Sebelum dilakukan penentuan formula yang tepat, terlebih dahulu dilakukan analisis faktor-faktor yang mempengaruhi keputusan penentuan formula tersebut. Alat bantu yang digunakan adalah diagram Ishikawa (Gambar15) yang selain digunakan untuk mengetahui faktor penyebab masalah, juga dapat digunakan untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat berpengaruh terhadap hasil.
Dari hasil brainstorming dan pengamatan lapangan, maka secara umum dapat dirumuskan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap penentuan formula tersebut, yaitu:
1. Bahan
Bahan baku minyak PO dan POs akan berpengaruh sangat besar dalam penentuan formula yang tepat. Fluktuasi kualitasnya, terutama titik cair dan Nvalue akan sangat menentukan kualitas produk yang dihasilkan.
Faktor harga bahan baku minyak tersebut hendaknya juga diperhitungkan, sehingga formula yang ditentukan tidak hanya menghasilkan produk yang memenuhi spesifikasi, tetapi juga efisien dari segi biaya produksi. Selain itu, spesifikasi produk akhir juga menjadi pertimbangan yang penting dalam penentuan formula tersebut. Di lain pihak, kebutuhan dan harapan konsumen hendaknya juga diperhatikan dalam spesifikasi tersebut.
Gambar 15. Diagram Ishikawa untuk faktor yang mempengaruhi penentuan formula yang tepat
2. Metode
Metode pengambilan keputusan yang tepat juga akan berpengaruh dalam penentuan formula. Data historis, kebijakan manajemen terkait, dan hipotesis yang tepat hendaknya menjadi faktor-faktor yang diperhatikan dalam penentuan formula tersebut.
3. Manusia
Keseluruhan proses produksi haruslah mempertimbangkan faktor efisiensi dan kenyamanan pekerja. Dalam penentuan formula yang tepat, faktor yang juga mempengaruhi adalah kenyamanan pekerja dalam penggunaannya. MANUSIA METODE PENENTUAN FORMULA YANG TEPAT pengambilan keputusan kebijakan manajemen data historis hipotesis tenaga kerja user friendly efisiensi jumlah BAHAN LINGKUNGAN kemudahan aplikasi produk minyak
fluktuasi kualitas kebutuhan konsumen spesifikasi jumlah
harga suhu udara
4. Lingkungan
Faktor lingkungan yang harus dipertimbangkan dalam penentuan formula yang tepat adalah suhu udara. Suhu proses, penyimpanan, dan distribusi akan sangat mempengaruhi kestabilan produk. Formula yang tepat diharapkan dapat meminimalisasi pengaruh suhu terhadap stabilitas produk, sehingga produk tetap berada dalam kualitas baik ketika sampai ke tangan konsumen. Selain itu, formula yang tepat juga harus dapat memudahkan konsumen dalam aplikasi produk tersebut.
Pihak manajemen produksi ingin mengajukan penggunaan formula 6% dalam proses produksi cake margarine, karena selama ini telah diperoleh hasil yang cukup memuaskan dengan penggunaan formula tersebut. Namun penggantian formula standar pada sistem BPCS adalah wewenang manajemen development. Oleh karena itu, pihak development meminta pembuktian lebih lanjut bahwa penggunaan formula 6% tersebut dapat memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan dengan lebih baik dibandingkan formula standar 8% yang telah ada.
Pada tahap penentuan formula yang tepat, penulis berusaha mengkaji kedua alternatif formula tersebut (6% dan 8%) tidak hanya menggunakan data empiris yang telah ada, tetapi juga melalui percobaan laboratorium dengan pembuatan fat blend untuk selanjutnya diolah dengan bantuan program DX7. Untuk memperkuat pemilihan penggunaan formula 6%, juga dilakukan perhitungan biaya bahan baku dari kedua alternatif formula tersebut.
1. Evaluasi data empiris produk
Evaluasi data empiris dilakukan terhadap parameter kritis produk yang diperoleh dari hasil analisis sebelumnya, yaitu MP dan N30. Namun parameter hardness produk juga diamati untuk mengetahui faktor pemenuhan spesifikasi oleh produk. Evaluasi dilakukan terhadap data bulan Januasri- April 2007.
a. Hardness
Menurut Podmore (1994), karakteristik fisik yang penting dari margarin adalah tekstur, kekuatan, dan daya gunanya. Karakteristik tersebut terutama dipengaruhi oleh perbandingan solid-liquid, titik cair kristal, geometri kristal (ukuran, bentuk, alignment), tingkat pembentukan campuran kristal, dan kemampuan kristal untuk saling menyatu membentuk sebuah jaringan. Oleh karena itu, pengamatan terhadap parameter SFC produk margarin seharusnya disertai dengan pengamatan pada hardness produk, karena kekerasan produk akan sangat ditentukan oleh nilai SFC. Pada percobaan laboratorium tidak dapat dilakukan pengukuran hardness fat blend yang dibuat, karena karakteristik hardness tidak hanya dipengaruhi oleh komposisi minyak, tetapi juga sangat dipengaruhi oleh proses pendinginan dan kristalisasi yang sangat menentukan polimorfisme kristal margarin yang terbentuk. Oleh karena itu, evaluasi terhadap hardness hanya dilakukan berdasarkan data historis selama Januari-April 2007.
Dari bagan kendali yang dihasilkan (Lampiran 10), terdapat titik- titik yang melewati batas kendali, baik pada bagan kendali tipe X maupun tipe R, namun tetap berada dalam batas spesifikasi yang ditetapkan. Dalam penelitian ini, tidak dilakukan penelusuran lebih lanjut terhadap out-of-control dari hardness produk tersebut, karena tetap dapat memenuhi spesifikasi yang ada.
b. Melting point
Selama bulan Januari-April 2007, sebagian besar proses produksi menggunakan formula 5.5% dan 6%, walaupun terkadang formula 6.5% masih digunakan. Dengan mengambil data dari dua shift dalam satu hari kerja, berhasil dibuat bagan kendali untuk titik cair produk (Lampiran 11). Pada bagan kendali X terdapat satu titik yang melewati batas kendali. Setelah ditelusuri, titik tersebut merupakan penggunaan formula 6.5% dalam proses produksi, dengan bahan baku minyak yang memiliki spesifikasi relatif tinggi. Secara keseluruhan,
proses masih sangat bervariasi karena terdapat perubahan penggunaan formula yang tidak teratur. Namun semua titik masih berada dalam batas spesifikasi yang ditetapkan.
Setelah dilakukan perhitungan capability process (Cp), dihasilkan indeks Cp 1.09. Apabila ketidaknormalan distribusi data diperhitungkan, maka dihasilkan Cpk 1.03. Angka tersebut belum dapat dikatakan baik, karena standar yang sering digunakan untuk suatu proses dengan kapabilitas proses yang baik adalah Cp>1.33, walaupun semakin besar indeks tersebut maka proses dikatakan semakin baik.
c. N30( Solid Fat Content pada 300C)
Pengambilan data N30 produk dilakukan bersamaan dengan MP produk, yaitu dengan menggunakan data dari dua shift dalam satu hari kerja. Bagan kendali yang dihasilkan dapat dilihat pada Lampiran 18. Pada bagan kendali X terdapat satu titik yang keluar dari batas pengendali atas dan setelah ditelusuri, titik tersebut merupakan N30 produk yang dihasilkan dengan formula 6% berbahan baku minyak POs ”B” yang memiliki titik cair dan N30 relatif lebih tinggi dibandingkan POs ”A” yang biasanya digunakan.
Pada bagan kendali tipe R, juga terdapat satu titik yang berada di luar batas pengendali atas. Hal tersebut diduga disebabkan oleh penggunaan bahan baku minyak PO yang berbeda mutunya, sehingga menimbulkan fluktuasi mutu yang besar pada produk.
Apabila penyebab-penyebab khusus tersebut dihilangkan, yaitu penggunaan POs ”B” yang mutunya tidak sama dengan POs ”A” serta pengendalian fluktuasi mutu minyak PO yang lebih ketat, maka proses dapat dikatakan terkontrol. Selain itu, proses juga masih dapat menghasilkan produk yang memenuhi spesifikasi dengan baik, walaupun masih belum dapat memenuhi batas pengendali yang ditetapkan. Indeks Cpk yang dihasilkan (dengan mempertimbangkan ketidaknormalan distribusi data) adalah 0.63, yang berarti proses
masih belum memiliki kapabilitas yang baik sehingga variasi yang terjadi masih sangat tinggi.
Dari keseluruhan evaluasi data empiris tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa proses produksi masih belum dapat dikatakan in- control karena masih terdapat penyebab-penyebab khusus yang harus ditelusuri dan diperbaiki dalam rangka mengurangi variasi dalam proses. Penyebab khusus tersebut antara lain ketidakkonsistenan penggunaan formula dan fluktuasi mutu bahan baku yang terlalu besar. Apabila penyebab khusus tersebut dapat diselesaikan, maka variasi dalam proses akan berkurang dan kapabilitasnya meningkat. Proses yang ada masih dapat menghasilkan produk yang memenuhi spesifikasi yang ditetapkan, hendaknya tidak menjadi acuan dalam peningkatan proses, karena proses masih belum dapat dikatakan terkontrol dan memiliki kapabilitas yang tinggi.
2. Hasil pengolahan DX7 pada data percobaan laboratorium
Rancangan percobaan laboratorium yang dilakukan yaitu membuat fat blend atau campuran minyak menggunakan rentang formula 5.5-8% secara acak, sesuai dengan rancangan (run) yang disarankan oleh program DX7. Dengan mempertimbangkan fluktuasi mutu minyak dan berdasarkan hasil analisis parameter kritis minyak dan produk, maka percobaan dilakukan menggunakan minyak PO yang memiliki titik cair dan N30 terendah dan tertinggi dari rentang spesifikasi yang ada. Walaupun mutu minyak POs tidak berkorelasi kuat dengan mutu produk, fluktuasi mutu minyak tersebut juga dipertimbangkan dalam percobaan. Pada saat penelitian berlangsung, minyak POs yang ada tidak memiliki fluktuasi mutu yang besar, oleh karena itu percobaan hanya dilakukan dengan menggunakan minyak tersebut pada spesifikasi terendah dan tertinggi yang pernah ada.
Setelah dilakukan pembuatan fat blend, pengukuran parameter kritis fat blend, dan pengolahan data dengan DX7, maka dapat diperoleh optimasi formula sesuai dengan persyaratan respon yang diinginkan.
Berbagai kemungkinan persyaratan diberikan untuk mengetahui berbagai kemungkinan formula optimal yang ditawarkan (Tabel 8).
Pada pembuatan fat blend dengan menggunakan bahan baku PO dengan MP 370C dan N30 8,38, apabila Y1 adalah titik cair, Y2 adalah N30, X1 adalah persentase minyak PO, dan X2 adalah persentase minyak POs, maka dihasilkan persamaan berikut:
Y1 = 0,30479*X1 -10,88276*X2 + 0,15310* X1* X2 (R2 = 0,9513) Y2 = 0,070022* X1 + 0,18931* X2 + 7,02745E-3* X1* X2 (R2=0,9979) Tabel 8. Ringkasan optimasi formula hasil DX7
PO POs Fat Blend Persyaratan
Desire ability MP (0C) N30 (%) MP (0C) N30 (%) POs (%) MP (0C) N30 (%) MP (0C) N30 (%) POs (%) 37 8,38 50,5 82,06 5,5 36,60- 37,50 10,11- 10,34 37-39 10-14 range 1 6,0 37,08- 37,91 10,48- 10,69 8,0 37,92- 38,81 11,75- 11,98 6,6 37,43- 38,27 10,84- 11,05 37-39 12 min 0,52 6,9 37,57- 38,43 11,02- 11,23 38 12 min 0,64 8,0 37,92- 38,81 11,75- 11,98 38 12 range 0,77 39,3 11,64 50,8 82,85 5,5 37,97- 38,56 12,66- 13,63 37-39 10-14 range 1 6,0 38,17- 38,72 13,02- 13,91 6,1 38,19- 38,73 13,04- 13,93 5,5 37,97- 38,56 12,66- 13,63 38 12 min 0,73 38 12 range 0,63 37-39 12 min 0,73
Rentang formula 5,5-8% masih ditawarkan sebagai formula optimal, dengan persyaratan masing-masing. Apabila persyaratan yang ditetapkan hanya “memenuhi spesifikasi”, maka formula 5,5-8% dapat digunakan dengan desireability (kemampuan terpenuhi) 1,0. Bila mempertimbangkan cost saving, yaitu penggunaan POs yang minimal, maka formula 6,9%
merupakan solusi yang tepat dengan kemampuan terpenuhi 0,64. Rentang spesifikasi fat blend yang diberikan merupakan perkiraan hasil yang diperoleh pada selang kepercayaan 95%.
Pembuatan fat blend menggunakan PO dengan MP 39,30C dan N30 11,64 bertujuan untuk mengetahui kemungkinan fluktuasi mutu produk tertinggi. Persamaan yang dihasilkan adalah:
Y1 = 0,41805* X1 + 3,71583* X2 – 0,037647* X1* X2 (R2 = 0,9640) Y2 = 0,12636* X1 + 4,37258* X2 – 0,046431* X1* X2 (R2 = 0,9655)
Formula yang ditawarkan sebagai solusi adalah 5,5-6,1% dengan persyaratan “memenuhi spesifikasi” tanpa target tertentu. Apabila MP ditargetkan 380C, N30 ditargetkan 12%, dan penggunaan POs diminimalkan untuk penghematan biaya bahan baku, maka formula 5,5% ditawarkan sebagai solusi yang terbaik dengan desireability yang cukup tinggi (0,75). Formula 8% tidak lagi ditawarkan sebagai solusi, karena penggunaan formula tersebut menghasilkan parameter kritis fat blend di luar spesifikasi yang ditetapkan.
Dari kedua kemungkinan mutu bahan baku minyak PO tersebut, yaitu pada spesifikasi terendah dan tertinggi, formula 8% tidak dapat dipilih sebagai solusi karena pada spesifikasi minyak tertinggi, penggunaan formula tersebut akan menghasilkan produk di luar spesifikasi yang ditetapkan. Formula yang dapat digunakan dalam kedua kemungkinan fluktuasi minyak tersebut adalah 5,5-6,1%.
Penggunaan formula 5,5% akan menghasilkan produk yang memenuhi spesifikasi dan memberikan penghematan biaya bahan baku minyak karena menggunakan POs paling sedikit. Selain itu, pada saat minyak PO berada pada spesifikasi yang tinggi, penggunaan formula 5,5% memiliki tingkat pemenuhan spesifikasi yang lebih tinggi dan beresiko relatif lebih kecil untuk melebihi batas spesifikasi yang ditetapkan. Namun setelah dilakukan diskusi lanjut dengan pembimbing lapang, penggunaan formula 5,5% pada saat minyak PO berada pada spesifikasi terendah, dikhawatirkan akan menyebabkan penurunan hardness produk dan beresiko lebih besar tidak dapat memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.
Dengan mempertimbangkan pengalaman penggunaan formula 6% selama beberapa waktu lalu, mengevaluasi pemenuhan spesifikasi produk dengan penggunaan formula 6%, melihat kemungkinan bahwa formula tersebut masih ditawarkan sebagai solusi dalam optimasi formula dengan DX7, dan mengesampingkan minimalisasi penggunaan POs untuk penghematan biaya bahan baku, maka keputusan yang diambil adalah penggunaan formula 6%. Dengan demikian, diharapkan dapat dihasilkan produk yang tetap memenuhi spesifikasi dalam berbagai kemungkinan fluktuasi bahan baku minyak.
3. Perhitungan biaya bahan baku
Penentuan formula yang tepat ditujukan terutama untuk menghasilkan produk yang dapat memenuhi spesifikasi yang ditetapkan. Pertimbangan biaya bahan baku menjadi prioritas kedua yang memperkuat dasar penentuan formula. Oleh karena itu, pada tahap penentuan formula, juga dilakukan perhitungan biaya bahan baku dari kedua alternatif formula (6% dan 8%).
Tabel 9. Perhitungan biaya bahan baku minyak
Keterangan Formula 6% Formula 8%
Penggunaan PO = 840 PO = 820
(kg/ton produk) POs= 60 POs= 80
Biaya bahan baku PO = 4.368.000 PO = 4.264.000 (Rp/ton produk) POs= 379.080 POs= 505.440 Biaya bahan baku PO = 1.621.600.000 PO = 1.106.800.000 (Rp/4.950 ton) POs= 1.876.446.000 POs= 2.501.928.000 Biaya bahan baku
PO&POs (Rp) 23.498.046.000 23.608.728.000 Cost saving
formula 6% (Rp) 110.682.000
Biaya bahan baku dihitung berdasarkan jumlah produksi cake margarine Juli-Desember 2007 yang telah direncanakan oleh planner, yaitu 4950 ton. Dengan menggunakan harga minyak yang berlaku per
bulan Mei 2007, yaitu Rp 5.200,00/kg PO dan Rp 6.318,00/kg POs, maka dapat dilakukan perhitungan biaya bahan baku minyak seperti terlihat pada Tabel 10.
Apabila kedua alternatif formula (6% dan 8%) menghasilkan produk yang dapat memenuhi spesifikasi, maka hasil perhitungan biaya bahan baku minyak tersebut dapat menjadi pertimbangan lebih lanjut. Penggunaan formula 6% akan memberikan penghematan biaya bahan baku minyak sebesar Rp 110.682.000,00 dibandingkan penggunaan formula 8%. Oleh karena itu, perusahaan hendaknya mengambil keputusan yang dapat meningkatkan profit yaitu penggunaan formula 6%.