MODUL 5
POWERSIM
1.1 Tujuan Praktikum
Berikut merupakan tujuan dari praktikum yang berhubungan dengan powersim: 1. Mengetahui komponen atau variabel yang digunakan dalam powersim.
2. Mengetahui cara membuat sebuah model dengan menggunakan software powersim.
1.2 Pendahuluan
System dynamic adalah sebuah system yang mencoba untuk menjelaskan perilaku dari berbagai tindakan dalam sebagian system. Sistem semacam ini disebut sebagai system tertutup (inherent/closed system). Dalam hal ini bukan berarti bahwa system yang dibuat mengabaikan hubungan antara system dan lingkungannya, melainkan bahwa setiap variabel eksternal yant tidak memiliki efek terhadap system juga tidak akan dipengaruhi oleh system itu kembali (ASTRA,1998 dalam Darmono,2005). Selain dikatakan sebagai system tertutup, system dinamis juga merupakan system umpan balik. Terdapat dua macam umpan balik, yaitu umpan balik posistif dan umpan balik negative. Umpan balik negative adalah suatu proses untuk mencapai tujuan (goal seeking). Feedback ini cenderung menjadi penyeimbang terhadap setiap gangguan dan selalu membawa system dalam keadaan yang stabil. Sedangkan umpan balik positif terjadi jika perubahan dalam komponen system akan menyebabkan terjadinya perubahan di dalam komponen lainnya yang akan memperkuat proses awalnya. Umpan balik positif merupakan proses yang sifatnya tumbuh. Dalam melakukan pembuatan system dinamis terdapat beberapa software yang digunakan, antara lain dynamo, vensim, stella, I-think, dan powersim. Dalam praktikum ini akan dijelaskan mengenai software powersim. Powersim adalah software simulasi untuk sistem dinamik dengan menggunakan metodologi pemodelan berbasis komputer (Powersim, 2005). Simbol yang dipakai untuk mewakili parameter terukur ‘Level’, ‘Reservoir’, ‘Auxiliary’, dan ‘Constant’ serta penghubung ‘Flow Rate’ dan ‘Link’ dapat dikaitkan satu sama lain untuk menjalin sebuah sistem yang terpadu.
1.3 Tata Cara Penggunaan Powersim
Powersim merupakan salah satu software yang digunakan untuk membuat model simulasi system dynamics. Berikut merupakan tata cara dan icon-icon yang digunakan dalam membuat model dengan menggunakan powersim.
Gambar 1 Tampilan awal dari powersim
Gambar 2 Perintah-Perintah Dalam Powersim
Commandbar : mengandung semua perintah yang ada dalam Powersim
Toolbar : Sederet tombol untuk membuat dan mengedit objek
Menu bar : sederet tombol untuk memberi perintah yang sering digunakan dalam powersim.
Worksheet : bidang kerja tempat membuat dan mengedit objek
Gambar 3 Variabel Dalam Powersim
Berikut merupakan penjelasan dari variabel yang digunakan dalam proses pembuatan system menggunakan powersim:
1. Variabel Level
Variabel level merepresentasikan akumulasi atau integrasi suatu aliran dari waktu ke waktu. Aliran tersebut dapat berupa aliran fisik seperti aliran material, uang dan orang maupun aliran yang sifatnya intangible seperti aliran informasi. Level menyatakan state dari system yang menyediakan informasi bagi pengambil keputusan untuk mengambil tindakan. Level hanya dapat berubah melalui variabel rate. Level merupakan akumulasi aliran masuk (inflow) dikurangi aliran keluar (outflow). Level berada pada kondisi equilibrium ketika tidak terjadi perubahan pada level, yang berarti total inflow sama dengan total outflow.
2. Variabel Rate
Jika level menyatakan state dari suatu system, maka variabel rate pada dasarnya merupakan variabel keputusan yang diatur oleh satu atau lebih struktur kebijakan. Rate merupakan satu-satunya variabel yang dapat merubah level dan menentukan aliran masuk atau keluar, baik dari dan atau menuju level. Rate tidak dapat diukur secara langsung pada suatu titik waktu tertentu melainkan diukur pada suatu selang waktu.
3. Variabel Auxiliary
Variabel auxiliary ialah persamaan derivative yang merupakan fungsi dari variabel lain, baik berupa konstanta maupun variabel eksogen. Dengan auxiliary, kita dapat mereprentasikan suatu struktur kebijakan secara lebih baik dan jelas. Jika variabel auxiliary dihilangkan maka detail dari struktur kebijakan tidak dapat tergambarkan didalam model.
1.4 Proses Membangun Struktur Model
Dalam proses membangun sebuah model, seharusnya mengetahui proses secara keseluruhan dari model yang akan dibangun. Mulai dari alur proses, sampai dengan waktu proses atau kapasitas, tergantung dari proses yang akan dibuat simulasinya. Kasus sekarang ini berada dalam dunia manufaktur dengan fokus penelitian di PT ABC manufaktur.
PT ABC, merupakan sebuah perusahaan manufaktur, berkeinginan menggunakan simulasi untuk memahami dengan lebih baik bagaimana interaksi antara jumlah pesanan barang-barang dagangan public dan persediaannya serta tingkat produksinya dengan lebih baik. Selama ini, persediaan dan tingkat produksi perusahaan seringkali mengalami kondisi naik turun (berosilasi), sehingga perusahaan mencoba memikirkan langkah awal untuk memecahkan permasalah ini dengan membuat model yang dapat menjelaskan interaksi-interaksi tersebut. Mereka mengetahui bahwa kebijakan produksinya terdiri dari dua hal. Pertama, meningkatkan atau menurunkan persediaan untuk mendapatkan tingkat persediaan yang optimal atau yang diinginkan, dan kedua, menjaga agar persediaan tetap cukup tinggi untuk mengatasi apa yang mereka perkirakan terhadap permintaannya yang akan terjadi di masa mendatang. Agar nyaman, perusahaan lebih senang mempertahankan jumlah persediaannya sebanyak 4 (empat) kali, karena mereka berpikir bahwa hal itu akan diperlukan terutama untuk mengatasi adanya permintaan yang mendadak. Sebagi tambahan, produksi ditetapkan sehingga sebanyak 1/6 (seperenam) dari perbedaan antara persediaan yang diinginkan dan yang aktualnya diperbaiki setiap minggu.
Asumsi-asumsi yang dibuat berdasarkan permintaan di masa datang didasarkan atas nilai rata-rata (rate) pesanan pada saat ini. Rata-rata pesanan pada saat ini mendasari permintaan nyata yang dihadapi perusahaan. Kebijakan untuk menformulasikan ekspektasi permintaanya cukup sederhana. Perusahaan ingin memperbaiki 1/8 dari perbedaan antara permintaan nyata dan ekspektasi permintaannya setiap minggu. Ketika keyakinannya tentang permintaan barang di masa mendatang berubah, ini akan mempengaruhi tingkat persediaan yang diinginkan dan rata-rata perusahaan dalam memproduksi barang., berdasarkan atas kebijakan produksi yang dijelaskan sebelumnya. Ketika barang diproduksi, barang tersebut langsung dikirimkan ke gudang sebagai persediaan. Tidak ada produk yang berasal dari pabrik langsung ke pelanggan; barang harus melewati persediaan terlebih dahulu.
Pengiriman barang dibuat hanya dari persediaan ini. Karena perusahaan tetap berusaha mempertahankan sebanyak 4 kali jumlah persediaan yang mereka pikirkan, mereka memperkirakan bahwa barang tersebut akan dibutuhkan kapan saja, dan mereka percaya bahwa mereka dapat mengapalkan produk yang dibutuhkan untuk mengisi setiap permintaan. Oleh karena itu, mereka sekarang tidak memperdulikan jumlah timbunan (backlog) dan pengaruhnya (meskipun jumlah persediaan negative, sementara dalam kenyataannya tidak punya arti, di sini dapat diuraikan untuk menjelaskan suatu timbunan). Dari permasalahan yang ada maka dapat dibuat causal loop diagram dari proses tersebut, antara lain :
Gambar 4 Causal Loop Diagram (CLD)
Setelah mengetahui aliran proses dalam PT ABC Manufaktur, maka dibuatlah simulasi dengan menggunakan powersim. Berikut merupakan proses pembuatan simulasi dengan powersim.
1.4.1 Membuat level
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam proses pembuatan level:
1. Klik diagram < level tool pada command bar atau klik icon pada menu bar. Inventory
Shipment
Order Rate Inventory Causal Loop Diagram (CLD)
S Expeted Demand Desire Inventory Production Change In Expected Demand S S S O S O S O O
2. Klik pada worksheet dimanapun posisi nya untuk menentukan posisi pembuatan simulasi.
3. Ganti nama dengan inventory, lalu tekan enter.
Gambar 5 Level Dengan Nama Inventory
1.4.2 Membuat Flow atau Rate
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam proses pembuatan flow atau rate:
1. Klik diagram < flow with rate tool pada command bar atau klik icon pada menu bar.
2. Klik pada worksheet, arahkan ke inventory (masuk ke inventory), lalu klik sekali.
3. Klik lagi icon , arahkan dari inventory ke luar (keluar inventory), lalu klik dua kali.
4. Ganti nama rate dengan production dan shipments, tekan enter.
Gambar 6 Flow atau Rate Dengan Aliran Kedalam Inventory dan Keluar Inventory
1.4.3 Membuat Link
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam proses pembuatan link: 1. Klik diagram < link tool pada command bar atau klik icon pada menu bar. 2. Hubungkan dari inventory ke production, klik satu kali.
? Inventory
?
? Inventory ?
Gambar 7 Link dari Inventory ke Production
1.4.4 Membuat Auxiliary
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam proses pembuatan auxiliary:
1. Klik diagram < auxiliary tool pada command bar atau klik icon pada menu bar.
2. Posisikan kursor terletak dibawah flow rate production, lalu klik satu kali. 3. Ganti nama auxiliary dengan desired inventory, tekan enter.
4. Hubungankan desire inventory dengan flow rate production.
5. Klik diagram < auxiliary tool pada command bar atau klik icon pada menu bar.
6. Posisika kursor terletak dibawah shipments, lalu klik satu kali. 7. Ganti nama auxiliary dengan order rate, tekan enter.
8. Hubungankan order rate dengan flow rate shipments.
Gambar 8 Auxiliary yang Berupa Include dari Production dan Shipments
1.4.5 Membuat Konstan
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam pembuatan konstan: 1. Klik diagram < constant tool pada command bar atau klik icon pada menu
bar. ? ? #Inventory ? Production shipments ? ? ? ? ? # Inventory Production shipments
2. Letakkan diatas production, lalu klik sekali.
3. Ganti nama dengan time to correct inventory, tekan enter. 4. Hubungkan dengan menggunakan link ke production.
Gambar 9 Konstan
1.4.6 Memasukkan nilai variabel
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam proses memasukkan nilai pada variabel yang telah dibuat:
1. Untuk memasukkan nilai pada inventory dengan klik dua kali pada level inventory dan masukkan 400<<wdg>> kedalam definition, lalu klik apply dan ok. Berikut merupakan gambaran langkah :
? ? ? ? ? ? # Inventory Production shipments Desired Inventory Time To Correct Inventory Order Rate
Gambar 10 Mengisi variabel inventory
2. Masukkan nilai pada desired inventory sebesar 400<<wdg>> dan 6<<wk>> untuk time to correct inventory, untuk memasukkan nilai tersebut lakukan cara yang sama dengan inventory.
3. Untuk mengisi flow rate production dengan klik dua kali pada flow rate production, lalu pada definition isi dengan formula (‘Desired Inventory’-Inventory)/’Time to Correct Inventory’. Untuk dapat membuat formula tersebut dengan melihat linked variabel yang telah berisi variabel-variabel yang mempengaruhi production, lalu klik dua kali pada tiap variabel yang akan dibuat formula. Berikut merupakan gambaran langkah:
Gambar 11 Mengisi flow rate production
4. Untuk mengisi nilai oada variabel order rate, langkahnya adalah dengan klik dua kali dari variabel folder rate, pada definition isi dengan 100<<wdg/wk>>+,
lalu klik function wizard < categories box < time < function box < step < heigh (20<<wdg/wk>>) < first box ( starttime+20<<wk>>) < apply < ok. Sehingga akan menghasilkan formula
100<<wdg/wk>>+STEP(20<<wdg/wk>>,STARTTIME+20<<wk>>)
Berikut merupakan gambaran langkahnya :
Gambar 12 Langkah mengisi Order Rate
5. Untuk flow rate shipments diisi dengan order rate dengan langkah sama seperti pengisian flow rate production.
6. Ketika semua variabel telah terisi dengan baik, maka tanda tanya pada variabel sebelum dimasukkan nilai akan hilang, apabila masih terdapat tanda tanya, berarti langkah kurang tepat, coba lagi.
Gambar 13 Model Simulasi yang telah diberi nilai
1.4.7 Melengkap model yang dibuat
Dari model awal yang telah dibuat maka untuk melengkapi model yang telah dibuat berdasarkan inventory dengan model nyata nya, maka dilakukan beberapa proses untuk mendapatkan hasil seperti dibawah ini :
Gambar 14 Model Simulasi Keseluruhan
Inventory Production shipments Desired Inventory Time To Correct Inventory Order Rate Inventory Production shipments Desired Inventory Time To Correct Inventory Order Rate Expected Demand Change in Expected Demand Time to Change Expectations Inventory Coverage
Langkah yang perlu dilakukan :
1. Membuat expected demand dengan definition 100<<wdg/wk>> 2. Membuat Time to Change Expectation dengan definition 8<<wk>>
3. Membuat Change in Expected Demand dengan definition ('Order Rate'-'Expected Demand')/'Time to Change Expectations’
4. Membuat Inventory Coverage dengan definition 4<<wk>> 5. Membuat link dari :
a. Expected demand ke change in expected demand, desire inventory, production b. Time to change expectations ke change in expected demand
c. Inventory coverage ke desire inventory
6. Definition pada desire inventory menjadi 'Expected Demand'*'Inventory Coverage'. 7. Definition pada production menjadi 'Expected Demand'+('Desired
Inventory'-Inventory)/'Time To Correct Inventory'.
1.5 Menampilkan Hasil Simulasi Model
Setelah melakukan pembuatan model atau simulasi suatu system yang telah dijelaskan diatas. Dari simulasi yang telah dibuat, maka simulasi tersebut dijalankan untuk mengetahui apakah simulasi yang telah dibuat dapat run (jalan) atau tidak. Jika tidak jalan maka model yang dibuat belum tepat atau benar.
1.5.1 Menampilkan simulasi dengan auto report
Berikut merupakan langkah-langkah yang digunakan dalam menjalankan simulasi dengan auto report :
1. Untuk menjalankan simulasi dengan klik simulation < play pada command bar, atau klik icon pada menu bar.
2. Hasil simulasi akan muncul sebagai auto report, dimana auto report dapat di setting untuk number auto report atau time graph auto report. Setting auto report dapat dilakukan dengan klik level, auxiliary, atau constant yang akan
dilihat nilainya < klik kanan < atau klik icon
Gambar 15 Hasil Simulasi Auto Report
1.5.2 Menampilkan Hasil Simulasi Dengan Grafik
Berikut merupakan proses menjalankan simulasi dalam tampilan grafik waktu : 1. Untuk membuat tampilan grafik dengan klik diagram < time graph control tool
pada command bar atau klik icon pada menu bar, letakkan dibawah simulasi yang telah dibuat.
2. Untuk memasukkan nilainya, drag simulasi yang akan dilihat dalam grafik waktu. untuk kasus ini dalam grafik demand and production adalah dengan drag expected demand, order rate, dan production. Sedangkan untuk actual vs desired inventory adalah dengan drag inventory dan desire inventory.
Gambar 16 Hasil Simulasi Menggunakan Grafik
Inventory Production shipments Desired Inventory Time To Correct Inventory Order Rate Expected Demand Change in Expected Demand Time to Change Expectations Inventory Coverage 121.17 wdg/wk 120.00 wdg/wk 6.00 wk 120.00 wdg/wk 8.00 wk 4.00 wk 478.73 wdg 0.04 wdg/wk²
Demand and Production
1st qt 2nd qt 3rd qt 4th qt 100 105 110 115 120 125 wdg/wk
Expected Dem and O rder Rate Production
Non-commercial us e only!
Actual vs Desired Inventory
1st qt 2nd qt 3rd qt 4th qt 350 400 450 wdg Inventory Desired Inventory Non-commercial us e only!
1.5.3 Menampilkan hasil Simulasi Dengan Menggunakan Tabel
Berikut merupakan proses menjalankan simulasi dalam tampilan grafik waktu : 1. Untuk membuat tampilan grafik dengan klik diagram < table control tool pada
command bar atau klik icon pada menu bar, letakkan dibawah simulasi yang
telah dibuat.
2. Untuk memasukkan nilainya, drag simulasi yang akan dilihat dalam tabel. untuk kasus ini dalam tabel demand and production adalah dengan drag expected demand, order rate, dan production.
Tabel 1 Hasil Simulasi Menggunakan Tabel
Demand and Production
Time Expected Demand Order Rate Production
Jan 01, 2013 Apr 01, 2013 Jul 01, 2013 Oct 01, 2013 Jan 01, 2014 100.00 100.00 110.66 118.32 100.00 100.00 120.00 120.00 100.00 100.00 124.23 124.32
