02. Model, Sistem, dan Konsep Perancangan Sistem

MODUL PERKULIAHAN

Pengantar Teknik Indus tr i POKOK BAHASAN

Pengertian dan Bentuk model

Pembuatan dan Kegunaan Model

Pengertian tetang sistem

Konsep Membangun system

Peranan Model dalam Sistem

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

Teknik

Teknik Industri

02MK10230 Ir. Torik , MT

Abstract Kompetensi

Model mewakili satu bentuk permasalahan sedangkan sistem mewakili komponen input proses dan output

Diharapkan mahasiswa dapat memahami pengertian model dan sistem bentuk IPO dalam sistem produksi.

‘1

3 2Pengantar Teknik Industri

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

PENGERTIAN DAN BENTUK MODEL

A. Pengertian Model

Berbagai istilah model dapat kita temukan dalam ungkapan sehari-hari :

Ia mempunyai kegemaran barmain dengan pesawat model.

Gadis itu bekerja sebagai fotomodel

Model pakaian yang dikenakannya sudah kuno.

Dari ungkapan diatas dapat ditarik beragam arti kata model sebagai berikut :

Model = benda kecil yang mempunyai sifat seperti yang sesungguhnya

Model = menyatakan sesuatu (seperti pakaian) dalam bentuk idealisasi sehingga menarik untuk

dibeli atau dipakai

Model = karakteristik umum yang mewakili kelompok yang ada.

Adapun arti kata model yang digunakan dalam teknologi adalah representasi suatu masalah

dalam bentuk yang lebih sederhana sehingga lebih jelas dan mudah dikerjakan.

Upaya mencari model yang baik sangat bergantung pada informasi dasar yang mengawalinya.

Sejak Demokritus (400 SM) berspekulasi tentang atom sebagai unsur materi yang terkecil

manusia berupaya membayangkannya. Informasi lebih lanjut menyebutkan bahwa atom yang

merupakan bagian terkecil unsur tersebut mempunyai sifat mengandung muatan positif dan

negatif, serta berukuran kecil (10-20- meter) sehingga tak teramati. Berdasarkan informasi tersebut

Thomson mendiskripsikan model atom sebagai bola pejal yang bermuatan positif mengandung

bola-bola kecil yang bermuatan negatif (seperti onde-onde). Sementara Rutherford

mendiskripsikan model atom sebagai inti yang bermuatan positif dikelilingi elektron-elektron

yang bermuatan negatif yang mengorbit disekitarnya. Terlepas dari kenyataannya, dengan model

diatas atom menjadi lebih mudah dibayangkan dan dipelajari. Juga terlihat bahwa model

merupakan pendekatan, yang dianggap perlu dan cukup dan dibuat sejauh mungkin berdasarkan

pengetahuan yang telah dimiliki.

B. Bentuk Model

Bentukan model dapat dinyatakan dalam beberapa jenis, sebagai model ikonik, model analog, atau model matematik/simbolik.

‘1



Model ikonik memberikan visualisasi atau peragaan dari permasalahan yang ditinjau.

Dapat berupa foto udara, maket, grafik atau pie chart. Foto udara suatu kota misalnya

memberikan gambaran tata letak bangunan, pertamanan, lalu lintas dan seterusnya di

kota tersebut sehingga memudahkan pembahasannya lebih lanjut. Demikian juga maket

sebuah bangunan memberikan gambaran bentuk tata letak, dan hubungan fungsional

dari bagian-bagiannya sehingga bisa dievaluasi dengan mudah.

Model analog didasarkan pada keserupaan gejala yang ditunjukkan oleh masalah dan

dimiliki oleh model. Misalnya modelisasi masalah lalu lintas di suatu kota dengan

simulator rangkaian listrik dengan menganalogkan arus lalu lintas terhadap arus listrik.

Contoh lainnya adalah menganalogikan gelombang suara terhadap gelombang muka

air, sehingga karakteristik suara (akustik) dalam suatu ruangan auditorium dapat

dipelajari dengan membuat model ruangannya dan mendapatkannya dalam bak dangkal

berisi air yang digetarkan. Contoh lain adalah serial foto udara yang dapat juga

merupakan model analog karena merekam perkembangan pembangunan kota atau

gerak awan lewat serial-serial fotonya.

Model matematik atau simbolik menyatakan secara kuantitatif persamaan matematik yang mewakili masalah. Model matematik merupakan bahasa yang eksak, memberikan hasil kuantitatif, dan mempunyai aturan (rumus, cara pengerjaan) yang memungkinkan pengembangannya lebih lanjut.

Misalnya gerakan benda jatuh bebas dekat permukaan tanah dapat dikemukakan dengan persamaan gerak selengkapnya sebagai berikut :

‘1



d2x

m --- = Fx = o

dt2

dx

m --- = mv1 = a1

dtmx = a1 + b1

d2y

m --- = o

dt2

dy

m --- = mvy = o2

dtmy = a2 + b2

d2z

m --- = Fz =mg

dt2

dz

m --- = mvy = mgt + a3

dt mgt2

mz = ----- + a3 + b3

Z

Contoh lain misalnya pertumbuhan sejenis bakteri yang membelah dua setiap detik,

sehingga jumlah bakteri yang ada setiap waktunya dapat dinyatakan secara

eksponensial dengan persamaan matematik Y = 2t dimana t adalah waktu.

Pembuatan model matematik diawali dengan pengamatan dan pendefinisian masalah,

yang biasanya sangat dibantu bila dibuat terlebih dahulu model ikoniknya. Kemudian

memilihkan persamaan matematik yang mewakili masalahnya, baru setelah itu menarik

interpretasi dan membahasnya lebih lanjut.

PEMBUATAN DAN KEGUNAAN MODEL

A. Pembuatan Model

1) Berdasarkan observasi masalah, pilihlah atau bentuklah suatu model. Pada awal

pembentukan model ini dilakukan upaya penyederhanaan dengan cara linerisasi

atau variabel tertentu dianggap sangat kecil pengaruhnya.

2) Melakukan pengamatan atau pengukuran untuk membandingkan kenyataan

dengan apa yang digambarkan atau diramalkan oleh model.

3) Dari pembandingan dan penyimpangan antara model dan kenyataan lalu diputuskan

apa memilih tahap –4 atau tahap –5.

4) Menghentikan penyempurnaan model karena tidak ekonomis lagi atau karena

ketelitian sudah mencukupi.

‘1



Masalah atau

kenyataan 1 2 3 4

5

5) Mengulangi proses dengan anggapan bahwa akan lebih ekonomis atau masih

dapat diproses lebih teliti lagi.

Pembuatan model dipengaruhi oleh latar belakang dan alam fikiran sipembuat. Satu

masalah dapat diwakili oleh beberapa model, seperti cerita seekor gajah yang diterka

oleh enam orang buta.

Ketepatan model dalam pendekatan masalah ini dapat ditunjukkan oleh skema berikut :

bukan ini atau ini tetapi ini

Ketepatan model harus diuji dengan pembandingan terhadap kenyataan, dicari kesesuaian karakteristik sampai ketemu besaran tertentu yang menentukan. Untuk memperoleh ketelitian yang semakin tinggi ada harga yang harus dibayar yaitu kebutuhan data yang semakin banyak, pekerjaan yang semakin rumit dan biaya yang semakin besar.

B. Kegunaan Model

Kegunaan pemodelan antara lain untuk berfikir (analisis), berkomunikasi, memperkirakan (prediksi), mengendalikan (kontrol) dan berlatih (simulasi).

Analisis unjuk kerja perangkat elektronik dilakukan dengan bantuan model rangkaian,

yang akan membantu para teknisi elektronika lebih mudah membayangkan masalahnya

dan memindahkan masalah tersebut ke atas kertas atau komputer.

‘1



masalah

&

model

model

masalah

model masalah

Masalah kependudukan akan sangat jelas disampaikan melalui grafik-grafik sehingga

penjelasan dan kalimat serba panjang disederhanakan. Jumlah penduduk di masa

mendatang dapat diramalkan melalui model matematik.

Sementara model yang disusun dari data temperatur, tekanan, kelembaban udara,

kecepatan angin dan seterusnya dapat digunakan untuk meramalkan cuaca.

Pengendalian lintasan pesawat ruang angkasa dilakukan sesuai dengan modelnya,

yaitu perhitungan komputer yang telah disusun dengan sangat teliti dan melibatkan

banyak parameter.

Sementara untuk keperluan latihan calon astronot dilakukan pelatihan dengan model

pesawat ruang angkasa. Latihan pendaratan pesawat di malam hari pun dilakukan

dengan seperangkat simulator.

PENGERTIAN TENTANG SISTEM

Sistem berdasarkan pendekatannya, dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu

pendekatan elemen dan prosedur.

Pengertian sistem dengan pendekatan elemen menurut Murdick dan Rober.G.

adalah :“Suatu sistem dapat dijelaskan sebagai seperangkat elemen yang dapat

digabungkan satu dengan lainnya untuk satu tujuan bersama”.

Definisi pendekatan sistem yang menekankan pada elemen atau komponen, dari beberapa penulis lain yang menggunakan pendekatan ini : Gordon B. Davis, Robert J. Verzello, dan Henry C. Lucass

Sedangkan pengertian sistem dengan pendekatan prosedur adalah :

“Sistem adalah seperangkat elemen yang membentuk suatu prosedur untuk mencari suatu tujuan

bersama dengan mengoperasikan data atau barang pada waktu tertentu untuk menghasilkan

informasi”.

Definisi pendekatan sistem yang menekankan prosedur, beberapa penulis yang menggunakan ini diantaranya : Jerry FitzGerald, Ardra FitzGerald, Warren D Stalling, dalam bukunya Fundamental of System System Analysis”, Richard F Neuschel dalam bukunya Accounting System, Procedures and Methods”.

‘1



Tujuan dan sasaran sistem.

Kalau sistem tidak mempunyai tujuan (goal) atau sasaran (objective) maka operasi sistem tidak akan

berguna, karena suatu sistem dikatakan berhasil bila mengenai sasaran . Sistem sangat menentukan

masukan yang dibutuhkan dan keluaran yang akan dihasilkan sistem. Jadi tujuan utama membantu

pengguna sistem atau manajer untuk menemukan, mendefinisikan dan menjabarkan kebutuhan yang

sesungguhnya dari sistem. Dalam menjabarkan tujuan sistem menjadi tujuan sub-subsistem harus

dapat dipastikan bahwa :

- tujuan dari sub-sistem itu konsisten dengan tujuan sistem secara keseluruhan

- tujuan dari sub-subsistem itu harus dapat dijabarkan menjadi kegiatan – kegiatan atau sumber

daya baik manusia, peralatan, uang dan metode untuk mewujudkan tujuan itu.

- Tujuan dari sub-subsistem itu dapat dicapai secara nyata.

Dengan cara yang sama sistem analis juga harus dapat menjabarkan masalah-masalah pokok pada

kegiatan yang logis yang akan dapat memecahkan masalah.

Dalam suatu sistem ada yang dikatakan sebagai masukan, keluaran , proses dan penghubung

dari sistem itu sendiri

Masukan sistem :

Masukan sistem adalah energi yang dimasukan ke dalam sistem. Dapat juga berupa perawatan

(maintenance input), yang dimaksud dengan masukan perawatan adalah energi yang dimasukan agar

sistem tersebut beroperasi. Sedangkan yang dimaksud dengan signal (signal input) energi yang

diproses untuk didapatkan keluaran. Sebagai contoh dalam sistem komputer adalah program. Program

adalah maintenance input yang digunakan untuk mengoperasikan komputernya dan data adalah signal

yang diolah menjadi keluaran informasi.

Keluaran sistem :

Yang simaksud dengan keluaran sistem adalah hasil dari energi yang diolah dan diklarifikasi menjadi

keluaran yang berguna. Berdasarkan pengalaman dan hasil analisa atas sistem yang telah ada, maka

para pimpinan menentukan formula yang akan digunakan dan keluaran (output) yang dibutuhkan.

Bentuk output sistem dapat berupa printout (hard copy) dan lain-lain.

Proses sistem :

Untuk dapat mengolah dari masukan sehingga menjadi keluaran yang diingini itulah yang disebut

sebagai proses. Energi yang digunakan sebagai bentuk untuk menjadikan masukan mempunyai nilai

tambah. Proses ini berjalan sesuai dengan tahapan-tahapan (stage) , jadi setiap tahapan dapat juga

dikatakan sub-subsistem yang sedang diproses.

‘1



Penghubung sistem :

Melalui penghubung ini memungkinkan sumber-sumber daya mengalir dari subsistem ke subsistem

lainnya sehingga membentuk satu kesatuan. Sebagai penghubung (interfase) itu sendiri merupakan

media penghubung antar yang satu subsistem dengan subsistem lainnya.

PERANAN MODEL DALAM MEMPELAJARI SISTEM

Peranan model dalam mempelajari sistem sangat penting, karena dengan pemodelan masalah dapat dikemukakan oleh diagram kotak yang mempunyai masukan dan keluaran, dan hubungan antara masukan dengan keluaran dapat dinyatakan secara sistematis.

Suatu sistem dapat menjadi lebih rumit (kompleks) karena diagram kotak suatu sistem dapat

merupakan rangkaian seri, paralel, atau gabungan seri dan paralel (misalnya pengemudi

model dapat secara simultan menekan pedal gas sambil memudar kemudi, setelah itu

melakukan gerakan tunggal memindahkan tugas perseneling).

Diperkenalkan beberapa sistem dasar seperti : scalor, adder, integrator, dan seterusnya,

yang banyak dijumpai dalam berbagai sistem dan merupakan komponen penting dalam

komputer analog.

Scalor : keluaran sama dengan suatu konstanta kali masukan. Y = K.X

Adder : keluaran merupakan penjumlahan dari dua atau lebih masukan

‘1



Scalor

K

Y

Keluara

n

X

Masuka

n

Misalnya mencari IQ rata-rata dari 500 mahasiswa baru berdasarkan sarat penerimaan,

yaitu yang diterima hanya mereka dengan IQ = 120 dan IQ = 105

Integrator : Keluaran merupakan integrasi dari masukan atau masukan merupakan laju

perubahan dari keluaran.

Yo

X Y

masukan keluaran

Misalnya pengisian reservoir air :

‘1



Jumlah mahasiswa

dengan IQ = 105

Jumlah mahasiswa

dengan IQ = 120

Scalor

105/500

Scalor

120/500

adder

IQ rata-rata

Y = ʃx.dt + Yo,

(dimana Yo, = harga awal Y)

integrator

Volume awal pada jam delapan pagiintegrator

Volume air dalam reservoir V (liter)

penambahan air

liter

Q = detik

Contoh penggunaan lainnya dalam bidang kependudukan.

Pendekatan system dilakukan terutama untuk memperkirakan jumlah penduduk sehingga

mendekati jumlah pada kenyataannya.

Sistem yang tidak sederhana mempertimbangkan juga kelahiran, kematian, imigrasi dan

emigrasi.

‘1



Po = 160 juta pada 1999

Pertambahan penduduk per tahun, P

Jumlah penduduk

(P = populasi)integrator

P = Po + p

Jumlah

kelahiran

Po

Jumlah

kematian

Po

‘1



adder

P (populasi)

Kelahiran per tahun Integrator

Kematian per tahun Integrator

adder

P (populasi)

1

L

Integrator

Integrator

adder

P Po

I-E

Integrator -1

Sistem sederhana hanya memiliki satu masukan dan satu keluaran; sedangkan sistem

kompleks memiliki beberapa masukan dan keluaran. Model umum sistem dapat

digambarkan dengan diagram blok sebagai berikut :

‘1



M

L = angka kelahiran

M = angka kematian

I = imigrasi/tahun

adder

1Integrator

M

Pencemaran lingkungan Persediaan makanan

Sistem sederhana

Sistem dengan banyak masukan dan banyak keluaran :

Sistem merupakan jalinan dari berbagai bagian yang berinteraksi. Sistem ditandai dengan masukan dan keluaran. Misalnya sistem peternakan ikan dapat digambarkan dalam skema berikut :

Masukan atau keluaran dapat berbentuk abstrak (bukan benda fisik), seperti untuk contoh di atas : program panen ikan (yaitu beberapa kali panen pertahun, pada musim

‘1



Pengolah /Data InputData Output

Pengolah/

Masukan 1

Masukan 2

Masukan 3

keluaran 1

keluaran 2

keluaran 3

Peternakan ikan

Temperatur air

Makanan ikan

Ikan mula

Pembibitan ikan

dst

Ikan untuk dijual

Masukan Sistem Keluaran

apa, dan seterusnya), cara penangkapan ikan (yaitu menggunakan alat atau cara apa, berapa hari dilakukan dan seterusnya), dan seterusnya.

Masukan dan keluaran dapat dibedakan sebagai berikut : masukan adalah sebab

(eksitasi, penggerak, instruksi, sasaran, kriteria dan seterusnya), keluaran adalah akibat

(respon dan seterusnya).

Untuk sistem yang sama, masukan dan keluaran dapat berbeda bergantung pada

masalah ditinjau. Tidak selalu yang diberikan itu merupakan masukan atau semua yang

dihasilkan merupakan keluaran. Tidak selalu sistem hanya mempunyai satu masukan

dan satu keluaran. Bahkan sering dijumpai sistem dengan multi input dan multi out put.

Pembahasan sistem diperlukan untuk memahami sistem tersebut mengenai bagaimana

hubungan antara masukan dan keluaran baik yang menyeluruh maupun dari

subsistemnya, bagaimana keluaran subsistem menjadi masukan subsistem lainnya,

untuk mendapatkan gambaran menyeluruh yang jelas, dan untuk memperkirakan

kemungkinan timbulnya gangguan.

Dengan pengetahuan terhadap sistem seperti tersebut diatas, dapat dilakukan

perubahan-perubahan untuk memperoleh keluaran total yang dikehendaki

(menyempurnakan performasi sistem), seperti untuk mempertinggi produksi ikan, atau

untuk menghemat pemakaian bahan bakar mobil.

Sistem perlu digambarkan dengan lengkap dan seksama karena semakin lengkap dan

teliti penggambarannya akan semakin mudah usaha penyempurnaan performansinya.

Adapun cara menggambarkan sistem secara lengkap dan seksama antara lain

mengikuti petunjuk berikut :

- Sistem berfungsi untuk apa ?

- Apa masukan dan keluaran yang penting ?

- Bagaimana keluaran ditentukan oleh masukan ? dan seterusnya .

Kemudian dalam upaya penyempurnaan performansi sistem dilakukan hal berikut:

- Bagaimana mengubah hubungan masukan dan keluaran ?

- Apakah masukan dapat dikendalikan ? dan seterusnya.

‘1



KONSEP MEMBANGUN SISTEM

Proses pembangunan sistem sebenarnya sudah merupakan suatu kehidupan manusia sehari-hari.

Tahap-tahap membangun sistem mengikuti pola kegiatan yang logis dari penanganan pembangunan

sistem secara umum sampai pada yang bersifat teknis spesifik. Ada empat tahap pembangunan

sistem , yaitu :

1. Tahap studi keterlaksanaan

Tahap studi keterlaksanaan adalah tahap awal dari pembangunan sistem . Tahap ini merupakan tahap

yang paling penting dan amat menentukan dalam pembangunan sistem. Sebab tahap ini akan menjadi

dasar bagi pelaksanaan tahap selanjutnya. Dalam tahap ini sudah ditentukan dan didefinisikan

kebutuhan dan masalah-masalah dari pengguna sistem dan harus dapat pula menghasilkan rencana

kerja.

2. Tahap analisa dan design

Setelah rencana kerja disyahkan secara formil. Tahap analisa sistem ini menekankan pada kegiatan

penelitian dan penjabaran dari sistem yang sedang berjalan untuk mendapatkan kebutuhan yang nyata

secara detail sesuai fakta-fakt yang ada. Alternatif yang telah dipilih dalam analisa sistem merupakan

dasar bagi desing sistem. Dalam langkah ini diuraikan secara detail konsep sistem mulai dari cara

penyiapan input, cara pengelolaan, cara penyajian dan lain-lain.

3. Tahap penerapan sistem

Tahap ini bertujuan untuk melaksanakan uji coba atas konsep pembangunan sistem yang telah

disusun. Kegiatan difokuskan pada penelitian apakah konsep sistem yang telah disusun dapat

dilaksanakan dengan benar atau tidak.

4. Tahap operasi sistem dan evaluasi

‘1



Setelah masa transisi dilalui maka sistem telah beroperasi secara penuh. Kegiatan pembangunan

sistem telah selesai, kegiatan yang ada bersifat rutin sesuai prosedur yang telah ditentukan.

Baru kemudian bila suatu saat dirasakan adanya kebutuhan baru dari sistem ini atau kenyataan sistem

yang beroperasi tidak dapat lagi memenuhi kebutuhan , maka diadakan evaluasi untuk

kemudiandapat kembali pada tahap awal dari pembangunan sistem.

Kasus lain : Sistem Manusia (pengemudi) dan Mesin (mobil)

Dalam banyak hal umpan balik memperbaiki performansi akibat dari gangguan.

Pengemudi mempersepsi keadaan jalan, angin, situasi lalu lintas dan sebagainya, lalu

dalam perannya sebagai pengendali ia mengamati kecepatan, mengukur error, dan

mengoreksi posisi.

Daftar Pustaka‘1



Manusia pengamatan dan pengendalian

mobil

X Pedal gas

Mesin dan elemen

transmisi

V acuan

V error V mobil

speedometer

angka

(km/jam)

Putaran sumbu

atau roda

1. Maynard “ Handbook of Industrial Engineering” Mc Graw Hill

2. Salvendy “ Handbook of Industrial Engineering” John Wiley

3. Hicks “ Industrial Engineering and Management “ Mc Graw Hill

4. Purnomo Hari “ Pengantar Teknik Industri “ Graha ILmu, Yogyakarta

5. Wigjosoebroto Sritomo “ Pengantar Teknik dan Manajemen Industri “ Guna Wijaya,

Surabaya.

‘1



02. Model, Sistem, dan Konsep Perancangan Sistem

Engineering

Transcript of 02. Model, Sistem, dan Konsep Perancangan Sistem