Modul 1 - Ruang Lingkup Pemodelan Dan Simulasi Industri [PDF]

Citation preview

MODUL PERKULIAHAN



Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri Modul 1: Ruang Lingkup Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri Fakultas



Program Studi



Tatap Muka



Kode MK



Disusun Oleh



Fakultas Teknologi Industri



Teknik Industri



01



MK16031



Achmad Husnur, ST., MT.



7



‘1



9



Abstract



Kompetensi



Pengertian dan ruang lingkup pemodelan dan simulasi dalam dunia industri



Mahasiswa mampu memahami: 1. Definisi dan Pemahaman model dan simulasi 2. Hubungan model dan simulasi 3. Cara simulasi bekerja 4. Klasifikasi model simulasi



Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri Achmad Husnur, ST., MT.



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



‘1 7



2



Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri Achmad Husnur, ST., MT.



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Definisi Sistem, Model, dan Simulasi Sistem Sistem adalah sekumpulan obyek yang saling terhubung, berinteraksi, dan bekerja sama untuk mencapai tujuan tertentu dalam suatu lingkungan yang kompleks. Obyek yang menjadi komponen dari sistem dapat berupa obyek terkecil dan bisa juga berupa sub-sistem atau sistem yang lebih kecil lagi dan biasanya berupa people, process, equipment. Dalam definisi ini disertakan elemen lingkungan karena lingkungan sistem memberikan peran yang sangat penting terhadap perilaku sistem itu. Bagaimana komponen-komponen sistem itu berinteraksi, hal itu adalah dalam rangka mengantisipasi lingkungan. Mengamati sistem bukan hanya dapat mendefinisikan komponen-komponen pendukung sistem dari itu sendiri tetapi juga dapat mengetahui perilaku, pola, dan variabel-variabel yang ada di dalam sistem tersebut. Paling tidak analisis terhadap sistem harus dapat membuat konsepsi tentang sistem itu. Ada beberapa cara untuk dapat merancang, menganalisis dan mengoperasikan suatu sistem. Salah satunya adalah dengan melakukan pemodelan, membuat model dari sistem tersebut. Ilustrasi suatu sistem dapat dilihat pada Gambar 1.1.



People



Process & Equipment



Goal



Gambar 1.1 Ilustrasi Sistem



Model Model merupakan suatu alat yang berfungsi untuk menganalisa atau merancang sistem. Sebagai alat interaksi dan komunikasi yang sangat efisien, model dapat menunjukkan bagaimana suatu sistem bekerja dan mampu memberikan opsi untuk berpikir bagaimana meningkatkan atau memperbaikinya.



Model dapat diartikan sebagai gambaran logis tentang bagaimana sistem bekerja atau variable-variabel dalam sistem tersebut daling berkomunikasi dan berinteraksi. Pengertian lain dari model adalah representasi dari suatu sistem dalam kehidupan nyata yang menjadi focus perhatian dan menjadi pokok permasalahan. Tujuan yang ingin didapat dari merancang model adalah diharapkan dapat lebih mudah untuk melakukan analisia. Hal ini merupakan prinsip pemodelan, yaitu bahwa pemodelan bertujuan untuk mempermudah analisa dan pengembangannya yang berkelanjutan. Melakukan pemodelan adalah suatu cara untuk mempelajari sistem dan model itu sendiri dan juga bermacam-macam perbedaan perilakunya.



Simulasi Beberapa peneliti memberikan definisi terkait simulasi, antara lain: 1. Emshoff dan Simon (1970) Simulasi merupakan suatu model sistem dimana komponennya dapat diwakilkan oleh proses-proses aritmatika dan logika yang dijalankan secara terkomputerisasi untuk memperkirakan sifat-sifat dinamis sistem tersebut. 2. Shannon (1975) Simulasi merupakan proses perancangan model dari sistem nyata yang kemudian dilanjutkan pelaksanaan uji coba terhadap model untuk mempelajari perilaku sistem atau evaluasi strategi. 3. Banks dan Carson (1984) Simulasi adalah tiruan dari sistem nyata yang dikerjakan baik secara manual atau terkomputerisasi, lalu dilakukan observasi dan disimpulkan untuk mempelajari suatu karakteristik dalam sistem. 4. Law dan Kelton (1991) Simulasi adalah suatu metode dan implementasi dalam menirukan suatu perilaku atau karakteristik dari sistem nyata yang dapat dilakukan melalui computer dengan bantuan perangkat lunak.



5. Hoover dan Perry (1990) Simulasi adalah suatu proses perancangan model secara matematis dan logis dari sistem yang sesungguhnya dengan melakukan uji coba terhadap model dengan menggunakan computer untuk menggambarkan dan melakukan prediksi dari perilaku sistem tersebut. 6. Khosnevis (1994) Simulasi adalah proses aplikasi membangun model dari sistem sesungguhnya dan melakukan eksperimen dengan model tersebut untuk menjelaskan perilaku sistem atau untuk membangun sistem baru sesuai dengan performansi yang diinginkan.



Gambar 1.2 Cara Mempelajari Sistem Beberapa cara dalam mempelajari sistem antara lain: 1. Eksperimen dengan sistem aktual vs eksperimen dengan model sistem. Jika suatu sistem secara fisik memungkinkan dan tidak memakan biaya yang besar untuk dioperasikan sesuai dengan kondisi (scenario) yang kita inginkan maka cara ini merupakan cara yang terbaik karena hasil dari eksperimen ini benar-benar sesuai dengan sistem yang dikaji. Namun sistem seperti itu jarang sekali ada dan penghentian operasi sistem untuk keperluan eksperimen akan memakan biaya yang sangat besar. Selain itu untuk sistem yang belum ada atau sistem yang masih dalam



rancangan maka eksperimen dengan sistem aktual jelas tidak bisa dilakukan sehingga satu-satunya cara adalah dengan menggunakan model sebagi representasi dari sistem aktual. 2. Model fisik vs Model Matematis. Model fisik mengambil dari sebagian sifat fisik dari hal-hal yang diwakilinya, sehingga menyerupai sistem yang sebenarnya namun dalam skala yang berbeda. Walaupun jarang dipakai, model ini cukup berguna dalam rekayasa sistem. Dalam penelitian, model matematis lebih sering dipakai jika dibandingkan dengan model fisik. Pada model matematis, sistem direpresentasikan sebagai hubungan logika dan hubungan kuantitatif untuk kemudian dimanipulasi supaya dapat dilihat bagaimana sistem bereaksi. 3. Solusi Analitis vs Simulasi. Setelah model matematis berhasil dirumuskan, model tersebut dipelajari kembali apakah model yang telah dikembangkan dapat menjawab pertanyaan yang berkaitan dengan tujuan mempelajari sistem. Jika model yang dibentuk cukup sederhana, maka relasi-relasi matematisnya dapat digunakan untuk mencari solusi analitis. Jika solusi analitis bisa diperoleh dengan cukup mudah dan efisien, maka sebaiknya diigunakan solusi analitis karena metode ini mampu memberikan solusi yang optimal terhadap masalah yang dihadapi. Tetapi seringkali model terlalu kompleks sehingga sangat sulit untuk diselesaikan dengan metoda-metoda analitis, maka model tersebut dapat dipelajari dengan simulasi. Simulasi tidak menjamin memberikan hasil yang optimal melainkan dijamin bahwa hasilnya mendekati optimal.



Pemodelan Sistem dan Simulasi Proses Pembuatan Model Proses dalam membuat suatu model dimulai dengan identifikasi permasalahan pada sistem nyata dimana permasalahan tersebut diproyeksikan oleh pemodel dengan menggunakan sudut pandang tertentu. Sudut pandang tentunya berbeda-beda tergantung dari ilmu dan pengalaman dari pembuat model. Setelah model selesai dirancang maka dilakukan tahap uji keabsahan dengan menggunakan data sampel sehingga dihasilkan



suatu model yang valid. Deskripsi proses pembuatan model dari sudut pandang pemodel dapat dilihat pada Gambar 1.3.



Image Real System



Propose Model



Sample



Valid Model



Gambar 1.3 Proses Pembuatan Model



Prisip Dasar Pengembangan Model Pengembangan suatu model dapat dilakukan dengan menggunakan aturan-aturan antara lain adalah: 1. Elaborasi Pengembangan model dimulai dari yang paling sederhana adalah tahapan pengembangan yang paling ideal karena dapat secara bertahap dikembangkan menjadi model yang paling mewakili sistem nyata. Masalah yang diidentifikasi dapat disederhanakan dengan menggunakan asumsi yang diperlukan dan disesuaikan dengan tujuan pembuat modelnya. Pengembangan secara bertahap seperti ini jauh lebih efektif dalam menyempurnakan model yang valid dikarenakan akan lebih mewakili model yang nyata.



2. Analogi Mengembangkan model dapat dilakukan dengan menggunakan prinsip dan teori yang sudah banyak digunakan. 3. Dinamis Pengembangan model dengan proses pengulangan dalam tahap pengembangan sangat mungkin terjadi karena pengembangan model bukan suatu proses mekanis dan linier.



Kelebihan dan Kekurangan Pemodelan Simulasi Kelebihan pemodelan simulasi antara lain: 1. Tidak semua sistem dapat diwakilkan dalam model matermatis sehingga simulasi adalah alternatif yang tepat. 2. Dapat melakukan analisa tanpa risiko pada sistem nyata. Memungkinkan adanya percobaan terhadap sistem tanpa menanggung risiko terhadap sistem yang sedang berjalan. 3. Simulasi dapat mengestimasi kinerja sistem pada kondisi tertentu dan dapat memberikan alternatif desain terbaik sesuai spesifikasi yang diharapkan. 4. Memungkinkan untuk melakukan studi jangka panjang dalam waktu yang lebih singkat. 5. Dapat menggunakan input yang bervariasi.



Kekurangan pemodelan simulasi antara lain: 1. Kualitas dan analisa model sangat tergantung dari pembuat model. 2. Hanya estimasi karakteristik berdasarkan masukan tertentu.



Klasifikasi Pemodelan Simulasi 1. Menurut waktu: a. Simulasi statis Output dari simulasi yang tidak terpengaruh oleh waktu, contohnya adalah simulasi yang dilakukan oleh George L. Leclere. b. Simulasi dinamis Output dari simulasi dipengaruhi oleh waktu, contohnya adalah model populasi yang berkembang sepanjang waktu, laju penjualan, tingkat penjualan.



2. Menurut perubahan status variable: a. Simulasi kontinyu Model simulasi yang status variable berubah secara kontinyu, contohnya adalah model-model level cairan yang lajunya berubah setiap saat. b. Simulasi diskrit Model yang status variablenya berubah pada saat tertentu saja, contohnya adalah model-model inventory yang material datang dan diambil pada waktu tertentu saja.



3. Menurut derajat ketidakpastian: a. Simulasi deterministik Model yang outputnya dapat ditentukan secara pasti, contoh model matematis, model economic order quantity (EOQ). b. Simulasi stokastik Model yang outputnya tidak bisa ditentukan secara pasti, contoh diagram pohon keputusan.



Diskusi Kelompok 1. Mengapa kita harus berpikir secara sistem? 2. Jelaskan perbedaan efektif dan efisien? 3. Beri contoh permasalahan dalam kehidupan sehari-hari yang dapat dikerjakan dengan metode simulasi.



Daftar Pustaka 1. Suryani, Erma. (2006). Pemodelan & Simulasi. Yogyakarta: Graha Ilmu 2. Ristono, Agus. (2011). Pemodelan Sistem. Yogyakarta: Graha Ilmu 3. indraaawan.blog.uns.ac.id/files/2010/04/dasar-teori.pdf