apabila tenaga laser di pancarkan kepada permukaan pelepah secara terus, tenaga tersebut akan di serap oleh cellulose lalu menukarkan daripada rejim tenaga laser kepada tenaga haba dan mengakibatkan bahan tersebut terpisah yang dirujuk sebagai proses pemotongan. Dari segi teorinya, teknologi laser ini mampu memotong bahan biologi seperti daun dan pelepah sawit. Juergen et al. (2002) mengandaikan kemungkinan pemotongan dilakukan menggunakan pancaran laser berbanding mekanikal terhadap tumbuhan. Kesan penggunaan pancaran laser mungkin tidak memberi kesan signifikan terhadap tumbuhan hidup dan persekitaran. Walaubagamanapun, pemantauan dalam prosos pemotongan menggunakan teknologi laser ini perlu di beri perhatian dalam aspek keselamatan seperti kesan langsung sekiranya pengguna terkena pancaran laser. Perkara tersebut merupakan aspek keselamatan utama dalam pengendalian sekiranya teknologi laser ini diaplikasikan sebagai alat penuaian. Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB) sedang berkerjasama dengan Universiti Putra Malaysia (UPM) bagi melakukan kajian secara mendalam berkenaan potensi teknologi laser ini dalm sektor penuaian sawit. Satu kajian asas telah dilakukan dengan menggunakan jenis fiber pulsed laser dan mempunyai panjang gelombang 1064nm sebagai kajian awalan bagi melihat potensi dalam pemotongan pelepah dan BTS.

BAHAN DAN KAEDAH KAJIAN Kertas kerja ini akan membincangkan potensi teknologi laser dalam penuaian dalam sektor perladangan sawit. Teknologi laser telah digunakan dalam pelbagai industri, bagi industri pertanian dan perladangan ia merupakan satu pendekatan baru dan potensi penggunaan teknologi laser ini sering dipersoalkan.

Kaedah Kajian Peralatan yang digunakan: Sebuah sistem peralatan teknologi laser (Rajah 7) bergelombang 1064nm akan digunakan dalam kajian ini yang dilengkapi dengan sebuah komputer, pengimbas laser, dan sistem pulse fibre laser. Ia merupakan kelengkapan peralatan asas teknologi ini sebelum ia dikaji secara intensif.

Rajah 7: Piktogram persediaan peralatan kajian teknologi laser yang digunakan

Dalam kajian ini, jenis laser yang dipilih adalah berdasarkan kesesuaian jenis ini untuk digunakan sebagai alat penuaian. Sistem laser mempunyai gelombang 1064nm merupakan jenis laser yang telah matang dan stabil di pasaran dari segi kemampuannya kecekapannya.

Teknologi Fiber Pulsed Laser:

PC

Steering Mirrors

Beam

Expander

100 mm lens

λ/2 plate

Motorized XYZ

stage

Pulsed laser

System

Page 7: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

467

Teknologi Fiber Pulse Laser merupakan jenis laser yang lebih baik daripada gas laser kerana ia mempunyai kecekapan yang tinggi, saiz kecil dan daya kerentanan lencongan yang rendah. Ciri jenis laser ini menarik kerana ia beroperasi dalam rejim nadi dengan keupayaan menghasilkan tenaga tinggi. Dalam kajian ini, fiber pulse laser yang digunakan mempunyai lebar nadi di antara sub nano saat sehingga beberapa mikro saat rejim nadi beroperasi. Sistem ini mempunyai kuasa sebanyak 50W bersamaan tenaga sekitar 1 mJ pada kuasa maksimumnya.

Parameter kajian: Dalam kajian ini, parameter kecekapan di ukur berdasarkan frekuensi rejim nadi laser, kecepatan laser, dan kuasa yang digunakan. Frekuensi rejim nadi laser di tetapkan antara 50 sehingga 5000 Hz dan kecepatan laser bergerak ketika memotong pelepah diantara 1 hingga 100 mm/s. Julat kuasa yang digunakan di tetapkan diantara 30 sehingga 100 peratus bersamaan 15W hingga 50W.

Sampel kajian: Sampel pelepah digunakan sebagai medium kajian yang dijalankan. Pelbagai saiz di ambil secara rawak yang mempunyai perbezaan ketebalan dan kelebaran (Rajah 8.b). Pelepah ini di ambil secara terus dari pokok sawit pada hari yang sama ujian pemotongan di lakukan.

Data yg dipungut: Dalam kajian awalan ini, masa dan kedalaman pemotongan laser ke atas sampel diambil dan dianalisis. Ini adalah penting kerana ia menentukan kecekapan laser ketika memotong dan dapat digunakan dalam kajian yang seterusnya.

(a) (b)

Rajah 8: (a) Sistem 1064nm laser digunakan di makmal UPM. (b) Sampel pelepah pelbagai saiz

KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN Kajian awal yang dijalankan mendapati laser mampu untuk memotong pelepah sawit (Rajah 9). Hasil kajian asas mendapati kelajuan terbaik bagi proses pemotongan pada sampel pelepah adalah diantara 50 mm/s hingga 100 mm/s tetapi kecekapan pemotongan dengan pemotongan terdalam adalah 1 mm/s (Rajah 10) dengan julat frekuesi diantara 1500 hingaa 3000 Hz (Rajah 11). Sampel pelepah yang digunakan bagi keputusan frekuensi dan kelajuan pemotongan tersebut mempunyai saiz ketebalan 35 mm dan kelebaran sebanyak 60 mm. Ini menunjukan tanda positif teknologi laser ini boleh memotong bahan seperti pelepah dan tangkai BTS.

Page 8: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

468

(a) (b)

Rajah 9: (a) Laser memotong sampel pelepah. (b) Sampel pelepah yang telah dipotong

Rajah 10: Keputusan menunjukkan dengan kelajuan pemotongan sebanyak 1 mm/s menggunakan 100% kuasa

merekodkan kedalaman sebanyak 34 mm pada sampel

Rajah 11: Hasil kajian awal mendapati pada frequency 2500 kHz menghasilkan pemotongan yang baik.

0

10

20

30

40

90 100 100 100

Graf kedalaman pemotongan mengikut kuasa laser

Speed (mm/s) Depth (mm)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1500 2000 2500 3000

Graf frequency pulse laser

Page 9: PENUAIAN SAWIT MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LASER REALITI?€¦ · dipasang pada galah aluminium yang pendek atau mesin pemotong sawit bermotor (Ckat). Pemotongan menggunakan pahat atau

MSAE Conference, Serdang, Selangor D.E. 7 & 8 February 2018 ISBN 978-967-16145

469

Kajian awal yang telah dijalankan mendapati teknologi ini mampu memotong pelepah dan tangkai BTS. Ini merupakan satu keputusan yang positif bagi merealisasikan teknologi laser ini digunakan sebagai kaedah baru dalam aktiviti penuaian sawit. Umum mengetahui, laser mampu memotong secara tepat dan cepat pada bahan seperti keluli dan aluminium. Walau bagaimanapun aspek keselamatan perlu diterapkan sama seperti juga penggunaan sabit yang mementingkn keselamatan terhadap penggunanya. Kos pembangunan protataip mungkin mahal pada masa kini, namun dengan kepesatan teknologi sekarang kos laser ini dijangka akan turun tahun demi.

RUMUSAN Dengan petunjuk positif dari hasil kajian yang dijalankan oleh MPOB dan UPM ini, adalah diharapkan teknologi penuaian sawit menggunakan teknologi laser ini akan menjadi kenyataan. Penggunaannya dijangka akan dapat meningkakatkan produktivi penuaian dan pengurangan keperluan pekerja secara signifikan. Walau bagaimanapun, terdapat banyak lagi kajian perlu dijalankan bagi merealisasikan cita-cita ini.

PENGHARGAAN Kajian ini merupakan arahan dari mantan Menteri Perusahaan, Perladangan dan Komoditi YB Dato Sri Douglas Uggah Embas yang memberi cabaran supaya alat penuaian sawit menggunakan teknologi laser dibangunkan. Ucapan terima kasih kepada pihak UPM yang telah bersetuju untuk bekerjasama dalam menjalankan kajian ini dan pihak MPOB yang komited dalam membantu secara langsung dengan pemberian dana untuk membeli peralatan-peralatan ujian.

RUJUKAN 1. Niyibizi (2011), Recent advances in Laser Technology and Industrial Applications, 2011 Mechanical

Engineering Annual Conference on Sustainable Research and Innovation, JKUAT, AICAD, Book of Abstracts, ISSN 2079-6226, p.32, 5-6 May 2011.

2. Niyibizi, Paul N. Kioni and Bernard W. Ikua (2013). Recent Developments in Laser Sources for Industrial Applications, Proceedings of 2013 Mechanical Engineering Conference on Sustainable Research and Innovation, Volume 5, 24th - 26th April 2013

3. Ahmad, T.Y and Tsuyoshi, H (2012). Efficacy of Hydrothermal Treatment for Production of Solid Fuel from Oil Palm Wastes, in Resource Management for Sustainable Agriculture, ed: V. Abrol and P. Sharma, InTech.

4. Anon (2011). Economic Transformation Programme: A Roadmap for Malaysia. EPP3: Improving Worker Productivity, Chapter 9. Deepening Malaysia’s Palm Oil Advantage.

5. Dawson, T. P; Curran, P. J and Plummer, S.E (1998). "Liberty - Modelling the effects of leaf biochemistry on reflectance spectra", Remote Sensing of Environment, 65, 50-60.

6. Ji-zhan Liu, Yang Hu, Xiu-qiong Xu1 and Ping-ping Li (2011). Feasibility and Influencing Factors Of Laser Cutting Of Tomato Peduncles for Robotic Harvesting, African Journal of Biotechnology Vol. 10(69), pp. 15552-15563, 7 November, 2011

7. Juergen Schou; Torben Heisel; Arne Nordskov; Svend Christensen; Peter S. Jensen; Birgitte Thestrup And Bo Toftmann (2002). "Quantitative laser cutting of plants", Proc. SPIE 4760, High-Power Laser Ablation IV, 734.

8. Mohd Hafiz Mohd Hazir and Abdul Rashid Mohamed Shariff (2011). Oil Palm Physical and Optical Characteristics from Two Different Planting Materials,Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 3(9): 953-962, 2011 ISSN: 2040-7467, 20 September 2011.

9. Razak, J; Ahmad, H and Johari, J (1998). Oil Palm Mechanical Cutter. Porim Information Series. Porim Tt No. 60.

10. Razak, J; Rahim, A S; Ahmad, H; Johari, J and Malik, N (2003). Hand Held Mechanical Cutter. Mpob Information Series. Mpob Tt No. 180.

11. W.F. Lawson (2009), The Future of Fiber and Disc Lasers, June 2009 12. Subrata Kr. Mandal and Atanu Maity (2013). Applications of Laser in Agriculture – A critical review.

CSIR-Central Mechanical Engineering Research Institute, M.G. Avenue, Dungapur – 713 209. Elixir Mech. Engg. 63 (2013) 18740 - 18745