Sistem penunjang keputusan mutu biodiesel berbasis web.

A WEB-BASED DECISION SUPPORT SYSTEM

FOR QUALITY OF BIODIESEL

Eva Arifah*, Dwi Setyaningsih*, and Marimin*

*Department of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural Technology

Bogor Agricultural University, Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor,

West Java, Indonesia

Phone 0813 205 178 48, e-mail: evaarifah@gmail.com

ABSTRACT

The main objectives of this research is to create a model of decision support systems for small industrial biodiesel that can be easier for processors biodiesel to manufacture biodiesel in accordance with the standards. A web based decision support systems for quality of biodiesel has four models, namely the determination of the model that produces the best decision for biodiesel processing in accordance with the characteristics of raw materials, the calculation model needs an additional ingredient in the treatment process that produces the decision to the needs of the process, determine the model that produces biodiesel product quality decisions in accordance with quality standards, and model analysis on the incompatibility of biodiesel quality that generates suggestions for the user. Decision support systems programme using the method of decision tree and rules based. The main conclusions of this research is produces a web based decision support systems for quality of biodiesel output of the simulation system that aims to facilitate the processing of biodiesel, especially small industries in producing biodiesel and biodiesel can be produced in accordance with standard (SNI).

1

I.

PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG

Dalam usaha memenuhi kebutuhannya, manusia senantiasa membutuhkan bahan bakar sebagai energi dalam berbagai aspek kehidupan, seperti transportasi, industri, dan rumah tangga yang masing-masing mengkonsumsi bahan bakar minyak berturut-turut sebesar 37,70%; 36,16%; dan 26,05%. Namun seperti diketahui bersama, bahan bakar yang tersedia saat ini umumnya merupakan bahan bakar tak terbarukan (unrenewable). Bahan bakar tersebut dapat berupa batu bara maupun minyak bumi. Bahan bakar tersebut berasal dari fosil sisa kehidupan jutaan tahun lalu yang ketersediaannya di bumi semakin hari semakin berkurang (Indrajaya 2005).

Indonesia mempunyai ketergantungan yang sangat tinggi terhadap minyak bumi sebagai bahan bakar. Tahun 2005 Pemerintah Republik Indonesia mengeluarkan Instruksi Presiden No. 10 tahun 2005 mengenai penghematan penggunaan energi termasuk dalam hal ini penggunaan bahan bakar dan Instruksi Presiden No 1 Tahun 2006 serta Instruksi Presiden No. 5 tahun 2006 mengenai energi terbarukan. Berbagai kebijakan tersebut mendorong pada penggunaan sumber energi alternatif termasuk dalam hal ini bahan bakar biodiesel. Biodiesel dalam pengertian ilmiah berarti bahan bakar yang digunakan untuk mesin diesel yang dibuat dari sumber daya hayati.

Untuk mengolah biodiesel ini banyak sumber yang dapat dijadikan sebagai bahan baku seperti kelapa sawit, jarak pagar, kelapa, minyak jelantah, biji nyamplung dan lainnya. Setiap bahan baku tersebut memiliki karakteristik yang berbeda seperti massa jenis, viskositas, bilangan asam, asam lemak bebas, angka setana, titik awan/kabut, kadar air dan sedimen, dan titik tuang. Sifat-sifat ini nantinya akan berpengaruh terhadap mutu biodiesel yang dihasilkan. Selain bahan baku faktor yang juga sangat berpengaruh terhadap mutu adalah proses pengolahan. Beberapa proses pengolahan biodiesel diantaranya adalah transesterifikasi (satu tahap), esterifikasi (dua tahap), degumming dengan proses satu tahap, dan degumming dengan proses dua tahap.

Saat ini banyak industri-industri kecil yang berkembang dalam bidang bioenergi seperti biodiesel. Hal ini merupakan dampak dari meningkatnya perhatian masyarakat terhadap energi terbarukan. Dalam pemenuhan kebutuhan biodiesel terdapat kendala, salah satunya adalah mutu produk yang dihasilkan oleh industri kecil sebagian besar tidak memenuhi standar yang bisa diakibatkan oleh kurangnya pengetahuan dan sarana informasi yang lengkap mengenai biodiesel. Mengetahui karakteristik bahan baku yang dimiliki untuk mengetahui proses paling tepat dalam pengolahan biodiesel merupakan salah satu cara agar biodiesel dapat terpenuhi mutunya.

Adanya sistem pengendali mutu yang baik dan terkendali akan menghasilkan produk yang aman dan dapat memenuhi keinginan konsumen serta meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap produk tersebut. Banyak faktor yang terlibat dan mempengaruhi mutu biodiesel, mulai proses pengolahan seperti bahan baku, metode proses yang digunakan, akurasi pengukuran pada mesin serta lingkungan sehingga menghasilkan mutu biodiesel berbahan baku minyak nabati yang sesuai spesifikasi yang diinginkan. Dalam hal ini diperlukan sistem yang mampu mempermudah proses pengolahan biodiesel dan menghasilkan biodiesel yang sesuai dengan standar mutu, sehingga dapat meningkatkan efesiensi dan efektifitas pelaksanaan produksi serta pengendalian mutu biodiesel (Gaspersz 1998)

Penelitian ini mencoba mengembangkan suatu sistem yang dapat diakses oleh semua pihak, diharapkan sistem ini memiliki kemampuan dalam memberikan informasi yang mudah,

2

tepat, dan cepat. Sistem ini juga diharapkan dapat membantu industri kecil biodiesel dalam mengambil keputusan untuk menetapakan proses pengolahan biodiesel sesuai dengan bahan baku yang dimilki agar produk yang dihasilkan dapat memenuhi standar mutu dan memberi pedoman serta pengarahan bagi pengolah apabila biodiesel yang dihasilkan tidak sesuai dengan standar mutu.

1.2

TUJUAN PENELITIAN

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Menghasilkan model sistem penunjang keputusan untuk industri kecil biodiesel sehingga para pengolah biodiesel dapat lebih mudah dalam memproduksi biodiesel yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI).

2. Memberikan alternatif proses pengolahan untuk mutu yang tidak sesuai dengan standar.

3. Memberikan informasi lengkap mengenai bahan baku, teknologi proses pengolahan, prosedur analisis mutu, dan standar mutu yang berlaku baik di Indonesia maupun nergara lain .

1.3

RUANG LINGKUP PENELITIAN

Ruang lingkup penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Menyediakan informasi mengenai jenis bahan baku, proses pengolahan, dan analisis mutu produk dan alternatif proses yang berupa saran terhadap produk yang tidak sesuai standar.

2. Analisis dan penentuan proses pengolahan yang tepat sesuai dengan bahan baku yang dimiliki dari berbagai alternatif bahan baku.

3. Penentuan perhitungan kebutuhan bahan tambahan dalam proses pengolahan biodiesel.

4. Analisis dan penentuan kesesuaian produk dengan standar

5. Analisis dan penentuan masalah ketidaksesuaian produk dengan standar

1.4

MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian ini adalah untuk memudahkan industri kecil biodiesel ataupun pengolah biodiesel dalam mengambil keputusan terbaik untuk proses pengolahan yang tepat sesuai dengan karakteristik bahan baku yang dimiliki serta memberikan penjelasan pengaruh dan alternatif-alternatif proses terhadap mutu produk yang tidak sesuai. Sistem ini merupakan sistem yang berbasis web sehingga dapat diakses oleh siapa saja.

3

II.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

SISTEM PENUNJANG KEPUTUSAN

Menurut Eriyatno (1996), sistem penunjang keputusan adalah suatu pendekatan secara ilmiah dalam menentukan teknologi yang tepat untuk mengembil keputusan. Sistem penunjang keputusan merupakan konsep spesifik yang berhubungan dengan sistem komputerisasi informasi dengan para pengambil keputusan. Sistem penunjang keputusan dimaksudkan untuk memaparkan secara rinci elemen-elemen sistem sehingga dapat menunjang proses pengambilan keputusan. Karakteristik pokok yang melandasi teknik sistem penunjang keputusan yaitu:

1. Interaksi langsung antara komputer dengan pengambil keputusan 2. Adanya dukungan menyeluruh (holistic) dari keputusan bertahap ganda

3. Suatu sintesa dari konsep yang diambil dari berbagai bidang antara lain ilmu komputer, ilmu sistem, psikologi, ilmu manajemen dan intelegensia buatan

4. Mempunyai kemampuan aditif terhadap perubahan kondisi dan kemampuan berevolusi menuju suatu sistem yang lebih bermanfaat

Eriyatno (1996) melanjutkan bahwa aplikasi sistem penunjang keputusan selanjutnya mampu mengintegrasi berbagai disiplin ilmu melalui pendekatan sistem. Penggunaan sistem penunjang keputusan seyogyanya ditunjang oleh berbagai studi lapangan dan penelitian kasus, guna menelusuri validitas input dan parameter-parameternya.

Sistem penunjang keputusan (SPK) adalah sistem yang berfungsi mentransformasi data dan informasi menjadi alternatif keputusan dan prioritasnya (Marimin 2004). Sistem penunjang keputusan dinyatakan pula sebagai sistem yang diperuntukkan bagi problem-problem keputusan yang bersifat terstruktur. Problem keputusan yang terstruktur adalah prosedur untuk mendapatkan penyelesaian terbaik yang telah diketahui. Problem pengambilan keputusan yang bersifat tidak terstruktur merupakan hasil dari intuisi manusia menjadi dasar dalam pengambilan keputusan. Problem pengambilan keputusan semi terstruktur berbeda dari keduanya, yaitu dengan melibatkan prosedur-prosedur baku dan pendapat atau pertimbangan pribadi (Turban 1990).

Menurut Eriyatno (1996), konsep dari rancang bangun dan pengembangan sistem penunjang keputusan terdiri dari 3 elemen utama, yaitu :

1. Pengoptimalan kriteria dalam merancang bangun sistem, 2. Proses rancang bangun sistem secara total,

3. Proses rancang bangun sistem secara mendetail.

Model konsepsional dari sistem penunjang keputusan merupakan gambaran hubungan abstrak antara tiga komponen penunjang keputusan, yaitu : (a) para pengambil keputusan atau pihak pengguna (user), (b) model, dan (c) data. Hubungan antara komponen-komponen tersebut dapat dilihat di Gambar 1.

Menurut Marimin (2004), SPK terdiri dari tiga komponen, yaitu:

1. Manajemen data, termasuk di dalamnya adalah basis data yang berisi data yang berhubungan dengan sistem yang diolah menggunakan perangkat lunak yang disebut sistem basis data.

2. Manajemen model, yaitu paket perangkat lunak yang terdiri dari model finansial, statistika, ilmu manajemen, atau model kuantitatif lain yang menyediakan kemampuan sistem analisis.

4

3. Subsistem dialog, yaitu sub sistem yang menghubungkan pengguna dengan

perintah-perintah dalam SPK.

Gambar 1. Struktur Dasar Sistem Penunjang Keputusan (Eriyatno, 1996)

Komponen manajemen data memelihara data sistem penunjang keputusan dimana fungsinya adalah untuk menyimpan dan memanipulasi basis data seperti yang diarahkan oleh komponen manajemen model atau manajemen dialog. Komponen ini mengandung elemen yang berfungsi untuk menyimpan data dalam basis data, mengambil data dari basis data, dan mengontrol basis data. Manajemen model berfungsi untuk mengontrol pengeksekusian suatu model dan pengoperasian suatu model dan pengoperasian kombinasi beberapa model jika dibutuhkan. Komponen ini memberikan fasilitas pengolahan model untuk mengkomputasikan pengambilan keputusan dan meliputi semua aktivitas yang tergabung dalam pemodelan sistem penunjang keputusan (Turban 1990).

Komponen dialog berfungsi menerima masukan (input) dari pengguna dan memberikan keluaran (output) kepada pengguna. Komponen ini berfungsi menghubungkan pengguna dengan komponen-komponen SPK lainnya, yaitu komponen manajemen data dan komponen manajemen model. Menurut Lucas (1993), penerapan SPK akan berhasil jika sistem tersebut sederhana dan mudah digunakan, mudah dalam melakukan pengawasan, mudah dalam melakukan adaptasi terhadap perubahan lingkungan dan mudah melakukan kegiatan komunikasi dengan berbagai entiti.

Karakteristik pokok yang melandasi teknik sistem penunjang keputusan menurut Minch dan Burn (1983), yaitu :

1. Interaksi langsung antara komputer dengan pengambil keputusan 2. Dukungan menyeluruh dari keputusan tahap berganda

3. Suatu sintesa dari konsep yang diambil dari berbagai bidang antara lain ilmu komputer, psikologi, intelegensia buatan (Artificial Inteligence), ilmu sistem, dan ilmu manajemen.

4. Mempunyai kemampuan adaptif terhadap perubahan kondisi dan kemampuan berevolusi menuju sistem yang lebih bermanfaat.

Data

Pengguna

Model

Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)

Sistem Manajemen Basis Model (MBMS)

Sistem Pengolahan Problematik

5

2.2

SISTEM AHLI

Kecerdasan buatan adalah sebuah area yang berada dalam ilmu komputasi. Walaupun banyak pengertian, para ahli berpendapat bahwa kecerdasan buatan berkonsep pada dua ide dasar. Pertama, adanya keterlibatan pikiran manusia (mendasari kecerdasan), dan yang kedua representasi dan duplikasi proses tersebut melalui mesin (komputer atau robot). Menurut Turban (2005), kecerdasan buatan adalah tingkah laku atau tindakan yang ada pada mesin, dimana tingkah laku dan tindakan tersebut berdasarkan pikiran manusia. Sedangkan menurut Rich dan Knight (1991), kecerdasan buatan adalah ilmu yang bertujuan untuk membuat komputer melakukan berbagai hal, pada momen tertentu yang lebih baik dari manusia.

Tujuan utama dari kecerdasan buatan adalah membangun mesin yang menyerupai kecerdasan manusia, pada kenyataannya produk kecerdasan buatan saat ini masih jauh dari sukses secara signifikan dari kemampuan tersebut. Walaupun begitu, peningkatan terhadap pengembangan kemampuan kecerdasan makin meningkat, dan mulai dikembangkannya otomatisasi pekerjaan yang membutuhkan kecerdasan manusia sehingga meningkatnya produktifitas dan kualitas dari kecerdasan buatan.

Menyatakan bahwa kecerdasan buatan memiliki beberapa komponen yaitu, proses simbolik, heuristik, inferensi, dan pembelajaran mesin. Lingkup kecerdasan buatan adalah sistem ahli (Expert System), natural language processing, voice understanding, sensory system, scene recognition, intelligent computer-aided instruction, neural computing, logika fuzzy, dan genetika algoritma (Turban 2005).

Sistem ahli terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian pengembangan dan konsultasi. Bagian pengembangan sistem ahli digunakan oleh penyusunnnya untuk memasukkan pengetahuan dasar ke dalam lingkungan sistem informasi. Sedangkan bagian konsultasi digunakan untuk mendapatkan pengetahuan ahli serta saran, nasehat, ataupun justifikasi (Marimin 2009).

Marimin (2009), menyatakan bahwa pada prinsipnya sistem ahli tersusun dari beberapa komponen yang mencakup:

1. Fasilitas akuisisi pengetahuan

2. Sistem berbasis pengetahuan (knowledge based system) 3. Mesin interfensi (interfence engine)

4. Fasilitas untuk penjelasan dan justifikasi

5. Penghubung antara pengguna sistem ahli (user interface)

Menurut Walters dan Nielsen (1998), akuisisi pengetahuan adalah proses mendapatkan pengetahuan umum dan khusus yang digunakan pakar dengan kemampuan tinggi untuk menyelesaikan masalah dalam sebuah batasan dan ruang lingkup tertentu. Orang-orang yang memiliki keahlian melakukan analisis terhadap masalah, mengumpulkan pengetahuan, dan mengatur pengetahuan tersebut ke dalam komputer untuk menyelesaikan kelas masalah tertentu biasanya disebut teknisi pengetahuan (knowledge engineer).

Faktor terpenting dalam akuisisi pengetahuan adalah ekstraksi pengetahuan dari sumbernya dan mentransfernya ke dalam basis pengetahuan (knowledge base). Basis pengetahuan adalah kumpulan dari fakta, prosedur, dan aturan penialaian khusus. Menurut Turban (2005), pengetahuan dapat dikumpulkan dari berbagai sumber seperti buku, film, gambar, peta, diagram aliran, berita, sensor, maupun perilaku pengamatan. Pengetahuan dapat digolongkan menjadi dua, yaitu pengetahuan dangkal (shallow knowledge) dan pengetahuan mendalam (deep knowledge). Pengetahuan dangkal adalah representasi dari permukaan informasi yang dapat digunakan untuk situasi tertentu dan tidak dapat digunakan jika ada perbedaan situasi. Pengetahuan mendalam

6

adalah pengetahuan terhadap struktur internal dan kausal dari sebuah sistem dan melibatkan interaksi antar komponen-komponen sistem. Pengetahuan mendalam dapat diterapkan pada tugas dan situasi berbeda.

Kemampuan dan personalitas dari seorang teknisi pengetahuan secara langsung mempengarui pakar. Teknisi pengetahuan bertanggung jawab untuk menciptakan kesan yang tepat, komunikasi permasalahan yang positif, dan mengerti keadaan pakar. Metode akuisisi pengetahuan dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori yaitu manual, semi-otomatis, dan otomatis. Menurut Turban (2005), metode manual berdasarkan wawancara dan semacamnya. Teknisi mendapatkan pengetahuan dari pakar atau sumber lain dan menaruhnya di basis pengetahuan.

2.3

KUALITAS

Menurut Gaspersz (1998), terminologi kualitas dalam konteks pengendalian proses didefinisikan sebagai konsistensi peningkatan atau perbaikan dan penurunan variasi karakteristik dari suatu produk barang atau jasa yang dihasilkan, agar memenuhi kebutuhan yang dispesifikasikan, guna meningkatkan kepuasan pelanggan internal maupun eksternal. Sedangkan pengendalian kualitas merupakan aktivitas teknik dan manajemen, dengan mengukur karakteristik kualitas output barang atau jasa, kemudian membandingkan hasil pengukuran itu dengan spesifikasi output yang diinginkan pelanggan, serta mengambil tindakan perbaikan yang tepat apabila ditemukan perbedaan antara performansi aktual dan standar. Pada dasarnya performansi kualitas dapat ditentukan dan diukur berdasarkan karakteristik kualitas yang terdiri dari beberapa sifat atau dimensi berikut ini:

1. Fisik: panjang, berat, diameter, tegangan, kekentalan, dan lain-lain.

2. Sensor (berkaitan dengan panca indera): rasa, penampilan, warna, bentuk, dan lain-lain.

3. Orientasi waktu: pemeliharaan (maintainability), kehandalan (reliability), pelayanan (serviceability), ketepatan waktu penyerahan produk, dan lain-lain.

4. Orientasi biaya: berkaitan dengan dimensi biaya yang menggambarkan harga atau ongkos dari suatu produk yang harus dibayarkan oleh konsumen.

Suatu pengukuran performansi kualitas yang akan dilakukan sebaiknya juga mempertimbangkan persyaratan-persyaratan kondisional dalam mendukung pengukuran kualitas itu. Atribut mendefinisikan karakteristik dari produk yang tidak dapat diukur menggunakan skala rasio, seperti kebersihan, warna, penampilan, kemulusan dan lainnya. Sedangkan variabel merupakan karakteristik produk yang dapat diukur menggunakan skala rasio yang memiliki titik nol dalam skala pengukurannya, seperti diamater, berat, panjang, tinggi, lebar, volume, dan lain-lain.

Atribut-atribut dan variabel-variabel yang merupakan basis pengendalian kualitas dalam pengukurannya akan berbeda untuk setiap industri, namun pada umumnya yang dipertimbangkan dalam pengukuran performasi kualitas adalah sebagai berikut:

1. Kualitas produk, yang mencakup performansi, bentuk dan pengembangannya pelayanan (kemudahan atau ongkos perbaikan), kehandalan, estetik desain dan kemasan, kesesuaian dengan keinginan pelanggan, daya tahan atau masa pakai dari produk, dan lain-lain.

2. Dukungan purna-jual terutama yang berkaitan dengan waktu penyerahan konsistensi, tingkat pemenuhan pesanan, tanggapan dalam keadaan darurat dan kebijaksaaan pengembalian produk.

7

3. Interaksi karyawan dan pelanggan, mencakup ketepatan waktu memberikan

tanggapan terhadap keluhan-keluhan pelanggan, penampilan karyawan serta kesopanan dalam menyelesaikan keluhan-keluhan pelanggan.

2.4

BIODIESEL

Biodiesel adalah bahan bakar motor diesel yang terbuat dari sembarangsumber daya hayati. Dalam pengertian populer dewasa ini, yang dimaksudbiodiesel adalah bahan bakar motor diesel yang terdiri dari metil-ester asam-asam lemak. Biodiesel digunakan untuk mencampur

petrodiesel (solar atau ADO12automotive diesel oil). Biodiesel dapat berupa minyak kasar atau

monoalkil ester asam lemaknya, umumnya merupakan metil ester (Allen 1999). Biodiesel umumnya dibuat melalui proses metanolisis atau etanolisis minyak-lemak (minyak-nabati) dan lemak hewan menggunakan reaksi transesterifikasi atau esterifikasi dengan katalis basa atau asam. Produk samping proses ini adalah gliserol yang juga mempunyai pangsa pasar besar (Soerawijaya 2004).

Biodiesel dapat dibuat dari minyak tanaman, lemak binatang ataupun dari ganggang. Indonesia sebagai negara tropis kaya akan bahan baku penghasil biodiesel. Tanaman-tanaman penghasil minyak di Indonesia beserta kandungan minyak disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Tumbuh-tumbuhan yang mengandung minyak Tanaman Kandungan Minyak per hektar per tahun

Kilogram Liter

Jagung 145 171

Jambu mete 148 176

Kapas 273 325

Ganja 305 363

Kedelai 375 446

Kopi 386 459

Biji labu 449 534

Ketumbar 450 536

Wijen 585 696

Beras 696 828

Coklat 863 1026

Kacang tanah 890 1059

Jarak kepyar 1188 1413

Jarak Pagar 1590 1892

Apokat 2217 2638

Kelapa 2260 2689

Kelapa sawit 5000 5950

Sumber : Effendi (2004)

Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa tanaman jarak, kelapa dan kelapa sawit mengandung minyak yang tinggi yaitu diatas 1.600 liter tiap hektarnya. Ketiga tanaman tersebut sangat potensial untuk dikembangkan dan digunakan sebagai bahan baku biodiesel disamping memiliki kandungan minyak yang tinggi juga tersedia dalam jumlah yang cukup melimpah seperti minyak sawit dan minyak kelapa.

Biodiesel secara konvensional diproduksi melalui transesterifikasi minyak dengan alkohol rantai pendek dibantu dengan katalis homogen. Transesterifikasiadalah reaksi ester untuk menghasilkan ester baru yang mengalami pertukaranposisi asam lemak. Transesterifikasi minyak menjadi metil ester dilakukan baik dengan satutahap atau dua tahap proses, tergantung pada mutu

8

awal minyak. Minyak dengankandungan asam lemak bebas tinggi dapat lebih efisien dikonversi esternya melaluibeberapa tahap reaksi yang melibatkan katalis asam untuk mengesterifikasi asam lemak bebas yang dilanjutkan dengan transesterifikasi berkatalis basa yangmengkonversikan sisa

trigliserida (Canaki dan van Gerpen 2001). Namun jikaminyak mengandung asam lemak bebas yang rendah, transesterifikasi dapatdilakukan dengan satu tahap saja.

Minyak yang mengandung asam lemak bebas (ALB) yang cukup tinggi seperti minyak jarak sebaiknya menggunakan proses dua tahap dengan tujuan untuk menurunkan asam lemak bebasnya terlebih dahulu. Minyak jarak memiliki kandungan ALB sebesar 0,5-10 %. Kelapa sawit dengan mutu prima (SQ, Special Quality) seperti yang dihasilkan Malaysia mengandung asam lemak bebas (FFA, Free Fatty Acid) tidak lebih dari 2% pada saat pengapalan. Kualitas standar minyak kelapa sawit mengandung tidak lebih dari 5% FFA. Setelah pengolahan, kelapa sawit bermutu akan menghasilkan rendemen minyak 22,1-22,2% (tertinggi) dan kadar asam lemak bebas 1,7-2,1% (terendah).

Penggunaan metanol dalam reaksi transesterifikasi trigliserida lebih umum digunakan karena lebih murah untuk menghasilkan metil ester (biodiesel) dengan bantuan katalis, dan katalis yang biasa digunakan diantaranya adalah NaOH atau KOH. Proses reaksi transesterifikasi trigliserida atau minyak-lemak dengan jenis pelarut metanol atau etanol yang menghasilkan ester etil/metil asam-asam lemak atau biodiesel dan gliserin.

Gambar 2. Reaksi Transesterifikasi Trigliserida

Reaksi transesterifikasi dipengaruhi oleh faktor internal (bahan baku) dan faktor eksternal. Faktor internal adalah kondisi minyak itu sendiri adalah kandungan air, kandungan asam lemak bebas, dan kandungan zat terlarut maupun tidak terlarut yang dapat mempengaruhi reaksi. Faktor eksternal (proses) adalah kondisi yang bukan berasal dari minyak dan dapat mempengaruhi reaksi. Faktor eksternal diantaranya adalah suhu reaksi, waktu reaksi, kecepatan pengadukan, jenis dan konsentrasi katalis, dan jumlah rasio molar metanol terhadap minyak.

Reaksi transesterifikasi berlangsung sekitar 0,5-1 jam pada suhu 60 oC sehingga terbentuk dua lapisan. Lapisan atas adalah metil ester (biodiesel) dan lapisan bawah adalah gliserin (gliserol) sebagai hasil samping yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan sabun dan produk kosmetik untuk moistourising.

Peningkatan penggunan biodiesel akan memberikan lebih banyak keuntungan dibandingkan dengan penggunaan minyak nabati secara langsung sebagai bahan bakar. Biodiesel dari metil ester minyak nabati tidak mengandung senyawa organik volatil. Kandungan sulfur dari minyak nabati mendekati angka nol. Tidak adanya sulfur berarti penurunan hujan asam oleh emisi

R

1

C

O

OCH

2

R

2

C

O

OCH

R

3

C

O

OCH

2

+ 3 CH

3

OH

HOCH

2

HOCH

HOCH

2

3 R

C

O

OCH

3

+

trigliserida metanol gliserin metil ester

9

sulfat. Penurunan sulfur dalam campuran juga akan mengurangi tingkat korosif asam sulfat yang terkumpul pada mesin dalam satu rentang waktu tertentu. Berkurangnya sulfur dan aromatik yang karsinogenik (seperti benzena, toluena, dan xilena) dalam biodiesel juga berarti pembakaran campuran bahan bakar dengan gas akan mengurangi dampak pada kesehatan manusia dan lingkungan. Angka setana biodiesel yang tinggi (berkisar dari 49) adalah ukuran keuntungan lain untuk meningkatkan efisiensi pembakaran. Produksi global dari biodiesel ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Produksi Global dari Biodiesel di Seluruh Dunia

Negara Jumlah

tanaman

Jumlah kapasitas tahunan

Asal minyak

Austria 11 56.200-60.000 Minyak goreng bekas

Belgia 3 241.000 -

Cekoslowakia 17 42.500-45.000 -

Hongaria 17 18.880 -

Irlandia 1 5000 Minyak goreng bekas

Italia 9 779.000 Minyak biji bunga matahari

Nikaragua 1 - Minyak jarak pagar

Slovakia 10 50.500-51.500 -

Spanyol 1 500 -

Swedia 3 75.000 -

Switzerland 1 2000 -

Inggris 1 - -

Amerika 4 190.000 Minyak goreng bekas

Yugoslavia 2 5.000 -

Sumber :Srivasta, A. (1998)

Beberapa negara telah menetapkan standar mutu biodiesel. Penetapan standar biodiesel antara satu negara dengan negara lain sedikit berbeda. Standar ini disesuaikan dengan bahan baku, iklim dan kondisi masing-masing negara. Menurut Fajar (2001), standar kualitas biodiesel yang diinginkan adalah spesifikasi biodiesel yang mengacu standar nasional, seperti Pertamina atau standar internasional (Eropa, Amerika atau Jepang) dengan mengacu pada American Society for Testing and Material (ASTM).

Secara umum, parameter yang menjadi standar mutu biodiesel adalah densitas, nyala api, angka setana, viskositas kinetika, abu tersulfatkan, nilai kalori, bilangan iod, dan residu karbon (Hambali, et. al., 2006). Sedangkan menurut Badan Standardisasi Nasional Indonesia (tahun 2006) menetapkan 18 parameter yang disahkan dalam SNI 04-7182-2006 dan dapat dilihat pada Tabel 3.

10

Tabel 3. Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006)

Parameter dan satuannya Batas nilai Metode Uji

Massa jenis pada 40 oC, kg/m3 850 – 890 ASTM D 1298

Viskos. kinem. pd 40 oC, mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0 ASTM D 445

Angka setana min. 51 ASTM D 613

Titik nyala (mangkok tertutup), oC min. 100 ASTM D 93

Titik kabut, oC maks. 18 ASTM D 2500

Korosi bilah tembaga (3 jam, 50 oC) maks. no. 3 ASTM D 130 Residu karbon (%-b),

- dalam contoh asli

- dalam 10 % ampas distilasi

maks. 0,05 (maks. 0,3)

ASTM D 4530

Air dan sedimen, %-vol. maks. 0,05 ASTM D 2709

Temperatur distilasi 90 %, oC maks. 360 ASTM D 1160

Abu tersulfatkan, %-b maks. 0,02 ASTM D 874

Belerang, ppm-b (mg/kg) maks. 100 ASTM D 5453

Fosfor, ppm-b (mg/kg) maks. 10 FBI-A05-03

Angka asam, mg-KOH/g maks. 0,8 FBI-A01-03

Gliserol bebas, %-b maks. 0,02 FBI-A02-03

Gliserol total, %-b maks. 0,24 FBI-A02-03

Kadar ester alkil, %-b min. 96,5 FBI-A03-03

Angka iodium, %-b (g-I2/100 g) maks. 115 FBI-A04-03

Uji Halphen negatif FBI-A06-03

Sumber : Badan Standarisasi Nasional, 2006

Karakteristik yang dimiliki biodiesel ada kekurangan dan kelebihannya. Kekurangannya adalah nilai kalori lebih rendah dan viskositas atau kekentalan lebih tinggi dari pada solar. Sedangkan keuntungannya yaitu nilai bilangan setana yang tinggi berkisar 50-60, atom karbon per molekul dan flash point lebih tinggi dari pada solar. Keuntungan lainnya adalah biodiesel mengandung banyak oksigen (solar tidak memiliki oksigen) sehingga akan terjadi pembakaran sempurna di mesin diesel, akibatnya akan diperoleh hasil buangan yang bersih, tidak berbahaya,

low smoke number, dan biodegradable. Secara lebih rinci standar mutu biodiesel dengan petrodiesel dapat dilihat pada Tabel 4.

Modifikasi kimia justru paling mudah dilakukan mengubah karakteristik biodiesel menjadi bahan bakar yang memiliki berat molekulnya lebih kecil, kekentalan yang hampir sama dengan minyak diesel/solar dan mempunyai setana tinggi (Soerawijaya 2005). Secara teknis solar yang dicampur biodiesel akan meningkatkan angka setana hingga 64, sedangkan solar biasa memiliki angka setana 48 sedangkan pertamina DEX (Diesel Environment Extra) memiliki angka setana sebesar 53. Semakin tinggi angka setana semakin aman emisi gas buangnya.

11

Tabel 4. Standar Syarat Mutu Minyak Diesel Indonesia

Parameter dan satuannya

Jenis Minyak Diesel Mesin Putaran

Tinggi

Mesin Industri

Mesin Putaran Rendah dan

Sedang

Bilangan setana ≥ 40.0 ≥ 40.0 ≥ 30.0

Temperatur didih oC 288 288 – 338 -

Kekentalan pada 38oC, mm2/s 1.4 – 2.5 2.0 – 4.3 5.8 – 26.4

Titik nyala oC ≥ 38.0 ≥ 52.0 ≥ 38.0

Kadar Belerang, % berat ≤ 0.50 ≤ 0.50 ≤ 2.00

Kadar air dan sedimen, % volume ≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.50

Kadar abu, % berat ≤ 0.01 ≤ 0.01 ≤ 0.10

Rams bottom residu karbon dalam

10% residu destilasi, % massa ≤ 0.15 ≤ 0.35 -

Sumber: American Society for Testing and Material dalam Haryanto, 2000.

2.5

TEKNIK PENDUKUNG

2.5.1

Teknik Heuristik

Teknik heuristik adalah suatu cara mendekati suatu permasalahan yang kompleks ke dalam komponen-komponen yang lebih sederhana untuk mendapatkan hubungan-hubungan dalam permasalahan yang dikaji atau dengan kata lain yaitu berupa bentuk pemecahan masalah dengan menggunakan kecerdasan manusia dan ditulis dengan program komputer.

Eriyatno (1996) berpendapat bahwa teknik heuristik merupakan pengembangan dari operasi aritmatika dan matematika logika. Ciri-ciri teknik heuristik secara umum yaitu:

1. Adanya operasi aljabar, yaitu penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.

2. Adanya suatu perhitungan bertahap.

3. Mempunyai tahapan yang terbatas sehingga dapat dibuat algoritma komputernya.

Lebih lanjut lagi Eriyatno (1996) menyebutkan bahwa karakteristik teknik heuristik adalah:

a. Meringkas ruang lingkup keputusan sehingga proses pengambilan keputusan dapat dilakukan dengan cepat.

b. Banyak masalah yang kompleks, walaupun esensi permasalahan dapat diformulasikan secara sistematis.

c. Perencanaan kebijakan strategis manajemen demikian sulit dihitung dan sangat rumit sehingga tidak dapat ditangkap dengan model matematik.

Pada teknik heuristik, tidak ada suatu model yang baku sehingga setiap pemasalahan menggunakan teknik heuristik yang spesifik. Teknik heuristik tidak menjamin penyelesaian permasalahan yang optimal, tapi dapat memberikan pemecahan yang memuaskan bagi pengambil keputusan (Eriyatno, 1996).

12

2.5.2

Rule Based Expert System

Rule-based Expert Sistem adalah suatu program komputer yang dapat menganalisis informasi tertentu pada memori dengan menggunakan kumpulan rule atau aturan pada basis pengetahuan dan menggunakan inference engine sebagai pencarian informasi dengan tujuan memperoleh informasi baru. Sebuah Rule based Expert System terdiri dari empat modul utama, yaitu: Knowledge Base, Working Memory, Inference Engine, User Interface.

Gambar 3. Diagram Rule-based Expert Sistem

2.5.3

Pohon Keputusan

(Decision tree)

Decision tree merupakan salah satu metode klasifikasi pada Text Mining. Klasifikasi adalah proses menemukan kumpulan pola atau fungsi-fungsi yang mendeskripsikan dan memisahkan kelas data satu dengan lainnya, untuk dapat digunakan untuk memprediksi data yang belum memiliki kelas data tertentu (Jianwei Han 2001).

Decision tree adalah sebuah struktur pohon, dimana setiap node pohon merepresentasikan atribut yang telah diuji, setiap cabang merupakan suatu pembagian hasil uji, dan node daun (leaf) merepresentasikan kelompok kelas tertentu. Level node teratas dari sebuah decision tree adalah node akar (root) yang biasanya berupa atribut yang paling memiliki pengaruh terbesar pada suatu kelas tertentu. Pada umumnya decision tree melakukan strategi pencarian secara top-down untuk solusinya. Pada proses mengklasifikasi data yang tidak diketahui, nilai atribut akan diuji dengan cara melacak jalur dari node akar (root) sampai node akhir (daun) dan kemudian akan diprediksi kelas yang dimiliki oleh suatu data baru tertentu.

13

2.5.4

Personal Homepage Hypertext Preprocessor

(PHP)

Personal Homepage Hypertext Preprocessor (PHP) adalah bahsa skrip yang dapat ditanamkan atau disisipkan ke dalam HTML. PHP banyak dipakai untuk memprogram situs web dinamis. PHP dapat digunakan untuk membangun sebuah CMS (Aditya 2011). Versi pertama PHP dibuat oleh Ramus Lerdorf sekitar tahun 1995. Sekitar tahun 2000 akhir, munculah PHP 4 yang stabil. Pada prinsipnya, PHP berbeda dengan bahasa lain seperti CGI / Perl, atau bahasa scripting lain seperti JavaScript. Pada JavaScript, perintah dieksekusi dan bekerja pada komputer client.

PHP dirancang untuk dapat bekerja sama dengan data base server dan dibuat sedemikian rupa sehingga pembuatan dokumen HTML yang dapat mengakses database menjadi mudah. Tujuan dari bahasa scripting ini adalah untuk membuat aplikasi yang dibangun oleh PHP akan memberikan hasil pada web browser, tetapi prosesnya secara keseluruhan dijalankan oleh web server.

Pada prinsipnya, browser akan bekerja apabila ada permintaan dari client

menggunakan kode-kode PHP untuk mengirim permintaan ke server. Ketika menggunakan PHP sebagai server-side embedded script language, maka server akan melakukan hal-hal sebagai berikut :

1. Membaca permintaan dari client. 2. Mencari halaman di server.

3. Melakukan instruksi yang diberikan oleh PHP untuk melakuakn modifikasi halaman.

4. Mengirim kembali halaman tersebut kepada client melalui internet atau intranet. Rancangan dan konsep PHP sangat sederhana, cukup membuat sebuah HTML biasa dengan menambahkan kode-kode program yang diapit tanda <?..?>. Kelebihan PHP diantaranya bersifat open source (dapat diperoleh secara gratis), mudah dipelajari, mudah digunakan bersama kode HTML, dapat dijalankan oleh seluruh browser, dapat meningkatkan kecepatan dari script, mempunyai fleksibilitas yang tinggi, dan selalu mengikuti perkembangan teknologi.

2.6

PENELITIAN TERDAHULU

Agustian (2005), melakukan penelitian mengenai biodiesel dengan judul Sifat Fisiko Kimia Biodiesel Jarak Pagar (Jatropha curcas) suatu Sumber Energi Terbarukan. Dalam penelitiannya, minyak jarak pagar dikonversi menjadi biodiesel dengan menganalisis sifat-sifat fisik, kimia, dan bahan bakarnya dengan mengacu pada standar ASTM 121.

Indrajaya (2005), melakukan penelitian mengenai biodiesel dengan judul Optimasi Sintesis Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas) melalui Proses Esterifikasi-Transesterifikasi. Penelitian tersebut dilakukan untuk menentukan kondisi optimum pada konversi minyak jarak pagar menjadi metil ester asam lemaknya (metil ester) sehingga menghasilkan biodiesel dengan kualitas yang sesuai dengan standar perdagangan. Berdasarkan pengamatan pada penelitian tersebut, kondisi optimum reaksi esterifikasi dicapai pada penambahan methanol 10%, jumlah katalis sebanyak 1% dan waktu reaksi selama 120 menit, sedangkan kondisi optimum reaksi transesterifikasi dicapai pada penambahan methanol 10% dan waktu reaksi 30 menit.

Pura (2007), melakukan penelitian mengenai sistem penunjang keputusan untuk biodiesel dengan judul Sistem Penunjang Keputusan untuk Kelayakan Investasi Industri Bahan Bakar Biodiesel Berbahan Baku Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Penelitian ini disusun

14

sebagai pendukung untuk pengambilan keputusan investasi industri yang ditujukan bagi pengambil keputusan strategis seperti investor atau pimpinan puncak perusahaan untuk mengambil keputusan yang berkaitan dengan pendirian industri.

Elviyanti (2007), melakukan penelitian mengenai penentuan kualitas biodiesel dengan judul Desain Sistem Penentuan Kualitas Biodiesel Berbasis Minyak Nabati. Penelitian ini menghasilkan rancangan prototype dan pengambilan keputusan yang dibangun dengan menggunakan metode jaringan saraf tiruan (JST) dan sistem pakar untuk proses penalaran dan pengambilan keputusan dalam sistem penilaian kualitas biodiesel. Strategi Peningkatan kualitas biodiesel dibuat berdasarkan output sistem yang ditentukan dengan Analitical HierarchyProcess

(AHP).

Ambarita (2007), melakukan penelitian mengenai proses pengolahan biodiesel dengan judul Desain Proses Dua Tahap Esterifikasi-Transesterifikasi (estrans) pada Pembuatan Metil Ester (biodiesel) dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas. L). Dalam penelitian ini dijelaskan berbagai informasi mengenai pengaruh jenis katalis heterogen pada proses esterifikasi minyak jarak pagar terhadap penurunan bilangan asam, konsentrasi methanol pada metil ester hasil proses esterifikasi, konsentrasi katalis natrium hidroksida yang optimal pada metil ester hasil proses transesterifikasi , dan informasi mengenai karakterisik metil ester untuk biodiesel yang dihasilkan pada kondisi optimal proses produksinya.

Hendrawan (2008), melakukan penelitian mengenai sistem penunjang keputusan dengan judul Sistem Penunjang Keputusan Perumusan Strategi Pengembangan Agroindustri Biodiesel. Penelitian ini menghasilkan output berupa pemodelan sistem yang bertujuan untuk membantu para investor atau pelaku industri biodiesel mendapat gambaran dan informasi yang akurat tentang prospek pengolahan biodiesel serta menentukan strategi yang tepat untuk pengembangan agroindustri biodiesel.

Tabel 5. Resume Penelitian terdahulu

No.

Nama Pengarang dan Tahun

Terbit

Sitasi yang Terkait

SPK Rule base Karakteristik Bahan Baku

Pengolahan Biodiesel

Standar Mutu Biodiesel

1. Agustian, 2005 √ √

2. Indrajaya, 2005 √ √

3. Pura, 2007 √ √ √ √

4. Elviyanti, 2007 √ √ √ √ √

5. Ambarita, 2007 √

15

III.

METODOLOGI

3.1

KERANGKA PEMIKIRAN

Kelangkaan bahan bakar minyak yang sering terjadi akhir-akhir ini sudah seharusnya menjadi faktor pendorong bagi kita untuk mencari alternatif yang terbarukan (renewable). Salah satu cara yang dapat ditempuh adalah dengan mengolah beberapa komoditi pertanian seperti biji jarak pagar, kulit kelapa sawit, minyak jelantah serta kelapa menjadi bahan bakar nabati berupa biodiesel. Industri pengolahan biodiesel memiliki prospek yang baik, namun dalam perkembangannya untuk mencapai mutu sesuai standar memiliki kendala yang akan menghambat. Beberapa hal yang menghambat perkembangan industri pengolahan biodiesel ini dalam memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan adalah karakteristik bahan baku yang digunakan dan proses pengolahannya. Salah satu cara untuk menanggulanginya diperlukan suatu SPK yang dapat memberikan pertimbangan-pertimbangan yang akurat mengenai aspek-aspek terkait seperti, pengetahuan mengenai biodiesel itu sendiri, karakteristik bahan baku yang digunakan, proses pengolahan yang digunakan, uji mutu yang dilakukan, dan standar mutu yang ditetapkan.

Aspek pengetahuan mengenai biodiesel ini berkaitan dengan karakteristik bahan baku yang dapat digunakan untuk membuat biodiesel. Setelah mengetahui karakteristik bahan bakunya maka dapat pula diketahui proses pengolahan yang dapat dilakukan. Untuk membantu dalam pengujian mutu biodiesel maka prosedur kerja pengujian dan bahan-bahan yang digunakan perlu diinformasikan. Di dalam melakukan analisis kelayakan mutu ini yang menjadi perhatian utama adalah bahan baku yang digunakan, proses pengolahannya, dan mutu yang dihasilkan.

Dalam kegiatan perencanaan ini penggunaan perangkat lunak akan memberikan banyak kemudahan dalam pengambilan keputusan secara tepat, cepat, dan efisien sehingga dapat menghemat waktu dan biaya. Pengembangan suatu rekayasa SPK akan mampu membantu para pengambil keputusan (pengolah) dalam hal proses pengambilan keputusan.

Permasalahan yang menjadi kajian perancangan SPK ini merupakan suatu permasalahan yang kompleks karena melibatkan berbagai faktor terkait, baik terkontrol maupun tidak terkontrol. Oleh karena itu, suatu pendekatan sistem dibutuhkan untuk memecahkan permasalahan tersebut. Rekayasa sistem dimulai dengan analisis kebutuhan, formulasi permasalahan, identifikasi sistem, pemodelan sistem, pembuatan program komputer dan implementasi. Gambar 5 menunjukkan kerangka pemikiran SPK mutu biodiesel berbasis web.

16

Gambar 5. Kerangka Pemikiran Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel Berbasis Web

Mulai

Studi Pustaka

Analisis dan Penentuan Proses Pengolahan Biodiesel

Pemodelan Sistem

Implementasi Model

Verifikasi Model

Evaluasi Model Sesuai

Sesuai

Selesai

Program Komputer

Ya Tidak

Tidak

Kesimpulan dan Saran Analisis dan Penentuan Ketidaksesuaian

Mutu Biodiesel

Penentuan Perhitungan Kebutuhan Bahan Tambahan dalam Proses Pengolahan

Decision tree & Rule Based Expert Sistem

Perhitungan Aritmatika dan Rule Based Expert

Rule Based Expert System Penentuan Mutu Produk Biodiesel

Rule Based Expert System

17

3.2

PENDEKATAN SISTEM

Pada dasarnya pendekatan sistem adalah penerapan sistem ilmiah dan menajemen (Marimin 2004). Dengan cara ini, hendak diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi perilaku dan keberhasilan suatu organisasi atau sistem. Metode ilmiah dapat menghindarkan manajemen mengambil kesimpulan yang sederhana dan searah oleh suatu faktor-faktor yang mempengaruhi perilaku dan sistem dalam memberikan dasar untuk memahami penyebab ganda dari suatu masalah dalam kerangka sistem.

Pendekatan sistem merupakan suatu metodologi pemecahan masalah yang diawali dengan identifikasi serangkaian kebutuhan dan menghasilkan sistem operasi yang efektif. Langkah-langkah yang dilakukan yaitu analisis kebutuhan, formulasi masalah, serta identifikasi sistem. Tahapan analisis sistem dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Metodologi Pemecahan Masalah dengan Pendekatan Sistem (Manetsch dan Park, 1977)

Pendekatan sistem merupakan suatu metodologi pemecahan masalah yang memandang komponen-komponen yang terlibat dalam suatu masalah sebagai suatu komponen yang membangun sistem dari masalah tersebut. Pendekatan sistem terdiri dari analisis kebutuhan, formulasi permasalahan dan identifikasi sistem. Identifikasi sistem merupakan suatu rantai hubungan antara pernyataan dari kebutuhan-kebutuhan dengan pernyataan khusus dari masalah

Mulai

Analisis Kebutuhan

Formulasi Permasalahan

Pemodelan Sistem Identifikasi sistem

Memuaskan

Implementasi Verifikasi & Validasi

Memuaskan

Selesai Ya Tidak

18

yang harus dipecahkan untuk mencukupi kebutuhan tersebut. Identifikasi sistem bertujuan untuk memberikan gambaran terhadap sistem dan dikaji dalam bentuk diagram inputoutput (Marimin et al. 2009)

3.2.1

Analisis Kebutuhan

Analisis kebutuhan merupakan permulaan pengkajian dari suatu sistem. Analisis ini dinyatakan dalam kebutuhan-kebutuhan yang ada, kemudian dilakukan tahapan pengembangan terhadap kebutuhan-kebutuhan yang telah dideskripsikan. Analisis kebutuhan selalu menyangkut interaksi antara respon yang timbul dari seseorang pengambil keputusan terhadap jalannya sistem. Analisis ini dapat meliputi hasil survey, pendapat ahli, observasi lapang, dan sebagainya (Marimin 2004).

Komponen-komponen yang terdapat dalam sistem mempunyai kebutuhan yang berbeda sesuai dengan fungsi dan tujuannya. Dalam melakukan analisis kebutuhan ini, terlebih dahulu dinyatakan kebutuhan-kebutuhan yang ada, kemudian dilakukan tahap pengembangan terhadap kebutuhan-kebutuhan yang dideskripsikan. Identifikasi ini menyangkut interaksi antara respon yang timbul dari seorang pengambil keputusan terhadap jalannya sistem. Identifikasi ini dapat meliputi hasil survey, pendapat seorang ahli, diskusi, observasi lapang, dan lain-lain.

Analisis kebutuhan dari SPK Mutu Biodiesel Berbasis Web meliputi aktor dan kebutuhannya sebagai berikut :

a.Industri biodiesel

- Bahan baku yang dapat dijadikan biodiesel - Proses pengolahan yang dapat dilakukan

- Alternatif perlakuan terhadap proses maupun produk - Kebutuhan bahan tambahan

b.Lembaga penelitian

- Karakteristik bahan baku biodiesel - Standar mutu yang diperoleh dari produk

- Penyebab dan pengaruh terjadinya kagagalan produk c.Masyarakat

- Kualitas produk yang baik

3.2.2

Formulasi Permasalahan

Pembuatan SPK mutu biodiesel berbasis web ini memerlukan analisis mendalam terutama berhubungan dengan karakteristik bahan baku yang menentukan proses pengolahan paling tepat. Analisis tersebut bertujuan untuk mengurangi atau menghindari resiko kesalahan dan memutuskan sesuai atau tidaknya biodiesel yang dihasilkan dengan standar yang telah ditetapkan. Hasil analisis dapat dijadikan bahan pertimbangan bagi pengolah biodiesel untuk mengetahui keberhasilan terhadap produk biodiesel tersebut.

Permasalahan utama yang akan dihadapi dalam penentuan proses pengolahan dan standar mutu produk adalah sebagai berikut :

a. Karakteristik bahan baku yang digunakan untuk biodiesel beragam. b. Proses pengolahan biodiesel yang beragam.

c. Kebutuhan bahan tambahan.

19

Pemecahan masalah yang digunakan :

a. Mengumpulkan informasi mengenai jenis dan karakteristik bahan baku yang dapat digunakan untuk pembuatan biodiesel.

b. Mencari informasi mengenai berbagai macam proses pengolahan yang mudah dilakukan dan bahan-bahan tambahan yang dibutuhkan.

c. Mencari informasi mengenai standar mutu yang berlaku untuk biodiesel. d. Berdiskusi dengan pakar (ahli) megenai biodiesel

3.2.3

Identifikasi Sistem

Identifikasi sistem merupakan suatu rantai hubungan antara pernyataan dari kebutuhan-kebutuhan dengan pernyataan khusus dari masalah yang harus dipecahkan untuk mencukupi kebutuhan yang dijabarkan dalam bentuk diagram lingkar sebab-akibat dan diagram

input-output. Diagram lingkar sebab-akibat menunjukkan hubungan dua variabel yang masing-masing diukur dalam satu skala sumbu dari satu pasang sumbu. Diagram sebab-akibat tersebut disajikan pada Gambar 7.

Gambar 7. Diagram Lingkar Sebab-Akibat Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodesel Berbasis Web

Diagram Input-output menggambarkan skema identifikasi yang berdasarkan pada masukan dan keluaran dari model yang dikembangkan. Input terdiri dari input lingkungan dan

input yang berasal dari sistem, sedangkan output terdiri dari output yang dikehendaki dengan

output yang tidak dikehendaki, disajikan pada Gambar 8 diagram input-output untuk permasalahan yang dikaji.

Informasi akurat akan dibutuhkan dalam penyusunan sistem ini. Komponen-komponen input sangatlah penting karena akurasi informasi untuk tercapainya output yang dikehendaki harus dioptimalkan.

Karakteristik Bahan Baku

Proses Pengolahan Kebutuhan

Masyaraka

t _Mutu

Biodiesel

Distributo r Biodiesel

Harga Biodiesel

Industri Kecil Biodiesel

+

+

+

-

+

+

+

+

20

Gambar 8. Diagram input-output sistem penunjang keputusan mutu biodiesel berbasis web

3.3

TATA LAKSANA

3.3.1

Jenis dan Sumber Data

Jenis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder yang dapat berupa data kuantitatif maupun kualitatif. Data primer merupakan data yang didapat dari hasil wawancara langsung dengan orang yang ahli di bidang mutu biodiesel. Data sekunder diperoleh dari studi pustaka, data dari Surfactant and Bioenergy Research Center (SBRC), dan pihak-pihak yang terkait.

Model Penunjang

Keputusan Mutu

Biodiesel Berbasis

Web

Manajemen Pengendalian

Mutu Biodiesel

1. Badan Standarisasi

Nasional (BSN) 2. Kondisi Sosial 3. Kebutuhan Bahan Bakar

Input

Lingkungan

1. Penentuan Proses Pengolahan 2. Penentuan Kebutuhan Bahan

Tambahan

3. Kesesuaian mutu Biodiesel yang dihasilkan dengan SNI

4. Saran Terhadap Faktor penyebab biodiesel tidak sesuai spesifikasi

Output

Dikehendaki

1. Jenis Bahan Baku yang digunakan

2. Nilai dari Setiap Parameter 3. Perbedaan Prosedur Uji 4. Pemasukan Jumlah Bahan Baku

Input

Tak Terkendali

1. Nilai Karakteristik Bahan Baku 2. Nilai Jumlah Bahan Baku untuk Skala

Industri Kecil

3. Nilai setiap Parameter Mutu

Input

Terkendali

1. Kegagalan Penentuan Proses 2. Kesalahan Perhitungan Untuk

Bahan Tambahan

3. Kegagalan Penentuan Standar Biodiesel

4. Tidak Sesuainya Informasi yang diberikan

21

3.3.2

Metode Pengumpulan Data

a. Studi Pustaka

Studi pustaka merupakan bagian dari studi untuk melakukan pengumpulan dan analisa terhadap data sekunder dari pihak-pihak yang terkait seperti staf SBRC, majalah, buku-buku acuan, laporan-laporan hasil penelitian, jurnal, dan literatur lainnya mengenai biodiesel.

b. Observasi Lapang

Observasi dilakukan untuk mengidentifikasi serta mempelajari proses pengolahan dan cara pengujian biodiesel dari Surfactant and Bioenergy Research Center

(SBRC). c. Wawancara

Wawancara dilakukan dengan orang yang ahli dibidang biodiesel yaitu

- Dr. Ir. Tatang H. Soerawidjaja (Staf Pengajar Program Studi Teknik Kimia ITB)

- Prof. Dr. Ir. Ani Suryani, DEA (Staf Pengajar Departemen TIN, FATETA-IPB)

- Sri Widarwati, S.TP, M.Si (staf SBRC (Surfactant Bioenergy Research Center))

Wawancara dilakukan dalam penentuan kriteria bahan baku untuk proses pengolahan dan alternatif proses untuk biodiesel yang tidak memenuhi standar.

3.3.3

Metode pengolahan data

Metode pengolahan data dilakukan setelah data terkumpul pada tahap pengumpulan data. Metode pengolahan data yang dilakukan dengan menggunakan metode decision tree dan

rule base.

a. Penentuan Proses Pengolahan

Analisis penentuan proses pengolahan sangat berkaitan erat dengan karakteristik bahan baku. Untuk menentukan proses pengolahan paling tepat maka setiap sifat-sifat bahan baku dibuat kemungkinan-kemungkinan dengan menggunakan

decision tree yaitu dengan mengurutkan karateristik bahan baku dari atribut yang memiliki pengaruh paling besar, setelah mendapatkan hasil dari decision tree

kemudian dibuat rule atau aturan agar dapat diimplementasikan ke dalam sistem. Saran proses yang akan muncul nantinya merupakan hasil dari nilai karakteristik yang dimasukkan oleh pengguna. Untuk decision tree dapat dilihat pada Gambar 9 dan rule untuk model ini secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3. Berikut adalah beberapa contoh rule untuk model penentuan proses pengolahan :

- if (bilangan iod <= 115) and (kadar fosfor <= 10) and (ffa <= 2.5) and (k.a dan sedimen <= 0.05) and (viskositas <= 60) and (densitas <= 0.95) then proses satu tahap.

- if (bilangan iod <= 115) and (kadar fosfor <= 10) and (ffa > 2.5) and (k.a dan sedimen <= 0.05) and (viskositas <= 60) and (densitas <= 0.95) then proses dua tahap.

- if (bilangan iod <= 115) and (kadar fosfor <= 10) and (ffa <= 2.5) and (k.a dan sedimen <= 0.05) and (viskositas > 60) and (densitas <= 0.95) then proses satu tahap.

22

- if (bilangan iod <= 115) and (kadar fosfor > 10) and (ffa <= 2.5) and (k.a dan sedimen <= 0.05) and (viskositas <= 60) and (densitas <= 0.95) then

degumming proses satu tahap.

Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n < 0.05

FFA <2.5 Kadar Fosfor < 10 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n > 0.05

Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n < 0.05

FFA >2.5 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n > 0.05

Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n < 0.05

FFA <2.5 Kadar Fosfor > 10 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n > 0.05

Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n < 0.05

FFA >2.5 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Densita s < 0.95 Densita s > 0.95 Viskosi tas < 60 Viskosi tas > 60 K.A dan Sedime n > 0.05 Bilang

an Iod < 115

Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap

Proses Satu Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap

Degumming dengan Proses Satu Tahap

Degumming dengan Proses Satu Tahap

Degumming dengan Proses Satu Tahap Degumming dengan Proses Satu Tahap Degumming dengan Proses Satu Tahap

Degumming dengan Proses Satu Tahap Degumming dengan

Proses Satu Tahap Degumming dengan Proses Satu Tahap

Degumming dengan Proses Dua Tahap

Degumming dengan Proses Dua Tahap

Degumming dengan Proses Dua Tahap Degumming dengan

Proses Dua Tahap Degumming dengan

Proses Dua Tahap

Degumming dengan Proses Dua Tahap Degumming dengan

Proses Dua Tahap Degumming dengan

Proses Dua Tahap

23

b. Perhitungan Bahan Tambahan

Perhitungan kebutuhan bahan tambahan dalam proses pengolahan biodiesel berkaitan dengan jumlah minyak yang dimiliki oleh user dan jenis proses pengolahan yang terpilih. Untuk mendapatkan nilai yang dibutuhkan digunakan perhitungan aritmatika. Selain perhitungan aritmatika dibutuhkan juga rule dalam menentukannya karena perhitungan untuk setiap proses pengolahan berbeda. Rule

untuk perhitungan bahan tambahan adalah sebagai berikut :

- if (proses satu tahap) then (methanol 10-20 % v/v) and (katalis basa 0.5-1%b/v).

- if (proses dua tahap) then (alkohol/methanol 225% dari ffa bahan baku) and (katalis asam 5% dari ffa bahan baku).

- if (degumming dengan proses bahan baku) then (asam fosfat 20% sebanyak 0.4% (v/v)) and (penambahan air 3% v/v) and (methanol 10-20 % v/v) and (katalis basa 0.5-1%b/v).

- if (degumming dengan proses dua tahap) then (asam fosfat 20% sebanyak 0.4% (v/v)) and (penambahan air 3% v/v) and (alkohol/methanol 225% dari ffa bahan baku) and (katalis asam 5% dari ffa bahan baku).

c. Penentuan Mutu Produk Biodiesel

Untuk menentukan mutu produk biodiesel apakah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI), maka digunakan teknik rule base. Jika tidak sesuai dengan standar maka nilai yang dimasukkan oleh pengguna tersebut akan diberi alternatif

re-process. Rule untuk model ini selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3. berikut adalah contoh rule tersebut :

- if (massa jenis >890) and (massa jenis <= 850) then (tidak sesuai dengan standar)

- if (massa jenis <= 890) and (massa jenis > 850) then (sesuai dengan standar) - if (angka setana <= 51) then (tidak sesuai dengan standar)

- if (angka setana > 51) then (sesuai dengan standar)

- if (kadar ester alkil <= 96.5) then (tidak sesuai dengan standar) - if (kadar ester alkil > 96.5) then (sesuai dengan standar)

d. Analisis Penyebab Ketidaksesuaian Mutu dengan SNI pada Biodiesel

Analisis ini menggunakan rule base yaitu membuat aturan-aturan dari setiap parameter yang ada di dalam SNI kemudian memberikan penyebab terjadinya, alternatif yang dapat dilakukan, dan pengaruhnya terhadap mesin. Rule untuk model ini secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3. Berikut adalah beberapa contoh rule untuk model ini :

- if (massa jenis >890) then (nilai densitas akan mempengaruhi nilai pembakaran (heating value) dan konsumsi bahan bakar) and (masih berbentuk minyak (tidak terkonversi dengan baik dalam biodiesel)) and (dilakukan re-transesterifikasi (re-process) dengan jumlah methanol dan katalis basa setengah dari jumlah awal).

- if (jika viskositas <= 2.3) then (viskositas kinematik berpengaruh terhadap atomisasi bahan bakar, kesempurnaan pembakaran, injeksi bahan bakar, dan umum digunakan sebagai indikator kualitas biodiesel selama penyimpanan.) and (terjadi kontaminasi metanol) and (dilakukan proses recovery methanol).

24

3.3.4

Pengembangan Sistem

Setelah permasalahan dan informasi teridentifikasi dirancang kemudian dilanjutkan dengan tahap persiapan meliputi pengumpulan data melalui studi pustaka, observasi, dan diskusi serta tahap pengolahan dan analisis data. Sementara, tahap pengembangan dilakukan dengan mengembangkan sistem manajemen basis data dan sistem manajemen basis model yang dihubungkan dengan sistem pengolahan terpusat dan sistem manajemen basis dialog yang mempermudah komunikasi antara pengguna dan komputer.

a. Analisis Sistem

Tahapan analisis sistem, bertujuan untuk menetapkan berbagai dasar sistem dan keperluan serta menjadi landasan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem. Pada tahap analisis sistem juga dilakukan penentuan ruang lingkup yang bertujuan untuk menentukan batasan-batasan, asumsi-asumsi dan ruang lingkup permasalahan yang akan diimplementasikan ke dalam sistem penunjang keputusan.

b. Desain Sistem

Tahap desain sistem bertujuan untuk merancang dan mendesain sistem sesuai dengan hasil analisis sistem. Tahap desain sistem didasarkan atas sistem yang dikaji meliputi tahap perancangan sistem basis model, sistem pengolahan data, sistem basis pengetahuan, sistem pengolah terpusat dan sistem dialognya.

c. Pengembangan dan Implementasi Sistem

Tahap selanjutnya adalah tahap pengembangan implementasi yang meliputi kegiatan tranformasi desain ke dalam sistem dan pembuatan perangkat lunak yang meliputi analisis program, perancangan program dan pengkodean program. Tahap implementasi sistem mencakup kegiatan pembuatan perangkat lunak dan apabila program telah selesai, maka selanjutnya dilakukan proses pelacakan kesalahan (debugging) dan pengujian program. Akhirnya, pada tahap ini akan diperoleh pemodelan Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel Berbasis Web. Pengembangan sistem ini menggunakan XAMPP 2.5 (Apache 2007) dan pengembangan basis datanya menggunakan My SQL (Oracle 2010).

d. Verifikasi dan Validasi

Proses verifikasi dilakukan selama pembuatan dan setelah selesai. Tahapan verifikasi merupakan tahapan yang berfungsi untuk mengetahui apakah program/model yang telah dibuat berhasil menghasilkan output yang diinginkan. Tahapan yang dilakukan adalah pengujian dan pelacakan kesalahan sistem (testing and debuging).Pada tahap ini dilakukan perbandingan hasil perhitungan program dengan aplikasi QBioDSS yang dilakukan dengan perangkat lunak Ms. Excel 2007. Tahap validasi dilakukan dengan tujuan menetukan tingkat keakuratan model yang dibuat dibandingkan dengan dunia nyata. Teknik validasi yang digunakan adalah teknik face validity.

25

VI.

PEMODELAN SISTEM

4.1

KONFIGURASI SISTEM

Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel Berbasis Web dirancang sebagai alat bantu yang bermanfaat dalam pengambilan keputusan untuk meningkatkan standar mutu biodiesel yang diproduksi oleh industri kecil yang dapat diakses melalui web. Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel ini dirancang menjadi suatu halaman situs yang diberi nama QBioDSS. Sistem Penunjang Keputusan ini terdiri dari empat model, yaitu :

1. Model Penentuan Proses Pengolahan Biodiesel

2. Model Perhitungan Kebutuhan Bahan Tambahan untuk Proses Pengolahan Biodiesel 3. Model Penentuan Mutu Produk Biodiesel

4. Model Analisis Penyebab Ketidaksesuaian Mutu dengan SNI pada Biodiesel

Konfigurasi model QBioDSS terdiri dari Sistem Manajemen Basis Data, Sistem Manajemen Basis Pengetahuan, Sistem Manajemen Basis Model yang dihubungkan dengan Sistem Pengolahan Terpusat. Kemudian dengan adanya Sistem Manajemen Dialog akan memudahkan komunikasi antara pengguna (user) dengan komputer yang bersifat interaktif melalui antar muka pengguna (user interface) yang bersifat user friendly.

Sistem Pengolahan Terpusat merupakan bagian sistem yang bertujuan mengorganisasikan dan mengendalikan seluruh komponen sistem, serta memungkinkan sistem berinteraksi secara dua arah dengan sistem lainnya. Sistem pengolahan terpusat QBioDSS divisualisasikan dalam bentuk menu utama yang terdiri dari Basis Data Statis, Basis Data Dinamis, Basis Pengetahuan dan Basis Model. Sistem Manajemen Dialog merupakan bagian dari sistem yang memungkinkan pengguna dengan mudah berinteraksi dengan sistem. Sistem Manajemen Dialog dalam Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel Berbasis Web menyediakan fasilitas interaktif antara model dengan pengguna dalam proses pengambilan keputusan. Sistem Manajemen Basis Data merupakan bagian yang memberikan fasilitas pengolahan data, yaitu mengendalikan dan memanipulasi data yang tersimpan. Proses tersebut diantaranya input data, ubah data, dan hapus data. Sistem Manajemen Basis Model merupakan bagian yang memberikan fasilitas pengelolaan model untuk perhitungan dalam proses pengambilan keputusan. Sistem Manajemen Basis Pengetahuan merupakan bagian yang memberikan fasilitas pengetahuan baik dari pakar maupun pustaka. Konfigurasi SPK dalam sistem QBioDSS dapat dilihat pada Gambar 10.

Halaman situs ini dirancang dengan menggunakan PHP. Manajemen Basis Data Statis dirancang dengan menggunakan HTML (Hyper Text Markup Language) dan dibuka oleh Mozilla Firefox atau Web Browser lainnya yang diintegrasikan pada program utama. Manajemen Basis Data Dinamis dirancang dengan menggunakan My SQL dan bahasa pemrograman PHP. Sistem Manajemen Dialog Dirancang dengan menggunakan paint dan notepad++.

26

Gambar 10. Konfigurasi Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel

4.2

KEBUTUHAN FUNGSIONAL (

FUNCTIONAL REQUIREMENTS

)

Sistem penunjang keputusan ini memiliki lima aspek dasar informasi yang selanjutnya akan menjadi output yang dihasilkan. Lima aspek penting dalam Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel adalah penentuan proses pengolahan biodiesel, penentuan jumlah kebutuhan bahan tambahan, penentuan kesesuaian standar mutu biodiesel, saran terhadap ketidaksesuaian mutu dengan SNI, dan update (admin).

SISTEM MANAJEMEN DIALOG

SISTEM PENGOLAHAN TERPUSAT PENGGUNA

FASILITAS PENJELASAN

MEKANISME INFERENSI

SISTEM MANAJEMEN BASIS PENGETAHUAN

(SISTEM AHLI)

ANALISA KARAKTERISTIK MUTU BAHAN BAKU

BIODIESEL

ANALISA FAKTOR PENYEBAB TIDAK SESUAI SPESIFIKASI

SISTEM MANAJEMEN BASIS DATA

DATA PROFIL BIODIESEL

DATA PROFIL BAHAN BAKU

DATA PROSES PRODUKSI BIODIESEL

DATA MUTU BIODIESEL DAN MINYAK BAKAR LAIN

DATA PERALATAN PRODUKSI BIODIESEL

DATA PROSEDUR ANALISIS MUTU

DATA FAKTOR PENYEBAB TIDAK LOLOS SPESIFIKASI

SISTEM MANAJEMEN BASIS MODEL

SUB MODEL PENENTUAN PROSES PENGOLAHAN BIODIESEL

SUB MODEL PERHITUNGAN BAHAN TAMBAHAN DALAM PROSES

PENGOLAHAN

SUB MODEL ANALISIS PENYEBAB KETIDAK SESUAIAN MUTU DENGAN

SNI PADA BIODIESEL

SUB MODEL PENENTUAN MUTU PRODUK BIODIESEL

27

Penentuan proses pengolahan biodiesel merupakan hasil pohon keputusan berdasarkan data karakteristik bahan baku yang dimiliki. Alternatif proses yang disediakan terdiri dari empat proses yaitu proses satu tahap, proses dua tahap, proses degumming dengan satu tahap, proses

degumming dengan dua tahap. Penentuan jumlah kebutuhan bahan tambahan merupakan hasil perhitungan kebutuhan bahan tambahan pada proses pengolahan terpilih sesuai dengan jumlah bahan baku yang dimiliki. Penentuan kesesuaian standar merupakan hasil dari nilai-nilai parameter standar mutu biodiesel yang dimasukkan oleh pengguna yang berupa informasi apakah biodiesel yang diolah sesuai dengan SNI atau tidak. Jika tidak sesuai dengan mutu maka akan ada saran terhadap produk biodiesel tersebut untuk di re-process atau diberi tambahan aditif. Update

merupakan suatu fungsi yang hanya bisa diakses oleh admin. Pada fungsi ini, admin mengakses dengan cara memasukkan password yang telah dibuat sebelumnya. Pada fungsi update perubahan pada basis data dapat dilakukan. Pada fungsi ini dapat dilakukan penambahan, delete, dan edit baik pada field basis data maupun pada basis data tersebut.

Dalam pembuatan sistem penunjang keputusan mutu biodiesel, dibutuhkan analisis kebutuhan fungsional yang terdiri atas lima perangkat yaitu hardware, software, brainware, netware, dan organoware. Perangkat yang pertama yaitu hardware, dalam hardware untuk menentukan sistem penunjang keputusan digunakan komputer (dengan jenis apapun selama mendukung pengoperasian software) dengan spesifikasi minimum Pentium III dan RAM 128 MB (untuk user dan admin), Hard Disk 80 GB, printer multifungsi yang dapat digunakan untuk scan, print, dan fotocopy, keyboard dan mouse standar. User memiliki kepentingan untuk mendapatkan

output yang diinginkan dengan memasukkan data yang diminta sistem dan diketahui oleh user. Kebutuhan untuk brainware digunakan user dan admin, masing-masing memiliki keperluan dan fungsi yang berbeda terhadap sistem ini. Pada brainware ini data akan dimasukkan ke dalam program yaitu software PHP yang kemudian akan diolah oleh programmer. Untuk organoware

yang dibutuhkan di dalamnya yaitu pohon keputusan (decision tree). Perangkat selanjutnya yaitu

Netware. Dalam Netware yang dibutuhkan di dalamnya yaitu wireless dan Local Area Network

(LAN)

Perangkat selanjutnya adalah software. Software- software yang digunakan untuk sistem ini terdiri dari freeware dan open source (PHP (XAMPP), notepad ++, web browser seperti Mozilla firefox, internet explorer, dan google chrome). Selain itu, digunakan juga licence software seperti Sybase power designer, Microsoft visio, Windows 7dan Microsoft Office.

Microsoft visio digunakan untuk memasukkan data yang akan digunakan untuk membuat DFD, pohon keputusan, ER-Diagram (CDM) dan PDM. Windows 7 merupakan sistem operasi yang umum digunakan sebagai wadah untuk software yang digunakan. XAMPP merupakan software

yang digunakan untuk membuat program dengan memasukkan input data dalam sistem penunjang mutu biodiesel. Microsoft Office digunakan untuk menyimpan sumber data dan data yang sudah diproses. Analisis kebutuhan fungsional dapat dilihat pada Tabel 4.

Pada Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel digunakan metode decision tree

untuk mengambil keputusan dalam menentukan proses pengolahan paling tepat sesuai dengan karakteristik bahan baku. Sumber informasi didapatkan dari Surfactant and Bioenergy Research Center (SBRC), diskusi dengan ahli, dan studi pustaka. Data yang didapatkan dari SBRC diletakkan pada tabel CRUD dan diletakkan pada bais data yang sesuai dengan yang dibutuhkan oleh sistem penunjang keputusan ini.

28

Tabel 6. Analisis Kebutuhan Fungsional

Hardware Software Brainware Organoware Netware

komputer (dengan jenis apapun selama mendukung pengoperasian software)

Sybase Manager

Spaces

Decision tree Wireless

Minimum 128 MB Windows 7 Entry Data DFD Local Area

Network (LAN)

HD 80 GB XAMPP

(PHP)

Programmer ER-Diagram (CDM) Printer multifungsi untuk

scan, print, dan fotokopi

Microsoft Office

Rule Base Keyboard dan mouse

standar

PDM

4.3

KEBUTUHAN PROSES (

PROCESS REQUIREMENT

)

Pemodelan QBioDSS dilakukan dengan pendekatan berarah fungsi yang terdiri atas pembuatan diagram aliran data atau data flow diagram (DFD). DFD memperlihatkan hubungan fungsional dari nilai yang dihitung oleh sistem termasuk nilai input, nilai output, serta tempat penyimpanan internal. Diagram aliran data adalah gambaran grafis yang memperlihatkan aliran data dari sumbernya dalam objek kemudian melewati suatu proses yang mentransformasinya ke tujuan lain. Diagram aliran data terdiri atas empat unsur, yaitu proses, aliran data, entitas, dan

data store (Nugroho 2002). Proses adalah sesuatu yang melakukan transformasi terhadap data. Setiap proses harus memiliki sedikitnya satu masukkan (input) dan satu keluaran (output) aliran data. Sebuah aliran data juga digunakan untuk menunjukan pembuatan, pembacaan, penghapusan, serta pemutakhiran data pada sebuah berkas atau basis data (Whitten 2004). Aliran data berguna untuk menghubungkan keluaran dari suatu objek atau proses yang terjadi pada suatu masukkan. Entitas adalah objek aktif yang mengendalikan aliran data dengan memproduksi atau mengkonsumsi data. Data store adalah objek pasif dalam diagram aliran data yang menyimpan data untuk penggunaan lebih lanjut. DFD dapat dibuat dalam program aplikasi (software) salah satunya dengan Microsoft Visio.

Sistem penunjang keputusan ini terdiri atas suatu global dan proses-proses lebih detail yang menyusun proses gobal tersebut. Penggambaran dari proses global sistem akan menghasilkan diagram konteks atau DFD level 0, sedangkan analisa dari proses lebih detail yang menyusun diagram konteks tersebut akan mengahasilkan DFD level 1 dan seterusnya. Diagram alir data level 0 pada sistem ini dibutuhkan 3 input yaitu nilai parameter mutu biodiesel, nilai karakteristik bahan baku, dan jumlah bahan baku. Nilai-nilai yang dimasukkan tersebut akan menghasilkan keluaran jenis proses pengolahan, kebutuhan bahan tambahan dalam proses, penentuan mutu produk biodiesel, dan saran terhadap ketidaksesuaian mutu dengan standar. Pada diagram alir data level 1 menjelaskan proses yang terjadi di dalam sistem dan basis data apa saja yang digunakan. Masukkan data sistem yang berasal dari SBRC dan studi pustaka. Entitas SBRC, diskusi dengan ahli, dan pustaka memberikan masukkan kepada sistem berupa data karakteristik bahan baku, proses pengolahan, analisis mutu, dan nilai kebutuhan bahan tambahan. Untuk DFD level 0 dapat dilihat pada Gambar 11 dan untuk DFD level 1 dapat dilihat pada Gambar 12.

29

User Admin

Data Update

Ubah Password Sistem Penunjang

Keputusan Mutu Biodiesel (QBioDSS) Nilai Karakteristik Bahan Baku

Proses Pengoalahan Sesuai Karakteristik Bahan Baku Nilai Parameter Mutu Biodiesel

Penentuan Mutu produk Biodiesel Jumlah Bahan Baku

Kebutuhan Proses

Saran terhadap Ketidaksesuaian Bahan dan Produk

Gambar 11. Diagram alir data level 0

Pengguna Penentuan Proses Pengolahan Input Nilai Lihat alternatif

db nilai karakteristik bahan baku dan proses pengolahan Ambil data Ubah informasi proses pengolahan Administrator Isi data Ubah informasi Pengguna Perhitungan Bahan Tambahan Input Nilai Hasil operasi aritmatika

db nilai bahan tambahan Operasi aritmatika Ubah informasi bahan tambahan pada proses Isi data Ubah informasi Pengguna Penentuan Mutu Produk Biodiesel Input Nilai

db alternatif proses dan standar mutu minyak bakar

lain Ambil data Ubah informasi Isi data Ubah informasi

db SNI biodiesel

Isi data Ambil data Ambil data Sesuai standar atau alternatif standar mutu mimyak lain /

re-process Ubah Password db admin Ubah password Isi password

30

4.4

ENTITY RELATIONSHIP DIAGRAM

(ERD)

Model Entity Relationship adalah suatu penyajian data dengan menggunakan Entity Relationship. Ada dua model data, yaitu : Entity Relationship Diagram (ERD) dan model relasional. Keduanya menyediakan cara untuk mendeskripsikan perancangan basis data pada peringkat logika. ER-Diagram untuk sistem penunjang keputusan mutu biodiesel dapat dilihat pada Gambar 13.

• Model ERD atau Conceptual Data Model (CDM) : model yang dibuat berdasarkan anggapan bahwa dunia nyata terdiri dari koleksi obyek-obyek dasar yang dinamakan entitas (entity) serta hubungan (relationship) antara entitas-entitas itu.

• Model Relasional atau Physical Data Model (PDM) : model yang menggunakan sejumlah tabel untuk menggambarkan data serta hubungan antara data-data tersebut. Setiap tabel mempunyai sejumlah kolom di mana setiap kolom memiliki nama yang unik.

Entity adalah obyek yang dapat dibedakan dalam dunia nyata. Sedangkan entity set

adalah kumpulan dari entity yang sejenis yang dapat berupa obyek secara fisik (contoh : rumah, kendaraan, dan peralatan) dan obyek secara konsep (contoh: pekerjaan, perusahaan, dan rencana). ERD untuk memodelkan struktur data dan hubungan antar data, untuk menggambarkannya digunakan beberapa notasi dan simbol. Pada dasarnya ada tiga simbol yang digunakan, yaitu :

• Entitas

Entitas merupakan objek yang mewakili sesuatu yang nyata dan dapat dibedakan dari sesuatu yang lain. Simbol dari entitasini biasanya digambarkan dengan persegi panjang.

• Atribut

Setiap entitas pasti mempunyai elemen yang disebut atribut yang berfungsi untuk mendeskripsikan karakteristik dari entitas tersebut. Isi dari atribut mempunyai sesuatu yang dapat mengidentifikasi isi elemen satu dengan yang lain. Gambar atributdiwakili oleh simbol elips.

• Hubungan / Relasi

Relationship merupakan hubungan yang terjadi antar satu entitas atau lebih yang dinotasikan dengan diamond. Hubungan antara sejumlah entitas yang berasal dari himpunan entitas yang berbeda. Relasi yang terjadi diantara dua himpunan entitas (misalnya A dan B) dalam satu basis datayaitu :

- Satu ke satu (One to one)

Hubungan relasi satu ke satu yaitu setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B. - Satu ke banyak (One to many)

Setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, tetapi setiap entitas pada entitas B dapat berhubungan dengan satu entitas pada himpunan entitas A.

- Banyak ke banyak (Many to many)

Setiap banyak entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas B.

31

Gambar 13. ER-Diagram (CDM) untuk Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel Keterangan :

: tabel entitas dengan atributnya

:setiap satu objek A berelasi dengan banyak objek : setiap banyak objek A berelasi dengan banyak objek B

4.5

PHYSICAL DATA MODEL

( PDM)

Physical data model merupakan konsumsi computer specialist yang mencakup detil penyimpanan data di komputer. Pada konsep ini data direpresentasikan dalam bentuk record format, record ordering dan acces path. Dimana acces path adalah suatu struktur pencarian sehingga pencarian record dalam basis data diharapakan bisa efisien. Model Relasional atau

Physical Data Model (PDM) adalah model yang menggunakan sejumlah tabel untuk menggambarkan data serta hubungan antara data-data tersebut. Setiap tabel mempunyai sejumlah kolom di mana setiap kolom memiliki nama yang unik.

Pada Physical Data Model (PDM) Sistem Penunjang Keputusan Mutu Biodiesel ini, terlihat alur hubungan antara entitas–entitas yang ada. Hubungan-hubungan tersebut dapat menunjukkan model penentuan keputusan proses untuk mutu biodiesel. PDM untuk sistem ini dapat dilihat pada Gambar 14.

A

B

93

Terjadi kontaminasi Dilakukan pencucian ulang

kemudian dilakukan pengeringan

Terjadi kontaminasi metanol Dilakukan proses recovery

metanol

S03 Angka setana min 51

Jenis bahan baku yang digunakan

Parameter angka setana akan mengukur karakteristik pembakaran bahan bakar yang dilakukan pada kondisi standar, dengan standarisasi menggunakan n-centane yang memiliki Cetane Number (CN) 100 dan alpha-methyl-naphthalane yang memiliki CN = 0. Angka setana merupakan ukuran kualitas pengapian atau penyalaan bahan bakar. Angka setana inilah yang sangat terlihat perubahannya dari minyak nabati menjadi produk biodiesel. Bahan bakar dengan angka setana rendah akan menunjukkan peningkatan emisi karena proses pembakaran yang tidak sempurna.

Dilakukan blending dengan minyak nabati atau biodiesel yang memiliki angka setana lebih tinggi

S04 Titik nyala (mangkok

tertutup), oC min 100

Terjadi kontaminasi metanol titik nyala ini digunakan untuk memastikan ketidakberadaan senyawa-senyawa mudah terbakar dalam bahan bakar, khususnya metanol yang cukup berbahaya karena titik nyala yang rendah dan nyala api yang tidak terlihat.

Dilakukan proses recovery metanol

S05 Titik kabut, oC maks 18

Jenis bahan baku yang digunakan

Titik kabut adalah suatu minyak mulai keruh bagaikan berkabut, tidak lai jernih pada saat didinginkan. Jika temperatur diturunkan lebih lanjut akan didapat titik tuang. Temperatur ini adalah titik temperatur terendah yang menunjukkan mulai terbentuknya Kristal parafin yang dapat menyumbat saluran bakar.

Dilakukan blending dengan minyak nabati atau biodiesel yang memiliki titk kabut lebih

rendah, winterisasi, atau penambahan aditif.

S06 Korosi bilah tembaga (3

jam, 50 oC) maks no. 3

Mengandung sulfur dan asam lemak bebas yang tingggi

Merupakan pengujian untuk mendeteksi tingkat korosi bahan bakar terhadap tembaga. Warna dan bercak/noda pada plat dianalisa dengan membandingkan dengan standar korosi tembaga ASTM yang ada. Sifat korosi disebabkan oleh senyawa sulfur atau asam bebas. Umumnya biodiesel menghasilkan tingkat korosi bagus (No.1) karena kandungan sulfur yang rendah.

Dilakukan re-transesterifikasi dengan jumlah metanol dan

katalis basa setengah dari jumlah awal atau penetralan

94

S07 Residu karbon (%-b) maks 0,05

Terdapat kontaminasi seperti sabun, asam lemak bebas, senyawa gliserida, katalis

Kadar residu karbon menunjukkan tendensi pembentukan jelaga. Tingkatan residu karbon tergantung pada jumlah asam lemak bebas, jumlah gliserida, dan jumlah logam alkali sebagai katalis yang sudah berbentuk sabun. Kadar residu karbon harus kecil karena fraksi hidrokarbon ini akan menyebabkan penumpukan residu karbon dalam ruang pembakaran. Akibatnya, kinerja mesin akan berkurang. Pada temperatur tinggi deposit karbon dapat membara sehingga akan menaikkan temperatur silinder pembakaran.

Dilakukan pencucian ulang atau filtrasi produk.

S08 Air dan sedimen, %-vol. maks 0,05

Produk (biodiesel) tidak di filtrasi terlebih dahulu

Air dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan dapat menyebabkan sumbatan filter dan aliran bahan bakar pada mesin. Air berasosiasi dengan reaksi hidrolisis ester asam lemak membentuk asam lemak bebas dan dapat menyebabkan penyumbatan pada filter dan korosi logam kromium dan seng pada injektor. Air mempersulit proses pencampuran biodiesel dengan diesel.

Dilakukan filtrasi ulang

Pengeringan tidak sempurna Dilakukan pengeringan ulang

S09 Temperatur distilasi 90 %,

oC maks 360

terdapat kontaminasi seperti logam, sabun, katalis

Uji ini mengukur pada suhu maksimum berapakah sampel biodiesel akan teruapkan secara sempurna. Hal ini berkaitan dengan batasan suhu maksimal pada ruang bakar mesin sehingga bahan bakar bisa teruapkan dan terbakar.

dilakukan filtrasi atau dilakukan distilasi biodiesel

95

S10 Abu tersulfatkan, %-b maks 0,02

Terdapat kontaminasi seperti katalis atau logam

Kandungan abu tersulfatkan merupakan ukuran konsentrasi senyawa-senyawa mengandung logam yang ada dalam bahan bakar. Abu digambarkan sebagai kontaminan inorganik seperti residu katalis yang masih terdapat dalam sampel biodiesel. Komponen ini dapat mengalami oksidasi selama proses pembakaran membentuk debu dan dapat membentuk deposit dalam mesin.

Dilakukan filtrasi

Residu karbon tinggi Dilakukan filtrasi atau

Dilakukan distilasi biodiesel

S11 Belerang, ppm-b (mg/kg) maks 100

Umumnya minyak nabati memiliki kandungan sulfur yang rendah

Sulfur berkaitan erat dengan dampak negatif terhadap lingkungan karena emisi sulfur berbahaya bagi kesehatam manusia. Kandungan sulfur yang tinggi pada bahan bakar menyebabkan pelicinan/pelumasan mesin yang lebih besar dan secara khusus akan mempersingkat umur pakai katalitik oksidasi converter

Umumnya minyak nabati memiliki kandungan sulfur yang rendah

S12 Fosfor, ppm-b (mg/kg) maks 10

Jenis bahan baku yang digunakan

Kandungan fosfor pada biodiesel biasanya berasal dari fosfolipid dalam bahan baku atau dari penambahan asam fosfat dalam proses produksi. Kandungan fosfor yang tinggi pada bahan bakar dapat menyebabkan peningkatan emisi. Fosfor dapat merusak catalytic converter yang digunakan dalam kontrol emisi yang umum digunakan pada kendaraan diesel.

96

S13 Angka asam, mg-KOH/g maks 0,8

Proses esterifikasi tidak berhasil

Bilangan asam digunakan untuk mengukur jumlah asam-asam mineral dan asam lemak bebas yang terkandung di dalam biodiesel. Nilai ini dinyatakan dengan jumlah mg KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan 1 g sampel biodiesel.

Keasaman yang tinggi dari sampel biodiesel/bahan bakar dihubungkan dengan tingkat korosi dan pembentukan deposit pada mesin. Bilangan asam merupakan parameter penting terutama untuk bahan baku minyak dengan keasaman yang tinggi seperti minyak jelantah.

Dilakukan re-transesterifikasi dengan jumlah metanol dan katalis basa setengah dari jumlah awal

Jenis baha baku yang digunakan

Dilakukan blending dengan bahan yang memiliki angka asam lebih rendah.

Terdapat kandungan air yang tinggi

Dilakukan pencucian den pengeringan

S14 Gliserol bebas, %-b maks 0,02

Kontaminasi gliserol karena pemurnian yang tidak sempurna

Dilakukan pencucian ulang dan pengeringan

S15 Gliserol total, %-b maks 0,24

Terjadi kontaminasi atau proses tidak transesterifikasi tidak berhasil

Gliserol total adalah jumlah dari gliserol terikat dan bebas. Total gliserol yang melebihi batas menunjukkan tingkat konversi pembentukan ester yang rendah dan dapat

menyebabkan pembentukan deposit pada sistem bahan bakar. Selain dipengaruhi oleh proses konversi kandungan gliserol juga sangat tergantung pada proses pemurnian biodiesel yang dilakukan.

Dilakukan re-proses untuk gliserol terikat sedangkan untuk gliserol bebas dilakukan pencucian ulang

S16 Kadar ester alkil, %-b min 96.5

Kadar ester alkil merupakan parameter kemurnian biodiesel yang juga indikasi keberhasilan reaksi esterifikasi dan atau transesterifikasi. Kadar ester alkil yang tinggi menunjukkan rendahnya komponen pengotor dalam sampel.

Dilakukan pemeriksaan ulang terhadap kadar gliserol baik bebas maupun total, kadar air, kadar fosfor dan lainnya.

97

S17 Angka iodium, %-b

(g-I2/100 g) maks 115

Jenis bahan baku yang digunakan

Angka Iodium yang tinggi berhubungan dengan tingkat polimerisasi bahan bakar yang akan menyebabkan

penyumbatan injektor, juga berhubungan dengan buruknya stabilitas penyimpanan biodiesel. Angka iodium dipengaruhi oleh komponen asam lemak bahan baku biodiesel.

Dilakukan blending dengan bahan baku lain atau biodiesel yang memiliki angka iod lebih rendah

S18 Uji Halphen negatif

Terdapat ester alkil dari asam lemak

Uji halpen ini dimaksudkan untuk memastikan tidak adanya alkil ester dari asam lemak cyclopropenoid seperti asam malvalic dan sterculic di dalam sampel biodiesel. Asam lemak Cyclopropenoid biasanya terkandung dalam minyak lemak tanaman dari family Malvaceae (kapuk, kapas, kepoh, dll). Cyclopropenoid adalah kelompok asam lemak yang mudah mudah terpolimerisasi pada suhu tinggi, sehingga dianggap akan menyebabkan kerusakan mesin akibat

pembentukan polimer atau gum. Oleh karena itu sampel harus memberikan respon negatif terhadap uji ini.

98

Lampiran 7. Karakteristik minyak jelantah dan hasil penilaian mutu biodiesel produksi SBRC

Karakteristik Minyak Jelantah

Parameter Satuan Hasil Analisa

Kadar air %-b 0.30

Kadar FFA %-sbg asam palmitat 9.04

Bilangan peroksida Meq/100 g 1.75

Berat jenis gr/ml, 20oC 0.911

Bilangan penyabunan mg KOH/g 82.17

Residu karbon %-b 0.34

Viskositas kinematik mm2/s (cSt) 26

Bilangan iod _{%-b (g-I2/100 g)} 62

Fosfor ppm-b (mg/kg) 25

Hasil penilaian mutu untuk biodiesel berbahan dasar minyak jelantah produksi SBRC

Parameter dan satuannya Batas nilai

Hasil Analisa

Metode Uji Biodiesel Jelantah

Massa jenis pada 40 oC, kg/m3 850 – 890 858 ASTM D 1298-99

Viskos. kinem. pd 40 oC, mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0 4,62 ASTM D 445-09

Angka setana min. 51 52,2 ASTM D 613

Titik nyala (mangkok tertutup), oC min. 100 196 ASTM D 93-10

Titik kabut, oC maks. 18 12 ASTM D 2500-09

Titik tuang, oC - 6 ASTM D 97-09

Korosi bilah tembaga (3 jam, 50 oC), No

ASTM maks. no. 3 1.a ASTM D 130

Residu karbon (%-b), - dalam contoh asli

- dalam 10 % ampas distilasi

maks. 0,05 (maks. 0,3)

0,1

2,53 ASTM D 189-06

Air dan sedimen, %-vol. maks. 0,05 0,003 ASTM D 1796

Temperatur distilasi 90 %, oC maks. 360 343 ASTM D 86-09

Abu tersulfatkan, %-b maks. 0,02 0,004 ASTM D 874-07

Belerang, ppm-b (mg/kg) maks. 100 61 ASTM D 5185-09

Fosfor, ppm-b (mg/kg) maks. 10 19 ASTM D 5185-09

Angka asam, mg-KOH/g maks. 0,8 0,41 ASTM D 974-08

Gliserol bebas, %-b maks. 0,02 0,01 AOCS Ca 14-56

Gliserol total, %-b maks. 0,24 0,13 AOCS Ca 14-56

Kadar ester alkil, %-b min. 96,5 99,58 FBI-A03-03

Angka iodium, %-b (g-I2/100 g) maks. 115 65,15 AOCS Cd 1-25

Uji Halphen negatif negatif AOCS Cb 1-25

Gross Heating Value (Btu/lb) - 17070 ASTM D 240