MODEL PENYEDIAAN TEPUNG JAGUNG PADA RANTAI
PASOK INDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Dorina Hetharia
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul
RANCANGBANGUN MODEL PENYEDIAAN TEPUNG JAGUNG
PADA RANTAI PASOK INDUSTRI BERBASIS JAGUNG
merupakangagasan dan hasil penelitian saya dengan arahan komisi pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain. Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Januari 2012
Dorina Hetharia
Supply Chain. Supervised by M. SYAMSUL MA’ARIF, YANDRA ARKEMAN, and TITI CANDRA S.
Corn flour as one of the types of products made from corn is an intermediate product. This product is a product that can be consumed directly, can also be used as raw materials of food industry, raw material of feed industry, and raw material of other industries. Corn flour industry is a part of the corn supply chain. The structure of the corn supply chain consists of the centers of corn, traders or collectors, corn flour industry, and users.In the supply chain, the corn flour industry is quite a role as an industry that provides the raw material for food industry, feed industry and other processed industry continuity. To ensure the continuity of the flow of goods in the supply chain, the industry needs to provide the quantity of cornflour with good quality according to consumer demand. As an industry that provided corn flour, it needed to obtain supplies of dry shelled corn from corn gatherers or corn traders. Provision of quantity and quality supply of corn from the centers of corn and collectors were very influential on the corn flour that produced by the corn flour industry.The quantity and the quality of products according to demand be supplied by the corn flour industry. This research was intended to design model that provided the quantity and the quality of corn flour to meet consumer demand. This model consists the prediction of maize production model, the shelled corn quality classification model, the corn flour quality clustering model, and the prediction of corn flour consumers demand model. Artificial neural networks and statistical forecasting methods were used for the prediction of maize production and the prediction of corn flour demand. Fuzzy inference system was used for the shelled corn quality classification and the corn flour quality clustering. Analysis of the implementation of the model produced some policies to ensure the continuity of the flow of goods in the corn supply chain.
Pada Rantai Pasok Industri Berbasis Jagung. Dibimbing oleh M. SYAMSUL
MA’ARIF, YANDRA ARKEMAN, dan TITI CANDRA S.
Industri tepung jagung sebagai salah satu agroindustri merupakan bagian dari rantai pasokan berbasis jagung. Industri ini menggunakan bahan baku jagung pipilan yang diproses menjadi tepung jagung (corn flour) melalui proses pengolahan cara kering. Sebagai industri antara yang memproduksi tepung jagung, industri ini akan menyediakan produk yang akan dikonsumsi langsung, dan menyediakan bahan baku bagi industri hilirnya. Jumlah dan mutu tepung jagung yang diproduksi industri ini tergantung dari jumlah dan mutu bahan baku berupa jagung pipilan yang diperoleh dari pengumpul. Sedangkan jumlah dan mutu jagung pipilan tergantung dari produksi jagung di tingkat petani. Dapat dikatakan bahwa penyediaan jumlah dan mutu tepung jagung untuk memenuhi permintaan konsumen tergantung dari produksi jagung. Produktivitas jagung yang rendah di Indonesia mengakibatkan kebutuhan bahan baku bagi industri pengolahan jagung masih belum dapat dipenuhi oleh petani lokal. Hal ini mengakibatkan dibutuhkannya impor jagung sebagai bahan baku industri dari negara produsen jagung lainnya.
Dari berbagai jenis produk yang dapat dihasilkan komoditi jagung ini, tepung jagung merupakan jenis produk yang cukup penting. Hal ini karena tepung jagung merupakan produk antara multiguna yang dapat dijadikan sebagai bahan baku industri pangan, bahan baku pakan, dan sebagai bahan baku industri lainnya. Pengelolaan industri tepung jagung ini tidak terlepas dari rantai pasok agroindustri jagung. Penyediaan jumlah dan mutu pasokan jagung mulai dari petani dan pengumpul sangat berpengaruh terhadap jumlah dan mutu tepung jagung yang diproduksi. Selanjutnya jumlah dan mutu tepung jagung sebagai bahan baku akan berpengaruh pada jumlah dan mutu produk pada industri hilirnya.
kebijakan-kebijakan untuk mengatasi permasalahan yang terjadi.
Kesulitan memprediksi produksi jagung pada periode tertentu oleh pedagang pengumpul mengakibatkan tidak dapat diperkirakan berapa banyak jagung yang dapat dipasok dari petani. Hal ini menyebabkan kesulitan dalam mengatur perencanaan tentang jumlah bahan baku yang dapat dipasok kepada industri jagung. Kemungkinan terjadinya kekurangan pasokan sehingga kesempatan untuk memperoleh keuntungan akan hilang, dan industri jagung akan membeli dari pihak lain atau mengimpor bahan baku dari negara luar. Tidak adanya prediksi tersebut juga dapat mengakibatkan kelebihan stock jagung yang apabila disimpan dapat menurunkan mutunya bahkan dapat rusak. Sehingga peramalan untuk memprediksi produksi jagung sangat diperlukan untuk mengatasi permasalahan itu. Kemudahan memperoleh pasokan jagung dari petani belum dirasakan oleh para pedagang pengumpul secara merata sehingga berakibat pada penyediaan produk jagung yang akan dipasarkan. Demikian pula halnya dengan kontinuitas pasokan jagung dari petani belum dapat dipenuhi menjadi permasalahan bagi pedagang pengumpul. Kesulitan memperoleh bahan baku secara kontinu yang memenuhi jumlah dan mutu yang ditentukan merupakan masalah bagi industri tepung jagung, karena akan mempengaruhi kontinuitas produksi. Selain jumlah jagung pipilan yang dapat dipasok dari petani belum dapat diprediksi, mutu jagung pipilan yang diperoleh juga sangat bervariasi. Bervariasinya mutu jagung tersebut akibat penggunaan bibit yang bervariasi, cara penanganan produksi yang belum merata, serta cara penanganan panen dan pasca panen yang tidak merata..
Sebagai produk antara atau intermediate product, mutu tepung jagung ditentukan oleh tahapan-tahapan pada proses sebelumnya, bahan baku, serta budidaya tanaman jagung. Dengan kata lain, mutu tepung jagung ditentukan oleh terjaminnya mutu produk pada tingkat awal yakni pada tingkat petani. Bervariasinya mutu bahan baku berupa jagung pipilan yang telah melalui perjalanan dari petani, pengumpul hingga ke pabrik dapat menurunkan mutunya.
Model penyediaan tepung jagung pada rantai pasokan industri berbasis jagung terdiri atas beberapa sub model. Sub model yang dirancang adalah sub model prediksi produksi jagung, sub model pengelompokan mutu jagung pipilan, sub model pengelompokan mutu tepung jagung, dan sub model prediksi permintaan tepung jagung.
Model pengelompokan mutu jagung pipilan bertujuan untuk mengelompokkan mutu jagung pipilan sebagai bahan baku industri pengolahan jagung. Dalam agroindustri berbasis jagung seperti industri farmasi, pangan, dan pakan, tuntutan konsumen terhadap mutu merupakan hal utama. Selain mutu secara fungsional keamanan pangan juga merupakan hal penting karena menyangkut kesehatan baik manusia maupun hewan. Variabel input dalam model ini adalah kadar air, butir rusak, butir pecah, dan kotoran. Sedangkan variabel output adalah Mutu 1, Mutu 2, dan Mutu 3. Pengelompokan mutu dalam model ini menggunakan fuzzy inference system
dengan model Sugeno.
Model pengelompokan mutu tepung jagung bertujuan untuk mengelompokkan mutu tepung jagung sebagai hasil produksi industri tepung jagung. Permintaan industri farmasi, industri pangan, dan industri pakan sebagai industri pengguna tepung jagung tidak hanya berdasarkan jumlah yang dibutuhkan namun mutu juga merupakan hal yang penting. Tuntutan standar mutu yang ketat adalah industri farmasi, selanjutnya pangan dan pakan. Kandungan aflatoksin diharapkan tidak ada pada industri farmasi, demikian pula industri pangan dan industri pakan memiliki standar tertentu. Berdasarkan hal ini, maka mutu tepung jagung akan dikelompokkan atas 3 kelompok yakni Grade 1, Grade 2 dan Grade 3. Mutu tepung jagung Grade 1 diperuntukkan bagi industri farmasi, Grade 2 untuk industri pangan, dan Grade 3 untuk industri pakan. Pengelompokan ini dilakukan berdasarkan kriteria uji sebagai karakteristik pembeda tepung jagung. Pengelompokan mutu tepung jagung dalam model ini menggunakan fuzzy inference system dengan model Sugeno.
Agar dapat menyediakan jumlah tepung jagung yang harus diproduksi oleh industri tepung jagung, maka diperlukan prediksi permintaan tepung jagung. Hal ini diperlukan agar tidak terjadi produksi yang tidak memenuhi permintaan atau produksi yang berlebihan. Data yang digunakan dalam model prediksi ini adalah data time series. Alat analisis dalam model prediksi permintaan tepung jagung adalah jaringan syaraf tiruan dan metode peramalan statistikal.
Hasil dari model prediksi produksi jagung menunjukkan bahwa penggunaan jaringan syaraf tiruan lebih akurat dari pada metode peramalan menggunakan model regresi. Hasil ini mengkonfirmasi beberapa penelitian antara lain: penelitian oleh Nam dan Schaefer (1995), Setyawati (2003), Zhang et al. (2004), Erdinç dan Satman (2005), Bhuvanes et al. (2007), Azadeh et al. (2008), Ferreira et al. (2011). Penelitian-penelitian tersebut menyimpulkan bahwa jaringan syaraf tiruan memberikan hasil yang lebih akurat.
©
Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar
MODEL PENYEDIAAN TEPUNG JAGUNG PADA RANTAI
PASOK INDUSTRI BERBASIS JAGUNG
DORINA HETHARIA
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Teknologi Industri Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Ujian Tertutup : 27 Januari 2012
Penguji Luar Komisi : 1. Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr.
2. Dr. Eng. Taufik Djatna, STP, MSi
Ujian Terbuka : 30 Januari 2012
Penguji Luar Komisi : 1. Prof.Dr. Ir. Dadan Umar Daihani, DEA
Nama : Dorina Hetharia
NIM : F361040091
Disetujui, Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. M. Syamsul Ma’arif, M.Eng K e t u a
Dr. Ir. Yandra Arkeman,M Eng Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi Anggota Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Teknologi Industri Pertanian Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Machfud, MS Dr. Ir.Dahrul Syah, M.Sc.Agr
memberikan kekuatan, dan mengijinkan penulis menyelesaikan disertasi berjudul Rancangbangun Model Penyediaan Tepung Jagung Pada Rantai Pasok Industri Berbasis Jagung. Disertasi ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan penulis yang seyogyanya dapat membantu industri tepung jagung untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi.
Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. M. Syamsul Ma’arif, M.Eng sebagai ketua Komisi Pembimbing, bapak Dr. Ir. Yandra Arkeman, M.Eng dan ibu Dr. Ir. Titi Chandra, M.Si sebagai anggota Komisi Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, saran, dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. 2. Rektor Universitas Trisakti yang telah memberikan kesempatan dan ijin tugas
belajar kepada penulis.
3. Pimpinan Sekolah Pascasarjana, Pimpinan Fakultas Teknologi Pertanian, Pimpinan, staf pengajar, staf administrasi Teknologi Industri Pertanian Institut Pertanian Bogor yang dengan tulus dan ikhlas memberikan ilmu, pengalaman, dan pelayanan dengan penuh tanggungjawab dan pengabdian selama penulis menempuh studi.
4. Pimpinan, Staf pengajar dan staf administrasi Jurusan Teknik Industri Trisakti atas dukungan, pengertian, dan motivasi selama penulis menempuh studi di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
5. Keluarga atas semua pengorbanan, dukungan, pengertian, motivasi, dan do’a yang diberikan selama penulis menempuh studi.
6. Berbagai pihak yang tidak disebutkan satu persatu atas dukungan dan kontribusinya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi.
Akhir kata, penulis berharap semoga disertasi ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Bogor, Januari 2012
Penulis dilahirkan di Ambon pada tanggal 26 Januari 1952 dari pasangan
Cornelis Fransiscus Benjamin Hetharia dan Maria Lewakabessy sebagai putri ketiga
dari tiga bersaudara. Penulis memperoleh gelar Sarjana Muda pada tahun 1975 dan
gelar Sarjana pada tahun 1981 dari Jurusan Bangunan Kapal - Fakultas Teknik
Perkapalan, Universitas Pattimura Ambon. Gelar Magister diperoleh dari program
Pasca Sarjana Teknik dan Manajemen Industri, Institut Teknologi Bandung pada
tahun 1985. Tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S-3 pada Program Studi
Teknologi Industri Pertanian, Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis
pernah bekerja pada PT Dok dan Perkapalan ‘Waiame’- Ambon pada tahun 1975 – 1978. Tahun 1980 – 1986 penulis bekerja pada Fakultas Teknik Perkapalan, Universitas Pattimura Ambon. Sejak tahun 1989 hingga sekarang penulis bekerja
sebagai staf pengajar pada Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknologi Industri,
Universitas Trisakti Jakarta. Karya ilmiah yang telah dipublikasikan penulis pada
jurnal ilmiah, berjudul Prediksi Produksi Jagung dalam Model Penyediaan Tepung
Jagung pada Rantai Pasok Jagung, dan Pengelompokan Mutu Jagung Pipilan pada
Model Penyediaan Tepung Jagung. Penulis menikah dengan Frederick Titalepta
(almarhum) dan memiliki tiga orang anak yaitu Emprilon Yantino Ebenhard (33
i
2.5.2 Algoritma Backpropagasi Umpan Balik ... 22
2.6 Proses Hirarki Analitik ... 24
2.7 Logika Fuzzy ... 27
2.8 Sistem Inferensi Fuzzy ... 28
2.8.1Pembentukan Himpunan Fuzzy ... 29
2.8.2 Aplikasi Fungsi Implikasi ... 32
2.8.3 Defuzzifikasi ... 32
2.9 Peramalan ... 32
2.10 Penelitian Terdahulu ... 39
3 METODE PENELITIAN 3.1 Kerangka Pemikiran ... 41
3.2 Tahapan Penelitian ... 43
ii
4.3 Identifikasi Permasalahan ... 50
4.4 Identifikasi Sistem ... 53
5 PERANCANGAN MODEL 5.1 Model Prediksi Produksi Jagung ... 55
5.2 Model Pengelompokan Mutu Jagung Pipilan ... 60
5.3 Model Pengelompokan Mutu Tepung jagung ... 69
5.4 Model Prediksi Permintaan Tepung Jagung... 80
5.4.1 Peramalan Permintaan dengan Metode Time Series ... 82
5.4.2 Peramalan Permintaan dengan Jaringan Syaraf Tiruan ... 83
5.5 Verifikasi dan Validasi Model ... 86
6 IMPLEMENTASI MODEL 6.1 Prediksi Produksi jagung ... 89
6.2 Pengelompokan Mutu Jagung Pipilan ... 91
6.3 Pengelompokan Mutu Tepung Jagung ... 95
6.4 Prediksi Permintaan Tepung Jagung ... 97
6.5 Keterbatasan Model ... 98
6.6 Implikasi Teoritis ... 99
6.7 Implikasi Manajerial ... 100
6.8 Analisis Penggunaan Model dan Kebijakan ... 100
iii
1 Produksi, luas panen, dan produktivitas jagung di Indonesia .... 3 2 Produktivitas jagung di beberapa negara produsen jagung
dunia ... 4 3 Volume ekspor jagung ke negara luar tahun 2006 ... 5 4 Volume impor jagung dari negara luar tahun 2006 ... 6 5 Komposisi analisis proksimat bagian biji jagung ... 12 6 Parameter jagung pipilan menurut SNI 01-3920-1995 ... 16 7 Syarat mutu tepung jagung menurut SNI 01–3727–1995 ... 17 8 Skala pemberian nilai dalam AHP ... 26 9 Data luas panen, curah hujan, produksi jagung Jawa Tengah
tahun 2010 ... 59 10 Semesta pembicaraan, himpunan fuzzy, domain mutu jagung
pipilan ... 67 11 Representasi kurva variabel mutu jagung pipilan ... 68 12 Penentuan tingkat kepentingan kriteria uji ... 71 13 Matriks perbandingan berpasangan kriteria uji pada industri
farmasi ... 73 14 Matriks perbandingan berpasangan kriteria uji pada industri
pangan ... 73 15 Matriks perbandingan berpasangan kriteria uji pada industri
pakan ... 74 16 Semesta pembicaraan, himpunan fuzzy, domain mutu tepung
jagung ...
78
v
1 Konfigurasi industri tepung jagung pada rantai pasok industri
berbasis jagung ... 2 2 Pohon industri jagung ... 10 3 Penampang membujur butir jagung ... 11 4 Proses pembuatan tepung jagung ... 13 5 Neraca masa tepung jagung ... 14 6 Jaringan layar tunggal ... 21 7 Jaringan layar jamak ... 21 8 Arsitektur jaringan pada backpropagation ... 22 9 Representasi linear naik ... 30 10 Representasi linear turun ... 30 11 Representasi kurva segitiga ... 31 12 Representasi kurva trapesium ... 31 13 Pola data peramalan ... 33 14 Taksonomi model peramalan ... 34 15 Tracking signal dalam peramalan ... 39 16 Keterkaitan model pada rantai pasok industri berbasis jagung 41 17 Kerangka pemikiran penelitian ... 43 18 Tahapan penelitian ... 46 19 Diagram input-output sistem analisis penyediaan tepung
jagung ... 54 20 Model konseptual prediksi produksi jagung ... 57 21 Struktur jaringan syaraf tiruan model prediksi produksi
jagung ... 57 22 Tahapan proses prediksi produksi jagung dengan jaringan
syaraf tiruan ... 58 23 Hasil simulasi pada jaringan syaraf tiruan ... 60 24 Model konseptual pengelompokan mutu jagung pipilan ... 63 25 Tahapan pemeriksaan awal mutu jagung pipilan ... 64 26 Model konseptual pengelompokan mutu jagung pipilan
dengan FIS... 65 27 Model pengelompokan mutu jagung pipilan ... 65 28 Agregasi mutu jagung pipilan ... 66
29 Tahapan perancangan model pengelompokan tepung jagung 69
30 Diagram alir penentuan bobot kriteria uji mutu tepung jagung 72 31 Model konseptual pengelompokan mutu tepung jagung ... 74 32 Tahapan pemeriksaan awal mutu tepung jagung ... 75 33 Model konseptual pengelompokan mutu tepung jagung
vi
39 Tahapan prediksi permintaan tepung jagung dengan JST ... 84 40 Struktur jaringan syaraf tiruan prediksi permintaan tepung
jagung ... 85 41 Himpunan fuzzy variabel butir rusak jagung pipilan ... 93 42 Tampilan If-then rules mutu jagung pipilan pada MATLAB
R2010a ... 94 43 Keluaran mutu jagung pipilan kelompok Mutu 2 ... 94 44 Himpunan fuzzy variabel aflatoksin pada tepung jagung ... 95 45 Tampilan If-then rules mutu tepung jagung pada MATLAB
vii
1 Prediksi Produksi Jagung Jawa Barat dengan Jaringan Syaraf Tiruan ...
95
2 Hasil program peramalan dengan JST pada MATLAB ... 108
3 Langkah-langkah penggunaan MINITAB 14 peramalan data
kausal ...
109
4 Peramalan Produksi Jagung dengan MINITAB 14 ... 110 5 Aturan (If – then – rules) mutu jagung pipilan ... 112
6 Representasi Model Sugeno pada MATLAB R2010a ... 118
7 Panduan konsultasi pakan untuk penentuan tingkat
kepentingan karakteristik uji mutu tepung jagung ...
124
8 Pengisian matriks perbandingan berpasangan karakteristik uji mutu tepung jagung berdasarkan industri pengolahan jagung
125
9 Aturan (If – then – rules) Mutu Tepung Jagung ... 126 10 Fuzzy Inference System Pengelompokan Mutu Tepung Jagung 132 11 Langkah-langkah penggunaan MINITAB 14 untuk peramalan
dengan data Timeseries ...
137
12 Peramalan Permintaan Tepung Jagung dengan MINITAB 14 141
13 Peramalan permintaan tepung jagung dengan Double Moving Average
148
14 Hasil menjalankan program dengan MATLAB R2010a untuk
meramalkan permintaan tepung jagung
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rantai pasok (supply chain) merupakan jaringan perusahaan-perusahaan yang secara bersama-sama bekerja untuk menciptakan dan menghantarkan suatu
produk ke tangan pemakai akhir (Pujawan, 2005). Perusahaan-perusahaan tersebut
merupakan mata rantai dalam rantai pasok, mencakup pemasok, pabrik,
distributor, ritel, dan perusahaan-perusahaan pendukung. Hubungan antar mata
rantai yang ada didalam rantai pasok dapat dilihat sebagai elemen-elemen yang
saling mendukung, saling memberikan kontribusi bagi kepuasan konsumen akhir.
Perlu adanya koordinasi dan kolaborasi antar perusahaan pada rantai pasok karena
perusahaan-perusahaan tersebut pada intinya ingin memuaskan konsumen akhir
yang sama. Perusahaan-perusahaan dalam rantai pasok harus bekerjasama untuk
membuat produk yang murah, mengirimkannya tepat waktu, dan dengan mutu
yang memenuhi syarat.
Manajemen Rantai Pasok (Supply Chain Management) diperlukan untuk merencanakan dan mengelola kegiatan-kegiatan dalam rantai pasok tersebut, agar
tujuan untuk memuaskan konsumen dapat tercapai. Dalam pengelolaan rantai
pasok terdapat tantangan-tantangan yakni kompleksitas struktur rantai pasok dan
adanya ketidak-pastian. Kompleksitas manajemen rantai pasok terjadi karena
melibatkan banyak pihak di dalam maupun di luar perusahaan yang memiliki
kepentingan yang berbeda-beda. Ketidak-pastian yang pertama adalah
ketidak-pastian permintaan, biasanya dari arah distributor atau ritel atau konsumen akhir.
Ketidak-pastian kedua adalah dari arah pemasok, berupa lead time pengiriman bahan baku yang tidak pasti, ketidak-pastian harga, demikian pula jumlah dan
mutu bahan baku.
Rantai pasok agroindustri memiliki kekhususan dibandingkan dengan rantai
pasok industri manufaktur. Berbeda dengan industri manufaktur, bahan baku
dalam rantai pasok agroindustri merupakan hasil pertanian yang dipengaruhi oleh
musim, kondisi alam, benih, hama, dan merupakan produk yang tidak tahan lama
atau mudah rusak. Hal tersebut akan mempengaruhi ketidak-pastian jumlah dan
ketidak-pastian ini akan mempengaruhi kontinuitas aliran barang dan
keberlangsungan kegiatan-kegiatan dalam rantai pasok.
Industri tepung jagung sebagai salah satu agroindustri merupakan bagian
dari rantai pasok industri berbasis jagung. Industri ini menggunakan bahan baku
jagung pipilan yang akan diproses menjadi tepung jagung (corn flour) melalui proses pengolahan cara kering. Sebagai industri antara yang memproduksi tepung
jagung, industri ini akan menyediakan produk yang akan dikonsumsi langsung,
dan menyediakan bahan baku bagi industri hilirnya.
Struktur rantai pasok industri berbasis jagung dimanadi dalamnya terdapat
industri tepung jagung, adalah sentra jagung, pengumpul, industri tepung jagung,
dan industri pengguna tepung jagung. Dalam rantai pasok industri berbasis
jagung, sentra jagung merupakan mata rantai yang menyediakan jagung yang
diproduksi oleh petani. Produk jagung ini akan dipipil menjadi jagung pipilan dan
akan dikumpulkan oleh pengumpul atau pedagang sebagai mata rantai berikutnya.
Selanjutnya jagung pipilan tersebut akan dipasok sebagai bahan baku ke mata
rantai selanjutnya yaitu industri tepung jagung. Mata rantai setelah industri
tepung jagung adalah industri pengguna tepung jagung yang akan memperoleh
pasokan bahan baku dari industri tepung jagung. Model konfigurasi industri
tepung jagung dalam rantai pasok berbasis jagung dapat dilihat pada Gambar 1.
Industri tepung
Gambar 1 Konfigurasi industri tepung jagung pada rantai pasok industri berbasis jagung.
Jumlah dan mutu tepung jagung yang diproduksi industri ini tergantung dari
pengumpul. Sedangkan jumlah dan mutu jagung pipilan tergantung dari produksi
jagung di tingkat petani. Dapat dikatakan bahwa penyediaan jumlah dan mutu
tepung jagung untuk memenuhi permintaan konsumen tergantung dari produksi
jagung.
Produksi jagung di Indonesia semakin tahun semakin meningkat. Hal ini
dapat dilihat dari data produksi, luas panen, dan produktivitas jagung sejak tahun
2000 sampai dengan 2009 seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Namun peningkatan
produksi jagung di Indonesia belum diikuti dengan penanganan pasca panen yang
baik. Informasi tentang kegiatan dan penanganan pasca panen kepada petani
masih sangat kurang sehingga petani belum dapat merasakan nilai tambah dengan
meningkatnya mutu biji jagung. Demikian pula penerapan teknologi produksi
jagung di tingkat petani masih belum optimal.
Tabel 1 Produksi, luas panen, dan produktivitas jagung di Indonesia
Tahun Produksi Luas Panen Produktivitas
(Ton) (Ha) (Ku/Ha)
2000 9,676,899.00 3,500,318.00 27.65
2001 9,347,192.00 3,285,866.00 28.45
2002 9,585,277.00 3,109,448.00 30.83
2003 10,886,442.00 3,358,511.00 32.41
2004 11,225,243.00 3,356,914.00 33.44
2005 12,523,894.00 3,625,987.00 33.44
2006 11,609,463.00 3,345,805.00 34.70
2007 13,287,527.00 3,630,324.00 36.60
2008 16,323,922.00 4,003,313.00 40.78
2009 16,478,239.00 4,009,179.00 41.10
Sumber : Departemen Pertanian (2010)
Bila dibandingkan dengan negara produsen jagung lainnya di dunia,
produksi jagung di Indonesia masih jauh tertinggal. Tabel 2 menunjukkan bahwa
produktivitas usaha tani jagung di Indonesia baru mencapai setengah
dibandingkan dengan Argentina dan MEE, bahkan hampir mencapai sepertiga bila
produktivitas jagung Indonesia sebesar 3,21 ton/ha masih dibawah rerata
produktivitas jagung dunia yaitu 4,53 ton/ha.
Produktivitas jagung yang rendah di Indonesia mengakibatkan kebutuhan
bahan baku bagi industri pengolahan jagung masih belum dapat dipenuhi oleh
petani lokal. Hal ini mengakibatkan dibutuhkannya impor jagung sebagai bahan
baku industri dari negara produsen jagung lainnya. Tabel 3 dan Tabel 4
menunjukkan bahwa volume ekpor jagung oleh Indonesia ke negara luar pada
tahun 2006 sebanyak 29164,424 ton dengan nilai $ 4,674,364.00, sedangkan
volume impor jagung pada tahun yang sama mencapai 2327947,861 ton dengan
nilai $353,847,975.00.
Tabel 2 Produktivitas jagung di beberapa negara produsen jagung dunia
Tahun
tepung jagung merupakan jenis produk yang cukup penting. Hal ini karena tepung
jagung merupakan produk antara multiguna yang dapat dijadikan sebagai bahan
Pengelolaan industri tepung jagung ini tidak terlepas dari rantai pasok
industri berbasis jagung. Penyediaan jumlah dan mutu pasokan jagung mulai dari
petani dan pengumpul sangat berpengaruh terhadap jumlah dan mutu tepung
jagung yang diproduksi. Selanjutnya jumlah dan mutu tepung jagung sebagai
bahan baku akan berpengaruh pada jumlah dan mutu produk pada industri
hilirnya. Jumlah dan mutu bahan baku jagung yang tiba di industri, dipengaruhi
pula oleh transportasi bahan baku tersebut dari tempat asal ke tempat tujuannya.
Waktu transportasi akan mempengaruhi mutu bahan baku karena bahan baku
tersebut merupakan produk yang tidak tahan lama.
Tabel 3 Volume ekspor jagung ke negara luar tahun 2006
Negara
Jumlah
Volume (Kg) Nilai (US$)
Japan 5,843,305.00 1,523,732.00
Hong Kong 152,344.00 22,621.00
Korea, Republic Of 540,144.00 43,048.00
Taiwan, Province Of China 25,779.00 39,334.00
Thailand 1,341.00 2,690.00
Singapore 325,000.00 99,445.00
Philippines 17,624,066.00 2,158,606.00
Malaysia 4,129,642.00 480,197.00
Viet Nam 9,035.00 8,116.00
India 500,000.00 277,500.00
Pakistan 250.00 2,592.00
Saudi Arabia 2,240.00 2,690.00
South Africa 5,042.00 7,596.00
American Samoa 2,206.00 2,269.00
Tonga 3,930.00 3,878.00
France 100.00 50.00
Total 29,164,424.00 4,674,364.00
Data ekspor impor jagung menunjukkan bahwa Indonesia masih mengimpor
jagung untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Hal ini mengindikasikan bahwa
kemungkinan terdapat kekurangan jumlah jagung pipilan sebagai bahan baku
industri tepung jagung.
Tabel 4 Volume impor jagung dari negara luar tahun 2006
Sumber: BPS (2011), diolah Negara
Jumlah
Volume (Kg) Nilai (US$)
Japan 100,959.00 193,953.00
Hong Kong 45.00 39.00
Korea, Republic Of 13,077,367.00 3,890,391.00
Taiwan, Province Of China 180,569.00 54,409.00
China 30,935,756.00 8,570,924.00
Thailand 41,681,113.00 8,219,919.00
Singapore 817,264.00 365,620.00
Philippines 1,126.00 7,040.00
Malaysia 2,029,704.00 609,803.00
Myanmar (form Burma) 19,362,402.00 3,015,870.00
India 20,186,598.00 3,462,683.00
South Africa 20,000.00 6,000.00
Australia 644.00 1,287.00
United States 1,605,024,200.00 238,823,965.00
Argentina 591,706,985.00 85,704,495.00
United Kingdom 225.00 3,226.00
Netherlands 79,019.00 37,087.00
France 501,777.00 163,727.00
Germany, Fed. Rep. Of 682,525.00 244,097.00
Italy 1,515,583.00 438,680.00
Spain 44,000.00 34,760.00
Selain jumlah bahan baku, mutu tepung jagung pun harus memenuhi standar
yang ditetapkan, agar dapat memuaskan konsumennya dan dapat bersaing. Mutu
produk merupakan hal yang diutamakan dalam industri. Dalam agroindustri
terutama yang memproduksi pangan atau bahan baku indutri pangan, mutu produk
sangat erat kaitannya dengan keamanan pangan. Standar Nasional Indonesia telah
menetapkan syarat mutu tepung jagung yang harus dipenuhi oleh produsen tepung
jagung yakni SNI 01-3727-1995. Syarat mutu tersebut meliputi kriteria-kriteria uji
secara fisik maupun kimia. Mutu tepung jagung sebagai produk antara
dipengaruhi oleh mutu bahan baku dan oleh tahapan-tahapan pada proses
sebelumnya. Demikian pula mutu jagung pipilan sebagai bahan baku tepung
jagung harus memenuhi standar mutu yang ditetapkan sesuai SNI 01-3920-1995.
Mutu jagung pipilan yang memenuhi standar akan menjamin mutu tepung jagung
yang diproduksi. Karakteristik mutu tepung jagung sebagai bahan baku pada
industri hilir sangat diperlukan untuk menjamin mutu produk yang dihasilkan
industri tersebut, dimana karakteristik mutu tepung jagung yang dibutuhkan oleh
industri hilir berbeda-beda sesuai jenis industri, baik industri pangan, atau industri
lainnya.
Masalah yang dihadapi oleh industri tepung jagung adalah bagaimana
industri ini dapat memenuhi kebutuhan konsumennya yaitu dengan menyediakan
produk tepung jagung menurut jumlah yang dibutuhkan dan mutu yang memenuhi
syarat. Jumlah dan mutu produk yang disediakan industri ini diperlukan untuk
memenuhi kebutuhan industri pangan, industri farmasi, dan industri lainnya.
Dengan demikian diharapkan keberlangsungan kegiatan dan kontinuitas aliran
barang sepanjang rantai pasok dapat berjalan dengan baik.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah dihasilkannya model penyediaan tepung jagung
pada rantai pasok industri berbasis jagung, ditinjau dari jumlah maupun mutu
tepung jagung. Dari model ini diharapkan akan diperoleh kebijakan-kebijakan
untuk mengatasi permasalahan yang terjadi berkenaan dengan jumlah dan mutu
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Rancangbangun model meliputi beberapa model yaitu: 1) Model prediksi
produksi jagung, dimana pada model ini akan diramalkan berapa jumlah produksi
yang dihasilkan oleh sentra jagung; 2) Model pengelompokan mutu jagung
pipilan, yang akan menghasilkan kelompok mutu berdasarkan persyaratan mutu
yang ditetapkan; 3) Model pengelompokan mutu tepung jagung dan 4) Model
prediksi permintaan tepung jagung, dimana akan diramalkan permintaan tepung
jagung oleh industri pengguna tepung jagung.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut,
1. Rancangbangun model penyediaan tepung jagung pada rantai pasok industri
berbasis jagung ini dapat digunakan sebagai bahan analisis ketersediaan
jumlah dan mutu tepung jagung yang dibutuhkan.
2. Sebagai bahan rujukan bagi penelitian tentang pengembangan model pada
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jagung
Tanaman jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman yang berasal dari Amerika dan merupakan salah satu tanaman pangan biji-bijian. Fakta arkeologi
mengindikasikan bahwa tanaman ini tumbuh di Tehuacan Mexico sekitar 5000
tahun sebelum masehi (Johnson 2000). Dari tempat ini tanaman tersebut
menyebar ke Canada dan Selatan Argentina. Sejak Christopher Columbus dalam
perjalanannya menemukan ‘dunia baru’ pada tahun 1492 makanan orang Amerika asli ini disebut ‘mahyz’. Jagung kemudian dikenal sebagai maize dalam terjemahan bahasa Spanyol. Maize tidak sepopuler corn sebagai sebutan oleh orang Amerika dengan terminologi British. Mengikuti perjalanan Columbus,
jagung kemudian ditanam di Spanyol dan dengan cepat menyebar ke Eropa,
Afrika dan Asia. Jagung kini banyak tumbuh di negara-negara beriklim panas
termasuk Indonesia.
Tanaman jagung merupakan varietas unggul yang memiliki sifat:
berproduksi tinggi, berumur pendek, tahan serangan penyakit. Jagung merupakan
tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Tanaman jagung merupakan tanaman pangan dunia yang terpenting yang
bermanfaat bagi kehidupan manusia dan hewan. Selain gandum dan padi, jagung
merupakan sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan, jagung
juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat.
Sebagai sumber karbohidrat, jagung merupakan tanaman pangan yang
cukup penting selain gandum dan padi. Komoditi ini merupakan sumber pangan
yang dapat menggantikan beras sebagai bahan makanan pokok di Indonesia.
Beberapa daerah di Indonesia seperti Madura dan Nusa Tenggara menggunakan
jagung sebagai pangan pokok bagi penduduknya.
Selain sebagai bahan makanan pokok, jagung juga merupakan bahan baku
industri pangan, industri pakan dan industri olahan lainnya. Banyak sekali
manfaat tanaman jagung yang bernilai ekonomis antara lain, daunnya sebagai
rokok, jagung muda sebagai sayuran, jagung pipilan sebagai bahan baku
pembuatan tepung jagung, pati jagung, bahan industri pangan, bahan baku
minyak jagung, etanol, dextrin, dan bahan baku industri lainnya. Di Indonesia biji
jagung pipilan sebagai produk utama dari tanaman jagung, 50% digunakan
sebagai bahan baku baku utama industri pakan, selebihnya digunakan sebagai
bahan baku industri lain dan dikonsumsi langsung.
Di Indonesia, daerah-daerah penghasil utama tanaman jagung adalah Jawa
Tengah, Jawa Timur, Madura, D.I. Yogyakarta, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi
Utara, Sulawesi Selatan, dan Maluku. Budidaya tanaman jagung sangat intensif
dilakukan di dareah Jawa Timur dan Madura karena kondisi tanah dan iklimnya
sangat mendukung bagi pertumbuhannya. Penduduk beberapa daerah di Indonesia
seperti di Madura dan Nusa Tenggara juga menggunakan jagung sebagai pangan
pokok.
Meskipun terjadi peningkatan produktivitas jagung dari tahun ke tahun
seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1, namun kebutuhan jagung di dalam negeri
belum dapat dipenuhi. Hal ini ditunjukkan dengan jumlah volume impor jagung
yang melebihi ekspornya keluar negeri. Data ini belum didukung data kebutuhan
bahan baku bagi industri pengolahan jagung baik pengolahan jagung untuk
makanan, maupun industri lainnya. Hal ini juga mengindikasikan bahwa
pengelolaan penanaman jagung belum optimal dan belum terintegrasi dengan
kebutuhan bahan baku bagi industri pengolahan jagung.
Semua bagian dari hasil panen jagung dapat digunakan untuk berbagai
industri. Diantara industri-industri tersebut, yang menarik untuk dikaji lebih lanjut
dalam penelitian ini adalah industri tepung jagung, dimana dalam proses
pengolahan tepung jagung. Sebagai industri hilirnya adalah industri pangan,
pakan, dan industri pengolahan jagung lainnya.
Sebagai sumber pati jagung, pada Gambar 3 diperlihatkan penampang butir
jagung yang menunjukkan kandungan pati (starch) yang cukup banyak dibandingkan dengan komponen biji jagung lainnya.
Tabel 5 menunjukkan komposisi analisis proksimat biji jagung pada
pericrap, endosperm dan germ. Biji jagung kaya akan karbohidrat. Sebagian besar berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari
seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa
campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung ketan, sebagian besar atau
seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak banyak berpengaruh
pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan sebagai bahan pangan.
Jagung manis tidak mampu memproduksi pati sehingga bijinya terasa lebih manis
ketika masih muda.
Tabel 5 Komposisi analisis proksimat bagian biji jagung
Nutrisi Pericarp (%) Endosperm (%) Germ (%)
Sumber : FAO Corporate Document Repository (1992)
Proses pengolahan jagung diklasifikasikan atas dua cara yaitu proses
pengolahan cara basah (corn wet milling process) dan proses pengolahan cara kering (corn dry milling process). Kedua proses pengolahan ini bertujuan untuk memisahkan biji jagung ke dalam komponen-komponennya. Tujuan dari proses
pengolahan cara kering adalah memisahkan biji jagung secara fisik ke dalam
bagian-bagian anatomis yaitu endosperm, bran dan germ. Sedangkan tujuan
proses pengolahan cara basah adalah memisahkan biji jagung ke dalam
unsur-unsur kimianya seperti pati jagung (starch), protein, fiber dan minyak (Johnson 2000).
2.2 Tepung Jagung
Saat ini kebutuhan bahan baku industri pangan sangat tergantung dari
tepung terigu yang masih diimpor. Salah satu pengganti tepung terigu yang
halus yang berasal dari jagung kering yang digiling. Tujuan pengolahan jagung
menjadi tepung adalah agar memudahkan membuat aneka ragam makanan dengan
bahan dasar jagung.
Tepung jagung adalah produk setengah jadi dari biji jagung kering pipilan
yang dihaluskan dengan cara penggilingan kemudian diayak. Proses penggilingan
biji jagung ke dalam bentuk tepung adalah proses pemisahan kulit, lembaga,
endosperma, dan pangkal biji. Penggilingan cara kering dan pemasakan dengan
alkali merupakan teknik penggilingan untuk mereduksi ukuran jagung. Pada
penggilingan cara kering, tidak dilakukan proses perendaman yang lama
melainkan dilakukan pembasahan agar endosperma jagung melunak sebelum
penggilingan. Pengolahan jagung dengan alkali adalah proses penambahan
Ca(OH)2 sebanyak 1% yang dilakukan pada proses perebusan, kemudian
dikeringkan, dan digiling untuk mendapatkan tepung jagung (Riyani, 2007).
Tepung jagung lebih tahan lama, mudah dicampur dengan bahan lain,
mengandung zat gisi, lebih praktis dan mudah digunakan umtuk proses
pengolahan lanjutan. Bahan dan alat pembuat tepung jagung adalah: 1) jagung
bertongkol atau jagung pipilan; 2) alat atau mesin pemipil jagung; 3) mesin
penggiling; 4) ayakan; 5) plastik pengemas. Adapun proses pembuatan tepung
jagung ditunjukkan pada Gambar 4.
Jagung pipilan
Neraca masa tepung jagung berdasarkan informasi dari Unit Pengolahan jagung
Terpadu Kabupaten Bojonegoro (Irawan, 2009) ditunjukkan pada Gambar 5.
Jagung pipilan 15000 kg
Jagung pipilan 15000 kg Penggilingan IPenggilingan I
Pemisahan kulit dan lembaga
Gambar 5 Neraca masa tepung jagung (Suryawijaya, 2009).
2.3 Mutu
Mutu (quality) merupakan isu dominan yang penting di industri, baik industri yang menghasilkan produk maupun jasa. Hal ini disebabkan karena mutu
produk yang merupakan pemenuhan harapan konsumen atau melebihi harapan
konsumen, berdampak kepada peningkatan profit bagi perusahaan (Krajewsky,
2002). Dengan demikian dapat dikatakan bahwa mutu produk merupakan hal
penting bagi perusahaan yang secara langsung atau tidak langsung merupakan alat
persaingan antar perusahaan. Adam EE (1992) menyatakan bahwa mutu adalah
derajat dimana spesifikasi desain (design spesification) suatu produk atau jasa (service) memenuhi fungsi dan kegunaannya, dan derajat dimana produk atau jasa dapat memenuhi spesifikasi desainnya. Menurut Krajewski (2002), dari sisi
pelanggan (customer), mutu dapat didefinisikan sebagai kemampuan perusahaan untuk memenuhi atau melampaui harapan pelanggan. Definisi singkat dari mutu
‘fitness for use’ (Gryna 2001). Kepuasan pelanggan (customer satisfaction) saat ini merupakan hal penting untuk diperhatikan, karena hal ini secara tidak langsung
menunjukkan mutu suatu produk atau jasa yang dihasilkan oleh perusahaan atau
industri. Render (1997) menyatakan bahwa peningkatan mutu merupakan salah
satu faktor yang mempengaruhi peningkatan profit.
Agroindustri tidak terlepas dari isu mutu, karena industri-industri
berbasiskan hasil pertanian sebagai bahan baku inipun merupakan industri yang
menghasilkan barang konsumsi. Pada umumnya agroindustri sebagaimana
industri-industri lainnya bertujuan untuk memperoleh profit yang maksimal. Hal
ini dapat tercapai bila peningkatan faktor-faktor yang mempengaruhinya dapat
dilakukan secara optimal. Mutu produk agro berkaitan juga dengan keamanan
pangan, karena produk tersebut biasanya merupakan barang konsumsi yang dapat
dikonsumsi langsung oleh konsumennya.
2.3.1 Mutu Jagung Pipilan
Jagung pipilan merupakan hasil produksi jagung melalui proses pasca panen
jagung. Jagung pipilan adalah produk yang digunakan sebagai bahan baku bagi
industri pengolahan jagung. Sebagai bahan baku industri pengolahan jagung,
mutu jagung pipilan harus memenuhi syarat mutu yang ditetapkan. Mutu jagung
pipilan di Indonesia ditentukan oleh Standar Nasional Indonesia yaitu SNI
01-3920-1995. Standar Nasional Indonesia menetapkan standar mutu jagung pipilan
sebagai berikut:
– Jagung kuning adalah jagung yang terdiri dari sekurang-kurangnya 90% berwarna
– kuning dan sebanyak-banyaknya 10% jagung berwarna lain.
– Biji jagung merah dianggap sebagai jagung kuning, asal warna merah tidak diakibatkan oleh penyakit dan hanya menutupi kurang dari 50%
permukaan biji seluruhnya.
– Bebas hama penyakit
– Bebas bau busuk, asam, atau bau asing lainnya
– Bebas dari bahan kimia seperti insektisida dan fungisida
– Kandungan Aflatoxin untuk Manusia Maks. 5 ppb dan untuk hewan Maks. 50 ppb.
Adapun parameter mutu jagung pipilan menurut SNI 01-3920-1995 dapat dilihat
pada Tabel 6.
Tabel 6 Parameter jagung pipilan menurut SNI 01-3920-1995
Jenis Uji Satuan Persyaratan Umum
Mutu 1 Mutu 2 Mutu 3
sebagai bahan baku industri. Industri-industri yang menggunakan bahan baku
tepung jagung antara lain industri pangan, industri farmasi, dan industri pakan.
Sebagai produk antara, tepung jagung harus memenuhi permintaan industri
konsumennya secara kuantitas maupun secara kualitas. Penyediaan produk yang
memenuhi mutu yang diinginkan industri pengguna tepung jagung, adalah hal
yang penting untuk menjaga kesinambungan produksi, sekaligus kelangsungan
hidup perusahaannya. Standar mutu tepung jagung ditetapkan oleh negara-negara
penghasil tepung jagung, salah satunya Indonesia.
Mutu tepung jagung di Indonesia ditetapkan oleh Standar Nasional
Indonesia menurut SNI 01 – 3727 – 1995. Standar ini meliputi definisi, syarat
mutu, cara pengambilan contoh, cara uji, syarat penandaan dan cara pengemasan
tepung jagung.
Definisi tepung jagung menurut SNI adalah tepung yang diperoleh dengan
cara menggiling biji jagung (Zea maysL.) yang baik dan bersih. Sedangkan syarat mutu tepung jagung yang ditetapkan menurut SNI dapat dilihat pada Tabel 7.
Standar mutu untuk tepung jagung yang digunakan pada kajian selanjutnya adalah
Tabel 7 Syarat mutu tepung jagung menurut SNI 01–3727–1995
No. Kriteria uji Satuan Persyaratan
1. Keadaan:
3. Serangga dalam bentuk stadia dan
2.4 Manajemen Rantai Pasok
Istilah manajemen rantai pasok (supply chain management) pertama kali dikemukakan oleh Oliver & Weber (Pujawan 2005). Jaringan fisik dari rantai
pasok (supply chain) adalah perusahaan-perusahaan yang terlibat dalam memasok bahan baku, memproduksi barang, maupun mengirimkannya ke pemakai akhir.
Sedangkan manajemen rantai pasok adalah metode, alat, atau pendekatan
pengelolaannya. Penekanan dalam manajemen rantai pasok adalah pendekatan
atau metode yang terintegrasi dengan dasar semangat kolaborasi antar
perusahaan-perusahaan terkait. Dalam manajemen rantai pasok, interaksi antara
pembeli dan pemasok pada setiap mata rantai mulai dari manufaktur ke pemasok,
distributor ke manufaktur, retailer ke distributor, dan konsumen akhir ke retailer,
memberikan pengaruh yang penting pada kegiatan dalam rantai pasok. Dengan
hubungan yang baik, akan dihasilkan pula pelayanan yang baik bagi konsumen
akhir, dan bersamaan dengan itu terjadi penambahan keuntungan bagi
perusahaan-perusahaan dalam rantai pasok tersebut.
Wisner (2005) menuliskan bahwa di antara tahun 1950 dan 1960
perusahaan-perusahaan manufaktur melakukan teknik-teknik untuk produksi
masal dengan tujuan reduksi biaya dan meningkatkan produktivitas, dimana relatif
hanya sedikit memperhatikan patrnership dengan pemasok, meningkatkan desain proses dan meningkatkan mutu produk. Dari tahun 1960 sampai 1970, sistem
material requirements planning (MRP) dan sistem material resource planning
(MRP II) dikembangkan. Pada tahun 1980-an mulai dikembangkan manajemen
rantai pasok dan berlanjut terus hingga kini.
Perlunya koordinasi dan kolaborasi antar perusahaan pada rantai pasok
karena perusahaan-perusahaan yang berada pada suatu rantai pasok pada intinya
ingin memuaskan konsumen akhir yang sama. Perusahaan-perusahaan tersebut
harus bekerjasama untuk membuat produk yang murah, mengirimkannya tepat
waktu, dan dengan mutu yang bagus. Dalam pengelolaan rantai pasok terdapat
tantangan-tantangan yakni kompleksitas struktur rantai pasok dan terdapatnya
ketidak-pastian. Kompleksitas manajemen rantai pasok terjadi karena melibatkan
banyak pihak di dalam maupun di luar perusahaan, pihak-pihak tersebut biasanya
antara satu dengan yang lainnya. Ketidak-pastian yang pertama adalah
ketidak-pastian permintaan, biasanya dari arah distributor atau retailer atau konsumen
akhir. Ketidak-pastian kedua adalah dari arah supplier, berupa lead time
pengiriman bahan baku yang tidak pasti, ketidak-pastian harga, demikian pula
jumlah dan mutu bahan baku. Ketidak-pastian lainnya adalah dari dalam
manufaktur seperti kerusakan mesin, tidak hadirnya tenaga kerja, mutu produk
yang tidak pasti. Tantangan-tantangan yang terjadi dalam rantai pasok seperti
yang diuraikan tersebut perlu diminimalisir agar kegiatan-kegiatan sepanjang
rantai pasok dalam berlangsung dengan baik untuk dapat memenuhi kebutuhan
dan keinginan konsumen akhir yaitu kepuasan konsumen.
2.5 Jaringan syaraf tiruan
Jaringan syaraf tiruan (Artificial Neural Network) merupakan salah satu representasi buatan dari otak manusia yang selalu mencoba mensimulasikan
proses pembelajaran pada otak manusia tersebut (Siang 2009). Dinyatakan pula
oleh Fausett (1994) bahwa jaringan syaraf tiruan adalah pemrosesan suatu
informasi yang terinspirasi oleh sistim sel syaraf biologi, sama seperti otak yang
memproses suatu informasi. Elemen mendasar dari paradigma tersebut adalah
struktur yang baru dari sistim pemrosesan informasi. Jaringan syaraf tiruan
memiliki kelebihan yaitu dapat mengingat dan membuat generalisasi dari apa
yang sudah ada sebelumnya. Sehingga dengan menggunakan jaringan syaraf
tiruan dapat dikenali pola data berdasarkan data input di masa lalu yang dapat
mempermudah dalam melakukan peramalan.
Jaringan syaraf tiruan berkembang secara pesat pada beberapa tahun
terakhir, dan telah dikembangkan sebelum adanya suatu komputer konvensional
yang canggih dan terus berkembang walaupun pernah mengalami masa vakum
selama beberapa tahun. Tahun 1943 McCulloch dan Pitts memperkenalkan
jaringan syaraf tiruan, dimana saat itu disimpulkan bahwa kombinasi beberapa
neuron sederhana menjadi sebuah sistem neural akan meningkatkan kemampuan
komputasi. McCulloch dan Pitts mengusulkan pembobotan jaringan diatur dengan
fungsi logika sederhana. Fungsi aktivasi yang dipakai dalam jaringan ini adalah
Pengembangan model jaringan perceptron dilakukan oleh Rosenblatt pada
tahun 1958, dengan memperkenalkan metode pelatihan untuk mengoptimalkan
hasil iterasinya. Pada tahun 1960 Widrow dan Holf memperkenalkan aturan
pelatihan jaringan yang merupakan pengembangan perceptron. Aturan ini dikenal
sebagai aturan delta atau disebut juga kuadrat rata-rata terkecil. Aturan ini akan
mengubah bobot perceptron bila keluaran yang diperoleh tidak sesuai dengan
target yang ingin dicapai. Jaringan syaraf tiruan yang digunakan oleh para
peneliti tersebut menggunakan jaringan dengan layer tunggal (single layer). Pada tahun 1986 Rumelhart mengembangkan perceptron menjadi backpropagation,
yang memungkinkan jaringan menggunakan beberapa layer. Jaringan syaraf
tiruan ini juga dikembangkan oleh Kohonen pada 1972 dan Hopfield pada tahun
1982. Sejak tahun 1990 aplikasi model-model jaringan syaraf tiruan banyak
digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah di dunia nyata.
Beberapa aplikasi jaringan syaraf tiruan antara lain pengenalan pola
(Pattern Recognition), Signal Processing, dan Forecasting atau peramalan (Siang, 2009). Pada pengenalan pola data, jaringan syaraf tiruan dapat digunakan untuk
mengenali pola seperti huruf, angka, tanda tangan, yang sudah sedikit berubah.
Sama halnya dengan otak manusia yang masih mengenali orang yang sudah lama
tak bertemu. Berdasarkan kemampuan jaringan syaraf tiruan untuk mengingat dan
melakukan generalisasi dari apa yang sudah ada sebelumnya, maka jaringan
syaraf tiruan juga dapat digunakan untuk meramalkan atau melakukan prakiraan
tentang apa yang terjadi di masa datang berdasarkan pola data masa lalu. Selain
itu jaringan syaraf tiruan juga digunakan di bidang kontrol, bidang kedokteran dan
bidang lainnya.
Selain kelebihan-kelebihannya yang dapat diaplikasikan dalam berbagai
bidang, jaringan syaraf tiruan juga memiliki keterbatasan. Keterbatasannya adalah
hasil yang diperoleh tidak akurat, dan hanya bekerja berdasarkan pola yang
terbentuk pada inputnya.
2.5.1 Arsitektur Jaringan
Beberapa arsitektur jaringan pada jaringan syaraf tiruan adalah jaringan
tunggal. Pada perkembangan selanjutnya analisis permasalahan dengan jaringan
syaraf tiruan menggunakan jaringan layar jamak.
Dalam jaringan layar tunggal (single layer network), input neuron dihubungkan langsung dengan neuron outputnya. Semua unit input (X1, X2, ...,
Xn) dihubungkan dengan semua unit output (Y1, Y2, ..., Ym). Nilai Wji
menunjukkan bobot hubungan antara unit input ke-i dengan unit output ke-j.
Bobot-bobot yang saling independen akan dimodifikasi untuk meningkatkan
keakuratan hasil selama proses pelatihan. Bentuk jaringannya dapat dilihat pada
Gambar 6.
Gambar 6 Jaringan layar tunggal (Siang 2009).
Dalam jaringan layar jamak (multi layer network) terdapat unit-unit neuron lain yang disebut layar tersembunyi (hidden layer) dimana unit-unit neuron ini tidak saling berhubungan satu sama lainnya sama seperti neuron-neuron pada
layar input dan neuron-neuron pada layar output.
X1
Gambar 7 Jaringan layar jamak.
Pada jaringan layar jamak terdapat sebanyak n unit neuron input (X1, X2, ...,
sebanyak m unit neuron output (Y1, Y2, ..., Ym). Bentuk arsitektur jaringan layar
jamak ditunjukkan pada Gambar 7.
Keterbatasan jaringan syaraf tiruan layar tunggal diatasi dengan menambah
satu atau beberapa layar tersembunyi di antara layar input dan layar output.
Penambahan beberapa layar tersembunyi dapat memberikan manfaat dalam
penyelesaian beberapa persoalan, namun memerlukan waktu yang lama untuk
proses pelatihan. Pada umumnya dilakukan dengan satu layar tersembunyi.
Gambar 8 menunjukkan arsitektur backpropagation. Vji merupakan bobot hubungan unit neuron input Xi ke unit layar tersembunyi Zj. Wkj merupakan obot
dari unit layar tersembunyi Zj ke unit output Yk. Wk0 merupakan bobot dari
neuron bias di layar tersembunyi ke unit neuron output Zk.
X1
Gambar 8 Arsitektur jaringan pada backpropagation.
2.5.2 Algoritma Backpropagasi Umpan Balik
Pelatihan propagasi umpan balik (Feed Forward Back Propagation) berbasis jaringan syaraf tiruan meliputi 3 fase (Siang 2009).
Fase pertama adalah fase maju. Pola masukan dihitung maju mulai dari
layar masukan hingga layar keluaran menggunakan fungsi aktivasi yang
ditentukan. Selama propagasi maju, sinyal masukan (= xi ) dipropagasikan ke
layer tersembunyi menggunakan fungsi aktivasi yang ditentukan. Keluaran dari
ke layer tersembunyi di atasnya menggunakan fungsi aktivasi yang ditentukan.
Demikian seterusnya hingga menghasilkan keluaran jaringan (=yk).
Berikutnya, keluaran jaringan (= yk ) dibandingkan dengan target yang harus
dicapai (=tk ).Selisih dari tk terhadap yk yaitu (tk− yk ) adalah kesalahan yang t
terjadi. Jika kesalahan ini lebih kecil dari batas toleransi yang ditentukan, maka
iterasi dihentikan. Namun bila kesalahan masih lebih besar dari batas toleransinya,
maka bobot setiap garis dalam jaringan akan dimodifikasi untuk mengurangi
kesalahan yang terjadi.
Fase kedua adalah fase mundur. Selisih antara keluaran jaringan dengan
target yang diinginkan merupakan kesalahan yang terjadi. Kesalahan tersebut
dipropagasikan mundur, dimulai dari garis yang berhubungan langsung dengan
unit-unit di layar keluaran. Berdasarkan kesalahan tk− yk, dihitung faktor δk ( k = 1,2,..., m ) yang dipakai untuk mendistribusikan kesalahan di unit k y ke semua unit tersembunyi yang terhubung langsung dengan yk.δk juga dipakai untuk mengubah bobot garis yang berhubungan langsung dengan unit keluaran. Dengan cara yang
sama, dihitung faktor δj ( j = 1,2,…, p ) di setiap unit di layar tersembunyi sebagai dasar perubahan bobot semua garis yang berasal dari unit tersembunyi di layar di
bawahnya. Demikian seterusnya hingga semua faktor δ di unit tersembunyi yang
berhubungan langsung dengan unit masukan dihitung.
Fase ketiga adalah modifikasi bobot untuk menurunkan kesalahan yang
terjadi. Setelah semua faktor δ dihitung, bobot semua garis dimodifikasi
bersamaan. Perubahan bobot suatu garis didasarkan atas faktor δ neuron di layar
atasnya. Sebagai contoh, perubahan bobot garis yang menuju ke layar keluaran
didasarkan atas δk yang ada di unit keluaran.
Ketiga fase terebut diulang-ulang terus hingga kondisi penghentian
dipenuhi. Umumnya kondisi penghentian yang sering dipakai adalah jumlah
iterasi atau kesalahan. Iterasi akan dihentikan jika jumlah iterasi yang dilakukan
sudah melebihi jumlah maksimum iterasi yang ditetapkan, atau jika kesalahan
yang terjadi sudah lebih kecil dari batas toleransi yang diijinkan.
Bidang peramalan (forecasting) merupakan salah satu bidang dimana jaringan syaraf tiruan dapat diaplikasikan. Backpropagation dapat digunakan
mendatang, prediksi nilai penjualan dan lain sebagainya. Peramalan ini didasarkan
pada data yang diperoleh pada masa lalu.
Dalam memecahkan masalah peramalan, variabel yang diperhatikan adalah
variabel yang mempengaruhi output peramalan yang akan dicapai. Terdapat dua
model dalam peramalan yaitu model peramalan berdasarkan runtun waktu (time
series) dan model kausal.
Pada model peramalan time series, sejumlah data x1, x2, ..., xn akan
digunakan untuk memperkirakan nilai xn+1. Dengan backpropagation, sebagian
data dipakai sebagai pelatihan untuk mencapai bobot yang optimal. Periode
ditentukan secara intuitif tergantung variabel yang akan diprediksi. Banyaknya
data dalam satu periode digunakan sebagai banyaknya input dalam
backpropagation. Sebagai contoh, apabila diambil periode bulanan selama
setahun, maka data yang digunakan sebagai target adalah data bulan pertama
setelah periode berakhir.
Pada model peramalan kausal, unit-unit neuron input merupakan
variabel-variabel yang mempengaruhi neuron output. Neuron output y merupakan variabel-variabel
yang diramalkan dan dipengaruhi oleh variabel-variabel input.
Pada backpropagation ini belum ada teori yang secara pasti dapat digunakan dalam penentuan jumlah layar. Pada awalnya dicoba dengan jaringan
kecil lebih dahulu, jika terdapat kesalahan maka jaringan diperbesar dengan
menambahkan neuron pada layar tersembunyi, atau dapat menambah layar
tersembunyi.
2.6 Proses Hirarki Analitik
Menurut Saaty (1993), Proses Hirarki Analitik (Analytical Hierarchy
Process) adalah suatu model yang memberikan kesempatan untuk membangun
gagasan dan mendefinisikan persoalan dengan cara membuat asumsi dan pemecahan
yang diinginkan. Dengan menggunakan Analytical Hierarchy Process (AHP), suatu persoalan yang akan dipecahkan dalam suatu kerangka berfikir yang
terorganisir sehingga memungkinkan dapat diekspresikan untuk mengambil
dapat disederhanakan dan dipercepat proses pengambilan keputusannya
(Marimin 2004).
AHP memiliki banyak keunggulan dalam menjelaskan proses pengambilan
keputusan, karena dapat digambarkan secara grafis, sehingga mudah dipahami
oleh semua pihak yang terlibat dalam pengambilan keputusan. Dengan AHP,
proses keputusan yang kompleks dapat diuraikan menjadi keputusan-keputusan
yang Iebih kecil yang dapat ditangani dengan lebih mudah. Struktur yang
berhirarki, sebagai konsekuensi dari kriteria yang dipilih, sampai pada sub kriteria
yang paling dalam, Memperhitungkan validitas sampai dengan batas toleransi
inkonsistensi berbagai kriteria dan alternatif yang dipilih oleh para pengambil
keputusan, dan memperhitungkan daya tahan atau ketahanan keluaran analisis
sensitivitas pengambilan keputusan. Selain itu, AHP juga menguji konsistensi
penilaian, bila terjadi penyimpangan yang terlalu jauh dari nilai konsistensi
sempurna, maka hal ini menunjukkan bahwa penilaian perlu diperbaiki, atau
hierarki harus distruktur ulang. AHP juga mempunyai kemampuan untuk
memecahkan masalah yang multi-objektif dan multi-kriteria yang berdasar pada
perbandingan preferensi dari setiap elemen dalam hirarki. Dengan demikian AHP
merupakan suatu model pengambilan keputusan yang komprehensif.
Namun selain kelebihan-kelebihan di atas, AHP juga memiliki kekurangan.
Salah satu kekurangan yang paling sering disorot adalah fenomena perubahan
ranking (rank reversal). Di sisi lain, situasi pengambilan keputusan seringkali dihadapkan pada kondisi di mana pengambil keputusan adalah satu kelompok
yang terdiri atas beberapa individu. Dalam konteks pengambilan keputusan
kelompok terdapat dua cara untuk menggabungkan pendapat dalam AHP. Pertama
adalah secara deterministik dan kedua adalah secara statistika atau stokastika.
Penggabungan secara deterministik ini sesuai jika jumlah pengambil keputusan
yang terlibat tidak banyak dan mereka berinteraksi dalam frekuensi yang cukup
sering sehingga keputusan konsensus sangat mungkin dicapai. Cara
menggabungkan pendapat secara deterministik adalah dengan cara mengambil
nilai rata-rata geometris (Saaty, 1988). Di pihak lain, jika jumlah pengambil
secara geografis sehingga pengambil keputusan sulit untuk saling berinteraksi satu
dengan lain, maka pendekatan stokastika adalah pendekatan yang paling sesuai.
Adapun cara kerja dari AHP adalah dengan membagi permasalahan
kompleks yang tidak terstruktur, strategik dan dinamik kedalam sub bagian-sub
bagian yang lebih sederhana untuk kemudian diatur menjadi sebuah hirarki.
Kemudian tingkat kepentingan setiap variabel diberi nilai numerik secara
subyektif tentang anti panting suatu variabel tersebut secara relatif dibandingkan
dengan variabel yang lain. Berdasarkan pertimbangan tersebut kemudian
dilakukan sintesa untuk menetapkan variabel yang memiliki prioritas tertinggi
dan berperan untuk mempengaruhi hasil pada sistem.
Menurut Marimin (2004) prinsip kerja AHP pada dasarnya terdiri dari (1)
Penyusunan Hierarki.Persoalan yang akan diselesaikan diuraikan menjadi
unsur-unsurnya, yaitu kriteria dan alternatif, kemudian disusun menjadi struktur
hierarki. Struktur hierarki dalam AHP terdiri dari goal atau tujuan, kriteria dan
alternatif. Goal berada pada tingkat yang paling atas disusul kriteria di bawahnya
dan selanjutnya adalah alternatif. (2) Penilaian Kriteria dan alternatif. Kriteria
dan alternatif dinilai melalui perbandingan berpasangan. Menurut Saaty (1988),
untuk berbagai persoalan, skala 1 sampai 9 adalah skala terbaik dalam
mengekspresikan pendapat. Matriks yang terdiri dan penilaian terhadap tingkat
kepentingan secara relatif terbentuk dari skala yang digunakan untuk
memberikan penilaian yang dimaksud. Adapun skala yang digunakan dalam
pemberian nilai adalah :
Tabel 8 Skala pemberian nilai dalam AHP
Nilai Keterangan
1 Sama penting (equal)
3 Sedikit lebih penting (moderate)
5 Jelas lebih penting (strong)
7 Sangat jelas lebih penting (very strong)
9 Mutlak lebih penting (extreme)
2,4,6,8 Apabila ragu-ragu antara dua nilai yang berdekatan 1/(1-9) Kebalikan dari nilai tingkat kepentingan dari skala 1-9
Sumber : Saaty (1993)
Penentuan Prioritas.Untuk setiap kriteria dan alternatif, perlu dilakukan
relatif kemudian diolah untuk menentukan peringkat relatif dari seluruh alternatif.
Baik kriteria kualitatif, maupun kriteria kuantitatif, dapat dibandingkan sesuai
dengan judgment yang telah ditentukan untuk menghasilkan bobot dan prioritas. Bobot atau prioritas dihitung dengan manipulasi matriks atau melalui
penyelesaian persamaan matematik.(4) Konsistensi Logis. Semua elemen
dikelompokkan secara logis dan diperingkatkan secara konsisten sesuai dengan
suatu kriteria yang logis.
2.7 Logika Fuzzy
Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input ke dalam suatu ruang output. Konsep logika fuzzy pertama sekali diperkenalkan oleh Professor Lotfi A.Zadeh dari Universitas California, pada bulan Juni 1965.
Logika fuzzy merupakan generalisasi dari logika klasik yang hanya memiliki dua nilai keanggotaan antara 0 dan 1. Kusumadewi dan Hari (2004) menyatakan
bahwa pada himpunan tegas (crisp), nilai keanggotaan suatu item x dalam suatu
himpunan A, yang sering ditulis dengan µA [x], memiliki 2 kemungkinan, yaitu :
1. 1 ( Satu), yang berarti bahwa suatu item menjadi anggota dalam suatu
Suatu grup yang mewakili suatu kondisi atau keadaan tertentu dalam suatu
variabel fuzzy.
Pada himpunan fuzzy nilai keanggotaan terletak pada rentang 0 sampai 1. Terdapat dua atribut dalam himpunan fuzzy, yaitu linguistik dan numeris. Linguistik merupakan penamaan suatu grup yang mewakili suatu keadaan
atau kondisi tertentu dengan menggunakan bahasa alami. Numeris yaitu
