RANCANG BANGUN SISTEM PRODUKSI AGROINDUSTRI
ENERGY BAR
BERBASIS PISANG (
Musa paradisiaca
)
YUSUF ANDRIANA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Rancang Bangun Sistem Produksi Agroindustri Energy Bar Berbasis Pisang (Musa paradisiaca) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
Yusuf Andriana
RINGKASAN
YUSUF ANDRIANA. Rancang Bangun Sistem Produksi Agroindustri Energy Bar Berbasis Pisang (Musa paradisiaca). Dibimbing oleh MACHFUD, INDAH YULIASIH, dan AKMADI ABBAS.
Permintaan pasar produk energy bar(EB) berbasis buah-buahan dan serealia di berbagai negara terus mengalami peningkatan. Di sisi lain, produksi pisang nasional yang cukup tinggi dengan pemanfaatan pisang sebagai bahan baku usaha kecil dan menengah masih rendah, menjadikan agroindustri EB berbasis pisang prospektif untuk dikembangkan. EB merupakan produk pangan yang mengandung protein, lemak, dan karbohidrat dengan konsentrasi tinggi. Produk ini dapat digunakan untuk berbagai macam kepentingan antara lain: militer, penerbangan, pariwisata, pencarian dan penyelamatan, eksplorasi penelitian, makanan pelengkap, dan produk pangan darurat. Pendirian agroindustri EB berbasis pisang memerlukan sebuah kajian yang mendalam agar industri yang dirancang mampu menghasilkan keuntungan. Oleh karena dilakukan kajian terhadap model sistem produksi yang cocok digunakan dalam pendirian agroindustri EB berbasis pisang. Model sistem produksi yang dirancang, diharapkan dapat membantu pihak-pihak terkait dalam memperoleh informasi dan pengambilan keputusan terkait sistem produksi yang akan digunakan.
Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian ini dilakukan dengan pendekatan rekayasa sistem. Masing-masing komponen sistem dirancang dan kemudian dituangkan dalam bentuk model aplikasi komputer berbasis web
meliputi: (1) teknologi proses, (2) neraca massa dan energi, (3) pemilihan lokasi industri, (4) perancangan tata letak fasilitas, dan (5) analisis kelayakan finansial. Analisis sistem dilakukan menggunakan universal modeling language (UML) sedangan pengembangan model dilakukan menggunakan bahasa pemrograman
hypertext preprocessor (PHP) dan hypertext markup language (HTML).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa model mampu menggambarkan teknologi proses produksi, neraca massa dan energi, pemilihan lokasi, tata letak
fasilitas, dan kelayakan finansial pada agroindustri EB berbasis pisang. Model sistem
produksi yang dirancang mampu membantu pihak terkait dalam pengambilan keputusan terkait perancangan sistem produksi, model juga dapat diterapkan pada
agroindustri EB berbasis pisang, dan secara finansial kayak dijalankan. Pada aspek
finansial, model sistem produksi EB yang dirancang lebih sensitif terhadap penurunan
harga jual produk dibandingkan kenaikan harga bahan baku.
SUMMARY
YUSUF ANDRIANA. Production System Design of Banana (Musa paradisiaca)
Based Energy Bar Agroindustry. Supervised by MACHFUD, INDAH
YULIASIH, and AKMADI ABBAS.
Market demand for fruit and cereals based energy bar is increasing in various countries. On the other hand, high production of banana as raw material
in Indonesia makes energy bar prospective to develop in industrial scale.Energy
bar is a product that contains high concentration of protein, fats and
carbohydrates. It can be used for various purposes such as in: military, aviation, tourism, search and rescue, exploratory research, complementary foods, and emergency food product. Establishment of a banana based energy bar agroindustry requires an in-depth study. Therefore, study on the production system model is needed to know which model is suitable to be implemented in real world. The model is expected to be able to help the stakeholder to get information and make decision about production system in banana based energy bar agroindustry.
This research was conducted using system engineering approach. Each
component of the system was designed and then developed in the form of
web-based computer application model. The designed system components were: (1) process technology, (2) mass and energy balance, (3) industrial location
selection, (4) facility layout, and (5) financial feasibility analysis. The UML
(universal modeling language) was used to analyze the system. Hypertext
preprocessor (PHP) and hypertext markup language (HTML) were used to
develop web-based computer application model.
The results showed that the model was able to describe the production process, location selection, facility layout planning, and financial feasibility analysis of banana based energy bar industrial planning project. The production system model could help decision maker to make decision related to the production system of banana based energy bar agroindustry. Based on the validity of the model, it was concluded that the model could be implemented in real world and was financially feasible. The model was more sensitive toward decreasing product selling price than increasing raw material price.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Industri Pertanian
RANCANG BANGUN SISTEM PRODUKSI AGROINDUSTRI
ENERGY BAR
BERBASIS PISANG (
Musa paradisiaca
)
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
NIM : F351100141
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof
Ketua
Dr Indah Yuliasih Anggota
adi Abbas, MEngSc Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Industri Pertanian
Prof Dr Ir Machfud, MS
Judul Tesis : Rancang Bangun Sistem Produksi Agroindustri Energy Bar
Berbasis Pisang(Musa paradisiaca) Nama : Yusuf Andriana
NIM : F351100141
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Machfud, MS Ketua
Dr Indah Yuliasih, STP, MSi Anggota
Dr Ir Akmadi Abbas, MEngSc Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Industri Pertanian
Prof Dr Ir Machfud, MS
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Alhamdulillah, dengan mengucapkan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penulisan tesis yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Produksi Agroindustri
Energy Bar Berbasis Pisang (Musa paradisiaca)”.
Penelitian dan penulisan tesis ini dapat diselesaikan atas bantuan dan masukan berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Ucapan terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada:
1. Prof Dr Ir Machfud, MS selaku ketua komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, saran dan kritik dalam penelitian dan penulisan tesis.
2. Dr Indah Yuliasih, STP, MSi selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, motivasi, saran dan kritik dalam penelitian dan penulisan tesis.
3. Dr Ir Akmadi Abbas, MEngSc selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, motivasi, saran dan kritik dalam penelitian dan penulisan tesis.
4. Dr Ir Meika Syahbana Rusli, MSc selaku penguji luar komisi atas masukan dan saran dalam perbaikan tesis.
5. Kementrian Negara Riset dan Teknologi Republik Indonesia yang telah memberikan pendanaan selama studi di IPB melalui Program Beasiswa Pasca Sarjana Kementrian Riset dan Teknologi Tahun Anggaran 2010.
Penulis menyadari bahwa tidak ada sesuatu yang luput dari kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, saran dan kritik dari pembaca sangat penulis harapkan untuk perbaikan selanjutnya. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan pembaca pada umumnya.
Bogor, Oktober 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL xvii
DAFTAR GAMBAR xviii
DAFTAR LAMPIRAN xx
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 3
Manfaat Penelitian 3
Ruang Lingkup Penelitian 3
2 TINJAUAN PUSTAKA 5
Pengembangan Produk Berbasis Buah Pisang 5
Energy Bar Sebagai Produk Pangan Berkalori Tinggi 5
Sistem Produksi 6
Rancang Bangun Sistem Produksi 6
Teknologi Proses Agroindustri 7
Perancangan Tata Letak Fasilitas 8
Sistem Penunjang Keputusan 8
Penelitian Terdahulu dan Posisi Penelitian 9
3 METODE 11
Kerangka Pemikiran 11
Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data 11
Waktu dan Tempat Penelitian 12
Tata Laksana Penelitian 12
4 ANALISIS DAN PEMODELAN SISTEM 23
Analisis Sistem 23
Identifikasi Sistem 24
Pemodelan Sistem 26
Verifikasi dan Validasi Model 35
5 HASIL DAN PEMBAHASAN 37
Produk Energy Bar 37
Densitas Energi Pada Produk Energy Bar BerbasisPisang 40
Sub Model Penentuan Komposisi Bahan Baku 42
Teknologi Proses Produksi 45
Sub Model Neraca Massa dan Neraca Energi 46
Mesin dan Peralatan 55
Pengolahan Limbah 58
Sub Model Pemilihan Lokasi Industri 61
Sumber Daya Manusia 74
Sub Model Analisis Kelayakan Finansial 77
6 SIMPULAN DAN SARAN 85
Simpulan 85
Saran 85
DAFTAR PUSTAKA 87
LAMPIRAN 95
DAFTAR TABEL
1 Perbedaan perspektif dalam rancang bangun sistem produksi 7 2 Teknik pengumpulan dan pengolahan data penelitian 12
3 Skala pada matriks perbandingan berpasangan 16
4 Matrik perbandingan berpasangan pada untuk memprioritaskan kriteria pemilihan lokasi agroindustri 16 5 Nilai indeks acak (RI), matrik berorde 1 – 13 17 6 Analisis kebutuhan pelaku sistem produksi agroindustri EB berbasis
pisang 24
7 Spesifikasi produk EB hasil penelitian terdahulu dibandingkan
beberapa standar 38
8 Kategori produk pangan berdasarkan densitas energi 40 9 Perhitungan jumlah kalori pada produk EB berbasis pisang 41 10 Komposisi bahan baku produk EB berbasis pisang 41 11 Perbandingan jumlah kalori Probarz dengan beberapa produk
komersial sejenis 42
12 Prosentase komponen nutrisi makro pada bahan baku EB berbasis
pisang 42
13 Karakteristik mutu pisang dan tepung pisang pada produksi EB
berbasis pisang 43
14 Karakterisasi produk EB berbasispisang hasil implementasi model 44 15 Perhitungan kebutuhan energi pada tahap persiapan bahan baku 52 16 Perhitungan kebutuhan energi pada tahap produksi EB berbasis
pisang 53
17 Mesin dan peralatan dalam proses produksi EB berbasis pisang 55 18 Karakteristik limbah pisang sebagai bahan baku kompos 58
19 Standar mutu kompos menurut SNI 60
20 Kebutuhan bahan pada produksi kompos limbah pisang 61 21 Kebutuhan mesin dan perlatan produksi kompos limbah pisang 61 22 Produksi pisang menurut provinsi tahun 2009-2011 62 23 Produksi pisang menurut kabupaten di Provinsi Jawa Barat 63 24 Perkiraan kebutuhan ruang non produksi pada agroindustri EB
berbasis pisang 68
25 Perkiraan kebutuhan luas ruang produksi pada agroindustri EB
berbasis pisang 69
26 Spesifikasi jabatan berdasarkan latar belakang pendidikan 77 27 Biaya investasi pada perancangan sistem produksi EB berbasis pisang 79 28 Kriteria kelayakan investasi pada beberapa skenario jumlah produksi 82 29 Analisis sensitivitas kelayakan investasi pada perubahan beberapa
variabel input 83
30 Kalor spesifik beberapa produk pangan 106
DAFTAR GAMBAR
1 Pohon industri pada pengembangan produk berbasis buah pisang 5 2 Penyerdahanaan model pada sistem transformasi 6
3 Struktur sistem penunjang keputusan 9
4 Kerangka pemikiran konseptual penelitian 11
5 Tata laksana penelitian 13
6 Perancangan tata letak fasilitas dengan metode systematic layout
planning 15
7 Hierarki pengambilan keputusan lokasi agroindustri EB berbasis
pisang dengan teknik AHP 15
8 Diagram sebab akibat pada rancang bangun sistem produksi
agroindustri EB berbasispisang 25
9 Diagram kotak gelap pada model sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang 26
10 Konfigurasi model sistem produksi yang dalam bentuk SPK 26 11 Diagram usecase pada model sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang 27
12 Diagram aktivitas pada SPK Sispro Agroban 1.0 29 13 Diagram alir deskripsi sub model penentuan komposisi bahan baku
pada agroindustri EB berbasispisang 30
14 Diagram status pada penentuan densitas energi produk EB berbasis
pisang 31
15 Diagram status pada sub model pemilihan lokasi agroindustri EB
berbasis pisang 31
16 Diagram alir deskripsi model pemilihan lokasi agroindustri EB
berbasis pisang 32
17 Diagram alir deskripsi sub model kelayakan finansial pada sistem
produksi agroindustri EB berbasispisang 33
18 Diagram status pada sub model kelayakan finansial agroindustri EB
berbasis pisang 34
19 Diagram kelas pada model sistem produksi agroindustri EB berbasis
pisang 35
20 (a) Sediaan produk EB berbasis pisang sebelum dikemas, (b) sediaan
produk EB berbasis pisang setelah dikemas 39
21 Produk EB berbasis pisang dalam kemasan primer dan sekunder 39 22 Tampilan antar muka pada modul produk SPK Sispro Agroban 1.0 40 23 Tampilan antar muka pada modul bahan baku EB berbasis pisang 45 24 Tampilan antar muka penentuan densitas energi pada komposisi
bahan baku EB berbasis pisang 45
25 Diagram alir produksi tepung pisang 46
26 Diagram alir produksi EB berbasis pisang 47
27 Diagram alir neraca massa pada tahap persiapan bahan baku 48 28 Diagram alir neraca massa pada tahap produksi EB berbasis pisang 49 29 Akumulasi waktu proses produksi (ڧ) dan waktu proses produksi
(ڦ) pada tahap persiapan bahan baku 50
DAFTAR GAMBAR (lanjutan)
31 Tampilan antar muka pada modul neraca massa SPK Sispro Agroban
1.0 54
32 Tampilan antar muka pada modul neraca energi SPK Sispro Agroban
1.0 54
33 Rangkaian mesin dan peralatan produksi EB berbasis pisang 56 34 Tampilan antar muka modul mesin dan peralatan SPK Sispro
Agroban 1.0 57
35 Tampilan antar muka pada modul teknologi proses SPK Sispro
Agroban 1.0 57
36 Diagram alir tahapan pengomposan 59
37 Aliran bahan pada produksi kompos limbah pisang 60 38 Alternatif lokasi pendirian agroindustri produk pangan berkalori
tinggi berbasis pisang 63
39 Hierarki keputusan pada pemilihan lokasi agroindustri EB berbasis
pisang 64
40 Hasil pembobotan pada pemilihan lokasi agroindustri EB berbasis
pisang 64
41 Tampilan antar muka pengisian bobot pada modul pemilihan lokasi
agroindustri EB berbasis pisang 65
42 Tampilan antar muka hasil prioritas pemilihan lokasi pada
agroindustri EB berbasis pisang 65
43 Bagan proses operasi pada persiapan bahan baku tepung pisang 67 44 Bagan proses operasi pada produksi EB pisang 67 45 Diagram keterkaitan aktivitas pada perencanaan tata letak
agroindustri EB berbasis pisang 70
46 Nilai TCR pada masing-masing pusat aktivitas 71
47 Penempatan pusat aktivitas berdasarkan TCR 72
48 Ilustrasi penempatan pusat aktivitas berdasarkan template kebutuhan
luas ruang 72
49 Tata letak pabrik pada agroindustri EB berbasis pisang 73 50 Tampilan antar muka tata letak pabrik pada agroindustri EB berbasis
pisang 74
51 Struktur organisasi agroindustri EB berbasis pisang 75 52 Tampilan antar muka modul biaya investasi pada SPK Sispro
Agroban 1.0 80
53 Tampilan antar muka pada modul input biaya operasional SPK Sispro
Agroban 1.0 80
54 Tampilan antar muka hasil perhitungan kelayakan finansial pendirian
DAFTAR LAMPIRAN
1
Penelitian terdahulu dan posisi penelitian 972 Neraca massa pada tahap produksi tepung pisang 101 3 Neraca massa pada tahap proses produksi EB berbasis pisang 102 4 Perhitungan neraca energi pada produksi EB berbasis pisang 103 5 Kuisioner AHP pada sub model pemilihan lokasi industri 108
6 Interview guidance pada pada tahap validasi menggunakan teknik
face validity 119
7 Spesifikasi mesin dan peralatan pada agroindustri EB berbasis pisang 120 8 Asumsi-asumsi yang digunakan pada analisis kelayakan finansial
pendirian agroindustri EB berbasis pisang 122
9 Sumber pendanaan investasi pendirian agroindustri EB berbasis pisang menggunakan sistem produksi yang dirancang 123 10 Biaya investasi pada agroindustri EB berbasis pisang 124 11 Depresiasi pada investasi agroindustri EB berbasis pisang 126 12 Perhitungan modal kerja pada produksi EB berbasis pisang 128 13 Biaya operasional pada pendirian agroindustri EB berbasis pisang 129 14 Perhitungan biaya pemeliharaan dan overhead pendirian agroindustri
EB berbasis pisang 131
15 Perhitungan pembayaran kredit investasi pada perencanaan sistem
produksi agroindustri EB berbasis pisang 132
16 Perhitungan pembayaran kredit modal kerja pada pendirian
agroindustri EB berbasis pisang 135
17 Proyeksi biaya produksi pada pendirian agroindustri EB berbasis
pisang 137
18 Proyeksi pendapatan dan pendapatan bersih pada perencanaan sistem
produksi agroindustri EB berbasis pisang 138
19 Financial return pada perencanaan sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang 139
20 Analisis sensitivitas pada perancangan sistem produksi agroindustri
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Energy bar (EB) merupakan produk pangan yang mengandung protein,
lemak dan karbohidrat dengan konsentrasi tinggi. Produk ini biasa dikonsumsi oleh atlet dan orang yang mempunyai aktivitas fisik tinggi untuk menjaga kebutuhan kalorinya (Norajit et al., 2011). Konsentrasi nutrisi makro (protein, lemak, dan karbohidrat) pada produk EB dapat dilihat dari nilai densitas energinya. Densitas energi adalah jumlah energi (kkal) per jumlah produk pangan (gram) (Vernarelli et al., 2013). Densitas energi untuk produk kategori ini berkisar antara 4.66–5.00 kkal/g (IOM, 2002). Produk pangan dengan densitas energi yang tinggi dapat digunakan untuk berbagai macam kepentingan antara lain: militer, penerbangan, pariwisata, pencarian dan penyelamatan, eksplorasi penelitian (Zhang et al., 2003), makanan pelengkap (Nguyen et al., 2007), dan produk pangan darurat (IOM, 2002).
Penjualan produk EB di berbagai negara mengalami peningkatan. Penjualan produk EB di Amerika Serikat meningkat dari USD 200 juta pada tahun 1997 menjadi USD 1.7 miliar pada tahun 2010 (Rigik, 2011). Begitupula di Inggris, penjualan produk EB meningkat dari USD 29.5 juta pada tahun 2007 menjadi USD 71.5 juta pada tahun 2011 dan diproyeksikan akan terus mengalami peningkatan menjadi USD 133.2 pada tahun 2016 (AAFC, 2012), sedangkan di Kanada penjualan produk EB pada tahun 2009 mencapai USD 85.43 juta dan diproyeksikan meningkat menjadi USD 93 juta pada tahun 2014 (AAFC, 2010). ACNielsen (2004) memproyeksikan penjualan produk EB bebasis serealia dan buah-buahan di wilayah Asia Pasifik termasuk Indonesia akan mengalami peningkatan 14% per tahun dari total penjualan sebesar USD 243 juta.
Industri EB berbasis buah-buahan lokal berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia. Salah satu buah lokal yang dapat digunakan sebagai bahan baku EB
adalah pisang. Selain produksi pisang yang melimpah (5.7 juta ton atau sekitar 40% produksi buah nasional) (BPS, 2012), pemanfataan pisang sebagai bahan baku industri belum optimal. Balitbang Deptan (2005) memperkirakan bahwa daya serap usaha mikro, kecil, dan menengah (UMKM) pengolahan pisang (industri keripik, ledre, sale getuk, jus, jam, dll) dalam memanfaatkan pisang sebagai bahan baku di Indonesia hanya mencapai 30 ribu ton per tahun. Besarnya peluang pasar dan ketersediaan bahan baku pisang menjadikan produk EB pisang menjadi salah satu produk prospektif untuk dikembangkan menjadi skala industri. Oleh karena dibutuhkan kajian terhadap model sistem produksi yang cocok digunakan dalam pendirian industri EB pisang.
Sistem produksi adalah kesatuan sumber daya produksi serta prosedur yang diatur sedemikian rupa untuk melakukan fungsi produksi pada suatu perusahaan (Groover, 2001). Bellgran dan Kristina (2010) menyebutkan bahwa sistem produksi dapat mendukung daya saing perusahaan, karena dengan sistem produksi yang baik peningkatan output, efisiensi dan kualitas produk sebuah industri dapat tercapai.
berbagai pendekatan yang telah dilakukan dalam rancang bangun sistem produksi antara lain; (1) pendekatan kerangka kerja (framework) dan strategi (contoh: strategi pabrikasi (Hill, 2000)), (2) pendekatan filosofi dengan serangkaian teknik dan metode (contoh: just in time (Hirano, 2000); total productivity maintenance
(Nakajima, 1988); computer integrated manufacturing (Waldner, 1992)), (3) desain dengan filosofi (toyota production system (Shingo, 1989)), (4) system
engineering/design framework (Bellgran dan Kristina (2010)).
Penelitian dalam konteks rancang bangun sistem produksi untuk produk agroindustri belum banyak dilakukan. Beberapa penelitian di Indonesia terkait rancang bangun sistem produksi yang pernah dilakukan antara lain; Suprihatini (2004) melakukan rancang bangun sistem produksi dengan mendeskripsikan keinginan pasar produk terhadap teh dan penguasaan teknologi, kemudian memberikan masukan untuk perbaikan proses produksi teh sesuai keinginan pasar, Nur (1994) mengusulkan model pengadaan bahan baku pada sistem produksi agroindustri nenas, dan Kusumaningsih (1989) mengusulkan model sistem produksi dalam perencanaan produksi minyak atsiri. Perancangan sistem produksi pada penelitian tersebut terkait dengan sistem produksi yang telah ada (existing
system) dan tidak dilakukan dalam level mendetail.
Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian ini dilakukan dengan pendekatan rekayasa sistem (Parnell et al., 2011). Masing-masing komponen sistem dirancang dan kemudian dituangkan dalam bentuk model aplikasi komputer berbasis web meliputi: (1) teknologi proses, (2) neraca massa dan energi, (3) pemilihan lokasi industri, (4) perancangan tata letak fasilitas, dan (5) analisis kelayakan finansial. Hasil penelitian ini diharapkan mampu membantu pihak-pihak terkait dalam memperoleh informasi dan membantu dalam pengambilan keputusan terkait sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang.
Perumusan Masalah
Pendirian agroindustri EB bebasis pisang membutuhkan kajian mengenai sistem produksi yang akan digunakan. Sistem produksi yang dipilih berpengaruh terhadap tingkat pengembalian investasi sebuah industri, karena hanya dengan sistem produksi yang baik, output, efisiensi dan kualitas produk dapat ditingkatkan. Oleh karena itu diperlukan model sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang untuk menjembatani pihak yang berkepentingan dalam pendirian agroindustri ini. Pertanyaan penelitan yang dingin dijawab dari penelian ini yaitu:
1. Rancangan sistem produksi seperti apakah yang dapat digunakan pada agroindustri EB berbasis pisang?
2. Bagaimanakah tingkat pengembalian investasi agroindustri EB pisang menggunakan sistem produksi yang dirancang?
3 dan kemudian diwujudkan dalam bentuk sistem penunjang keputusan berbasis
web menggunakan bahasa pemrograman hypertext preprocessor (PHP) dan desain antar muka menggunakan hypertext markup language (HTML).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah diperolehnya model sistem produksi agroindustri energy bar (EB) berbasis pisang dalam bentuk sistem penunjang keputusan berbasis web dengan komponen sistem produksi yang dikaji yaitu: teknologi proses, neraca massa dan energi, pemilihan lokasi industri, tata letak fasilitas, dan analisis kelayakan finansial.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yang diharapkan dari penelitian ini antara lain; (1) memberikan informasi dan sumbangan pemikiran pada bidang aplikasi ilmu sistem produksi pada agroindustri EB berbasis pisang, (2) sebagai bahan pertimbangan bagi pihak-pihak yang terkait dalam rangka merancang sistem produksi untuk agroindustri EB berbasis pisang, dan (3) dapat dipakai sebagai sumber acuan untuk mengkaji dan meneliti perancangan sistem produksi produk
EB berbasis pisang khususnya teknologi proses, neraca massa dan energi, penentuan lokasi industri, tata letak fasilitas, dan kelayakan finansialnya.
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
Pengembangan Produk Berbasis Buah Pisang
Pisang dapat dimanfaatkan menjadi berbagai macam produk baik produk pangan maupun non pangan. Pengembangan berbagai macam produk berbasis pisang dapat dilihat pada Gambar 1. Dilihat dari transformasi bahan bakunya, Austin (1992) mengategorikan agroindustri menjadi empat level. Agroindustri EB
berbasis pisang termasuk pada kategori agroindustri level 3 jika dilihat dari konversi bahan baku pisang menjadi tepung pisang dan kemudian menjadi produk
EB. Semakin tinggi level produk pada suatu agroindustri semakin tinggi pula nilai tambah yang diperoleh dari agroindustri tersebut. Karakteristik agroindustri pada level yang tinggi mendekati karakteristik industri manufaktur.
Gambar 1 Pohon industri pada pengembangan produk berbasis buah pisang (dimodifikasi dari Balitbang Deptan (2005))
Energy Bar Sebagai Produk Pangan Berkalori Tinggi
Energy bar (EB) merupakan produk pangan yang mengandung protein,
lemak dan karbohidrat dengan konsentrasi tinggi. Produk ini biasa dikonsumsi oleh atlet dan orang yang mempunyai aktivitas fisik tinggi untuk menjaga kebutuhan kalorinya (Norajit et al., 2011). Densitas energi untuk produk kategori ini berkisar antara 4.66–5.00 kkal/g (IOM, 2002). Produk pangan dengan densitas energi yang tinggi dapat digunakan untuk berbagai macam kepentingan antara lain: militer, penerbangan, pariwisata, pencarian dan penyelamatan (search and
rescue), eksplorasi penelitian (Zhang et al., 2003), makanan pelengkap
(complementary food) (Nguyen et al., 2007), dan produk pangan darurat
Pengembangan produk pangan berkalori tinggi telah banyak dikembangkan untuk berbagai kepentingan. Berbagai macam formulasi yang dikembangkan, antara lain: produk pangan berkalori tinggi berbentuk cookies (Sitanggang, 2008), produk pangan semi basah (Sitanggang, 2009), makanan kaleng (Valentina, 2009),
snack bar berbahan baku serealia (Stephanie, 2010), EB berbahan baku pisang
(Ferawati, 2009; Luthfiyanti, et al., 2011; Christian, 2011), dan Laily (2010) mengembangkan pangan darurat berbentuk biskuit dengan penambahan imunostimulan. Namun penelitian ke arah industrinya belum banyak dilakukan.
Sistem Produksi
Sistem produksi adalah suatu kesatuan sumberdaya manusia, mesin dan peralatan, serta prosedur yang diatur sedemikian rupa untuk melakukan fungsi produksi dari sebuah perusahaan (Cochran et al., 2000; Groover, 2001). Berdasarkan teori sistem, setiap sistem dapat didefinisikan sebagai sekumpulan sub sistem yang berusaha mencapai suatu tujuan dalam suatu lingkungan yang kompleks (Zust dan Schregenberger, 2003). Setiap sub sistem saling bergantung satu dengan yang lain, bekerja karena penyebab yang sama, dan perlu dirancang bersama-sama untuk mencapai efisiensi maksimum (Houshmand dan Jamshidnezhad, 2002). Sebuah sistem produksi dapat digambarkan sebagai satu himpunan sub sistem produksi pada sepanjang aliran nilai (value stream) perusahaan, membentuk keseluruhan aliran produksi dari bahan baku sampai dengan produk sampai ke tangan pelanggan (Erlach, 2005).
Sistem produksi juga dapat dipandang sebagai sebuah sistem transformasi, dimana elemen sistem transformasi adalah proses, operan dan operator (Hubka dan Eder 1988). Struktur dan hubungan sub sistem produksi dipandang sebagai sebuah sistem transformasi dapat dilihat pada Gambar 2.
Proses Transformasi
Sistem SDM Sistem
Teknis
Sistem Informasi
Sistem manajemen
dan tujuan M,E,I
Operan pada kondisi yang dinginkan Operan pada
kondisi awal
Sistem pelaksana
Lingkungan aktif
Lingkungan pasif
Sistem transformasi
M=Material E=Energi I=Informasi
Gambar 2 Penyerdahanaan model pada sistem transformasi (diadaptasi dari Hubka dan Eder (1988))
Rancang Bangun Sistem Produksi
7 perencanaan (planning) cenderung berfokus pada proses (Dandy dan Warner, 1989).
Desain sistem produksi melibatkan perumusan masalah, tujuan dan menguraikan alternatif tindakan (pemecahan masalah), evaluasi, memilih alternatif keputusan dan rancangan terperinci sistem produksi yang diusulkan
(decision-making). Hasil dari sebuah desain sistem produksi adalah deskripsi
(spesifikasi) dari sistem produksi (Bellgran, 2000). Terdapat beberapa perspektif dalam melakukan rancang bangun sistem produksi. Ruffini (1999) mengelompokkan perspektif dalam rancang bangun sistem produksi dalam dua perspektif, yaitu perspektif industri dan perspektif akademik yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Perbedaan perspektif dalam rancang bangun sistem produksi Perspektif
Industri
Perspektif Akademik Parsial Teori Holistik Teori
Trial dan eror
Alokasi seumberdaya
Kerangka kerja (framework) dan strategi (contoh: strategi pabrikasi (Hill, 2000))
Tata letak Pendekatan filosofi dengan serangkaian teknik dan metode (contoh: Just In Time
(Hirano, 1989); Total Productivity
Maintenance (Nakajima, 1988);
Computer Integrated Manufacturing
(Waldner, 1992))
Aliran bahan Desain dengan filosofi (contoh: Toyota
Production System (Shingo, 1989))
Kapasitas
buffer
System engineering/design framework
(contoh: Bellgran dan Kristina (2010), Cochran et al. (2000))
Sumber: Ruffini (1999)
Teknologi Proses Agroindustri
Ranah rekayasa proses mencakup bahasan antara lain: sintesis, optimasi proses, dan rancang bangun proses (Rudd et al., 1973).
Teknologi proses untuk agroindustri merupakan teknologi pengubahan kimiawi/biokimiawi dan/atau fisik hasil pertanian menjadi produk dengan nilai ekonomi yang lebih tinggi. Produk akhir dapat berupa produk yang siap dikonsumsi maupun produk yang merupakan bahan baku industri lain (Mangunwidjaja dan Suryani, 1999).
Pada konsteks rancang bangun sistem produksi agroindustri, teknologi proses sangat penting untuk ditetapkan, terkait dengan tingkat teknologi yang akan digunakan dalam sistem produksi. Teknologi proses yang digunakan juga terkait dengan pemilihan mesin dan peralatan, aliran bahan, dan tata letak fasilitas yang akan digunakan dalam sistem produksi serta terkait dengan kelayakan industri yang akan dibangun.
Perancangan Tata Letak Fasilitas
Perancangan tata letak fasilitas merupakan suatu proses perancangan
(design) dan pengaturan fasilitas fisik (mesin/peralatan, lahan, bangunan/ruang,
utilitas, untuk mengoptimalkan keterkaitan antar pekerja, aliran bahan, informasi, dan metode yang dibutuhkan, dalam rangka mencapai tujuan perusahaan secara efisien, ekonomis, dan aman (Apple, 1983). Dalam kaitannya dengan sistem produksi tata letak fasilitas merupakan sub sistem dari sistem produksi.
Terdapat berbagai metode yang dapat digunakan dalam perancangan perancangan tata letak fasilitas industri antara lain sistematic layout planning
(SLP) (Murther, 1973), sedangkan instrumen yang sering digunaan dalam perancangan tata letak fasilitas adalah algoritme genetik, automatic layout design
program (ALDEP), computerized relationship layout planning (CORELAP),
compurized relative allocation of facilities technique (CRAFT).
Sistem Penunjang Keputusan
Pada konteks fungsi perencanaan dalam manajemen industri, rancang bangun sistem produksi melibatkan serangkaian pengambilan keputusan terkait, produk, proses, tata letak, lokasi, tata letak, sistem kerja, dan rantai pasok/logistik yang akan digunakan dalam industri. Untuk mempermudah pengambilan keputusan dalam perancangan sistem produksi, salah satu instrumen yang dapat digunakan oleh perancang sistem adalah sistem penunjang keputusan (SPK).
Tujuan SPK adalah membantu manajer dalam proses pengambilan keputusan (Eriyatno 1998) atau dapat dikatakan bahwa SPK merupakan suatu sarana. Oleh karena itu, aspek individu pengambil keputusan dan konteks masalah yang dihadapi akan turut mewarnai keputusan yang akan diambil (Suryadi dan Ramdani 1998).
Komponen SPK terdiri dari: 1) manajemen basis data, mencakup data yang relevan untuk situasi yang dihadapi dan dikelola oleh data base management
system (DBMS). Pada komponen ini data dapat ditambah, dihapus, diganti atau
9 analitis sistem, dan manajemen software yang sesuai, dan 3) sub-sistem komunikasi atau sub-sistem dialog, merupakan sub-sistem yang disiapkan untuk berkomunikasi berfungsi sebagai user interface sehingga tugas utama manajemen dialog adalah menerima masukan dan memberikan keluaran yang dikehendaki oleh pengguna. Sistem ini menerima masukan dari ketiga sub-sistem lainnya dalam bentuk baku serta menyerahkan keluaran sub-sistem yang dikehendaki dalam bentuk yang baku pula. Manajemen terpusat atau manajemen pengendali merupakan sub-sistem opsional yang dapat menunjang setiap sub-sistem lain atau bertindak sebagai suatu komponen independen (Turban dan Aronson, 1993). Model konseptual SPK memberikan pemahaman dasar tentang struktur umum dan komponen-komponen dari SPK seperti disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Struktur sistem penunjang keputusan (Eriyatno, 1998)
Penelitian Terdahulu dan Posisi Penelitian
Posisi penelitian ditetapkan berdasarkan beberapa kajian terhadap referensi jurnal maupun penelitian terdahulu. Kajian mengenai rancang bangun sistem produksi dapat dilihat dari berbagai sudut pandang antara lain dari jenis produk yang dikembangkan dalam sistem produksi, pendekatan rancang bangun yang dilakukan, level perancangan sistem produksi, teknik yang digunakan dalam rancang bangun sistem produksi, dan kajian pada komponen sistem produksi. Penelitian ini dilakukan menggunakan pendekatan sistem pada level teknis dengan mewujudkannya dalam bentuk model aplikasi komputer berbasis web. Penelitian ini mengkaji komponen sistem produksi yaitu: teknologi proses, neraca massa dan energi, pemilihan lokasi industi, tata letak pabrik, dan analisis finansialnya.
3
METODE
Kerangka Pemikiran
Landasan pikir utama penelitian ini adalah pembuatan model sistem produksi agroindustri EB berbasispisang yang terdiri sub sistem teknologi proses, neraca massa dan energi, pemilihan lokasi industri, perancangan tata letak fasilitas, dan analisis kelayakan finansial yang dituangkan dalam sistem penunjang keputusan berbasis web. Kerangka pemikiran konseptual penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.
mulai mulai
Menentukan spesifikasi produk
energy bar pisang Menentukan spesifikasi produk
energy bar pisang
Analisis sistem Analisis sistem
Merancang komponen sistem Merancang komponen sistem
Pemodelan sistem Pemodelan sistem
Model sistem produksi (SPK Sispro Agroban 1.0)
Model sistem produksi (SPK Sispro Agroban 1.0)
Implementasi model Implementasi model
selesai selesai Lutfiyanti et al. (2011)
Lutfiyanti et al. (2011)
Metode perancangan komponen sistem produksi Metode perancangan komponen sistem produksi
[image:32.595.112.534.204.674.2]Parnel et.al. (2011) Parnel et.al. (2011)
Gambar 4 Kerangka pemikiran konseptual penelitian
Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data
kualitatif. Teknik pengumpulan dan pengolahan data secara umum dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Teknik pengumpulan dan pengolahan data penelitian Langkah Penelitian Metode Pengambilan
Data
Tipe Data Teknik Pengolahan Data
Menentukan spesifikasi produk
EB berbasis pisang
Studi literatur Sekunder Analisis deskriptif
Menentukan teknologi proses
Studi literatur, penelusuran internet,
benchmarking terhadap
teknologi proses yang telah ada pilot plant B2PTTG LIPI
Sekunder Pengembangan
teknologi proses, hukum kekekalan massa dan energi
Merancang tata letak fasilitas
Studi literatur, penelusuran internet
Sekunder Sistematic Layout
Planning (Donk dan
Galman, 2004) Pemilihan lokasi
industri
Survei pakar Primer Analytical Hierarchy
Process (Saaty, 1994)
Analisis finansial Studi literatur, penelusuran internet
Sekunder Perhitungan finansial (Soeharto, 2002) (NPV, IRR, B/C, PBP, BEP) Pemodelan sistem Studi literatur,
penelusuran internet, survei pakar
Primer Sekunder
Metode pemodelan sistem (Parnell et al.
(2011)) Verifikasi dan validasi model Pemeriksaan terhadap algoritma program, survei pakar Primer Sekunder Analisis deskriptif, expert’s judgment
(face validity)
(Becker, 2012)
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan dari bulan Mei 2012 sampai dengan Mei 2013 di laboratorium Teknik Sistem dan Industri, Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pengambilan data terkait produksi EB berbasis pisang dilakukan di Unit Pilot Plant Pengolahan Buah dan Sayuran, Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna (B2PTTG), LIPI, Subang, Jawa Barat.
Tata Laksana Penelitian
Tahapan penelitian diawali dengan penentuan spesifikasi produk EB
berdasarkan penelitan Luthfiyanti et al. (2011). Analisis sistem dilakukan menggunakan universal modeling language (UML) untuk menggambarkan fenomena yang terjadi didalam sistem (Boch et al., 2009) dengan bantuan
13 menjadi komponen sistem dan dilakukan perancangan komponen sistem produksi meliputi teknologi proses, neraca massa dan energi, perancangan tata letak fasilitas, pemilihan lokasi industri, dan analisis kelayakan finansial pada sistem produksi yang akan dibangun. Tahap selanjutnya adalah memodelkan komponen sistem produksi yang dirancang dalam bentuk aplikasi komputer berbasis web. Tahapan pelaksanaan penelitian secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 5.
mulai mulai
Menentukan spesifikasi produk
energy bar pisang, receipe, dan kondisi proses produksi Menentukan spesifikasi produk
energy bar pisang, receipe, dan kondisi proses produksi
Produksi food bar pisang skala laboratorium (Lutfiyanti et al.,2011)
Produksi food bar pisang skala laboratorium (Lutfiyanti et al.,2011)
Analisis Sistem Analisis Sistem
Konseptual model (prelimenary design)
- mengidentifikasi tujuan sistem - mengidentifikasi variabel input -mengidentifikasi ukuran output -mengidentifikasi komponen sistem -menentukan asumsi
Konseptual model (prelimenary design)
- mengidentifikasi tujuan sistem - mengidentifikasi variabel input -mengidentifikasi ukuran output -mengidentifikasi komponen sistem -menentukan asumsi
- Class diagram - Use Sase Diagram - Activity Diagram - Statechart Diagram
- Class diagram - Use Sase Diagram - Activity Diagram - Statechart Diagram
Pemodelan sistem (Parnel et al.,2011)
Membangun model Power Designer 18 Membangun model
Power Designer 18
Pemodelan data (Phiysical data modelling) Pemodelan data (Phiysical data modelling)
Perancangan User interface
-HTLM, CSS, PHP my admin XAMPP 1.7.7
-Photoshop CS 4 -mySQL
Perancangan User interface
-HTLM, CSS, PHP my admin XAMPP 1.7.7
-Photoshop CS 4 -mySQL
Model Sistem Produksi (SPK Sispro Agroban 1.0)
Model Sistem Produksi (SPK Sispro Agroban 1.0)
Verifikasi & Validasi OK? Verifikasi & Validasi OK?
-Menyamakan perhitungan model dengan perhitungan manual
- Expert’s Judgment
-Menyamakan perhitungan model dengan perhitungan manual
- Expert’s Judgment
Implementasi model Implementasi model Selesai Selesai Re vi si m ode l Yes No
Merancang teknologi proses (process flow diagram, mesin dan peralatan, neraca massa dan energi)
Merancang teknologi proses (process flow diagram, mesin dan peralatan, neraca massa dan energi)
Merancang Tata Letak Fasilitas SLP (Donk dan Galman, 2004)
Merancang Tata Letak Fasilitas SLP (Donk dan Galman, 2004)
Pemilihan lokasi industri AHP (Saaty, 1994) Pemilihan lokasi industri
AHP (Saaty, 1994)
Analisis Finansial (Soeharto, 2002)
IRR, NPV, PBP, B/C, BEP
Analisis Finansial (Soeharto, 2002)
IRR, NPV, PBP, B/C, BEP
Perancangan komponen sistem Perancangan komponen sistem
Gambar 5 Tata laksana penelitian
1. Penentuan spesifikasi produk EB berbasispisang
Produk EB berbasis pisang yang akan dirancang sistem produksinya mengacu pada penelitian Luthfiyanti et al. (2011) dengan karakteristik produk sesuai dengan standar IOM (2002). Spesifikasi produk inilah yang mendasari perancangan sistem produksi tahap selanjutnya. Komponen sistem yang menjadi topik kajian terdiri dari teknologi proses, neraca massa dan energi, pemilihan lokasi industri, tata letak fasiliftas, dan analisis kelayakan finansial.
2. Perancangan Komponen Sistem Produksi
a) Perancangan Teknologi Proses
menggunakan prinsip-prinsip pengembangan proses yang diusulkan oleh Seider et al. (1998) meliputi: (1) merumuskan masalah perancangan proses (termasuk mengembangkan alternatif proses yang akan digunakan), (2) studi literatur (termasuk benchmarking terhadap teknologi yang telah ada), (3) Menentukan teknologi proses yang akan digunakan termasuk pemilihan ukuran mesin dan peralatan, estimasi biaya, analisis keuntungan yang secara detail akan dibahas pada sub bahasan analisis finansial, dan (4) Rancangan akhir teknologi proses, menggabarkan keseluruhan rangkaian teknologi proses yang akan digunakan.
b) Perancangan Tata Letak Fasilitas
Perancangan tata letak fasilitas pada model sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang dilakukan dengan menggunakan metode
systematic layout planning (Murther, 1973). Tahapan perancangan tata
letak fasilitas dilihat pada Gambar 6.
Tahapan perencanaan tata letak dengan metode SLP dimulai dengan analisis P, Q, R, S, T (tahap 1) untuk semua aktivitas produksi. Data yang dibutuhkan sebagai masukan dalam perancangan tata letak adalah produk (P), kualitas (Q), aliran bahan (R), sumber daya pendukung (S), dan waktu (T). Pada analisis aliran bahan (tahap 2), aliran bahan dari keseluruhan tahapan produksi diintegrasikan dengan
berbagai kegiatan produksi. Tahap “keterkaitan aktivitas” (tahap 3)
merupakan analisis kualitatif terhadap hubungan keterkaitan antar pusat-pusat aktivitas. Tahap “diagram keterkaitan aktivitas” (tahap 4) menempatkan setiap pusat aktivitas secara spasial (keruangan). Pusat-pusat aktivitas dengan tingkat keterkaitan tinggi ditempatkan berdekatan.
Kebutuhan luas ruang dan luas ruang yang tersedia (tahap 5 dan 6) menggambarkan alokasi luas ruangan yang dibutuhkan dengan batasan adalah luas ruangan yang tersedia. Tahap ini merupakan tahapan paling kritis dalam perancangan tata letak fasilitas agoindustri EB pisang
menyangkut perluasan pabrik dimasa depan. Tahap “keterkaitan antar
ruang (space relationship diagram) menambahkan luas setiap pusat aktivitas pada tahapan keterkaitan aktivitas (tahap 7). Pada tahap ini kendala dan batasan dalam perencanaan tata letak diperhatikan sebelum melakukan penyusunan pusat aktivitas dengan diagram blok (tahap 8 dan 9). Tahap 10 adalah mengembangkan alternatif rancangan tata letak dan tahap 11 adalah mengevaluasi dan memilih alternatif tata letak yang dikembangkan.
c) Pemilihan Lokasi Industri
Pemilihan lokasi agroindustri EB berbasis pisang menggunakan teknik pengambilan keputusan kriteria majemuk menggunakan analytical
hierarchy process (AHP) (Saaty, 1994). Kriteria pemilihan lokasi
15
1. Data masukan (P,Q,R,S,T) 1. Data masukan (P,Q,R,S,T)
2. Aliran Bahan
2. Aliran Bahan 3. Keterkaitan Aktivitas3. Keterkaitan Aktivitas
4. Diagram Keterkaitan Aktivitas 4. Diagram Keterkaitan
Aktivitas
5. Kebutuhan Luas Ruang 5. Kebutuhan Luas
Ruang 6. Luas Tersedia6. Luas Tersedia
7. Diagram Keterkaitan Antar Ruang 7. Diagram Keterkaitan
Antar Ruang
8. Pertimbangan Modifikasi 8. Pertimbangan
Modifikasi 9. Pembatas Praktek9. Pembatas Praktek
10. Pengembangan Alternatif Rancangan
10. Pengembangan Alternatif Rancangan
11. Evaluasi 11. Evaluasi
Pemilihan lokasi agroindustri energy bar pisang Pemilihan lokasi agroindustri energy
bar pisang
Kriteria 1
Kriteria 1 Kriteria 2Kriteria 2 Kriteria 3Kriteria 3 Kriteria 4Kriteria 4 …….. Kriteria nKriteria n
Alternatif lokasi 1
Alternatif lokasi 1 Alternatif lokasi 2Alternatif lokasi 2 Alternatif lokasi 3Alternatif lokasi 3 …….. Alternatif lokasi 1Alternatif lokasi 1
Tujuan
Kriteria
Alternatif
Kriteria lain terkait pemilihan lokasi industri dan alternatif lokasi yang diusulkan disusun dalam sebuah hierarki keputusan seperti yang terlihat pada Gambar 7.
Gambar 6 Perancangan tata letak fasilitas dengan metode systematic
layout planning (SLP) (Murther, 1973).
Gambar 7 Hierarki pengambilan keputusan lokasi agroindustri EB
berbasis pisang dengan teknik AHP
elemen terhadap elemen lainnya. Proses perbandingan berpasangan, dimulai dari level hierarki paling atas yang ditujukan untuk memilih kriteria 1, misalnya, kemudian diambil elemen yang akan dibandingkan, misalnya kriteria 2, kriteria 3, dan Kriteria n. Skala penilaian terhadap tingkat kepentingan antar elemen dapat dilihat pada Tabel 3. Susunan elemen-elemen yang dibandingkan menggunakan perbandingan berpasangan dapat ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel 3 Skala pada matriks perbandingan berpasangan
Intensitas
Pentingnya Definisi Penjelasan
1 Kedua elemen sama pentingnya Dua elemen sama kuat pada sifatnya
3
Elemen yang satu sedikit lebih penting dibandingkan elemen lainnya.
Pengalaman dan pertimbangan sedikit lebih menyokong satu elemen atas elemen lainnya.
5
Elemen yang satu sangat penting dibandingkan elemen lainnya.
Pengalaman dan pertimbangan dengan kuat menyokong satu elemen atas elemen lainnya.
7
Elemen yang satu jelas lebih pentingnya dibandingkan elemen lainnya.
Satu elemen dengan kuat disokong dan didominasinya telah terlihat dalam praktek.
9
Elemen yang satu mutlak lebih penting dibandingkan elemen lainnya.
Bukti yang menyokong elemen yang satu memiliki tingkat penegasan tertinggi yang menguatkan.
2,4,6,8 Nilai-nilai diantara dua pertimbangan
Kompromi diperlukan diantara dua pertimbangan.
Kebalikan Jika elemen i mendapat nilai a dibandingkan elemen j, maka elemen j mempunyai nilai 1/a bila dibandingkan elemen i.
Sumber: (Saaty, 1994)
Tabel 4 Matrik perbandingan berpasangan pada untuk memprioritaskan kriteria pemilihan lokasi agroindustri
` Kriteria 1 Kriteria 2 Kriteria 3
Kriteria 1 1 2 5
Kriteria 2 1/2 1 ¼
Kriteria 3 1/5 4 1
17 rumus yang digunakan adalah (Marimin, 2004; Ma’arif dan Tanjung, 2003):
Untuk memperoleh eigen vector (VE) pada setiap baris dilakukan perkalian baris dengan rumus :
V i √∏n nj aij ij ,2,…,n………. (1)
Setelah diperoleh eigen vector, langkah selanjutnya adalah menentukan
priority vector (VP) dengan rumus :
eVPi ∑n V V i
i ………(2)
Untuk menghitung konsistensi rasio, langkah pertama yang dilakukan adalah
menghitung Nilai igen Maksimum (λmax) dengan rumus :
V i V iVPi ………... …(4)
dengan VA = VB merupakan Vektor antara untuk menghitung Nilai Eigen
Maksimum ( ).
Nilai Eigen Maksimum ( ) :
λmax ∑ V
n i
n ……….……(5)
Perhitungan consistency index (CI) dengan rumus :
λmaxn n……… (6)
Perhitungan consistency ratio (CR) dengan menggunakan rumus :
………..(7)
RI adalah Indek Acak (Random Index), yang dikeluarkan oleh Oarkridge
Laboratory dimana besarnya dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Nilai indeks acak (RI), matrik berorde 1 – 13
N RI N RI N RI
1 0.00 6 1,24 11 1.51
2 0.00 7 1,32 12 1.48
3 0.58 8 1,41 13 1.56
4 0.90 9 1,41
5 1.12 10 2,49
Perhitungan Matrik Pendapat Gabungan digunakan rumus :
X
m√∏nj xi ……….(8)
dimana:
VBi = nilai eigen baris ke i VPi = vektor prioritas baris i VAi = vektor prioritas baris ke i
λmax Nilai eigen maksimum
CI = consistency indeks
CR = consistency ratio
XG = rata-rata geometrik Xi = pendapat responden ke i
Aij = elemen untuk baris ke i lalu ke j n = jumlah elemen
ij ,2,3,…..n
m = Jumlah responden
Hasil pendapat gabungan tersebut kemudian dihitung dengan prosedur yang sama seperti perhitungan vektor prioritas gabungan. Komponen hierarki yang memiliki nilai eigen prioritas gabungan tertinggi pada setiap level, merupakan komponen prioritas pertama. Alternatif strategi prioritasi adalah alternatif strategi yang memiliki eigen vektor prioritas tertinggi. Penyelesaian perhitungan dilakukan dengan menggunakan program microsoft excel 2003 dan Program expert choice (ECE, 2000).
d) Analisis Finansial
Tahapan analisis kelayakan finansial pada sistem produksi yang dirancang sama dengan tahapan analisis kelayakan finansial indusri pada umumnya. Adapun langkah-langkah analisis kelayakan finansial yang dilakukan adalah (Soeharto, 2002; Brown, 1999)): (1) menentukan parameter dasar sebagai landasan membuat perkiraan biaya biaya investasi, (2) memperkirakan biaya investasi, (3) proyeksi pendapatan unit usaha hasil proyek, (4) menentukan arus kas selama umur proyek sebagai model analisis, (5) menyusun kriteria penilaian, (6) melakukan penilaian kelayakan proyek, (7) melakukan analisis sensitivitas, (8) membandingkan hasil analisis dengan kriteria investasi, dan (9) mengidentifikasi kondisi yang membuat usaha yang dianalisis berada di bawah kriteria investasi yang dapat diterima. Beberapa kriteria analisis finansial dan metode perhitungannya, diuraikan sebagai berikut :
1. Net Present Value (NPV)
19 diperoleh dengan menggunakan persamaaan berikut (Wetson dan Copeland, 1992) :
∑ tt
n
t
………....(9)
dimana :
CFt = arus kas neto periode t
i = tingkat diskonto (discount rate)
n = umur proyek
I0 = investasi awal
Kriteria kelayakan berdasarkan nilai NPV adalah sebagai berikut : NPV = positif, maka usulan proyek dapat diterima, semakin tinggi nilai NPV akan semakin baik
NPV = negatif, usulan proyek ditolak NPV = 0 berarti netral
2. Net benefit-Cost Ratio
Metode net benefit-cost ratio (BCR) membandingkan antara penerimaan atau arus kas proyek yang telah didiskonto menjadi nilai sekarang dengan pengeluaran proyek yang juga telah didiskonto menjadi nilai sekarang, sehingga rumus perbandingan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut (Soeharto, 2002):
∑
t
t n t
∑ t
t n t
………..( 0)
dimana:
Bt = manfaat (benefit) periode t
Ct = biaya (cost) periode t
i = tingkat diskonto (discount rate)
n = umur proyek
∑ = nilai sekarang benefit
∑ = nilai sekarang biaya
Kriteria kelayakan berdasarkan nilai BCR adalah sebagai berikut : BCR > 1 usulan proyek diterima
BCR < 1 usulan proyek ditolak BCR = 0 netral
3. Internal Rate of Return (IRR)
dengan menentukan terlebih dahulu besar pengembalian diskonto (i), kemudian dihitung nilai sekarang bersih (NPV) dari kas keluar dan masuk. Untuk IRR ditentukan nilai NPV= 0, kemudian dicari berapa besar tingkat pengembalian diskonto (i) agar hal tersebut dapat terjadi, rumus perhitungan IRR adalah sebagi berikut :
∑ ( )t
( i)t ∑
( o)t
( i)t
n
t 0 n
t 0
……… ………….( )
dimana :
(C)t = arus kas masuk pada tahun t
(Co)t = arus kas keluar pada tahun t
i = tingkat pengembalian
n = tahun proyek
Kriteria kelayakan berdasarkan nilai IRR adalah sebagai berikut :
IRR > tingkat pengembalian (i) yang dinginkan (required rate of
return atau biasanya dengan minimum attractive rate of
return perbankan), proyek diterima
IRR < tingkat pengembalian (i) yang dinginkan (required rate of
return atau biasanya dengan minimum attractive rate of
return perbankan), proyek ditolak
4. Payback Period (PP)
Payback period adalah jumlah tahun yang dibutuhkan suatu
proyek untuk menutup pengeluaran investasi, yang merupakan alat evaluasi formal yang pertama digunakan dalam penganggaran modal (Brigham dan Gapenski, 1997; Gitman, 2000). Dengan menghitung arus kas neto kumulatif pada setiap tahun proyek dapat diketahui pada tahun ke berapa arus kas kumulatif tersebut mulai positif.
………..…( 2)
dimana:
t = periode tahun terjadinya arus kas kumulatif negatf terakhir CCFt =arus kas kumulatif pada tahun ke t
CCFt-1 =arus kas pada tahun ke (t-1)
5. Break Even Point (BEP)
BEP merupakan suatu keadaan dimana biaya atau pengeluaran dan pendapatan adalah seimbang sehingga tidak terdapat kerugian atau keuntungan. Rumus perhitungan BEP adalah sebagai berikut:
E
21 dimana:
BEP = break-even point FC = biaya tetap VC = biaya variabel
P = harga
6. Return of Investment (ROI)
Pengembalian atas investasi return of investment (ROI) adalah perbandingan dari pemasukan (income) pertahun terhadap dana investasi. Dengan demikian memberikan indikasi profitabilitas suatu investasi. Rumusnya adalah sebagai berikut:
O Pemasukan nvestasi x 00 ………
Berdasarkan analisis di atas terlihat bahwa semakin besar ROI, semakin disukai oleh calon investor, seperti halnya dengan periode pengembalian, pemakai kriteria ini harus menentukan terlebih dahulu berapa besar angka ROI sebagai patokan, bila ROI yang ditawarkan kurang dari angka tersebut, usulan investasi disetujui.
3. Pemodelan Sistem
Pemodelan sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang pada penelitian ini dilakukan dengan pendekatan pemodelan sistem yang dikembangkan oleh Parnell et al. (2012) yaitu: (a) membuat model konseptual, (b) mengkonstruksi model, (c) implementasi model, dan (d) melakukan revisi model
a) Membuat model konseptual
Model konseptual adalah representasi teoritis sistem berdasarkan observasi ilmiah. Dalam hal ini dilakukan identifikasi tujuan sistem, input, output, komponen, asumsi, kontrol pada model yang dikembangkan. Penggambaran input-output pada model sistem produksi dapat dilakukan menggunakan diagram input-output, sedangkan kebutuhan sistem dapat dianalisis berdasarkan kebutuhan aktor yang terlibat.
b) Mengkonstruksi model
Konstruksi model yang dibuat dilakukan dengan pendekatan object
oriented modeling, dengan melakukan analisis terhadap usecase, activity
chart diagram, state chart diagram, dan class diagram. Kemudian
dikembangan pemodelan data yang dibutuhkan dalam sistem dengan membangun conceptual data model (CDM) yang dikembangkan menjadi
physical data model (PDM) menggunakan bantuan software Sybase Power
Designer 16.0. Konstruksi user interface (antar muka) antara user dengan
sistem yang dibangun dilakukan dengan menggunakan menggunakan bahasa PHP dengan bantuan perangkat lunak XAMPP 1.7.7 dengan database
c) Implentasi model
Sebelum sistem diimplementasikan dilakukan verifikasi dan validasi terhadap sistem yang dibangun. Verifikasi model sistem produksi dilakukan dengan cara memeriksa logika operasional model (SPK Sispro Agroban 1.0) dan mencocokkan output model dengan hasil perhitungan manual. Tahapan ini dilakukan untuk memeriksa kesesuaian hasil dengan luaran yang diinginkan. Redecka dan Zilik (2004) menyatakan bahwa model dikatakan terverifikasi ketika output pada model telah sesuai dengan rancangan model yang telah dibuat sebelumnya. Sedangkan validasi model dilakukan untuk mengetahui apakah model konseptual secara tepat merepresentasikan sistem aktual yang ada. Validasi model sistem produksi dilakukan dengan face
validity, yaitu teknik validasi yang dilakukan dengan menanyakan kepada
pakar (orang yang berkompeten) mengenai kesesuaian model terhadap gambaran sistem produksi pada keadaan nyata dilapangan (Becker, 2012). d) Revisi Model
4
ANALISIS DAN PEMODELAN SISTEM
Analisis Sistem
Analisis Situasional
Permintaan produk EB di berbagai negara mengalami peningkatan, demikian pula yang terjadi kawasan Asia Pasifik (termasuk Indonesia) akan mengalami peningkatan sebesar 14% per tahun dari total penjualan USD 243 juta. Di sisi lain, produksi pisang nasional yang mencapai 5.7 juta ton (40% total produk buah nasional) (BPS, 2012) dengan daya serap UMKM pengolah pisang hanya berkisar 30 ribu ton per tahun (Balitbang Deptan, 2005) menjadikan komoditas ini sangat prospektif untuk dikembangkan menjadi EB berbasis pisang.
Rancang bangun sistem produksi diperlukan untuk menunjang daya saing agroindustri, karena dengan sistem produksi yang baik agroindustri mampu meningkatkan output, efisiensi, dan kualitas produk. Model rancangan sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang diperlukan untuk menjembatani para pihak yang berkepentingan terhadap pendirian agroindustri EB berbasis pisang. Dengan rancangan sistem produksi, para pihak yang berkepentingan dapat mengetahui informasi, melakukan simulasi dan membantu mengambil keputusan terhadap rancangan sistem produksi yang akan digunakan dalam agroindustri EB
berbasis pisang.
Analisis Kebutuhan Sistem
Kebutuhan sistem merepresentasikan kebutuhan para pihak yang berkepentingan dalam sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang. Pihak yang berkepentingan pada sistem produksi yang dimaksud adalah individu atau organisasi yang berkepentingan terhadap sebuah sistem atau output dari sistem. Masing-masing aktor yang terlibat mempunyai kepentingan tersendiri pada sebuah sistem. Pada model sistem produksi agroindustri yang dirancang ini, kebutuhan pihak-pihak yang berkepentingan diakomodir dalam model sistem produksi yang akan dibangun. Pihak-pihak yang berkepentingan terhadap sistem produksi agroindustri EB berbasispisang dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Analisis kebutuhan stakeholder pada sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang
No Stakeholder Kebutuhan
1 Investor Mendapatkan informasi tentang sistem produksi
EB berbasis pisang
Mendapatkan informasi mengenai tingkat pengembalian investasi untuk agroindustri EB
berbasis pisang
Investasi yang menguntungkan
2 Perbankan Kelancaran pengembalian kredit untuk agroindustri EB berbasis pisang
Pemantauan tingkat pengembalian kredit pada agroindustri EB berbasis pisang
Meningkatkan jumlah nasabah 3 Pemerintah Pertumbuhan investasi di daerah
Mendapat informasi agroindutri prospektif untuk dikembangkan di daerah terebut
Meningkatkan pendapatan daerah
4 Konsumen Mendapatkan informasi produk EB berbasis pisang
Menginginkan produk EB berbasis pisang yang berkualitas
Kemudahan mendapatkan produk 5 Pelaku industri EB
berbasis pisang
Informasi jalanya produksi pada agroindustri EB
berbasis pisang
Kelancaran produksi EB berbasis pisang
Memenuhi permintaan
Keuntungan
Mengetahui keuntungan dan tingkat pengembalian investasi
6 Pemasok Kemudahan menjual pisang nangka dengan harga jual yang menguntungkan
Mendapatkan informasi mengenai kapasitas pasokan pada agroindustri EB berbasis pisang 7 Lembaga
Litbang/Perguruan Tinggi
Teknologi EB berbasis pisang yang dikembangkan diadopsi oleh pelaku industri
Mendapatkan informasi referensi rancangan sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang
Identifikasi Sistem
25 input, output, kontrol dan batasan sistem yang dibuat. Diagram lingkar sebab akibat pada perancangan model sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang dapat dilihat pada Gambar 8.
Kas keluar
Jumlah tenaga kerja langsung
Pendapatan Jumlah limbah padat
Laba bersih
Jumlah bahan baku
Biaya Variabel
Pajak
Biaya operasional
Jumlah produksi
energy bar pisang
Biaya pengolahan limbah Harga jual produk Penjualan produk
energy bar pisang
Produksi kompos
Harga bahan baku
Kredit investasi Aktivitas nir
produktif
Kas masuk
Kredit modal kerja
Pengembalian investasi Pembayaran kredit
Tingkat output
Tingkat kontinuitas produksi industri energy
bar pisang
+ + + + + + + + + + + + + + + _ + + + + + + + _ + +
Gambar 8 Diagram sebab akibat pada rancang bangun sistem produksi agroindustri EB berbasispisang
Gambar tersebut menjelaskan hubungan sebab akibat pada sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang. Untuk meningkatkan tingkat kontinuitas produksi dapat dilakukan dengan meningkatkan jumlah pendapatan dengan menekan biaya operasional pabrik dan meningkatkan penjualan.
Sedangkan diagram kotak gelap menjelaskan input, output, dan kontrol pada model sistem produksi yang dirancang. Input pada sistem produksi agroindustri EB berbasis pisang terbagi menjadi dua kelompok yaitu input terkendali dan input tidak terkendali. Demikian pula dengan output, output dalam hal ini dikelompokkan dalam output terkendali dan output tak terkendali. Manajemen pengendalian juga digunakan dalam sistem produksi agroindustri EB
Sistem Produksi Agroindustri Energy Bar Berbasis Pisang
Input terkendali:
a. Jumlah produksi energy bars pisang b. Jumlah bahan baku pisang nangka dan bahan pembantu (ingredient) c. Tingkat teknologi
d Jumlah tenaga kerja
e. DER (debt equity ratio), rasio modal pinjaman dan modal sendiri
Input tidak terkendali:
a. Harga pisang nangka b. Harga bahan pembantu c. Tingkat suku bunga kredit investasi dan kredit modal kerja
Output dikehendaki:
a. Investasi yang untung dan layak b. Kontuinuitas produksi c. Menghasilkan produk dengan spesifikas yang dinginkan (jaminan kualias)
d.Kuantitas produk sesuai dengan perencanaan
Output tidak dikehendaki: a. Investasi gagal (tidak layak) b. Pencemaran lingkungan akibat limbah
d. Kuantitas produk tidak sesuai perencanaan
Input Lingkungan a. Kebijakan pemerintah
b. Isu lingkungan
c. Isu kesehatan produk pangan (terkait produk pangan berkalori tinggi)
Manajemen produksi
Gambar 9 Diagram kotak gelap pada model sistem produksi agroindustri EB
berbasis pisang
Pemodelan Sistem
Model Konseptual (Prelimery Design)
Model konseptual merupakan representasi teoritis dari sistem produksi berdasarkan studi literatur dan observasi lapang (Parnel et. al., 2012). Model konseptual untuk sistem produksi agroindustri EB berbasispisang yang diusulkan disajikan dalam konf
