Tugas akhir ini berfokus pada perancangan dan analisis teknis komponen kritis berupa shaft roller pada mesin pelet limbah organik skala rumah tangga. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh tingginya volume sampah organik nasional yang mencapai 40,76%, namun belum terkelola secara optimal. Masalah utama yang dikaji adalah kebutuhan akan teknologi tepat guna yang mampu mengintegrasikan proses pengeringan termal dan peletisasi mekanis untuk penggunaan komunitas atau rumah tangga. Metodologi perancangan menggunakan pendekatan Quality Function Deployment (QFD) melalui matriks House of Quality (HoQ) untuk memastikan spesifikasi teknis mesin selaras dengan kebutuhan pengguna.Sebagai komponen kritis pemindah daya, shaft roller memerlukan analisis mendalam guna menjamin keandalan strukturalnya. Evaluasi kekuatan struktur mencakup analisis statis Von Mises dan lelah Modified Goodman akibat zero-based loading, yang diselesaikan secara analitik teoritis dan divalidasi lewat simulasi Metode Elemen Hingga. Analisis awal shaft diameter 22 mm bermaterial baja S45C menghasilkan Factor of Safety (FoS) statis 6,922 (analitik) dan 6,9924 (numerik). Sedangkan, FoS fatigue 3,038 (analitik) dan 3,486 (numerik). Nilai awal yang tinggi ini mengindikasikan overdesign, sehingga optimasi berat dilakukan demi efisiensi material. Batas aman minimum optimasi mengacu pada rekomendasi FoS material ductile, yaitu rentang 2 hingga 2,5 untuk beban statis dan 1 hingga 6 untuk beban siklik. Optimasi dijalankan secara iteratif dengan mereduksi diameter shaft setiap 2 mm, yang menurunkan nilai FoS, namun memangkas massa komponen. Berdasarkan kurva trade-off reduksi massa dan batas lelah akibat konsentrasi tegangan lubang baut 6 mm, ditetapkan diameter optimal sebesar 14 mm. Pada kondisi final ini, shaft menghasilkan tegangan equivalent maksimum 145,51 MPa (FoS statis 2,3573) serta tegangan alternating maksimum 146,35 MPa (FoS fatigue 1,2241), yang terbukti memenuhi batas aman rekomendasi dan dinyatakan valid. Tahap desain rinci diimplementasikan untuk memfinalisasi arsitektur produk menjadi cetak biru manufaktur berkapasitas target 15 kg/jam. Pemilihan material final menggunakan baja AISI 1045 (S45C) untuk shaft kritis, Aluminium 6061-T6 dan Aluminium 5052 untuk komponen struktural tabung dan rangka. Spesifikasi geometris diperketat menggunakan standardisasi suaian presisi ISO. Evaluasi Design for Manufacture and Assembly (DFMA) berhasil menyederhanakan perakitan dengan menghasilkan struktur Bill of Materials (BOM) total item komponen unik (46 kustom dan 32 standar). Hasil akhir dari perancangan ini diwujudkan ke dalam purwarupa fisik fungsional yang membuktikan keberhasilan integrasi sistem mekanis vertikal dan kelayakan manufaktur alat dengan fasilitas bengkel konvensional.