4. ANALISIS SISTEM
5.3 Rancangbangun Model
5.3.1 Model Pengelompokan
Model pengelompokan bertujuan untuk mengelompokkan pabrik gula (PG) yang memiliki karakteristik yang serupa. Pengelompokan pabrik gula
diperlukan untuk menyetarakan pabrik gula sehingga layak untuk
Kondisi Riil Pengolahan Gula Ukuran Kinerja Karakteristik Pembeda Kinerja Terbaik Praktek Terbaik Prioritas Perbaikan Pengukuran Kinerja Pengelompokan Pemilihan Kinerja Terbaik Analisis Praktek Terbaik Penentuan Prioritas Perbaikan Fuzzy Expert System Klasifikasi Promethee & Sorting Root Cause Analysis Diagnostik Analisis Perbaikan Kinerja
101
diperbandingkan. Untuk mengelompokkan PG yang memiliki karakteristik serupa dapat dilakukan dengan mengelompokkan PG berdasarkan karakteristik pembeda pabrik gula. Karakteristik pembeda pabrik gula diidentifikasi melalui studi dokumentasi dan konfirmasi pakar.
Input model berupa basis data yang diperlukan untuk pengelompokan pabrik gula. Metode yang digunakan untuk pengambilan keputusan pengelompokan pabrik gula yaitu pendekatan klasifikasi. Output dari model pengelompokkan PG berupa alternatif kelompok PG sesuai dengan karakteristik pembeda pabrik gula beserta anggota kelompoknya. Model konseptual pengelompokan pabrik gula dapat digambarkan sebagai berikut :
Karakteristik Pembeda Kelompok PG dan anggotanya Klasifikasi Jumlah Kelompok Kesamaan Ukuran
Gambar 39 Model Konseptual Pengelompokan Pabrik Gula
Pengelompokan dilakukan untuk seluruh pabrik gula yang menjadi objek
kajian. Kriteria keputusan yang digunakan untuk mengelompokan pabrik gula berupa karakteristik pembeda pabrik gula. Karakteristik pembeda pabrik gula ditetapkan berdasarkan hasil tinjauan pustaka dan konfirmasi pakar (Lampiran 5). Adapun karakteristik pembeda pabrik gula yaitu : 1) metode yang digunakan pada proses pemurnian, dan 2) skala pabrik gula.
Metode pada Proses Pemurnian
Secara garis besar, untuk menghasilkan gula kristal putih yang sesuai dengan spesifikasi, bahan baku (tebu) diproses melalui lima unit (Moerdokusumo, 1993) yaitu : 1) unit operasi gilingan, 2) unit operasi pemurnian, 3) unit operasi penguapan, 4) unit operasi kristalisasi, dan 5) unit operasi sentrifuse. Kualitas gula yang dihasilkan tergantung pada : 1) kualitas nira mentah, 2) metode pemurnian, dan 3) cara menerapkan skema masakan dalam proses kristalisasi. Kualitas gula
102
yang sesuai spesifikasi diperoleh dari pemurnian nira serta susunan bahan bukan
gula dalam larutan. Proses pemurnian berfungsi untuk mengurangi atau
menghilangkan zat bukan gula dari nira mentah seoptimal mungkin. Selanjutnya, Moerdokusumo (1993) menegaskan bahwa pada dasarnya unit operasi pemurnian merupakan faktor yang membedakan pabrik gula mengingat unit operasi yang lain relatif sama di setiap pabrik gula.
Proses pemurnian dapat dilakukan secara fisis (penyaringan) maupun kimiawi (pemanasan). Secara teoritis, metode (Moerdokusumo 1993; Efendi 2009) yang dapat digunakan pada proses pemurnian adalah : 1) Karbonatasi, yaitu proses pemurnian dengan menambahkan susu kapur (CaO) berlebihan dan dinetralkan menggunakan CO2, 2) Sulfitasi, yaitu proses pemurnian dengan
menambahkan susu kapur (CaO) berlebihan dan dinetralkan menggunakan SO2,
3) Defekasi, yaitu proses pemurnian dengan menambahkan susu kapur (CaO) berlebihan dan dinetralkan menggunakan Phospat, dan 4) kombinasi dari tiga metode tersebut. Kriteria yang digunakan untuk memilih metode yang digunakan pada proses pemurnian adalah : 1) intensitas, 2) efisiensi, dan 3) efektivitas.
Menurut Effendi (2009) proses pemurnian yang menggunakan metode defekasi akan menghasilkan gula yang kurang baik karena efek pemurniannya rendah. Sedangkan metode karbonatasi memiliki efek pemurnian yang tinggi sehingga dapat menghasilkan gula yang baik tetapi biaya bahan pembantu dan biaya tenaga kerja sangat mahal. Metode sulfitasi dengan efek pemurnian yang cukup akan menghasilkan gula konsumsi yang cukup baik dengan biaya bahan pembantu dan biaya tenaga kerja yang lebih rendah dibandingkan bila menggunakan metode karbonatasi.
Berdasarkan data P3GI (2001) dalam Efendi (2009) dari 70 pabrik gula mayoritas (62 pabrik gula) menggunakan metode Sulfitasi, tujuh pabrik gula menggunakan metode Karbonatasi, dan satu pabrik gula menggunakan metode Defekasi. Berdasarkan data sekretariat Dewan Gula Indonesia (2006) jumlah pabrik gula yang beroperasi hanya 58. Dari 58 pabrik gula tersebut hanya tiga pabrik gula yang menggunakan metode Karbonatasi sedangkan yang lainnya menggunakan metode Sulfitasi. Oleh karena itu, berdasarkan proses pemurnian yang digunakan, pabrik gula dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok.
103
Skala Pabrik Gula
Pabrik gula di Indonesia diklasifikasikan menjadi tiga berdasarkan skala (kapasitas giling terpasang) pabrik gula yaitu : yaitu 1) pabrik gula berskala kecil, 2) pabrik gula berskala menengah, dan 3) pabrik gula berskala besar. Adapun ketentuannya adalah sebagai berikut : 1) pabrik gula berskala kecil terdiri dari pabrik gula yang mempunyai kapasitas giling < 3000 TCD, 2) pabrik
gula berskalamenengah terdiri dari pabrik gula yang mempunyai kapasitas giling
3000 sampai dengan 6000, dan 3) pabrik gula berskalabesar terdiri dari pabrik
gula yang mempunyai kapasitas giling > 6000 TCD menjadi anggota kelompok (Sawit et al 2004; Efendi 2009). Berdasarkan skala pabrik gula maka pabrik gula dapat dikelompokan menjadi tiga.
Kapasitas giling merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kinerja (efisiensi) pabrik gula (Moerdokusumo 1993; Prihandana 2005; Khudori 2005; Efendi 2009). Kapasitas giling berpengaruh terhadap kinerja pabrik gula mengingat besarnya biaya giling yang dibutuhkan, kapasitas yang rendah akan menyebabkan kinerja pabrik gula rendah (Prihandana 2005). Biaya produksi gula per unit pada pabrik gula berskala kecil jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pabrik gula berskala besar atau bermesin relatif baru (Sawit et al 2004).
Berdasarkan ke dua karakteristik pembeda pabrik gula maka pabrik gula dapat dikelompokan menjadi 6 kelompok yaitu : 1) pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala besar, 2) pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala menengah 3) pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala kecil, 4) pabrik gula dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala besar, 5) pabrik gula dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala menengah, dan 6) pabrik gula dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala kecil.
Selanjutnya ditentukan konsep kesamaan (interobject similarity) yaitu ukuran untuk kesesuaian atau kemiripan diantara pabrik gula yang akan dipilah
menjadi enam kelompok. Terdapat dua konsep kesamaan yaitu 1) association
measures untuk pengelompokkan berdasarkan metode proses pemurnian, dan 2)
104
Skala penilaian untuk mengelompokan pabrik gula menggunakan skala nominal berupa label 1 dan 0. Skala tersebut digunakan karena pengelompokan dengan metode klasifikasi pada dasarnya akan membagi kelompok sesuai dengan jumlah kelompok yang telah ditentukan sebelumnya, dan memisahkan kelompok berdasarkan anggota atau bukan anggota. Label 1 menunjukkan anggota dan label 0 menunjukkan bukan anggota.
Matriks keputusan pada Tabel 7 di bawah ini merupakan matriks yang digunakan untuk melakukan pengelompokan di antara beberapa alternatif (pabrik gula) yang memenuhi (label 1) atau tidak memenuhi ( label 0) kriteria sebagai anggota kelompok.
Tabel 7 Matriks Keputusan Pengelompokan Alternatif Kriteria Pabrik Proses Pemurnian Skala Pabrik PG 1 1 atau 0 1 atau 0 PG 2 1 atau 0 1 atau 0 PG 3 1 atau 0 1 atau 0 PG ... 1 atau 0 1 atau 0 PG n 1 atau 0 1 atau 0
Berdasarkan hal tersebut di atas, model pengelompokan pabrik gula dapat digambarkan sebagai berikut :
Jumlah kelompok = 6
Kesamaan ukuran =
association & correlational
Karbonatasi Sulfitasi Proses Pemurnian Besar Menengah Kecil Skala Pabrik Gula
Klasifikasi Karakteristik Pembeda Karbonatasi, Kecil Karbonatasi, Menengah Karbonatasi, Besar Sulfitasi, Kecil Sulfitasi, Menengah Sulfitasi, Besar
Kelompok Pabrik gula dan anggotanya
105
Metode klasifikasi yang digunakan adalah Decision Tree, melalui Decision Tree
dapat ditentukan aturan yang dapat digunakan dalam skema pengambilan keputusan. Decision Tree yang terbentuk adalah sebagai berikut :
KK KM KB SK SM SB Karbo natas i Sul fitasi < 3000 TCD < 3000 TCD > 6000 T CD > 6000 TCD 3000 – 6000 3000 – 6000
Gambar 41 Decision Tree Pengelompokan Pabrik Gula
Keterangan :
KK = PG dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala kecil
KM = PG dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala menengah
KB = PG dengan proses pemurnian karbonatasi yang berskala besar
SK = PG dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala kecil
SM = PG dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala menengah
SB = PG dengan proses pemurnian sulfitasi yang berskala besar
Berdasarkan Decision Tree tersebut di atas maka aturan yang terbentuk adalah sebagai berikut :
Jika proses pemurniannya karbonatasi dan skala pabik < 3000 maka KK
Jika proses pemurniannya karbonatasi dan skala pabik 3000 – 6000 maka KM
Jika proses pemurniannya karbonatasi dan skala pabik > 6000 maka KB
Jika proses pemurniannya sulfitasi dan skala pabik < 3000 maka SK
Jika proses pemurniannya sulfitasi dan skala pabik 3000 – 6000 maka SM
106
Skema pengambilan keputusan pengelompokan pabrik gula dapat di lihat pada Gambar 42.
Proses pemurnian dan Kapasitas Giling setiap pabrik gula
Proses Pemurnian : Karbonatasi ? Kapasitas giling < 3000 ? Kapasitas giling 3000 sampai dengan 6000 ? Kapasitas giling < 3000 ? Kapasitas giling 3000 sampai dengan 6000 ? Kelompok pabrik
gula dengan proses pemurnian karbonatasi, skala pabrik menengah
Kelompok pabrik gula dengan proses
pemurnian karbonatasi, skala
pabrik kecil
Kelompok pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi, skala pabrik kecil
Kelompok pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi,
skala pabrik menengah
Kelompok pabrik gula dengan proses pemurnian sulfitasi, skala pabrik besar Kelompok pabrik
gula dengan proses pemurnian karbonatasi, skala pabrik besar Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak MULAI SELESAI
Gambar 42 Skema Pengambilan Keputusan Pengelompokan Pabrik Gula