BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah
Pemodelan dan Simulasi
Pemodelan dan simulasi pada komputer pertama kali
ditempatkan untuk digunakan di industri luar angkasa pada tahun 1950-an. Pada
tahu 1960-an, dimulai diaplikasikan di sistem industri walaupun model-modelnya
terkadang masih sederhana. Terdapat beberapa alasan kenapa hal ini berkembang
secara perlahan, yaitu :
- Komputer
pada saat itu mahal
- Pemodelan
yang dilakukan membutuhkan pemrograman yang sangat luas.
- Kecepatan
untuk memproses sangat lambat.
- Memory yang
digunakan sangat terbatas.
Model
simulasi yang terdahulu digunakan hanya menggunakan bahasa pemrograman umum
seperti FORTRAN. Seiring semakin adanya ketertarikan dalam perkembangan
simulasi, hal ini menjadi nyata karena terdapat banyak sistem yang ada
mempunyai karakteristik yang sama yang dapat diterjemahkan kedalam bahasa
pemodelan umum. Beberapa bahasa simulasi dikembangkan (GPSS, SIMSCRIPT, SIMAN,
SLAM, dan lainnya) untuk tingkat pemodelan dari sistem yang tertuju pada sistem
antrian. Bahasa pemrograman ini menyediakan fitur untuk memperbaiki waktu
proses entity, penggunaan
bahan baku, dan situasi antrian. Laporan secara umum pun disediakan dalam
bahasa pemrograman ini.
Pengenalan
simulasi kepada berbagai macam industri dimulai sejak tahun 1980-an, lebih
banyak sistem industri, semakin spesifik simulasi produk yang dilakukan
(AutoMod, ProModel, WITNESS) dan harus saling bekerjasama antar
kareakteristiknya. Karena banyak produk-produk yang bermunculan dalam
pengendalian datanya mengalami kekurangan kapasitas untuk pemrogramannya itu
sendiri. Dengan demikian fleksibilitas untuk mengkombinasi bahasa simulasi
dilakukan dengan simulator yang mudah untuk digunakan.
Hal
yang harus dilakukan dalam simulasi dalam simulasi visualisasi interaktif
adalah dimana pengguna dari model harus secara aktif berpartisipasi dalam
simulasi. Keputusan harus dapat dibuat ketika simulasi yang dijalankan meliputi
pengelompokan kerja, pembagian kerja, dan lainnya. (Harrel C., dan
Tumai K., 1995, “Simulation Made Easy, a Manager’s Guide”, Institute of
Industrial Engineers, Georgia; 39-40)
Berikut
adalah ilustrasi evolusi dari bahasa simulasi selama beberapa dekade sebelumnya
:
Gambar 1. Evolusi Simulasi
(Sumber
: Harrel C., dan Tumai K., 1995, “Simulation Made Easy, a Manager’s Guide”,
Institute of Industrial Engineers, Georgia; 40)
2.2 Komponen Software Simulasi
Software simulasi memiliki beberapa modul untuk melakukan fungsi
yang berbeda selama pembuatan model simulasi. Beberapa modul dideskripsikan
sebagai berikut :
Gambar 2.
Komponen Sistem Simulasi
(Sumber
: Harrel C., dan Tumai K., 1995, “Simulation Made Easy, a Manager’s Guide”,
Institute of Industrial Engineers, Georgia; 41)
2.3 Perkembangan Penggunaan Simulasi
Penggunaan
simulasi semakin meningkat karena meningkatnya tantangan dalam sistem
manufaktur dan jasa (service )
:
- Sistem
memiliki siklus hidup yang semakin pendek (shorter life cycles ),
- Sistem
semakin komplek (more complex ),
- Sistem
makin memerlukan performance yang makin tinggi (higher performance requirements ).
Meningkatnya
penggunaan simulasi dipengaruhi oleh:
- Meningkatnya
kepedulian dan pengertian terhadap teknologi,
- Meningkatnya
ketersediaan dan kemampuan software simulasi
yang easy-of-use,
- Meningkatnya
memori dan kecepatan pemprosesan computer,
- Menurunnya
harga hardware computer.
Penggunaan
simulasi :
- Sistem Design,
- Sistem Management,
- Panjadwalan
produksi/pelanggan, penjadwalan sumber daya, penjadwalan perawatan,
mengatur aliran material/customer ,
manajemen persediaan, manajemen kualitas,
- Training and education,
- Communication and Sales,
- Public Relations.
2.4 Konsep
Dasar Simulasi
Simulasi
adalah suatu cara untuk menduplikasi / menggambarkan ciri, tampilan, dan karakteristik
dari suatu system nyata. Simulasi merupakan alat yang tepat untuk digunakan
terutama jika diharuskan untuk melakukan eksperimen dalam rangka mencari
komentar terbaik dari komponen-komponen sistem. Hal ini dikarenakan sangat
mahal dan memerlukan waktu yang lama jika eksperimen dicoba secara riil. Dengan
melakukan studi simulasi maka dalam waktu singkat dapat ditentukan keputusan
yang tepat serta dengan biaya yang tidak terlalu besar karena semuanya cukup
dilakukan dengan komputer.
Pendekatan
simulasi diawali dengan pembangunan model sistem nyata. Model tersebut harus
dapat menunjukkan bagaimana berbagai komponen dalam sistem saling berinteraksi
sehingga benar-benar menggambarkan perilaku sistem. Setelah model dibuat maka
model tersebut ditransformasikan ke dalam program komputer sehingga
memungkinkan untuk disimulasikan.
2.5 Sistem
dan Model Simulasi
Sistem
adalah kumpulan obyek yang saling berinteraksi dan bekerja sama untuk mencapai
tujuan logis dalam suatu lingkungan yang
kompleks. Obyek yang menjadi komponen dari sistem dapat
berupa obyek terkecil dan bisa juga berupa sub-sistem atau sistem yang lebih
kecil lagi. Dalam definisi ini disertakan elemen lingkungan karena
lingkungan sistem memberikan peran yang sangat penting terhadap perilaku sistem
itu. Bagaimana komponen-komponen sistem itu berinteraksi, hal itu adalah dalam
rangka mengantisipasi lingkungan.
Mengamati
sistem bukan hanya mendefinisikan komponen-komponen pendukung sistem, tetapi
lebih dari itu harus pula mengetahui perilaku dan variabel-variabel yang ada di dalamnya. Paling tidak analisis
terhadap sistem dapat membuat konsepsi tentang sistem itu.
Ada
beberapa cara untuk dapat merancang, menganalisis dan mengoperasikan suatu
sistem. Salah satunya adalah dengan melakukan pemodelan, membuat model dari
sistem tersebut.
Model
adalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis maupun merancang
sistem. Sebagai alat komunikasi yang sangat efisien, model dapat menunjukkan bagaimana suatu operasi bekerja
dan mampu merangsang untuk berpikir bagaimana meningkatkan atau memperbaikinya.
Model
didefinisikan sebagai suatu deskripsi
logis tentang bagaimana sistem bekerja
atau komponen-komponen berinteraksi.
Dengan membuat model dari suatu istem maka
diharapkan dapat lebih mudah untuk
melakukan analisis. Hal ini merupakan
prinsip pemodelan, yaitu bahwa pemodelan bertujuan untuk mempermudah analisis
dan pengembangannya.
Melakukan
pemodelan adalah suatu cara untuk mempelajari sistem dan model itu sendiri dan
juga bermacam-macam perbedaan perilakunya. Model merupakan contoh sederhana
dari sistem dan menyerupai sifat-sifat sistem yang dipertimbangkan, tetapi
tidak sama dengan sistem. Penyederhanaan dari system sangat penting agar dapat
dipelajari secara seksama. Model dikembangkan dengan tujuan untuk studi
tingkah-laku sistem melalui analisis rinci akan komponen atau unsur dan proses
utama yang menyusun sistem dan interaksinya antara satu dengan yang lain. Jadi
pengembangan model adalah suatu pendekatan yang tersedia untuk mendapatkan
pengetahuan yang layak akan sistem. Model beperanan penting dalam pengembangan
teori karena berfungsi sebagai konsep dasar yang menata rangkaian aturan yang
digunakan untuk menggambarkan sistem.
Joneset
al. (1987) mengemukakan dua sasaran pokok dari modeling yaitu pertama
untuk memperoleh pengertian yang lebih baik mengenai hubungan sebab-akibat
(cause-effect) dalam suatu sistem, serta untuk menyediakan interpretasi
kualitatif dan kuantitatif yang lebih baik akan sistem tersebut. Sasaran kedua
dari modeling lebih terapan atau berorientasi pada masalah yaitu untuk
mendapatkan prediksi yang lebih baik akan tingkah-laku dari sistem yang
digunakan segera dalam perbaikan pengendalian atau pengelolaan sistem. Berikut
adalah cara untuk mempelajari sistem:
2.6 Klasifikasi Model Simulasi
Pada
dasarnya model simulasi dikelompokkan dalam tiga dimensi yaitu [Law and Kelton,
1991]:
a)
Model Simulasi Statis dengan Model Simulasi Dinamis.
Model
simulasi statis digunakan untuk mempresentasikan sistem pada saat tertentu atau
sistem yang tidak terpengaruh oleh perubahan waktu. Sedangkan model simulasi
dinamis digunakan jika sistem yang dikaji dipengaruhi oleh perubahan waktu.
b)
Model Simulasi Deterministik dengan Model Simulasi Stokastik.
Jika
model simulasi yang akan dibentuk tidak mengandung variabel yang bersifat
random, maka model simulasi tersebut dikatakan sebagi simulasi deterministik.
Pada umumnya sistem yang dimodelkan dalam simulasi mengandung beberapa input
yang bersifat random, maka pada sistem seperti ini model simulasi yang dibangun
disebut model simulasi stokastik.
c)
Model Simulasi Kontinu dengan Model Simulasi Diskret.
Untuk
mengelompokkan suatu model simulasi apakah diskret atau kontinyu, sangat
ditentukan oleh sistem yang dikaji. Suatu sistem dikatakan diskret jika
variabel sistem yang mencerminkan status sistem berubah pada titik waktu tertentu,
sedangkan sistem dikatakan kontinyu jika perubahan variabel sistem berlangsung
secara berkelanjutan seiring dengan perubahan waktu.
2.7 Tujuan dan Tahapan Simulasi
dan
Pemodelan
Tujuan Simulasi dan Pemodelan
- Untuk mempelajari “behavior system”,
- Mengembangkan pengertian
mengenai interaksi bagian-bagian dari sebuah sistem, dan pengertian
mengenai sistem secara keseluruhan.
- Untuk pelatihan / training,
- Untuk hiburan / permainan
(game).
Tahapan
Simulasi & Pemodelan
- Memahami sistem yang akan disimulasikan
- Mengembangkan model matematika
dari sistem
- Mengembangkan model matematika
untuk simulasi
- Membuat prgram (software)
komputer
- Menguji, memverifikasi, dan memvalidasi keluaran komputer
- Mengeksekusi program simulasi untuk tujuan tertentu.
2.8 Keuntungan dan Kerugian Simulasi
Beberapa keuntungan simulasi bisa dihitung secara luas yang
muncul sebagai berikut:
Ø
Sangat kompleks, dunia
sistem yang nyata dengan element stokastik yang tidak dapat dijelaskan secara
tepat oleh model matematik yang dapat dinilai secara analitik. Dengan
demikian, simulasi sering hanya sebagai tipe untuk kemungkinan
investigasi.
Ø
Simulasi memperkenankan sesuatu untuk
mengestimasi kinerja keberadaan sistem dibawah beberapa kumpulan proyek pada
kondisi operasional.
Ø
Alternatif menyusun
rancangan sistem (atau alternatif kebijakan operasional untuk sistem tunggal)
dapat dibandingkan melalui simulasi untuk mengetahui bagaimana menemukan
persayaratan yang spesifik.
Ø
Dalam simulasi kita
dapat menjaga kontrol lebih baik melalui penelitian yang dikondisikan
dari pada kemungkinan akan digeneralisasikan ketika penelitian dengan sistemnya
sendiri.
Ø
Simulasi
memperkenankan kita untuk belajar sebuah sistem sepanjang kerangka waktu,
-misalnya dalam sistem ekonomi-dalam tekanan waktu, atau alternatifnya untuk
belajar kerja sistem secara mendalam dalam perluasan waktu.
Simulasi tidak terlepas dari adanya kelemahannya. Beberapa
kerugian simulasi adalah sebagai berikut:
Ø
Setiap berjalannya
kerja program sebuah model simulasi stokastik menghasilkan hanya estimasi pada
karakteristik model yang benar untuk kumpulan utama parameter input.
Dengan demikian, beberapa jalannya program tergantung pada model yang mungkin
disyaratkan untuk setiap kumpulan input parameter yang akan dipelajari.
Untuk alasan ini, model simulasi secara umum tidak baik pada optimalisasi pada
perbandingan jumlahan yang tetap pada rancangan sistem alternatif secara
khusus. Dengan kata lain, model analitik, jika tersedia, akan sering
menghasilkan secara mudah karakteristik yang benar secara nyata (Exact) pada
model pada berbagai kumpulan input parameter. Dengan demikain, jika model
analitik valid adalah tersedia atau dapat dengan mudah dikembangkan, ini akan
dapat dirujuk secara umum untuk sebuah model simulasi.
Ø
Model simulasi sering
mahal dan memakan waktu untuk berkembang.
Ø
Volume yang besar pada
bilangan yang dihasilkan oleh studi simulasi atau pengaruh yang persuasif pada
animasi realistik sering menciptakan kecenderungan untuk menempatkan
kepercayaan yang terlalu besar dalam hasil studi dari pada yang telah
dibuktikan secara syah. Jika model ini tidak valid mewakili sistem dalam
belajar, hasil simualsi, bukan beban bagaimana munculnya keenganan, akan
memberikan sedikit manfaat informasi tentang sistem aktual.
Ketika
memutuskan apakah dilakukan studi
simulasi atau tidak tersedia dikondisikan, kita hanya dapat menasehati bahwa keuntungan dan kejelekan akan
terpegang dalam pikiran kita dan bidang lainnya yang relevan
pada situasi utama bisa menjadi baik. Akhirnya, dicatat bahwa beberapa
pelajaran model simulasi dan analitik harus bermanfaat. Terutama,
simulasi dapat digunakan untuk mengecek validitas asumsi yang dibutuhkan dalam
model analitik. Dengan kata lain, model analitik bisa menjadi alternatif
saran yang masuk akal untuk investigasi studi simulasi.