PEMILIHAN MATERIAL DAN PROSES PADA PRODUK CONTAINER PLASTIK MENGGUNAKAN PENDEKATAN LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik NYDHIA KRISMA SARI I0308025 JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2013 to user i
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu selama penyusunan laporan tugas akhir ini yaitu: 1. Djono Sismanto dan Kristiani Murti Astuti sebagai orang tua atas doa, perhatian, dukungan, dan motivasi kepada penulis. 2. Keluarga Pakde Djito, Budhe Wiwin, Mbak Nia dan khususnya Fadhil yang selalu ada untuk memberikan doa, perhatian dan hiburan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Keluarga Besar Djojodihardjo, Pakde, Budhe, Mas dan Mbak, khususnya Mas Reza yang telah bersama berjuang untuk menyelesaikan tugas akhir atas doa, perhatian dan dukungan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Industri UNS. 5. Ibu Azizah Aisyati, ST, MT, selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahannya. 6. Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT, selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahannya. 7. Bapak Wakhid Ahmad Jauhari, ST, MT dan Bapak Pringgo Widyo Laksono, ST, MT selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran terhadap penelitian ini. 8. Bapak Nurochman yang telah memberikan kesempatan dan dukungan dalam proses penelitian. 9. Seluruh Staff PT Supratama Aneka Industri yang telah membantu dalam proses penelitian. 10. Mahesa Jenar, untuk doa, kesabaran, perhatian dan dukungannya selama ini kepada penulis. v
11. Dinarisni Purwanningrum, Dike Maksima Sukma, Nelita Putri Sejati, yang selalu mendukung dan memberikan semangat selama proses pengerjaan tugas akhir ini. 12. Teman-teman asisten LSP 2008, Anggun Tri Kusumaningrum, Diandra Paramita T, Achmad Hayyunuski, Sriwulan Larasati, Aditya Respati, Raga Chusna P, Ani Fatmawati dan Rina Murtisari. Terima kasih atas waktu, ilmu dan dukungan yang diberikan. 13. Teman-teman asisten LSP 2009 dan 2010. Terima kasih atas waktu, doa dan dukungan yang diberikan. 14. Teman-teman Teknik Industri 2008 yang tidak dapat disebutkan satu per satu terima kasih atas waktu, bantuan, ilmu, semangat dan motivasi yang telah diberikan. 15. Teman-teman Teknik Industri 2007 yang telah membantu dalam sharing ilmu dan teman-teman 2009 dan 2010 yang telah membantu dan mendukung dalam pengerjaan tugas akhir ini. 16. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas segala bantuan dan doa yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari sempurna dan banyak memiliki kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik, masukan dan saran yang membangun untuk penyempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca sekalian. Surakarta, 21 Januari 2013 Penulis vi
ABSTRAK Nydhia Krisma Sari, NIM: I0308025. PEMILIHAN MATERIAL DAN PROSES PADA PRODUK CONTAINER PLASTIK MENGGUNAKAN PENDEKATAN LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA). Skripsi. Surakarta: Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Januari 2013. Perkembangan dunia industri yang semakin pesat dan bertambahnya tingkat konsumsi manusia menimbulkan banyaknya limbah yang dihasilkan. Plastik merupakan limbah yang sering ditemukan di lingkungan karena digunakan untuk bahan baku suatu produk dan juga untuk membungkus atau menyimpan makanan. PT. Supratama Aneka Industri, merupakan perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang produksi kemasan plastik produk makanan dan minuman. Perusahaan ini memproduksi kemasan untuk makanan dan minuman menggunakan material polypropylene (PP) serta proses yang digunakan adalah thermoforming dan injection. Perusahaan ini belum melakukan penilaian terhadap dampak lingkungan dari penggunaan material dan proses. Penggunaan material dan proses dalam pembuatan produk dapat mempengaruhi besarnya dampak lingkungan yang dihasilkan oleh produk tersebut. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis dampak lingkungan terhadap penggunaan material dan proses oleh perusahaan ini dan memberikan alternatif material dan proses. Dengan demikian, perusahaan dapat menawarkan produk-produk yang ramah lingkungan yang tetap memberi keuntungan terhadap perusahaan tersebut. Alternatif material yang digunakan yaitu polypropylene (PP), low density polyethylene (LDPE) dan high density polyethylene (HDPE). Sedangkan alternatif proses yang digunakan yaitu thermoforming dan injection. Produk yang digunakan untuk penelitian ini, yaitu cup Nyam-nyam dan cup Dolphin. Hasil perhitungan LCA untuk produk cup Nyam-nyam yang menggunakan material PP dan proses thermoforming serta cup Dolphin yang menggunakan material PP dan proses injection menghasilkan nilai sebesar 1,195856 dan 2,849573. Berdasarkan hasil perhitungan LCA untuk kedua produk dengan semua kombinasi material dan proses alternatif, dihasilkan kombinasi dengan nilai LCA terendah yaitu kombinasi material HDPE dan proses thermoforming. Kata kunci: pemilihan material dan proses, life cycle assessment (LCA), dampak lingkungan, kemasan plastik. xiv + 62 halaman; 19 gambar, 64 tabel Daftar pustaka: 19 (1983-2012). vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH... iii SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... I-1 1.2 Perumusan Masalah... I-4 1.3 Tujuan Penelitian... I-4 1.4 Manfaat Penelitian... I-5 1.5 Batasan Masalah... I-5 1.6 Asumsi Penelitian... I-5 1.7 Sistematika Penulisan... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gambaran Umum PT. Supratama Aneka Industri... II-1 2.2 Thermoplastic Material... II-1 2.3 Proses untuk Material Thermoplastic... II-5 2.4 Design For Environment... II-8 2.5 Sustainable Development... II-9 2.6 Life Cycle... II-11 2.7 Life Cycle Assessment... II-13 2.8 Eco-Indicator 99... II-16 2.9 Penelitian Terdahulu commit... to user II-16 ix
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Identifikasi Masalah... III-2 3.2 Pengumpulan dan Pengolahan Data... III-3 3.3 Analisis dan Kesimpulan... III-6 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Data Produk dan Proses... IV-1 4.2 Penentuan Alternatif Proses dan Material... IV-3 4.3 Penentuan Life Cycle Assessment... IV-4 4.3.1 Life Cycle Assessment Produk Perusahaan... IV-4 4.3.2 Life Cycle Assessment Produk dengan Proses dan Material Alternatif... IV-10 4.4 Perbandingan Hasil Life Cycle Assessment... IV-20 4.5 Penentuan Proses dan Material Alternatif yang Dapat Digunakan Berdasarkan Nilai Dampak Lingkungan Terendah... IV-22 BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL 5.1 Analisis Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Nyam-nyam dan Dolphin... V-1 5.2 Analisis Hasil Perhitungan LCA Produk Dengan Menggunakan Proses dan Material Alternatif... V-3 5.3 Analisis Proses dan Material Terpilih... V-5 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan... VI-1 6.2 Saran... VI-1 DAFTAR PUSTAKA x
BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan dan manfaat dari penelitian yang dilakukan. 1.1 Latar Belakang Perkembangan dunia industri yang semakin pesat dan bertambahnya tingkat konsumsi manusia menimbulkan banyaknya limbah yang dihasilkan. Limbah tersebut menimbulkan masalah lingkungan karena kuantitas maupun tingkat bahayanya yang dapat mengganggu kehidupan makhluk hidup lainnya. Selain itu, aktivitas industri yang meningkat juga turut menyumbangkan kontribusinya dalam meningkatkan jumlah limbah yang ada di lingkungan. Bila limbah industri ini dibuang langsung ke lingkungan dan tidak dilakukan tindakan apapun atau limbah tersebut dibakar maka akan menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan. Plastik merupakan limbah yang sering ditemukan di lingkungan karena digunakan untuk bahan baku suatu produk dan juga untuk membungkus atau menyimpan makanan. Plastik yang telah digunakan jika langsung dibuang ke lingkungan akan susah untuk diurai dalam tanah. Jika plastik dibakar, asap yang yang dihasilkan dari pembakaran tersebut akan mengakibatkan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan tindakan yang tepat dalam menangani limbah plastik ini, salah satunya dengan mendaur ulang (recycle) limbah plastik. Kondisi lingkungan yang mengkhawatirkan ini memerlukan tindakan perubahan dari semua pihak. Salah satu tindakan yang dapat dilakukan adalah dengan menerapkan 4R (Reduce, Reuse, Recycle, Recover) (FQLSD, 2008). Penerapan reduce dapat dilakukan dengan mengurangi penggunaan kertas dan penggunaan kemasan kertas atau plastik dengan cara membeli makanan dalam kemasan ukuran besar. Lalu penerapan reuse dapat dilakukan dengan tidak langsung membuang barang-barang yang tidak terpakai karena barang-barang tersebut masih dapat dimanfaatkan lagi. Penerapan recycle dapat dilakukan dengan mendaur ulang kemasan kertas commit atau to user plastik, sedangkan penerapan recover I-1
dengan menyimpan sisa makanan pada composter agar sisa makanan tersebut berubah manjadi kompos sehingga berguna untuk mengembalikan kesuburan tanah. Perusahaan manufaktur dituntut untuk berpikir lebih pintar dalam mengolah limbahnya. Selain menerapkan 4R yang dapat mengurangi jumlah limbah di lingkungan, dapat pula dengan mengurangi dampak lingkungan dari limbah tersebut dengan menggunakan proses dan material yang tepat. Hal ini perlu dilakukan untuk keberlanjutan hidup perusahaan itu sendiri, manusia, sumber daya alam dan tentu saja lingkungan. Solusi yang dapat dilakukan perusahaan yaitu dengan menerapkan sustainable development. Meskipun industri kemasan tidak menghasilkan emisi CO 2 atau dampak lingkungan sebesar industri lain, tetapi industri ini dapat membantu mengurangi dampak lingkungan dengan program efisiensi pada proses produksinya. Dengan bertambahnya jumlah emisi CO 2, banyak industri yang tertarik akan sustainability of the products (Puthavorrachai, 2009). Sustainable development merupakan pengembangan yang berkelanjutan yang tidak hanya memikirkan cara untuk memenuhi kebutuhan pada masa sekarang saja tetapi memikirkan pemenuhan kebutuhan masa yang akan datang (Fiksel, 2009). Penggunaan proses dan material dalam pembuatan produk dapat mempengaruhi besarnya dampak lingkungan yang dihasilkan oleh produk tersebut. Untuk setiap proses dan material yang digunakan mempunyai nilai dampak lingkungan yang berbeda-beda. Misalnya untuk proses thermoforming memiliki nilai dampak lingkungan sebesar 9,1 milipoints per unit sedangkan untuk proses injection sebesar 21 milipoints per unit (Goedkoop, 2000). Semakin besar nilainya, maka produk tersebut memiliki dampak lingkungan yang tinggi. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemilihan proses dan material yang akan digunakan yang memiliki nilai dampak lingkungan rendah. Dengan melakukan pemilihan proses dan material yang tepat dapat membantu mengurangi dampak lingkungan produk tersebut. PT. Supratama Aneka Industri, merupakan perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang produksi kemasan plastik produk makanan dan minuman. Produk container plastik merupakan commit produk to user yang digunakan sebagai wadah I-2
pembungkus makanan atau minuman dengan bentuk cup sehingga produk ini banyak ditemukan di pasaran. Bahan baku utama yang digunakan adalah bijih plastik tetapi selain itu produk cacat dan scrap hasil produksi digunakan kembali untuk campuran bahan baku produksi container plastik selanjutnya. Proses yang digunakan oleh perusahaan ada tiga, yaitu thermoforming, blowing atau injection. Sedangkan material yang digunakan adalah plastik dengan jenis polypropylene (PP). PT. Supratama Aneka Industri belum melakukan penilaian terhadap dampak lingkungan dari penggunaan proses dan material. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis dampak lingkungan terhadap penggunaan proses dan material oleh perusahaan ini dan memberikan alternatif proses dan material. Dengan melakukan analisis ini, perusahaan dapat mengetahui besarnya dampak lingkungan yang dihasilkan dari semua kegiatan produksinya berdasarkan proses dan material yang digunakan sehingga perusahaan dapat memilih proses dan material yang memiliki dampak lingkungan terendah. Dengan demikian, perusahaan dapat menawarkan produk-produk yang ramah lingkungan yang tetap memberi keuntungan terhadap perusahaan tersebut. Penelitian sebelumnya tentang life cycle assessment dikembangkan oleh Puthavorrachai (2009) dan Amaya (2010). Pada penelitian Puthavorrachai dilakukan evaluasi mengenai dampak lingkungan terhadap kemasan minuman kaleng menggunakan pendekatan life cycle assessment dengan menggunakan pula perhitungan eco-efficency untuk mencari solusi ekonomi dan proses yang ramah lingkungan dengan menggunakan bahan baku secara minimum. Penelitian Puthavorrachai hanya fokus pada mengefisiensikan proses produksi, tanpa memperhitungkan keputusan akhir (end of life disposal) dari produk itu sendiri. Sedangkan pada Amaya dilakukan strategi untuk remanufacturing dari produk truck injector case. Penelitian tersebut menggunakan pendekatan life cycle assessment dan dilakukan penilaian secara menyeluruh di semua tahap siklus hidup produknya. Oleh karena itu, berdasarkan kedua penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, pada penelitian ini dilakukan penilaian menggunakan life cycle assessment untuk produk kemasan (container) makanan atau minuman dari plastik dan dilakukan penilaian untuk commit seluruh to user tahap siklus hidup produk. Selain I-3
itu, pada penelitian ini dilakukan pula pemilihan material dan proses yang menghasilkan nilai dampak lingkungan terendah berdasarkan hasil perhitungan dampak lingkungan kombinasi material dan proses alternatif yang diberikan. Untuk mengetahui hal ini, dilakukan penilaian terhadap siklus hidup dari produk container plastik tersebut menggunakan Life Cycle Assessment (LCA). Life Cycle Assessment merupakan metode yang digunakan dalam penilaian dampak lingkungan dari semua tahap produksi material, transportasi dan pengiriman ke konsumen sampai selanjutnya produk tersebut dibuang. Sedangkan siklus hidup produk terdiri dari tahap perubahan material dan energi serta proses dari material itu sendiri, pembuatan dan perakitan produk, distribusi, pemakaian produk dan recovery atau recycling dari material produk (Fiksel, 2009). Hasil dari Life Cycle Assessment merupakan suatu nilai yang menunjukkan besarnya dampak produk terhadap lingkungan. Dengan menggunakan Life Cycle Assessment, perusahaan dapat mengetahui besarnya dampak lingkungan yang dihasilkan produknya sehingga perusahaan dapat memilih proses dan material yang memiliki dampak lingkungan rendah. 1.2 Perumusan Masalah Masalah dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Bagaimana melakukan pemilihan proses dan material yang digunakan perusahaan serta proses dan material alternatif produk container plastik dengan menggunakan Life Cycle Assessment. 2. Proses dan material apa yang tepat dan dapat diaplikasikan dalam pembuatan produk yang memiliki dampak lingkungan rendah. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini, yaitu antara lain: 1. Mengetahui besarnya dampak lingkungan dari produk container plastik baik menggunakan proses dan material yang digunakan maupun alternatif dengan metode Life Cycle Assessment (LCA). 2. Menentukan jenis proses dan material yang dapat digunakan dalam membuat produk yang memiliki dampak commit lingkungan to user rendah. I-4
1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini antara lain sebagai berikut: 1. Membantu perusahaan untuk mengetahui seberapa besar dampak yang dihasilkan dari suatu proses dan material terhadap lingkungan. 2. Membantu perusahaan untuk mengetahui proses dan material yang dapat digunakan yang memiliki dampak terhadap lingkungan terendah. 3. Membantu mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dari keseluruhan siklus hidup suatu produk. 1.5 Batasan Masalah Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pemilihan proses yang digunakan berdasarkan proses yang terdapat di perusahaan. 2. Pemilihan material yang digunakan hanya berdasarkan kecocokan karakteristik material tersebut untuk membuat produk container plastik dan dapat didaur ulang berdasarkan data pada Eco Indicator 99. 3. Biaya tidak masuk dalam pertimbangan pemilihan proses dan material. 4. Proses printing tidak masuk dalam perhitungan life cycle assessment. 1.6 Asumsi Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Jenis kendaraan transportasi untuk mengirim produk disamakan, yaitu truk jenis 16t. 2. Semua produk masuk pada tahap product recovery dan dilakukan daur ulang (recycle). 3. Jenis disposal yang dapat dilakukan untuk produk, yaitu recycling. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Bab ini menguraikan berbagai hal mengenai latar belakang penelitian, perumusan commit masalah, to user tujuan penelitian, manfaat I-5
penelitian, batasan masalah, asumsi-asumsi dan sistematika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini membahas tentang teori-teori yang dijadikan sebagai acuan dalam pengerjaan laporan penelitian. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisi tahapan yang dilalui dalam penyelesaian masalah secara umum yang berupa gambaran terstruktur dalam bentuk flowchart sesuai dengan permasalahan yang ada mulai dari studi pendahuluan, perancangan sampai dengan interpretasi hasil serta pemberian saran dan kesimpulan. BAB IV : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Pada bab ini akan diuraikan proses penilaian Life Cycle produk dengan menggunakan pendekatan Life Cycle Assessment untuk setiap produk dengan proses dan material yang digunakan maupun menggunakan proses dan material alternatif. BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL Bab ini memuat uraian penilaian Life Cycle produk dan besarnya dampak terhadap lingkungan yang dihasilkan produk tersebut dengan proses dan material yang digunakan. BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini menguraikan target pencapaian dari tujuan penelitian dan kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan masalah. Bab ini juga menguraikan saran dan masukan bagi kelanjutan penelitian. I-6
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini akan dijelaskan mengenai metodologi penelitian yang digunakan agar penyusunan laporan menjadi lebih sistematis. Berikut ini merupakan diagram alir metodologi penelitian yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Gambar 3.1 Metodologi Penelitian III-1
Gambar 3.1 Metodologi Penelitian (lanjutan) Pada gambar diagram alir metodologi penelitian terdapat beberapa tahap penelitian. Tahap-tahap tersebut akan dijelaskan pada sub bab berikut ini. 3.1 Identifikasi Masalah Tahap identifikasi masalah merupakan langkah awal yang dilakukan dalam penelitian. Kegiatan yang terdapat dalam tahap ini akan diuraikan sebagai berikut: 1. Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan untuk menambah pemahaman mengenai teori-teori yang menjadi dasar penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh pengetahuan teoritis yang lebih luas dan lebih akurat yang akan digunakan untuk menyelesaikan fokus masalah yang dibahas pada penelitian ini. 2. Identifikasi Masalah Identifikasi masalah yang dilakukan adalah untuk mengetahui permasalahan yang terjadi sehingga selanjutnya dapat dicari materi, bahan, data serta literatur yang terkait untuk menentukan langkah yang harus dilakukan selanjutnya dalam memecahkan permasalahan yang terjadi. III-2
3. Perumusan Masalah Perumusan masalah dilakukan untuk memusatkan permasalahan yang terjadi dan bagaimana solusi dari permasalahan tersebut. Pada penelitian ini dirumuskan masalah antara lain sebagai berikut: a. Bagaimana melakukan pemilihan proses dan material yang digunakan perusahaan serta proses dan material alternatif produk container plastik dengan menggunakan Life Cycle Assessment. b. Proses dan material apa yang tepat dan dapat diaplikasikan dalam pembuatan produk yang memiliki dampak lingkungan rendah. 4. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian dilakukan untuk menetapkan tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini. Tujuan penelitian ini antara lain sebagai berikut: a. Mengetahui besarnya dampak lingkungan dari produk container plastik baik menggunakan proses dan material yang digunakan maupun alternatif dengan metode Life Cycle Assessment (LCA). b. Menentukan jenis proses dan material yang dapat digunakan dalam membuat produk yang memiliki dampak lingkungan rendah. 3.2 Pengumpulan dan Pengolahan Data Pada tahap ini dilakukan proses pengumpulan dan pengolahan data. 3.2.1. Pengumpulan Data Pada proses pengumpulan data, dilakukan pengumpulan data dari perusahaan yang diperlukan dalam pengolahan data penelitian ini. Data yang diperoleh dari perusahaan antara lain, yaitu jenis produk yang dihasilkan oleh perusahaan, proses apa saja yang dilakukan untuk membuat produk tersebut, data material, jumlah material yang digunakan, data transportasi yang digunakan dan data recovery produk. 3.2.2. Pengolahan Data Pada proses ini, data yang telah diperoleh dari perusahaan diolah sesuai dengan tujuan penelitian ini. Data yang diperoleh kemudian digunakan untuk melakukan penilaian terhadap Life Cycle produk yang diteliti sesuai dengan tahap berikut ini: III-3
1. Penentuan alternatif proses dan material yang dapat digunakan untuk membuat produk. 2. Menghitung Life Cycle Assessment produk dengan proses dan material yang digunakan perusahaan maupun menggunakan proses dan material alternatif dengan tahapan sebagai berikut: a. Goal dan scope Menentukan batasan siklus hidup produk yang akan dibahas pada penelitian yang disesuaikan dengan data yang telah dikumpulkan sebelumnya. b. Life Cycle Inventory Data yang diperlukan dalam penilaian dampak lingkungan produk dikumpulkan sesuai dengan batasan siklus hidup yang telah ditentukan sebelumnya. Termasuk di dalamnya data Eco Indicator yang merupakan indikator dampak lingkungan setiap komponen produk. c. Life Cycle Impacts Penghitungan nilai dampak lingkungan produk dilakukan pada tahap ini. d. Interpretation Dijelaskan hasil dari penilaian dampak lingkungan produk dengan proses dan material yang digunakan maupun yang menggunakan proses dan material alternatif. 3. Membandingkan hasil perhitungan indikator pada setiap produk dengan proses dan material yang digunakan. Hasil perhitungan indikator akan digunakan untuk memilih proses dan material yang dapat digunakan dalam membuat produk dan memiliki dampak terendah terhadap lingkungan. 4. Menetapkan proses dan material yang memiliki nilai dampak lingkungan terendah yang dapat menjadi alternatif pemilihan proses dan material yang digunakan oleh perusahaan. III-4
Life cycle impacts dapat dihitung berdasarkan persamaan dikembangkan oleh MHSPE, 2000. 1. Material extraction indikator disposal (Id) seperti commit ditunjukkan to user pada persamaan 3.7. yang Pada tahap ini dilakukan penilaian terhadap material yang digunakan pada setiap komponen dari produk dengan mengalikan berat tiap komponen (Wc i ) dengan indikator material (Im) seperti ditunjukkan pada persamaan 3.1. Sm i = Wc i * Im... Persamaan 3.1 Selanjutnya, dilakukan penjumlahan hasil perkalian tiap komponen yang berupa score (Sm i ) menjadi total score material extraction. TSm n = i=1 Smi... Persamaan 3.2 2. Manufacturing processes Pada tahap ini dilakukan penilaian terhadap proses yang digunakan untuk membuat setiap komponen dari produk dengan mengalikan berat tiap komponen (Wc i ) dengan indikator tiap proses (Ip) seperti ditunjukkan pada persamaan 3.3. Sp j = Wc i * Ip... Persamaan 3.3 Selanjutnya, dilakukan penjumlahan hasil perkalian tiap proses yang berupa score (Sp j ) menjadi total score manufacturing processes. TSp m = j=1 Spj... Persamaan 3.4 3. Product transportation Pada tahap ini dilakukan penilaian terhadap proses pengiriman produk kepada konsumen dengan mengalikan berat total seluruh komponen (Wt) dengan jarak tempuh pengiriman (D) yang ditunjukkan persamaan 3.5. Lalu hasil perkalian tersebut (U) dikalikan kembali dengan indikator transportasi (It) seperti ditunjukkan persamaan 3.6. U = Wt * D... Persamaan 3.5 St = U * It... Persamaan 3.6 4. End of life Disposal Pada tahap ini dilakukan penilaian terhadap proses disposal dari tiap komponen produk dengan mengalikan berat tiap komponen (Wc i ) dengan III-5
Sd i = Wc i * Id... Persamaan 3.7 Selanjutnya, dilakukan penjumlahan hasil perkalian tiap komponen yang berupa score (Sd i ) menjadi total score disposal. TSd Dimana: n m i j n = i=1 Sdi... Persamaan 3.8 = jumlah komponen = jumlah proses = komponen produk ke- (1,2,3,..,n) = proses ke- (1,2,3,,n) TSm = score indicator material extraction (millipoints) TSp = score indicator manufacturing processes (millipoints) TSd = score indicator disposal (millipoints) Sm i = Score material extraction ke- (millipoints) Sp j St Sd i = Score manufacturing processes ke- (millipoints) = Score product transportation (millipoints) = Score disposal ke- (millipoints) Wc i = Berat komponen produk ke- (kg) Wt Im Ip It Id U D = Berat total komponen produk (ton) = Nilai indikator material (millipoints per kg) = Nilai indikator proses (millipoints per kg) = Nilai indikator tipe transportasi (millipoints per unit) = Nilai indikator disposal (millipoints per kg) = Unit (ton km atau tkm) = Jarak (km) 3.3 Analisis Dan Kesimpulan Tahap ini merupakan tahap akhir penelitian. Kegiatan yang terdapat dalam tahap ini, antara lain: 1. Analisis dan Interpretasi Hasil Pada tahap ini dilakukan analisis untuk menjelaskan hasil yang telah diperoleh dari pengolahan data sebelumnya berupa uraian penilaian Life Cycle produk dan besarnya commit dampak to user lingkungan yang dihasilkan produk III-6
tersebut dengan proses dan material yang digunakan maupun menggunakan proses dan material alternatif. Selain itu menjelaskan pemilihan proses dan material yang memiliki dampak lingkungan terendah. 2. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan dilakukan dari hasil analisis data apakah sudah sesuai dengan tujuan penelitian yang sebelumnya telah ditetapkan dan juga menguraikan saran dan masukan bagi kelanjutan penelitian. III-7
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan saran yang dapat diberikan untuk perkembangan penelitian selanjutnya. 6.1 Kesimpulan Kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan, antara lain: 1. Container plastik yang diproduksi perusahaan saat ini, yaitu untuk produk cup Nyam-nyam menghasilkan nilai LCA sebesar 1,195856 dan produk cup Dolphin menghasilkan nilai LCA sebesar 2,8495736. 2. Alternatif proses dan material untuk produk cup Nyam-nyam dan cup Dolphin, yaitu thermoforming dan injection serta PP, LDPE dan HDPE. Kombinasi alternatif untuk produk cup Nyam-nyam menghasilkan nilai LCA sebesar 1,19586; 0,93186; 1,26474; 1,26474 dan 1,00074. Sedangkan untuk produk cup Dolphin menghasilkan nilai LCA sebesar 2,69623; 2,69623; 2,09023; 2,84957 dan 2,24357. 3. Berdasarkan nilai LCA paling rendah, untuk produk cup Nyam-nyam dan cup Dolphin terpilih kombinasi alternatif proses thermoforming dan material HDPE. 6.2 Saran Saran yang dapat diberikan untuk perbaikan penelitian selanjutnya, antara lain: 1. Pada penelitian selanjutnya diperlukan data yang lebih lengkap sehingga keseluruhan tahap siklus hidup produk dapat diteliti dan hasil life cycle assessment lebih lengkap. 2. Jenis material alternatif yang digunakan untuk penelitian selanjutnya lebih beragam sehingga dapat diperoleh material yang paling tepat untuk digunakan membuat produk. 3. Kombinasi proses thermoforming dan material HDPE sulit dilakukan karena sifat material yang lentur sehingga commit to material user akan sulit dipotong pada saat VI-1
proses. Jika tetap menggunakan kombinasi ini, maka diperlukan penggantian alat pada mesin thermoforming. Dapat pula menggunakan kombinasi dengan nilai LCA rendah lainnya, yaitu kombinasi proses injection dan material HDPE. VI-2
BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL Bab ini berisi tentang analisa dan interpretasi hasil dari penelitian yang telah dilakukan. 5.1 Analisis Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Nyam-nyam dan Dolphin Proses dan material yang digunakan oleh perusahaan untuk tiap produk, yaitu thermoforming dan polypropylene untuk produk Nyam-nyam dan untuk produk Cup Dolphin menggunakan injection dan polypropylene. Tahapan dari siklus hidup produk yang dinilai dampak lingkungannya, yaitu material extraction, manufacturing processes, product distribution dan end of life disposal. Untuk produk Nyam-nyam, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5.1, nilai untuk tiap tahap siklus hidup yang dinilai adalah 2,904; 0,11592; 0,023936 dan 1,848. Berdasarkan nilai tersebut, tahap material extraction memiliki nilai yang paling besar, yaitu 2,904 sehingga tahap material extraction memberikan dampak lingkungan yang paling besar jika dibandingkan dengan tahap siklus hidup lainnya. Tahapan siklus hidup yang dinilai untuk produk Cup Dolphin juga sama dengan tahapan pada produk Nyam-nyam. Nilai untuk setiap tahap siklus hidup pada produk Cup Dolphin, yaitu 6,666; 0,4242; 0,0013736 dan -4,242 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5.1. Berdasarkan nilai tersebut, tahap material extraction memiliki nilai yang paling besar, yaitu 6,666 sehingga tahap material extraction memberikan dampak lingkungan yang paling besar jika dibandingkan dengan tahap siklus hidup lainnya. Produk Tabel 5.1 Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Nyam-nyam Proses Jenis Material Material Extraction Manufacturing Processes Transportation End of Life Disposal Cup Nyam-nyam Thermoforming PP 2,904 0,11592 0,023936-1,848 1,19586 Cup Dolphin Injection PP 6,666 0,4242 0,0013736-4,242 2,84957 Berdasarkan nilai dampak lingkungan dari kedua produk, tahap material extraction memiliki dampak lingkungan yang paling besar. Nilai material extraction diperoleh dari perkalian commit berat to tiap user komponen pada produk dengan V-1
indicator material yang digunakan. Oleh karena itu, besarnya nilai material extraction dipengaruhi oleh besarnya berat material yang digunakan untuk membuat produk. Untuk menurunkan nilai dampak lingkungan dari produk, dapat dilakukan beberapa tindakan. Pertama, dapat dilakukan penurunan bobot produk dan penggantian jenis material yang digunakan yang mempengaruhi nilai material extraction. Untuk itu, dilakukan pemberian alternatif material seperti, PP, LDPE dan HDPE dengan tujuan mencari jenis material yang dapat digunakan yang memiliki nilai LCA rendah. Untuk pengubahan bobot tidak dilakukan pada penelitian ini karena pemilihan bobot produk merupakan kebijakan dari konsumen perusahaan. Kedua, dilakukan penggantian proses yang memiliki indicator rendah yang mempengaruhi nilai manufacturing processes. Penggantian proses untuk pembuatan produk juga dilakukan dengan pemberian alternatif proses seperti thermoforming dan injection. Kedua proses ini merupakan proses yang dilakukan oleh perusahaan sehingga perusahaan tidak perlu melakukan pengadaan mesin untuk proses baru. Ketiga, dapat dilakukan penggantian jenis transportasi yang digunakan yang mempengaruhi nilai transportation. Keempat, ditentukan keputusan disposal yang tepat untuk produk. Terdapat beberapa keputusan disposal, yaitu direct disposal, incineration, reuse dan recycle. Pada penelitian ini keputusan direct disposal sangat dihindari, karena dengan langsung membuang produk bekas ke lingkungan maka produk ini akan susah untuk diuraikan. Keputusan incineration atau pembakaran juga dihindari pada penelitian ini. Dengan melakukan pembakaran, asap yang dihasilkan akan menyebabkan polusi udara yang membahayakan kesehatan manusia. Untuk keputusan selanjutnya, reuse, produk yang diteliti merupakan produk yang digunakan sebagai tempat menyimpan makanan, sehingga keputusan reuse juga dihindari. Oleh karena itu, keputusan untuk mendaur ulang produk bekas ini atau recycling merupakan keputusan yang paling tepat. Produk bekas tempat makanan ini dapat didaur ulang menjadi produk lain yang juga terbuat dari plastik tetapi bukan digunakan sebagai tempat makanan. V-2
5.2 Analisis Hasil Perhitungan LCA Produk Dengan Menggunakan Proses dan Material Alternatif Proses dan material alternatif yang digunakan untuk setiap produk adalah sama. Proses alternatif yang digunakan, yaitu thermoforming dan injection. Sedangkan untuk material alternatif yang digunakan, yaitu polypropylene (PP) dan polyethylene (PE) termasuk kedua jenis PE, yaitu low density polyethylene (LDPE) dan high density polyethylene (HDPE). Untuk memperoleh pasangan proses dan material yang memiliki nilai dampak lingkungan yang rendah dilakukan perhitungan pada tiap kombinasi yang dihasilkan dari proses dan material alternatif yang telah ditentukan. Pada tiap kombinasi proses dan material untuk tiap produk menghasilkan nilai dampak lingkungan yang berbeda. Untuk produk Nyam-nyam dengan proses thermoforming menghasilkan dua kombinasi dengan material LDPE dan HDPE. Masing-masing memiliki nilai dampak lingkungan, yaitu 1,19586 dan 0,931856. Perbedaan nilai dampak lingkungan ini dipengaruhi dari nilai tahap material extraction, yaitu sebesar 3,168 dan 2,904. Tahap ini merupakan hasil perkalian berat tiap komponen pada produk dengan indicator material yang digunakan. Berdasarkan hal ini dapat diketahui bahwa nilai indicator material LDPE lebih besar daripada material HDPE karena berat komponen yang digunakan sama. Nilai dampak lingkungan ini lebih jelas ditunjukkan pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Nyam-nyam Menggunakan Produk Cup Nyamnyam Proses Thermoforming dengan Material LDPE dan HDPE Proses Thermo forming Jenis Material Material Extraction Manufacturing Processes Transportation End of Life Disposal LDPE 3,168 0,11592 0,023936-2,112 1,19586 HDPE 2,904 0,11592 0,023936-2,112 0,93186 Kombinasi antara proses dan material untuk produk Nyam-nyam selanjutnya adalah antara proses injection dengan material PP, LDPE dan HDPE. Masingmasing memiliki nilai dampak lingkungan yang berbeda dan perbedaan nilai dampak lingkungan ini dipengaruhi dari dua nilai tahap siklus hidup produk, yaitu material extraction dan end of life disposal. Pada material extraction diperoleh nilai sebesar 2,904; 3,168 dan 2,904. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa indicator material LDPE memiliki nilai yang paling besar, yaitu 360, V-3
sedangkan indicator kedua material lainnya sama, yaitu 330. Selanjutnya, pada end of life disposal diperoleh nilai sebesar -1,848; -2,112 dan -2,112 yang menjelaskan bahwa indicator recycle material PP paling kecil diantara material lainnya, yaitu -210 dan untuk material lainnya sebesar -240. Berdasarkan hal tersebut, material PP dengan indicator material kecil dan indicator recycle kecil menghasilkan nilai sebesar 1,26474. Selanjutnya untuk material LDPE dengan indicator material besar dan indicator recycle besar menghasilkan nilai sebesar 1,26474. Dan untuk material terakhir, HDPE dengan indicator material kecil dan indicator recycle besar menghasilkan nilai sebesar 1,000736. Berdasarkan hal ini, pemilihan material yang tepat dapat membantu mengurangi besarnya dampak lingkungan yang dihasilkan oleh produk cup Nyam-nyam tersebut. Nilai dampak lingkungan ini lebih jelas ditunjukkan pada Tabel 5.3. Tabel 5.3 Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Nyam-nyam Menggunakan Produk Cup Nyamnyam Proses Injection dengan Material PP, LDPE dan HDPE Proses Injection Jenis Material Material Extraction Manufacturing Processes Transportation End of Life Disposal PP 2,904 0,1848 0,023936-1,848 1,26474 LDPE 3,168 0,1848 0,023936-2,112 1,26474 HDPE 2,904 0,1848 0,023936-2,112 1,00074 Selanjutnya kombinasi antara proses dan material untuk produk cup Dolphin. Kombinasi yang pertama yaitu antara proses thermoforming dengan material PP, LDPE dan HDPE. Seperti produk sebelumnya, masing-masing kombinasi memliki nilai yang berbeda, yaitu 2,69623; 2,69623 dan 2,090234. Hal ini juga dipengaruhi dari dua tahap siklus hidup produk, yaitu material extraction dan end of life disposal. Pada tahap material extraction diperoleh nilai sebesar 6,666; 7,272 dan 6,666. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa indicator material LDPE memiliki nilai yang paling besar, yaitu 360, sedangkan indicator kedua material lainnya sama, yaitu 330. Selanjutnya, untuk tahap end of life disposal diperoleh nilai sebesar -4,242; -4,848 dan -4,848 yang menjelaskan bahwa indicator recycle material PP paling kecil diantara material lainnya, yaitu - 210 dan untuk material lainnya sebesar -240. Berdasarkan hasil tersebut, dapat dilihat bahwa untuk produk cup Dolphin dengan proses thermoforming dikombinasikan dengan material HDPE yang menghasilkan dampak lingkungan V-4
paling rendah dibandingkan dengan menggunakan material lainnya. Nilai dampak lingkungan ini lebih jelas ditunjukkan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4 Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Dolphin Menggunakan Proses Thermoforming dengan Material PP, LDPE dan HDPE Jenis Material Manufacturing End of Life Transportation Material Extraction Processes Disposal PP 6,666 0,27086 0,0013736-4,242 2,69623 LDPE 7,272 0,27086 0,0013736-4,848 2,69623 HDPE 6,666 0,27086 0,0013736-4,848 2,09023 Produk Proses Cup Dolphin Thermo forming Kombinasi proses dan material yang terakhir untuk produk cup Dolphin yaitu antara proses injection dengan material LDPE dan HDPE. Hasil yang berbeda dipengaruhi dari tahap material extraction dengan hasil sebesar 7,272 dan 6,666. Tahap ini merupakan hasil perkalian berat tiap komponen pada produk dengan indicator material yang digunakan. Berdasarkan hal ini dapat diketahui bahwa nilai indicator material LDPE lebih besar daripada material HDPE karena berat komponen yang digunakan sama. Berdasarkan perbedaan itu, nilai untuk masingmasing kombinasi, yaitu sebesar 2,84957 dan 2,243574. Nilai dampak lingkungan ini lebih jelas ditunjukkan pada Tabel 5.5. Tabel 5.5 Hasil Perhitungan LCA Produk Cup Dolphin Menggunakan Proses Injection dengan Material LDPE dan HDPE Produk Proses Cup Dolphin Injection Jenis Material Manufacturing End of Life Transportation Material Extraction Processes Disposal LDPE 7,272 0,4242 0,0013736-4,848 2,84957 HDPE 6,666 0,4242 0,0013736-4,848 2,24357 5.3 Analisis Proses dan Material Terpilih Kombinasi proses dan material yang memiliki nilai dampak lingkungan paling rendah untuk tiap produk adalah kombinasi antara proses thermoforming dengan material HDPE. Selain itu, kombinasi antara proses injection dan material HDPE memiliki nilai dampak lingkungan yang rendah. Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 5.6, kedua kombinasi ini dapat diaplikasikan untuk kedua produk karena memiliki nilai dampak lingkungan yang lebih rendah daripada nilai dampak lingkungan produk saat ini. V-5
Tabel 5.6 Hasil LCA Produk Saat Ini dan Menggunakan Proses dan Material Produk Cup Nyamnyam Cup Dolphin Terpilih Proses Jenis Material Manufacturing End of Life Transportation Material Extraction Processes Disposal Thermoforming PP 2,904 0,11592 0,023936-1,848 1,19586 Thermoforming HDPE 2,904 0,11592 0,023936-2,112 0,93186 Injection HDPE 2,904 0,1848 0,023936-2,112 1,00074 Injection PP 6,666 0,4242 0,0013736-4,242 2,84957 Thermoforming HDPE 6,666 0,27086 0,0013736-4,848 2,09023 Injection HDPE 6,666 0,4242 0,0013736-4,848 2,24357 Berdasarkan nilai dampak lingkungan produk saat ini dengan menggunakan proses dan material alternatif, dapat dilihat beberapa perbedaan. Pada produk cup Nyam-nyam dengan kombinasi thermoforming dan PP untuk produk saat ini, thermoforming dan HDPE serta injection dan HDPE untuk alternatif, tahap material extraction memiliki nilai yang sama. Hal ini dipengaruhi oleh besarnya nilai indicator untuk kedua jenis material, PP dan HDPE adalah sama sebesar 330 milipoints per kg. Untuk tahap selanjutnya, manufacturing processes, perbedaan ditunjukkan karena adanya perbedaan proses produksi. Nilai indicator untuk proses injection, yaitu sebesar 21 milipoints per unit lebih besar daripada proses thermoforming yang memiliki indicator sebesar 9,1 milipoints per unit. Hal ini disebabkan karena pada proses injection menghasilkan produk-produk yang memiliki bobot lebih berat daripada pada proses thermoforming. Tahap transportation memiliki nilai dampak lingkungan yang sama untuk ketiga macam kombinasi, yaitu sebesar 0,023936. Hal ini terjadi karena pada penelitian ini digunakan jenis transpotasi yang sama untuk semua kombinasi, yaitu truk 16t. Selanjutnya pada tahap end of life disposal, terdapat pernbedaan nilai dampak lingkungan untuk kedua jenis material yang digunakan. Nilai indicator untuk material PP sebesar -210 milipoints per unit lebih kecil dibanding dengan material HDPE yang memiliki nilai sebesar -240 milipoints per unit. Sedangkan untuk produk cup Dolphin dengan kombinasi thermoforming dan PP untuk produk saat ini, thermoforming dan HDPE serta injection dan HDPE untuk alternatif. Pada tahap material extraction juga memiliki nilai yang sama. Hal ini pula dipengaruhi oleh besarnya nilai indicator untuk kedua jenis material, PP dan HDPE adalah sama sebesar 330 milipoints per kg. Untuk tahap selanjutnya, manufacturing processes, commit to perbedaan user ditunjukkan karena adanya V-6
perbedaan proses produksi. Nilai indicator untuk proses injection, yaitu sebesar 21 milipoints per unit lebih besar daripada proses thermoforming yang memiliki indicator sebesar 9,1 milipoints per unit. Hal ini disebabkan karena pada proses injection menghasilkan produk-produk yang memiliki bobot lebih berat daripada pada proses thermoforming. Tahap transportation memiliki nilai dampak lingkungan yang sama untuk ketiga macam kombinasi, yaitu sebesar 0,0013736. Hal ini terjadi karena pada penelitian ini digunakan jenis transpotasi yang sama untuk semua kombinasi, yaitu truk 16t. Selanjutnya pada tahap end of life disposal, terdapat pernbedaan nilai dampak lingkungan untuk kedua jenis material yang digunakan. Nilai indicator untuk material PP sebesar -210 milipoints per unit lebih kecil dibanding dengan material HDPE yang memiliki nilai sebesar -240 milipoints per unit. Berdasarkan hasil LCA, kombinasi thermoforming dan HDPE merupakan kombinasi yang memiliki nilai LCA paling rendah. Penggunaan material HDPE dalam pembuatan kedua produk ini dapat dilakukan. Akan tetapi terdapat kendala pada proses produksinya, yaitu pada saat proses thermoforming. Material HDPE memiliki sifat yang lentur sehingga pada saat proses pembuatan cup, material HDPE akan sulit untuk dipotong. Oleh karena itu, jika kombinasi proses dan material ini akan diterapkan, perlu dilakukan penggantian alat pada mesin proses thermoforming. Selain kombinasi proses thermoforming dan material HDPE, terdapat kombinasi proses dan material lain yang memiliki nilai dampak lingkungan yang rendah, yaitu kombinasi proses injection dan material HDPE. Penerapan kombinasi ini lebih mungkin dilakukan karena proses injection dapat digunakan untuk berbagai macam jenis material, termasuk material HDPE. Oleh karena itu, kombinasi proses dan material yang memiliki nilai dampak lingkungan rendah dan dapat digunakan untuk membuat produk cup Nyam-nyam maupun cup Dolphin adalah kombinasi proses injection dan material HDPE. V-7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan gambaran umum perusahaan dan teori-teori yang mendukung dalam pemecahan masalah serta analisis yang terdapat pada penelitian ini. 2.1 Gambaran Umum PT. Supratama Aneka Industri PT. Supratama Aneka Industri merupakan perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang pengemasan produk makanan dan minuman yang berbahan baku plastik. Perusahaan ini berdiri sejak bulan September 1990 dan memiliki dua kantor pemasaran yang berada di Jakarta dan Surabaya serta pabrik yang berada di Kompleks Industri Tangerang, Banten. Perusahaan ini telah menjadi pemimpin pasar dalam industri pengemasan air mineral. Selain memproduksi kemasan air mineral, PT. Supratama Aneka Industri juga memproduksi kemasan soft drink, makanan ringan dan biskuit. Kemasan yang diproduksi akan dibuat sesuai dengan permintaan konsumen, baik ukuran, warna dan label kemasan. Berikut ini merupakan struktur organisasi dari PT. Supratama Aneka Industri yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Supratama Aneka Industri Sumber: PT. Supratama Aneka Industri, 2012 2.2 Thermoplastic Material Pada saat akan menggunakan plastik sebagai material dari suatu produk, sebelumnya perlu diketahui karakteristik commit to dari user masing-masing jenis thermoplastic. II-1
Dengan mengetahui karakteristik dari masing-masing jenis thermoplastic tersebut, penggunaan material yang tidak sesuai dapat dihindari (Baird, 1986). Terdapat beberapa jenis thermoplastic yang akan dijelaskan sebagai berikut: 1. Polyethylene (PE) Polyethylene dibentuk dari polimerisasi ethylene. Terdapat dua jenis polyethylene, yaitu high density dan low density polyethylene (John, 1983). Berikut ini merupakan beberapa sifat polyethylene (Baird, 1986): Sangat kuat pada suhu rendah Daya tahan pada bahan kimia yang sangat baik Penyebaran uap air yang rendah Penyusutan yang cukup tinggi Kelenturan sampai -100 o F Isolator yang baik Mudah dalam pewarnaan (transparan, bening dan buram) Tidak berbau dan tidak berasa Polyethylene dapat diproses dengan beberapa proses, seperti injection molding, fluidized bed coating, blow molding, extrusion, vacuum forming, casting dan calendering. Produk yang dapat dihasilkan menggunakan polyethylene, seperti, containers, isolator untuk listrik, perabotan rumah tangga, tempat bahan kimia, mainan, freezer bags, tempat es balok, komponen baterai. 2. Polypropylene (PP) Polypropylene dibentuk dari polimerisasi gas propylene. Jika dibandingkan dengan polyethylene, polypropylene lebih kuat dan lebih kaku. Daya tahan pada bahan kimia dan pelarut juga lebih baik daripada polyethylene. Daya tahan polypropylene juga sangat kuat ketika dibengkokkan berkali-kali tidak retak (John, 1983). Berikut ini merupakan beberapa sifat polypropylene (Baird, 1986): Kekerasan permukaan dan ketahanan terhadap goresan yang baik Kestabilan ukuran Kelenturan yang sangat baik Kuat pada suhu 105 o F sampai 15 o F, tetapi rapuh di bawah 0 o F II-2
Daya tahan terhadap uap air dan gas yang baik Daya tahan pada bahan kimia yang sangat baik Dapat disterilisasi Mudah dalam pewarnaan (bening dan buram) Polypropylene dapat diproses dengan beberapa proses, seperti injection molding, blow molding, thermoforming dan calendering. Produk yang dapat dihasilkan menggunakan polypropylene, seperti koper, card files, tempat kosmetik, pedal mobil, peralatan rumah sakit, botol, perabot rumah tangga, komponen listrik, komponen pesawat dan industri kemasan. 3. Polyethylene Terephthalate (PET) Polyethylene Terephthalate merupakan polimer yang dibentuk dari campuran dua monomer, yaitu ethylene glycol yang diubah dan terephthalic acid murni (NAPCOR, 2009). Berikut ini merupakan beberapa sifat polyethylene terephthalate: Transparan, ringan, kuat, tahan pecah Mudah dibersihkan Mudah dibentuk menjadi produk dengan bentuk baru Melindungi dan menjaga isi dari kemasan Polyethylene Terephthalate dapat diproses dengan beberapa proses, seperti injection, blow molding dan thermoforming. Produk yang dapat dihasilkan menggunakan polyethylene terephthalate, seperti botol, cups, take out container, kemasan minuman, kemasan makanan beku, kemasan kosmetik dan kemasan pembersih rumah tangga. 4. Polyvinyl Chloride (PVC) Polyvinyl Chloride dibentuk dari acetylene dan hydrogen chloride dan dapat dicampur untuk menghasilkan kelenturan pada produk dengan menambahkan plasticizer, fillers dan stabilizers. Berikut ini merupakan beberapa sifat polyvinyl chloride (Baird, 1986): Kekuatan yang baik Daya tahan yang baik terhadap air dan bahan kimia Warna yang tidak terbatas Daya tahan terhadap cuaca yang baik II-3
Daya tahan yang baik terhadap goresan Polyvinyl chloride dapat diproses dengan beberapa proses, seperti extrusion, blow molding, injection, rotational, dan calendering. Produk yang dapat dihasilkan menggunakan polyvinyl chloride, seperti pipa, tubing, pelapis kursi mobil, shower curtains, jas hujan, pelapis kawat, tangki penyimpan bahan kimia, kemasan dan botol. 5. Polystyrene (PS) Polystyrene dibentuk dari campuran polimerisasi styrene merupakan material yang transparan dan rapuh (John, 1983). Kerapuhan dan rendahnya ketahanan terhadap bahan kimia menjadi dua kekurangan dari polystyrene. Sifat yang rapuh ini diakibatkan oleh ketidakstabilan rantai molekul. Berikut ini merupakan beberapa sifat polystyrene (Baird, 1986): Tingkat kekerasan yang tinggi Rapuh, kecuali telah dimodifikasi Kejernihan yang baik dan permukaan yang halus Penyerapan embun yang rendah Mudah untuk diproses Biaya rendah Bersih dan tanpa warna Daya tahan terhadap cuaca yang rendah Daya tahan bahan kimia yang normal Polystyrene dapat diproses melalui beberapa proses, seperti molded, extruded, thermoforming dan injection molded. Produk yang dapat dihasilkan menggunakan polystyrene, seperti food container, komponen kulkas, perabot rumah tangga, bagian interior mobil, botol dan peralatan rumah tangga. Material-material tersebut mempunyai kode angka seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut ini. Kode angka ini memiliki arti bahwa tiap produk yang memiliki kode ini diproduksi menggunakan material tersebut. Selain itu juga, kode ini digunakan untuk membantu konsumen dalam memilih produk dengan jenis material yang sama untuk didaur ulang secara bersamaan karena tiap material memiliki cara daur ulang masing-masing (Williams, 2012). II-4
Kode Tabel 2.1 Kode Material Plastik Material Polyethylene Terephthalate (PET) High Density Polyethylene (HDPE) Polyvinyl Chloride (PVC) Low Density Polyethylene (LDPE) Polypropylene (PP) Polystyrene (PS) Sumber: American Chemistry Council, 2012 2.3 Proses untuk Material Thermoplastic Material plastik ini akan dapat digunakan setelah melalui beberapa proses. Produk yang dihasilkan oleh setiap proses akan memiliki karakteristik yang berbeda. Berikut ini merupakan beberapa proses yang sering digunakan untuk plastik, antara lain (Clauser, 1975): 1. Injection Molding Injection molding merupakan proses yang terpenting dalam membentuk thermoplastic. Injection molding termasuk dalam proses yang cepat dan dalam sekali proses dapat menghasilkan produk yang banyak dengan berat berkisar 2-50 0z. Proses injection molding dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut ini. II-5
Gambar 2.2 Injection Molding Sumber: Practical Action, 2010 2. Blow Molding Metode ini merupakan proses untuk membentuk thermoplastic yang terdiri dari stretching dan pengerasan plastik. Terdapat pula dua cara untuk melakukan metode ini, yaitu direct dan indirect way dengan variasi yang berbeda. Produk yang dihasilkan menggunakan proses ini, antara lain botol dan toples (NAPCOR, 2009). Proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.3. Gambar 2.3 Blow Molding Sumber: Practical Action, 2010 3. Calendering Metode ini digunakan untuk membentuk thermoplastic menjadi film dan lembaran serta untuk melapisi bahan tekstil atau bahan lainnya. Proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.4. Ketebalan dari hasil akhir dipengaruhi oleh jarak antara rolls. Permukaan dari film dan lembaran dapat halus atau bergelombang sesuai dengan permukaan rolls. II-6
Gambar 2.4 Calendering Sumber: Thai Nam, 2009 4. Thermoforming atau Vacuum Forming Metode ini (1) menggunakan bahan plastik berupa lembaran dan (2) dilakukan pemanasan lembaran thermoplastic ke cetakan lalu (3) diberikan udara dan/atau mekanik untuk membentuk thermoplastic sesuai dengan cetakannya. Proses ini ditunjukkan pada Gambar 2.5 berikut ini. Gambar 2.5 Thermoforming Sumber: Sinotech, 2012 5. Extrusion Molding Metode ini digunakan untuk membentuk thermoplastic menjadi film, tubes, batangan dan untuk melapisi kawat dan kabel. Proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut ini. II-7
Gambar 2.6 Extrusion Molding Sumber: Practical Action, 2010 2.4 Design For Environment Konsep Design for Environment atau sering juga disebut sebagai Eco-Design, Life Cycle Design dan Design for Eco-Efficiency sudah ada sejak awal tahun 1990, lalu mulai menyebar luas setelah adanya perjuangan dari suatu perusahaan pribadi yang mencoba membangun kesadaran mengenai lingkungan ke dalam perkembangan produknya. Sejak saat itu, Design for Environment menjadi topik umum dalam kesadaran mengenai lingkungan dan program penanggulangan polusi. Lingkup dari Design for Environment terdiri dari beberapa topik (Fiksel, 2009): Perlindungan terhadap lingkungan Jaminan bahwa udara, air, tanah dan sistem ekologi tidak terpengaruh oleh dilepaskannya polutan dan zat beracun. Kesehatan dan keamanan manusia Jaminan bahwa manusia tidak dibiarkan terpengaruh resiko keselamatan dan penyakit dalam lingkungan tempat bekerja dan lingkungan hidup mereka. Keberlanjutan dari sumber daya alam Jaminan bahwa penggunaan oleh manusia atau penggunaan sumber daya alam tidak mengancam tersedianya sumber daya alam ini untuk generasi yang akan datang. II-8
Design for Environment merupakan suatu pertimbangan yang sistematis untuk pembuatan desain yang peduli terhadap lingkungan, kesehatan, keselamatan dan keberlanjutan dari seluruh siklus hidup produk dan proses (Fiksel, 2009). Development Manufacture Use Disposal Apply Life Cycle Design in State Gate Process Less process waste and emissions More efficient resource use Less packaging Less waste in maintenance Longer useful product life Business impacts Less toxic or hazardous materials More recovery & reuse Reduced life cycle costs & potential liabilities Reduced barriers & delays to introduction Product differentiation & image enhancement Gambar 2.7 Keuntungan Design for Environment Sumber: Fiksel, 2009 2.5 Sustainable Development Keberlanjutan dalam perkembangan dan manufaktur dari suatu produk merupakan suatu strategi yang telah diyakini sebagai prinsip meskipun belum diterapkan seluruhnya. Penggabungan dari kebutuhan lingkungan termasuk keseluruhan waktu hidup dari produk memerlukan cara pemikiran dan alat bantu untuk mengambil keputusan yang baru. Untuk pendekatan ini diperlukan mengenali ciri khas lingkungan yang menonjol dari suatu produk yang dapat mengembangkan keseluruhan kualitas dari produk tersebut dari sisi konsumen yang dapat menciptakan pasar tambahan dan peningkatan keuangan (Kaebernick, 2003). Pendekatan tradisional tidak menyertakan aspek lingkungan dalam proses pengembangan. Kebutuhan lingkungan dapat selanjutnya diperkenalkan dalam tahap pengembangan dengan menerapkan beragam alat bantu dan metodologi. Empat contoh metodologi yang menunjukkan pengaruh dalam tahap siklus hidup produk yang mempengaruhi dampak lingkungan, antara lain (Kaebernick, 2003): II-9
memperkenalkan kesadaran terhadap lingkungan pada customer requirements (CR), menilai dampak lingkungan, melakukan Life Cycle Assessment (LCA) selama proses desain, mengevaluasi potensi dari produk untuk reuse dan recycling. Penerapan metodologi yang telah dijelaskan sebelumnya akan mengarahkan ke pendekatan keberlanjutan untuk pengembangan produk dan pemakaian seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8, termasuk kebutuhan lingkungan dalam empat tahap utama dari siklus hidup produk, antara lain: environmentally conscious quality function deployment (ECQFD), sustainable trade-off model for design, life cycle assessment, end-of-life options (EOL). Gambar 2.8 Metodologi untuk Sustainable Manufacturing pada tahap Product Life Cycle Sumber: Kaebernick, 2003 II-10
2.6 Life Cycle Product Life Cycle adalah suatu urutan perubahan dari material dan energi yang termasuk di dalamnya proses dari material itu sendiri, pembuatan dan perakitan produk, distribusi, pemakaian produk dan recovery atau recycling dari material produk (Fiksel, 2009). Ketika berpikir mengenai pengaruh lingkungan dari desain produk dan proses, maka tidak hanya masalah biaya, teknologi dan fungsi dari desain tetapi juga memikirkan konsekuensi pada setiap tahap dari value chain. Prinsip ini, life-cycle thinking, memotivasi bangkitnya Life Cycle Assessment dan metode analisis yang terkait. Siklus hidup suatu produk dapat ditunjukkan dalam delapan tahap, antara lain (Amaya, 2010): 1. Material Extraction and Transformation Pada tahap ini memperhatikan semua material yang penting untuk semua tahap, yang berarti material pada proses produksi dan material yang digunakan untuk proses remanufacture produk. 2. Components Manufacturing Pada tahap ini memperhatikan proses apa saja yang digunakan untuk memproduksi semua material menjadi komponen (turning, milling, drilling) dan input penting pada setiap proses (konsumsi energi listrik). 3. Component Distribution Pada tahap ini memperhatikan distribusi yang dilakukan (jarak, tansport) untuk memindahkan komponen awal ke tempat perakitan. 4. Product Assembly Pada tahap ini memperhatikan proses atau treatment khusus yang dilakukan untuk proses perakitan produk. 5. Product Distribution Pada tahap ini memperhatikan distribusi yang dilakukan (jarak, tansportasi yang digunakan) untuk memindahkan produk jadi ke final customer. 6. Product Use Pada tahap ini memperhatikan dampak pada lingkungan dari penggunaan produk tersebut. II-11
7. Product Recovery Pada tahap ini memperhatikan jumlah produk yang dapat diproses kembali atau remanufacture dan transportasi yang digunakan untuk membawa produk tadi ke tempat proses remanufacture. 8. Component End-of-Life Pada tahap ini memperhatikan tindakan yang dapat dilakukan untuk produkproduk yang sudah tidak layak pakai atau yang tidak lolos untuk proses remanufacture. Terdapat lima pilihan untuk end-of-life suatu produk, antara lain: Reuse Upaya penggunaan produk untuk digunakan kembali tanpa mengalami proses pengolahan atau perubahan bentuk. Reuse dapat dilakukan di dalam atau di luar daerah proses produksi yang bersangkutan. Remanufacturing Upaya pemanfaatan produk dengan jalan memproses untuk memperoleh kembali materi atau energi yang terkandung di dalamnya. Recycle Upaya pemanfaatan produk dengan cara proses daur ulang melalui pengolahan fisik atau kimia, baik untuk menghasilkan produk yang sama maupun produk yang berlainan. Daur ulang dapat dilakukan di dalam atau di luar daerah proses produksi yang bersangkutan. Incineration Upaya pembuangan produk yang telah tidak terpakai dengan cara pembakaran menjadi abu. Landfill Upaya pembuangan produk yang telah tidak terpakai dengan cara membuang di tempat pembuangan sampah agar produk tersebut terurai sendiri. II-12
Gambar 2.9 Product Multiple Use Cycle Phases Approach Sumber: Amaya, 2010 2.7 Life Cycle Assessment Life Cycle Assessment merupakan suatu metode yang digunakan untuk mengestimasi energi atau aliran material yang berhubungan dengan siklus hidup produk yang berpengaruh pada dampak ke lingkungan (Fiksel, 2009). Life Cycle Assessment pada dasarnya terdiri dari suatu evaluasi sistematis dari dampak pada lingkungan yang berasal dari komponen suatu produk atau jasa (Horne, 2009). Life Cycle Assessment dapat membantu dalam (ISO 14044, 2006): Mengidentifikasi kesempatan untuk mengembangkan performansi lingkungan suatu produk pada setiap tahap siklus hidupnya. II-13
Menginformasikan kepada decision makers di perusahaan, pemerintah dan organisasi non pemerintah dalam menentukan tujuan dan rencana strategis, desain atau redesign produk atau proses. Memilih indikator yang terkait dari performansi lingkungan, termasuk teknik dalam pengukuran. Pemasaran, seperti penerapan skema ecolabelling atau menghasilkan produk ramah lingkungan. Life Cycle Assessment meliputi beberapa tahap, antara lain (Horne, 2009): Goal and Scope Definition Inventory Analysis Interpretation Impact Assessment Gambar 2.10 Tahap-tahap pada Life Cycle Assessment Sumber: Horne, 2009 Goal and Scope Menentukan produk, proses atau aktifitas yang akan dinilai, tujuan, lingkup serta batasan dari sistem yang akan dinilai. Life-Cycle Inventory Mengembangkan sistem inventori dari beban lingkungan dengan mengidentifikasi dan menghitung energi dan penggunaan material serta barang sisa yang dilepaskan ke lingkungan pada setiap tahap siklus hidup. Life-Cycle Impacts Menghitung dampak dari energi dan material yang digunakan dan yang dilepaskan terhadap lingkungan dan/atau kesehatan manusia. II-14
Interpretation Mengevaluasi hasil dan mengimplementasikan kesempatan untuk pengembangan lebih lanjut. Life Cycle Assessment terdiri dari beberapa tipe, antara lain (DEAT, 2004): 1. Conceptual Life Cycle Assessment Merupakan form Life Cycle Assessment yang paling sederhana dan digunakan pada level paling dasar untuk membuat penilaian aspek lingkungan berdasarkan data kualitatif yang terbatas. Hasil dari Life Cycle Assessment tipe ini dapat ditampilkan dengan pernyataan kualitatif, grafik, diagram alir atau sistem penilaian sederhana dimana mengindikasikan komponen atau material yang memiliki dampak lingkungan yang terbesar dan mengapa hal itu terjadi. Hasil dari Conceptual Life Cycle Assessment tidak sesuai untuk tujuan pemasaran, tetapi tetap dapat membantu decision makers untuk mengidentifikasi produk dengan tujuan untuk mengurangi dampak pada lingkungan. 2. Simplified Life Cycle Assessment Simplified Life Cycle Assessment menerapkan metode Life Cycle Assessment untuk penyaringan dan hanya fokus pada aspek lingkungan yang paling penting dan/atau tahap dari siklus hidup. Simplified Life Cycle Assessment terdiri dari tiga tahap, yaitu: Screening: mengidentifikasi bagian dari sistem (Life Cycle) atau pada tingkat paling dasar dari alur yang penting. Simplifying: menggunakan hasil dari tahap sebelumnya untuk fokus pada langkah selanjutnya. Assessing Reliability: memeriksa hasil dari tahap sebelumnya apakah mengurangi secara signifikan dari keseluruhan hasil. 3. Detailed Life Cycle Assessment Detailed Life Cycle Assessment meliputi keseluruhan prosess dari Life Cycle Assessment dan memerlukan data yang luas dan dalam, khususnya fokus pada target dari Life Cycle Assessment dimana jika hanya tersedia secara umum, II-15
data harus dikumpulkan secara khusus dari produk atau service yang sedang diperiksa. 2.8 Eco-Indicator 99 Pada tahun 1990, Mark Goedkoop seorang industrial designer yang memiliki spesialisasi pada ecodesign, tertantang untuk menemukan cara bagaimana untuk mengukur eco. Lalu Mark fokus dalam usaha membuat life cycle assessment lebih mudah digunakan dan dipahami. Pada saat Mark membuat software untuk LCA, terbentuklah PRé. PRé merupakan suatu perusahaan yang fokus terhadap kesinambungan dalam pengembangan produk yang sesuai dengan strategi bisnis konsumen (PRé, 2012). PRé terdiri dari PRé Consultants bv yang telah dipercaya oleh ratusan perusahaan dalam ahli LCA dan PRé North America, Inc. Dengan berjalannya waktu, PRé banyak menemukan metode untuk mempermudah dalam penggunaan LCA, seperti SimaPro 2, SimaPro 3, Eco Indicator 95, SimaPro 4, SimaPro 5, Eco Indicator 99, SimaPro 6, SimaPro 7 dan SimaPro 7.3. Eco-Indicator 99 merupakan nomor atau angka yang menyatakan total beban terhadap lingkungan dari sebuah produk atau proses. Dengan Eco-Indicator 99, para designer atau product manager dapat menganalisa beban lingkungan dari produk melalui life cycle (Goedkoop, 2000). Eco-indicator 99 dari material atau proses merupakan nomor atau angka yang mengindikasikan dampak lingkungan dari material atau proses tersebut berdasarkan data dari Life Cycle Assessment seperti ditunjukkan pada Gambar 2.11. Semakin tinggi indikator, maka semakin besar pula dampak pada lingkungan (Goedkoop, 2000). 2.9 Penelitian Terdahulu Penelitian terdahulu yang menjadi dasar ide dari penelitian ini merupakan penelitian Amaya, dkk (2010) dengan judul Environmental Benefits of parts Remanufacturing: The Truck Injector Case. Pada penelitian ini membahas mengenai injector sebuah truk yang dapat digunakan kembali setelah melewati masa pakai utamanya dan hal ini memberikan manfaat dari segi dampak lingkungan. Siklus hidup produk commit ini dijelaskan to user untuk mengetahui komponen- II-16
komponen apa saja yang harus diganti atau yang dapat langsung digunakan sehingga injector truk ini dapat digunakan kembali untuk kedua kalinya. Life cycle assessment dilakukan untuk mengetahui besarnya dampak lingkungan untuk tiap komponen injector dengan beberapa skenario end of life yang berbeda. Gambar 2.11 Eco Indicator 99 untuk Material Plastik Sumber: Goedkoop, 2000 II-17
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Bab ini berisi penjelasan tahap penilaian Life Cycle produk dengan menggunakan pendekatan Life Cycle Assessment untuk proses dan material yang digunakan maupun proses dan material alternatif. 4.1 Data Produk dan Proses Produk yang digunakan dalam penelitian ini adalah produk cup Nyam-nyam dan cup Dolphin. Kedua produk ini dipilih karena memiliki kemiripan bentuk dan fungsi. Kedua produk ini terdiri atas beberapa komponen yang ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Data Produk yang Digunakan Dalam Penelitian Produk Komponen Jenis Tipe Insert KTTN 17 Nyam-nyam Cup P 62 KR Sendok KSDN 07 Cap 50 (s) Cup Dolphin Cup PI 120 PL Handle 170 Di bawah ini merupakan gambar dari tiap komponen yang membentuk tiap produk sesuai dengan Tabel 4.1. Gambar 4.1 merupakan gambar komponen pertama dari produk Nyam-nyam, yaitu Cup P 62 KR. Gambar 4.1 Cup P 62 KR Gambar 4.2 berikut ini merupakan komponen kedua dari produk Nyam-nyam, yaitu Insert KTTN 17 yang nantinya akan dimasukkan ke dalam komponen pertama. IV-1
Gambar 4.2 Insert KTTN 17 Sendok KSDN 07 merupakan komponen ketiga dari produk Nyam-nyam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3. Gambar 4.3 Sendok KSDN 07 Gambar 4.4 merupakan komponen pertama dari produk Cup Dolphin, yaitu Cup PI 120 PL. Gambar 4.4 Cup PI 120 PL Komponen kedua dari produk Cup Dolphin merupakan Cap 50 (s) yang ditunjukkan pada Gambar 4.5. Gambar 4.5 Cap 50 (s) Gambar 4.6 merupakan komponen ketiga dari produk Cup Dolphin, yaitu Handle 170 yang nantinya akan dipasang pada komponen pertama. Gambar 4.6 Handle 170 IV-2