MODUL PERKULIAHAN Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri STRUKTUR DASAR SIMULASI

(1)

MODUL PERKULIAHAN

Pemodelan

dan

Simulasi

Sistem

Industri

STRUKTUR DASAR

SIMULASI

Fakultas Program _Studi Tatap _Muka Kode MK Disusun Oleh

Teknik T.Industri

04

Kode MK Muhammad Isa Lufti ST., MMT.

Abstract

Kompetensi

Modul 4 membahas : struktur dasar model simulasi, langkah-langkah simulasi .

(2)

KONSEP DASAR SISTEM SIMULASI

Struktur Dasar Model Simulasi

Sebelum proses pembuatan model dimulai, pertama-tama harus dipahami tentang struktur building blok dari mana model tersebut akan dibangun. Walaupun model yang akan dibuat sangat kompleks pada dasarnya struktur dasarnya sangat sederhana. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut:

E=f(Xi,Yj)

Dimana:

E= efek performansi sistem

Xi= Variabel dan parameter yang dapat dikontrol

Yj=Variabel dan parameter yang tidak terkontrol

F=Hubungan antara Xi dan Yj yang menghasilkan E.

Setiap model pada umumnya akan terdiri dari beberapa unsur berikut:

1. Komponen-Komponen model: merupakam entitas yang membentuk model. Entitas disini didefinisikan sebagai objek sistem yang menjadi pokok perhatian

2. Variabela: nilai yang selalu berubah

(3)

4. Hubungan fungsional: memberikan hubungan antar komponen-komponen model

5. Konstrain: batasan dari problem yang dihadapi.

Contoh:

Sistem inventory. Beberapa komponen sistem inventory diantaranya adalah sebagai berikut:

Permodelan Sistem Dan Simulasi Indistri

(4)

 Produksi

 Kebutuhan (demand)

 Inventory awal (beginning inventory)

 Inventory akhir (Ending inventory)

Beberapa komponen diatas memiliki hubungan sebagai berikut:

Ending inventory=Beginning Inventory-Production-Demand

Hubungan diatas dapat digambarkan dalam bentuk caustic diagram (diagram sebab akibat) berikut:

Gambar. Causatic Diagram Ending Inventory

Langkah-langkah simulasi

Pendefinisian sistem

Langkah ini meliputi: penetuan batasan sistem dan indentifikasi variabel yang significant.

 Formulasi model

(5)

Merumuskan hubungan antar komponen-komponen model.

3. Pengambilan data

Identifikasi data yang diperlukan oleh model sesuai pembuatan model.

4. Pembuatan model

Dalam menyusun model perlu disesuaikan dengan jenis simulasi yang akan digunakan.

 Verifikasi model: proes pengecekan terhadap model apakah sudah bebas dari error.

 Validasi model

Merupakan proses pengujian terhadap model apakah model yang dibuat sudah sesuai dengan sistem nyata.

2 cara pengujian model

a. Perbandingan rata-rata (mean comparison)

Dimana: s = nilai rata-rata hasil simulasi

A = nilai rata-rata data aktual

Model dianggap valid bial E1 ≤ 15%

b. Perbandingan variasi amplitudo (Aplitude Variation Comparison)

Untuk membandingkan variasi antara output simulasi dan data historis yang tersedia, kita

tidak dapat menghitung standart deviasi model (Ss) dan standart deviasi historis (SA). Kedua

standard deviasi ini kemudian dibandingkan dengan menggunakan” Percent error in the Variation” atau E2 dengan rumus sebagai berikut:

(6)

Model dianggap valid bila E2≤ 30%

7. Skenario

Penyusunan skenario terhadap model. Setelah model valid maka selanjutnya adalah membuat beberapa skenario eksperimen) untuk memperbaiki kinerja sistem sesuai dengan keinginan. Secara umum jenis-jenis skenario dapat kita bedakan menurut dua jenis:

Skenario parameter dilakukan dengan jalan mengubah nilai parameter model dan melihat dampaknya terhadap output model.

Skenario struktur dilakukan dengan jalan mengubah struktur model. Skenario jenis ini memerlukan pengetahuan yang cukup tentang sistem agar struktur baru yang diusulkan/dieksperimenkan dapat memperbaiki kinerja sistem.

8. Interpretasi model

Proses ini merupakan penarikan kesimpulan dari hasil output model simulasi

 Implementasi merupakan penerapan model pada sistem.

Dokumentasi merupakan proses penyimpanan hasil output model. Contoh:

Sejumlah part datang pada sebuah mesin untuk diproses dan setelah keluar dari mesin ini part akan menjadi finish part (barang jadi). Jika part datang pada mesin dan mesin dalam keadaan iddle maka part akan diproses oleh mesin. Jika part datang pada saat mesin busy (memproses part lain), part akan memasuki antrian (quene). Gambar dari sistem diatas adalah:

Setelah dilakukan penggambaran terhadap sistem, maka langkah berikutnya adalah:

Spesifikasi aspek-aspek numerik (pengumpulan data)

Tentukan periode periode simulasi (kapan simulasi dimulai dan kapan simulasi berakhir) Misal kita lakukan pengamatan terhadap 5 part dan data-datanya diberikan pada tabel

berikut:

(7)

Part Number Arrival Time Service Time

Tentukan tujuan study. Misal untuk menghitung

a. Total produksi

b. Average delay in queue

c. Maximal delay in queue

d. Average flow time

e. Max flow time

f. Busy time

g. Utilitas Mesin

h. Maximal number of part in queue

Penyelesian:

Pertama kita tentukan periode simulasi. Misalnya ditentukan selama 15 menit. Proses perhitungan dapat dilihat pada tabel:

(8)

Part Number Arrival Time Service Time Finish Time (menit) Delay In Queue (Menit) (menit) (menit)

0,00

1 4,58 4,58

-2 6,84 2,96 6,84+2,96=9,8

-3 9,24 5,86 9,8+5,86=15,66 9,8-9,24=0,56

4 11,94 3,21 15,66+3,21=18,87 15,66-11,94=3,72

5 14,53 3,11 18,87+3,11=21,98 18,87-14,53=4,34

a. Total produksi= 2 part (p1 dan p2)

b. Average delay in queue = (0,56)/3=0,19 menit

c. Maximal delay in queue=0,56 menit

d. Average flow time=(4,58+2,96)/2=3,77 menit

e. Max flow time= 4,58 menit

f. Busy time=B(t)=(4,58+2,96+5,86)-0,66=12,84 menit

g. Utilisasi mesin=B(t)/T=12,44/15=0,856%

h. Maximal number of part inqueue= 2 part (belum diproses)

Soal

Perusahaan mantel memproduksi komponen automotive. Perusahaan ini baru menerima kontrak untuk membuat water pumps. Jika diketahui kapasitas produksi water pump=100 unit/shift. Perusahaan akan memproduksi water pump 200 unit jika beginning inventory ≤ 50 unit. Demand water pump berfluktuasi antara 80-130 unit/hari. Jika dilakukan pengamatan selama 5 hari kerja dengan demand yang acak, maka tentukan kapan diperlukan shift tambahan jika diiginkan agar beginning inventory 50 unit.

(9)

Penyelesaian

1. Identifikasi variabel-variabel significant

ó Day

ó Beginning Inventory

ó Demand

ó Production

ó Ending Inventory

2. Rumuskan hubungan antar variabel-variabel model

Ending Inventory=Beginning Inventory+Production-Demand

Day Beginning Demand Production Ending Inventory Inventory

Perusahaan mantel memproduksi komponen automotive. Perusahaan ini baru menerima kontrak untuk membuat water pumps. Jika diketahui kapasitas produksi water pump=100 unit/shift. Perusahaan akan memproduksi water pump 200 unit jika beginning inventory ≤ 90 unit. Demand

(10)

water pump berfluktuasi antara 100-200 unit/hari. Jika dilakukan pengamatan selama 100 hari kerja dengan demand yang acak, maka tentukan:

1. Kapan diperlukan shift tambahan jika diinginkan agar beginning inventory ≤ 90 unit

2. Buat grafik hari produksi terhadap inventory dan jumlah produksi

(11)

Daftar Pustaka

1. Erma Suryani. (2006), pemodelan system, graha Ilmu, Jakarta. 2. Senge, (1995), the fifith discipline, McGraw Hill, New York.

3. Forrester, Jay (1989), industrial dynamic, MIT Press, Cambridge, Masachussets,

.

2016

11 Pemodelan & Simulasi Sist Industri Pusat Bahan Ajar dan eLearning