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

Production shipments

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

Desired InventoryOrder Rate

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 CorrectInventory

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.

7. Berikut merupakan gambar dari model simulasi yang telah dimasukkan nilai

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 CorrectInventory

Order Rate

Inventory

Production shipments

Desired Inventory

Time To CorrectInventory

Order Rate

Expected Demand

Change in ExpectedDemand

Time to ChangeExpectations

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

pada menu bar.

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 CorrectInventory

Order Rate

Expected Demand

Change in ExpectedDemand

Time to ChangeExpectations

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 qt100

105

110

115

120

125

wdg/wk

Expected Demand

Order Rate

Production

Non-commercial use only!

Actual vs Desired Inventory

1st qt 2nd qt 3rd qt 4th qt

350

400

450

wdg

Inventory

Desired Inventory

Non-commercial use 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

Non-commercial use only!