Rabu, 29 Mei 2013

study case dari model building, simulation optimization & simulation output analysis



Building model
Model itu akan berfungsi ketika bentuknya sederhana. Pada umumnya objek model menampilkan struktur elemen dalam sistem seperti mesin, orang, pekerjaan & area kerja. Pembuatan model adalah proses mensimulasikan model yang sudah dibuat konsepnya.
Software yang saya ketahui untuk membuat model adalah Pro-model. Pada promodel terdapat beberapa klasifikasi, di antaranya
1. Entitas
2. Lokasi
3. Tenaga kerja
4. Jalur
             
4 komponen di atas merupakan hal yang mendasar dalam membangun sebuah model

Studi kasus
Pada pabrik pembuatan netbook, memiliki sebuah pabrikan khusus perakitan yang berfungsi untuk merakit semua komponen-komponen dari Netbook tersebut yang telah diproduk secara terpisah yang nantinya dirakit menjadi sebuah Netbook. Secara keseluruhan komponen tersebut dari Netbook tersebut terdiri dari beberapa komponen yaitu komponen utama, Light Emiting Dioda (LCD), serta casing.  

Paket komponen utama tersebut datang dari kedatangan paket komponen utama satu per satu. Kemudian paket komponen utama tersebut menuju ke lokasi pemisahan diantar oleh mover paket komponen utama. Di lokasi pemisahan, paket komponen utama dipisahkan menjadi 3 komponen utama. Pemisahan paket tersebut dilakukan oleh seorang operator yakni operator pemisahan paket. Kemudian, komponen utama menuju ke mesin perakitan speaker  yang berjumlah 2 unit mesin yang diantar oleh mover komponen utama. Pada mesin perakitan speaker, komponen utama akan diassembly dengan speaker oleh operator perakitan speaker. Speaker datang pada kedatangan speaker diantar oleh mover speaker menuju mesin perakitan speaker. Lalu kemudian speaker tersebut akan dirakit dengan komponen utama pada mesin perakitan speaker. Keluaran dari proses perakitan tersebut adalah Netbook setengah jadi yang akan diantar oleh mover netbook setengah jadi menuju mesin perakitan casing.

Pada saat bersamaan casing dan LCD datang pada masing-masing lokasi kedatangannya. Selanjutnya LCD menuju mesin perakitan dengan melewati antrian LCD. Casing terdiri dari 3 warna yaitu hitam, coklat, dan merah dengan presentase produksi secara  Kemudian casing tersebut menuju mesin perakitan casing melalui antrian casing. Pada mesin perakitan LCD dan casing akan dirakit dengan Netbook setengah jadi oleh operator perakitan casing menjadi Netbook Jadi yang terdiri dari 3 warna.

Netbook Jadi berpindah dengan menggunakan antrian Netbook jadi sesuai dengan warnanya masing-masing (ada 3 antrian netbook sesuai dengan warnanya) menuju lokasi pengepakan. Netbook Jadi tersebut nantinya pada lokasi pengepakan akan digabungkan sebanyak 12 buah secara acak untuk dijadikan paket Netbook Jadi. Dari tempat pengepakan, Paket Netbook Jadi tersebut menuju distribution center dengan menggunakan kendaraan pick up.

Yang termasuk entitas pada contoh kasus di atas adalah
1. Paket komponen utama
2. Komponen utama
3. Speaker
4. Netbook setengah jadi
5. Casing
6. LCD
7. Netbook Jadi
8. Paket Netbook Jadi
Yang termasuk lokasi pada contoh kasus di atas adalah
1. Kedatangan paket komponen utama                       7. Mesin perakitan casing
2. Pemisahan paket komponen utama                                    8. Kedatangan LCD
3. Kedatangan speaker                                                9. Antrian LCD
4. Mesin perakitan speaker                                           10. Antrian netbook hitam, coklat dan merah
5. Kedatangan casing                                                   11. Mesin pengepakan
6. Antrian casing                                                          12. Distribution Center
Yang termasuk resource pada contoh kasus di atas adalah
1. mover paket komponen utama                                5. mover speaker
2. operator pemisahan paket                                       6. Mover netbook setengah jadi
3. mover komponen utama                                         7. Operator mesin casing
4. Operator perakitan speaker
Jalur yang akan dilalui  adalah
1. Kedatangan paket komponen utama ke pemisahan paket komponen utama
2. Pemisahan paket komponen utama ke kedatangan speaker         
3. Kedatangan speaker ke mesin perakitan speaker
4. Mesin Perakitan speaker ke mesin perakitan casing
5. Kedatangan casing melalui antrian casing ke mesin perakitan casing
6. Kedatangan LCD melalui antrian LCD ke mesin perakitan casing
8. Dari mesin perakitan melalui antrian netbook hitam, merah dan coklat ke mesin pengepakan
9. mesin pengepakan ke Distribution Center


  Simulation Output Analysis
Analisis output dilakukan setelah model seslesai dibangun. Tujuan darianalisis output adalah menjawab pertanyaan yang diajukan di awal pembentukan model dengan benar untuk dilakukannya Continuous Improvement dalam sistem. Selain itu juga dapat digunakan untuk mengukur validitas dari model.

Contoh kasus
Pada pabrik pembuatan netbook, memiliki sebuah pabrikan khusus perakitan yang berfungsi untuk merakit semua komponen-komponen dari Netbook tersebut yang telah diproduk secara terpisah yang nantinya dirakit menjadi sebuah Netbook. Secara keseluruhan komponen tersebut dari Netbook tersebut terdiri dari beberapa komponen yaitu komponen utama, Light Emiting Dioda (LCD), serta casing

Proses perakitan Netbook dimulai ketika komponen utama tiba di lokasi kedatangan komponen utama dengan waktu kedatangan N (3.3, 0.302) menit, kemudian bergerak ke mesin perakitan dengan dibawa oleh mover komponen utama.

Pada saat yang bersamaan, entitas speaker tiba di lokasi kedatangan speaker dengan waktu kedatangan N (3.97, 0.17) menit dan langsung menuju ke mesin perakitan speaker dengan dibawa oleh mover speaker. Kedua entitas tersebut di-join di dalam mesin perakitan speaker selama N(6, 0.11) menit oleh seorang operator mesin perakitan speaker dan proses join ini menghasilkan entitas Netbook setengah jadi, Netbook setengah jadi ini selanjutnya menuju ke mesin perakitan casing dengan melewati antrian Netbook setengah jadi.

Pada saat yang sama LCD tiba di lokasi kedatangan LCD dengan waktu kedatangan U(2.9, 3.1) menit berpindah menuju mesin perakitan casing dengan dibawa oleh mover LCD, pada saat yang bersamaan pula casing tiba di lokasi kedatangan casing dengan waktu kedatangan N (4.02, 0.054) menit dan langsung menuju ke mesin perakitan casing melalui antrian casing. Casing memiliki 3 jenis warna yaitu putih, abu-abu dan merah, dengan masing masing probabilitas 0.25, 0.35, dan 0.4.

Pada mesin perakitan casing Netbook setengah jadi di-join dengan LCD dan Casing selama N (7.8, 0.02) menit oleh seorang operator mesin perakitan casing menghasilkan entitas Netbook putih, Netbook Abu-Abu, dan Netbook merah. Ketiga entitas tersebut kemudian menuju ke Pengepakan melalui antrian sesuai dengan warnanya, yaitu antrian Netbook Putih, antrian Netbook Abu-Abu, dan antrian Netbook Merah.
 
Di lokasi pengepakan masing-masing Netbook di-join dengan kardus menjadi paket Netbook oleh operator pengepakan selama N(3.678, 0.05) menit. Untuk entitas kardusnya tiba di lokasi kedatangan kardus dengan waktu kedatangan N(5.21, 0.02)menit, kardus menuju lokasi pengepakan melalui antrian kardus.
Di lokasi pengepakan tersebut, paket Netbook dikumpulkan hingga manjadi sejumlah 10 paket yang selanjutnya dikirimkan ke Distribution Centre oleh pick up.

Ketika entitas bergerak keluar dari Distribution Centre, perusahaan melakukan perhitungan total produksi, total biaya, biaya per unit, pendapatan (income) dan keuntungan (net income).
Berikut adalah rincian biaya untuk melakukan proses produksi Netbook.
Biaya Lokasi Netbook
1. Mesin Perakitan Speaker = Rp. 350.000,-/hari
2. Mesin Perakitan Casing = Rp. 400.000,-/hari
3. Pengepakan = Rp. 300.000,-/hari
 Biaya Entitas Netbook
1. Komponen Utama = Rp. 1.200.000,-
2. Speaker = Rp. 150.000,-
3. LCD = Rp. 1.000.000,-
4. Casing = Rp. 250.000,-
5. Kardus = Rp. 5000,-
Biaya Tenaga Kerja Netbook
1. Mover komponen utama = Rp. 15.000,-/jam
2. Mover speaker = Rp. 15.000,-/jam
3 .Operator mesin perakitan speaker = Rp. 25.000,-/jam
4. Mover LCD = Rp. 15.000,-/jam
5. Operator mesin perakitan casing = Rp. 28.000,-/jam
6. Operator pengepakan = Rp. 20.000,-/jam
7. Pick up = Rp. 150.000,-/use
Harga Satuan Netbook : Rp. 4.000.000,00

periodic system shutdown
Jam kerja pabrik berlangsung selama 9 jam, dimulai dari jam 08.00 hingga 17.00 selama 5 hari kerja (senin-jumat). Jam istirahat selama satu jam, yaitu antara jam 12.00 – 13.00.
Selama waktu istirahat dan non-kerja tersebut semua jenis kedatangan barang akan dimasukkan ke dalam gudang (warehouse) yang memiliki kapasitas 5000 unit, karena semua operator dan mesin-mesin berhenti bekerja maka perpindahan entitas dari masing-masing kedatangan menuju  warehouse diprioritaskan sebagai berikut :
Kedatangan_Paket komponen utama = 1; Kedatangan_Speaker = 4; Kedatangan_LCD = 7; Kedatangan_Casing = 10; Kedatangan_kardus =10

periodic maintenance, unexpected location breakdown
Mesin perakitan casing sering terjadi kerusakan yang memiliki memiliki waktu kerusakan (MTTF) yang berdistribusi E(2000) menit, sehingga dibutuhkan waktu perbaikan (MTTR) dengan distribusi waktu E(200) menit. Dalam upaya mencegah kerusakan yang sering terjadi, pabrik melakukan perawatan berkala yang dilakukan setiap 5 jam, dengan waktu operasi perawatan selama N(20,5) menit.

Pada Pro-model, untuk menganalisis output dari studi kasus di atas, dapat dilihat dari view statistic yang nantinya akan keluar laporan berapa output yang sudah dibuat, total harga produksi, total gaji karyawan, dan berapa lama waktu prosesnya.



Comparing system
Comparing system merupakan proses membandingkan dua atau lebih rancangan alternatif dari sebuah sistem. Jadi tujuan dari comparing system yaitu untuk mengetahui suatu alternatif sistem memiliki kinerja lebih baik dibanding sistem yang lain. Hasil comparing system adalah satu alternatif sistem yang memiliki kinerja paling baik.
Dari studi kasus di atas dapat kita coba dengan trial and error. Pada Pro Model, trial and error, misalnya dengan mengganti-ganti jumlah mesin pada location pada bagian unit.Nanti dapat dibandingkan dengan melihat dari view statistic. 


Simulation Optimization
Pada langkah ini akan dilakukan optimalisasi terhadap sistem. Optimalisasi yaitu proses mencoba berbagai alternatif sampai akhirnya kita akan menemukan solusi terbaik dari model simulasi yang akan kita implementasikan di dalam sistem nyata.
Dengan menggunakan contoh kasus sebelumnya, kita mengoptimalisasikan model dengan simrunner. Simrunner merupakan bagian dari pro model. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut
1. klik SimRunner > Setup Project > Select Model/Project > Create New Project > Select Model  pilih model eksiiting yang akan dioptimalkan




 2. Klik define objectives pada menu setup project
3. Pada kotak Response CategorypilihEntity
4. Pada kotak Response Statisticpilihcasing-Avg Time Blocked dan paket_netbook-Total Exits
5. Klik iconuntuk memasukkanfungsi tujuan ke kotak Response statistic selected for objective      function
6. Tentukan apakah variabel tersebut akan dimaksimasi atau diminimasi dengan mengupdate objective for response statistic



7. Selanjutnya pilih menu Define inputs. Pada kotak Macros Available for Input, akan tersedia macros yang telah dibuat. Masukkan macros baru yaitu rataan waktu proses casing dan stdev waktu proses casing ke kotak Macros Selected as Input Factors
 

8. Pastikan semua Data Type berbentuk Real. Apabila ada data yang tidak berbentuk real maka ubah dengan mengklik Data Type Real. Lalu klik tombol

9. Pilih menu Optimize Model pada SimRunner
10. Pilih sub menu Set options
11. Masukkan jumlah jam kerja pada kotak Run time jika simulasi tidak berbentuk Weekly Time (dapat dilihat dari menu simulation option pada Run Length)



12. Jalankan proses optimasi dengan memilih tombol Run pada menuSeek Optimum


1. Analisis hasil optimalisasi dengan memilih hasil yang paling optimum sesuai dengan variabel yang diinginkan. Misal diiinginkan untuk memilih hasil yang optimal pada paket_netbook Total Exit. Maka kita memilih mean dan standar deviasi proses mesin casing yang menunjukkan hasil pctab-Total exit yang paling besar.



 








13. Dari hasil SimRunner tersebut didapatkan bahwa standar deviasi dan mean waktu proses mesin casing yang optimal adalah 2.000 dan 6.000 dengan total exits paling besar yaitu 162.
14. Lalu ubahlah waktu proses mesin casing sesuai dengan hasil SimRunner.


15.  Pilih menu simulationscenario

16.  Pilih scenario 1, lalu klik add

17.










18.  Setelah skenario selesai diinputkan, jalankan simulasi dengan memilih Run Scenario

19.   Setelah dijalankan, pilih All Scenario untuk menampilkan keluaran semua scenario dan pilih    
         Average pada Replication (jika Replication lebih dari satu)

20.   Bisa dilihat hasil report scenario satu dengan menggunakan mean = 6 dan standar deviasi = 2
         akan menghasilkan total exit paket netbook = 162










 




http://adeliaratna.ngeblog.ittelkom.ac.id

http://ratrimaher.ngeblog.ittelkom.ac.id
http://suryaprakosa.ngeblog.ittelkom.ac.id
http://adityopratam.ngeblog.ittelkom.ac.id 
modul simulasi komputer lab simbi it telkom
simulation using promodel 2nd edition