Pemodelan dan Simulasi sistem Industri Manufaktur

Pemodelan dan Simulasi sistem Industri Manufaktur

Nama: Danny Davin Sitanggang
Nim   : 201431336
Kelas : E


JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No.2 (2017), 2337-3520 (2301-928X Print) A227
Abstrak—Proses pengolahan dan pengawetan ikan merupakan
salah satu bagian penting dari industri perikanan. Tanpa adanya
kedua proses tersebut, peningkatan produksi ikan akan sia-sia,
karena tidak semua produk perikanan dapat dimanfaatkan oleh
konsumen dalam keadaan baik. Pengolahan dan pengawetan
bertujuan mempertahankan mutu dan kesegaran ikan selama
mungkin. Ikan hasil pengolahan dan pengawetan umumnya
sangat disukai oleh masyarakat karena produk akhirnya
mempunyai ciri-ciri khusus yakni perubahan sifat-sifat daging
seperti bau, rasa, bentuk, dan tekstur. Pengelolaan sumber daya
perikanan dan kelautan memang dihadapkan pada suatu sistem
yang cukup kompleks. Kompleksitas itu terjadi, baik dari sistem
sumber daya alam sendiri maupun interaksi antara sistem
sumber daya alam dengan aspek manusia. Oleh karena itu
permasalahan pengelolaan sumber daya perikanan,pengelolaan,
dan pembangunan, sumber daya perikanan masih dirasakan
relatif kompleks. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk
melakukan optimalisasi adalah dengan menggunakan pemodelan
dan simulasi sistem, yang mana simulasi sistem yang digunakan
adalah simulasi hybrid. Simulasi hybrid adalah kombinasi dari
simulasi dinamik dan simulasi diskrit. Penggunaan simulasi
hybrid ini cocok digunakan dalam proses produksi KML FOOD,
karena produksi surimi based product, menggunakan mesin
otomatis dan menggunakan tenaga manusia. Simulasi hybrid juga
dapat menjelaskan masing-masing kelebihan dari setiap simulasi,
yang mana simulasi diskrit memiliki scope di bagian operasional
sementara simulasi dinamik di bagian strategi. Skenario baru
dalam simulasi optimal yang dihasilkan diharapkan memiliki
pengukuran manajemen waktu dan biaya lebih baik, sehingga
meningkatkan sistem produksi dari KML FOOD. Hasil dari studi
adalah dokumentasi rekomendasi model skenario alternatif
berbasis simulasi dinamis yang dapat meningkatkan manajemen
waktu dan nilai biaya minimal dalam proses produksi KML
FOOD.
Kata Kunci—Hybrid, Simulasi, Produksi, Sistem Dinamik, Sistem
Diskrit.
I. PENDAHULUAN
ROSES pengolahan dan pengawetan ikan merupakan salah
satu bagian penting dari industri perikanan. Tanpa adanya
kedua proses tersebut, peningkatan produksi ikan akan sia-sia,
karena tidak semua produk perikanan dapat dimanfaatkan oleh
konsumen dalam keadaan baik. Pengolahan dan pengawetan
bertujuan mempertahankan mutu dan kesegaran ikan selama
mungkin. Ikan hasil pengolahan dan pengawetan umumnya
sangat disukai oleh masyarakat karena produk akhirnya
mempunyai ciri-ciri khusus yakni perubahan sifat-sifat daging
seperti bau, rasa, bentuk, dan tekstur [1].
Pada era bisnis dan teknologi yang semakin berkembang ini,
jenis-jenis atau variasi industri semakin banyak dijumpai.
Industri tekstil,elektronika, emas dan lain-lain mengalami
pertumbuhan yang cukup signifikan. Industri makanan dan
minuman juga tidak lepas dari arus perkembangan ini. Industri
makanan dan minuman menjadi 10 besar peran komoditi
tertinggi di Indonesia yaitu sebesar 5,25% dan menjadi cabang
industri non migas kedua yang memiliki pertumbuhan terbaik
sebesar 7,54% [2]. Oleh sebab itu, industri makanan dan
minuman menjadi titik vital industri non migas di Indonesia.
PT. Kelola Mina Laut (KML FOOD) perusahaan besar
berskala internasional yang bergerak di bidang eksportir
makanan laut, sayur-mayur hingga berbagai olahan ikan ke
berbagai penjuru dunia mulai dari Amerika Serikat, Kanada,
Eropa, Jepang, China, Australia, Afrika, dan masih banyak lagi.
KML FOOD memiliki kapasitas produk hingga puluhan ribu
ton setiap tahunnya untuk setiap jenis produk yang dibuat.
Salah satu produk yang sudah menjadi ciri khas KML FOOD
sejak tahun 2006 yaitu surimi based product memiliki kapasitas
produksi hingga 30.000 ton per tahunnya [3]. KML FOOD
memproduksi berbagai jenis surumi dengan menggunakan lini
produksi otomatis dan bahan-bahan yang beragam untuk
memenuhi kebutuhan pasar.
Manajemen produksi adalah salah satu inti proses bisnis dari
Industri makanan dan minuman. Industri makanan dan
minuman mayoritas menciptakan banyak dan berbagai macam
produk tergantung dari kebutuhan target konsumen. Dengan
berbagai kebutuhan pasar dan perencanaan produksi makanan
dan minuman yang sangat kompleks sangat dibutuhkan
manajemen produksi. Tujuan utama dari manajemen produksi
adalah untuk memproduksi dengan kualitas yang tepat dan
kuantitas yang benar di saat yang tepat dan biaya yang sesuai
[4]. Dengan melakukan manajemen produksi ini diharapkan
dapat meningkatkan efisiensi proses produksi dalam
manajemen waktu dan minimalisasi biaya.
Pengelolaan sumber daya perikanan dan kelautan memang
dihadapkan pada suatu sistem yang cukup kompleks.
Kompleksitas itu terjadi, baik dari sistem sumber daya alam
sendiri maupun interaksi antara sistem sumber daya alam
dengan aspek manusia. Oleh karena itu permasalahan
pengelolaan sumber daya perikanan,pengelolaan, dan
pembangunan, sumber daya perikanan masih dirasakan relatif
kompleks [5].
Pemodelan dan Simulasi Sistem Industri
Manufaktur Menggunakan Metode Simulasi
Hybrid (Studi Kasus: PT. Kelola Mina Laut)
Muhammad Alam Pasirulloh dan Erma Suryani
Departemen Sistem Informasi, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
(ITS)
e-mail: derma.suryani@gmail.com

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No.2 (2017), 2337-3520 (2301-928X Print) A228
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk melakukan
optimalisasi adalah dengan menggunakan pemodelan dan
simulasi sistem, yang mana simulasi sistem yang digunakan
adalah simulasi hybrid. Simulasi hybrid adalah kombinasi dari
simulasi dinamik dan simulasi diskrit. Penggunaan simulasi
hybrid ini cocok digunakan dalam proses produksi KML
FOOD, karena produksi surimi based product, menggunakan
mesin otomatis dan menggunakan tenaga manusia. Simulasi
hybrid juga dapat menjelaskan masing-masing kelebihan dari
setiap simulasi, yang mana simulasi diskrit memiliki scope di
bagian operasional sementara simulasi dinamik di bagian
strategi [6]. Skenario baru dalam simulasi optimal yang
dihasilkan diharapkan memiliki pengukuran manajemen waktu
dan biaya lebih baik, sehingga meningkatkan efesiensi sistem
produksi dari KML FOOD.
II. DASAR TEORI
A. PT. Kelola Mina Laut
PT. Kelola Mina Laut (KML FOOD) perusahaan besar
berskala internasional yang bergerak di bidang eksportir
makanan laut, sayur-mayur hingga berbagai olahan ikan ke
berbagai penjuru dunia mulai dari Amerika Serikat, Kanada,
Eropa, Jepang, China, Australia, Afrika, dan masih banyak lagi.
KML FOOD memiliki kapasitas produk hingga puluhan ribu
ton setiap tahunnya untuk setiap jenis produk yang dibuat.
Salah satu produk yang sudah menjadi ciri khas KML FOOD
sejak tahun 2006 yaitu surimi based product memiliki kapasitas
produksi hingga 30.000 ton per tahunnya [3]. KML FOOD
memproduksi berbagai jenis surumi dengan menggunakan lini
produksi otomatis dan bahan-bahan yang beragam untuk
memenuhi kebutuhan pasar.
Dalam sekali produksi surumi KML FOOD mendatangkan
kurang lebih 50-70 ton ikan sebagai bahan baku produksi.
Produksi surumi diatur oleh kantor pusat tergantung dari
jumlah pesanan yang diterima. Setiap bagian produksi selalu
dijaga kebersihannya yang mana setiap pekerja yang bekerja
dalam bagian produksi harus mengenakan pakaian khusus dan
menjalankan semua SOP yang telah ditetapkan oleh
perusahaan. Lama waktu produksi dari bahan baku ikan datang
di pabrik hingga masuk ke dalam tempat penyimpanan yang
mana nantinya akan dilakukan pembungkusan produk jadi
yang siap dijual kurang lebih 8-10 jam. Proses bisnis dari
produksi surumi KML FOOD bisa dilihat dari ilustrasi gambar
1.
Gambar 1. Proses Produski Surumi KML Food
B. Sistem Dinamik
Sistem dinamik adalah metode yang digunakan untuk
mempelajari, memahami dan memodelkan kebijakan publik
dan privat, dan membantu meningkatkan pengambil keputusan.
Model simulasi dinamik pertama kali dikembangkan oleh Jay
Wright Forrester pada tahun 1950-an. Sistem dinamik
menggunakan model simulasi untuk memahami dinamika
perilaku sistem yang kompleks dan mendesain kebijakan yang
lebih efektif.
Gambar 2. Tahap Pemodelan Sistem Dinamik
C. Sistem Diskrit
Sistem diskrit adalah simulasi sistem yang mana perubahan
dalam waktu yang terpisah, seperti dalam sistem manufaktur
dimana bagian datang dan keluar di waktu yang spesifik, mesin
mati dan hidup lagi di waktu yang spesifik, dan istirahat kerja
bagi pekerja. Pemodelan simulasi sistem diskrit biasanya
disebut jua dengan model simulasi sistem kejadian-diskrit
(Discrete-Event Simulation Model, DES Model). Variabel
waktu dan keadaan merupakan dua variabel penting yang
digunakan untuk mendeskripsikan karakteristik model simulasi
[7].
D. Simulasi Hybrid
Simulasi hybrid adalah model simulasi mengombinasikan
dua simulasi yaitu simulasi sistem dinamik dan simulasi sistem
diskrit. Pendekatan yang sangat berbeda dari sistem dinamik
(SD) dan sistem diskrit (DES) saat memodelkan suatu proses,
ternyata bisa digabungkan dengan melihat kedua simulasi
tersebut menampilkan sudut pandang yang saling mendukung.
Pendekatan SD lebih ditujukan untuk model keputusan
strategis sementara DES untuk keputusan pada tingkat
operasional [6]Tabel perbandingan dapat dilihat pada Tabel 1.
Identication
Problem
Casual Loop
Diagram


JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No.2 (2017), 2337-3520 (2301-928X Print) A229
Tabel 1.
Perbandingan DES dengan SD
Menurut chahal dan eldabi (2008) ada tiga tipe model
simulasi hybrid: hierarchical, process – environment, dan
integrated format. dalam tipe model hierarchical model SD
bergerak dan memberikan acuan kepada model des sebagai
data awal untuk model DES. saat model DES selesai dengan
simulasinya hasilnya akan menjadi data pertimbangan untuk
model SD
Gambar 3. Model Herarchical
III. METODOLOGI
Pengerjaan studi ini tersusun atas beberapa langkah yang
sistematis.
A. Analisis permasalahan
Tahap analis permasalahan adalah tahap untuk melakukan
analisis yang ada dalam proses produksi KML FOOD. Untuk
mengetahui kondisi dalam proses produksi KML FOOD
dilakukan proses wawancara dengan penanggung jawab
produksi KML FOOD dan dilakukan pengamatan langsung di
lokasi. Keluaran dari tahap ini adalah model proses yang terjadi
sekarang yang dimodelkan dengan simulasi dinamis.
B. Studi literatur
Pada tahap studi literatur, penulis mengumpulkan informasi
yang nantinya digunakan untuk mengusulkan solusi terkait
dengan permasalahan yang ada. Pengumpulan data dan
informasi sendiri dilakukan dengan cara membaca referensi
dari buku dan penelitian-penelitian yang telah dilakukan
sebelumnya. Tujuan dari tahap ini agar penulis dapat
memahami dasar teori yang berhubungan dengan permasalahan
dan dapat mempermudah dalam menemukan solusi yang tepat.
C. Pemodelan
Tahap pemodelan adalah menggambarkan model yang
diinginkan yang dalam penelitian ini sudah didapatkan dari
hasil wawancara dengan salah satu pihak penyelenggara.
Dalam proses pemodelan menggunakan simulasi dinamis,
dibantu dengan aplikasi VENSIM yang membantu proses
pemodelan yang diinginkan. Keluaran dari tahap ini adalah
sistem produksi dalam KML FOOD. Untuk proses yang lebih
lengkapnya adalah sebagai berikut ini:
1. Identifikasi proses produksi saat ini dalam KML FOOD
Tahap identifikasi proses saat ini dilakukan dengan proses
wawancara langsung dengan penanggung jawab produksi di
KML FOOD, tahap ini mendapatkan hasil berupa proses-
proses yang perlu dilakukan dalam produksi KML FOOD.
2. Memodelkan proses produksi dalam KML FOOD saat ini.
Memodelkan proses adalah tahapan untuk memodelkan
proses ke dalam Casual Loop diagram, dari proses-proses yang
perlu dilakukan berdasarkan hasil wawancara sebelumnya.
3. Merancang proses produksi KML FOOD yang diharapkan
Tahapan merancang proses adalah tahapan untuk merancang
ulang proses yang telah ada sebelumnya, apa saja yang perlu
untuk dikurangi, dan atau ditambahkan agar proses produksi
lebih efisien.
4. Memodelkan proses produksi KML FOOD redesign
Sama dengan memodelkan proses sebelumnya, tahapan ini
adalah memodelkan proses yang telah didesain. Menjadi
Casual Loop diagram.
D. Analisis Model
Analis model adalah tahapan pengujian model yang telah
dirancang. Target pengujian sendiri ditunjukkan kepada
penanggung jawab produksi KML FOOD. Analisis model
dilihat apakah model rekomendasi sudah dapat menjadi
alternatif sistem proses produksi awal. Keluaran dari tahap ini
adalah rekomendasi model alternatif yang lebih efisien dari
model awal.
1. Mensimulasikan model rekomendasi
Mensimulasikan model rekomendasi adalah tahapan
menjalankan model rekomendasi untuk dilakukan verifikasi
dan validasi. Verifikasi digunakan untuk membuktikan bahwa
hasil model yang dibuat sudah sesuai dengan rancangan model
konsep dari sistem. Sedangkan validasi digunakan untuk
melihat apakah model yang dibuat sudah sesuai dengan
kenyataan atau tidak.

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No.2 (2017), 2337-3520 (2301-928X Print) A230
2. Menganalisis perbandingan skenario awal dengan
rekomendasi skenario
Menganalisis perbandingan adalah tahapan skenario awal
dan skenario baru disandingkan untuk mengukur dan efisiensi.
Dalam tahap ini fokus utama adalah dari manajemen waktu dan
nilai biaya minimal dari skenario baru.
E. Penyusunan studi
Setelah semua proses dalam penelitian mengenai proses
produksi dalam KML FOOD selesai dan skenario baru telah
dianggap melampaui skenario awal, selanjutnya dimulailah
proses penyusunan laporan studi. Keluaran dari tahap ini adalah
sebuah dokumentasi pengerjaan studi penulis yang dibuat
dalam sebuah buku.
IV. HASIL DAN ANALISIS
A. Tahap Perancangan Model Simulasi
Model simulasi dirancang sesuai dengan karakteristik dari
sistem nyata di mana kapasitas Resources dan penjadwalan tiap
proses disesuaikan dengan sistem nyata. Tampilan model
clausial loop diagram secara keseluruhan dapat dilihat pada
Gambar 5 di bawah ini
Gambar 5. CLD
Dari model CLD diatas dibuatlan stok overflow diagram
yang menggambarkan sistem nyata. Untuk menggunakan
metode simulasi hybrid selain dibutuhkan model dinamik
dibutuhkan model diskrit juga. Model diskrit ini digunakan
untuk memodelkan proses produksi secara detail dalam
penggunaan Resources dan Waktu produksi.
B. Perancangan dan Analisis Sistem Alternatif
Dalam tahap ini adalah memodelkan sistem alternatif dan
menganalisanya untuk mencapai tujuan penelitian.
1) Sistem Alternatif Pertama
Pada Sistem alternatif pertama penulis akan melakukan
perubahan berupa:
1. Menambah jumlah Resources CPF menjadi 6 buah di
dalam model sistem diskrit
2. Mengganti equation terhadap variabel CPF menyesuaikan
perubahan pada sistem diskrit
3. Mengganti equation terhadap variabel production Time
menyesuaikan hasil pada sistem diskrit
2) Sistem Alternatif Kedua
Pada Sistem alternatif kedua penulis akan melakukan
perubahan berupa:
1. Mengganti struktur dalam sistem diskrit menjadi selalu
memiliki 2 production line
2. Mengganti equation terhadap variabel production line
menyesuaikan perubahan pada sistem diskrit
3. Mengganti equation terhadap variabel production Time
menyesuaikan hasil pada sistem diskrit
4. Mengganti equation terhadap variabel worker
menyesuaikan sistem diskrit
3) Sistem Alternatif Ketiga
Pada Sistem alternatif ketiga penulis akan melakukan
perubahan berupa:
1. Menambah jumlah Resources CPF menjadi 6 buah di
dalam model sistem diskrit.
2. Mengganti equation terhadap variabel CPF menyesuaikan
perubahan pada sistem diskrit.
3. Mengganti equation terhadap variabel production Time
menyesuaikan hasil pada sistem diskrit.
4. Mengganti struktur dalam sistem diskrit menjadi selalu
memiliki 2 production line.
5. Mengganti equation terhadap variabel production line
menyesuaikan perubahan pada sistem diskrit
6. Mengganti equation terhadap variabel production Time
menyesuaikan hasil pada sistem diskrit
4) Hasil Uji Coba Sistem Alternatif
Evaluasi sistem alternatif akan dilakukan dengan
perbandingan production Time (dari sistem diskrit) dan Harga
Pokok Produksi (dari sistem dinamik). Hasilnya dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2.
Hasil Uji Coba Sistem Alternatif
Parameter Sistem Nyata Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3
Time 693.3 684.46 660.15 644.83
HPP 32462.52 32511.1 33077.14 33070.82
C. Analis Hasil Uji Coba Sistem Alternatif
Analisis hasil uji coba sistem alternatif akan dilakukan
dengan membandingkan hasil masing-masing skenario dengan
sistem nyata. Hasil perbandingan akan menjadi peningkatan
atau pernurunan dalam persentase. Hasilnya semua dapat
dilihat pada tabel 3.
Tabel 3.
Perbandingan Sistem Alternatif dengan Sistem Nyata
Parameter Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3
Time 1.28% 4.78% 6.99%
HPP 0.15% 1.86% 1.84%
Analisis hasil uji coba sistem alternatif dilihat dari dua
parameter yaitu production Time dan HPP. Production Time
dicari yang paling besar nilai peningkatannya, sementara untuk
HPP dicari yang paling kecil nilai persentasenya.
D. Penentuan Sistem Alternatif Terbaik
Penenentuan sistem alternatif terbaik dilakukan melihat
perbandingan pada Tabel 3, dimana Production Time dicari
yang paling besar nilai peningkatannya, sementara untuk HPP
dicari yang paling kecil nilai persentasenya. Berdasarkan tabel
3 diatas maka terlihat bahwa terjadi perbedaan signifikan antar
skenario. Skenario 2 menjadi skenario yang paling buruk

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No.2 (2017), 2337-3520 (2301-928X Print) A231
karena tidak memberikan peningkatan dari sisi waktu produksi
meskipun nilai HPP naik secara signifikan yang mana akan
merugikan pabrik dalam jangka panjang. Jadi skenario 2 tidak
mungkin menjadi skenario terbaik. Hanya tersisa skenario 1
dan skenario 3. Jika dilihat dari hasil uji sistem alternatif kedua
skenario maka diperoleh kesimpulan bahwa sistem alternatif
ketiga yang terbaik dikarenakan sistem alternatif ketiga
memperburuk nilai HPP hingga 1.84% sementara sistem
alternatif pertama hanya 0.15%. Untuk nilai parameter waktu
produksi skenario ketiga mengalami peningkatan sangat
signifikan yaitu 6.99%. Kedua pernyataan ini menghasilkan
kesimpulan bahwa sistem alternatif yang terbaik adalah sistem
alternatif ketiga.
V. KESIMPULAN
Penelitian studi ini berhasil menganalisis waktu produksi
total dari sistem nyata. Tiga buah sistem alternatif telah
dirancang guna mengoptimasi sistem nyata dan setlah melalui
proses analisis diputuskan bahwa sistem alternatif ketia adalah
yang terbaik.
SARAN
Saran penulis untuk penelitian selanjutnya sebagai berikut:
1. Konsep dan model simulasi hybrid produksi pengolahan
ikan ini dapat diterapkan di bagian sistem produksi
pengelolaan lainnya.
2. Dari penelitian ini model simulasi bisa dikembangkan
lebih baik lagi dengan menambah beberapa variabel
mengenai pengadaan mesin baru untuk memperjelas
skenario model simulasi diskrit.
3. Model simulasi hybrid sampai saat ini belum ada patokan
jelas bagaimana cara membuatnya. Penelitian selanjutnya
mungkin bisa membahas mendalam mengenai konsep
simulasi hybrid berbanding dengan simulasi dinamik dan
simulasi diskrit.
DAFTAR PUSTAKA
[1] E. A. and E. Liviawaty, Pengawetan Dan Pengolahan Ikan.
Kanisius, 1989.
[2] K. P. R. Indonesia, Laporan Kinerja Kementerian Perindustrian
Tahun 2015. 2016.
[3] “KML Food,” 2016. [Online]. Available: http://kmlfood.com/home.
[4] S. A. K. and N. Suresh, Production and Operations Management.
New Delhi: New Age International (P) Ltd., 2008.
[5] A. F. and S. Anna, Pemodelan Sumber Daya Perikanan dan
Kelautan. Gramedia Pustaka Utama, 2005.
[6] and G. L. B. Jovanovski, R. Minovski, S. Voessner, “Combining
system dynamics and discrete event simulations - Overview of hybrid
simulation models,” J. Appl. Eng. Sci, vol. 10, no. 3, pp. 135–142,
2012.
[7] and D. T. S. W. D. Kelton, R. P. Sadowski, Simulation with Arena.
McGraw-Hill, 2007.