Model Penilaian dan Peningkatan Keberlanjutan Rantai Pasok Agroindustri Gula Tebu

Abstract

Agroindustri gula tebu di Indonesia memiliki peranan penting terhadap pembangunan ekonomi nasional, namun dalam perkembangannya, agroindustri gula tebu dihadapkan berbagai isu keberlanjutan dari hulu sampai hilir yang mengancam eksistensinya. Manajemen rantai pasok yang ideal dan berkelanjutan merupakan sebuah solusi untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan pada agroindustri gula tebu dengan meningkatkan kolaborasi antar anggota rantai pasok sehingga agroindustri gula tebu dapat tetap melangsungkan proses bisnisnya dari hulu sampai hilir. Untuk implementasi rantai pasok yang berkelanjutan, terlebih dahulu diperlukan identifikasi mekanisme rantai pasok yang terjadi pada agroindustri gula tebu dan pengukuran kinerja keberlanjutan pada rantai pasok agroindustri gula tebu sehingga dapat diketahui kinerja yang telah dicapai pada jangka waktu tertentu dan selanjutnya dapat dilakukan perumusan strategi yang tepat untuk mendukung keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menganalisis konfigurasi rantai pasok agroindustri gula tebu, mendefinisikan dimensi dan indikator yang mempengaruhi keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu, merancang model penilaian kinerja rantai pasok agroindustri gula tebu untuk mengetahui nilai indeks keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu dan menyusun strategi untuk meningkatkan keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Identifikasi konfigurasi rantai pasok agroindustri gula tebu dilakukan dengan mengikuti kerangka Vorst, kemudian perumusan indikator keberlanjutan dilakukan dengan deskriptif-kuantitatif, tinjauan pustaka dan observasi lapang yang selanjutnya divalidasi oleh pakar. Adapun model penilaian keberlanjutan agroindustri gula tebu dirancang dengan pengembangan teknik machine learning, yaitu Artificial Neural Network (ANN) dan Adaptive Neuro fuzzy Inference System (ANFIS) untuk memperoleh hasil penilaian yang tepat, akurat dan sesuai kondisi aktualnya. Berdasarkan hasil penilaian yang diperolah, maka dilakukan perumusan strategi untuk mempertahankan dan meningkatkan keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu dengan menggunakan teknik Analytical Network Process (ANP). Penelitian dimulai dengan melakukan analisis situasional untuk mengetahui kondisi rantai pasok agroindustri gula tebu. Melalui analisis situasional diperoleh juga struktur dan mekanisme rantai pasok agroindustri gula tebu yang terdiri dari petani tebu rakyat, pabrik gula dan distributor. Ruang lingkup penelitian ini hanya berfokus pada stakeholder supplier tebu (petani) dan pabrik gula. Petani memegang peranan penting terhadap kontinuitas bahan baku tebu bagi pabrik gula sehingga pabrik gula menerapkan program kemitraan untuk mendukung keberlanjutan proses bisnisnya. Upaya menciptakan keberlanjutan pada agroindustri gula tebu memerlukan identifikasi dimensi dan indikator yang mempengaruhi status keberlanjutannya. Hasil identifikasi dimensi keberlanjutan diperoleh bahwa terdapat 3 dimensi dasar, yaitu dimensi ekonomi, sosial dan lingkungan yang mempengaruhi status keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Adapun indikator keberlanjutan dirumuskan berdasarkan tiap-tiap aktor, dengan mempertimbangkan aspek ekonomi seperti produktivitas, biaya, fleksibilitas, ketepatan, produktivitas, dan kualitas; aspek sosial seperti kepuasan tenaga kerja, kepuasan konsumen, kesehatan, employment dan keselamatan kerja; aspek lingkungan seperti konsumsi energi, penggunaan sumber daya, kebisingan, emisi dan limbah yang dihasilkan. Berdasarkan indikator yang telah ditetapkan selanjutnya dilakukan perancangan model penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu menggunakan kerangka model ANN. Model ANN terdiri dari tujuh (7) buah dengan tersusun oleh tiga (3) model berupa model penilaian tiap-tiap dimensi keberlanjutan pada supplier (petani), tiga (3) model berupamodel penilaian dimensi keberlanjutan pada industri gula dan satu (1) model berupa model agregasi penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Dalam perancangan model ANN dilakukan pemilihan topologi jaringan terbaik dengan parameter Mean Square Error (MSE) dan nilai koefisien regresi (R) melalui variasi beberapa atribut seperti jenis fungsi aktivasi dan jumlah neuron di lapisan tersembunyi yang digunakan. Model agregasi penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu dengan teknik ANN diuji kinerjanya melalui perbandingan dengan model ANFIS dilihat dari parameter statistik seperti Mean Square Error (MSE), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE) dan Correlation Coefficient (R). Hasil pengujian menunjukkan bahwa model ANFIS memiliki parameter kinerja terbaik untuk agregasi penilaian keberlanjutan yaitu dengan nilai MSE sebesar 3,49 x 10-8 , nilai RMSE sebesar 1,86×10-4, nilai MAPE sebesar 0,04304 dan nilai R sebesar 1,000. Hasil implementasi model ANN untuk penilaian keberlanjutan dengan menggunakan data lapang yaitu pada PT A diketahui bahwa di tingkat supplier (petani),, indeks keberlanjutan dimensi ekonomi adalah 31,39% atau dalam kategori kurang berkelanjutan, indeks keberlanjutan pada dimensi sosial adalah 57,95% atau dalam kategori cukup berkelanjutan, dan indeks keberlanjutan pada dimensi lingkungan sebesar 59,26% yang dikategorikan cukup berkelanjutan. Adapun pada industri gula diketahui bahwa indeks keberlanjutan dimensi ekonomi adalah 48,14% yang masuk dalam kategori cukup berkelanjutan, indeks keberlanjutan dimensi sosial sebesar 71,08% atau dalam kategori berkelanjutan dan keberlanjutan pada dimensi lingkungan memiliki nilai indeks sebesar 61,25% yang dikategorikan berkelanjutan. Hasil agregasi dari ketiga dimensi keberlanjutan menggunakan model ANFIS diperoleh indeks keberlanjutan supplier (petani) adalah 41,5%atau cukup berkelanjutan sedangkan indeks keberlanjutan pada pabrik gula adalah 55,9% atau berkelanjutan. Berdasarkan hasil penilaian keberlanjutan tersebut, selanjutnya dianalisis indikator-indikator yang menjadi fokus perbaikan untuk merumuskan strategi peningkatan kinerja keberlanjutan. Perumusan strategi tersebut menggunakan teknik ANP yang melibatkan 4 kluster yaitu kluster aktor rantai pasok, kluster indikator yang menjadi fokus perbaikan, kluster enabler keberlanjutan rantai pasok dan kluster strategi yang diusulkan untuk meningkatkan keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Hasil prioritas strategi peningkatan keberlanjutan yang diperoleh adalah pertama penerapan strategi revitalisasi usaha tani tebu, revitalisasi pabrik gula, peningkatan kemitraan perluasan areal untuk budidaya tebu dan peningkatan peran lembaga riset.

Sugarcane agroindustry in Indonesia has an important role in national economic development, however, there are various sustainability issues from upstream to downstream that threaten its existence. Sustainable supply chain management is one of the solutions to solve various problems and increase sustainability in the sugarcane agroindustry by increasing collaboration between supply chain members. To apply a sustainable supply chain concept, it is necessary to identify the supply chain mechanism and measure the supply chain sustainability performance in the sugarcane agroindustry so that the sustainability performance in a certain time can be known, then the strategy can be identified to increase the supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry. The objectives of this research are to identify and analyze the supply chain configurations, define dimensions and indicators of sustainability, and design sustainability assessment models in the sugarcane agroindustry supply chain to determine the value of the supply chain sustainability index of the sugar cane agroindustry and develop strategies to improve the supply chain sustainability of the sugarcane agroindustry. The identification of the supply chain configuration of the sugar cane agroindustry is carried out using Van der Vorst framework. The dimensions, and indicators of sustainability are defined by descriptive-quantitative, literature review and observations then validated by experts. The supply chain sustainability assessment model for the sugar cane agroindustry is designed with machine learning techniques, namely Artificial Neural Network (ANN) and Adaptive Neuro-fuzzy Inference System (ANFIS) to obtain accurate results according to actual conditions. Based on the results of the assessment obtained, strategies are identified to improve the supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry using the Analytical Network Process (ANP) technique. The study starts by conducting a situational analysis to determine the condition of the supply chain in the sugar cane agroindustry. Through situational analysis, the structure and supply chain mechanism of the sugar cane agroindustry is also known, which consists of smallholder sugarcane farmers, sugar factories, and distributors. The scope of this research only focuses on the supplier (sugarcane farmers) and sugar factories. Sugarcane farmers play an important role in the availability of raw materials so the sugar factories implement partnership programs to support the sustainability of their business processes. To create sustainability in the sugar cane agroindustry requires the identification of dimensions and indicators that affect the sustainability status. The results for the identification of sustainability dimensions show that there are 3 basic dimensions, namely economic, social and environmental dimensions that affect the sustainability status of the sugarcane agroindustry supply chain. The sustainability indicators are identified based on each actor, considering economic aspects such as productivity, cost, flexibility, accuracy, productivity, and quality; social aspects such as labor satisfaction, consumer satisfaction, employment, health, and safety; environmental aspects such as energy consumption, use of resources, noise, emissions, and waste. Based on the indicators that have been defined, the next step is designing models for assessing the supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry using the ANN model framework. The ANN model consists of seven (7) models: three (3) models for assessing sustainability dimensions in the suppliers (sugarcane farmers), three (3) models for assessing sustainability dimensions in the sugar industry, and one (1) model for aggregation model of supply chain sustainability assessment. To obtain the design of ANN models that have good performance, the best network topology is selected with the parameters Mean Square Error (MSE) and correlation coefficient (R) by varying various attributes such as the type of activation function and the number of neurons in the hidden layer used. The performance of the aggregation model for assessing the sustainability of the sugar cane agroindustry supply chain using ANN technique was tested through comparison with the ANFIS model seen from statistical parameters such as Mean Square Error (MSE), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and Correlation Coefficient (R). The results show that the ANFIS model has the best performance parameters for the aggregation of sustainability assessments with MSE value 3,49 x 10-8, RMSE value 1,86×10-4, MAPE value 0,04304, and R-value 1,000. The results of the implementation of the ANN model for sustainability assessment using field data are known that at the supplier (sugarcane farmer), the sustainability index of the economic dimension is 31,39% or less sustainable, the sustainability index of the social dimension is 57,95% or moderately sustainable, and the sustainability index on the environmental dimension is 59,26% which is categorized as quite sustainable. For the sugar industry, it is known that the sustainability index of the economic dimension is 48,14% which is categorized as moderately sustainable, the social dimension sustainability index is 71,08% which is categorized as sustainable, and sustainability in the environmental dimension is 61,25% which is categorized as sustainable. The results of the aggregation of the three sustainability dimensions using the ANFIS model obtained that the index of sustainability at supplier (sugarcane farmers) is 41,5% or moderately sustainable, while the sustainability index for sugar mills is 55,9% which is categorized as sustainable. Based on the results of the sustainability assessment, the indicators that become the focus of improvement are analyzed to formulate strategies to improve the sustainability performance of the sugar cane agroindustry supply chain. The strategy formulation uses the ANP technique which involves 4 clusters, namely the cluster of supply chain actor, cluster of indicators that become the focus of improvement, cluster of supply chain sustainability enablers, and the cluster of the proposed strategy to improve the supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry. The priority results of the sustainability improvement strategy are revitalizing sugarcane farming, revitalizing sugar factories, increasing partnerships, expanding the land area for sugarcane cultivation, and increasing the role of research institutions.