BAB 2 LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Pemeliharaan (Maintenance) Tujuan pemeliharaan adalah untuk mempertahankan kemampuan sistem dan mengendalikan biaya. Dengan adanya pemeliharaan diharapkan standar mutu dan kinerja yang diharapkan dapat tercapai. Pemeliharaan meliputi segala aktivitas yang terlibat dalam penjagaan peralatan sistem dalam aturan kerja. (Dwiningsih, 2005, p3-4). Kebanyakan dari sistem engineering pasti dipelihara, diperbaiki jika terjadi kegagalan, dan suatu kegiatan dilakukan atas sistem tersebut agar sistem tersebut tetap dapat bekerja (Patrick, 2004, p401). Menurut Assauri (2008, p134) maintenance merupakan kegiatan untuk memelihara atau menjaga fasilitas atau peralatan pabrik dengan mengadakan perbaikan atau penyesuaian atau penggantian yang diperlukan supaya tercipta suatu keadaaan operasional produksi yang memuaskan sesuai dengan apa yang telah direncanakan. Menurut Assauri (1993, p88), pemeliharaan memiliki peran penting di dalam kegiatan produksi dari perusahaan karena menyangkut kelancaran atau kemacetan produksi, volume produksi serta efisiensi produksi. Agar produk dapat diterima konsumen tepat pada waktunya.tanpa mengalami keterlambatan, perawatan yang baik perlu dilakukan. Dengan adanya perawatan yang baik, kita juga dapat meminimasi adanya sumber daya yang menganggur disebabkan adanya kerusakan pada mesin ketika produksi dilakukan dan kita juga dapat meminimasi ataupun menghilangkan biaya kehilangan produksi. Dengan demikian, fungsi perawatan memiliki peran yang sama

2 24 pentingnya dengan peran fungsi lainnya yang ada di dalam perusahaan. Dengan adanya maintenance diharapkan semua fasilitas dan mesin dapat dioperasikan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan dan mampu meningkatkan kelancaran proses produksi di dalam perusahaan. Dalam usaha menjaga agar setiap peralatan dan mesin dapat digunakan secara kontinu untuk berproduksi, makan kegiatan pemeliharaan yang diperlukan adalah sebagai berikut: Secara kontinu melakukan pengeekan (inspection) Secara kontinu melakukan pelumasan (lubricating) Secara kontinu melakukan perbaikan (reparation) Melakukan penggantian sparepart Beberapa tujuan utama dari dilakukannya aktivitas perawatan mesin, yaitu (Assauri, 2008, p134) Kemampuan produksi dapat memenuhi kebutuhan sesuai dengan perencanaan produksi. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi kebutuhan produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak terganggu. Memperpanjang usia penggunaan aset yang berupa mesin-mesin dan peralatan yang dimiliki oleh perusahaan. Untuk membantu mengurangi pemakaian dan penyimpanan yang di luar batas dan menjaga modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama jangka waktu yang ditentukan sesuai dengan kebijakan perusahaan mengenai investasi tersebut.

3 25 Untuk mencapai tingkat biaya pemeliharaan serendah mungkin, dengan melaksanakan kegiatan maintenance secara efektif dan efisien untuk keseluruhannya. Memperhatikan dan menghindari kegiatan kegiatan operasi mesin serta peralatan yang dapat membahayakan keselamatan kerja. Mengadakan suatu kerjasama yang erat dengan fungsi fungsi utama lainnya dari suatu perusahaan, dalam rangka untuk mencapai tujuan utama perusahaan yaitu tingkat keuntungan atau return investment yang sebaik mungkin dan total biaya serendah mungkin. 2.2 Kategori Pemeliharaan Konsep pemeliharaan dibagi menjadi dua kategori yaitu pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance) dan pemeliharaan pemogokan (corrective maintenance) Pemeliharaan Pencegahan Pemeliharaan pencegahan melibatkan pelaksanaan pemeliharaan rutin dan juga service yang berfungsi untuk menjaga fasilitas dalam kondisi yang baik. Tujuan dari pemeliharaan pencegahan adalah untuk membangun sistem yang dapat mengetahui kerusakan potensial dan melakukan pencegahan dengan membuat perbaikan atau penggantian yang dapat mencegah terjadinya kerusakan. Pemeliharaan pencegahan memiliki konsep yang jauh lebih besar dari sekedar menjaga mesin dan fasilitas tetap berjalan. Konsep ini juga melibatkan perancangan sistem manusia dan teknik yang menjaga proses produktif tetap bekerja dalam toleransinya. Penekanan dari

4 26 pemeliharaan pencegahan adalah pemahaman terhadap proses dan membiarkan proses bekerja tanpa mengalami gangguan. Pemeliharaan pencegahan berarti dapat menentukan waktu kapan suatu komponen perlu direparasi atau di-service. Kerusakan terjadi pada tingkat yang berbedabeda selama umur produk. Tingkat kerusakan yang tinggi disebut kehancuran sebelum waktunya (infant mortality) terjadi pada awal mulai produksi di banyak perusahaan terutama perusahaan elektronik. Infant mortality banyak terjadi disebabkan karena penggunaan yang tidak wajar yang salah satu sebabnya adalah kurangnya kemampuan dari operator yang menggunakan mesin tersebut, oleh karena itu, manajemen perlu membangun sistem pemeliharaan yang meliputi seleksi personel dan juga pelatihan. Preventive maintenance (Ebeling, 1997, p189) merupakan pemeliharaan yang dilakukan secara terjadwal, umumnya secara periodik, dimana seperangkat tugas pemeliharaan seperti inspeksi dan perbaikan, penggantian, pembersihan, pelumasan, penyesuaian dan penyamaan dilakukan. Oleh karena itu, suatu jadwal pemeliharaan dan perawatan yang sangat cermat dan rencana produksi yang lebih tepat dapat dimungkinkan. Preventive maintenance sangat penting karena kegunaannya sangat efektif dalam menghadapi fasilitas produksi yang termasuk dalam golongan critical unit. Sebuah fasilitas maupun mesin dapat dimasukkan ke dalam golongan critical unit apabila : Kerusakan suatu fasilitas produksi dapat menyebabkan kemacetan seluruh proses produksi. Kerusakan fasilitas produksi ini akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan.

5 27 Kerusakan fasilitas produksi atau peralatan tersebut akan membahayakan kesehatan atau keselamatan para pekerja. Modal yang ditanamkan dalam fasilitas tersebut atau harga dari fasilitas tersebut cukup besar (mahal). Dalam prakteknya, proses maintenance yang dilakukan suatu perusahaan dapat dibedakan menjadi routine maintenance dan periodic maintenance (Assauri, 2008, p135). Routine Maintenance Routine maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan secara rutin, misalnya setiap hari. Sebagai contoh dari kegiatan routine maintenance adalah pembersihan fasilitas atau peralatan, pelumasan (lubrication) atau pengecekan oli, serta pengecekan bahan bakar dan mungkin termasuk pemanasan (warming up) dari mesin mesin selama beberapa menit sebelum dipakai produksi. Periodic Maintenance Periodic maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan secara periodik atau dalam jangka waktu tertentu, misalnya setiap satu minggu sekali, lalu meningkat setiap bulan sekali dan pada akhirnya satu tahun sekali. Periodic maintenance dapat pula dilakukan dengan memakai lamanya jam kerja mesin atau fasiliat produksi sebagai jadwal kegiatan. Misalnya setiap seratus jam pemakaian mesin sekali, lalu meningkat setiap lima ratus jam pemakaian mesin sekali dan seterusnya. Jadi sifat kegiatan maintenance tetap secara periodik atau berkala. Kegiatan periodic maintenance jauh lebih berat

6 28 dibandingkan kegiatan routine maintenance. Sebagai contoh kegiatan periodic maintenance adalah pembongkaran karburator ataupun pembongkaran alat-alat dibagian sistem aliran bensin, setting katup-katup pemasukan dan pembuangan cylinder mesin dan pembongkaran mesin atau fasilitas tersebut untuk penggantian pelor roda (bearing), serta service dan overhaul besar ataupun kecil. Beberapa manfaat yang diperoleh dengan dilakukannya preventive maintenance yaitu sebagai berikut: Memperkecil jumlah produk rusak. Memperkecil munculnya gaji tambahan yang diakibatkan adanya kerusakan. Menurunkan biaya satuan dari produk pabrik. Mengurangi biaya kerusakan atau penggantian mesin. Memperkecil jumlah overhaul (turun mesin). Mengurangi kemungkinan reparasi yang memiliki skala besar Pemeliharaan Pemogokan (Corrective Maintenance) Pemeliharaan pemogokan adalah perbaikan secara remedial ketika terjadi peralatan yang rusak dan harus diperbaiki atas dasar prioritas ataupun kondisi darurat. Apabila biaya pemeliharaan lebih mahal bila dibandingkan dengan biaya perbaikan yang muncul ketika terjadi pemogokan maka kita mungkin perlu mempertimbangkan untuk membiarkan proses tersebut berjalan tanpa adanya pemeliharaan pencegahan sampai terjadi masalah pada peralatan tersebut baru diperbaiki. Akan tetapi kita juga perlu mempertimbangkan akibat dari pemogokan secara penuh yang akan mengganggu proses secara keseluruhan. Manajer produksi harus mempertimbangkan keseimbangan antara

7 29 pemeliharaan pencegahan dan pemeliharaan pemogokan karena akan berdampak pada persediaan, uang, serta tenaga kerja. Dalam hal ini, kegiatan corrective maintenance bersifat pasif yaitu menunggu kerusakan sampai terjadi terlebih dahulu, kemudian baru dilakukan perbaikan agar fasilitas produksi maupun peralatan yang ada dapat digunakan kembali dalam proses produksi sehingga operasi dalam suatu proses produksi dapat berjalan lancar dan kembali berjalan normal. Menurut Patrick (2001, p401), corrective maintenance dapat dihitung sebagai MTTR (mean time to repair) dimana time to repair meliputi beberapa aktivitas yang dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu : Preparation time Preparation time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menemukan orang untuk mengerjakan perbaikan, waktu tempuh ke lokasi kerusakan, membawa peralatan dan uji perlengkapan. Active maintenance time Active maintenance time adalah waktu sebenarnya yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan tersebut. Meliputi waktu untuk mempelajari peta perbaikan sebelum aktivitas perbaikan yang sebenarnya dimulai serta waktu yang dihabiskan untuk memastikan kerusakan yang ada telah selesai diperbaiki, terkadang juga meliputi waktu untuk melakukan dokumentasi atas proses perbaikan yang telah dilakukan ketika hal tersebut harus diselesaikan sebelum perlengkapan tersedia.

8 30 Delay time (logistic time) Merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menunggu datangnya komponen dari mesin yang baru diperbaiki. Tindakan corrective ini memakan biaya perawatan yang lebih murah daripada tindakan preventive. Hal tersebut dapat terjadi apabila kerusakan terjdi disaat mesin atau fasilitas tidak melakukan proses produksi. Namun saat kerusakan terjadi selama proses produksi berlangsung maka biaya perbaikan akan mengalami peningkatan akibat terhentinya proses produksi. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa tindakan corrective memusatkan permasalahan setelah permasalahan itu terjadi, bukan menganalisis masalah untuk mencegahnya agar tidak terjadi. 2.3 Syarat-Syarat yang Diperlukan agar Pekerjaan Bagian Pemeliharaan dapat Dilakukan dengan Efisien Menurut Assauri (2008, p144), pelaksanaan kegiatan pemeliharaan dari peralatan di suatu perusahaan tergantung pada kebijakan perusahaan tersebut, dimana kebijakan tersebut kadang berbeda dengan kebijakan perusahaan lainnya. Kebijakan bagian pemeliharaan biasanya ditentukan oleh pimpinan tertinggi (top management) perusahaan. Walaupun kebijakan telah ditentukan, tetapi di dalam pelaksanaan kebijakan tersebut manajer bagian pemeliharaan harus memperhatikan enam prasyarat agar pekerjaan bagian pemeliharaan dapat lebih efisien. Keenam prasyarat tersebut adalah Harus ada data mengenai mesin dan peralatan yang dimiliki perusahaan. Dalam hal ini data yang dimaksudkan adalah seluruh data mengenai mesin atau

9 31 peralatan seperti nomor, jenis (types), umur dan tahun pembuatan, keadaan atau kondisiny a, pembebanan dalam operasi (operating load) produksi yang direncanakan per jam atau kapasitas, bagaimana oper ator menjalankan atau meng-handle mesin-mesin tersebut, berapa maintenance crew, kapasitas dan keahliannya, ketentuan yang ada, jumlah mesin dan sebagainya. Dari data ini akan ditentukan banyaknya kegiatan pemeliharaan yang dibutuhkan dan yang mungkin dilakukan. Harus ada planning dan scheduling.: Dalam hal ini harus disusun perencanaan kegiat an pemeliharaan untuk jangka panjang dan jangka pendek, seperti preventive maintenance, inspeksi, keadaan yang diawasi, pelumasan (lubrication), pembersihan, reparasi kerusakan, pembangunan bengkel baru dan sebagainya. Di samping itu planning & scheduling ini menentukan apa yang akan dikerjakan dan kapan dikerjakan serta urut-urutan pengerjaan atau prioritasnya dan dimana pekerjaan dilakukan. Perlu pula direncanakan banyaknya tenaga pemeliharaan yang harus ada supaya pekerjaan pemeliharaan dapat efektif dan efisien. Harus ada surat perintah (work orders) yang tertulis Surat perintah ini dapat memberitahukan atau menyatakan tentang beberapa atau semua hal di bawah ini: a. Apa yang harus dikerjakan. b. Siapa yang mengerjakannya dan yang bertanggung jawab. c. Di mana dikerjakan apakah di luar atau di bagian di dalam pabrik. Bila di dalam pabrik, bagian mana yang mengerjakannya.

10 32 d. Ditentukan berapa tenaga dan bahan / alat-alat yang dibutuhkan dan macamnya. e. Waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan pekerjaan tersebut dan waktu selesainya. Harus ada persediaan alat-alat / spareparts (stores control). Oleh karena untuk pelaksanaan kegiatan pemeliharaan ini dibutuhkan adanya spareparts (alat-alat) dan material, maka spareparts dan material ini harus disediakan dan diawasi. Dengan stores control ini, maka manajer bagian pemeliharaan harus selalu berusaha supaya spareparts dan material atau onderdil-onderdil tetap ada pada saat dibutuhkannya dan investasi dari persediaan (stores) ini adalah minimum (dalam arti cukup tidak kurang dan tidak berlebihan). Jadi perlu dijaga agar tetap tersedia suku cadang-suku cadang, alat-alat dan bahan-bahan yang dibutuhkan dalam jumlah yang cukup dengan suatu investasi yang minimum. Harus ada catatan (records). Catatan tentang kegiatan pemeliharaan yang dilakukan dan apa yang p erlu unt uk kegiatan maintenance tcrscbut. Jadi perlu ada catatan dan gambaran (peta) yang menunjukkan jumlah dan macam serta letak peralatan yang ada dan character dari masing-masing peralatan (mesinmesin) ini, serta catatan tentang inspection interval-nya berapa lama, biaya maintenance. Di samping itu perlu pula dibuat catatan mengenai gambaran produksi seperti jam produksi yang berjalan, waktu berhenti, dan jumlah produksi.

11 33 Harus ada laporan, pengawasan dan analisis (reports, control, and analysis). Laporan (reports) tentang progress (kemajuan) yang kita adakan, perbaikan yang telah kita adakan dan pengawasan. Kalau pemeliharaannya baik, maka ini sebenarnya berkat report & control yang ada, dimana kita dap at melihat efisiensi dan penyimp angan-peny impangan yang ada. Di samp ing itu juga p erlu dilakukan p enganalisisan t ent ang kegagalan - kegagalan yang pernah terjadi dan waktu terhenti. Analisis ini penting untuk dap at digunakan dalam pengambilan keputusan akan kegiatan atau kebijaksanaan pemeliharaan. 2.4 Konsep-Konsep Pemeliharaan Breakdown dan Downtime. Suatu barang dapat dikatakan mengalami kerusakan apabila suatu barang atau produk tersebut tidak dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Konsep ini juga berlaku untuk mesin atau fasilitas yang dimiliki oleh suatu pabrik. Ketika suatu mesin atau peralatan tidak dapat melakukan fungsinya lagi dengan baik, maka mesin atau peralatan tersebut dapat dikatakan mengalami kerusakan atau breakdown. Downtime didefinisikan sebagai waktu selama suatu peralatan, fasilitas atau mesin tidak dapat digunakan (mesin mengalami gangguan atau kerusakan) sehingga mesin atau peralatan tidak dapat menjalankan fungsinya seperti yang diharapkan dengan baik. Breakdown terjadi ketika mesin mengalami kerusakan dimana hal ini akan mempengaruhi kemampuan mesin secara keseluruhan dan menyebabkan penurunan hasil dari proses dan juga tentunya akan mempengaruhi kualitas dari produk yang

12 34 dihasilkan. Ketika mesin mengalami gangguan atau kerusakan, kualitas produk umumnya akan mengalami penurunan dan akan banyak menghasilkan produk defect. Downtime menunjukkan waktu yang dibutuhkan bagi mesin untuk mengembalikan kemampuan mesin untuk menjalankan fungsi-fungsinya seperti semula. Beberapa unsure yang terdapat dalam konsep downtime: Supply delay merupakan waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan komponen yang dibutuhkan dalam melakukan proses perbaikan. Supply time terdiri lead time administrasi, lead time produksi, dan waktu transportasi komponen ke lokasi perbaikan. Maintenance delay merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menunggu adanya sumber daya maintenance yang akan melakukan perbaikan pada fasilitas yang mengalami kerusakan. Sumber daya maintenance dapat berupa teknisi, peralatan untuk membantu proses perbaikan, dan alat pengetesan. Diagnosis time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk mengidentifikasi penyebab dari kerusakan yang terjadi serta mempersiapkan langkah-langkah perbaikan yang perlu dilakukan. Access time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh akses ke komponen yang mengalami kerusakan. Repair atau replacement time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk memperbaiki mesin agar mampu menjalankan fungsinya kembali dengan baik setelah kita mendapatkan akses dan juga mengetahui penyebab dari kerusakan. Verification dan alignment merupakan waktu yang dibutuhkan untuk memastikan bahwa fungsi telah kembali seperti semula dan berjalan

13 Reliability Secara umum istilah reliability dapat diartikan dengan mampu untuk diandalkan. Reliability sendiri berasal dari kata reliable yang berarti dapat dipercaya (trusty, consistent atau honest). Reliabilitas didasarkan pada teori probabilitas pada teori statistik, yang tujuan pokoknya adalah mampu diandalkan untuk bekerja sesuai dengan fungsinya dengan suatu kemungkinan sukses dalam periode waktu tertentu yang ditargetkan. Dalam Assurance Science, reliabilitas ini biasa didefinisikan sebagai the probability of a product its intended life and under the operating conditions encountered. Jelaslah bahwa disini ada empat elemen dasar yang perlu diperhatikan yaitu : Kemungkinan (probability) menunjukkan bahwa nilai reliabilitas dinyatakan dalam peluang, dimana nilai reliabilitas ini akan berada di antara 0 sampai dengan 1. Performa (performance) menjelaskan bahwa kehandalan merupakan suatu karakteristik performansi sistem dimana suatu sistem yang andal harus dapat menunjukkan performansi yang memuaskan jika dioperasikan. Waktu operasi (time of operation) merupakan paremeter penting dalam melakukan penilaian besar kemungkinan sukses atau tidaknya suatu sistem. Reliability dinyatakan dalam periode waktu. Peluang reliabilitas suatu item untuk digunakan selama setahun akan berbeda dengan peluang reliabilitas item untuk digunakan dalam sepuluh tahun. Kondisi-kondisi saat operasi (operating condition) mempengaruhi umur dari sistem atau peralatan seperti suhu, kelembaban dan kecepatan gerak. Hal ini

14 36 menjelaskan bagaimana perlakuan yang diterima sistem dapat memberikan tingkat keandalan yang berbeda dalam kondisi operasionalnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan terkait dengan reliabilitas adalah kegagalan atau kerusakan, dimana pada saat itu mesin atau fasilitas tidak berjalan seperti yang diharapkan. Karakteristik dari kegagalan atau kerusakan pada produk, mesin ataupun fasilitas sehubungan dengan waktu dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini: Tingkat kerusakan Fase I Fase II Fase III Waktu Gambar 2.1 Laju Kerusakan (Bathub curve) Dari gambar di atas kita dapat membaginya ke dalam tiga fase yaitu: Fase 1, disebut burn-in region, yaitu wilayah dimana mesin baru mulai digunakan. Pada wilayah ini resiko kerusakan berada berada pada tingkat yang menurun. Kerusakan yang terjadi umumnya disebabkan pengecekan yang tidak sesuai, kurangnya pengendalian kualitas produksi, material di bawah standar, ketidaksempurnaan perancangan, kesalahan proses atau pemasangan awal.

15 37 Fase 2, disebut useful life atau fase umur pakai. Dalam hal ini fase kerusakan konstan atau dapat disebut juga mengalami constant hazard rate. Pada wilayah ini kerusakan sulit diprediksi dan cenderung terjadi secara acak. Contoh penyebab kerusakan pada wilayah ini adalah kesalahan dalam operasional mesin. Fase 3, disebut juga wilayah wareout, merupakan wilayah dimana umur ekonomis dari mesin telah habis dan melewati batas yang diizinkan. Pada fase ini resiko kerusakan akan meningkat (increasing hazard rate). Penyebab kerusakan pada wilayah ini umumnya adalah kurangnya perawatan, karena telah dipakai terlalu lama sehingga terjadi karat, atau perubahan pada fisik mesin tersebut. Pada wilayah ini preventive maintenance sangat diperlukan untuk menurunkan tingkat kerusakan yang terjadi Keterawatan (Maintainability) Maintainability atau keterawatan adalah peluang bahwa komponen atau mesin yang rusak akan diperbaiki ke dalam kondisi tertentu dalam periode waktu tertentu sesuai dengan prosedur-prosedur yang telah ditentukan. Maintainability dapat juga didefinisikan sebagai probabilitas suatu komponen atau mesin dapat diperbaiki dalam kurun waktu tertentu Ketersediaan (Availibility) Availability atau ketersediaan merupakan probabilitas suatu komponen atau sistem menunjukkan fungsi yang sesuai dengan yang diharapkan pada waktu tertentu ketika dioperasikan dalam kondisi operasional tertentu. Availability juga dapat

16 38 dinyatakan sebagai persentase suatu komponen atau sistem dapat beroperasi dengan baik dalam suatu kurun waktu tertentu atau persentase pengoperasian mesin atau komponen dalam suatu waktu yang tersedia. Besar probabilitas availability menunjukkan besarnya kemampuan komponen untuk melakukan fungsinya setelah memperoleh perawatan. Semakin tinggi nilai dari availability menujukkan semakin baiknya kemampuan dari komponen tersebut atau dapat dikatakan apabila availability makin mendekati satu maka makin tinggi pula kemampuan dari mesin tersebut untuk menjalankan fungsi-fungsinya dengan maksimal. 2.5 Distribusi Kerusakan Terdapat empat jenis distribusi yang umumnya digunakan untuk mengidentifikasi pola data yang terbentuk, yaitu: distribsi Weibull, Eksponensial, Normal dan Lognormal. Distribusi Weibull. Distribusi weibull merupakan distribusi yang paling banyak digunakan karena dapat digunakan untuk laju waktu kerusakan yang meningkat maupun yang menurun. Ada dua parameter yang digunakan dalam distribusi ini yaitu parameter β dan parameter θ. Parameter β disebut juga sebagai parameter skala (scale parameter) dan parameter θ disebut juga sebagai parameter bentuk (shape parameter). Laju kerusakan dari pola data yang terbentuk ditentukan oleh parameter β, sedangkan parameter θ digunakan untuk menentukan nilai tengah dari pola data yang ada. Nilai-nilai β yang menunjukkan laju kerusakan terdapat pada tabel di bawah ini (Ebeling, 1997, p63) :

17 39 Tabel 2.1 Definisi dan Nilai-Nilai dari Parameter β Nilai Laju Kerusakan 0 < β <1 Pengurangan laju kerusakan (DFR) β = 1 Distribusi Exponential (CFR) 1 < β < 2 Peningkatan laju kerusakan (IFR), concave β = 2 Distribusi Rayleigh (LFR) β > 2 Peningkatan laju kerusakan (IFR), convex 3 β 4 Peningkatan laju kerusakan (IFR), mendekati kurva normal Fungsi reliabilitas yang terdapat dalam distribusi Weibull adalah (Ebeling, 1997, p59): ( ) Reliability function : R t = e β t θ dimana θ > 0, β > 0, dan t > 0 Berikut ini merupakan gambar fungsi distribusi weibull:

18 40 Sumber : Gambar 2.2 Fungsi Distribusi Weibull Distribusi Eksponensial Distribusi eksponensial merupakan distribusi yang paling populer digunakan dalam teori reliabilitas. Distribusi eksponensial digunakan untuk menghitung keandalan distribusi kerusakan yang memiliki laju kerusakan konstan. Distribusi ini mempunyai laju kerusakan yang tetap terhadap waktu, yang berarti laju kerusakan tidak tergantung pada umur dari peralatan atau mesin. Distribusi merupakan distribusi yang mudah untuk diidentifikasi dan dianalisis, jika terdapat peralatan atau mesin yang laju kerusakannya terjadi secara tetap maka dapat dipastikan data kerusakan peralatan tersebut termasuk dalam distribusi

19 41 eksponensial. Parameter yang digunakan dalam distribusi ini adalah λ, yang menunjukkan nulai rata-rata kerusakan yang terjadi. Fungsi reliabilitas yang terdapat dalam distribusi eksponensial adalah (Ebeling, 1997, p41): t ( ) = Reliability function : R t e λ dimana λ > 0 dan t > 0 Berikut ini merupakan gambar dari fungsi distribusi eksponensial: Sumber : Gambar 2.3 Fungsi Distribusi Eksponensial Distribusi Normal Distribusi normal cocok untuk digunakan dalam memodelkan fenomena keausan dan kondisi wearout dari suatu komponen atau peralatan. Parameter yang digunakan dalam distribusi ini adalah μ yang menunjukkan nilai tengah dari data

20 42 yang termasuk dalam distribusi ini dan juga σ yang menunjukkan standar deviasi dari data yang termasuk dalam distribusi ini. Distribusi ini juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi probabilitas lognormal karena hubungannya yang dekat dengan distribusi lognormal. Fungsi reliabilitas yang terdapat dalam distribusi normal adalah (Ebeling, 1997, p69): t μ Reliability function : R ( t ) = 1 Φ σ dimana μ > 0, σ > 0 dan t > 0 Berikut ini merupakan gambar dari fungsi distribusi normal: Sumber : Gambar 2.4 Fungsi Distribusi Normal Distribusi Lognormal Distribusi lognormal mempunyai berbagai macam bentuk, sehingga sering ditemui data yang sesuai dengan distribusi weibull juga dapat sesuai dengan

21 43 distribusi lognormal. Distribusi ini menggunakan dua parameter yaitu s yang menunjukkan parameter bentuk (shape parameter) dan juga t med yang menunjukkan parameter lokasi (location parameter) yang juga menunjukkan nilai tengah dari data yang termasuk ke dalam distribusi ini. Fungsi reliabilitas yang terdapat dalam distribusi lognormal adalah (Ebeling, 1997, p73): 1 t Reliability function : R ( t ) = 1 Φ ln s t med dimana s > 0, t med > 0 dan t > 0 Berikut ini merupakan gambar dari fungsi distribusi lognormal: Sumber : Gambar 2.5 Fungsi Distribusi Lognormal

22 Identifikasi Distribusi Kerusakan Identifikasi distribusi dilakukan melalui tiga tahap, yaitu identifikasi awal, uji kebaikan suai (goodness of fit test), dan penentuan parameter (Ebeling, 1997, p362) Identifikasi awal Identifikasi awal dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode, yaitu probability plot dan Least-Square Curve Fitting (LSCF).pada probability plot kita akan membuat grafik dengan titik-titik. Bila data tersebut mengikuti distribusi tertentu, maka grafik yang terbentuk akan mendekati garis lurus. Namun tingkat subjektivitas dalam menilai lurus atau tidaknya suatu garis menyebabkan metode ini tidak populer untuk digunakan. Identifikasi dengan metode LSCF akan dicari nilai index of fit (r) atau koefisien korelasi. Distribusi yang digunakan dalam metode LSCF adalah weibull, eksponensial, normal dan juga lognormal. Distribusi yang paling sesuai berdasar metode ini akan menunjukkan garis lurus atau linear apabila semakin mendekati 1, sehingga dengan metode ini, kita akan memilih jenis distribusi yang paling baik apabila nilai index of fitnya semakin mendekati nilai 1. Berikut ini merupakan rumus-rumus yang digunakan untuk mencari nilai r berdasarkan keempat distribusi yang telah kita sebutkan di atas: Distribusi Weibull r weibull n n n n xiyi xi yi i= 1 i= 1 i= 1 = n n 2 n n n xi xi n yi yi i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 dimana nilai x i dan y i ditentukan dengan rumus di bawah ini::

23 45 x i ( ) = ln t 1 yi = ln ln 1 F ( t i ) Distribusi Eksponensial i r eksponensial n n n n xiyi xi yi i= 1 i= 1 i= 1 = n n 2 n n n xi xi n yi yi i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 dimana nilai x i dan y i ditentukan dengan rumus di bawah ini:: x i = t i 1 yi = ln 1 F ( t i ) Distribusi Normal r normal n n n n xiyi xi yi i= 1 i= 1 i= 1 = n n 2 n n n xi xi n yi yi i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 dimana nilai x i dan y i ditentukan dengan rumus di bawah ini:: x i = t i ( ) ( ) 1 yi =Φ F ti diperoleh dari tabel Φ z pada lampiran Distribusi Lognormal r lognormal n n n n xiyi xi yi i= 1 i= 1 i= 1 = n n 2 n n n xi xi n yi yi i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 dimana nilai x i dan y i ditentukan dengan rumus di bawah ini::

24 46 x i = ln t ( i) 1 ( ) ( ) yi =Φ F ti diperoleh dari tabel Φ z pada lampiran Uji Kebaikan Suai (Goodness of Fit Test) Uji kebaikan suai digunakan untuk mengetahui validitas dari suatu asumsi distribusi yang telah kita tentukan sebelumnya. Dimana dalam kasus ini kita mengasumsikan distribusi tertentu dengan melihat angka korelasi atau index of fit (r) yang terbesar. Hasil dari uji ini adalah asumsi kita diterima atau asumsi kita ditolak. Uji goodness of fit yang digunakan untuk satu distribusi tertentu akan berbeda dengan distribusi lainnya Mann s Test untuk Menguji Distribusi Weibull Hipotesis yang kita gunakan untuk melakukan uji ini adalah (Ebeling, 1997, p ): H 0 : Data waktu kerusakan mengikuti distribusi weibull H 1 : Data waktu kerusakan tidak mengikuti distribusi weibull Uji statistiknya adalah : M r 1 i 1 i= k1+ 1 Mi k1 + i k 2 i= 1 Mi k ln t + 1 ln t i ln t 1 ln t i dimana M = Z Z i i+ 1 i i 0.5 Zi = ln ln 1 n

25 47 Keterangan: t i = data waktu kerusakan yang ke-i x i = ln (t i ) M i = nilai pendekatan Mann untuk data ke-i M α,v1,v2 = nilai M tabel untuk distribusi weibull lihat tabel distribusi F r k 1 = v2 2 k1 2 = r k 2 = 1 v = 1 2 k2 2 r, n = banyaknya data Jika nilai M hitung < M tabel(α,v1,v2) maka terima H 0 dan tolak H Bartlett s Test untuk Menguji Distribusi Eksponensial Hipotesis yang kita gunakan untuk melakukan uji ini adalah (Ebeling, 1997, p399): H 0 : Data waktu kerusakan mengikuti distribusi eksponensial H 1 : Data waktu kerusakan tidak mengikuti distribusi eksponensial Uji statistiknya adalah : B = r r t lnt i i i= 1 i= 1 2r ln r r 1+ ( r+ 1) 6r Keterangan: t i = data waktu kerusakan yang ke-i

26 48 r = jumlah kerusakan Jika X < B < X maka terima H dan tolak H α α 0 1,r 1,r Kolmogorov-Smirnov Test untuk Menguji Distribusi Normal dan Lognormal Hipotesis yang kita gunakan untuk melakukan uji ini adalah (Ebeling, 1997, p ): H 0 : Data waktu kerusakan mengikuti distribusi normal atau lognormal H 1 : Data waktu kerusakan tidak mengikuti distribusi normal atau lognormal Uji statistiknya adalah : Dn = max(d 1,D 2) Dimana, D x x i 1 s n i 1 = max Φ 1i n i x = Φ i D2 max 1i n n s x Untuk distribusi normal x = n i= 1 n t i dans = 2 i= 1 ( ti t) n 2 n 1 Untuk distribusi lognormal x = n i= 1 ln t n i dans = 2 i= 1 ( ln ti t) n 2 n 1 Keterangan: t i = data waktu kerusakan yang ke-i n = banyaknya data kerusakan Nilai Φ ( x ) dari tabel standardized normal probabilities

27 49 Nilai D crit dari tabel critical values kolmogorov-smirnov test Jika Dn < Dcrit maka terima H 0 dan tolak H Penentuan Parameter Setelah kita melakukan pengujian goodness of fit, maka kita harus melanjutkan proses perhitungan dengan memperhitungkan parameter yang kemudian akan dilanjutkan dengan menghitung besar MTTF (Mean Time to Failure) dan MTTR (Mean Time to Repair). Jenis parameter yang digunakan pada satu distribusi tidak akan sama dengan distribusi lainnya (Ebeling, 1997, p59). Distribusi Weibull Parameter yang digunakan dalam distribusi Weibull adalah β dan θ, dimana: β= b θ= e ( ab) Distribusi Eksponensial Parameter yang digunakan dalam distribusi Eksponensial adalah λ, dimana: λ= b Distribusi Normal Parameter yang digunakan dalam distribusi Normal adalah μ dan σ untuk perhitungan MTTF serta s dan t med untuk perhitungan MTTR, dimana: 1 sa MTTR s = dan tmed = e b 1 a MTTF σ= dan μ= b b Distribusi Lognormal

28 50 Parameter yang digunakan dalam distribusi Lognormal s dan t med untuk, dimana: 1 s = b t = med sa e 2.7 Perhitungan Mean Time to Failure dan Mean Time to Repair Mean Time to Failure merupakan rata-rata interval atau jarak waktu di antara kerusakan dari suatu distribusi kerusakan, sedangkan Mean Time to Repair merupakan rata-rata waktu yang diperlukan untuk memperbaiki kerusakan yang terjadi. Perhitungan MTTF dan MTTR untuk setiap distribusi berbeda, dimana untuk masing-masing distribusi menggunakan rumus di bawah ini (Ebeling, 1997, p192): Distribusi Weibull 1 MTTF = MTTR =θγ. 1+ β Γ ( x ) diperoleh dari tabel fungsi Gamma Distribusi Eksponensial 1 MTTF = MTTR = λ Distribusi Normal MTTF =μ MTTR = t.e med 2 s 2 Distribusi Lognormal MTTF = MTTR = t.e med 2 s 2

29 Penentuan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Optimal Model penentuan interval waktu pencegahan didasarkan pada minimasi waktu downtime dan digunakan untuk menentukan waktu yang paling optimal dalam melakukan penggantian komponen sehingga total downtime per satu unit waktu dapat diminimasi. Terdapat dua model penentuan interval waktu penggantian pencegahan yaitu block replacement dan age replacement Block Replacement Dalam metode ini jika pada suatu selang waktu t p tidak terdapat kerusakan, maka tindakan penggantian dilakukan sesuai dengan interval t p. Jika sistem rusak sebelum interval waktu t p maka dilakukan penggantian perbaikan dan penggantian pencegahan selanjutnya akan tetap dilakukan pada waktu t p dan mengabaikan waktu penggantian perbaikan sebelumnya Age Replacement Dalam metode ini tindakan penggantian dilakukan pada saat pengoperasiannya mencapai umur tertentu yang telah ditetapkan, misalnya sebesar t p. Jika pada selang waktu t p tersebut tidak terdapat kerusakan, maka penggantian akan tetap dilakukan sebagai tindakan pencegahan. Jika sistem mengalami kerusakan pada selang waktu t p tersebut, maka dilakukan tindakan penggantian perbaikan dan penggantian berikutnya akan dilakukan berdasarkan perhitungan t p terhitung mulai dari waktu penggantian perbaikan tersebut. Total waktu downtime per unit untuk penggantian pencegahan pada saat t p dinotasikan sebagai D(t p ), dengan rumus sebagai berikut (Jardine, 1993, p96): ( p ) D t Total ekspektasi downtime per siklus = ekspektasi panjang siklus

30 52 dengan: ( ) ( ) ( ) Total ekspektasi downtime per siklus = T.R t + 1 R t.t p p p f ( ) ( ) ( ) ( )( ( )) Ekspektasi panjang siklus = t + T.R t + M t + T 1 R t p p p p f p Dengan menggunakan kedua rumus di atas maka total downtime per unit waktu adalah: ( p ) D t = Keterangan: ( ) ( )( ( )) ( ) + ( ) ( ) ( ) ( ) T.R t 1 R t.t p p p f t + T.R t + M t + T 1 R t p p p p f p t p T f T p = interval waktu penggantian pencegahan. = downtime yang terjadi karena penggantian penggantian. = downtime yang terjadi karena penggantian pencegahan. R(t p ) = peluang terjadinya penggantian perbaikan pada saat t p. M(t p ) = waktu rata-rata terjadinya kerusakan jika penggantian perbaikan dilakukan pada t p. Nilai tingkat ketersediaan (availibility) dan interval penggantian pencegahan (pada saat D(t p )min) dapat dilihat dengan menggunakan rumus ( p) = ( p) A t 1 D t min 2.9 Penentuan Interval Waktu Pemeriksaan Optimal Selain melakukan tindakan pencegahan, kita juga harus melakukan tindakan pemeriksaan untuk meminimalkan downtime akibat kerusakan mesin yang terjadi secata mendadak (Jardine, 1993, p108).

31 53 Total downtime per unit waktu yang merupakan fungsi dari frekuensi pemeriksaan (n) dan dilambangkan dengan D(n). Rumus untuk menghitung downtime yang dibutuhkan untuk pemeriksaan adalah: ( ) D n = downtime untuk perbaikan kerusakan + downtime untuk pemeriksaan ( ) D n ( n) λ n = + μ i Dimana laju kerusakan akan berbanding terbalik terhadap jumlah pemeriksaan yang dilakukan: ( n) λ = k n Maka: D( n) Dimana: k n = + n x μ i ( ) Waktu rata-rata satu kali perbaikan 1 μ = ( ) Waktu rata-rata satu kali pemeriksaan 1 i MTTR jam kerja / bulan waktu satu kali pemeriksaan = jam kerja / bulan Nilai k adalah nilai yang konstan, sehingga jumlah pemeriksaan optimal (n) dapat diperoleh dengan: n = k x i μ jam kerja / bulan Interval waktu pemeriksaan ( ti ) = n Nilai availibility bila dilakukan n pemeriksaan = 1 D n ( )

32 Perhitungan Avaibility Availibility menunjukkan peluang komponen atau mesin dapat beroperasi sesuai dengan fungsi yang diharapkan pada waktu tertentu ketika dioperasikan dalam kondisi operasional tertentu. Availibility juga dapat digambarkan sebagai persentase waktu operastional sebuah mesin atau komponen selama interval waktu tertentu. Setelah kita memperoleh nilai availibility berdasarkan interval waktu penggantian pencegahan dan interval waktu pemeriksaan makan kita dapat melakukan perhitungan availibility total dari suatu komponen kritis. Kita memperhitungkan tingkat availibiilty agar dapat mengetahui tingkat ketersediaan atau kesiapan mesin agar untuk melakukan fungsinya kembali saat mesin tersebut telah selesai diperbaiki. Kedua tingkat availibility tersebut merupakan dua kejadian yang saling bebas dan tidak saling mempengaruhi satu sama lainnya. Sehingga berdasarkan teori peluang untuk dua kejadian yang saling bebas, maka nilai peluang kejadian saling bebas tersebut sama dengan hasil perkalian kedua availibility tersebut Perhitungan Tingkat Reliability Reliability merupakan peluang suatu komponen atau mesin agar dapat beroperasi sesuai dengan fungsi yang diinginkan pada periode tertentu ketika digunakan di bawah kondisi yang telah ditetapkan. Cara untuk meningkatkan reliability dapat dilakukan dengan melakukan pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance), dimana dengan adanya preventive maintenance, kita akan dapat mengurangi wearout dan meningkatkan umur mesin.

33 55 Reliability pada saat t setelah penerapan preventive maintenance dinyatakan dengan: R m (t)=r(t) untuk 0 t T R m (t)=r(t) x R(t-T) untuk T t 2T Secara umum persamaannya adalah : n R m (t) = R(T).R(t T) untuk nt t (n+1)t dengan n = 1,2,...dst Keterangan : R(t) = Reliability dari mesin tanpa adanya preventive maintenance, dimana nilainya untuk masing-masing distribusi dapat dicari dengan menggunakan rumus yang ada pada subbab 2.5 R(T) = peluang dari reliability hingga preventive maintenance pertama dilakukan. R(t-T) = peluang dari reliability antara waktu t-t setelah sistem dikembalikan ke kondisi awal pada waktu T menggunakan preventive maintenance. T n = interval waktu penggantian pencegahan = jumlah perawatan yang telah dilakukan untuk laju kerusakan yang konstan : R(t) = e -λt maka : m λt ( ) R (t) = e.e n = e.e.e = e ( ) λtt nt λnt λt λnt λt = R(t) Dari rumus di atas, kita dapat melihat bahwa distribusi yang memiliki laju kerusakan konstan, dalam hal ini adalah distribusi eksponensial, bila dilakukan preventive maintenance tidak akan membawa hasil apapun karena reliability setelah

34 56 preventive maintenance akan sama dengan reliability sebelum dilakukan preventive maintenance Perhitungan Biaya Preventive Maintenance Perhitungan biaya dalam preventive maintenance akan dilakukan dengan membandingkan antara biaya yang dibutuhkan sebelum dan setelah preventive maintenance dijalankan. Apabila biaya saat kegagalan sering terjadi (sebelum preventive maintenance) lebih besar daripada biaya saat preventive maintenance maka dapat kita simpulkan bahwa terjadi penghematan dengan menerapkan preventive maintenance tersebut. Untuk melakukan perhitungan biaya sebelum dan setelah pelaksanaan preventive maintenance dapat menggunakan rumus sebagai berikut: Biaya sebelum preventive maintenance diterapkan Frekuensi Penggantian k f = jam kerja/bulan MTTF Biaya Siklus Failure C f = ((biaya teknisi + biaya kehilangan produksi) x T ) + biaya komponen f Total Failure Cost Tc c f ( ) = f C t f Total Maintenance and Repair Cost Tc(t ) = Tc(c ) x t x k f f f f Keterangan: C f = biaya kegagalan yang ditimbulkan selama terhentinya proses produksi

35 57 t f = merupakan nilai MTTF T f = MTTR Biaya setelah preventive maintenance diterapkan Frekuensi Penggantian k p = jam kerja/bulan t p Biaya Siklus Preventive C f = (biaya teknisi x T ) + biaya komponen p Total Preventive Cost Tc c ( p ) = ( C p x R) + Cf ( 1 R) ( t p x R) + tf ( 1 R) Total Maintenance and Repair Cost Tc(t ) = Tc(c ) x t x k p p p p Keterangan: C f = biaya failure C p = biaya preventive t p = interval waktu preventive T p = rata-rata waktu penggantian setelah preventive R = nilai reliabilitas saat t p Setelah menghitung biaya sebelum dan setelah penerapan preventive maintenance di dalam perusahaan, kita dapat menghitung penghematan biaya yang diperoleh. Penghematan biaya terjadi ketika ada selisih antara biaya setelah dan sebelum

36 58 penerapan preventive maintenance yang bernilai positif. Persentase penghematan biaya dirumuskan sebagai berikut: total biaya sebelum preventive - total biaya setelah preventive Penghematan biaya =.100% total biaya sebelum preventive Jika hasil penghematan biaya bernilai positif (+) dan persentase penghematan biaya yang dihitung dengan menggunakan rumus di atas bernilai cukup besar (sebanding dengan nilai investasi pemeliharaan), maka preventive maintenance sangat dianjurkan untuk dilakukan. Sedang apabila penghematan biaya bernilai negatif (-) dan persentase penghematan sangat kecil atau tidak sebanding dengan nilai investasi pemeliharaan maka preventive maintenance tidak dianjurkan untuk diterapkan di dalam perusahaan Pareto Chart Diagram Pareto (Pareto Chart), yang dinamakan berdasarkan Vilfredo Pareto, merupaka tipe diagram yang berisikan baik bar maupun garis, dimana bar menunjukkan nilai dari masing-masing data sendangkan garis menunjukkan jumlah kumulatif dari data-data tersebut. Bar ditampilkan secara berurut dari data dengan jumlah terbesar dari sebelah kiri ke kanan. Selain bar dan garis tersebut, terdapat garis axis di sebelah kanan dan kiri dari diagram ini. Garis axis vertikal di sebelah kiri menunjukkan nilai kumulatif dengan satuan tertentu dari data-data tersebut, sedangkan garis axis vertikal di sebelah kanan menunjukkan nilai kumulatif dari data-data tersebut alam bentuk persentase. Tujuan dari pembuatan diagram Pareto ini adalah untuk menunjukkan fakrotfaktor mana sajakah yang memiliki tingkat kepentingan yang tinggi dan sebaliknya.

37 59 Pada pengendalian kualitas, diagram pareto digunakan untuk menunjukkan sumber cacat apakah yang paling banyak mengakibatkan kecacatan pada produk akhir, tipe kecacatan yang paling sering terjadi, alasan seringnya terjadi keluhan dari pelanggan, dan lain-lain. Pada penelitian, diagram pareto dapat digunakan dalam melakukan pembatasan masalah yang akan dibahas dengan menetapkan bagian mana saja dari masalah tersebut yang bersifat kritis. Dengan membahas bagian dari masalah yang bersifat kritis telah dapat mewakili keseluruhan masalah secara keseluruhan serta dapat menyempitkan lingkup pembahasan masalah. Berikut ini merupakan contoh gambar dari diagram Pareto: Sumber: Gambar 2.6 Diagram Pareto

38 Simulasi Monte Carlo Simulasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan masalah-masalah dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian dengan atau tidak menggunakan suatu model atau metode tertentu. Simulasi lebih menekankan pada pemakaian komputer untuk mendapatkan solusi atas pemecahan masalah yang sedang dihadapi. Manfatat simulasi menurut Kakiay (2004, p3) adalah sebagai berikut: Menghemat waktu Kemampuan dalam menghemat waktu ini dapat dilihat dari suatu pekerjaan yang apabila dijalankan dalam kondisi sebenarnya akan memakan waktu bertahuntahun tetapi apabila dijalankan dalam simulasi hanya membutuhkan beberapa menit Dapat melebarluaskan waktu Simulasi dapan menunjukkan perubahan struktur dari suatu sistem nyata yang sebenarnya tidak dapat diteliti pada waktu yang seharusnya. Memperbaiki kesalahan perhitungan Dalam prakteknya, suatu kegiatan maupum percobaan dapat saja muncul kesalahan dalam pencatatan hasil-hasilnya. Sebaliknya dalam simulasi komputer akan jarang ditemui kesalahan eprhitungan terutama apabila angka-angka yang diambil dari komputer secara teratur dan bebas. Komputer mempunyai kemampuan untuk melakukan proses perhitungan secara baik dan akurat.

39 61 Dapat dihentikan dan dijalankan kembali Simulasi komputer dapat dihentikan untuk kepentingan evaluasi maupun pencatatan semua keadaan tanpa berakibat burukpada program simulasi tersebut. Dalam kenyataannya, kita tidak dapat menghentikan percobaan begitu saja, sedangkan apabila dalam simulasi komputer percobaan dapat dengan cepat dilanjutkan kembali setelah dihentikan sebelumnya. Mudah diperbanyak Dengan menggunakan simulasi komputer percobaan dapat dilakukan setiap saat dan dapat diulang-ulang. Pengulangan ini umumnya digunakan ketika kita melakukan perubahan terhadap komponen-komponen dan variabelnya. Simulasi Monte Carlo dikenal juga sebagai sampling simulation atau Monte Carlo Sampling Technique. Simulasi Monte Carlo menggambarkan kemungkinan penggunaan data sampel dalam metode ini, dimana dengan demikian kita dapat melakukan simulasi berdasarkan data di masa lalu yang telah ada atau dapat disebut juga data historis. Dengan kata lain apabila menghendaki model simulasi yang ikut mempertimbangkan random dan sampling dengan distribusi probabilitas yang dapat diketahui dan ditentukan, maka cara simulasi Monte Carlo dapat digunakan (Kakiay, 2004, p104). Kunci dari metode Monte Carlo adalah pada penggunaan bilangan acak atau random dimana bilangan ini akan dibangkitkan dan digunakan dalam proses simulasinya. Kegunaan bilangan random ini digunakan untuk memperlihatkan ketidakpastian atas resiko yang sedang diamati. Sebelum hal ini dilakukan terlebih dahulu pendefinisian tingkat probabilitas yang ada pada setiap elemen yang

40 62 mengandung unsur risiko. Tingkat kemungkinan yang telah ditentukan tersebut akan ditunjukkan dalam bentuk bilangan random yang dihasilkan dari generator bilangan acak. Langkah-langkah dalam melakukan simulasi Monte Carlo adalah sebagai berikut: 1. Menentukan distribusi probabilitas untuk variabel-variabel yang penting. 2. Membangun distribusi kumulatif untuk masing-masing variabel. 3. Menentukan interval bilangan random untuk tiap variabel. 4. Membangkitkan bilangan random. 5. Membuat simulasi dari rangkaian percobaan Teknik Lotting Teknik lotting merupakan suatu proses untuk menentukan besarnya jumlah pemesanan optimal serta kapan pemesanan tersebut sebaiknya akan kita lakukan agar dapat meminimumkan pengalokasian biaya pemesanan dan penyimpanan untuk setiap item secara individual berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan bersih yang telah dilakukan. Untuk menentukan ukuran pemesanan yang tepat dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode. Beberapa teknik digunakan untuk meminimasi total biaya pemesanan dan biaya penyimpanan. Teknik lotting yang digunakan dapat dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu teknik sederhana (simple), teknik heuristik dan teknik optimasi. Teknik lotting untuk tipe independent demand dilakukan dengan menggunakan beberapa asumsi, yaitu: Tingkat permintaan (demand) diketahui secara pasti tetapi bervariasi antara satu periode dengan periode-periode berkutnya.

41 63 Periode perencanaan diketahui dengan pasti dan terdiri atas beberaoa periode atau interval waktu yang sama. Seluruh kebutuhan pada awal periode perencanaan dapat tersedia, dan tidak diijinkan adanya stockout. Biaya penyimpanan diberlakukan hanya pada inventori akhir periode ataupun inventori yang tertahan dari satu periode ke periode berikutnya. Seluruh item (bahan atau barang) bersifat bebas atau independent antara satu dengan yang lain. Tidak memperhitungkan adanya potongan harga dari supplier (quantity discount). Semua biaya inventori (holding cost dan ordering cost) serta lead time dari masing-masing komponen diketahui dengan pasti dan bersifat konstan untuk setiap periode perencanaan. Lot Sizing Models Static Lot Sizin g Dynamic Lot Sizing Economic Order Quantity Economic Production Quantity Simple Op timum Heuristik Resource Constraints Fixed O rder Q uantity Fixed Period Per iod Or de r Quantity Fixed Periode Wagner Whitin Silver Meal Part Period Least Unit Cost Gambar 2.7 Klasifikasi Model Lot Sizing

42 64 Metode Wagner Whitin merupakan metode lotting yang akan menghasilkan solusi optimal bagi permasalahan pemesanan untuk memenuhi demand yang deterministik pada periode perencanaan yang diketahui. Algoritma Wagner Whitin merupakan suatu pendekatan dynamic programming yang digunakan untuk menentukan cara untuk memperoleh biaya yang paling minimum. Rumus untuk melakukan perhitungan metode Wagner Whitin adalah: l K t,l = A + h (j- t)d j dengan t=1,2,...,n ; l=t+1,t+2,...,n j= t +1 Dimana : K t,l D A h = Total biaya pada perhitungan periode t,l = Jumlah permintaan = Biaya pemesanan per periode = Biaya penyimpanan per unit per periode perencanaan { } K = min K + K dengan l=1,2,...,n * * l t=1,2,...l t-1 t,l Tabel 2.2 Format Contoh Tabel Wagner Whitin Periode (l) Permintaan (D l ) Biaya Pemesanan (A) Biaya Penyimpanan (h) T * K l K + K * t 1 t, l

43 Definisi Sistem Informasi Sistem adalah sekumpulan komponen yang menjalankan kebutuhan, fungsi dan interface dari suatu proses pemodelan (Mathiassen, 2000, p9). Sedangkan pengertian sistem menurut McLeod (2001, p11) adalah sekelompok elemen yang terintegrasi dengan maksud yang sama untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Kita dapat membedakan sistem ke dalam dua jenis yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Sistem terbuka adalah sebuah sistem yang dihubungkan dengan lingkungannya melalui arus sumber daya, sedangkan sistem tertutup merupakan sebuah sistem yang tidak dihubungkan dengan lingkungannya (McLeod, 2001, p12). Contoh dari sistem terbuka adalah sebuah sistem pemanas yang memperoleh inputnya dari perusahaan listrik dan menyediakan panas bagi gedung atau ruangan, sedangkan untuk sistem tertutup hanya terdapat dalam laboratorium yang dikontrol dengan ketat. Pada umumnya sistem akan menggunakan sumber daya-sumber daya yang dimiliki, dimana sumber daya ini akan diproses dan menghasilkan output yang merupakan hasil dari pemrosesan tersebut. Elemen-elemen dasar yang saling berinteraksi untuk membentuk suatu sistem adalah Input (masukan) Semua komponen atau elemen yang menjadi masukan ke dalam sistem dan akan mengalami pemrosesan. Contohnya adalah bahan baku, data, sumber daya manusia.

44 66 Process (proses) Melibatkan kegiatan transformasi yang akan mengubah input menjadi output. Contohnya adalah proses pemesinan di dalam pabrik, proses analisis data menjadi informasi. Output (keluaran) Semua elemen yang telah melalui proses transformasi dan dapat lebih berguna bagi orang yang menggunakannya. Contohnya informasi, barang jadi, jasa. Selain tiga elemen dasar di atas, masih terdapat dua elemen lain yang terkadang ditambahkan ke dalam sistem : Feedback (umpan balik) Elemen yang menunjukkan data mengenai keseluruhan performa dari sistem sehiungga kita dapat menganalisis bagaimana kerja keseluruhan dari sebuah sistem. Control (pengendalian) Merupakan elemen yang mencakup pengawasan dan evaluasi terhadap sistem, umumnya dilakukan dengan menggunakan dasar data-data dari feedback, sehingga kita dapat melakukan perbaikan terhadap sistem apabila performanya kurang memuaskan. Sistem yang memiliki elemen control, feedback dan tujuan merupakan sistem yang melakukan pengendalian terhadap kegiatan sistem tersebut sendiri. Sistem ini disebut sebagai closed loop system. Model sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut ini:

45 67 Sumber : McLeod, 2001, p12 Gambar 2.8 Model Closed-Loop System Sistem yang tidak memiliki elemen control, feedback dan tujuan disebut sebagai open loop system. Model dari sistem ini dapat dilihat pada gambar yang ada di bawah ini: Sumber : McLeod, 2001, p13 Gambar 2.9 Model Open Loop System Berdasarkan sumber daya yang membentuk suatu sistem, sistem dapat dibagi menjadi dua yaitu: Sistem fisik (physical system) yaitu sistem yang dibentuk dengan menggunakan sumber daya fisik. Contohnya adalah suatu perusahaan. Sistem konseptual (conseptual system) yaitu sistem yang dibentuk dengan menggunakan sumber daya konsep untuk menggambarkan sistem fisik. Sumber daya fisik terdiri dari data dan informasi.

46 68 Definisi informasi menurut McLeod (2001, p15) adalah data yang telah diproses atau data yang telah memiliki arti, sedangkan definisi informasi menurut O Brien (2005, p13) adalah data yang telah dikonversikan sehingga dapat memiliki arti dan berguna untuk pengguna akhir. Empat dimensi informasi menurut McLeod (2001, p145) adalah Relevansi: Informasi memiliki relevansi juga memiliki kaitan langsung dengan masalah yang ada. Manajer harus mampu memilih informasi yang diperlukan tanpa membaca seluruh informasi mengenai subyek yang lain. Akurasi: Semua informasi harus akurat, tetapi dalam prosesnya peningkatan ketelitian sistem akan menambah biaya. Karena alasan tersebut, manajer terpaksa harus menerima ketelitian yang kurang dari sempurna. Berbagai aplikasi yang melibatkan uang, seperti pembayaran gaji, penagihan, dan piutang menuntut ketelitian 100 persen. Beberapa aplikasi lain, seperti ramalan ekonomi jangka panjang dan laporan statistik umumnya masih dapat berguna bila terdapat sedikit kesalahan. Ketepatan waktu: Informasi harus tersedia untuk memecahkan masalah sebelum sitasi krisis menjadi tidak terkendali atau kesempatan menghilang. Manajer harus mampu memperoleh informasi yang menggambarkan apa yang sedang terjadi sekarang dan masa lalu. Kelengkapan: Manajer harus mampu memperoleh informasi yang menyajikan gambaran lengkap dari suatu permsalahan aau penyelesaian. Namun, rancangan sistem seharusnya tidak menenggelamkan manajer dalam lautan informasi. Istilah kelebihan informasi (information overload) mengakui adanya bahaya dari

47 69 informasi yang terlalu banyak. Manajer harus mampu menentukan jumlah rincian yang diperlukan. Menurut O Brien (2005, p7) sistem informasi adalah kombinasi teratur dari orang-orang, hardware, software, jaringan komunikasi dan sumber daya data yang mengumpulkan, mengubah, dan menyebarkan informasi dalam sebuah organisasi. Sistem informasi juga dapat diterjemahkan sebagai suatu sistem yang menerima data sebagai input dan kemudian melakukan pemrosesan untuk menghasilkan informasi sebagai output-nya. CBIS (Computer Based Information System) merupakan sistem informasi berbasis komputer dimana kombinasi antara hardware, software, sumber daya manusia, jaringan dan data yang berfungsi melakukan kegiatan input, proses, output mengubah sumber daya data menjadi output berupa informasi. CBIS terdiri dari lima sistem atau aplikasi yang menggunakan komputer dalam memproses informasi, yaitu: DSS (Decision Support System), yaitu sistem yang menghasilkan informasi yang berfungsi untuk mendukung pengambilan keputusan dan pemecahan masalah oleh manajer. MIS (Management Information System), yaitu sistem informasi yang memiliki tujuan utama untuk menghasilkan informasi bagi manajemen. Knowledge Based System, yaitu sistem yang mencakup ragam sistem dengan tujuan pengaplikasian intelejensia buatan (artificial intelligence) untuk kepentingan pengambilan keputusan. AIS (Accounting Information System), yaitu sistem yang melakukan pemrosesan terhadap data-data perusahaan.

48 70 Virtual Office, yaitu sistem pengaturan modern bagi pekerjaan di dalam perusahaan yang dapat dilakukand dengan mudah menggunakan otomatisasi kantor (office automation) dan aplikasi elektronik lainnya. Jenis-jenis CBIS ini dapat dikelompokkan berdasarkan level organisasi yang menggunakannya seperti contohnya TPS (Transaction Processing System) merupakan level yang paling bawah dan memiliki tugas menangani transaksi-transaksi dalam perusahaan, MIS (Management Information System) untuk level menengah dan digunakan untuk menganalisis data TPS dan EIS (Executive Information System) untuk level atas yaitu untuk membuat keputusan manajer level atas (Turban, 2001, p17). Sumber daya sistem informasi menurut O Brien (2005, p37) adalah: Sumber Daya Manusia (SDM) Sumber daya manusia terdiri dari pengguna akhir dan pakar SI. Pengguna akhir adalah orang-orang yang akan menggunakan sistem informasi atau informasi yang dihasilkan sistem tersebut. Pakar SI adalah orang-orang yang mengembangkan dan mengoperasikan sistem informasi. Sumber Daya Hardware Sumber daya hardware meliputi semua peralatan dan bahan fisikyang digunakan dalam pemrosesan informasi. Secara khusus, sumber daya ini meliputi tidak hanya mesin, seperti komputer dan perlengkapan lainnya, tetapi juga semua media data, yaitu tempat data dicatat, dari lembaran kertas hingga disk magnetis atau optikal.

49 71 Sumber Daya Data Data merupakan bahan baku mentah sistem informasi yang mencakup angka, alfabet, maupun karakter lain yang mendeskripsikan transaksi bisnis dan kejadian lainnya. Termasuk di sini adalah konsep penyimpanan data seperti database. Sumber Daya Software Sumber daya software meliputi semua rangkaian perintah pemrosesan informasi. Konsep software ini tidak meliputi tidak hanya rangkaian perintah operasi yang disebut program, dengan hardware komputer pengendalian dan langsung, tetapi juga rangkaian perintah pemrosesan informasi yang disebut prosedur yang dibutuhkan orang-orang. Sumber Daya Jaringan Sumber daya jaringan meliputi teknologi telekomunikasi dan jaringan seperti internet, intranet, dan ekstranet yang telah menadji hal mendasar pada operasi e- business dan e-commerce. Konsep sumber daya jaringan menekankan bahwa teknologi komunikasi dan jaringan adalah komponen sumber daya dasar dari semua sistem informasi.

50 72 Software Resources Programs and Procedures Sumber : O Brien (2005, p34) Gambar 2 10 Komponen Sistem Informasi Alasan diperlukannya sistem informasi dalam suatu organisasi adalah sebagai berikut: Perkembangan teknologi yang semakin kompleks. Semakin pendeknya waktu untuk pengambilan keputusan. Lingkungan bisnis yang semakin kompetitif. Untuk sinkronisasi aktivitas aktivitas dalam organisasi sehingga semua sumber daya dapat dimanfaatkan seefektif mungkin. Pengaruh kondisi ekonomi internasional. Meningkatnya kompleksitas dari aktifitas bisnis / organisasi. Dalam suatu organisasi, sistem informasi memiliki beberapa peran dasar yaitu sistem informasi berusaha memberikan informasi aktual tentang lingkungan dari organisasi tersebut sehingga organisasi mendapat gambaran yang akurat tentang lingkungannya. Dalam permasalah aliran informasi, sistem informasi selalu berusaha agar elemen-elemen di dalam organisasi selalu kompak dan harmonis dimana tidak

51 73 terjadi duplikasi kerja dan lepas satu sama lain. Melalui hal tersebut dapat dilihat manfaat dari sistem informasi adalah: Memprediksi masa depan Melancarkan operasi organisasi Menstabilkan beroperasinya organisasi Membantu pengambilan keputusan. Menjadikan organisasi lebih efisien dan lebih efektif Lebih cepat tanggap dalam merespon perubahan Mengelola kualitas output Memudahkan melakukan fungsi control 2.17 Analisis dan Perancangan Berorientasi Objek (Object-Oriented Analysis and Design) Object-Oriented Analysis and Design adalah suatu metode yang digunakan untuk menganalisis dan merancang suatu sistem dengan menggunakan pendekatan berorientasi objek (Mathiassen, 2000, p35). Object memiliki arti suatu entitas yang memiliki identitas, state dan behavior (Mathiassen, 2000, p4). Pada analisis, identitas objek.menggambarkan bagaimana seorang user membedakannya dari objek yang lain, dan behavior objek digambarkan melalui event yang dilakukannya. Pada perancangan, identitas sebuah objek digambarkan dengan bagaimana cara objek lain mengenalinya sehingga dapat diakses dan behavior objek digambarkan dengan operation yang dapat dilakukan objek tersebut dapat mempengaruhi objek lain di dalam sistem. Pendekatan ini menggunakan objek dan class sebagai konsep utamanya.

52 74 Objek Objek merupakan suatu entitas yang memiliki identitas, state dan behavior. (Mathiassen, 2000, p4). Misalnya kita memilih barang sebagai suatu objek, maka barang tersebut harus memiliki identitas, status dan perilaku yang berbeda dengan objek lain, demikian juga dengan cara pengaksesannya. Class Class merupakan sebuah deskripsi dari sekumpulan objek yang memiliki struktur, pola behavior dan atribut yang sama (Mathiassen, 2000, p4). Misalnya sekumpulan class barang mungkin mengandung objek barang yang spesifik, tetapi class yang sama juga mengandung banyak barang lainnya, dimana masingmasing objek yang ada di dalamnya memiliki identitas, status dan perilakunya masing-masing yang unik Keuntungan dan Kerugian dari Object-Oriented Analysis and Design (OOAD) Menurut Mathiassen (2000, p5-6) keuntungan dari OOAD adalah sebagai berikut: OOAD menyediakan informasi yang jelas mengenai konteks sistem. OOAD dapat mendistribusikan data khusus ke seluruh bagian organisasi serta dapat menangani data yang seragam dalam jumlah yang besar dengan berfokus pada kejelasan yang sama, baik pada sistem dan konteks. Memberikan hubungan yang erat antara analisis berorientasi objek, perancangan berorientasi objek, user interface berorientasi objek dan pemrograman

53 75 berorientasi objek. Dalam analisis, objek digunakan untuk menentukan kebutuhan sistem, sedangkan dalam perancangan, objek digunakan untuk mendeskripsikan sistem. Keunggulan dari OOAD menurut McLeod (2001, p ) adalah sebagai berikut: Reusability: merupakan kemampuan untuk menggunakan kembali pengetahuan dan kode program yang ada, dapat menghasilkan keunggulan saat suatu sistem baru dikembangkan atau sistem yang ada dipelihara atau direkayasa ulang. Dengan adanya reusability, biaya pengembangan yang ditanamkan pada suatu proyek juga akan membawa keuntungan bagi proyek-proyek yang lain. Interoperability: merupakan kemampuan untuk mengintegrasikan berbagai aplikasi dari beberapa sumber, seperti program yang dikembangkan sendiri dan perangkat lunak jadi, serta menjalankan aplikasi-aplikasi ini di berbagai platform perangkat keras. Kedua hal di atas membawa empat keunggulan kuat yaitu: peningkatan kecepatan pengembangan, pengurangan biaya pengembangan, kode berkualitas tinggi dan pengurangan biaya pemeliharaan dan rekayasa ulang sistem. Selain semua keunggulan yang telah disebutkan di atas, OOAD juga memiliki beberapa kelemahan. Kelemahan dari OOAD menurut McLeod (2001, p ) adalah sebagai berikut: Memerlukan waktu lama untuk memperoleh pengalaman pengembangan. Kesulitan metodologiuntuk menjelaskan sistem bisnis rumit.

54 76 Kurangnya pilihan peralatan pengembangan yang khusus disesuaikan untuk sistem bisnis Konsep Dasar dari Object-Oriented Analysis and Design (OOAD) Terdapat tiga buah konsep dasar dalam proses Object-Oriented Analysis and Design (OOAD) yaitu: Encapsulation Encapsulation adalah pembungkusan sebuah item menjadi sebuah unit. Encapsulation atau pemodulan dalam pemrograman berorientasi objek berarti pengelompokkan data dan fungsi atau method. Pengelompokkan ini berfungsi agar developer tidak perlu membuat coding untuk fungsi yang sama dan dapat langsung memanggil fungsi yang telah dibuat sebelumnya. Inheritance Inheritance adalah konsep dimana methods atau atribut dari sebuah class objek dapat digunakan kembali atau diturunkan oleh objek class lain. Secara sederhana berarti menciptakan suatu class baru yang memiliki sifat-sifat class induknya (parent), ditambah dengan karakteristik yang khas dari kelas itu sendiri (child). Polymorphism Polymorphism adalah konsep dimana sebuah objek dapat memiliki berbagai bentuk, dimana artinya objek yang berbeda dapat menanggapi sebuah pesan dengan berbagai cara yang berbeda. Polymorphism adalah hasil nyata bahwa objek dari tipe yang berbeda atau bahkan dari subtipe yang berbeda namun dapat menggunakan atribut dan operasi yang sama.

55 Kegiatan Utama dalam Object-Oriented Analysis and Design (OOAD) Dengan pendekatan Object-Oriented Analysis and Design (OOAD), baik eksekusi yang sudah ada maupun pengaturan kerja baru dideskripsikan. Pada OOAD ditekankan adalah sudut pandang dari user. Pada OOAD setidaknya ada dua hal penting di dalamnya yaitu (Mathiassen, 2000, p ): OOAD adalah metode untuk menganalisis dan merancang sistem. Metode harus dilengkapi dengan teori dan metode yang berkaitan dengan perancangan dari pengaturan proses kerja. OOAD adalah metode object oriented. Jika penting, metode harus dilengkapi dengan metode pengembangan sistem lainnya yang akan mendukung fokus yang lebih kuat pada penggunaan analisis dan perancangan.. Dalam penggunaan OOAD menurut Mathiassen (2000, p14-44) terdapat empat aktivitas utama dan digambarkan seperti berikut ini:

56 78 Problem-domain analysis Requirement for use Application-domain analysis Model Component Design Spesification of architecture Spesification of component Architectural Design Sumber : Mathiassen (2000, p15). Gambar 2 11 Aktivitas Utama OOAD Dalam prakteknya sebelum kita memulai keempat kegiatan utama dalam OOAD, terlebih dahulu kita melakukan langkah-langkah pendahuluan. Beberapa langkah yang dilakukan adalah mengumpulkan ide-ide yang akan dikembangkan berdasarkan pada pemahaman terhadap masalah yang sedang dihadapi, solusi-solusi yang mungkin diterapkan untuk mengatasi masalah tersebut, dan lain-lain. Hasil dari langkah pendahuluan ini adalah system definition yaitu deskripsi singkat dari sistem komputer dalam natural language. System definition menjelaskan mengenai konteks sistem, informasi yang harus ada di dalam sistem, fungsi-fungsi yang harus dimiliki, dimana akan digunakan dan kondisi serta batasan yang harus diperhatikan.

57 79 Dalam pembuatan system definition, kita harus memperhatikan pendekatan kriteria FACTOR untuk dapat melengkapi informasi yang terkandung dalam definisi sistem yang akan dibuat. Dengan menggunakan pendekatan FACTOR, system definition akan berisi tentang (Mathiassen, 2000, p39-40): Functionality: Fungsi yang dimiliki sistem yang akan membantu kegiatan yang dilakukan dalam application domain. Application Domain: Bagian dari organisasi yang akan mengawasi, mengendalikan problem domain. Condotions: Kondisi dimana sistem akan dikembangkan dan digunakan. Technology: Teknologi yang akan digunakan baik dalam pengembangan sistem dan teknologi yang mendukung pengoperasian dari sistem. Objects: Objek utama dalam problem domain. Responsibility: Tanggung jawab dari sistem dalam hubungan dengan konteks sistem itu sendiri. Setelah melakukan langkah pendahuluan, kita akan melakukan empat kegiatan utama dalam OOAD. Masing-masing kegiatan utama dalam OOAD adalah (Mathiassen, 2000, p14-15):

58 80 Analisis Problem Domain. Sumber : Mathiassen (2000, p46) Gambar 2.12 Aktivitas Analisis Problem Domain Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk mengidentifikasi dan memodelkan problem domain. Problem domain adalah bagian dari konteks yang diatur, diawasi, dan dikendalikan oleh sistem (Mathiassen, 2000, p45). Hasil dari analisis problem domain adalah model sistem yang berisi informasi mengenai kebutuhan sistem. Model adalah deskripsi dari class, objek, struktur dan behavior di dalam problem domain. Dalam kegiatan ini dapat dibagi menjadi tiga aktivitas utama, yaitu memilih class, objek dan event yang menjadi elemen model, membangun hubungan di antara class dan objek, dan menentukan properti dari atribut masing-masing class. Aktivitas utama dari problem domain analysis menurut Mathiassen (2000, p48) adalah: Classes Class adalah deskripsi dari sekumpulan objek yang memiliki struktur, pola behavior dan atribut yang sama (Mathiassen, 2000, p49). Hasil dari aktivitas ini adalah berupa event table yang menunjukkan class yang dipilih dan event-

59 81 event yang berhubungan dengan class tersebut. Menurut Mathiassen (2000, p55) terdapat tiga subaktivitas di dalam kegiatan ini, yaitu: Menentukan kandidat class Langkah ini merupakan kunci utama dalam menentukan problem domain. Pada umumnya cara mencarinya adalah dengan mencari sebanyak-banyaknya kata benda yang terdapat dalam rich picture, ataupun system definition. Menentukan kandidat event Selain class, event juga merupakan bagian penting dalam problem domain. Cara untuk mencari event adalah dengan mencari sebanyakbanyaknya kata kerja yang berkaitan dengan behavior dari objek yang telah terpilih Mengevaluasi dan memilih secara sistematik Jika daftar class dan event yang ditentukan telah lengkap, maka kita akan mengevaluasinya secara sistematik. Kriteria umum yang digunakan dalam proses evaluasi adalah sebagai berikut: o o class dan event ada dalam system definition class dan event relevan untuk problem domain Structure Pada aktivitas ini, kita melakukan pendefinisian terhadap class dan objek yag ada dalam problem domain. Konsep hubungan struktural yang digunakan dalam langkah ini, yaitu: Class Structure o Generalization Structure

60 82 Pada generalization, class-class umum menjelaskan properties dari suatu grup class yang khusus o Cluster Structure Pada cluster, class-class yang saling berhubungan dikelompokkan ke dalam satu kelompok. Object Structure o Aggregation Structure Pada aggregation, kita mendefinisikan superior objek yang mengandung beberapa objek. o Association Structure Pada association, kita menunjukkan relasi yang penting di antara objek-objek. Hasil dari aktivitas ini adalah class diagram dengan class-class dan struktur-struktur.. Behavior Aktivitas ini mendeskripsikan properti yang dinamik dan atribut dari setiap class yang dipilih. Konsep dari behavior (Mathassen, 2000, p89) adalah sebagai berikut: Event Trace Event Trace adalah serangkaian kejadian yang melibatkan objek tertentu Behavioral Pattern Behavior Pattern adalah deskripsi dari penelusuran event yang mungkin untuk seluruh objek di dalam class.

61 83 Attribute Attribute adalah deskripsi dari properti sebuah class atau sebuah event. Hasil dari aktivitas ini adalah behavior pattern dan atribut bagi classclass di dalam class diagram. Analisis Application Domain. Sumber: Mathiassen (2000, p117) Gambar 2.13 Aktivitas Analisis Application Domain Tujuan dari kegiatan ini adalah menentukan kebutuhan penggunaan sistem. Application domain adalah sebuah organisasi yang mengatur, mengawasi dan mengendalikan problem domain. Application domain berfokus pada fungsi dan interface dari sistem dan bagaimana suatu sistem akan digunakan oleh user. Aktivitas utama dalam application domain analysis menurut Mathiassen (2000, p117) adalah : Usage Menurut Mathiassen (2000, p ) kegiatan usage merupakan kegiatan pertama dalam analisis application domain. Pada kegiatan ini kita menggambarkan bagaimana aktor akan berinteraksi dengan sistem. Yang dimaksud dengan aktor adalah penggambaran dari user maupun sistem lain

62 84 yang akan berinteraksi dengan sistem tersebut. Pada aktivitas ini kita akan menggambarkan interaksi antara sistem dengan aktornya di dalam use case. Use case adalah pola interaksi antara sistem dengan aktor di dalam application domain. Use case ini pada umumnya digambarkan dalam bentuk diagram. Selain dalam bentuk diagram, use case juga dapat digambarkan menggunakan use case specification yang menjelaskan use case secara singkat dan jelas. Hasil dari aktivitas ini merupakan deskripsi semua use case dan aktornya. Function Pada kegiatan ini kita menjelaskan bagaimana kemampuan dari proses dan informasi dalam sistem. Function adalah fasilitas untuk membuat sebuah model berguna untuk aktor. Tujuan dari function adalah menentukan kemampuan sistem untuk memproses informasi. Cara untuk mengidentifikasi function adalah dengan melihat deskripsi problem domain yang dinyatakan dalam class dan event, dan melihat deskripsi application domain yang dinyatakan dalam use case. Hasil dari aktivitas ini berupa daftar lengkap dari function dengan spesifikasi dari function yang kompleks. Function memiliki empat tipe berbeda yaitu: Update Fungsi ini diaktifkan oleh event problem domain dan menghasilkan perubahan status model.

63 85 AD * I F M PD * Update Gambar 2 14 Fungsi Update Signal Fungsi ini diaktifkan oleh perubahan status model dan menghasilkan reaksi di dalam konteks. AD I F M * PD Signal Gambar 2.15 Fungsi Signal Read Fungsi ini diaktifkan oleh kebutuhan aktor akan informasi dan menghasilkan tampilan model sistem yang relevan. AD * I F M PD Read Gambar 2.16 Fungsi Read Compute Fungsi ini diaktifkan oleh kebutuhan aktor akan informasi dan berisi perhitungan yang dilakukan baik oleh aktor maupun oleh model..

64 86 AD * I F M PD Compute Gambar 2 17 Fungsi Compute Interface Pada kegiatan ini menggambarkan interface dari sistem yang akan dibuat. Interface adalah fasilitas yang memungkinkan model sistem dan function dapat digunakan oleh user. User interface adalah sebuah interface yang dibuat untuk digunakan oleh user, sedangkan system interface adalah suatu interface yang dibuat untuk digunakan oleh sistem lainnya. Sebuah user interface yang baik harus dapat beradaptasi dengan pekerjaan dan pemahaman user terhadap sistem. Kualitas interface pengguna ditentukan oleh kegunaan atau usability interface tersebut bagi pengguna. Usability bergantung pada siapa yang menggunakan dan situasi pada saat sistem tersebut digunakan. Oleh sebab itu, usability bukan sebuah ukuran yang pasti dan objektif. Kegiatan analisis user interface ini berdasarkan pada hasil dari kegiatan analisis lainnya, seperti model problem domain, kebutuhan functional dan use case. Hasil yang diperoleh dari aktivitas ini adalah: User Interface Berupa dialogue style dan bentuk presentasi, elemen-elemen dalam user interface, windows diagram yang dipilih dan navigation diagram.

65 87 System Interface Architectural Design. Berupa class diagram untuk peralatan eksternal dan protokol untuk berinteraksi dengan sistem lainnya.. Sumber: Mathiassen (2000, p176) Gambar 2.18 Aktivitas Architectural Design Tujuan dari kegiatan ini adalah mengatur ulang struktur sebuah sistem yang terkomputerisasi. Architectural design memiliki fungsi sebagai kerangka kerja dalam aktivitas pengembangan sistem dan mengjasilkan struktur komponen dari proses sistem. Aktivitas utama dalam architectural design menurut Mathiassen (2000, p176) adalah : Criteria Pada kegiatan ini, kita mendefinisikan kondisi dan rancangan seperti apakah yang digunakan pada perancangan. Kondisi adalah peluang dan batasan teknikal, organisasional dan manusia yang terlibat dalam pelaksanaan tugas. Criteria yang digunakan dalam menentukan kualitas dari software yang akan dibuat ditunjukkan melalui tabel di bawah ini:

66 88 Tabel 2.3 Criteria untuk Menentukan Kualitas Software Sumber: Mathiassen (2000, p178) Criterion Usable Secure Efficient Correct Reliable Maintainable Testable Flexible Comprehensible Reusable Portable Interoperable Ukuran Kemampuan sistem beradaptasi dengan konteks teknikal dan organisasional. Pencegahan akses ilegal terhadap data dan fasilitas perusahaan Eksploitasi ekonomis dari fasilitas technical platform Kesesuaian dengan kebutuhan Fungsi dapat dijalankan secara tepat Biaya untuk mencari dan memperbaiki kerusakan sistem Biaya untuk menjamin bahwa sistem melakukan fungsinya Biaya memodifikasi sistem Usaha yang diperlukan untuk memahami sistem Penggunaan bagian dari sistem ke dalam sistem lain yang berkaitan Biaya memindahkan sistem ke technical platform lain Biaya pemasangan sistem dengan sistem lain Terdapat tiga kriteria dasar yang harus dimiliki dalam perancangan OOAD menurut Mathiassen (2000, p179) yaitu: Usability: menjelaskan bahwa kualitas sistem yang paling baik adalah bergantung pada bagaimana sistem dapat bekerja memenuhi konteks dari sistem tersebut.

67 89 Flexibility: menjelaskan bahwa arsitektur sistem harus mampu mengakomodasi perubahan secara menyeluruh dan kondisi teknisnya. Comprehensibility: menjelaskan bahwa dengan semakin berkembangnya kompleksitas dari sistem komputer, model dan deskripsi harus mudah dimengerti. Component Pada kegiatan ini, kita mendefinisikan bagaimana sebuah sistem dibangun menjadi komponen. Arsitektur komponen adalah struktur sistem dari komponen yang saling terkait, sedangkan komponen merupakan kumpulan dari bagian program yang mencakup keseluruhan tanggung jawab. Pola-pola arsitektur komponen antara lain: Layered Architecture Pattern Generic Architecture Pattern Client-Server Architecture Pattern Hasil dari kegiatan ini adalah component diagram berupa class diagram yang dilengkapi dengan spesifikasi komponen yang kompleks. Processes Pada kegiatan ini, kita menjelaskan strukturisasi fisik dari sistem. Arsitektur proses adalah struktur sistem eksekusi yang terdiri dari proses-proses yang saling tergantung satu sama lain. Dalam aktivitas ini, kita juga menentukan pola distribusi yang sesuai dengan model sistem. Pola-pola distribusi yang ada antara lain: Centralized Pattern Distributed Pattern

68 90 Decentralized Pattern Hasil dari kegiatan ini adalah deployment diagram yang menunjukkan processor dengan komponen program dan active objects.. Component Design. Sumber: Mathiassen (2000, p232) Gambar 2.19 Aktivitas Component Design Komponen adalah sekumpulan bagian program yang membentuk suatu keseluruhan dan memiliki tanggung jawab yang jelas. Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk menentukan implementasi dari kebutuhan dalam sebuah kerangka arsitektur. Aktivitas utama dalam component design menurut Mathiassen (2000, p232) adalah : Model Component Model component merupakan bagian dari sistem yang mengimplementasikan model dari problem domain. Dengan kata lain, model component menggambarkan model dari problem domain dan bertujuan menyampaikan data saat ini pada saat ini atau yang telah lalu kepada function, interface, dan

69 91 ke pengguna maupun sistem yang lain. Melalui kegiatan ini, dapat dihasilkan class diagram yang telah direvisi (revised class diagram). Function Component Function component merupakan bagian dari sistem yang mengimplementasikan kebutuhan fungsional. Tujuan dari function component adalah memberikan kepada user interface dan komponen dari sistem lain untuk dapat mengakses model. Sebuah function menggambarkan secara eksternal behavior yang dapat diamati secara langsung dan mempunyai arti bagi pekerjaan user. Hasil dari kegiatan ini adalah class diagram dengan operasi dan fungsi-fungsinya. Terdapat empat pola eksplorasi di dalam function component yaitu: Model-Class Placement Function-Class Placement Startegy Active Function Connecting Component Connecting component merupakan bagian dari sistem yang menghubungkan komponen-komponen dari sistem. Dalam connecting component terdapat dua konsep yaitu: Coupling Coupling merupakan ukuran untuk mengukur berapa dekat hubungan di antara dua kelas atau komponen. Coupling memiliki sifat yang merugikan sehingga sebaiknya diminimalisasi.

70 92 Cohession Cohession nerupakan ukuran untuk mengukur seberapa baik ikatan dari sebuah class atau komponen. Cohession memiliki sifat yang menguntungkan sehingga sebaiknya penggunaannya dalam rancangan class harus tinggi Unified Modelling Language (UML) Sejarah UML Pada akhir tahun 1980-an dan pada awal tahun 1990-an, sudah terdapat metode pemodelan berorientasi objek yang digunakan oleh industri-industri, di antaranya adalah Booch Method, Object Modeling Technique (OMT) yang diperkenalkan oleh James Rumbaugh, dan Object-Oriented Software Engineering (OOSE) yang diperkenalkan oleh Ivar Jacobson. Keberadaan metode yang beragam tersebut justru menimbulkan masalah utama dalam pengembangan berorientasi objek, karena dengan banyaknya metode tersebut akan membatasi kemampuan untuk berbagi model antar proyek dan antar tim pengembang. Kesulitan dalam berbagi tersebut disebabkan karena perbedaan konsep dalam tiap metode pemodelan sehingga akan menghambat komunikasi antar anggota tim dengan user sehingga menyebabkan munculnya banyak kesalahan atau error dalam proyek. Karena masalah-masalah tersebut, maka standarisasi diperlukan dalam penggunaan bahasa pemodelan. Pada tahun 1994, Grady Booch dan James Rumbaugh bekerja sama dan berusaha menyatukan metode pengembangan berorientasi objek yang mereka perkenalkan dengan tujuan untuk menciptakan sebuah sistem pengembangan berorientasi objek yang standar. Pada tahun 1995, Ivar Jacobson ikut bergabung dan ketiganya memusatkan perhatian

71 93 untuk menciptakan bahasa pemodelan yang standar dan tidak lagi memusatkan perhatiannya pada metode atau pendekatan berorientasi onjek. Berdasarkan pemikiran ketiga tokoh tersebut, pada tahun 1997 bahasa pemodelan objek standar Unified Modeling Language (UML) versi 1.0 mulai diperkenalkan kepada masyarakat luas. UML bukan merupakan metode untuk mengembangkan sistem, tetapi hanya merupakan notasi yang diterima dengan luas sebagai bahasa pemodelan objek yang standar. Object Management Group (OMG) mengadopsi UML pada bulan November 1997 dan sejak saat itu terus dikembangkan berdasarkan kebutuhan industri. Pada tahun 2004, diluncurkan UML versi 1.4 dan pada saat itu OMG telah merencanakan pengembangan UML versi Notasi UML Notasi (Mathiassen, 2000, p237) adalah bahasa tekstual dan graphical untuk menggambarkan sebuah sistem dan konteksnya yang diformalisasikan secara terpisah. Tujuan dari notasi UML adalah untuk menyederhanakan komunikasi dan dokumentasi Class Diagram Class Diagram menggambarkan hubungan struktur objek dari sistem. Class diagram menunjukkan class objek yang membentuk sistem dan hubungan struktural di antara class (Mathiassen, 2000, p336). Terdapat tiga hubungan antar class yang biasa digunakan dalam class diagram yaitu: Asosiasi Asosiasi merupakan hubungan antara dua objek atau class. Hubungan ini menggambarkan apa yang perlu diketahui oleh sebuah class mengenai class

72 94 lainnya. Hubungan ini memungkinkan sebuah objek atau class mereferensikan objek atau class lain dan saling mengirimkan pesan. Gambar 2.20 Contoh Hubungan Asosiasi Generalisasi atau Spesialisasi Dalam hubungan generalisasi, terdapat dua jenis class, yaitu class supertype dan class subtype. Class supertype atau class induk memiliki atribut dan behavior yang umum dari hirarki tersebut. Class subtype atau class anak memiliki atribut dan behavior yang unik dan juga memiliki atribut dan behavior milik class induknya. Class induk merupakan generalisasi dari class anaknya, sedangkan class anak merupakan spesialisai dari class induknya. Gambar 2.21 Contoh Hubungan Generalisasi Agregasi Agregasi merupakan hubungan yang unik dimana sebuah objek merupakan bagian dari objek lain. Hubungan agregasi tidak simetris dimana jika objek B merupakan bagian dari objek A, namun objek A bukan merupakan bagian dari objek B. Pada

73 95 hubungan ini, objek yang menjadi bagian dari objek tertentu tidak akan memiliki atribut atau behavior dari objek tersebut. Gambar 2.22 Contoh Hubungan Agregasi Statechart Diagram Statechart diagram merupakan diagram yang memodelkan perilaku dinamis dari objek dalam sebuah class spesifik yang berisi state dan transition (Mathiassen, 2000, p341). Statechart diagram mengilustrasikan siklus hidup dari objek yaitu berbagai status yang dimiliki objek dan event yang menyebabkan status suatu objek berubah menjadi status lain. Statechart diagram dibuat dengan langkah-langkah sebagai berikut: Mengidentifikasi initial dan final state. Mengidentifikasi status objek selama masa hidup objek tersebut. Mengidentifikasi event pemicu perubahan status objek. Mengidentifikasi jalur perubahan status.

74 96 Sumber: Mathiassen (2000, p425) Gambar 2.23 Contoh Statechart Diagram Use Case Diagram Use Case diagram mendeskripsikan fungsi secara grafis hubungan antara aktor dan use case. (Mathiassen, 2000, p343). Penjelasan use case biasa ditambahkan untuk menghentikan langkah-langkah interaksi.

75 97 Sumber : Mathiassen (2000, p129) Gambar 2.24 Contoh Use Case Diagram Sequence Diagram Sequence Diagram mendeskripsikan interaksi di antara objek yang diatur berdasarkan urutan waktu (Bennet, 2006, p253). Sequence diagram dapat digambarkan dalam berbagai tingkat kedetilan yang berbeda-beda untuk memenuhi tujuan yang berbeda-beda pula dalam daur hidup pengembangan sistem. Sequence diagram yang paling umum digunakan untuk menggambarkan interaksi yang terjadi pada sebuah use case atau sebuah operation.

76 98 Gambar 2.25 Contoh Sequence Diagram Navigation Diagram Navigation Diagram merupakan suatu bentuk statechart diagram yang memfokuskan pada user interface (Mathiassen, 2000, p344). Navigation diagram menunjukkan window-window dan transisi di antara window tersebut. Sebuah window digambarkan sebagai sebuah state. State ini memiliki nama dan gambar miniatur window. Transisi yang terjadi dipacu karena adanya ditekannya salah satu tombol yang menghubungkan sebuah window ke window lainnya.

77 Component Diagram Component Diagram merupakan diagram implementasi yang digunakan untuk menggambarkan arsitektur fisik dari sebuah sistem. Diagram ini menunjukkan bagaimana coding pemrograman terbagi menjadi komponen dan juga ketergantungan di antara komponen-komponen tersebut. Sumber: Mathiassen (2000, p201) Gambar 2.26 Contoh Component Diagram

78 Deployment Diagram Deployment Diagram juga merupakan diagram implementasi yang menggambarkan arsitektur fisik dari sistem. Yang membedakan deployment diagram dan component diagram adalah deployment diagram tidak hanya menggambarkan arsitektur fisik software saja, tetapi juga software dan hardware. Diagram ini menggambarkan komponen, software, prosesor, dan peralatan lainnya yang digunakan oleh sistem. Menurut Mathiassen (2000, p340) deployment diagram menunjukkan konfigurasi sistem dalam bentuk prosesor dan objek yang terhubung ke prosesor tersebut. Setiap kotak dalam deployment diagram menggambarkan sebuah node yang menunjukkan hardware. Hardware dapat berupa PC, mainframe, printer, ataupun sensor. Software yang terdapat di dalam node digambarkan dengan simbol komponen. Garis menghubungkan node menunjukkan jalur komunikasi antar peralatan.

79 101 Sumber: Mathiassen (2000, p217) Gambar 2.27 Contoh Deployment Diagram

80 Spesifikasi Analisis dan Perancangan Sistem Berorientasi Objek Tabel 2.4 Spesifikasi OOAD Sumber: Mathiassen (2000, p201) Focus Designation Content System System Definition Deskripsi yang jelas dan tepat dari sebuah solusi yang terkomputerisasi. Users Actor Specification Seorang aktor dalam konteks Process Structure Use-case Specification Component Specification sistem yang dijelaskan dengan tujuan, karakteristik dan contoh. Deskripsi dari interaksi umum antara aktor dan sistem yang dijelaskan dengan aksi-aksi yang dilakukan aktor dan hasil dari sistem. Rincian tanggung jawab, ketergantungan, hubungan konteks komponen.

81 Notasi yang Digunakan dalam Class Diagram Tabel 2.5 Notasi Class Diagram Class Menjelaskan kumpulan objek dengan Class1 structure, behavior dan relationship yang serupa. Class ini terbagi menjadi tiga bagian, yaitu nama class dibagian atas, atribut di bagian tengah, serta operasi di bagian bawah. Association Association menggambarkan adanya hubungan antara dua class atau lebih. Multiplicity Penempatan notasi multiplicity ini dekat akhir dari asosiasi. Simbol simbol ini 1 1..* mengindikasikan sejumlah instances dari suatu class yang terhubung ke satu instances dari class lain.

82 104 Tabel 2.5 Notasi Class Diagram (Lanjutan) Generalization Generalization sering disebut adalah sebuah. Ini mengacu pada sebuah hubungan antara dua class dimana satu class merupakan versi khusus dari yang lain. Composition atau Aggregation Composition adalah tipe khusus dari 1 * aggregation yang menunjukkan hubungan yang kuat antara the whole class dan the part class lainnya. Composition digambarkan dengan wajib terisi.

83 Notasi yang Digunakan dalam Statechart Diagram Tabel 2.6 Notasi State Chart Diagram States State States menggambarkan situasi selama hidup sebuah objek. Transition Sebuah gambar anak panah menggambarkan path antara states yang berbeda dari sebuah objek. Initial State Menggambarkan status dari sebuah objek sebelum peristiwa apapun termasuk diagram yang melakukannya. Final States Menggambarkan penyelesaian aktivitas di dalam penutupan status atau status tindakan.

84 Notasi yang Digunakan dalam Deployment Diagram Tabel 2.7 Notasi Deployment Diagram Processor Node1 Processor adalah sebuah unit yang dapat membentuk proses. Interface Sebuah interface menggambarkan sebuah grup dari operasi yang digunakan atau dibuat oleh komponen. Program Component Program component adalah komponen yang koheren yang menawarkan fasilitas fasilitas Program Component tertentu bagi komponen lain dan dicirikan oleh sebuah interface yang dibuat dari class dan operation yang diimplementasikan oleh komponen tersebut. Dependency Suatu hubungan antara dua elemen yang mengindikasikan bahwa perubahan kepada sumber elemen dapat menyebabkan perubahan dalam target elemen.

85 Notasi yang Digunakan dalam Use Case Diagram Tabel 2.8 Notasi Use Case Diagram System System Boundary Adalah suatu batas yang mengelilingi use case yang menandai adanya sistem itu. Use Case Menggambarkan satu set peristiwa yang UseCase1 terjadi ketika aktor menggunakan suatu sistem untuk melengkapi suatu proses. Actors Menggambarkan suatu peran yang berhubungan dengan sistem atau mewakili Actor1 suatu peran yang dimainkan oleh suatu objek diluar. Relationship Menggambarkan hubungan antara actor dengan sebuah use case dengan garis yang sederhana. Merupakan hubungan antara use case <<Include>> dimana terdapat beberapa use case yang memiliki kesamaan dan hubungan ini digunakan untuk menghindari use case.

86 108 Tabel 2.8 Notasi Use Case Diagram (Lanjutan) Merupakan hubungan antara use case yang menggambarkan sebuah variasi pada <<Extend>> behaviour normal dan supaya digunakan bentuk yang lebih mudah dengan mendeklarasikan extention parts dalam use case dasar.