pengembangan model optimisasi perancangan …... · bab ini menguraikan latar belakang mengenai...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGEMBANGAN MODEL OPTIMISASI PERANCANGAN

GELAS PLASTIK UNTUK AIR MINUM DALAM KEMASAN

DENGAN PENDEKATAN DESIGN FOR ENVIRONMENT

(DFE)

Skripsi

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ANGGUN TRI KUSUMANINGRUM

I 0308001

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013


commit to user

I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang topik yang akan dibahas

pada penelitian, perumusan masalah yang digunakan, tujuan, manfaat penelitian,

batasan masalah, asumsi, serta sistematika penulisan yang digunakan dalam

pembuatan tugas akhir.

1.1 Latar Belakang

Dalam beberapa tahun belakangan ini, isu mengenai lingkungan menjadi isu

penting yang sering diperbincangkan. Seiring dengan pertambahan jumlah

manusia dan industri maka isu lingkungan semakin tersebar luas. Pemanasan

global dan penipisan lapisan ozon merupakan permasalahan lingkungan yang

membahayakan (Eltayeb dan Zailani, 2009). Isu lingkungan ini telah meningkat

dan terintegrasi dengan perdagangan internasional, sehingga permintaan pasar dan

konsumen di dunia terhadap produk yang ramah lingkungan pun meningkat

(Anbumozhi dan Kanda, 2005).

Banyak perusahaan berusaha untuk lebih ramah lingkungan selain juga

berusaha agar biaya produksi yang dibutuhkan lebih kompetitif. Keputusan

mengenai dimensi produk memberikan kontribusi terhadap biaya produksi dan

dampak lingkungan, yaitu dengan perhitungan dimensi produk yang tepat

menyebabkan tidak banyak bahan baku yang terbuang sehingga menghemat biaya

produksi dan ramah lingkungan. Keputusan ini biasanya dibuat tanpa pengetahuan

kuantitatif yang cukup terhadap efek yang ditimbulkan terhadap produksi

(Bradley dkk., 2006). Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah model desain produk

yang tidak hanya mempertimbangkan aspek manufaktur, namun juga dampak

lingkungan yang ditimbulkan.

Design for Environment (DFE) merupakan sebuah pendekatan yang

digunakan dalam merancang produk. DFE merupakan sebuah pendekatan

sistematis dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, kesehatan, keselamatan,

serta kemampuan sustainable yang baik terhadap produk maupun siklus hidup


commit to user

I - 2

(Fiksel, 2009). Menurut Nowosielski dkk. (2007), DFE disebut juga dengan

ecodesign, environmental design, ecological design, sustainable product design,

atau green design. Dikarenakan pendekatan DFE lebih fokus pada permasalahan

lingkungan, maka pendekatan ini sesuai untuk digunakan dalam penelitian ini

agar dihasilkan produk yang ramah lingkungan dengan harga yang kompetitif.

DFE dapat diaplikasikan pada berbagai bidang industri. Menurut Fiksel

(2009), industri yang telah mengaplikasikan DFE adalah industri peralatan

elektronik, transportasi, kimia, farmasi, makanan dan minuman, produksi

material, produksi energi, serta jasa. Makanan dan minuman merupakan

kebutuhan pokok manusia, maka permintaan akan produk ini setiap hari akan

semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah manusia. Oleh karena

itu, dibutuhkan produksi yang besar dan berkelanjutan untuk memenuhi

permintaan masyarakat tersebut. Untuk sampai ke tangan konsumen dalam

keadaan bersih dan aman dikonsumsi, makanan dan minuman tersebut harus

dikemas dalam suatu kemasan yang bersih dan ramah lingkungan.

Kemasan bekas pakai merupakan komponen terbesar dalam sampah padat

dengan jumlah hampir sepertiga dari sampah padat perkotaan (Thurston dkk.,

1994). Material yang sering digunakan untuk membuat kemasan adalah plastik.

Plastik menjadi material yang banyak diminati karena kelebihan-kelebihan

material ini dibandingkan material lainnya. Kelebihan tersebut diantaranya adalah

plastik dapat diproses menjadi berbagai macam bentuk dan ukuran, ringan, tahan

dengan berbagai suhu (panas dan dingin), mudah dibawa, tahan air, serta mudah

didaur ulang dengan menggunakan energi dan bahan kimia yang sedikit (John,

1972). Walaupun plastik memiliki kelebihan dibandingkan material pengemasan

lainnya, plastik juga memiliki kekurangan. Kekurangan plastik adalah sulit diurai

jika dibuang ke tempat pembuangan akhir. Oleh karena itu, untuk meminimasi

dampak lingkungan dari sampah plastik, harus dilakukan daur ulang material

plastik menjadi produk yang berguna.

Penelitian ini dilakukan di PT. Supratama Aneka Industri yang merupakan

industri manufaktur yang memproduksi kemasan makanan dan minuman

berbahan baku plastik. Salah satu produk yang dihasilkan adalah gelas plastik


commit to user

I - 3

dengan berbagai macam bentuk dan ukuran, seperti gelas bening, gelas putih,

gelas ukuran 200 ml, gelas ukuran 175 ml, gelas ukuran 235 ml, dan lain-lain.

Dalam penelitian ini, gelas plastik yang akan digunakan sebagai studi kasus

adalah gelas plastik berwarna putih dengan ukuran 200 ml atau di perusahaan

disebut dengan gelas PC200R. Gelas ini dipilih karena banyak diproduksi oleh

perusahaan.

Selama ini, PT. Supratama Aneka Industri tidak menggunakan standar

nasional ataupun internasional tertentu dalam merancang dan melakukan

pengujian terhadap produk yang dihasilkan. Standar yang digunakan adalah

berdasarkan pengalaman perusahaan. Padahal, terdapat SNI (Standar Nasional

Indonesia) yang mengatur tentang standar gelas plastik untuk air minum dalam

kemasan, yaitu SNI Nomor 12-4259-2004. Standar yang diatur dalam SNI

tersebut adalah standar mengenai syarat mutu, cara pengambilan contoh, cara uji,

syarat lulus uji, pengemasan, penandaan gelas plastik, dan beberapa metode

pengujian produk, seperti uji tekan, uji jatuh, uji visual, dan uji kapasitas. Uji

visual merupakan uji yang telah dilakukan oleh perusahaan dalam pengujian

terhadap produk yang mereka hasilkan. Dengan melakukan uji visual maka akan

didapatkan produk yang cacat dan tidak memenuhi standar perusahaan.

Sedangkan uji jatuh dan uji tekan hanya dilakukan jika terdapat permintaan

tertentu dari konsumen. Dalam uji tekan, terdapat standar mengenai kekuatan

minimum yang dapat diterima produk apabila diberi tekanan tertentu. Kekuatan

produk ini dipengaruhi oleh dimensi produk tersebut sehingga diperlukan

penentuan dimensi produk yang tepat agar menghasilkan kekuatan yang sesuai

dengan SNI yang berlaku. Tujuan utama perusahaan adalah memberikan kepuasan

kepada konsumen untuk menghasilkan produk dengan kualitas tinggi, higienis,

dan ramah lingkungan. Namun, permasalahan yang dihadapi perusahaan saat ini

adalah merancang gelas plastik untuk air minum dalam kemasan yang tidak hanya

memenuhi standar tetapi juga ramah lingkungan.

Selain pengujian tersebut, di perusahaan juga dilakukan pengujian suhu

terhadap produk yang telah dihasilkan. Pengujian dilakukan terhadap produk yang

nantinya akan digunakan oleh konsumen untuk diisi minuman dengan suhu yang


commit to user

I - 4

tinggi. Dengan perhitungan ketebalan yang tepat maka produk dapat menahan

suhu air sehingga gelas tidak pecah atau penyok. Sehingga faktor suhu juga harus

dipertimbangan dalam menentukan ketebalan produk.

Pada penelitian sebelumnya, Giudice dkk. (2005) telah mengembangkan

sebuah model pemilihan material dengan memperhatikan siklus hidup produk

tersebut. Model tersebut digunakan untuk menentukan dampak lingkungan siklus

hidup produk. Penelitian tersebut difokuskan pada pemilihan material tanpa

mempertimbangkan variabel desain seperti ketebalan produk sebagai variabel

keputusan. Selain itu, pada penelitian tersebut dikembangkan sebuah model yang

berlaku umum, tidak ditentukan secara spesifik jenis produk yang akan dirancang.

Pada penelitian ini, akan dikembangkan suatu model optimisasi perancangan

produk untuk menentukan ketebalan gelas plastik dengan tujuan untuk

memaksimasi kekuatan produk dan meminimasi dampak lingkungan yang

ditimbulkan.

Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Ríos (2003), material daur

ulang bukanlah material yang memiliki kualitas yang buruk. Oleh karena itu,

material daur ulang dapat digunakan untuk memproduksi suatu produk baru tanpa

mempengaruhi kualitas produk secara signifikan. Selama ini PT. Supratama

Aneka Industri telah menggunakan material campuran antara material baru dan

daur ulang sebagai bahan baku dalam pembuatan produk baru. Material baru yang

digunakan adalah bijih plastik yang dihasilkan melalui proses ekstraksi material.

Material ini diperoleh oleh PT. Supratama Aneka Industri dengan membeli ke

perusahaan lain. Sedangkan material daur ulang berasal dari produk cacat dan sisa

lembaran plastik yang tidak dapat digunakan untuk membuat produk baru pada

perusahaan tersebut. Pada penelitian ini, selain untuk menentukan ketebalan

optimal gelas plastik, juga akan ditentukan proporsi antara penggunaan material

baru dan daur ulang.


commit to user

I - 5

1.2 Perumusan Masalah

Masalah yang akan diselesaikan dalam penelitian tugas akhir ini adalah:

Bagaimana model optimisasi perancangan gelas plastik untuk air minum dalam

kemasan dengan pendekatan Design for Environment (DFE) untuk menentukan

ketebalan gelas plastik dan proporsi antara penggunaan material baru dan daur

ulang sehingga dapat memaksimasi kekuatan produk dan meminimasi dampak

lingkungan?

1.3 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dengan penelitian ini adalah menghasilkan model

optimisasi perancangan gelas plastik untuk air minum dalam kemasan dengan

pendekatan Design for Environment (DFE) untuk menentukan ketebalan gelas

plastik dan proporsi antara penggunaan material baru dan daur ulang sehingga

dapat memaksimasi kekuatan produk dan meminimasi dampak lingkungan.

1.4 Manfaat

Manfaat yang ingin diperoleh melalui penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memberikan kontribusi terhadap permasalahan lingkungan yang terjadi saat

ini, yaitu mengenai penghematan penggunaan bahan baku dengan perhitungan

dimensi produk yang tepat sehingga tidak banyak material yang terbuang, serta

dengan menggunakan material daur ulang untuk menghasilkan produk baru.

2. Perusahaan dapat membuat model perancangan produk yang berkaitan dengan

ketebalan produk serta proporsi penggunaan antara material baru dan daur

ulang sehingga ramah lingkungan.

3. Perusahaan dapat menerapkan konsep green manufacturing dalam kegiatan

produksinya dan meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap produk yang

dihasilkan.


commit to user

I - 6

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Penaksiran dampak lingkungan yang dihasilkan dalam mendesain produk

dilakukan dengan menggunakan eco-indicator 99.

2. Produk yang akan digunakan pada studi kasus model adalah gelas plastik jenis

PC200R.

3. Ketebalan yang dihitung adalah ketebalan dinding dan alas gelas plastik.

4. Material yang akan digunakan pada studi kasus adalah polypropylene (PP).

5. Dampak lingkungan pada fase penggunaan produk oleh konsumen tidak

dihitung dalam model karena sulit dinyatakan secara jelas.

6. Prinsip DFE yang digunakan dalam pengembangan model adalah Design for

Dematerialization.

1.6 Asumsi

Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Ketebalan dinding dan alas gelas plastik adalah sama.

2. Gelas berbentuk tabung tanpa tutup.

3. Dalam daur hidup produk, pada fase akhir dinyatakan bahwa produk akan

dibuang ke tempat pembuangan akhir.

4. Modulus elastisitas polypropylene (PP) diasumsikan membentuk kurva linier

sebanding dengan proporsi material daur ulang yang digunakan sebagai

campuran bahan baku pembuatan produk gelas plastik.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini

adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan latar belakang mengenai permasalahan yang akan

dibahas, perumusan masalah yang diangkat, tujuan dan manfaat yang

ingin dicapai, serta batasan masalah dan asumsi yang digunakan.


commit to user

I - 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan info perusahaan dan landasan teori yang merupakan

penjelasan secara terperinci mengenai teori-teori yang digunakan,

sebagai landasan pemecahan masalah, serta memberikan penjelasan

secara garis besar metode yang digunakan oleh penulis sebagai

kerangka pemecahan masalah. Tinjauan pustaka ini diambil dari

berbagai sumber.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini merupakan gambaran terstruktur tahap demi tahap proses

pelaksanaan penelitian yang digambarkan dalam bentuk flowchart dan

tiap tahapnya diberi penjelasan.

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini menguraikan data-data yang diperlukan untuk penyelesaian

masalah dan cara pengolahan data yang dilakukan untuk mencapai

tujuan penelitian.

BAB V ANALISIS

Bab ini berisi analisis berdasarkan pengolahan data sesuai permasalahan

yang dirumuskan.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari permasalahan yang dibahas dan saran-

saran untuk perbaikan maupun untuk penelitian selanjutnya.


commit to user

II - 1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini akan diuraikan mengenai gambaran umum perusahaan serta

teori-teori yang mendukung untuk penyelesaian masalah serta analisis pada

penelitian ini.

2.1 Gambaran Umum Perusahaan

Gambaran umum perusahaan ini berisi mengenai profil singkat perusahaan,

serta proses produksi yang dilakukan perusahaan.

2.1.1 Profil PT. Supratama Aneka Industri

PT. Supratama Aneka Industri didirikan sejak 3 Mei 1995 oleh Notaris

Mudhofir Hadi, SH dengan nomer akte notaris adalah 35. Perusahaan ini

merupakan anak perusahaan dari Poly Unggul. Dahulu, Poly Unggul memiliki 3

(tiga) divisi, yaitu:

1) Divisi I memproduksi kemasan makanan dan minuman yang berbahan baku

plastik.

2) Divisi II memproduksi pipa PVC.

3) Divisi III memproduksi kulit imitasi.

Namun sejak tahun 1995, masing-masing divisi ini berdiri sendiri dan membentuk

perusahaan baru. Divisi I menjadi PT. Supratama Aneka Industri, divisi II menjadi

PT. Lingkar Matra, sedangkan divisi III tetap menggunakan nama PT. Poly

Unggul.

PT. Supratama Aneka Industri memiliki pabrik yang beralamat di Jalan

Industri III Ujung Blok AH-8 Kompleks Industri Jatake Tangerang, Banten.

Perusahaan ini juga memiliki pabrik baru yang diresmikan pada tahun 2012

dimana pabrik ini berlokasi di daerah Solo, Jawa Tengah. Selain itu, perusahaan

ini memiliki 2 (dua) kantor pemasaran yang berada di Jakarta dan Surabaya.

Perusahaan ini telah menjadi pemimpin pasar dalam industri pengemasan

gelas plastik untuk air mineral. Selain memproduksi kemasan air mineral, PT.

Supratama Aneka Industri juga memproduksi kemasan soft drink, makanan


commit to user

II - 2

ringan, dan biskuit. Kemasan yang diproduksi akan dibuat sesuai dengan

permintaan konsumen, baik ukuran, warna dan label kemasan.

2.1.2 Unit Produksi

Untuk menunjang proses produksi yang dilakukan perusahaan, ada

beberapa unit produksi yang dimiliki oleh perusahaan. Unit produksi yang ada di

PT. Supratama Aneka Industri adalah sebagai berikut:

1) Sheeting line

Pada unit produksi sheeting line, lembaran plastik dibuat dengan cara

penggilingan (calendering). Penggilingan merupakan proses pembuatan

lembaran yang tipis dengan cara mendesak bahan baku biji plastik diantara rol.

Bahan baku berupa biji plastik, scrap dan masterbatch (bila diperlukan warna

tertentu) dilebur dan dipanaskan sebelum disalurkan ke mesin penggilingan.

Tebal lembaran yang dihasilkan tergantung pada celah antara kedua rol yang

menggiling plastik dan kecepatan rol tersebut. Sebelum lembaran digulung,

plastik akan melalui rol yang didinginkan dengan air, kemudian dipotong

sesuai ukuran yang dikehendaki.

2) Thermoforming

Thermoforming terutama dimanfaatkan untuk membuat produk

berdinding tipis dari bahan resin termoplastik. Pada proses ini, lembaran plastik

dari sheeting line kemudian masuk ke cetakan di mesin thermoforming. Pada

waktu cetakan ditutup, udara tekan mengembangkan lembaran plastik sehingga

melekat pada dinding cetakan. Setelah didinginkan sebentar, plastik selama itu

masih berada di bawah tekanan, tekanan udara diturunkan dan cetakan dibuka.

Produk dikeluarkan dari cetakan dan mesin terus mencetak secara kontinu

hingga lembaran habis.

Mayoritas produk yang dihasilkan adalah gelas minuman dan insert

nyam-nyam. Selain itu juga memproduksi gelas untuk diekspor. Produk yang

dihasilkan melalui proses thermoforming bisa lebih tipis dibandingkan

injection. Thermoforming juga lebih murah dibandingkan injection karena

dalam sekali produksi bisa menghasilkan produk yang lebih banyak.


commit to user

II - 3

3) Injection

Pada proses injection, bahan baku berupa campuran antara biji plastik

dan scrap dimasukkan kedalam karung kemudian disalurkan ke wadah yang

berbentuk seperti corong. Selanjutnya bahan akan masuk ke ruang pemanas

untuk mengalami plastisisasi. Ruang pemanas berbentuk bulat dengan corong

mirip torpedo, sehingga bahan yang masuk merupakan lapisan yang cukup tipis

agar dapat dipanaskan dengan cepat dan merata. Suhu ruang pemanas diatur

antara 120-260°C, tergantung pada bahan yang digunakan dan besarnya

cetakan. Panas berasal dari beberapa kumparan tegangan listrik. Ruang dan

cetakan harus cukup kuat karena tekanan injeksi cukup tinggi dan dapat

mencapai 200 MPa. Setelah bahan dipanaskan di ruang pemanas, selanjutnya

diinjeksikan ke dalam cetakan tertutup di bawah tekanan yang cukup besar.

Produk cetak akan mengeras dalam rongga cetakan di bawah pengaruh

pendinginan air yang bersikulasi melalui saluran-saluran dalam cetakan.

Setelah penekanan injeksi, penekan ditarik kembali, cetakan terbuka dan

produk dikeluarkan dari cetakan (Amstead dkk., 1997).

Produk yang dihasilkan melalui proses injeksi bisa berbagai macam

bentuk dan produk yang dihasilkan tebal. Produk tersebut diantaranya priform

(bentuk awal dari toples), tutup toples, sendok dan insert nyam-nyam, gelas

beserta tali dan insert cho-cho, serta keranjang.

4) Blowing

Proses pada mesin blowing ini mirip dengan proses thermoforming,

dimana diberikan udara pada bahan baku sehingga bentuknya akan sesuai

dengan bentuk cetakan. Perbedaanya, pada proses blowing ini, bahan bakunya

adalah priform dari hasil injection yang kemudian diproses di mesin blowing

untuk menjadi toples sosis So Nice.

5) Printing

Gelas yang diproduksi dari proses thermoforming selanjutnya akan diberi

label melalui proses printing sesuai dengan desain yang diinginkan konsumen.


commit to user

II - 4

6) Granulator

Semua produk cacat (dari sheeting line, thermoforming, blowing, dan

injection) serta sisa produksi yang berupa lembaran plastik dari thermoforming

akan digiling di granulator sehingga menghasilkan scrap yang dapat

digunakan lagi dalam proses produksi sebagai campuran biji plastik.

7) Finished goods

Digunakan sebagai gudang penyimpanan produk jadi yang siap dikirim

ke konsumen.

2.1.3 Proses Produksi

Untuk menghasilkan produk sesuai dengan permintaan konsumen, maka

perlu dilakukan proses produksi yang terdiri dari langkah-langkah pengerjaan

seperti pada Gambar 2.1 dan 2.2. Setiap produk yang dihasilkan akan melalui

tahapan proses yang mungkin berbeda dengan produk yang lainnya sesuai dengan

bentuk dan sifat produk yang akan dihasilkan. Gambar 2.1 dan 2.2 tersebut

menggambarkan proses produksi untuk produk yang berbentuk gelas dan melalui

proses calendering dan thermoforming.


commit to user

II - 5

Gambar 2.1 Flowchart Proses Produksi


commit to user

II - 6

Gambar 2.2 Flowchart Proses Produksi (lanjutan)


commit to user

II - 7

2.2 Landasan Teori

Landasan teori ini berisi mengenai teori-teori yang mendukung untuk

menyelesaikan masalah dalam penelitian serta dalam analisis masalah tersebut.

2.2.1 Design for Environment (DFE)

Design for Environment (DFE) merupakan sebuah desain sistematis

dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, kesehatan, keselamatan, serta

kemampuan sustainable yang baik terhadap produk maupun proses life cycle

(Fiksel, 2009). DFE ini terkadang juga disebut dengan Eco-Design, Life-Cycle

Design, dan Design for Eco-efficiency.

Konsep Design for Environment (DFE) dikenalkan pada awal 1990,

melalui sebuah usaha pada perusahaan dengan memperhatikan dampak

lingkungan terhadap pengembangan produk yang mereka lakukan. Secara umum,

terdapat 4 prinsip DFE, yaitu sebagai berikut:

Design for dematerialization

Hal ini meliputi minimasi material, serta yang berhubungan dengan energi dan

konsumsi bahan baku pada setiap fase siklus hidup produk. Selain itu, dapat

dilakukan dengan memperpanjang masa hidup produk, pengurangan jumlah

bahan baku, penyederhaan proses produksi, menggunakan material daur ulang,

dan mengganti proses produksi yang selama ini telah digunakan. Prinsip ini

merupakan yang terbaik untuk mengurangi konsumsi bahan baku.

Design for detoxification

Hal ini meliputi minimasi bahaya terhadap manusia dan lingkungan pada setiap

fase daur hidup produk. Selain itu, dapat dilakukan dengan menggunakan

teknologi yang dapat mengurangi waste dan emisi yang berbahaya,

memodifikasi waste, mengurangi atau mengeliminasi racun dan bahaya lainnya

yang merugikan manusia ataupun lingkungan.

Design for revalorization

Hal ini meliputi recover, recycle, atau reuse sisa material yang terdapat pada

setiap fase daur hidup produk. Selain itu, juga dilakukan dengan recovery

produk, disassembly produk, dan kemungkinan untuk dilakukan recycle.


commit to user

II - 8

Design for capital protection and renewal

Hal ini meliputi desain lingkungan kerja yang aman, sehat, dan ergonomis,

serta desain pelestarian lingkungan sehingga tidak mengakibatkan perubahan

iklim, perlindungan sumber air, dan keseimbangan ekosistem. Selain itu juga

menjamin keselamatan, produktivitas, dan keberlangsungan manusia, alam,

dan ekonomi yang diperlukan untuk menopang daur hidup produk.

Langkah-langkah yang dapat dilakukan untuk melakukan Design for

Environment (DFE) adalah sebagai berikut:

1) Gambarkan life cycle produk

Gambarkan life cycle produk untuk mengerti dimana dampak lingkungan

dihasilkan. Hal ini termasuk dampak selama proses produksi, penggunaan dan

pembuangan. Identifikasi pada bagian mana material dan energi digunakan,

pada bagian mana limbah dan emisi dihasilkan, baik yang beracun atau

berbahaya. Tanyakan kepada supplier atau ahli lain jika diperlukan saran.

2) Identifikasi dampak lingkungan yang utama

Identifikasi dampak lingkungan utama yang dihasilkan selama proses desain,

seperti limbah, racun, energi atau penggunaan air.

3) Pilih strategi Design for Environment (DFE) yang relevan

Pilih strategi DFE yang akan meminimasi atau mengeliminasi dampak utama.

Diskusikan konflik lainnya yang akan muncul pada proses produksi, seperti

pemasaran, produksi, atau pemenuhan produk.

4) Realisasikan konsep desain

Kembangkan ide. Berfikir lebih jauh untuk menemukan cara yang inovatif.

Evaluasi konsep desain terhadap dampak lingkungan secara singkat.

Identifikasi hubungan antara desain yang memperhatikan dampak lingkungan

terhadap biaya yang ditimbulkan.

2.2.2 Life Cycle Produk

Life cycle produk merupakan kumpulan fase umur fisik suatu produk,

termasuk proses memperoleh bahan baku, transportasi, manufaktur, penggunaan

produk, servis, dan masa akhir produk atau recycle produk (Fiksel, 2009).


commit to user

II - 9

Dibawah ini kategori-kategori yang diasumsikan sebagai indikator utama dari

dampak lingkungan yang berkaitan dengan life cycle limbah plastik (Arena dkk.,

2003):

Konsumsi sumber daya alam (konsumsi bersih dan kotor; konsumsi minyak;

konsumsi air)

Polusi udara (penambahan efek greenhouse selama lebih dari 100 tahun;

keasaman udara; emisi udara dari logam dan polutan lainnya)

Polusi air (pembuangan logam dan polutan lainnya ke dalam air)

Jumlah dari limbah padat (yang berkaitan dengan volume limbah yang dibuang

ke daratan).

2.2.3 Eco-indicator 99

Untuk menghasilkan produk yang ramah lingkungan maka dibuat suatu

aturan yang dibuat di Belanda di bawah label Integrated Product Policy (IPP).

Pada IPP tersebut dikenalkan suatu sistem yang bernama Product Oriented

Environmental Management System (POEM). Tujuan POEM adalah membangun

sistem perbaikan berkelanjutan dari life cycle suatu produk yang memperhatikan

aspek lingkungan dalam keputusan yang diambil. POEM telah dilihat sebagai

suatu sistem manajemen lingkungan yang berfokus pada bidang pengembangan

produk dan redesain produk.

Keputusan untuk menghitung dampak lingkungan terkadang

membingungkan para pembuat desain produk. Walaupun Life Cycle Assesment

(LCA) merupakan alat yang baik untuk menaksir dampak lingkungan dari suatu

produk, dan walaupun ini telah banyak digunakan oleh para pembuat desain

produk, LCA ini membutuhkan waktu dan biaya yang besar. Selain itu, hasil dari

LCA tidak dapat menunjukkan secara langsung, tetapi harus diinterpretasikan

terlebih dahulu. Namun, dengan menggunakan eco-indicator maka penaksiran

dampak lingkungan dari suatu produk dapat dilakukan dengan mudah.

Eco-indicator merupakan angka yang menunjukkan total beban

lingkungan dari suatu produk atau proses. Dengan menggunakan eco-indicator


commit to user

II - 10

maka desainer produk atau produk manajer dapat menganalisis beban lingkungan

suatu produk melalui life cycle produk tersebut (Goedkoop, 2000).

Nilai eco-indicators 99 terdiri dari:

1) Material

Indikator untuk proses produksi berdasarkan pada 1 kilogram material. Dengan

memasukkan kategori, jenis, dan jumlah material yang digunakan maka akan

didapat nilai indikator yang sesuai dengan dampak lingkungan yang dihasilkan.

2) Proses produksi

Menyatakan segala perlakuan dan proses yang terjadi pada material. Dengan

memasukkan kategori dan jenis proses produksi yang digunakan maka akan


3) Proses transportasi

Biasa dinyatakan dalam satuan ton-kilometer (tkm). Dengan memasukkan jenis

dan jarak tempuh untuk mengangkut masing-masing material maka akan


Proses transportasi ini digunakan pada saat transportasi material, transportasi

produk jadi, dan transportasi pembuangan produk.

4) Proses penggunaan energi

Indikator yang dihitung adalah estimasi konsumsi energi yang digunakan

selama masa hidup produk tersebut.

5) Rencana pembuangan produk.

Satuan yang digunakan adalah per kilogram material. Terdapat lima kategori

dalam penanganan limbah ini, yaitu limbah rumah tangga, limbah perkotaan,

pembakaran limbah, pembuangan ke daratan, dan recycle produk.

Semakin tinggi nilai eco-indicator yang dihasilkan maka dampak

lingkungan yang ditimbulkan akan semakin besar. Dampak lingkungan yang

didefinisikan dalam eco-indicator 99 ini terbagi dalam tiga kategori, yaitu:

1) Kesehatan manusia

Termasuk dalam kategori ini adalah jumlah dan jangka waktu terjangkit

penyakit, dan masa hidup yang berkurang karena kerusakan lingkungan. Efek


commit to user

II - 11

yang ditimbulkan dapat berupa perubahan iklim, penipisan lapisan ozone, efek

karsinogenik, efek pernapasan, dan radiasi nuklir.

2) Kualitas ekosistem

Termasuk dalam kategori ini adalah efek terhadap keberagaman spesies

makhluk hidup.

3) Sumber daya alam

Termasuk dalam kategori ini adalah jumlah energi yang tersedia untuk

digunakan pada masa yang akan datang.

2.2.4 Termoplastik

Material termoplastik terdiri dari campuran karbon dan hidrogen yang

bergabung membentuk rantai panjang struktur. Struktur ini dapat menentukan

mekanikal properti dari berbagai macam termoplastik, seperti massa jenis,

kekakuan, daya rentang, fleksibilitas, kekerasan, keuletan, pemanjangan, dan

karakteristik retak (Rosato, 2003). Material termoplastik yang paling banyak

digunakan untuk membuat gelas plastik untuk air minum dalam kemasan adalah

polypropylene (PP). Material ini memiliki sifat-sifat listrik yang baik, nilai impak

dan kekuatan yang tinggi, dan sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia

(Amstead dkk., 1997). Produk yang terbuat dari polypropylene dibuat dengan cara

cetak injeksi (injection), cetak tiup (thermoforming dan blowing), dan

penggilingan lembaran (calendering).

2.2.5 Model Matematika

Model matematika adalah model dimana hubungan antara entitas

dinyatakan melalui bentuk ekspresi matematika, misalnya fungsi, persamaan,

ketidaksamaan dan lain-lain (Daellenbach dan McNickle, 2005). Pembuatan

model matematika berhubungan dengan pendefinisian terminologi tertentu, yaitu:

1) Variabel keputusan, merupakan aspek yang dapat dikendalikan dari masalah

yang didefinisikan atau alternatif tindakan lain.

2) Ukuran performansi, merupakan aspek yang mengukur seberapa baik tujuan

dari pembuat keputusan dapat dicapai. Jika ukuran performansi bisa dinyatakan


commit to user

II - 12

sebagai fungsi dari variabel keputusan, maka disebut dengan fungsi tujuan

(objective function).

3) Koefisien atau konstanta merupakan input yang tidak dapat dikendalikan dari

masalah yang telah didefinisikan.

4) Batasan (constraints) merupakan ekspresi matematika yang membatasi range

nilai dari variabel keputusan.

2.2.6 Validitas Model

Pengujian validitas dari sebuah model bertujuan untuk mengetahui

kebenaran suatu model secara matematis, konsistensi model secara logis, serta

kedekatan model dengan keadaan nyata. Pengujian validitas dari sebuah model

terdiri atas dua bagian, yaitu pengujian validitas internal dan pengujian validitas

eksternal. Pengujian validitas internal pada umumnya dikenal sebagai verifikasi

sementara pengujian validitas eksternal dikenal sebagai validasi (Daellenbach dan

McNickle, 2005).

Verifikasi suatu model dilakukan untuk menjamin suatu model benar

secara matematis dan konsisten secara logis. Hal ini berarti verifikasi dari model

adalah pemeriksaan seluruh ekspresi matematis dalam model untuk meyakinkan

bahwa ekspresi-ekspresi tersebut merepresentasikan hubungan-hubungan yang

ada dengan benar. Verifikasi model juga meliputi pemeriksaan model untuk

meyakinkan bahwa semua ekspresi matematis dalam model memiliki dimensi

yang konsisten.

Validasi suatu model dilakukan untuk menjamin kemampuan suatu model

untuk merepresentasikan sistem nyata. Dengan demikian, validasi suatu model

merupakan suatu usaha untuk dapat menjamin kredibilitas dari sebuah model yang

dibangun.

2.2.7 Influence Diagram

Kompleksitas suatu situasi tidak terstruktur dapat dengan efektif

digambarkan dengan menggunakan influence diagram. Dengan menggunakan

influence diagram, identifikasi masalah sistem dalam rangka pengembangan


commit to user

II - 13

model matematis lebih mudah dilakukan. Influence diagram disusun sebagai alat

untuk membantu dalam mendiskripsikan masalah dan mencari hubungan

keterkaitan antara variabel yang dapat dikontrol, parameter, dan konstanta dengan

kriteria performansi (Daellenbach dan McNickle, 2005).

Gambar 2.3 adalah simbol yang digunakan pada influence diagram.

Gambar 2.3 Simbol pada Influence Diagram

Sumber: Daellenbach dan McNickle, 2005

2.2.8 Pembebanan Aksial pada Sebuah Benda

Pada beban kritis, kolom yang penampangnya berbentuk lingkaran atau

tabung dapat menekuk ke samping untuk setiap arah. Dalam keadaan yang lebih

lazim, batang tekan tidak mempunyai kekakuan lentur yang sama untuk segala

arah. Bentuk tekukan yang terlihat hanya mungkin terdapat pada beban kritis atau

beban Euler, karena sebelum mendapatkan beban ini kolom masih lurus. Gaya

terkecil dimana bentuk tekukan dapat terjadi disebut gaya kritis. Rumus beban

Euler untuk kolom berujung pasak pada kedua ujungnya adalah sesuai dengan

Persamaan (2.1).

𝑃𝑐𝑟 = 𝜋2𝐸𝐼

𝐿2 ..................................................................................................... (2.1)

dengan

Pcr = beban Euler

E = modulus elastisitas


commit to user

II - 14

I = momen inersia terkecil dari kolom berpenampang konstan

L = panjang benda.

Dikarenakan produk yang digunakan sebagai penelitian diasumsikan

berbentuk tabung tanpa tutup, maka momen inersia untuk produk berlaku

Persamaan (2.2).

𝐼 = 𝜋𝑟3𝑡 ..................................................................................................................... (2.2)

dengan

r = jari-jari produk

t = tebal produk.

2.2.9 Penelitian Terdahulu

Penelitian yang dijadikan referensi dalam pengembangan model pada

penelitian ini adalah penelitian yang dilakukan oleh Giudice dkk. (2005). Pada

penelitian tersebut dikembangkan suatu model untuk pemilihan material yang

mempertimbangkan daur hidup produk. Model tersebut dapat menentukan

dampak lingkungan yang ditimbulkan selama daur hidup produk.

Berdasarkan penelitian tersebut, dampak lingkungan selama daur hidup

produk dapat diformulasikan dengan Persamaan (2.3).

𝐸𝐼𝐿𝐶 = 𝐸𝐼𝑀𝑎𝑡 + 𝐸𝐼𝑀𝑓𝑐𝑡 + 𝐸𝐼𝑈𝑠𝑒 + 𝐸𝐼𝐸𝑜𝐿 ........................................................ (2.3)

dengan

EILC = dampak lingkungan selama daur hidup produk,

EIMat = dampak lingkungan dari material yang digunakan untuk memproduksi

produk,

EIMfct = dampak lingkungan yang diakibatkan selama proses manufaktur produk,

EIUse = dampak lingkungan yang terjadi selama penggunaan produk,

EIEoL = dampak lingkungan pada saat masa akhir produk (didaur ulang, atau

dibuang).

Pada Persamaan (2.3), penjumlahan antara EIMat dan EIMfct dapat juga

dinyatakan dengan EIProd yang diformulasikan pada Persamaan (2.4).

𝐸𝐼𝑃𝑟𝑜𝑑 = 𝐸𝐼𝑀𝑎𝑡 + 𝐸𝐼𝑀𝑓𝑐𝑡

= 𝑒𝑖𝑀𝑎𝑡 ∙ 𝑊 + 𝑒𝑖𝑃𝑟𝑠𝑠 ∙ 𝜇 +𝑒𝑖𝑀𝑐𝑕𝑔 ∙ 𝜂 ........................................................ (2.4)


commit to user

II - 15

dengan

EIprod = dampak lingkungan selama proses produksi,

eiMat = eco indicator per berat material,

W = berat material,

eiPrss = eco indicator dari proses pemesinan pertama per unit μ,

μ = parameter karakteristis dari proses atau jumlah material yang diproses,

ieMchg = eco indicator dari proses pemesinan kedua per unit parameter karakteristik dari

proses η.

Dampak lingkungan pada masa akhir produk EIEoL dapat dinyatakan dalam

Persamaan (2.5).

𝐸𝐼𝐸𝑜𝐿 = 𝑒𝑖𝐷𝑠𝑝 ∙ 1 − 𝜉 ∙ 𝑊 + 𝑒𝑖𝑅𝑐𝑙 ∙ 𝜉 ∙ 𝑊 ............................................................... (2.5)

dengan

eiDsp = eco indicator per unit berat material yang dibuang,

eiRcl = eco indicator dari proses daur ulang per unit berat material,

W = berat material,

ξ = fraksi daur ulang.

2.2.10 Permasalahan Optimisasi Multi Objectives

Menurut Marler dan Arora (2004), permasalahan optimisasi multi

objectives secara umum dinyatakan dalam Persamaan (2.6).

𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑖𝑧𝑒 𝐹 𝑥 = [𝐹1 𝑥 , 𝐹2 𝑥 ,… , 𝐹𝑘 𝑥 ]𝑇

𝑠𝑢𝑏𝑗𝑒𝑐𝑡 𝑡𝑜: 𝑔𝑗 𝑥 ≤ 0, 𝑗 = 1,2, … , 𝑚,

𝑕𝑙 𝑥 = 0, 𝑙 = 1,2, … , 𝑒, ............................................................. (2.6)

dengan

k = jumlah fungsi tujuan,

m = jumlah batasan yang berbetuk persamaan,

e = jumlah batasan yang memiliki besaran tetap,

x ϵ En = variabel keputusan.

Untuk menyelesaikan permasalahan optimisasi multi objectives, salah satu

metode yang dapat digunakan adalah transformasi fungsi. Menurut Marler dan

Arora (2004) ada beberapa pendekatan dalam transformasi fungsi. Namun


commit to user

II - 16

pendekatan yang paling robust adalah sesuai dengan Persamaan (2.7) yang juga

bisa disebut dengan normalisasi. Normalisasi ini nilainya antara 0 sampai 1.

𝐹𝑖𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 =

𝐹𝑖 𝑥 −𝐹𝑖0

𝐹𝑖𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑖

0 ............................................................................................ (2.7)

dengan

Fitrans

= transformasi fungsi,

Fi(x) = fungsi tujuan,

Fio = minimasi fungsi tujuan,

Fimax

= maksimasi fungsi tujuan.


commit to user

III - 1

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini akan diuraikan mengenai tahapan-tahapan yang dilakukan

selama penelitian. Tahapan-tahapan tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.1 dan

3.2.

Gambar 3.1 Metodologi Penelitian


commit to user

III - 2

Gambar 3.2 Metodologi Penelitian (lanjutan)

Berdasarkan flowchart diatas maka akan dijelaskan mengenai tahapan-

tahapan yang dilakukan pada sub bab di bawah ini.

3.1 Identifikasi Masalah

Tahap ini merupakan tahap awal dalam penelitian yang dilakukan. Adapun

kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah sebagai berikut:

3.1.1 Studi Pustaka

Tahap ini dilakukan untuk memahami teori-teori yang digunakan selama

penelitian. Dengan melakukan studi pustaka maka akan didapatkan informasi

yang lebih akurat secara teoritis dan digunakan untuk menunjang penyelesaian

masalah yang diangkat dalam penelitian.


commit to user

III - 3

3.1.2 Observasi Awal

Observasi awal dilakukan untuk menggali informasi lebih dalam mengenai

permasalahan yang terjadi di perusahaan. Observasi awal ini dilakukan dengan

melakukan wawancara terhadap karyawan yang bekerja di perusahaan yang akan

dijadikan tempat penelitian, yaitu PT. Supratama Aneka Industri.

3.1.3 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dilakukan untuk menentukan permasalahan-

permasalahan yang harus diselesaikan dalam penelitian ini. Dengan merumuskan

permasalahan berarti dapat memfokuskan perhatian pada permasalahan yang telah

dirumuskan.

3.1.4 Penetapan Tujuan

Setelah permasalahan dirumuskan, kemudian ditetapkan tujuan untuk

mengetahui apa saja yang ingin dicapai dalam penelitian. Tujuan penelitian ini

adalah menentukan ketebalan gelas plastik yang dapat memaksimasi kekuatan

produk dan meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan. Selain itu juga

menentukan proporsi antara material baru dan daur ulang yang akan digunakan

dalam pembuatan produk.

3.2 Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan adalah data yang dibutuhkan dalam proses

pengolahan data. Pengumpulan data dilakukan melalui observasi langsung di

perusahaan serta wawancara dengan karyawan tempat penelitian dilakukan. Selain

itu, juga dilakukan pengambilan data sekunder dari sumber data yang dimiliki

perusahaan. Pengumpulan data ini dilakukan pada bulan April – Mei 2012 di PT.

Supratama Aneka Industri, Tangerang, Banten.

Data yang didapatkan dengan melakukan observasi langsung dan

wawancara, yaitu:

1. Profil perusahaan, mengenai sejarah berdiri perusahaan serta susunan

organisasi yang ada di perusahaan tempat dilakukan penelitian.

2. Stasiun kerja yang ada di perusahaan serta proses produksi yang dilakukan oleh

perusahaan untuk menghasilkan suatu produk. Selain itu juga diperoleh data


commit to user

III - 4

mengenai mesin yang digunakan oleh perusahaan beserta cara kerja dari

masing-masing mesin tersebut.

3. Macam-macam produk yang dihasilkan oleh perusahaan beserta proses yang

dilalui oleh produk yang dihasilkan tersebut. Hal ini dilakukan karena tidak

semua produk akan mengalami proses yang sama.

4. Proses pengujian kualitas yang dilakukan oleh perusahaan. Meliputi uji tekan

(top load test), uji jatuh (drop test), uji suhu, uji dimensi, serta uji visual

produk, seperti retak, bocor, penyok, warna tidak rata, dan lain-lain.

5. Proses pemesanan produk oleh konsumen, dari mulai pemesanan produk ke

bagian marketing hingga terjadi penandatanganan kontrak antara perusahaan

dengan konsumen.

Sedangkan untuk data sekunder yang didapat dari perusahaan tempat

penelitian adalah:

1. Identitas produk yang dihasilkan, meliputi berat, warna, diameter, tinggi,

konsumen, dan lain-lain.

2. Jumlah produksi harian dan jumlah produk yang cacat.

3. Harga produk jadi.

4. Supplier material.

5. Cetificate of analysis material.

3.3 Pengolahan Data

Pada tahap ini dilakukan pengolahan data terhadap data yang telah

dikumpulkan pada tahap sebelumnya. Adapun kegiatan yang dilakukan pada

tahap ini adalah sebagai berikut:

3.3.1 Identifikasi Daur Hidup Produk

Tahap awal yang dilakukan adalah mengidentifikasi daur hidup dari

produk tersebut dari mulai proses penyediaan bahan baku hingga produk tersebut

sudah tidak digunakan (apakah digunakan kembali atau dibuang). Berdasarkan

daur hidup tersebut maka dapat ditentukan prinsip mana yang cocok digunakan

untuk pengembangan model sesuai dengan pendekatan design for environment

(DFE).


commit to user

III - 5

3.3.2 Penentuan Karakteristik Model

Sebelum dilakukan pengembangan model, maka dilakukan penentuan

karakteristik model tersebut, sehingga dapat diketahui faktor-faktor yang dapat

mempengaruhi permasalahan yang ada serta hubungan antar faktor tersebut.

Penentuan karakteristik model tersebut dilakukan dengan menggunakan influence

diagram. Influence diagram adalah suatu diagram yang menggambarkan proses

transformasi sistem (Daellenbach dan McNickle, 2005). Terdapat lima notasi

yang digunakan dalam influence diagram, yaitu cloud (awan), rectangle (persegi

panjang), oval, circle (lingkaran), dan arrow (panah). Notasi cloud (awan)

digunakan untuk menunjukkan input, data, dan batasan yang tidak dapat

dikendalikan. Notasi rectangle (persegi panjang) digunakan untuk menunjukkan

input yang dapat dikendalikan, yaitu keputusan dan aturan keputusan. Notasi oval

digunakan untuk menunjukkan output. Notasi circle (lingkaran) digunakan untuk

menunjukkan variabel sistem yang terdiri dari atribut komponen dan nilai

variabel. Sedangkan notasi arrow (panah) digunakan untuk menunjukkan

hubungan pengaruh antara dua notasi.

3.3.3 Pengembangan Model

Langkah selanjutnya yang dilakukan adalah pengembangan model

optimisasi perancangan gelas plastik untuk air minum dalam kemasan.

Pengembangan model meliputi penentuan fungsi tujuan dan batasan model. Pada

penelitian sebelumnya, Giudice dkk. (2005) telah mengembangkan suatu model

pemilihan material untuk memproduksi suatu produk dengan memperhatikan daur

hidup produk sehingga dapat diketahui dampak lingkungan yang ditimbulkan

selama daur hidup produk tersebut. Pada penelitian ini, dalam pengembangan

model akan ditambahkan variabel keputusan yang berupa ketebalan gelas plastik

sehingga dapat memaksimasi kekuatan gelas plastik dan sekaligus meminimasi

dampak lingkungan yang dihasilkan. Selain itu, juga akan ditentukan proporsi

penggunaan antara material baru dan daur ulang. Sedangkan kendala model ini

adalah biaya material, stress produk, kekuatan produk sesuai standar SNI, biaya

untuk melakukan proses daur ulang, penggunaan material daur ulang maksimal


commit to user

III - 6

sebanyak 50% dari total penggunaan bahan baku, serta modulus elastisitas plastik

pada saat diisi air minuman dengan suhu tertentu.

3.3.4 Validasi Model

Setelah mendapatkan model matematis untuk perancangan produk,

selanjutnya dilakukan validasi internal atau verifikasi model. Verifikasi suatu

model dilakukan untuk menjamin suatu model benar secara matematis dan

konsisten secara logis. Hal ini berarti verifikasi model adalah pemeriksaan seluruh

ekspresi matematis dalam model untuk meyakinkan bahwa ekspresi-ekspresi

tersebut merepresentasikan hubungan-hubungan yang ada dengan benar.

Verifikasi model juga meliputi pemeriksaan model untuk meyakinkan bahwa

semua ekspresi matematis yang digunakan dalam model memiliki satuan yang

sama (persamaan pada ruas kanan sebanding dengan persamaan pada ruas kiri).

Apabila model sudah valid maka dapat dilakukan conoh numerik. Namun apabila

ternyata model belum valid, maka harus dilakukan pemeriksaan kembali terhadap

model yang telah dikembangkan. Validasi terhadap model juga dilakukan secara

eksternal dengan membandingkan hasil optimisasi model dengan kondisi yang

saat ini terjadi di perusahaan.

3.3.5 Contoh Numerik

Langkah terakhir yang dilakukan dalam pengolahan data dalam penelitian

ini adalah contoh numerik. Contoh numerik dilakukan dengan memasukkan nilai

dimensi produk dan nilai besaran lainnya ke dalam model kemudian model

dijalankan dengan menggunakan software LINGO 9.0 sehingga didapatkan

ketebalan gelas plastik serta proporsi penggunaan material baru dan daur ulang

sesuai dengan fungsi tujuan yang diinginkan. Dikarenakan model ini memiliki dua

fungsi tujuan maka multi objectives optimization method dapat diterapkan untuk

memecahkan persoalan yang ada.

3.4 Analisis Model

Setelah dilakukan pengembangan model dan contoh numerik, maka

selanjutnya dilakukan analisis terhadap model yang dikembangkan. Analisis yang

dilakukan adalah analisis sensitivitas. Menurut Daellenbach dan McNickle (2005),


commit to user

III - 7

analisis sensitivitas dilakukan untuk mengetahui bagaimana pengaruh perubahan

suatu input dengan input yang lainnya tidak diubah nilainya terhadap solusi

optimal yang dihasilkan model tersebut.

3.5 Kesimpulan dan Saran

Langkah akhir dalam penelitian ini adalah menarik kesimpulan dan saran.

Pada tahap ini akan diambil kesimpulan mengenai ketebalan produk yang

digunakan serta proporsi penggunaan material baru dan daur ulang sehingga dapat

memaksimasi kekuatan produk serta meminimasi dampak lingkungan yang

dihasilkan. Selain itu, pada tahap ini peneliti juga akan memberikan saran untuk

penelitian selanjutnya.


commit to user

IV - 1

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini akan diuraikan mengenai pengumpulan data yang diperoleh

dari perusahaan dan literatur-literatur. Selain itu, juga diuraikan mengenai

pengolahan data yang dilakukan, meliputi pengembangan model optimisasi

perancangan gelas plastik untuk air minum dalam kemasan dengan pendekatan

design for environment (DFE) serta penerapannya dalam studi kasus model.

4.1 Pengumpulan Data

4.1.1 Sifat Material Polypropylene

Material yang digunakan oleh perusahaan dalam pembuatan gelas plastik

untuk air dalam kemasan adalah polypropylene (PP). PP digunakan karena sifat

materialnya yang termasuk dalam food grade dan dan dapat menghasilkan produk

dengan sifat-sifat yang sesuai dengan keinginan perusahaan. Tabel 4.1

menunjukkan sifat-sifat material PP yang akan digunakan dalam contoh numerik

model yang dikembangkan.

Tabel 4.1 Sifat Material Polypropylene

Sifat Material Besar

EI Virgin Material 330 mPt/kg

EI Recycled Material 86 mPt/kg

EI Calandering 3,7 mPt/kg

EI Thermoforming 6,4 mPt/kg

EI Disposal (Landfill) 3,8 mPt/kg

4.2 Pengolahan Data

Pada pengolahan data ini akan diuraikan langkah-langkah yang dilakukan

dalam mengolah data sehingga dapat menjawab permasalahan yang terdapat

dalam penelitian.


commit to user

IV - 2

4.2.1 Identifikasi Daur Hidup Produk

Gambar 4.1 Daur Hidup Produk

Berdasarkan daur hidup produk seperti yang digambarkan pada Gambar

4.1 di atas, terdapat 4 (empat) fase produk yang akan dijelaskan sebagai berikut:

1. Input

Pada fase ini dilakukan proses ekstraksi material yang berupa polypropylene

(PP). PP yang digunakan ada 2 (dua) jenis, yaitu material baru dan material

daur ulang dengan komposisi tertentu seperti yang telah ditetapkan perusahaan.

2. Value creation

Fase selanjutnya adalah value creation dimana pada fase ini dilakukan proses

produksi terhadap material yang merupakan input proses. Proses produksi

secara umum terdiri dari proses calandering dan thermoforming. Namun proses

produksi yang dilakukan oleh perusahaan secara lengkap telah digambarkan

pada Gambar 2.1 dan 2.2 yang terdapat pada Bab II.

3. Output

Dari proses produksi yang telah dilakukan maka akan dihasilkan output yang

berupa produk dan non produk. Output berupa produk adalah gelas plastik

untuk air minum dalam kemasan, sedangkan non produk yang dihasilkan

selama proses produksi berlangsung, yaitu produk yang ditolak dan sisa


commit to user

IV - 3

material yang tidak dapat diolah. Produk yang ditolak dan sisa material

selanjutnya akan dilakukan proses daur ulang sehingga menjadi material daur

ulang yang akan digunakan sebagai campuran material untuk pembuatan

produk baru.

4. Value extraction

Pada value extraction ini akan dilakukan proses konsumsi dimana akan

menghasilkan waste yang selanjutnya akan dibuang ke tempat pembuangan

akhir.

4.2.2 Penentuan Karakteristik Model

Penentuan karakteristik model dilakukan untuk mengetahui faktor-faktor

yang dapat mempengaruhi permasalahan yang ada serta hubungan antar faktor

tersebut. Penentuan karakteristik model tersebut dilakukan dengan menggunakan

influence diagram. Menurut Daellenbach dan McNickle (2005), influence

diagram adalah suatu diagram yang menggambarkan proses transformasi sistem.

Gambar dari influence diagram ditampilkan pada Gambar 4.2.

Berdasarkan influence diagram tersebut, dapat diketahui bahwa model

yang akan dikembangkan memiliki dua fungsi tujuan, yaitu kekuatan produk dan

dampak lingkungan yang dihasilkan selama siklus hidup produk tersebut.

Kekuatan produk, sesuai dengan rumus Euler, dipengaruhi oleh modulus

elastisitas, momen inersia, dan tinggi produk. Momen inersia untuk produk yang

berbentuk tabung dipengaruhi oleh jari-jari dan tebal produk tersebut. Besarnya

tinggi dan jari-jari produk telah ditentukan oleh perusahaan, sedangkan tebal

produk akan menjadi variabel keputusan dalam model ini. Jari-jari produk juga

akan mempengaruhi luas alas permukaan produk, dimana luas permukaan produk

dan gaya yang diberikan terhadap produk akan mempengaruhi stress produk.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ríos (2003), modulus elastisitas

untuk produk yang terbuat dari campuran antara material baru dan daur ulang,

maka besar modulus elastisitas akan sebanding dengan proporsi penggunaan

material daur ulang dimana proporsi ini akan menjadi variabel keputusan dalam

model ini. Modulus elastisitas ini juga dipengaruhi oleh suhu yang diatur


commit to user

IV - 4

Gambar 4.2 Influence Diagram

pada saat dilakukan pengujian suhu terhadap produk yang dihasilkan.

Dampak lingkungan yang dihasilkan selama siklus hidup produk secara

garis besar terdiri dari dampak lingkungan dari material, dampak lingkungan dari


commit to user

IV - 5

proses produksi, dampak lingkungan pada fase penggunaan, dan dampak

lingkungan pada fase akhir hidup produk. Besarnya dampak lingkungan yang

dihasilkan dinyatakan dalam eco indicator 99 dengan satuan millipoints per kg.

Dampak lingkungan dari material diakibatkan dari penggunaan material baru dan

daur ulang dengan proporsi tertentu. Dampak lingkungan dari proses produksi

diakibatkan dari proses calandering dan thermoforming material polypropylene

(PP). Dampak lingkungan pada fase penggunaan tidak dihitung dalam model ini

karena sulit dinyatakan secara jelas. Dampak lingkungan pada fase akhir hidup

terjadi pada saat produk selesai digunakan oleh konsumen, dikarenakan sulit

dihitung jumlah yang akan didaur ulang sehingga seluruh material diasumsikan

dibuang ke tempat pembuangan akhir.

Untuk menentukan besar tebal produk dan proporsi material yang

digunakan, perusahaan juga harus memperhatikan biaya material yang dibutuhkan

jika perusahaan akan mengaplikasikan penggunaan tebal produk serta proporsi

material daur ulang dan daur ulang. Total biaya material ini terdiri dari biaya

material baru dan daur ulang. Biaya material diperoleh dari perkalian antara

proporsi material, harga material dan berat material. Walaupun material daur

ulang didapat dari produk cacat perusahaan, namun harga material daur ulang

pada model ini didapat dengan mengkonversi material tersebut ke dalam rupiah

sesuai dengan harga material daur ulang di pasaran. Adapun berat material

diperoleh dengan mengalikan volume produk dan massa jenis material. Volume

produk didapat dari perkalian tebal produk dan luas permukaan produk.

4.2.3 Pengembangan Model

Pada pengembangan model ini ditentukan fungsi tujuan model yang

dikembangkan dan kendala yang digunakan.

a. Fungsi Tujuan

Dalam model ini terdapat dua fungsi tujuan, yaitu memaksimasi kekuatan

produk dan meminimasi dampak lingkungan selama daur hidup produk.


commit to user

IV - 6

1) Memaksimasi kekuatan produk

Kekuatan produk dihitung untuk mengetahui seberapa kuat produk

dapat menahan beban aksial yang diberikan. Beban tersebut diberikan pada

saat dilakukan top load test terhadap produk. Kekuatan produk dihitung

hingga produk mengalami tekukan. Bentuk tekukan yang terlihat hanya

mungkin terdapat pada beban kritis atau beban Euler, karena sebelum

mendapatkan beban ini produk masih dalam keadaan lurus (Popov, 1978).

Persamaan untuk menghitung kekuatan produk sesuai dengan Persamaan

(4.1).


𝑕2 ............................................................................................ (4.1)

dengan

Pcr = beban Euler,

E = modulus elastisitas,

I = momen inersia terkecil dari kolom berpenampang konstan,

h = tinggi produk.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Ríos (2003),

modulus elastisitas material akan sebanding dengan proporsi penggunaan

material daur ulang sesuai dengan Persamaan (4.2).

𝐸 = 1200 − 0,3𝑥 .................................................................................. (4.2)

dengan


x = proporsi material daur ulang.

Dikarenakan produk yang digunakan sebagai penelitian diasumsikan

berbentuk tabung tanpa tutup, maka momen inersia untuk produk berlaku

Persamaan (4.3).

𝐼 = 𝜋𝑟3𝑡................................................................................................. (4.3)

dengan

r = jari-jari produk,

t = tebal produk.


commit to user

IV - 7

2) Meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan

Dampak lingkungan selama daur hidup produk terdiri dari dampak

lingkungan pada empat fase produk. Persamaan (4.4) menunjukkan dampak

lingkungan yang dihasilkan selama siklus hidup produk, dimana persamaan

ini berlaku secara umum dan dapat diaplikasikan untuk berbagai macam

produk, tidak hanya untuk produk berupa gelas plastik saja. Persamaan ini

merupakan persamaan yang telah dibuat oleh Giudice dkk. (2005).

𝐸𝐼𝐿𝐶 = 𝐸𝐼𝑀𝑎𝑡 + 𝐸𝐼𝑀𝑓𝑐𝑡 + 𝐸𝐼𝑈𝑠𝑒 + 𝐸𝐼𝐸𝑜𝐿 ............................................... (4.4)

dengan

EILC = dampak lingkungan selama daur hidup produk,

EIMat = dampak lingkungan dari material yang digunakan untuk

memproduksi produk,

EIMfct = dampak lingkungan yang diakibatkan selama proses manufaktur

produk,

EIUse = dampak lingkungan yang terjadi selama penggunaan produk,

EIEoL = dampak lingkungan pada saat masa akhir produk (didaur ulang,

atau dibuang).

Pada Persamaan (4.4), penjumlahan antara EIMat dan EIMfct dapat juga

dinyatakan dengan EIProd yang diformulasikan pada Persamaan (4.5).

𝐸𝐼𝑃𝑟𝑜𝑑 = 𝐸𝐼𝑀𝑎𝑡 + 𝐸𝐼𝑀𝑓𝑐𝑡

= (𝑒𝑖𝑀𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑟𝑢 ∙ (1 − 𝑥) ∙ 𝑊) + (𝑒𝑖𝑀𝑎𝑡 𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ∙ 𝑥 ∙ 𝑊) + 𝑒𝑖𝑃𝑟𝑠𝑠 1 ∙ 𝑊 +

𝑒𝑖𝑃𝑟𝑠𝑠 2 ∙ 𝑊 ..................................................................................... (4.5)

dengan

EIprod = dampak lingkungan selama proses produksi,

eiMat baru = eco indicator material baru per berat material,

eiMat daur ulang = eco indicator material daur ulang per berat material,

x = proporsi material daur ulang,

W = berat material,

eiPrss 1 = eco indicator dari proses calandering per berat material,

eiPrss 2 = eco indicator dari proses thermoforming per berat material.


commit to user

IV - 8

Dampak lingkungan pada masa akhir produk EIEoL dapat dinyatakan

dalam Persamaan (4.6).

𝐸𝐼𝐸𝑜𝐿 = 𝑒𝑖𝐷𝑠𝑝 ∙ 𝑊 ..................................................................................... (4.6)

dengan

eiDsp = eco indicator per unit berat material yang dibuang,

W = berat material.

3) Transformasi Fungsi Tujuan

Dalam model ini terdapat dua fungsi tujuan, yaitu maksimasi kekuatan

produk dan minimasi dampak lingkungan yang dihasilkan selama daur

hidup produk tersebut. Kedua fungsi tujuan tersebut memiliki satuan yang

berbeda. Oleh karena itu, perlu dilakukan normalisasi atau transformasi

fungsi tujuan seperti yang ditunjukkan pada Persamaan (4.7).

𝐹𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 =

𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝑥

𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘

0 +𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑥 −𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

0

𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

0 (4.7)

dengan

Ftrans

= transformasi fungsi tujuan,

Fkekuatan produk (x) = persamaan fungsi tujuan kekuatan produk,

Fkekuatan produk o = minimasi fungsi tujuan kekuatan produk,

Fkekuatan produk max

= maksimasi fungsi tujuan kekuatan produk,

Fdampak lingkungan (x) = persamaan fungsi tujuan dampak lingkungan,

Fdampak lingkungan o = minimasi fungsi tujuan dampak lingkungan,

Fdampak lingkungan max

= maksimasi fungsi tujuan dampak lingkungan.

b. Kendala

Dalam model ini terdapat enam kendala, yaitu biaya material, stress produk,

kekuatan produk sesuai standar SNI, biaya untuk melakukan proses daur ulang,

penggunaan material daur ulang maksimal sebanyak 50% dari total

penggunaan bahan baku, serta modulus elastisitas plastik pada saat diisi air

minuman dengan suhu tertentu. Berikut ini merupakan penjabaran mengenai

masing-masing kendala tersebut:


commit to user

IV - 9

1) Biaya material

Untuk menghasilkan suatu produk, maka perusahaan membutuhkan

biaya material. Biaya material ini adalah perkalian antara berat material

yang dibutuhkan dengan harga material tersebut. Berat material didapat dari

perkalian luas permukaan seluruh bidang produk dengan massa jenis

material. Material yang digunakan terdiri dari dua jenis, yaitu material baru

dan material daur ulang. Kendala model mengenai biaya material

ditunjukkan pada Persamaan (4.8).

𝑊 × 𝑐 ≤ 𝑞

𝑣 × 𝑑 × 𝑐 ≤ 𝑞

𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × (1 − 𝑥) × 𝑐𝑏𝑎𝑟𝑢 + 𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × 𝑥 ×

𝑐𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ≤ 𝑞 .................................................................................... (4.8)

dengan

W = berat material,

c = harga material,

q = biaya material,

v = volume produk,

d = massa jenis material,


t = tebal produk,

h = tinggi produk,


cbaru = harga material baru,

cdaur ulang = harga material daur ulang.

2) Stress produk

Untuk produk yang diberikan tekanan, maka tekanan tersebut akan

menekan ke segala arah pada dinding produk tersebut dengan besaran yang

sama. Apabila tekanan diberikan secara terus-menerus maka produk akan

mengalami stress sebelum akhirnya mengalami tekukan pada dinding


commit to user

IV - 10

produk. Stress produk tersebut besarnya harus lebih kecil sama dengan yield

stress material, agar produk tidak mengalami tekukan ketika diberikan

tekanan. Kendala model mengenai stress produk ditunjukkan pada

Persamaan (4.9).

𝜎𝑙 = 𝑝𝑟

2𝑡 ≤ 𝜎𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑

𝐹

𝐴𝑎𝑙𝑎𝑠 𝑟

2𝑡 ≤ 𝜎𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 ....................................................................................... (4.9)

dengan

F = tekanan yang diberikan,

Aalas = luas alas produk,


t = tebal produk,

σyield = yield stress.

3) Kekuatan produk sesuai standar SNI

Sesuai dengan SNI Nomor 12-4259-2004 tentang standar gelas plastik

untuk air minum dalam kemasan, apabila dilakukan uji kompresi (top load

test) terhadap produk, maka syarat minimal kekuatan gelas plastik terhadap

tekanan adalah sebesar 4,5 kgf atau 44,217 N. Kendala model mengenai

kekuatan produk sesuai standar SNI ditunjukkan pada Persamaan (4.10).

𝜋2𝐸𝐼

𝑕2 ≥ 𝑗 ................................................................................................. (4.10)

dengan


I = momen inersia,

h = tinggi produk,

j = kekuatan sesuai standar SNI.

4) Biaya untuk melakukan proses daur ulang material (biaya recycle)

Untuk melakukan proses daur ulang terhadap produk yang ditolak dan

sisa material dalam pembuatan produk baru dibutuhkan biaya. Besarnya


commit to user

IV - 11

biaya tersebut ditentukan oleh perusahaan. Kendala model mengenai biaya

untuk melakukan proses daur ulang ditunjukkan apada Persamaan (4.11).

𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × 𝑥 × 𝑐𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ≤ 𝑧 .......................................... (4.11)

dengan


t = tebal produk,

h = tinggi produk,

d = massa jenis material,


cdaur ulang = harga material daur ulang,

z = biaya recycle.

5) Penggunaan material daur ulang maksimal sebanyak 50%

Perusahaan menggunakan dua macam material yang digunakan

sebagai bahan baku pembuatan gelas plastik, yaitu material baru dan

material daur ulang dengan proporsi tertentu. Besarnya proporsi tersebut

berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Perusahaan

menetapkan bahwa material daur ulang dapat digunakan sebagai campuran

bahan baku selama produk yang dihasilkan memenuhi standar kualitas

perusahaan dengan material daur ulang tersebut tidak boleh melebihi 50%

dari total penggunaan bahan baku. Apabila material daur ulang yang

digunakan melebihi 50% dari total penggunaan bahan baku maka kualitas

produk yang dihasilkan tidak akan memenuhi standar, sesuai dengan hasil

percobaan perusahaan. Penggunaan material tersebut dapat dinyatakan

dengan Persamaan (4.12).

0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5 ......................................................................................... (4.12)

dengan

x = proporsi material daur ulang.


commit to user

IV - 12

6) Modulus elastisitas plastik pada saat diisi air minuman dengan suhu tertentu

Untuk gelas plastik yang akan diisi minuman bersuhu tinggi pada saat

proses pengisian, membutuhkan ketebalan gelas yang mampu menahan suhu

tinggi sehingga gelas tidak bocor atau penyok ketika diisi air minum.

McKeen (2008) menyatakan bahwa modulus elastisitas plastik

polypropylene (PP) akan berkurang seiring dengan meningkatnya suhu

plastik tersebut. Umumnya, minuman yang diisi ke dalam gelas plastik

adalah sebesar 80°C, sehingga modulus elastisitas gelas harus lebih kecil

dari modulus elastisitas gelas pada suhu tersebut, sehingga gelas tidak akan

rusak ketika akan diisi minuman dengan suhu 80°C.

Menurut Nielsen dan Landel (1994), modulus elastisitas tersebut dapat

diperoleh dengan Persamaan (4.13).

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘 ............................................................................................... (4.13)

dengan

F = gaya yang diberikan,

h = tinggi produk,

A = luas permukaan produk,

Δh = perubahan tinggi produk,

k = modulus elastisitas pada suhu 80°C.

4.2.4 Validasi Model

Untuk membuktikan bahwa model yang dibuat valid atau tidak maka

selanjutnya dilakukan validasi internal atau verifikasi model. Verifikasi suatu

model dilakukan untuk menjamin suatu model benar secara matematis dan

konsisten secara logis. Hal ini berarti verifikasi model adalah pemeriksaan seluruh

ekspresi matematis dalam model untuk meyakinkan bahwa ekspresi-ekspresi

tersebut merepresentasikan hubungan-hubungan yang ada dengan benar.

Verifikasi model juga meliputi pemeriksaan model untuk meyakinkan bahwa

semua ekspresi matematis yang digunakan dalam model memiliki satuan yang

sama (persamaan pada ruas kanan sebanding dengan persamaan pada ruas kiri).


commit to user

IV - 13

a. Fungsi Tujuan

1) Memaksimasi kekuatan produk


𝑕2

dengan

Pcr = beban Euler (N),

E = modulus elastisitas (MPa),

I = momen inersia terkecil dari kolom berpenampang konstan (mm4),

h = tinggi produk (mm).

Validasi:

𝑁 = 𝑀𝑃𝑎 ∙ 𝑚𝑚4

𝑚𝑚2

𝑁 =

𝑁𝑚𝑚2 ∙ 𝑚𝑚4

𝑚𝑚2

𝑁 =

𝑁𝑚𝑚2 ∙ 𝑚𝑚4 𝑚𝑚2

𝑚𝑚2

𝑁 = 𝑁 ∙ 𝑚𝑚2

𝑚𝑚2

𝑁 = 𝑁 ∙ 𝑚𝑚2

𝑚𝑚2

𝑁 = 𝑁 (Valid)

2) Meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan

𝐸𝐼𝐿𝐶 = 𝐸𝐼𝑀𝑎𝑡 + 𝐸𝐼𝑀𝑓𝑐𝑡 + 𝐸𝐼𝑈𝑠𝑒 + 𝐸𝐼𝐸𝑜𝐿

dengan

EILC = dampak lingkungan selama daur hidup produk (millipoints per kg),

EIMat = dampak lingkungan dari material yang digunakan untuk

memproduksi produk (millipoints per kg),

EIMfct = dampak lingkungan yang diakibatkan selama proses manufaktur

produk (millipoints per kg),

EIUse = dampak lingkungan yang terjadi selama penggunaan produk

(millipoints per kg),


commit to user

IV - 14

EIEoL = dampak lingkungan pada saat masa akhir produk baik didaur ulang

maupun dibuang (millipoints per kg).

Validasi:

𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 = 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 + 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 + 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 + 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 = 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑠 (Valid)

b. Kendala

Kendala yang digunakan dalam model ini adalah sebagai berikut:

1) Biaya material

𝑊 × 𝑐 ≤ 𝑞

𝑣 × 𝑑 × 𝑐 ≤ 𝑞

𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × (1 − 𝑥) × 𝑐𝑏𝑎𝑟𝑢 + 𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × 𝑥 × 𝑐𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ≤ 𝑞

dengan

r = jari-jari produk (mm),

t = tebal produk (mm),

h = tinggi produk (mm),

d = massa jenis material (kg / mm3),


cbaru = harga material baru (Rp/kg),

cdaur ulang = harga material daur ulang (Rp/kg),

q = biaya material (Rp).

Validasi:

𝑚𝑚 ∙ 𝑚𝑚 𝑚𝑚 + 𝑚𝑚 ×𝑘𝑔

𝑚𝑚 3 ×𝑅𝑝

𝑘𝑔 + 𝑚𝑚 ∙ 𝑚𝑚 𝑚𝑚 + 𝑚𝑚 ×

𝑘𝑔


𝑘𝑔 ≤ 𝑅𝑝

𝑚𝑚3 ×𝑘𝑔


𝑘𝑔 + 𝑚𝑚3 ×

𝑘𝑔





𝑘𝑔 + 𝑚𝑚3 ×

𝑘𝑔



𝑅𝑝 + 𝑅𝑝 ≤ 𝑅𝑝

𝑅𝑝 ≤ 𝑅𝑝 (Valid)


commit to user

IV - 15

2) Stress produk

𝜎𝑙 = 𝑝𝑟


𝐹



dengan

F = tekanan yang diberikan (N),

Aalas = luas alas produk (mm2),


t = tebal produk (mm),

σyield = yield stress (MPa).

Validasi:

𝑁

𝑚𝑚 2 ∙𝑚𝑚

𝑚𝑚 ≤ 𝑀𝑃𝑎

𝑁


𝑚𝑚 ≤

𝑁

𝑚𝑚 2

𝑁


𝑚𝑚 ≤

𝑁

𝑚𝑚 2

𝑁

𝑚𝑚 2 ≤ 𝑁

𝑚𝑚 2 (Valid)

3) Kekuatan produk sesuai standar SNI

𝜋2𝐸𝐼

𝑕2 ≥ 𝑗

dengan

E = modulus elastisitas (MPa),

I = momen inersia (mm4),


j = kekuatan sesuai standar SNI (N).

Validasi:

𝑀𝑃𝑎 ∙𝑚𝑚 4

𝑚𝑚 2 ≥ 𝑁

𝑁

𝑚𝑚 2 ∙𝑚𝑚4

𝑚𝑚 2 ≥ 𝑁

𝑁

𝑚𝑚 2 ∙𝑚𝑚 4 𝑚𝑚 2

𝑚𝑚 2 ≥ 𝑁


commit to user

IV - 16

𝑁 𝑚𝑚 2

𝑚𝑚 2 ≥ 𝑁

𝑁 𝑚𝑚 2

𝑚𝑚 2≥ 𝑁

𝑁 ≥ 𝑁 (Valid)

4) Biaya untuk melakukan proses daur ulang material

𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑 × 𝑥 × 𝑐𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ≤ 𝑧

dengan


t = tebal produk (mm)

h = tinggi produk (mm)

d = massa jenis material (kg/mm3)

x = proporsi material daur ulang

cdaur ulang = harga material daur ulang (Rp/kg)

z = biaya recycle (Rp)

Validasi:

𝑚𝑚 ∙ 𝑚𝑚 𝑚𝑚 + 𝑚𝑚 ×𝑘𝑔









𝑅𝑝 ≤ 𝑅𝑝 (Valid)

5) Penggunaan material daur ulang maksimal sebanyak 50%

0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5

dengan

x = proporsi material daur ulang (tanpa satuan).

Validasi:

𝑡𝑎𝑛𝑝𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 ≤ 𝑡𝑎𝑛𝑝𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 ≤ 𝑡𝑎𝑛𝑝𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 (Valid)


commit to user

IV - 17

6) Modulus elastisitas plastik pada saat diisi air minuman dengan suhu tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

dengan

F = gaya yang diberikan (N),


A = luas permukaan produk (mm2),

Δh = perubahan tinggi produk (mm),

k = modulus elastisitas pada suhu 80°C (MPa).

Validasi:

𝑁×𝑚𝑚

𝑚𝑚 2×𝑚𝑚 ≤ 𝑀𝑃𝑎

𝑁×𝑚𝑚

𝑚𝑚 2×𝑚𝑚 ≤

𝑁

𝑚𝑚 2

𝑁

𝑚𝑚 2 ≤ 𝑁

𝑚𝑚 2 (Valid)

4.2.5 Contoh numerik

Berdasarkan validasi yang telah dilakukan pada subbab sebelumnya,

ternyata model secara keseluruhan sudah valid. Maka selanjutnya dapat dilakukan

contoh numerik pada model tersebut. Contoh numerik dilakukan dengan

menggunakan data yang diperoleh dari perusahaan serta dari literatur-literatur

yang ada. Dengan contoh numerik diharapkan dapat memperoleh hasil berupa

ketebalan produk serta proporsi penggunaan daur ulang.

1) Spesifikasi produk

Produk yang digunakan dalam contoh numerik adalah gelas plastik

PC200R dengan spesifikasi seperti pada Tabel 4.2 dan 4.3.

Tabel 4.2 Spesifikasi Produk

Parameter Keterangan

Jari-jari produk 32,75 mm

Tinggi produk 92,5 mm

Massa jenis polypropylene (PP) 9,03 × 10-7

kg/mm3


commit to user

IV - 18

Tabel 4.3 Spesifikasi Produk (Lanjutan)

Parameter Keterangan

Biaya material Rp 50,00

Biaya recycle Rp 25,00

Harga material baru Rp 10.470,00

Harga material daur ulang Rp 5.000,00

Gaya yang diberikan 44,217 N

σyield 35 MPa

Kekuatan sesuai standar SNI 4,5 kgf

Modulus elastisitas PP pada suhu 80°C 400 MPa

ketebalan dinding tengah

ketebalan dinding bawah

ketebalan alas

Gambar 4.3 Sketsa produk gelas plastik

Gambar 4.3 menunjukkan sketsa produk yang akan digunakan pada

contoh numerik ini. Di perusahaan, gelas yang akan dibuat memiliki tiga

macam ketebalan, yaitu ketebalan dinding tengah, dinding bawah, dan alas.

Namun, pada model ini ketebalan dinding dan alas gelas diasumsikan sama

besarnya. Selain itu, gelas diasumsikan berbentuk tabung tanpa tutup.

2) Penyelesaian

Untuk penyelesaian masalah dalam penelitian ini digunakan software

LINGO 9.0. Dikarenakan model ini memiliki dua fungsi tujuan, maka perlu

dilakukan transformasi fungsi tujuan.


commit to user

IV - 19

Memaksimasi kekuatan produk

Fungsi tujuan:


𝑕2

𝑀𝑎𝑥 𝑃𝑐𝑟 = 3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52

Kendala:

a. Biaya material


𝑐𝑑𝑎𝑢𝑟 𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔 ≤ 𝑞

3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × 9,03 × 10−7 × (1 −

𝑥) × 10.470 + 3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 ×

10−7) × 𝑥 × 5.000 ≤ 50

b. Stress produk

𝐹



44,127

(3,14×32,752) × 32,75

2𝑡 ≤ 35

c. Kekuatan sesuai standar SNI

𝜋2𝐸𝐼

𝑕2≥ 𝑗

3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52 ≥ 44,127

d. Biaya untuk melakukan proses daur ulang material


3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) × 𝑥 ×

5.000 ≤ 25

e. Penggunaan material daur ulang maksimal sebanyak 50%

0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5


commit to user

IV - 20

f. Modulus elastisitas plastik pada saat diisi air minuman dengan suhu

tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

𝐹×𝑕

𝜋𝑟𝑡 2𝑕+𝑟 ×∆𝑕 ≤ 𝑘

44,127×92,5

3,14×32,75×𝑡 × (2×92,5)+32,75 ×42,5 ≤ 400

Dengan menggunakan software LINGO 9.0 maka diperoleh hasil kekuatan

produk maksimal adalah sebesar 48.751,63 N dengan ketebalan produk sebesar

0,3196854 mm dan proporsi penggunaan material daur ulang sebesar 0,5 sehingga

campuran material untuk membuat gelas plastik baru adalah material baru

sebanyak 50% dan material daur ulang sebanyak 50%.

Meminimasi kekuatan produk

Fungsi tujuan:


𝑕2

𝑀𝑖𝑛 𝑃𝑐𝑟 = 3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52

Kendala:

a. Biaya material



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × 9,03 × 10−7 × (1 −

𝑥) × 10.470 + 3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 ×

10−7) × 𝑥 × 5.000 ≤ 50

b. Stress produk

𝐹




commit to user

IV - 21

44,127

(3,14×32,752) × 32,75

2𝑡 ≤ 35


𝜋2𝐸𝐼

𝑕2 ≥ 𝑗

3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52 ≥ 44,127



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) × 𝑥 ×

5.000 ≤ 25


0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5


tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

𝐹×𝑕

𝜋𝑟𝑡 2𝑕+𝑟 ×∆𝑕 ≤ 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑢𝑠 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑕𝑢 80℃

44,127×92,5

3,14×32,75×𝑡 × (2×92,5)+32,75 ×42,5 ≤ 400

Dengan menggunakan software LINGO 9.0 maka diperoleh hasil kekuatan

produk minimal adalah sebesar 934,8281 N dengan ketebalan produk sebesar

0,006130070 mm dan proporsi penggunaan material daur ulang sebesar 0,5, yang

berarti produk terbuat dari campuran material baru sebanyak 50% dan material

daur ulang sebanyak 50%.

Memaksimasi dampak lingkungan yang dihasilkan

Fungsi tujuan:


𝑀𝑎𝑥 𝐸𝐼𝐿𝐶 = 330 × 𝑊 × (1 − 𝑥 + 86 × 𝑊 × 𝑥 + 3,7 × 𝑊 +

6,4 × 𝑊 + 3,8 × 𝑊


commit to user

IV - 22

dengan

𝑊 = 𝐴𝑘𝑒𝑠𝑒𝑙𝑢𝑟𝑢 𝑕𝑎𝑛 × 𝑑

= 𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑

= 3,14 × 32,75 × 𝑡 (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7)

Kendala:

a. Biaya material



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × 9,03 × 10−7 × (1 −

𝑥) × 10.470 + 3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 ×

10−7) × 𝑥 × 5.000 ≤ 50

b. Stress produk

𝐹



44,127

(3,14×32,752) × 32,75

2𝑡 ≤ 35


𝜋2𝐸𝐼

𝑕2 ≥ 𝑗

3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52≥ 44,127



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) × 𝑥 ×

5.000 ≤ 25


0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5


commit to user

IV - 23


tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

𝐹×𝑕

𝜋𝑟𝑡 2𝑕+𝑟 ×∆𝑕 ≤ 𝑘

44,127×92,5

3,14×32,75×𝑡 × (2×92,5)+32,75 ×42,5 ≤ 400

Dengan menggunakan software LINGO 9.0 maka diperoleh hasil dampak

lingkungan maksimal adalah sebesar 1,642311 millipoints dengan ketebalan

produk sebesar 0,2361764 mm dan proporsi penggunaan material daur ulang

sebesar 0, yang berarti produk 100% terbuat dari material baru tanpa campuran

dengan material daur ulang.

Meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan

Fungsi tujuan:


𝑀𝑖𝑛 𝐸𝐼𝐿𝐶 = 330 × 𝑊 × (1 − 𝑥 + 86 × 𝑊 × 𝑥 + 3,7 × 𝑊 +

6,4 × 𝑊 + 3,8 × 𝑊

dengan

𝑊 = 𝐴𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑑𝑎𝑛 𝑎𝑙𝑎𝑠 × 𝑑

= 𝜋𝑟𝑡 2𝑕 + 𝑟 × 𝑑

= 3,14 × 32,75 × 𝑡 (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7)

Kendala:

a. Biaya material




commit to user

IV - 24

3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × 9,03 × 10−7 × (1 −

𝑥) × 10.470 + 3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 ×

10−7) × 𝑥 × 5.000 ≤ 50

b. Stress produk

𝐹



44,127

(3,14×32,752) × 32,75

2𝑡 ≤ 35


𝜋2𝐸𝐼

𝑕2 ≥ 𝑗

3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52 ≥ 44,127



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) × 𝑥 ×

5.000 ≤ 25


0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5


tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

𝐹×𝑕

𝜋𝑟𝑡 2𝑕+𝑟 ×∆𝑕 ≤ 𝑘

44,127×92,5

3,14×32,75×𝑡 × (2×92,5)+32,75 ×42,5 ≤ 400

Dengan menggunakan software LINGO 9.0 maka diperoleh hasil dampak

lingkungan minimal adalah sebesar 0,02750487 millipoints dengan ketebalan

produk sebesar 0,006130070 mm dan proporsi penggunaan material baru sebesar


commit to user

IV - 25

0,5, yang berarti produk terbuat dari campuran material daur baru sebanyak 50%

dan material daur ulang sebanyak 50%.

Transformasi Fungsi Tujuan

Dikarenakan model ini memiliki dua fungsi tujuan maka harus dilakukan

normalisasi atau transformasi fungsi tujuan. Dengan melakukan normalisasi maka

model tersebut akan menjadi seperti di bawah ini:

Fungsi Tujuan:

𝐹𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 =𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝑥

𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘

𝑚𝑖𝑛 +𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑥 −𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

𝑚𝑖𝑛

𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛𝑚𝑎𝑥 −𝐹𝑑𝑎𝑚𝑝𝑎𝑘 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

𝑚𝑖𝑛

𝐹𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 =

48.751,63 − 3,142× 1200 −0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52

48.751,63−936,7347 +

330×𝑊×(1−𝑥) + 86×𝑊×𝑥 + 3,7×𝑊 + 6,4×𝑊 + 3,8×𝑊 – 0,02756097

1,642311− 0,02756097

Kendala:

a. Biaya material



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × 9,03 × 10−7 × (1 − 𝑥) ×

10.470 + 3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) ×

𝑥 × 5.000 ≤ 50

b. Stress produk

𝐹



44,127

(3,14×32,752) × 32,75

2𝑡 ≤ 35


commit to user

IV - 26


𝜋2𝐸𝐼

𝑕2≥ 𝑗

3,142× 1200−0,3𝑥 ×(3,14×32,753×𝑡)

92,52 ≥ 44,127



3,14 × 32,75 × 𝑡 × (2 × 92,5) + 32,75 × (9,03 × 10−7) × 𝑥 ×

5.000 ≤ 25


0 ≤ 𝑥 ≤ 0,5

f. Modulus elastisitas plastik pada saat diisi air minuman dengan suhu tertentu

𝐹×𝑕

𝐴×∆𝑕 ≤ 𝑘

𝐹×𝑕

𝜋𝑟𝑡 2𝑕+𝑟 ×∆𝑕 ≤ 𝑘

44,127×92,5

3,14×32,75×𝑡 × (2×92,5)+32,75 ×42,5 ≤ 400

Dengan menggunakan software LINGO 9.0 diperoleh nilai normalisasi sebesar

0,8712403. Sehingga untuk menghasilkan produk yang dapat memaksimalkan

kekuatan produk dan meminimalkan dampak lingkungan yang dihasilkan maka

diperlukan ketebalan produk sebesar 0,3196854 mm dan proporsi penggunaan

material daur ulang sebesar 0,5, yang berarti produk terbuat dari campuran

material baru sebanyak 50% dan material daur ulang sebanyak 50%. Berdasarkan

normalisasi fungsi tujuan, diperoleh bahwa kekuatan produk adalah sebesar

48.751,63 N dan dampak lingkungan yang dihasilkan sebesar 1,434389

millipoints. Hasil normalisasi fungsi tujuan dapat dilihat pada Tabel 4.4.


commit to user

IV - 27

Tabel 4.4 Hasil Normalisasi Fungsi Tujuan

Keterangan Hasil

Nilai Normalisasi 0,8712403

Ketebalan Produk 0,3196854 mm

Proporsi Material Daur Ulang 0,5

Kekuatan Produk 48.751,63 N

Dampak Lingkungan 1,434389 millipoints


commit to user

V - 1

BAB V

ANALISIS

Pada bab ini akan diuraikan analisis yang dilakukan terhadap model yang

telah dikembangkan. Analisis tersebut berupa analisis sensitivitas dan analisis

perbandingan hasil contoh numerik model dengan kondisi yang saat ini terjadi di

perusahaan.

5.1 Analisis Sensitivitas

Analisis sensitivitas dilakukan dengan mengubah parameter yang terdapat

dalam model, yaitu biaya material dan biaya untuk melakukan proses daur ulang

material atau selanjutnya disebut biaya recycle. Pada analisis sensitivitas terdapat

tiga macam skenario yaitu dengan mengubah biaya material dan biaya recycle

secara bersamaan, mengubah biaya material tanpa mengubah biaya recycle, dan

mengubah biaya recycle tanpa mengubah biaya material.

Skenario pertama adalah dengan mengubah biaya material dan biaya recycle

secara bersamaan. Pada kondisi awal, yaitu pada kasus 1 merupakan kasus yang

telah dijalankan pada contoh numerik di Bab IV, dengan menggunakan biaya

material sebesar Rp 50 dan biaya recycle sebesar Rp 25. Pada kasus selanjutnya,

yaitu pada kasus 2-4, kedua biaya tersebut akan dinaikkan sebesar 2x, 3x, dan 5x

lebih besar dari kasus 1 dimana biaya recycle besarnya ½ dari biaya material.

Pada kasus 2, biaya material naik menjadi Rp 100 dan biaya recycle menjadi Rp

50. Pada kasus 3, biaya material naik menjadi Rp 150 dan biaya recycle menjadi

Rp 75. Sedangkan pada kasus 4, biaya material menjadi Rp 250 dan biaya recycle

menjadi Rp 125. Skenario perubahan ini dapat dilihat pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1 Skenario Perubahan Parameter Biaya Material dan Biaya Recycle

Skenario Kasus Biaya Material (Rp) Biaya Recycle (Rp)

Biaya material

dan biaya recycle

diubah

Kasus 1 50 25

Kasus 2 100 50

Kasus 3 150 75

Kasus 4 250 125


commit to user

V - 2

Pada skenario selanjutnya akan dilakukan perubahan pada biaya material

dengan biaya recycle tetap pada kondisi awal sebesar Rp 25. Pada kasus 5, biaya

material akan diubah menjadi Rp 25. Pada kondisi 6, biaya material diubah

menjadi Rp 75. Pada kondisi 7, biaya material menjadi Rp 100. Pada kondisi 8,

biaya material menjadi Rp 150. Pada kasus 9, biaya material naik menjadi Rp 250.

Dan pada kasus 10, biaya material dinaikkan menjadi Rp 500. Skenario perubahan

ini dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Skenario Perubahan Parameter Biaya Material

Skenario Kasus Biaya material (Rp) Biaya Recycle (Rp)

Biaya material

diubah

Kasus 5 25 25

Kasus 6 75 25

Kasus 7 100 25

Kasus 8 150 25

Kasus 9 250 25

Kasus 10 500 25

Pada skenario selanjutnya akan dilakukan perubahan pada biaya recycle

dengan biaya material tetap pada kondisi awal sebesar Rp 50. Pada kasus 11,

biaya recycle akan diubah menjadi Rp 10. Pada kondisi 12, biaya recycle diubah

menjadi Rp 15. Pada kondisi 13, biaya recycle menjadi Rp 20. Pada kondisi 14,

biaya recycle menjadi Rp 30. Pada kasus 15, biaya recycle naik menjadi Rp 50.

Dan pada kasus 16, biaya recycle dinaikkan menjadi Rp 75. Skenario perubahan

ini dapat dilihat pada Tabel 5.3 berikut.

Tabel 5.3 Skenario Perubahan Parameter Biaya Recycle

Skenario Kasus Biaya material (Rp) Biaya Recycle (Rp)

Biaya recycle

diubah

Kasus 11 50 10

Kasus 12 50 15

Kasus 13 50 20

Kasus 14 50 30

Kasus 15 50 50

Kasus 16 50 75


commit to user

V - 3

5.1.1 Analisis Sensitivitas Berdasarkan Perubahan Biaya Material Dan

Biaya Recycle

Perubahan biaya material dan biaya recycle akan menghasilkan perubahan

yang sebanding dengan ketebalan produk, kekuatan produk, dan dampak

lingkungan yang dihasilkan. Namun perubahan tersebut tidak berpengaruh

terhadap proporsi penggunaan material daur ulang yang digunakan sebagai

campuran dalam pembuatan produk baru, dimana besarnya proporsi tersebut

adalah 0,5, sehingga produk akan dibuat dari campuran material baru sebanyak

50% dan material daur ulang sebanyak 50%.

Kasus 1 merupakan kasus awal model, yaitu sesuai dengan kondisi yang

terjadi di perusahaan dan telah dilakukan perhitungan pada contoh numerik di Bab

IV. Pada kasus 2 dilakukan perubahan terhadap biaya material menjadi Rp 100

dan biaya recycle menjadi Rp 50. Setelah dilakukan running terhadap model maka

diperoleh hasil ketebalan produk sebesar 0,6393708 mm. Pada kasus 3 dilakukan

perubahan terhadap biaya material menjadi Rp 150 dan biaya recycle menjadi Rp

75, sehingga setelah dilakukan running model diperoleh hasil ketebalan produk

sebesar 0,9590562 mm. Pada kasus 4 dilakukan perubahan terhadap biaya

material menjadi Rp 250 dan biaya recycle menjadi Rp 125, sehingga diperoleh

hasil ketebalan produk sebesar 1,598427 mm. Hasil lengkap terhadap kasus 1

sampai dengan 4 ditampilkan pada Tabel 5.4 dan 5.5 yang menunjukkan

ketebalan dan proporsi material daur ulang beserta pencapaian kedua tujuan

model yang dihasilkan setelah dilakukan transformasi terhadap model tersebut.

Tabel 5.4 Hasil Perubahan Parameter Biaya Material dan Biaya Recycle

Biaya

material,

biaya recycle

Fungsi

Tujuan Tebal (mm) x Nilai Pencapaian Tujuan

Kasus 1:

50 , 25

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487

transformasi 0,3196854 0,5 0,8712403 tujuan 1 48751,63

tujuan 2 1,434389


commit to user

V - 4

Tabel 5.5 Hasil Perubahan Parameter Biaya Material dan Biaya Recycle

(Lanjutan)

Biaya

material,

biaya recycle

Fungsi

Tujuan Tebal (mm) x Nilai Pencapaian Tujuan

Kasus 2:

100 , 50

max strength 0,6393708 0,5 97503,27

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,4723528 0 3,284623

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,868778

Kasus 3:

150 , 75

max strength 0,9590562 0,5 146254,9

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,7085291 0 4,926934

min envir 0,006130072 0,5 0,02750488


tujuan 2 4,303167

Kasus 4:

250 , 125

max strength 1,598427 0,5 243758,2

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 1,180882 0 8,211557

min envir 0,006130071 0,5 0,02750487


tujuan 2 7,171946

Keterangan:


Tujuan 1 = maksimasi kekuatan produk (dalam N),

Tujuan 2 = minimasi dampak lingkungan yang dihasilkan (dalam millipoints).


commit to user

V - 5

Gambar 5.1 Grafik Ketebalan Produk dengan Biaya Material dan Biaya Recycle

Berdasarkan Gambar 5.1 dapat dilihat bahwa ketebalan produk akan

meningkat sebanding dengan perubahan biaya material dan biaya recycle. Hal ini

dikarenakan model akan menyesuaikan dengan besarnya biaya tersebut. Semakin

besar biaya, maka interval batasan model akan semakin besar, sehingga

menghasilkan ketebalan produk yang semakin besar pula.

Gambar 5.2 Grafik Kekuatan Produk dengan Biaya Material dan Biaya Recycle

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

Rp50 Rp100 Rp150 Rp250

Rp25 Rp50 Rp75 Rp125

Ketebalan(mm)

Biaya material

Biaya recycle

Ketebalan

Ketebalan

050000

100000150000200000250000300000

Rp50 Rp100 Rp150 Rp250


Kekuatan(N)

Biaya material

Biaya recycle

Kekuatan

Kekuatan


commit to user

V - 6

Berdasarkan Gambar 5.2 dapat diketahui bahwa kekuatan gelas plastik

akan mengalami peningkatan sebanding dengan peningkatan biaya material dan

biaya recycle. Hal ini dikarenakan ketebalan produk meningkat, sehingga

kekuatan produk juga akan meningkat.

Gambar 5.3 Grafik Dampak Lingkungan dengan Biaya Material dan Biaya

Recycle

Berdasarkan Gambar 5.3, dapat diketahui bahwa dampak lingkungan akan

meningkat sebanding dengan peningkatan biaya material dan biaya recycle.

Walaupun tujuan model adalah untuk meminimasi dampak lingkungan, namun

setelah model dijalankan, dampak lingkungan akan meningkat seiring dengan

peningkatan biaya material dan biaya recycle. Hal ini dikarenakan model berusaha

untuk menyesuaikan agar kedua tujuan dapat tercapai.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Rp50 Rp100 Rp150 Rp250


Dampak lingkungan

(millipoints)

Biaya material

Biaya recycle

Dampak Lingkungan

Dampak Lingkungan


commit to user

V - 7

Gambar 5.4 Grafik Proporsi Material Daur Ulang dengan Biaya Material dan

Biaya Recycle

Berdasarkan Gambar 5.4, dapat diketahui bahwa untuk proporsi material

daur ulang, untuk semua kasus memperoleh hasil yang sama sebesar 0,5. Hal ini

dikarenakan model berusaha menyeimbangkan antara kedua tujuan model, yaitu

maksimasi kekuatan produk dan minimasi dampak lingkungan. Oleh karena itu,

untuk membuat produk baru dengan biaya berapapun, agar dapat memaksimasi

kekuatan produk dan meminimasi dampak lingkungan, maka dibutuhkan

campuran material baru sebanyak 50% dan material daur ulang sebanyak 50%.

5.1.2 Analisis Sensitivitas Berdasarkan Perubahan Biaya Material

Perubahan biaya material, tanpa mengubah biaya recycle akan

mempengaruhi ketebalan, kekuatan produk, dan dampak lingkungan yang

dihasilkan. Namun perubahan tersebut tidak berpengaruh terhadap proporsi

penggunaan material daur ulang yang digunakan sebagai campuran dalam

pembuatan produk baru, dimana besarnya proporsi tersebut adalah 0,5, sehingga

produk akan dibuat dari campuran material baru sebanyak 50% dan material daur

ulang sebanyak 50%.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Rp50 Rp100 Rp150 Rp250


Proporsi material daur ulang

Biaya material

Biaya recycle

Proporsi Material Daur Ulang

proporsi material daur ulang


commit to user

V - 8

Pada kasus berikut, biaya material diubah menjadi Rp 25, Rp 75, Rp 100,

Rp 150, Rp 250, dan Rp 500, tanpa mengubah biaya recycle yang terdapat pada

model. Pada kasus 5 dimana biaya material diubah menjadi Rp 25 menghasilkan

nilai ketebalan produk sebesar 0,1598427 mm. Hal ini dikarenakan biaya material

diubah menjadi ½ dari biaya material awal, sehingga menyebabkan ketebalan

produk juga berubah menjadi ½ dari ketebalan produk awal.

Perubahan ketebalan produk juga terjadi ketika biaya material diubah

menjadi Rp 75 dan Rp 100. Ketebalan produk ketika biaya material Rp 75

mengalami kenaikan menjadi 0,4795281 mm. Hal ini dikarenakan biaya material

naik ½ x lebih besar dibandingkan biaya material awal, sehingga menyebabkan

ketebalan produk juga mengalami peningkatan secara linier sebesar ½ dari

ketebalan awal. Pada saat biaya material diubah menjadi Rp 100, juga didapat

hasil bahwa ketebalan produk mengalami perubahan menjadi 0,4945533 mm.

Namun, pada saat biaya material diubah menjadi Rp 150, Rp 250, dan Rp

500, perubahan ketebalan produk yang terjadi adalah sama dengan ketebalan

produk ketika biaya material sebesar Rp 100. Hal ini dikarenakan model

menyesuaikan agar kedua tujuan model dapat tercapai. Hasil lengkap mengenai

pengaruh perubahan biaya material terhadap tujuan model diberikan pada Tabel

5.6 dan 5.7.

Tabel 5.6 Hasil Perubahan Parameter Biaya Material

Biaya

Material

Fungsi

Tujuan Tebal x Nilai Pencapaian Tujuan

Rp25

max strength 0,1598427 0,5 24375,82

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,1180882 0 0,8211557

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 0,7171946

Rp50

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


commit to user

V - 9

Tabel 5.7 Hasil Perubahan Parameter Biaya Material (Lanjutan)

Biaya

Material

Fungsi


Rp 50 transformasi 0,3196854 0,5 0,8712403 tujuan 1 48751,63

tujuan 2 1,434389

Rp75

max strength 0,4795281 0,5 73127,45

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,3542646 0 2,463467

min envir 0,006130071 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,151584

Rp100

max strength 0,6015412 0,4110718 91736,34

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,4723528 0 3,284623

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,219000

Rp150

max strength 0,8377176 0,2951790 127757,4

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,7085291 0 4,926934

min envir 0,006130069 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,219000

Rp250

max strength 1,310070 0,1887507 199799,7

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 1,180882 0 8,211557

min envir 0,006130069 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,219000

Rp500

max strength 2,490952 0,0992699 379905,2

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 2,361764 0 16,42311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 2,219000


commit to user

V - 10

Keterangan:




Gambar 5.5 Grafik Ketebalan Produk dengan Biaya Material

Berdasarkan Gambar 5.5 dapat diketahui bahwa ketebalan produk akan

mengalami peningkatan secara linear saat biaya material sebesar Rp 25 hingga Rp

75. Ketika biaya material naik menjadi Rp 100, ketebalan juga meningkat, namun

peningkatan ini tidak terjadi secara linear, hanya memiliki sedikit perbedaan

dengan ketebalan produk ketika biaya material sebesar Rp 75. Ketika biaya

material lebih besar dari Rp 100, ketebalan produk sama besarnya ketika biaya

material sebesar Rp 100.

Ketebalan produk tidak sensitif terhadap kendala biaya material dikarenakan

pada model ini sudah mencapai nilai biaya material maksimal ketika Rp 100.

Sehingga jika biaya material dinaikkan menjadi lebih besar dari Rp 100, maka hal

itu tidak akan mempengaruhi besarnya ketebalan produk yang dibutuhkan agar

kedua fungsi tujuan model dapat tercapai.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Rp25 Rp50 Rp75 Rp100 Rp150 Rp250 Rp500

Ketebalan(mm)

Biaya material

Ketebalan

Ketebalan


commit to user

V - 11

Gambar 5.6 Grafik Kekuatan Produk dengan Biaya Material

Gambar 5.7 Grafik Dampak Lingkungan dengan Biaya Material

Berdasarkan Gambar 5.6 dan 5.7 dapat dilihat bahwa kekuatan produk dan

dampak lingkungan akan memiliki pola yang sama dengan ketebalan produk. Hal

ini dikarenakan kedua tujuan model akan meyesuaikan dengan ketebalan produk

tersebut. Semakin besar ketebalan produk, maka kekuatan produk dan dampak

lingkungan yang dihasilkan juga semakin besar.

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

Rp25 Rp50 Rp75 Rp100 Rp150 Rp250 Rp500

Kekuatan(N)

Biaya material

Kekuatan

Kekuatan

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Rp25 Rp50 Rp75 Rp100 Rp150 Rp250 Rp500

Dampak lingkungan

(millipoints)

Biaya material

Dampak Lingkungan

Dampak Lingkungan


commit to user

V - 12

Gambar 5.8 Grafik Proporsi Material Daur Ulang dengan Biaya Material

Berdasarkan Gambar 5.8, dapat dilihat bahwa untuk proporsi material daur

ulang, untuk semua kasus memperoleh hasil yang sama sebesar 0,5. Walaupun

pada saat biaya material diubah menjadi Rp 100, Rp 150, Rp 250, dan Rp 500

menunjukkan bahwa proporsi material daur ulang kurang dari 0,5 pada saat

maksimasi kekuatan produk, namun pada akhirnya setelah dilakukan normalisasi

terhadap model, diperoleh hasil bahwa proporsi material daur ulang untuk semua

perubahan biaya material adalah sama, yaitu sebesar 0,5. Hal ini dikarenakan

model berusaha menyeimbangkan antara kedua tujuan model, yaitu maksimasi

kekuatan produk dan minimasi dampak lingkungan.

5.1.3 Analisis Sensitivitas Berdasarkan Perubahan Biaya Recycle

Perubahan biaya recycle, tanpa mengubah biaya material akan

mempengaruhi ketebalan, kekuatan produk, dan dampak lingkungan yang

dihasilkan. Namun perubahan tersebut tidak berpengaruh terhadap proporsi

penggunaan material daur ulang yang digunakan sebagai campuran dalam

pembuatan produk baru, dimana besarnya proporsi tersebut adalah 0,5, sehingga

produk akan dibuat dari campuran material baru sebanyak 50% dan material daur

ulang sebanyak 50%.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Rp25 Rp50 Rp75 Rp100 Rp150 Rp250 Rp500


Biaya material




commit to user

V - 13

Pada saat biaya recycle diubah menjadi Rp 10, maka ketebalan produk

juga mengalami perubahan menjadi lebih kecil dari ketebalan awal, yaitu menjadi

0,1978213 mm. Pengurangan ketebalan produk juga terjadi ketika biaya recycle

diubah menjadi Rp 15, dimana ketebalan produk berkurang menjadi 0,2967320

mm. Hal ini dikarenakan model menyesuaikan dengan biaya recycle yang

semakin kecil, sehingga ketebalan produk juga semakin kecil.

Namun, ketika biaya recycle diubah menjadi Rp 20, Rp 30, Rp 50, dan Rp

75, ketebalan produk memiliki nilai yang sama ketika biaya recycle Rp 25, yaitu

sebesar 0,3196854 mm. Hal ini dikarenakan model berusaha menyeimbangkan

antar kedua tujuan model sehingga diperoleh hasil sesuai tujuan yang diinginkan.

Hasil lengkap mengenai pengaruh perubahan biaya recycle terhadap ketebalan,

kekuatan, dan dampak lingkungan produk dapat dilihat pada Tabel 5.8 dan 5.9.

Tabel 5.8 Hasil Perubahan Parameter Biaya Recycle

Biaya

Recycle

Fungsi


Rp10

max strength 0,2878518 0,3436167 43898,76

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 0,8876000

Rp15

max strength 0,3136895 0,4729709 47837,58

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130068 0,5 0,02750486


tujuan 2 1,331400

Rp20

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 1,434389


commit to user

V - 14

Tabel 5.9 Hasil Perubahan Parameter Biaya Recycle (Lanjutan)

Biaya

Recycle

Fungsi


Rp25

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 1,434389

Rp30

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 1,434389

Rp50

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 1,434389

Rp75

max strength 0,3196854 0,5 48751,63

min strength 0,006130070 0,5 934,8281

max envir 0,2361764 0 1,642311

min envir 0,006130070 0,5 0,02750487


tujuan 2 1,434389

Keterangan:





commit to user

V - 15

Gambar 5.9 Grafik Ketebalan Produk dengan Biaya Recycle

Kasus awal model ini adalah biaya recycle sebesar Rp 25. Kemudian pada

analisis sensitivitas ini, biaya recycle diubah menjadi lebih kecil maupun lebih

besar dari biaya recycle pada kasus awal. Berdasarkan Gambar 5.9 dapat dilihat

bahwa ketika biaya recycle sebesar RP 10 dan Rp 15, ketebalan produk memiliki

nilai yang lebih kecil dibandingkan ketebalan ketika biaya recycle Rp 25. Namun

ketebalan produk bernilai sama ketika biaya recycle sebesar Rp 20, Rp 25, Rp 30,

Rp 50, dan Rp 75. Hal ini dikarenakan model menyesuaikan dengan batasan-

batasan model yang lain agar kedua fungsi tujuan model dapat tercapai sesuai

dengan yang diharapkan.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

Rp10 Rp15 Rp20 Rp25 Rp30 Rp50 Rp75

Ketebalan(mm)

Biaya recycle

Ketebalan

Ketebalan


commit to user

V - 16

Gambar 5.10 Grafik Kekuatan Produk dengan Biaya Recycle

Gambar 5.11 Grafik Dampak Lingkungan dengan Biaya Recycle

Berdasarkan Gambar 5.10 dan 5.11 dapat diketahui bahwa kekuatan produk

dan dampak lingkungan memiliki pola yang sama dengan ketebalan produk. Hal

ini dikarenakan ketebalan produk berpengaruh terhadap kekuatan produk dan

dampak lingkungan yang dihasilkan. Semakin besar nilai ketebalan produk, maka

kekuatan produk dan dampak lingkungan juga semakin besar nilainya.

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000


Kekuatan(N)

Biaya recycle

Kekuatan

Kekuatan

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6


Dampak lingkungan

(millipoints)

Biaya recycle

Dampak Lingkungan

Dampak Lingkungan


commit to user

V - 17

Gambar 5.12 Grafik Proporsi Material Daur Ulang dengan Biaya Recycle

Berdasarkan Gambar 5.12 dapat diketahui bahwa untuk proporsi material

daur ulang, untuk semua kasus memperoleh hasil yang sama sebesar 0,5.

Walaupun pada saat biaya recycle diubah menjadi Rp 10 dan Rp 15 menunjukkan

bahwa proporsi material daur ulang kurang dari 0,5 pada saat maksimasi kekuatan

produk, namun pada akhirnya setelah dilakukan normalisasi terhadap model,

diperoleh hasil bahwa proporsi material daur ulang untuk semua perubahan biaya

recycle adalah sama, yaitu sebesar 0,5. Hal ini dikarenakan model berusaha

menyeimbangkan antara kedua tujuan model, yaitu memaksimasi kekuatan

produk dan meminimasi dampak lingkungan.

5.2 Analisis Perbandingan Hasil Contoh Numerik Model dengan Kondisi

yang Saat Ini Terjadi di Perusahaan

Berdasarkan contoh numerik yang telah dilakukan pada Bab IV diperoleh

hasil bahwa ketebalan produk yang dapat memaksimasi kekuatan produk dan

meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan adalah sebesar 0,3196854 mm.

Hal ini memiliki perbedaan dengan kondisi yang terjadi di perusahaan. Perbedaan

tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.10 berikut ini.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6



Biaya recycle




commit to user

V - 18

Tabel 5.10 Perbandingan Ketebalan Produk antara Hasil Model dengan Kondisi

di Perusahaan

Keterangan Ketebalan (mm)

Model Perusahaan Perbandingan

Dinding tengah 0,3196854 0,21 52%

Dinding bawah 0,3196854 0,35 -9%

Alas 0,3196854 0,45 -29%

Pada perusahaan terdapat tiga macam ketebalan gelas plastik, yaitu dinding

tengah, dinding bawah, dan alas. Tetapi pada model hanya terdapat satu macam

ketebalan gelas, karena pada Bab I telah diasumsikan bahwa ketebalan alas dan

dinding gelas adalah sama besarnya. Ketebalan produk model pada bagian

dinding tengah lebih tebal 52% dibandingkan milik perusahaan. Sedangkan untuk

dinding bawah memiliki ketebalan yang lebih tipis 9% dari perusahaan. Dan

untuk ketebalan alas lebih tipis 29% dibandingkan perusahaan. Adanya perbedaan

antar hasil model dengan kondisi yang terjadi di perusahaan disebabkan pada

perusahaan juga mempertimbangkan faktor-faktor lain yang tidak

dipertimbangkan dalam model ini, seperti oksigen barrier serta sum of life produk

tersebut ketika sudah diisi minuman. Sum of life produk merupakan batas umur

produk dapat digunakan ketika produk tersebut telah diisi air minuman.

Setelah mendapatkan hasil berupa ketebalan produk, maka kekuatan produk

dan dampak lingkungan juga dapat dibandingkan untuk mengetahui apakah model

yang dikembangkan memiliki hasil yang lebih baik dibanding yang telah dipakai

oleh perusahaan saat ini. Di bawah ini merupakan hasil perbandingan antara

kekuatan produk hasil model dengan kondisi yang saat ini terjadi di perusahaan

yang akan disajikan pada Tabel 5.11.


commit to user

V - 19

Tabel 5.11 Perbandingan Kekuatan Produk antara Hasil Model dengan Kondisi di

Perusahaan

Keterangan Kekuatan (N)


Dinding tengah 48751,63 32024,74 52%

Dinding bawah 48751,63 53374,57 -9%

Alas 48751,63 68624,45 -29%

Berdasarkan Tabel 5.11 dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan kekuatan

produk antara hasil model dengan kondisi yang terjadi di perusahaan saat ini.

Untuk kekuatan pada dinding tengah, model yang dikembangkan pada penelitian

ini memiliki kekuatan 52% lebih besar dibandingkan perusahaan. Namun untuk

dinding bawah, hasil perusahaan memiliki kekuatan produk 9% lebih besar

dibandingkan model. Sedangkan untuk kekuatan alas produk, hasil model

memiliki kekuatan 29% lebih kecil dibandingkan perusahaan. Hal ini dikarenakan

perusahaan mempertimbangkan bahwa alas gelas membutuhkan kekuatan yang

lebih besar akibat tekanan yang diberikan dari atas, sementara dalam model

diasumsikan bahwa seluruh permukaan gelas memiliki ketebalan yang sama

sehingga kekuatan produk di seluruh permukaan gelas pun akan sama besarnya.

Tabel 5.12 Perbandingan Dampak Lingkungan antara Hasil Model dengan

Kondisi di Perusahaan

Keterangan Dampak lingkungan (millipoints)


Dinding tengah 39,91 26,22 52%

Dinding bawah 39,91 43,70 -9%

Alas 39,91 56,18 -29%

Berdasarkan Tabel 5.12 dapat diketahui bahwa untuk dinding tengah,

perusahaan memiliki dampak lingkungan 52% sedikit dibandingkan model yang

dikembangkan dalam penelitian ini. Tetapi untuk dinding bawah, model yang

dikembangkan 9% lebih ramah lingkungan dibandingkan hasil perusahaan.

Sedangkan untuk alas pada model memiliki dampak lingkungan yang lebih sedikit


commit to user

V - 20

29% dibandingkan perusahaan. Jadi, semakin kecil ketebalan produk, maka

dampak lingkungan yang dihasilkan juga semakin kecil. Sebaliknya, jika semakin

besar ketebalan produk maka dampak lingkungan yang dihasilkan juga semakin

besar.


commit to user

VI - 1

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini akan diuraikan mengenai kesimpulan yang didapat berdasarkan

penelitian mengenai pengembangan model optimisasi perancangan gelas plastik

untuk air minum dalam kemasan. Selain itu juga terdapat saran yang dapat

dilakukan untuk penelitian selanjutnya.

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh adalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini menghasilkan model optimisasi perancangan gelas plastik untuk

air minum dalam kemasan yang dapat digunakan untuk memaksimasi kekuatan

produk dan meminimasi dampak lingkungan yang dihasilkan dengan

mempertimbangkan biaya material, stress produk, kekuatan produk sesuai

standar SNI, biaya untuk melakukan proses daur ulang atau biaya recycle,

penggunaan material daur ulang maksimal sebanyak 50% dari total

penggunaan bahan baku, dan modulus elastisitas plastik pada saat diisi air

minuman dengan suhu 80°C.

2. Dalam merancang gelas plastik untuk air minum dalam kemasan ukuran 200

ml yang terbuat dari material polypropylene (PP), agar dapat memaksimasi

kekuatan produk dan meminimasi dampak lingkungan dibutuhkan ketebalan

gelas plastik sebesar 0,3196854 mm dan proporsi material daur ulang sebesar

0,5 sehingga produk akan terbuat dari campuran material baru sebanyak 50%

dan material daur ulang sebanyak 50%.

3. Ketebalan, kekuatan produk, dan dampak lingkungan akan berubah secara

linier dengan perubahan biaya material dan biaya recycle dengan besar biaya

recycle sebesar ½ dari biaya material.

4. Proporsi material daur ulang yang digunakan tidak akan berubah walaupun

biaya material dan biaya recycle telah diubah karena model akan menyesuaikan

agar kedua tujuan dapat tercapai.


commit to user

VI - 2

5. Pada model yang dikembangkan dalam penelitian ini, untuk kekuatan dinding

tengah memiliki nilai 52% lebih besar dibandingkan kondisi perusahaan saat

ini. Namun, kekuatan dinding bawah memiliki kekuatan 9% lebih kecil

dibandingkan kondisi perusahaan saat ini. Sedangkan untuk kekuatan alas pada

model memiliki kekuatan 29% lebih kecil dibandingkan perusahaan.

6. Untuk dampak lingkungan yang dihasilkan, model yang dikembangkan pada

penelitian ini menghasilkan dampak lingkungan 52% lebih besar pada bagian

dinding tengah dibandingkan kondisi perusahaan saat ini. Namun

menghasilkan dampak lingkungan 9% lebih kecil pada dinding bawah dan 29%

lebih kecil pada alas dibandingkan kondisi perusahaan saat ini.

7. Adanya perbedaan ketebalan, kekuatan produk, dan dampak lingkungan antara

model dan kondisi perusahaan saat ini disebabkan karena pada perusahaan

mempertimbangkan faktor-faktor lain yang tidak dipertimbangkan dalam

model ini, seperti oksigen barrier serta sum of life produk tersebut ketika sudah

diisi minuman. Sum of life produk merupakan batas umur produk dapat

digunakan ketika produk tersebut telah diisi air minuman.

6.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan penelitian selanjutnya

adalah dilakukannya eksperimen mengenai pengaruh beban terhadap ketebalan

gelas plastik, pengaruh suhu terhadap modulus elastisitas, dan proporsi material

untuk mendapatkan persamaan yang tepat.

pengembangan model optimisasi perancangan …... · bab ini menguraikan latar belakang mengenai...

Documents