Analisis Efisiensi Sistem Produksi Minuman Botol Dengan Metode Simulasi (Studi Kasus: PT. Pabrik Es Siantar, Pematang Siantar)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Metode Simulasi

2.1.1

Pengertian Metode Simulasi

Simulasi ialah suatu metodologi untuk melaksanakan percobaan dengan
menggunakan model dari suatu sistem nyata (Siagian, 1987). Menurut Hasan
(2002), simulasi merupakan suatu model pengambilan keputusan dengan
mencontoh atau mempergunakan gambaran sebenarnya dari suatu sistem
kehidupan dunia nyata tanpa harus mengalaminya pada keadaan yang
sesungguhnya.

Simulasi adalah suatu teknik yang dapat digunakan untuk memecahkan model –
model dari golongan yang luas. Golongan atau kelas ini sangat luasnya sehingga

dapat dikatakan , “ Jika semua cara yang lain gagal, cobalah simulasi” (Schroeder,
1997).

2.1.2. Model Dari Suatu Sistem

Sebuah model didefinisikan sebagai representasi dari suatu sistem untuk tujuan
pembelajaran terhadap sistem. Dalam memodelkan sebuah sistem, sangat penting
untuk memahami konsep dari sebuah sistem dan sistem pembatas. Sebuah sistem
didefinisikan sebagai sekumpulan objek (manusia, mesin, dan informasi) yang
dihubungkan dan saling berinteraksi bersama-sama dalam aturan-aturan atau
adanya saling ketergantungan untuk menyelesaikan beberapa tujuan. Contohnya
adalah sistem produksi manufaktur automobile dimana mesin, komponen part,

Universitas Sumatera Utara

dan pekerja beroperasi bersama sepanjang lintas perakitan untuk menghasilkan
kendaraan berkualitas tinggi. Lingkungan sistem adalah perubahan yang terjadi di
luar sistem, perubahan tersebut seringkali mempengaruhi sebuah sistem. Dalam
pemodelan sistem, sangat penting untuk pembatas antara sistem dan
lingkungannya.


2.1.3. Komponen Sistem

Untuk mengerti dan menganalisis sebuah sistem, beberapa istilah perlu untuk
didefinisikan, yaitu:
1.

Entity/Entitas
Entitas adalah objek yang menjadi perhatian dalam suatu sistem
contohnya: server, costumer, mesin, dll.

2.

Attribut
Atribut adalah properti dati entitas (contoh: prioritas costumer yang
menunggu). Satu hal yang perlu diingat bahwa nilai atribut mengikat entiti
tertentu. Sebuah part (entitas) memiliki atribut (arrival, time, due date,
priority, dan color) yang berbeda dengan part yang lain.

3.


Activity
Aktivitas adalah suatu kejadian yang dilakukan entitas dalam selang waktu
tertentu (contoh: costumer menabung pada kasir di bank).

4.

State
State dari sistem adalah variabel yang digunakan untuk menerangkan
keadaan sistem pada suatu waktu berkaitan dengan tujuan pengamatan
sistem yang ingin dicapai. Contohnya yaitu pada sistem antrian kasir bank
dimana variabel state meliputi: jumlah teller yang sibuk, jumlah costumer
dalam antrian.

5.

Event
Event adalah kejadiaan sesaat atau tiba-tiba yang dapat mempengaruhi
state dari sistem (contoh: kedatangan costumer dalam sistem antrian kasir
di bank.


Universitas Sumatera Utara

6.

Variable
Variabel merupakan potongan informasi yang mencerminkan karakteristik
suatu sistem. Variabel berbeda dengan atribut karena tidak mengikat suatu
entitas melainkan sistem secara keseluruhan sehingga semua entiti dapat
mengandung variabel yang sama (contoh: panjang antrian, batch size).

2.1.4. Model – model Simulasi

Model – model simulasi yang ada dapat dikelompokkan ke dalam beberapa
penggolongan, antara lain :
1.

Model Stochastic atau probabilistic
Model stokastik adalah model yang menjelaskan kelakuan sistem secara
probabilistik; informasi yang masuk adalah secara acak Model ini sering

juga disebut sebagai model simulasi Monte Carlo. Meskipun output yang
diperoleh dapat dinyatakan dengan rata – rata, namun kadang – kadang
ditunjukkan pula pola penyimpangannya. Model yang mendasarkan pada
teknik peluang dan memperhitungkan ketidakpastian (uncertainty).

2.

Model Deterministik
Pada model ini tidak diperhatikan unsur random, sehingga pemecahan
masalahnya menjadi lebih sederhana.

3.

Model Dinamik
Model simulasi yang dinamik adalah model yang memperhatikan
perubahan – perubahan nilai dari variabel kalau terjadi pada waktu yang
berbeda.

4.


Model Statik
Model statik adalah kebalikan dari model dinamik. Model statik tidak
memperhatikan perubahan – perubahan nilai dari variabel – variabel yang
ada kalau terjadi pada waktu yang berbeda.

5.

Model Heuristik
Model heuristik adalah model yang dilakukan dengan cara coba – coba,
kalau dilandasi suatu teori masih bersifat ringan, langkah perubahannya
dilakukan berulang – ulang, dan pemilihan langkahnya bebas, sampai

Universitas Sumatera Utara

diperoleh hasil yang lebih baik, tetapi belum tentu optimal (Subagyo,
2000).

2.1.5. Tahapan Dalam Studi Simulasi

Jerry Banks memberikan suatu tahapan dalam melakukan studi simulasi.

Penjelasan:
1.

Formulasi Masalah. Setiap studi seharusnya dimulai dengan statemen
terhadap masalah.

2.

Penetapan Tujuan dan Perencanaan Keseluruhan. Tujuan menandai adanya
pertanyaan yang harus dijawab dengan simulasi. Dalam hal ini, definisi
harus dibuat berhubungan dengan apakah simulasi merupakan metodologi
yang layak dalam memformulasikan masalah dan tujuan.

3.

Pembangunan Konsep Model. Membangun sebuah model dari suatu
sistem merupakan seni dalam ilmu pengetahuan. Walaupun tidak mungkin
menyediakan kumpulan petunjuk yang akan menuntun dalam membangun
sebuah model yang sesuai dengan berbagai kejadian.


4.

Pengumpulan Data. Terdapat hubungan yang saling mempengaruhi antara
model yang dibuat dengan kumpulan data input yang diperlukan.

5.

Penerjemahan Model. Karena kebanyakan sistem dunia nyata yang
dimodelkan memerlukan informasi penyimpanan dan perhitungan, maka
model harus dimasukkan ke dalam format komputer.

6.

Verifikasi. Verifikasi berhubungan dengan program komputer yang
dipersiapkan terhadap model simulasi

7.

Validasi.


Validasi

adalah

penentuan

keakuratan

model

dalam

merepresentasikan sistem nyata. Validasi biasanya dilakukan dengan
kalibrasi suatu model, proses iterasi membandingkan model dengan
perilaku sistem aktual dan menggunakan diskrepansi antara keduanya.
8.

Perancangan Eksperimen. Menentukan alternatif yang akan disimulasikan.
Seringkali, keputusan yang berhubungan dengan alternatif yang akan
disimulasikan harus dijalankan hingga selesai dan dianalisa.


Universitas Sumatera Utara

9.

Pengoperasian dan Analisis Simulasi . Run hasil, dan analisis berikutnya
digunakan untuk mengestimasi ukuran performansi terhadap rancangan
sistem yang disimulasikan.

10.

Penambahan Simulasi. Didasarkan pada analisis run yang telah
diselesaikan, analis menentukan seandainya tambahan run diperlukan dan
rancangan experiment tambahan apa yang seharusnya dilakukan.

11.

Dokumentasi dan Penyajian. Terdapat dua jenis dokumentasi yaitu:
program dan progress. Hasil dari semua analisis seharusnya dilaporkan
dengan tepat dan jelas dalam laporan akhir.


12.

Implementasi. Keberhasilan tahap implementasi tergantung pada seberapa
baik 11 tahap sebelumnya dilaksanakan.

2.2. Simulasi ProModel

ProModel adalah software simulasi yang dapat digunakan untuk mensimulasi dan
menganalisa sistem produksi dari berbagai tipe dan berbagai ukuran. Promodel
merupakan software simulasi diskrit walaupun untuk beberapa proses industry
dapat dimodelkan dengan cara mengkonversi sistem continous seperti produksi
minyak menjadi sistem produksi minyak berdasarkan barrel. Promodel didesain
untuk memodelkan sistem ketika kejadian pada sistem muncul pada waktu
tertentu. Pada simulasi menggunakan promodel dapat ditampilkan animasi yang
mewakili sistem yang telah dimodelkan. Promodel melihat suatu sistem produksi
sebagai susunan dari location process seperti mesin atau stasiun kerja dimana
entitas diproses sesuai dengan logika proses yang telah dibuat.

Software ProModel yang digunakan adalah software berbasis windows yang
digunakan sebagai alat bantu untuk mensimulasikan model dari suatu sistem, hasil
dari simulasi ini akan berupa data-data statistik yang dapat digunakan untuk
menganalisa model dari sistem yang ada. Software ini dikembangkan secara
spesifik untuk manager produksi dalam mengembangkan operasi dan desain
proses produksi yang sudah ada.

Universitas Sumatera Utara

Perbedaan ProModel dibandingkan software simulasi sejenisnya seperti Arena
ialah

ProModel

lebih

spesifik

terhadap

masalah

simulasi

dibidang

manufaktur. Selan itu ProModel memandang masalah berdasarkan urutan lokasi
sedangkan Arena berdasarkan aliran entity.

Keuntungan dari penyelesaian masalah dengan simulasi menggunakan software
ProModel ini, yaitu:
1.

Mampu mendeteksi bottleneck yang terjadi pada proses produksi dan
mengeliminasinya.

2.

Mampu mengembangkan suatu proses produksi yang efisien.

3.

Mengurangi lead time yang diperlukan.

4.

Meningkatkan utilisasi sumber daya.

5.

Mengurangi terjadinya penumpukan inventory.

Karakteristik variable dalam penggunaan ProModel, yaitu:
1.

Location
Dalam promodel, location merepresentasikan sebuah area dimana bahan
baku, bahan setengah jadi ataupun bahan jadi mengalami atau menunggu
proses, di-delay, disimpan, serta beberapa aktivitas lainnya. Data-data
yang diperlukan sebagai input dalam mendefinisikan location antara lain:
a. Name, yaitu nama masing-masing lokasi.
b. Capacity, merupakan kapasitas lokasi dalam memproses entity.
c. Unit, adalah jumlah lokasi yang dimaksud.
d. Downtimes

(DTs),

menyatakan

saat-saat

lokasi

tidak

berfungsi,

misal diakibatkan karena kerusakan, maintenance, waktu set-up, dan lainlain.
e. Rules, digunakan untuk merumuskan bagaimana aturan pemrosesan
bagi entity yang memasuki lokasi, bagaimana entity yang selesai
diproses mengantri, dan bagaimana lokasi yang lebih dari satu unit untuk
memproses entity yang datang.
f. Notes, digunakan untuk memasukan catatan atau program-program lain.
2.

Entities

Universitas Sumatera Utara

Entities adalah setiap bahan yang akan diproses oleh model. Entitas
merupakan suatu objek yang akan diamati dari sistem, contohnya part
kerja atau operator. Di dalam menu entities pada ProModel, terdapat menu
yang harus diinputkan antara lain:
a. Name, yaitu nama dari setiap entity.
b. Speed, adalah kecepatan entity bergerak atau berpindah dari satu lokasi
ke lokasi berikutnya.
c. Stats, menyatakan level statistik dalam mengumpulkan hasil masingmasing tipe entity. Terdapat tiga pilihan yaitu None, Basic, dan
Time Series.
3.

Arrival
Arrival pada bagian ini menunjukkan mekanisme masuknya entitas ke
dalam sistem, baik banyaknya lokasi tempat kedatangan ataupun frekuensi
serta waktu kedatangannya secara periodik menurut interval tertentu. Di
dalam menu arrivals ada data yang harus dipenuhi yaitu:
a. Entity menunjukan entitas apa yang masuk kedalam sistem.
b. Location, menunjukan lokasi pertama kali entitas memasuki sistem.
c. Quantity Each (Qty Each), menyatakan jumlah entitas yang datang
setiap satu kali kedatangan.
d. First Time, menunjukan waktu pertama kali entity masuk ke dalam sistem.
e. Occurences, menyatakan banyaknya entity setiap satu kali kedatangan.
f. Frequency, menyatakan selang waktu antar dua kedatangan yang
berurutan.
g. Logic,

digunakan

untuk

menyatakan

logika-logika

lain

untuk

menyatakan arrival.
h. Disable, menyatakan apakah kedatangan entity yang bersangkutan ada
atau tidak. Default dalam Promodel adalah No, artinya ada kedatangan
entity yang bersangkutan.
4.

Processing
Processing merupakan operasi yang dilakukan dalam location. Processing
mengambarkan apa yang dialami oleh suatu entitas mulai dari saat entitas
masuk sampai keluar dari sistem. Dalam mendefinisikan proses pada

Universitas Sumatera Utara

ProModel, maka harus diinputkan data pada sub menu processing yaitu
entity, location, operation, sedangkan pada sub menu routing terdapat
block, output, destination, rule, dan move logic. Penjelasannya adalah
sebagai berikut:
a. Entity, menyatakan entity sebagai input yang akan diproses.
b. Location, menunjukan operasi yang akan dilakukan pada entity (input),
termasuk waktu operasinya.
c. Operation, menujukan proses operasi yang dialami entitas.
d. Block, maksudnya adalah jalur yang ditempuh entitas. Yang diisikan
dalam block adalah nomor. Jika nomor blocknya sama maka asal jalurnya
juga sama.
e. Output, menunjukan entitas yang keluar dari proses.
f. Destination, menyatakan lokasi yang menjadi tujuan selanjutnya
dalam memproses entity.
g. Rule, menyatakan aturan-aturan yang digunakan dalam processing,
misalnya proses perakitan (join), probabilitas, dan lainnya.
h. Move logic, digunakan untuk mendefinisikan metode pergerakan
entitas, yaitu dengan menetapkan waktu pergerakan atau dengan apa
entitas dipindahkan.
5.

Resource
Resource merupakan sumber daya yang digunakan untuk melakukan
operasi tertentu dalam kinerja suatu sistem. Dalam promodel, objek yang
dijadikan resource akan bergerak sesuai dengan keinginan kita, contohnya
adalah operator, forklift, crane, alat angkut untuk material handling, dll.
Di dalam menu resources diperlukan data antara lain:
a. Name, menunjukan nama dari resources tersebut.
b. Units, menujukan jumlah resources.
c. Specs, menunjukan lintasan kerja yang akan digunakan dan lokasi
yang pertama kali akan dikunjungi.

Universitas Sumatera Utara

6.

Path network
Digunakan untuk menentukan arah dan jalur yang ditempuh oleh resource
ataupun entitas ketika bergerak dari suatu lokasi ke lokasi lainnya. Path
network ini merupakan suatu hal yang menjadi keharusan jika ingin
memakai resource ataupun entitas yang bergerak. Dalam menu path
network terdapat name, type, path, interface, nodes. Penjelasannya adalah
sebagai berikut:
a. Name, yaitu nama lintasan yang bersangkutan.
b. Type, terdiri dari 3 pilihan yaitu:
1. Non passing, pergerakan hanya untuk satu arah.
2. Passing, pergerakan yang berlaku untuk dua arah.
3. Crane, pergerakan yang berlaku untuk sistem crane.
c. T/S, menunjukan pilihan berdasarkan satuan waktu (Time) atau jarak dan
kecepatan (Speed and Distance).
d. Path, menunjukan jumlah dari lintasan dalam suatu jaringan.
e. Interface,

menunjukan

jumlah

node

yang

berhubungan

dengan

lokasi dalam path networks.
7.

Variable
Terdapat dua jenis variable antara lain:
a. Variable global, yaitu tempat pemegang didefiniskan oleh pengguna untuk
mewakili perubahan nilai numerik.
b. Variable lokal, yaitu tempat pemegang yang tersedia hanya dalam logika
yang menyatakan mereka.

Beberapa variable yang terdapat dalam ProModel antara lain total change,
average (time) per change, minimum value, maximum value, current value,
average value.

2.3

Efisiensi Waktu dan Biaya

Menurut Mulyadi (1998: 3) “Efisiensi adalah tingkat pengendalian biaya atau
pengorbanan sumberdaya ekonomi yang diukur dalam satuan uang yang telah
terjadi untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan”.

Universitas Sumatera Utara

Menurut Muchdoro (1997:180) “Efisiensi adalah tingkat kehematan dalam
menggunakan sumber daya yang ada dalam rangka mencapai tujuan yang
diinginkan. Efisiensi terbagi menjadi dua, yaitu efisiensi waktu dan efisiensi
biaya. Efisiensi waktu adalah tingkat kehematan dalam hal waktu saat
pelaksanaan hingga kapan proyek itu selesai dalam banyaknya hasil yang dicapai.
Sedangkan efisiensi biaya adalah tingkat kehematan dan pengorbanan ekonomi
yang dilakukan untuk mencapai hasil yang dicapai dalam waktu tertentu”.

Universitas Sumatera Utara