BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Pemeliharaan (Maintenance)

2.1.1 Pengertian Pemeliharaan

Definisi pemeliharaan (maintenance) menurut Patrick (2001, p407) adalah suatu

kegiatan untuk memelihara dan menjaga fasilitas yang ada serta memperbaiki,

melakukan penyesuaian atau penggantian yang diperlukan untuk mendapatkan suatu

kondisi operasi produksi agar sesuai dengan perencanaan yang ada.

Pemeliharaan atau perawatan (maintenance) adalah suatu kombinasi dari

berbagai tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang atau memperbaikinya,

sampai pada suatu kondisi yang bisa diterima1. Pengertian lain dari pemeliharaan adalah

kegiatan menjaga fasilitas-fasilitas dan peralatan pabrik serta mengadakan perbaikan

atau penyesuaian yang diperlukan agar tercapai suatu keadaan operasi produksi yang

memuaskan dan sesuai dengan yang direncanakan2.

Pengertian maintenance secara umum yaitu serangkaian aktivitas (baik bersifat

teknis dan administratif) yang diperlukan untuk mempertahankan dan menjaga suatu

produk atau system tetap berada dalam kondisi aman, ekonomis, efisien dan

pengoperasian optimal. Aktivitas perawatan sangat diperlukan karena :

Setiap peralatan mempunyai umur penggunaan (useful life). Suatu saat dapat

mengalami kegagalan/kerusakan.

1 Corder, hal 1 2 Assauri, hal 88

46

Kita tidak dapat mengetahui dengan tepat kapan peralatan akan mengalami

kerusakan (failure)

Manusia selalu berusaha untuk meningkatkan umur penggunaan dengan

melakukan perawatan (maintenance)

Yang menjadi musuh utama bagian perawatan adalah breakdown, deterioration dan

konsekuensi dari semua tipe kejadian yang tidak terencana.

Perawatan (maintenance) berperan penting dalam kegiatan produksi dari suatu

perusahaan yang menyangkut kelancaran atau kemacetan produksi, volume produksi,

serta agar produk dapat diproduksi dan diterima konsumen tepat pada waktunya (tidak

terlambat) dan menjaga agar tidak terdapat sumber daya kerja (mesin dan karyawan)

yang menganggur karena kerusakan (downtime) pada mesin sewaktu proses produksi

sehingga dapat meminimalkan biaya kehilangan produksi atau bila mungkin, biaya

tersebut dapat dihilangkan.

Dengan demikian, pemeliharaan memiliki fungsi yang sama pentingnya dengan

fungsi-fungsi lain dari suatu perusahaan. Karena pentingnya aktivitas pemeliharaan

maka diperlukan perencanaan yang matang untuk menjalankannya, sehingga terhentinya

proses produksi akibat mesin rusak dapat dikurangi seminimum mungkin.

Pemeliharaan yang baik akan mengakibatkan kinerja perusahaan meningkat,

kebutuhan konsumen dapat terpenuhi tepat waktu, serta nilai investasi yang

dialokasikan untuk peralatan dan mesin dapat diminimasi. Selain itu pemeliharaan

yang baik juga dapat meningkatkan kualitas produk yang dihasilkan dan mengurangi

waste yang berarti mengurangi ongkos produksi.

Sedangkan manajemen pemeliharaan (maintenance management) adalah

pengorganisasian perawatan untuk memberikan pandangan umum mengenai perawatan

47

fasilitas produksi3. Manajemen pemeliharaan adalah pengelolaan peralatan dan mesin-

mesin siap pakai (ready to use). Dalam usaha menjaga agar setiap penggunaan peralatan

dan mesin secara kontinu dapat berproduksi, diperlukan kegiatan pemeliharaan sebagai

berikut4 :

♦ Secara kontinu melakukan pengecekan (inspection).

♦ Secara kontinu melakukan pelumasan (lubricating).

♦ Secara kontinu melakukan perbaikan (reparation).

♦ Melakukan penggantian spare part, disertai penyesuaian reliabilitas.

Pelaksanaan dari perawatan ini memerlukan beberapa hal penting, yaitu

diantaranya :

1. Orang yang berwenang atau bertanggung jawab terhadap pelaksanaan.

2. Perencanaan dan penjadwalan perawatan.

3. Pengawasan untuk dapat menjaga agar tujuan perawatan dapat terpenuhi.

4. Diperlukan pula penyesuaian bila terjadi suatu penyimpangan, perubahan

terhadap kinerja produksi.

Peranan bagian maintenance ini tidak hanya menjaga agar kegiatan dilantai

produksi pabrik dapat berjalan dengan baik ataupun juga agar produk dapat diproduksi

dan diserahkan kepada pelanggan tepat pada waktunya, akan tetapi untuk menjaga agar

pabrik dapat bekerja secara efisien dengan menekan atau mengurangi kemacetan-

kemacetan menjadi seminimum mungkin.

3 Supandi, hal 15 4 Tampubolon, 2004, p250

48

Jadi dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka peralatan pabrik dapat

dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana, dan diharapkan dapat menurunkan

tingkat kerusakan selama peralatan tersebut dipergunakan untuk proses produksi.

2.1.2 Tujuan Pemeliharaan

Secara umum, masalah pemeliharaan sering terabaikan sehingga kegiatan

pemeliharaan tidak teratur, yang pada akhirnya apabila mesin dan peralatan mengalami

kerusakan dapat mempengaruhi kapasitas produksi. Dengan demikian, kegiatan

pemeliharaan harus dilakukan secara tetap dan konsisten.

Kegiatan pemeliharaan peralatan dan fasilitas mesin tentu memiliki tujuan.

Tujuan utama dari fungsi perawatan adalah5 :

1. Memperpanjang usia kegunaan asset.

2. Menjamin ketersediaan peralatan dan kesiapan operasional perlengkapan serta

peralatan yang dipasang untuk kegiatan produksi.

3. Membantu mengurangi pemakaian atau penyimpangan diluar batas serta menjaga

modal yang ditanamkan selama waktu yang ditentukan.

4. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang dibutuhkan oleh

produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak terganggu.

5. Menekan tingkat biaya perawatan serendah mungkin dengan melaksanakan kegiatan

perawatan secara efektif dan efisien.

6. Memenuhi kebutuhan produk dan rencana produksi tepat waktu.

7. Meningkatkan keterampilan para supervisor dan operator melalui kegiatan pelatihan

yang diadakan. 5 Corder, hal 3 & Assauri, hal 89

49

8. Menghindari kegiatan maintenance yang dapat membahayakan keselamatan para

pekerja.

Tujuan utama dilakukannya pemeliharaan menurut Patrick (2001, p407) yaitu:

1. Mempertahankan kemampuan alat atau fasilitas produksi guna memenuhi kebutuhan

yang sesuai dengan target serta rencana produksi.

2. Mengurangi pemakaian dan penyimpangan diluar batas dan menjaga modal yang

diinvestasikan dalam perusahaan selama jangka waktu yang ditentukan sesuai

dengan kebijaksanaan perusahaan.

3. Menjaga agar kualitas produk berada pada tingkat yang diharapkan guna memenuhi

apa yang dibutuhkan produk itu sendiri dan menjaga agar kegiatan produksi tidak

mengalami gangguan.

4. Memperhatikan dan menghindari kegiatan – kegiatan operasi mesin serta peralatan

yang dapat membahayakan keselamatan kerja.

5. Mencapai tingkat biaya serendah mungkin, dengan melaksanakan kegiatan

maintenance secara efektif dan efisien untuk keseluruhannya.

6. 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 of investment yang sebaik mungkin dan total biaya

serendah mungkin.

50

2.1.3 Jenis Pemeliharaan

Kegiatan pemeliharaan (maintenance) dapat dibedakan dalam 3 jenis yaitu

corrective maintenance (breakdown maintenance/perbaikan), preventive maintenance

(pencegahan), dan total productive maintenance (perawatan keseluruhan).

2.1.3.1 Corrective Maintenance (CM)

Menurut pendapat Patrick (2001, p401) corrective maintenance (CM) merupakan

kegiatan perawatan yang dilakukan setelah mesin atau fasilitas produksi mengalami

kerusakan atau gangguan sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik. Kegiatan CM ini

sering disebut dengan kegiatan reparasi atau perbaikan. CM biasanya tidak dapat kita

rencanakan dahulu karena kita hanya bisa memperbaikinya setelah terjadi kerusakan,

bahkan terkadang perbaikan tersebut bisa tertunda dan terlambat.

Perbaikan yang dilakukan karena adanya kerusakan yang dapat terjadi akibat

tidak dilakukannya preventive maintenance maupun telah diterapkannya preventive

maintenance, akan tetapi sampai pada suatu waktu tertentu fasilitas produksi atau

peralatan yang ada tetap rusak. Dalam hal ini, kegiatan corrective maintenance bersifat

perbaikan yaitu menunggu sampai kerusakan terjadi terlebih dahulu, kemudian baru

diperbaiki agar fasilitas produksi maupun peralatan yang ada dapat dipergunakan

kembali dalam proses produksi sehingga operasi dalam proses produksi dapat berjalan

lancar dan kembali normal.

Apabila perusahaan hanya mengambil tindakan untuk melakukan corrective

maintenance saja, maka terdapat faktor ketidakpastian akan lancarnya fasilitas dalam

proses produksi maupun peralatannya sehingga akan menimbulkan efek-efek yang dapat

51

menghambat kegiatan produksi jikalau terjadi kerusakan maupun gangguan yang tiba-

tiba terjadi pada fasilitas produksi yang dipakai perusahaan.

CM juga biasa yang disebut sebagai mean active corrective maintenance time

(MACMT), dimana itu hanya meliputi active time (meliputi dokumentasi) yang

melibatkan designer.

Tindakan corrective maintenance (CM) ini kelihatannya lebih murah biayanya

dibandingkan tindakan preventive maintenance (PM). Tentu saja pernyataan ini benar

selama gangguan kerusakan belum terjadi pada fasilitas maupun peralatan ketika proses

produksi berlangsung tidak melakukan proses produksi.

Namun, saat kerusakan terjadi selama proses produksi berlangsung, maka biaya

perawatan akan mengalami peningkatan akibat terhentinya proses produksi. Selain itu,

biaya-biaya perawatan dan pemeliharaan akan membengkak pada saat terjadinya

kerusakan tersebut. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tindakan CM lebih

memusatkan permasalahan setelah permasalahan itu terjadi, bukan menganalisa masalah

untuk mencegahnya agar tidak terjadi.

Oleh karena tindakan CM itu jauh lebih mahal, maka sedapat mungkin harus

dicegah dengan mengintensifkan kegiatan preventive maintenance. Diperlukan juga

adanya pertimbangan bahwa dalam jangka panjang untuk mesin-mesin yang mahal dan

termasuk dalam ”critical unit” dari proses produksi, PM akan jauh lebih menguntungkan

dibandingkan CM.

52

Menurut pendapat Patrick (2001, p401) Corrective Maintenance dapat dihitung

dengan MTTR (mean time to repair) dimana time to repair ini meliputi beberapa

aktivitas yang biasanya dibagi ke dalam 3 grup, yaitu:

Preparation time

Waktu yang dibutuhkan untuk persiapan seperti mencari orang untuk pekerjaan,

travel, peralatan sudah dipenuhi atau belum dan tes perlengkapan.

Active Maintenance time

Waktu yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan tersebut. Meliputi waktu untuk

mempelajari repair charts sebelum actual repair dimulai dan waktu yang dihabiskan

dalam menverifikasi bahwa kerusakan tersebut sudah diperbaiki. Kemungkinan juga

meliputi waktu untuk post-repair documentation ketika hal tersebut harus

diselesaikan sebelum perlengkapan tersedia. Contohnya Aircraft.

Delay Time (Logistic time)

Waktu yang dibutuhkan untuk menunggu komponen dalam mesin untuk diperbaiki

Perawatan korektif merupakan studi dalam menentukan tindakan yang di

perlukan untuk mengatasi kerusakan-kerusakan atau kemacetan yang terjadi berulang

kali. Tindakan perawatan ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan yang sama.

Prosedur ini ditetapkan pada peralatan atau mesin yang sewaktu waktu dapat terjadi

kerusakan.

53

Pada umumnya usaha untuk mengatasi kerusakan itu dapat di lakukan dengan

cara sebagai berikut:

1. Mencatat data trouble/kerusakan, melakukan kemudian meng-improve peralatan

sehingga trouble/kerusakan yang sama tidak terjadi lagi.

2. Improve peralatan sehingga perawatan menjadi lebih mudah.

3. Merubah proses.

4. Merancang kembali komponen yang gagal.

5. Mengganti dengan komponen yang baru.

6. Meningkatkan prosedur perawatan preventif.

7. Meninjau kembali dan merubah sistem pengoperasian.

Dengan demikian, didapatkan kesimpulan bahwa pemeliharaan korektif

memusatkan permasalahan setelah permasalahan itu terjadi, bukan menganalisa masalah

untuk mencegahnya agar tidak terjadi.

Breakdown maintenance menurut Tampubolon (2004, p251) adalah kegiatan

pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau terjadi kelainan pada

fasilitas dan peralatan sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik. Contohnya mesin dan

peralatan yang digunakan dalam proses konversi, selama masih ada garansi (after sale

service), tidak terlalu menekankan pada pemeliharaan preventif, cukup pada keadaan

apabila mesin dan peralatan sudah mengalami kerusakan sehingga perlu pembongkaran

secara total (breakdown).

Pada dasarnya aktivitas ini tidak tepat untuk disebut aktivitas perawatan. Yang

termasuk dalam katagori ini adalah semua aktivitas yang tak terencana (unscheduled)

yang disebabkan oleh kerusakan (breakdown) peralatan.

54

2.1.3.2 Preventive Maintenance (PM)

Preventive Maintenance6 adalah pemeliharaan yang dilakukan secara terjadwal,

umumnya secara periodik, dimana sejumlah tugas pemeliharaan seperti inspeksi,

perbaikan, penggantian, pembersihan, pelumasan dan penyesuaian dilaksanakan.

Menurut Adam (1992, p583) pengertian preventive maintenance adalah kegiatan

perawatan dan pencegahan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan mesin.

Mesin akan mengalami nilai depresiasi (penurunan) apabila dipakai terus menerus. Oleh

karena itu, dibutuhkannya inspeksi dan servis secara rutin maupun periodik. Contohnya

apakah mesin sudah dilubrikasi atau belum, apakah ada komponen/part yang rusak

sehingga harus digantikan komponen lainnya.

Dengan adanya preventive maintenance, diharapkan semua mesin yang ada akan

terjamin kelancaran proses kerjanya sehingga tidak ada yang terhambat dalam proses

produksinya dan bisa selalu dalam keadaan optimal.

Menurut pendapat Patrick (2001, 401) preventive maintenance adalah kegiatan

pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan-

kerusakan yang tidak terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat

menyebabkan fasilitas produksi mengalami kerusakan pada waktu proses produksi. Jadi,

semua fasilitas produksi yang mendapatkan perawatan (preventive maintenance) akan

terjamin kontinuitas kerjanya dan selalu diusahakan dalam kondisi atau keadaan yang

siap dipergunakan untuk setiap operasi atau proses produksi pada setiap saat. Selain itu,

menurut Patrick (2001, p403) efektivitas dan ekonomi dari preventive maintenance

dapat ditingkatkan dengan mengambil account dari distribusi time to failure (TTF) pada

komponen yang akan dirawat dan failure rate dari sistem yang ada. 6 Ebeling, 1997, p189

55

Kegiatan pemeliharaan atau perawaatan untuk mencegah terjadinya kerusakan

yang tak terduga yang menyebabkan fasilitas produksi mengalami kerusakan pada waktu

digunakan dalam proses produksi. Pemeliharaan preventif sangat penting untuk

mendukung fasilitas produksi yang termasuk dalam golongan “critical unit”. Kategori

komponen kritis (Tampubolon, 2004, p251), yaitu :

1. Kerusakan fasilitas atau peralatan akan membahayakan keselamatan atau kesehatan

para pekerja.

2. Kerusakan fasilitas akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan.

3. Kerusakan fasilitas tersebut akan menyebabkan kemacetan seluruh proses produksi.

4. Modal yang ditanam (investasi) dalam fasilitas tersebut cukup mahal harganya.

Manfaat preventive maintenance (Patton, 1995, p12), yaitu :

1. Memperkecil overhaul ( turun mesin ).

2. Mengurangi kemungkinan reparasi berskala besar.

3. Mengurangi biaya kerusakan / pergantian mesin.

4. Memperkecil kemungkinan produk-produk yang rusak.

5. Meminimalkan persediaan suku cadang.

6. Memperkecil hilangnya gaji – gaji tambahan akibat penurunan mesin ( overhaul ).

7. Menurunkan harga satuan dari produk pabrik.

56

Dalam perusahaan, preventive maintenance dapat dibedakan atas 2 macam

berdasarkan kegiatan/aktivitasnya (Tampubolon, 2004, p251), yaitu:

1. Routine maintenance.

Kegiatan perawatan yang dilakukan secara rutin. Contohnya, yaitu pembersihan

fasilitas atau peralatan, pelumasan (lubrication) atau pengecekan oli, pengecekan isi

bahan bakarnya dan apakah termasuk dalam pemanasan (warming up) dari mesin-

mesin selama beberapa menit sebelum dipakai beroperasi sepanjang hari.

2. Periodic maintenance.

Kegiatan perawatan yang dilakukan secara periodic atau dalam jangka waktu

tertentu. Program ini mencangkup :

♦ Peninjauan pada seluruh catatan, termasuk kartu kartu order inspeksi atau kartu

historical peralatan.

♦ Peninjauan biaya perbaikan.

♦ Peninjauan “ kerugian produksi “ karena adanya pekerjaan perawatan.

♦ Peninjauan untuk jaminan order pekerja perbaikan dan pengaturan kembali

mengenai prioritas kerja yang di utamakan.

♦ Peninjauan terhadap alternatif apa yang didahulukan atau dijadwalkan terlebih

dahulu.

Preventive maintenance merupakan tindakan perawatan pencegahan dalam

rangkaian aktivitas pemeliharaan dengan tujuan :

o Memperpanjang umur produktif asset dengan mendeteksi bahwa sebuah asset

memiliki titik kritis penggunaan (critical wear point) dan mungkin akan mengalami

kerusakan.

57

o Melakukan inspeksi secara efektif dan menjaga supaya kondisi peralatan selalu

dalam keadaan sehat.

o Mengeliminir kerusakan peralatan dan hasil produksi yang cacat serta meningkatkan

ketahanan mesin dan kemampuan proses

o Mengurangi waktu yang terbuang pada kerusakan peralatan dengan membuat

aktivitas pemeliharan peralatan

o Menjaga biaya produksi seminimum mungkin

Predictive Maintenance yaitu teknik perawatan dimana dilakukan inspeksi

terhadap asset peralatan untuk memprediksikan terhadap kerusakan/kegagalan yang

akan terjadi. Beberapa contoh teknik perawatan prediktif : vibration monitoring,

thermography, tribology, process parameters, visual inspection, ultrasonic monitoring,

other non-destructive techniques.

Diagram 2.1 Relasi Konsep Maintenance

Keuntungan dari perawatan yang direncanakan (scheduled maintenance) :

Mengurangi down-time, meningkatkan up-time

Mengurangi breakdown maintenance

Meningkatkan efisiensi peralatan

Memperpanjang umur hidup peralatan (umur produktif)

58

Mengurangi jumlah standby-equipment

Mengurangi persediaan/stock spare parts

Penjadwalan pekerja yang lebih efektif

Distribusi pekerja (labor) yang lebih seimbang

Mengurangi overtime

Standarisasi prosedur operasi, biaya dan waktu untuk menyelesaikan pekerjaan

Meningkatkan produktivitas

Lebih efisien dalam cost perawatan

Meningkatkan kualitas produk, dsb.

Preventive maintenance juga meliputi :

1. Melakukan pencatatan dan pengelolaan data tentang perawatan, kegagalan, dan

penggunaan peralatan (dasar analisis peralatan)

2. Semua jenis kegiatan predictive. Termasuk inspeksi, melakukan pengukuran,

inspeksi part untuk kualitas, analisis pelumas, temperature, getaran, kebisingan,

pencatatan semua data dari kegiatan predictive untuk trend analysis

3. Perbaikan minor (30 menit) dorongan yang besar kearah produktivitas

4. Writing up setiap kondisi yang memerlukan perhatian khusus yang berpotensial

kearah kegagalan

5. Penjadwalan dan pelaksanaan perbaikan yang dinstruksikan

6. Menggunakan frekuensi dan severity kegagalan untuk meningkatkan PM task list

7. Training dan upgrading kemampuan system PM

Sistem preventive maintenance dirancang untuk 2 tujuan :

Mendeteksi lokasi critical “potential failure”

Menganulir “potential failure”

59

2.1.3.3 Pemeliharaan Produktif secara Total (Total Productive Maintenance)

TPM sering didefinisikan sebagai “productive maintenance” yaitu pemeliharaan

produktif yang dilaksanakan oleh semua karyawan melalui kegiatan-kegiatan kelompok

kecil, yang terdiri atas :

Total efektif

Memaksimalkan efektifitas peralatan secara menyeluruh

Total sistem

Membuat sistem dari mulai peralatan di design sampai dengan peralatan tersebut

tidak dipergunakan lagi

Total keterlibatan

Melibatkan semua bagian (minimal : bagian engineering, produksi dan maintenance)

Total partisipasi

Mulai dari operator yang paling rendah sampai ke Top Management

Total usaha

Setiap karyawan berusaha secara sungguh-sungguh untuk mempromosikan

Productive Maintenance (PM)

Sasaran TPM adalah : Zero ABCD (Accident , Breakdown, Crisis, Defect)

60

Secara teoritis, total biaya pemeliharaan dapat digambarkan bahwa biaya

pemeliharaan korektif (breakdown maintenance) akan berbanding terbalik dengan

pemeliharaan preventif (preventive maintenance), seperti diuraikan kurva gambar 2.1.

Pemeliharaaan produktivitas secara total (TPM) dapat dilakukan dengan jalan berikut

(Tampubolon, 2004, p253) :

1. Mendesain mesin atau peralatan yang memiliki reliabilitas tinggi, mudah

dioperasikan dan mudah untuk dipelihara.

2. Analisa biaya investasi untuk mesin atau peralatan dengan pelayanan (service) dari

pemasok dan biaya-biaya pemeliharaanya.

3. Mengembangkan perencanaan pemeliharaan preventif yang dapat dimanfaatkan

secara praktis oleh operator, bagian pemeliharaan, dan teknisi.

4. Melatih pekerja untuk mengoperasikan mesin atau peralatan, termasuk cara

memeliharanya.

Gambar 2.1 Kurva Total Biaya Pemeliharaan

61

Di dalam melaksanakan kegiatan pemeliharaan terdapat 2 masalah utama yang

dihadapi perusahaan (Tampubolon, 2004, p253), yaitu:

a. Persoalan teknis.

Persoalan teknis menyangkut usaha untuk menghilangkan kemungkinan timbulnya

kemacetan karena kondisi fasilitas atau peralatan konversi yang tidak baik. Dalam

kondisi teknis yang perlu diperhatikan, antara lain :

♦ Tindakan-tindakan apa yang diperlukan untuk memelihara atau merawat

peralatan yang ada dan untuk memperbaiki mesin dan peralatan yang rusak.

♦ Alat-alat atau komponen apa yang dibutuhkan serta harus disediakan agar

tindakan-tindakan pada bagian di atas dapat dilakukan.

b. Persoalan ekonomis.

Persoalan ekonomis menyangkut bagaimana usaha yang harus dilakukan supaya

kegiatan pemeliharaan mesin dan peralatan yang dibutuhkan secara teknis dapat

efisien dengan memperhatikan besarnya biaya yang terjadi yang dapat

menguntungkan perusahaan. Persoalan ekonomis perlu dianalisis terhadap

perbandingan di antara masing-masing tindakan alternatif yang diambil. Adapun

biaya yang terdapat dalam kegiatan pemeliharaan, antara lain biaya-biaya

pengecekan, penyetelan (set-up), biaya telah diuraikan seperti gambar 2.1.

62

Perbandingan biaya-biaya itu perlu dilakukan dengan tujuan sebagai berikut :

1. Apakah sebaiknya dilakukan preventive maintenance atau corrective

maintenance, dimana biaya-biaya yang perlu diperhatikan adalah :

a. Jumlah biaya-biaya perbaikan yang perlu akibat kerusakan yang terjadi

karena adanya preventive maintenance, dengan jumlah biaya pemeliharaan

dan perbaikan akibat kerusakan yang terjadi, walaupun sudah diadakan

preventive maintenance dalam jangka waktu tertentu.

b. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang akan dilakukan

terhadap suatu peralatan disertai dengan harganya.

c. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang dibutuhkan oleh

peralatan dengan jumlah kerugian yang dihadapi bila peralatan rusak dalam

operasi konversi.

2. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki di dalam perusahaan atau di

luar perusahaan, dengan membandingkan jumlah biaya-biaya yang akan

dikeluarkan.

3. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki atau diganti. Dalam hal ini

biaya-biaya yang perlu diperbandingkan antara lain :

a. Jumlah biaya perbaikan dengan harga pasar atau nilai dari peralatan tersebut.

b. Jumah biaya perbaikan dengan harga peralatan yang sama di pasar.

63

2.2 Konsep-Konsep Pemeliharaan

2.2.1 Konsep Hubungan Waktu Dalam Maintenance

Diagram 2.2 Maintenance Time Relationship

Keterangan istilah waktu dalam maintenance :

1. Up Time

Waktu (period of time) dimana mesin/peralatan ada dalam kondisi baik sehingga

dapat melakukan fungsi seperti seharusnya (melakukan fungsi dalam kondisi yang

ditetapkan dan dengan maintenance yang ditetapkan pula)

2. Down Time

Waktu (period of time) dimana mesin/peralatan tidak berada dalam kondisi untuk

dapat melakukan fungsinya. Downtime dihitung mulai saat mesin tidak berfungsi

sampai mesin kembali dalam keadaan dapat berfungsi seperti seharusnya, setelah

dilakukan perbaikan.

3. Operating Time

Waktu (period of time) dimana mesin melakukan fungsi seperti seharusnya

OPERATING TIME < UP TIME

64

4. Standby Time

Waktu (period of time) dimana mesin berada dalam kondisi untuk dapat berfungsi

seperti seharusnya, tetapi mesin tidak dioperasikan

Up time = Operating Time + Standby Time

5. Maintenance Time

Waktu dimana kegiatan maintenance dilakukan termasuk delay-delay yang terjadi

selama pelaksanaan kegiatan

6. Active Maintenance Time

Bagian dari maintenance time, dimana kegiatan/pekerjaan maintenance benar-benar

dilakukan.

7. Logistic Time

Waktu dalam downtime, dimana kegiatan maintenance belum dapat dimulai karena

alasan logistik.

8. Administratif Time

Waktu dalam downtime, dimana kegiatan maintenance belum dapat dimulai karena

alasan administrative

9. Corrective Maintenance Time

Waktu dalam active maintenance time, dimana dilakukan kegiatan corrective

maintenance

10. Preventive Maintenance Time

Waktu dalam active maintenance time, dimana dilakukan kegiatan preventive

maintenance.

Active Maintenance Time = CM Time + PM Time

65

2.2.2 Konsep Breakdown (Downtime)

Breakdown dapat didefinisikan sebagai berhentinya mesin pada saat produksi

yang melibatkan engineering dalam perbaikan, biasanya mengganti sparepart yang

rusak, dan lamanya waktu lebih dari 5 menit (berdasarkan definisi OPI-Overall

Performance Index).

Downtime mesin merupakan waktu menganggur atau lama waktu dimana unit

tidak dapat lagi menjalankan fungsinya sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini terjadi

apabila suatu unit mengalami masalah seperti kerusakan mesin yang dapat mengganggu

kinerja mesin secara keseluruhan termasuk kualitas produk yang dihasilkan atau

kecepatan produksinya sehingga membutuhkan waktu tertentu untuk mengembalikan

fungsi unit tersebut pada kondisi semula.

Unsur-unsur dalam downtime:

Maintenance delay

Waktu yang dibutuhkan untuk menunggu ketersediaan sumber daya maintenance

untuk melakukan proses perbaikan. Sumber daya maintenance dapat berupa alat

bantu, teknisi, alat tes, komponen pengganti dan lain-lain.

Supply delay

Waktu yang dibutuhkan untuk personel maintenance untuk memperoleh komponen

yang dibutuhkan dalam proses perbaikan. Terdiri dari lead time administrasi, lead

time produksi, dan waktu transportasi komponen pada lokasi perbaikan.

Access Time

Waktu untuk mendapatkan akses ke komponen yang mengalami kerusakan.

66

Diagnosis Time

Waktu yang dibutuhkan untuk menentukan penyebab kerusakan dan langkah

perbaikan yang harus ditempuh untuk memperbaiki kerusakan.

Repair or replacement unit

Waktu aktual yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses pemulihan setelah

permasalahan dapat diidentifikasikan dan akses ke komponen yang rusak dapat

dicapai.

Verification and alignment

Waktu untuk memastikan bahwa fungsi daripada suatu unit telah kembali pada

kondisi operasi semula.

Grafik 2.1 Hubungan Waktu Breakdown Terhadap Waktu Produksi

....WWaakkttuu

PPrroodduukkssii WWaakkttuu

PPrroodduukkssiiWWaakkttuu

PPrroodduukkssiiWWaakkttuu

PPrroodduukkssii

WWaakkttuu BBrreeaakkddoowwnn

WWaakkttuu BBrreeaakkddoowwnn

WWaakkttuu BBrreeaakkddoowwnn

BBrreeaakkddoowwnn## 11

BBrreeaakkddoowwnn## 22

BBrreeaakkddoowwnn ## 33

OOppeerraassii

BBeerrhheennttii

WWaakkttuu

67

Grafik 2.2 Pola Frekuensi Breakdown Vs Minor Stoppages

Gambar 2.2 Bathtub Curve of Breakdown Phase

Kerusakan yang terjadi pada suatu sistem peralatan, komponen membutuhkan

perawatan yang berbeda-beda bergantung pada masing-masing pola karakteristik

kerusakan yang terjadi. Kurva kerusakan diatas menggambarkan pola kerusakan dari

fase siklus awal (start-up) hingga mencapai siklus breakdownnya dengan pola yang

3300’’’’ 3300’’LLaammaannyyaa bbeerrhheennttii

FFrreekkuueennssii

CCiirrii ppoollaa MMiinnoorr ssttooppppaaggeess

CCiirrii ppoollaa bbrreeaakkddoowwnn

DDaaeerraahh ggaanngggguuaann

68

berbentuk seperti kubah bak mandi (bathtub curve). Kurva ini juga disebut critical wear

curves. Kurva ini merupakan kombinasi antara infant mortality (kerusakan dini) dan

ending mortality curves (kerusakan akhir). Probabilitas kerusakan dimulai dengan fase

kerusakan awal yang biasanya disebabkan oleh faktor proses start-up akibat

penyesuaian, set-up mesin ataupun faktor-faktor yang dapat menyebabkan mesin harus

melalui kondisi ketidaknormalan/down sebelum beroperasi secara optimal, kemudian

fase/level kedua pola laju kerusakan (wear-point) mengalami kondisi konstan dimana λ

(t) = 0, dalam arti sistem peralatan berada dalam kondisi pengoperasian normal, stabil

dalam kondisi umur optimalnya, fase inilah yang diharapkan untuk selalu dapat

terealisasi dalam proses produksi, hingga pada suatu waktu kondisi peralatan/sistem

harus sampai kepada suatu titik kondisi ”wear-out” akibat menurunnya tingkat

kehandalan mesin (fase critical wear point) sehingga kurva laju kerusakan kembali

mengalami peningkatan. Kurva pola kerusakan inilah yang paling umum digunakan

untuk menggambarkan pola/ fase kerusakan didalam berbagai konteks maintenance.

Breakdown pada mesin dan peralatan produksi biasanya disebabkan oleh faktor-

faktor sebagai berikut :

• Debu, kotoran, bahan dasar

• Gesekan, umur mesin, kelonggaran, kebocoran

• Karat, perubahan bentuk, cacat, retak

• Suhu, getaran, dan factor-faktor kimiawi lainnnya

• Kelemahan rancangan

• Kurang perawatan pencegahan

• Pengatasan sementara sebelumnya tidak sempurna

69

• Kesalahan operasional

• Kualitas sparepart yang rendah

• dan faktor-faktor penyebab kerusakan yang lainnya

Dalam hal ini, penghilangan konsep lama penanganan breakdown mutlak

dilakukan, yaitu “ini adalah hal yang biasa, terjadi breakdown pada mesin!”. Ini tidak

sesuai dengan visi dan misi utama pilar maintenance sebagai bagian dari Total

Productive Maintenance (TPM), yaitu Breakdown Reduction to achieve “Zero Losses”.

Dalam hal ini kita harus meneliti fakta penting yang terjadi selama ini di lapangan. yaitu

bahwa sebagian besar dari breakdown yang terjadi adalah pengulangan dan disebabkan

oleh hal-hal yang sederhana.

Langkah-langkah pengurangan breakdown sebagai fungsi utama dari breakdown

maintenance :

Gambar 2.3 Langkah-langkah Pengurangan Breakdown

LLaannggkkaahh 44 MMeennyyoorroott PPeennyyeebbaabb

BBrreeaakkddoowwnn SSeewwaakkttuu--wwaakkttuu

LLaannggkkaahh 33 MMeenngghhiillaannggkkaann

BBrreeaakkddoowwnn BBeerruullaanngg

LLaannggkkaahh 22 PPeerrbbaaiikkaann kkee KKoonnddiissii

AAwwaall ddaann SSttaannddaarrtt

LLaannggkkaahh 11 IIddeennttiiffiikkaassii JJeenniiss--jjeenniiss

BBrreeaakkddoowwnn

MMeenneettaappkkaann RReennccaannaa PPeerraawwaattaann yyaanngg TTeerrbbaaiikk LLaannggkkaahh 55

70

Metodologi Pengurangan Breakdown dalam konsep Breakdown Maintenance :

Gambar 2.4 Hubungan Jumlah Breakdown terhadap Waktu dalam

Konsep Breakdown Reduction

2.2.3 Konsep Reliability (Kehandalan)

Yang dimaksud dengan keandalan adalah :

1. Peluang sebuah komponen atau sistem akan dapat beroperasi sesuai fungsi yang

diinginkan untuk suatu periode waktu tertentu ketika digunakan dibawah kondisi

operasi yang telah ditetapkan. (Ebeling, 1997, p5)

2. Peluang dari sebuah unit yang dapat bekerja secara Normal ketika digunakan untuk

kondisi tertentu setidaknya bekerja dalam suatu kondisi yang telah ditetapkan.

(Dhillon and Reiche, 1995, p25)

## JJuummllaahh BBrreeaakkddoowwnn

MMeenniiaaddaakkaann BBrreeaakkddoowwnn bbeerruullaanngg

((LLaannggkkaahh 11// 22// 33))

MMeenngghhiillaannggkkaann ppeennyyeebbaabb kkeerruussaakkaann

((LLaannggkkaahh 44// 55 ))

UUssaahhaa ppeennccaappaaiiaann ZZeerroo bbrreeaakkddoowwnn

((PPeewwnnggeemmbbaannggaann))

WWaakkttuu

MMeenngguurraannggii PPeennyyiimmppaannggaann

MMeettooddee PPeerraawwaattaann

OOppttiimmiiss

MMeenniiaaddaakkaann BBrreeaakkddoowwnn MMeennddaaddaakk

71

Terdapat 4 elemen yang signifikan dengan konsep reliability, diantaranya yaitu:

1. Probability (peluang);

Setiap item memiliki umur atau waktu yang berbeda antara satu dengan yang lainnya

sehingga terdapat sekelompok item yang memiliki rata-rata hidup tertentu. Jadi,

untuk mengidentifikasi distribusi frekuensi dari suatu item dapat dilakukan dengan

cara melakukan estimasi waktu hidup dari item tersebut agar diketahui umur

pemakaiannya sudah berapa lama.

2. Performance (kinerja);

Kehandalan merupakan suatu karakteristik performansi sistem dimana suatu sistem

yang andal harus dapat menunjukkan performansi yang memuaskan jika

dioperasikan.

3. Time (Waktu);

Reliability / kehandalan suatu sistem dinyatakan dalam suatu periode waktu karena

waktu merupakan parameter yang penting untuk melakukan penilaian kemungkinan

suksesnya suatu sistem. Peluang suatu item untuk digunakan selama setahun akan

berbeda dengan peluang item untuk digunakan dalam sepuluh tahun. Biasanya faktor

waktu berkaitan dengan kondisi tertentu, seperti jangka waktu mesin selesai

diperbaiki sampai mesin rusak kembali (mean time to failue) dan jangka waktu

mesin mulai rusak sampai mesin tersebut diperbaiki (mean time to repair).

4. Condition (Kondisi);

Perlakuan yang diterima oleh suatu sistem dalam menjalankan fungsinya dalam arti

bahwa dua buah sistem dengan tingkat mutu yang sama dapat memberikan tingkat

kehandalan yang berbeda dalam kondisi operasionalnya. Misalnya kondisi

temperatur, keadaan atmosfer dan tingkat kebisingan di mana sistem dioperasikan.

72

2.2.4 Konsep Availability (Ketersediaan)

Availability adalah probabilitas komponen atau sistem dapat beroperasi sesuai

dengan fungsinya pada kondisi operasi normalnya apabila tindakan perawatan

pencegahan dan pemeriksaan dilakukan. Availability total meliputi penggantian

pencegahan dan pemeriksaan dalam arti availability merupakan proporsi waktu teoritis

yang tersedia untuk komponen dalam system dapat beroperasi dengan baik.

2.2.5 Konsep Maintainability (Keterawatan)

Menurut Ebeling (1997, p6) definisi maintainability adalah probabilitas bahwa

suatu komponen yang rusak akan diperbaiki dalam jangka waktu (T), dimana

pemeliharaan (maintainability) dilakukan sesuai dengan ketentuan yang ada.

Menurut pendapat Patrick (2001, p401) kebanyakan sistem engineered itu

dipelihara (dimaintain), sistem akan diperbaiki kalau terjadi kerusakan dan pemeliharaan

akan dibentuk pada sistem tersebut untuk menjaga pengoperasian yang ada dalam sistem

pemeliharaan ini (system maintainability).

Menurut pendapat Patrick (2001, p402) maintainability mempengaruhi tingkat

availability secara langsung. Waktunya diambil untuk memperbaiki kerusakan dan

menyelesaikan preventive maintenance secara rutin untuk mengambil sistem dari

available state yang ada. Jadi terdapat hubungan yang erat antara reliability dengan

maintainability, dimana yang satu mempengaruhi yang lainnya dan kedua-duanya

mempengaruhi availability dan cost yang ada.

Berdasarkan pendapat dari Patrick (2001, p402) sistem dari maintainability itu

cukup diatur dengan design dimana design tersebut menentukan features seperti

73

aksesbilitas, kemudahan dalam tes, diagnosis kerusakan juga kebutuhan untuk kalibrasi,

lubrikasi dan tindakan preventive maintenance lainnya.

Langkah-langkah pengambilan tindakan Maintenance (Arman, p366), yaitu :

1. What : berarti menentukan jenis komponen yang perlu diberlakukan pemeliharaan

rutin. Tipe komponen digolongkan dalam jenis :

Komponen Kritis : komponen yang frekuensi kerusakannya sangat sering

Komponen Mayor : komponen yang frekuensi kerusakannya cukup tinggi.

Komponen Minor : komponen yang frekuensi kerusakannya jarang.

2. How : berarti menentukan bagaimana cara/tindakan pemeliharaan yang diambil :

Inspeksi rutin.

Preventive Maintenance.

Corrective Maintenance.

3. Who : berarti menentukan siapa yang akan bertanggung jawab atas kerusakan dan

yang bertanggung jawab untuk mereparasinya.

4. Where : berarti menentukan tempat yang akan digunakan untuk mereparasinya.

5. Why : berarti apa penyebab kerusakan?

6. When : berarti kapan perawatan dilakukan?

74

2.3 Fungsi Distribusi Kerusakan (Failure Distribution)

Distribusi kerusakan merupakan ekspresi matematis usia dan pola kerusakan

mesin atau peralatan. Karakteristik kerusakan setiap peralatan/mesin akan

mempengaruhi kedekatan yang digunakan dalam menguji kesesuaian dan menghitung

parameter fungsi distribusi kerusakan.

Pada umumnya, karakteristik dari kerusakan setiap mesin tidaklah sama terutama

jika dioperasikan dalam kondisi lingkungan yang berbeda. Suatu peralatan maupun

mesin yang memiliki karakteristik dan dioperasikan dalam kondisi yang sama juga

mungkin akan memberikan nilai selang waktu antar kerusakan yang berlainan.

Suatu kondisi yang berhubungan dengan kebijakan perawatan seperti kebijakan

perawatan pencegahan (preventive) memerlukan informasi tentang selang waktu suatu

mesin akan mengalami kerusakan lagi. Biasanya saat terjadi perubahan kondisi mesin

dari kondisi bagus menjadi rusak lagi, tidak dapat diketahui dengan pasti. Akan tetapi,

dapat diketahui probabilitas terjadinya perubahan tersebut.

75

2.4 Fungsi Distribusi Kumulatif

Fungsi distribusi kumulatif merupakan fungsi yang menggambarkan probabilitas

terjadinya kerusakan sebelum waktu t. Probabilitas suatu sistem atau peralatan

mengalami kegagalan dalam beroperasi sebelum waktu t, yang merupakan fungsi dari

waktu yang secara matematis dapat dinyatakan sebagai:

F(t) = ∫t

dttf0

)( untuk t 0≥

Keterangan

F (t) : fungsi distribusi kumulatif

f (t) : fungsi kepadatan peluang

Jika t ∞ maka F (t) = 1

2.5 Fungsi Kehandalan (Reliability)

Berdasarkan pendapat dari Ebeling (1997, p23) kehandalan merupakan

probabilitas sistem atau komponen akan berfungsi hingga waktu tertentu (t). Pengertian

fungsi kehandalan adalah probabilitas suatu sistem atau komponen akan beroperasi

dengan baik tanpa mengalami kerusakan pada suatu periode waktu t dalam kondisi

operasional yang telah ditetapkan. Probabilitas kerusakan dari suatu fungsi waktu dapat

dinyatakan sebagai berikut:

F (t) = P (T ≤ t), dimana:

T = variabel acak kontinu yang menyatakan saat terjadinya kegagalan

F (t) = probabilitas bahwa kerusakan terjadi sebelum waktu T = t (fungsi

distribusi)

Kehandalan dapat diuraikan sebagai berikut:

76

R (t) = P (T t≥ ), dimana:

R(t) merupakan distribusi kehandalan, probabilitas bahwa kegagalan tidak akan

terjadi sebelum t, atau probabilitas bahwa waktu kerusakan lebih besar atau sama dengan

t.

2.6 Laju Kerusakan (Failure Rate)

Laju kerusakan (failure rate) dari suatu peralatan atau mesin pada waktu t adalah

probabilitas dimana peralatan mengalami kegagalan atau kerusakan dalam suatu interval

waktu berikutnya yang diberikan dan diketahui kondisinya baik pada awal interval,

sehingga dianggap sebagai suatu probabilitas kondisional. Notasinya adalah )(tλ atau

R (t).

2.6.1 Fungsi Laju Kerusakan

Fungsi laju kerusakan diartikan sebagai limit dari laju kerusakan dengan tΔ 0,

dengan demikian fungsi laju kerusakan sesaat dan fungsi laju kerusakan dapat diartikan

sebagai berikut:

)(tλ = [ ])(

1)()(lim0 tRt

tRttRt

⋅Δ

−Δ+−+Δ

)(tλ = )(

1)(tRdt

tdR⋅

−

)(tλ = )()(

tRtf untuk t 0≥

Keterangan

)(tλ : fungsi laju kerusakan

f (t) : fungsi kepadatan peluang

R (t) : fungsi kehandalan

77

f (t)

ta tx ty tz

Gambar 2.5 Fungsi Kepadatan Peluang

Sumber : Patrick, D.T. O’Connor 2001. Practical Reliability Engineering. Fourth edition. John Wiley & Sons, LTD.

2.6.2 Pola Dasar Laju Kerusakan

Pola dasar dari fungsi laju kerusakan )(tλ akan berubah sepanjang waktu dari

produk tersebut mengalami usaha. Kurva laju kerusakan atau bathtub curve merupakan

suatu kurva yang menunjukkan pola laju kerusakan sesaat yang umum bagi suatu

produk. Pada umumnya laju kerusakan suatu sistem selalu berubah sesuai dengan

bertambahnya waktu. Dari hasil percobaan, dapat diketahui bahwa laju kerusakan suatu

produk akan mengikuti suatu pola dasar sebagai berikut:

78

Wear-outFailure

Burn in Usefull life Wear out

Failu

re ra

te

Time

Random FailureEarlyFailure

Running Period Operation Period Winding Up Period

Gambar 2.6 Kurva Laju Kerusakan

Menurut Patrick (2001, p11) setiap periode waktu mempunyai karakteristik

tertentu yang ditentukan oleh laju kerusakannya, yaitu:

a. Kerusakan awal (early failure)

Periode ini disebut juga running period (wear in period) yang ditandai dengan

penurunan laju kerusakan. Laju kerusakan yang terjadi pada tahap/fase ini disebut

juga kerusakan awal. Bisa disebabkan oleh desain yang tidak tepat, kesalahan

pemakaian, kesalahan pengepakan, pengendalian kualitas yang tidak memenuhi

syarat, performansi material dan tenaga kerja di bawah standar, dan sebagainya.

Apabila kerusakan ini terjadi dan diganti dengan produk atau komponen baru maka

akan terjadi peningkatan reliability.

b. Pengoperasian Normal (useful life region/chance failure)

Periode ini ditandai dengan laju kerusakan yang tetap/konstan. Kerusakan yang

terjadi pada fasa/tahap ini disebabkan oleh kesalahan manusia atau adanya

penambahan beban secara tiba-tiba.

79

c. Periode wear out (wear out failure)

Periode ini ditandai dengan peningkatan yang tajam pada laju kerusakan karena

memburuknya kondisi peralatan/mesin yang ada. Sebaiknya dilakukan perawatan

pencegahan apabila suatu alat telah memasuki fasa ini agar dapat mengurangi

terjadinya kerusakan yang lebih fatal. Penyebabnya adalah peralatan atau mesin yang

digunakan sudah melebihi umur produk, terjadinya keausan karena pemakaian dan

korosi (ditandai dengan berkarat), dan perawatan yang tidak memadai.

Berdasarkan gambar 2.6 di atas, periode kerusakan awal (early failure) dapat

didekati dengan distribusi Weibull, sedangkan periode pengoperasian Normal (chance

failure) dapat dipenuhi dengan distribusi Weibull dan distribusi Eksponential. Dan yang

terakhir periode wear out failure dapat didekati dengan distribusi Weibull dan distribusi

Lognormal .

Perhitungan laju kerusakan berdasarkan distribusi menunjukkan tindakan

alternative pada komponen pada mesin. Apabila identifikasi distribusi menunjukkan

bahwa waktu kerusakan memiliki laju kerusakan yang konstan atau menurun

(berdistribusi Weibul atau Eksponential dengan 1≤β , maka kegiatan preventive

maintenance tidak akan efektif untuk dilaksanakan karena tidak akan meningkatkan

kehandalan mesin sehingga usulan tindakan perawatan pencegahan yang dilakukan

hanya berupa pemeriksaan saja. Sedangkan bila interval kerusakan memiliki laju

kerusakan meningkat (berdistribusi Normal, Lognormal dan Weibull dengan 1>β ),

maka tindakan preventive maintenance yang diusulkan bisa berupa pemeriksaan saja

maupun penggantian komponen pada preventive maintenance.

80

2.7 Distribusi Kerusakan

Pendekatan yang digunakan untuk mencari kecocokan antara distribusi

keandalan dengan data kerusakan; terbagi 2 cara, yaitu:

1. Menurunkan distribusi kehandalan secara empiris langsung dari data kerusakan.

Dengan kata lain, kita menentukan model matematis untuk kehandalan, laju

kerusakan, dan rata-rata waktu kerusakan secara langsung berdasarkan pada data

kerusakan. Cara ini disebut juga dengan non-parametric method. Hal ini dikarenakan

metode ini tidak membutuhkan spesifikasi dari distribusi secara teoritis tertentu dan

selain itu juga tidak membutuhkan penaksiran dari parameter untuk distribusi.

2. Mengidentifikasi sebuah distribusi kehandalan secara teoritis, menaksir parameter,

dan kemudian melakukan uji kesesuaian distribusi. Metode ini akan menggunakan

distribusi teoritis dengan tingkat kecocokan tertinggi dan data kerusakan sebagai

model distribusi reliabilitas yang digunakan untuk menghitung kehandalan, laju

kerusakan, dan rata-rata waktu kerusakan.

Berdasarkan kenyataan bahwa hampir semua data kerusakan umum memiliki

kecocokan yang tinggi terhadap suatu distribusi tertentu, maka cara kedua umumnya

lebih disukai daripada cara pertama. Cara kedua juga memiliki beberapa keunggulan

(Ebeling,1997,p358), yaitu:

1. Model empiris tidak menyediakan informasi di luar range dari data sampel,

sedangkan dalam model distribusi teoritis, ekstrapolasi melebihi range data sampel

adalah mungkin untuk dilakukan.

2. Yang ingin diprediksi adalah data kerusakan secara keseluruhan, bukan hanya

terbatas pada sampel saja karena sampel hanya merupakan sebagian kecil dari

81

populasi yang diambil secara acak, sehingga model kerusakan tidak cukup, bila

hanya dibentuk berdasarkan data sampel saja.

3. Distribusi teoritis dapat juga digunakan untuk menggambarkan berbagai macam laju

kerusakan.

4. Ukuran sampel yang kecil menyediakan informasi yang sedikit mengenai proses

kegagalan. Akan tetapi, jika sampel konsisten terhadap distribusi teoritis, maka hasil

prediksi yang lebih kuat dapat diperoleh.

5. Distribusi teoritis lebih mudah untuk digunakan dalam menganalisa proses

kegagalan yang kompleks.

Terdapat 4 macam distribusi yang digunakan agar dapat mengetahui pola data

yang terbentuk, distribusi tersebut antara lain : distribusi Weibull, Exponential, Normal

dan Lognormal .

Distribusi kerusakan merupakan ekspresi matematis usia dan pola kerusakan

mesin atau peralatan. Karakteristik kerusakan setiap peralatan/mesin akan

mempengaruhi kedekatan yang digunakan dalam menguji kesesuaian dan menghitung

parameter fungsi distribusi kerusakan. Pada umumnya, karakteristik dari kerusakan

setiap mesin tidaklah sama terutama jika dioperasikan dalam kondisi lingkungan yang

berbeda. Suatu peralatan maupun mesin yang memiliki karakteristik dan dioperasikan

dalam kondisi yang sama juga mungkin akan memberikan nilai selang waktu antar

kerusakan yang berlainan. Suatu kondisi yang berhubungan dengan kebijakan perawatan

seperti kebijakan perawatan pencegahan (preventive) memerlukan informasi tentang

selang waktu suatu mesin akan mengalami kerusakan lagi. Biasanya saat terjadi

perubahan kondisi mesin dari kondisi bagus menjadi rusak lagi, tidak dapat diketahui

dengan pasti. Akan tetapi, dapat diketahui probabilitas terjadinya perubahan tersebut.

82

2.7.1 Distribusi Weibull

Distribusi Weibull merupakan distribusi yang paling banyak digunakan untuk

waktu kerusakan karena distribusi ini baik digunakan untuk laju kerusakan yang

meningkat maupun laju kerusakan yang menurun.

Terdapat dua parameter yang digunakan dalam distribusi ini yaitu θ yang disebut

dengan parameter skala (scale parameter) dan β yang disebut dengan parameter bentuk

(shape parameter).

Fungsi reliability yang terdapat dalam distribusi Weibull yaitu (Ebeling, 1997,

p59) :

Reliability function : β

θ)(

)(t

etR =

Dimana θ > 0, β > 0, dan t > 0

Dalam distribusi Weibull yang menentukan tingkat kerusakan dari pola data yang

terbentuk adalah parameter β. Nilai-nilai β yang menunjukkan laju kerusakan terdapat

dalam tabel berikut (Ebeling, hal 63) :

Tabel 2.1 Nilai Parameter Bentuk (β) Distribusi Weibull

Nilai Laju Kerusakan 0 < β <1 Laju kerusakan menurun (decreasing failure rate) DFR β = 1 Laju kerusakan konstan (constant failure rate) CFR

Distribusi Exponential 1 < β < 2 Laju kerusakan meningkat (increasing failure rate) IFR

Kurva berbentuk konkaf β = 2 Laju kerusakan linier (linier failure rate) LFR

Distribusi Rayleigh β > 2 Laju kerusakan meningkat (increasing failure rate) IFR

Kurva berbentuk konveks 3 ≤ β ≤ 4 Laju kerusakan meningkat (increasing failure rate) IFR

Kurva berbentuk simetris Distribusi Normal

Jika parameter β mempengaruhi laju kerusakan maka parameter θ mempengaruhi

nilai tengah dari pola data.

83

2.7.2 Distibusi Exponential

Distribusi Exponential digunakan untuk menghitung keandalan dari distribusi

kerusakan yang memiliki laju kerusakan konstan. Distribusi ini mempunyai laju

kerusakan yang tetap terhadap waktu, dengan kata lain probabilitas terjadinya kerusakan

tidak tergantung pada umur alat. Distribusi ini merupakan distribusi yang paling mudah

untuk dianalisa.

Parameter yang digunakan dalam distribusi Exponential adalah λ, yang

menunjukkan rata – rata kedatangan kerusakan yang terjadi.

Fungsi reliability yang terdapat dalam distribusi eksponential yaitu (Ebeling,

1997, p41) :

Reliability function : tetR λ−=)(

Dimana t > 0, λ > 0

2.7.3 Distribusi Normal

Distribusi Normal cocok untuk digunakan dalam memodelkan fenomena keausan

(kelelahan) atau kondisi wear out dari suatu item. Sebenarnya distribusi ini bukanlah

distribusi reliabilitas murni karena variable acaknya memiliki range antara minus tak

hingga sampai plus tak hingga. Akan tetapi, karena hampir untuk semua nilai μ dan σ,

peluang untuk variable acak yang memiliki nilai negative dapat diabaikan, maka

distribusi Normal dapat digunakan sebagai pendekatan yang baik untuk proses

kegagalan.

84

Parameter yang digunakan adalah μ (nilai tengah) dan σ (standar deviasi).

Karena hubungannya dengan distribusi Lognormal , distribusi ini dapat juga digunakan

untuk menganalisa probabilitas Lognormal .

Fungsi reliability yang terdapat dalam distribusi Normal yaitu (Ebeling, 1997,

p69) :

Reliability function : ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

Φ=σμttR )(

Dimana μ > 0, σ > 0 dan t > 0

2.7.4 Distribusi Lognormal

Distribusi Lognormal menggunakan dua parameter yaitu s yang merupakan

parameter bentuk (shape parameter) dan tmed sebagai parameter lokasi (location

parameter) yang merupakan nilai tengah dari suatu distribusi kerusakan.

Distribusi ini dapat memiliki berbagai macam bentuk, sehingga sering dijumpai

bahwa data yang sesuai dengan distribusi Weibull juga sesuai dengan distribusi

Lognormal .

Fungsi reliability yang terdapat pada distribusi Lognormal yaitu (Ebeling, 1997,

p73) :

Reliability function : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛Φ−=

medtt

stR ln11)(

Dimana s > 0, tmed > 0 dan t > 0

85

2.8 Identifikasi Kerusakan Distribusi

Pengidentifikasian distribusi dapat dilakukan dalam 2 tahap, yaitu yaitu Index of

Fit (r) dan Goodness of Fit Test.

2.8.1 Index of Fit (r)

Dengan metode Least Square Curve Fitting, dicari nilai index of fit (r) atau

korelasi antara t; (atau ln t;) sebagai x dengan y yang merupakan fungsi dari distribusi

teoritis terhadap x. Kemudian distribusi yang terpilih adalah distribusi yang nilai index

of fit (r) terbesar distribusi dengan nilai r yang terbesar akan dipilih untuk diuji dengan

menggunakan Goodness of Fit Test.

Rumus umum yang terdapat dalam metode Least Square Curve Fitting adalah:

4.03.0)(

+−

=nitF i

Dimana : i = data waktu ke-t

n = jumlah data kerusakan

Index of Fit (r) =

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑∑

= == =

= ==

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

yynxxn

yxyxn

1

2

1

2

1

2

1

2

1 11

Dimana : n = jumlah kerusakan yang terjadi

86

Gradien :

♦ untuk Distribusi Weibull, Normal, Lognormal

∑ ∑

∑ ∑∑

= =

= ==

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

xxn

yxyxnb

1

2

1

2

1 11

♦ untuk Distribusi Exponential

∑

∑

=

== n

ii

n

iii

x

yxb

1

2

1

Intersep : xbya −=

Dalam menentukan distribusi yang hendak digunakan untuk menghitung MTTF,

MTTR dan Reliability, proses yang harus dilakukan adalah mencari nilai r untuk

masing-masing distribusi sehingga didapatkan nilai r terbesar yang kemudian akan diuji

lagi menurut hipotesa distribusinya (Ebeling, 1997, p367).

87

Di bawah ini adalah rumus-rumus mencari nilai r ,yaitu:

1. Distribusi Weibull

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑∑

= == =

= ==

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

weibull

yynxxn

yxyxnr

1

2

1

2

1

2

1

2

1 11

Keterangan:

)ln( ii tx =

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=)(1

1lnlni

i tFy

ti adalah data ke-i

Parameter : β = b dan θ = ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

ba

e

2. Distribusi Exponential

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑∑

= == =

= ==

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

aleksponenti

yynxxn

yxyxnr

1

2

1

2

1

2

1

2

1 11

Keterangan:

ii tx =

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=)(1

1lnlni

i tFy

ti adalah data ke-i

Parameter : λ = b

88

3. Distribusi Normal

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑∑

= == =

= ==

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

normal

zznxxn

zxzxnr

1

2

1

2

1

2

1

2

1 11

Keterangan:

ii tx =

zi = Φ-1[F(ti)] diperoleh dari tabel Φ(z) di lampiran

ti adalah data ke-i

Parameter : σ = b1 dan μ = ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−

ba

4. Distribusi Lognormal

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=

∑ ∑∑ ∑

∑ ∑∑

= == =

= ==

n

i

n

iii

n

i

n

iii

n

i

n

ii

n

iiii

normal

zznxxn

zxzxnr

1

2

1

2

1

2

1

2

1 11log

Keterangan:

)ln( ii tx =

zi = Φ-1[F(ti)] diperoleh dari tabel Φ(z) di lampiran

ti adalah data ke-i

Parameter : s = b1 dan tmed = e-sa

89

2.8.2 Uji Kebaikan Suai (Goodness of Fit)

Tahap selanjutnya setelah dilakukan perhitungan index of fit adalah pengujian

goodness of fit untuk nilai index of fit yang terbesar. Dilakukan dengan membandingkan

antara hipotesis nol (Ho) dan hipotesis alternatif (H1). Ho menyatakan bahwa waktu

kerusakan berasal dari distribusi tertentu dan H1 menyatakan bahwa waktu kerusakan tidak

berasal dari distribusi tertentu.

Pengujian ini merupakan perhitungan statistik yang didasarkan pada sampel waktu

kerusakan. Statistik ini kemudian dibandingkan dengan nilai kritik yang diperoleh dari

tabel. Secara umum, apabila pengujian statistik ini berada di luar nilai kritik, maka Ho

diterima. Sebaliknya, maka H1 yang diterima. Ada 2 jenis goodness-of-fit test, yaitu:

1. Uji Umum (general tests)

Digunakan untuk menguji beberapa distribusi.

Terdiri dari: uji Chi-Square.

2. Uji Khusus (spesific tests)

Digunakan hanya untuk menguji 1 jenis distribusi. Nilai kritis tergantung dari

Derajat Kepercayaan (α ) pengujian sampel yang ada.

Terdiri dari:

a. Mann's Test untuk Distribusi Weibull,

b. Bartlett's Test untuk Distribusi Exponential,

c. Kolmogorov-Smirnov Test untuk Distribusi Normal dan Lognormal .

Ketika suatu distribusi data waktu kerusakan telah diasumsikan sebelumnya,

dimana asumsi tersebut bisa ditentukan melalui bentuk umum atau bentuk dari plot data

dalam suatu grafik (bisa dalam bentuk versi minitab). Validitas dari asumsi distribusi

90

dapat diketahui melalui suatu pengujian. Hasil pengujian tersebut mempunyai dua

kemungkinan, yaitu asumsi bahwa distribusi bisa diterima atau ditolak.

2.8.2.1 Mann’s Test untuk Pengujian Distribusi Weibull

Menurut Ebeling, (1997, p400-401) hipotesa untuk melakukan uji ini adalah:

H0 : Data kerusakan berdistribusi Weibull

H1 : Data kerusakan tidak berdistribusi Weibull

Uji statistiknya adalah :

( )

( )∑

∑

=

+

−

+=

+

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −

=1

1

12

1

11

11

lnln

lnln

k

i i

ii

r

ki i

ii

Mtt

k

Mtt

kM

Mi = Zi+1 - Zi

Zi = ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+−

−−25.05.01lnln

ni

Keterangan:

ti = data waktu kerusakan yang ke-i

Xi = ln(ti)

r,n = banyaknya data

Mi = nilai pendekatan Mann untuk data ke-i

Mα,k1,k2 = nilai Mtabel untuk distribusi Weibull lihat distribusi F

v1=k1 v2=k2

k1 = 2r k2 =

21−r bil. bulat terbesar yang lebih kecil dari (r/2)

Jika, nilai Mhitung < Mtabel (α,k1,k2) maka H0 diterima.

91

2.8.2.2 Bartlett’s Test untuk Pengujian Distribusi Exponential

Menurut Ebeling, (1997, p399) Hipotesa untuk melakukan uji ini adalah :

H0 : Data kerusakan berdistribusi Eksponential

H1 : Data kerusakan tidak berdistribusi Eksponential

Uji statistiknya adalah :

rr

tR

tR

rB

r

ii

r

ii

6)1(1

ln11ln211

++

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=∑∑==

Keterangan:

ti = data waktu kerusakan ke-i

r = jumlah kerusakan

B = nilai uji statistik untuk uji Bartlett’s Test

Jika 2

1,2

2

1,2

1−−

− <<rr

XBX αα H0 diterima

92

2.8.2.3 Kolmogorov-Smirnov untuk Pengujian Distribusi Normal maupun

Lognormal

Menurut Ebeling, (1997, p402-404) Hipotesa untuk melakukan uji ini adalah :

H0 : Data kerusakan berdistribusi Normal atau Lognormal

H1 : Data kerusakan tidak berdistribusi Normal dan Lognormal

Uji statistiknya adalah : Dn = max{D1,D2}

Dimana,

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −Φ=

≤≤ ni

stt

D i

ni

1max11

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −Φ−=

≤≤ stt

niD i

ni12 max

∑=

=n

i

i

nt

t1

ln dan

1

)(ln1

2

2

−

−=∑=

n

tts

n

ii

Keterangan:

ti = data waktu kerusakan ke-i

t = rata-rata data waktu kerusakan

s = standar deviasi

n = banyaknya data kerusakan

Jika, Dn < Dkritis terima H0.

Nilai Dkritis diperoleh dari table critical value for Kolmogorov-Smirnov test for

Normality lihat lampiran

93

2.9 Nilai Tengah dari Distribusi Kerusakan (Mean Time To Failure)

Mean time to failure merupakan rata–rata selang waktu kerusakan dari suatu

distribusi kerusakan dimana rata-rata waktu ini merupakan waktu ekspektasi terjadinya

kerusakan dari unit-unit identik yang beroperasi pada kondisi Normal. MTTF sering

digunakan untuk menyatakan angka ekspektasi E(t) dan dapat dinyatakan dengan:

E(t) = ∫∞

0

)(. dttft

Dan integral dari t.f(t) dt dapat dinyatakan dengan:

( )⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

×+⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −−=∫ σ

μμσμ

σσ tNtdtttf

tp

2

2

0 2exp

2)(

Perhitungan nilai MTTF untuk masing–masing distribusi, yaitu:

a. Distribusi Weibull (Ebeling, 1997, p59)

MTTF = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Γβ

θ 11.

Nilai ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Γβ11 didapat dari

=Γ )(x tabel fungsi Gamma (lihat di lampiran)

b. Distribusi Eksponential

MTTF = λ1

c. Distribusi Normal

MTTF = μ

d. Distribusi Lognormal

MTTF = 2

2

.s

med et

94

2.10 Nilai Tengah dari Distribusi Perbaikan (Mean Time To Repair)

Dalam menghitung rata-rata atau penentuan nilai tengah dari fungsi probabilitas

untuk waktu perbaikan, sangatlah perlu diperhatikan distribusi data perbaikannya.

Penentuan untuk pengujian ini dilakukan dengan cara yang sama dengan yang sudah

dijelaskan sebelumnya. Menurut Ebeling (1997, p192), MTTR diperoleh dengan rumus:

MTTR = ( )∫∫∞∞

−=00

)(1)( dttHdttth dimana,

h(t) = fungsi kepadatan peluang untuk data waktu perbaikan (TTR)

H(t) = fungsi distribusi kumulatif untuk data waktu perbaikan (TTR)

Perhitungan nilai MTTR untuk masing–masing distribusi, yaitu:

a. Distribusi Weibull

MTTR = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Γβ

θ 11.

Nilai ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Γβ11 didapat dari

=Γ )(x tabel fungsi Gamma (lihat di lampiran)

b. Distribusi Eksponential

MTTR = λ1

c. Distribusi Normal dan Lognormal

MTTR = 2

2

.s

med et

95

2.11 Model Penentuan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Optimal

Model penentuan penggantian pencegahan berdasarkan kriteria minimasi

downtime digunakan dengan menentukan waktu terbaik dilakukannya penggantian

sehingga total downtime per unit waktu dapat terminimasi. Penggantian dilakukan untuk

menghindari terhentinya mesin akibat kerusakan komponen. Model ini digunakan untuk

mengetahui interval waktu penggantian pencegahan yang optimal sehingga meminimasi

total downtime.

Ada 2 jenis model perawatan untuk penggantian yaitu sebagai berikut :

1. Block Replacement

Jika pada selang waktu tp tidak terdapat kerusakan, maka tindakan penggantian

dilakukan pada suatu interval tp yang tetap. Jika sistem rusak sebelum jangka

waktu tp, maka dilakukan penggantian kerusakan dan penggantian selanjutnya

akan tetap dilakukan pada saat tp dengan mengabaikan penggantian perbaikan

sebelumnya.

2. Age Replacement

Dalam metode ini tindakan penggantian dilakukan pada saat pengoperasiannya

sudah mencapai umur yang ditetapkan yaitu sebesar tp. Jika pada selang waktu tp

tidak terdapat kerusakan, maka dilakukan penggantian sebagai tindakan korektif.

Perhitungan umur tindakan penggantian tp dimulai dari awal lagi dengan

mengambil acuan dari waktu mulai bekerjanya system kembali setelah dilakukan

tindakan perawatan korektif tersebut.

96

Model penentuan interval waktu penggantian pencegahan berdasarkan kriteria

minimasi downtime yang digunakan adalah Age Replacement (Jardine, hal 94). Dalam

penggunaan model ini perlu diketahui konstruksi modelnya yaitu :

Tf = downtime yang dibutuhkan untuk melakukan penggantian kerusakan.

Tp = downtime yang dibutuhkan untuk melakukan penggantian pencegahan.

f(t) = fungsi kepadatan probabilitas waktu kerusakan.

Pada model Age Replacement ini, tindakan penggantian pencegahan dilakukan

pada saat pengoperasian telah mencapai umur yang telah ditetapkan yaitu tp. Hal ini

dilakukan jika pada selang waktu tp tidak terjadi kerusakan. Apabila sebelum waktu tp,

sistem ini tidak mengalami kerusakan maka dilakukan penggantian sebagai tindakan

perawatan korektif. Penggantian selanjutnya akan dilakukan pada saat tp dengan

mengambil waktu acuan dari waktu beroperasinya sistem setelah dilakukan tindakan

perawatan korektif. Metode ini dapat digambarkan sebagai berikut :

PenggantianKerusakan

Penggantian pencegahan

PenggantianKerusakan

Tf tp Tp Tf

t

Gambar 2.7 Model Age Replacement

97

Total downtime per unit waktu untuk penggantian pencegahan pada saat tp

didenotasikan dengan D (tp) yakni : (Jardine, hal 96)

siklus panjang ekspektasisiklusper downtime ekspektasi Total)( =tpD

Total ekspektasi downtime per siklus = ( ))(1)(. tpRtpRTp −+

Ekspektasi panjang siklus = ( )( ))(1.)()().( tpRTftpMtpRTptp −+++

Dengan demikian total downtime per unit waktu adalah :

))(1).())(()().())(1()(.

)(tpRTtpMtpRTtp

tpRtpRTtpD

fp

p

−+++

−+=

Dimana :

tp = interval waktu penggantian pencegahan

Tf = downtime yang terjadi karena penggantian kerusakan.

Tp = downtime yang terjadi karena penggantian pencegahan

F(t) = fungsi distribusi interval antar kerusakan yang terjadi

R(tp) = probabilitas terjadinya penggantian pencegahan pada saat tp

M(tp) = waktu rata-rata terjadinya kerusakan jika penggantian

pencegahan dilakukan pada tp

D(tp) = downtime persatuan waktu

Sementara nilai tingkat ketersediaan (availability) dari interval penggantian

pencegahan / D(tp)min dapat diketahui dengan rumus A(tp) = 1-D(tp)min.

98

2.12 Model Penentuan Interval Waktu Pemeriksaan Optimal

Selain pencegahan, juga perlu dilakukan tindakan pemeriksaan yang terjadi

secara tiba-tiba. Konstruksi model interval waktu pemeriksaan optimal tersebut adalah :

( Jardine, hal 108)

• 1/μ = Waktu rata-rata perbaikan

• 1/ i = Waktu rata-rata pemeriksaan

Total downtime per unit waktu merupakan fungsi dari frekuensi pemeriksaan (n)

dan didenotasikan dengan D(n) yakni :

D(n) = downtime untuk perbaikan kerusakan + downtime untuk pemeriksaan

innnD +=

μλ )()(

Dimana : )(nλ = laju kerusakan yang terjadi

n = jumlah pemeriksaan per satuan waktu

μ = berbanding terbalik dengan 1/μ

I = berbanding terbalik dengan 1/ i

Diasumsikan laju kerusakan berbanding terbalik dengan jumlah pemeriksaan :

nkn /)( =λ

Dan karena : ( Jardine, hal 109 )

innnD +=

μλ )()(

Maka : 2/)( nkn −=λ

Dan : in

nnD 1)()( 2' +−=

μλ

99

Dimana : kerja/bln jam/1(

1 MTTR=

μ

Nilai μ berbanding terbalik dengan 1/ i :

kerja/bln jamnpemeriksaa x 1

)/1(1 waktu

i=

Nilai i berbanding terbalik dengan 1/i

Nilai K adalah nilai konstan dari jumlah kerusakan per satuan, sehingga jumlah

pemeriksaan optimal dapat diperoleh :

μikn •

=

Interval waktu pemeriksaan ( ti) = n

kerja/bln jam

Sementara nilai tingkat ketersediaan ( avaibility ) jika dilakukan ”n” pemeriksaan

bisa diketahui dengan rumus : A(n) = 1 – D(n).

100

2.13 Tingkat Ketersediaan (Availability) Total

Pada perhitungan Availability total komponen kritis bertujuan untuk mengetahui

tingkat ketersediaan / kesiapan mesin untuk beroperasi kembali saat mesin tersebut telah

diperbaiki.

Tingkat ketersediaan berdasarkan interval waktu penggantian pencegahan dan

tingkat ketersediaan berdasarkan interval pemeriksaan merupakan 2 kejadian yang saling

bebas dan tidak saling mempengaruhi. Sehingga berdasarkan teori peluang dua kejadian

bebas, nilai peluang kejadian saling bebas sama dengan hasil perkalian kedua

availability tersebut. ( Walpole, hal 101)

2.14 Reliabilitas dengan Preventive Maintenance dan Tanpa Preventive

Maintenance

Peningkatan kehandalan dapat ditempuh dengan cara preventive maintenance.

Dengan preventive maintenance, maka pengaruh wear-out mesin atau komponen dapat

dikurangi dan menunjukkan hasil yang cukup signifikan terhadap umur sistem.

Berdasarkan sistem yang ada peningkatan tingkat keandalan (Reliability) sering dicapai

dengan program Preventive Maintenence. Preventive Maintenence ini dapat mengurangi

kerusakan karena usia yang sudah tua atau sudah saatnya mengalami kerusakan (wear-

out) dan mempunyai pengaruh yang besar dalam umur ekonomis suatu peralatan dan

sistem.

101

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛Φ=

medttR ln

s1 -1 (T) degan Distribusi Lognormal

n

medtt

sR ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛Φ−= ln11 (T) n

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −Φ=

medtnttR ln

s1 - 1 nT)-(t

)(R(T) (t) m n nTtRR −∗=

Dimana :

T = Age Replacement

n = Jumlah Penggantian ke n

R (t) = Keandalan sebelum dilakukan perawatan ( saat ini )

n(T)R = Probabilitas keandalan hingga mulai dilakukannya perawatan

nT)-(tR = Probabilitas reliability untuk waktu t-nT dari tindakan

preventive maintenence yang terakhir

Rm (t) = Keandalan setelah dilakukan Preventive Maintnence

102

Menurut Ebeling (1997, p204), model kehandalan berikut mengasumsikan sistem

kembali ke kondisi baru setelah menjalani preventive maintenance. Keandalan pada saat

t dinyatakan sebagai berikut :

Rm(t) = R(t) untuk 0 ≤ t < T

Rm(t) = R(T).R(t-T) untuk T ≤ t < 2T

Keterangan:

T = interval waktu penggantian pencegahan kerusakan

Rm(t) = kehandalan (reliability) dari sistem dengan preventive maintenance

R(t) = kehandalan (reliability) dari sistem tanpa preventive maintenance

R(T) = peluang dari kehandalan hingga preventive maintenance pertama

R(t-T) = peluang dari kehandalan antara waktu t-T setelah sistem

dikembalikan pada kondisi awal pada saat T.

Secara umum persamaannya adalah :

Rm(t) = R(T)n.R(t-nT) untuk nT ≤ t ≤ (n+1)T, dimana n = 1,2,3,…dst

Keterangan:

n = jumlah perawatan

Rm(t) = reliability dengan preventive maintenance

R(T)n = probabilitas kehandalan hingga n selang waktu perawatan

R(t-nT)= probabilitas kehandalan untuk waktu t-nT dari tindakan preventive

maintenance yang terakhir.

103

Untuk laju kerusakan yang konstan : R(t) = e tλ− maka,

Rm(t) = ( ) ( )nTttnt ee −−− λλ

Rm(t) = nttnt eee λλλ ⋅⋅ −−

Rm(t) = e tλ−

Rm(t) = R(t)

Berdasarkan rumus di atas, ini membuktikan bahwa distribusi eksponential, yang

memiliki laju kerusakan konstan, bila dilakukan preventive maintenance tidak akan

menghasilkan dampak apapun. Dengan demikian, tidak ada peningkatan reliability

seperti yang diharapkan, karena Rm(t) = R(t)

2.15 Perhitungan Biaya Failure dan Biaya Preventive

Secara teoritis, total biaya pemeliharaan dapat digambarkan bahwa biaya

pemeliharaan korektif (breakdown maintenance) akan berbanding terbalik dengan

pemeliharaan preventif (preventive maintenance), seperti diuraikan kurva gambar 2.8.

Pemeliharaaan produktivitas secara total dapat dilakukan dengan jalan berikut

(Tampubolon, 2004, p253) :

1. Mendesain mesin atau peralatan yang memiliki reliabilitas tinggi, mudah

dioperasikan dan mudah untuk dipelihara.

2. Analisa biaya investasi untuk mesin atau peralatan dengan pelayanan (service) dari

pemasok dan biaya-biaya pemeliharaanya.

3. Mengembangkan perencanaan pemeliharaan preventif yang dapat dimanfaatkan

secara praktis oleh operator, bagian pemeliharaan, dan teknisi.

104

4. Melatih pekerja untuk mengoperasikan mesin atau peralatan, termasuk cara

memeliharanya.

Gambar 2.8 Kurva Total Cost of Maintenance

Melaksanakan kegiatan pemeliharaan terdapat 2 persoalan utama yang dihadapi

perusahaan (Tampubolon, 2004, p253), yaitu:

a. Persoalan teknis.

Persoalan teknis menyangkut usaha untuk menghilangkan kemungkinan timbulnya

kemacetan karena kondisi fasilitas atau peralatan konversi yang tidak baik. Dalam

kondisi teknis yang perlu diperhatikan, antara lain :

♦ Tindakan-tindakan apa yang diperlukan untuk memelihara atau merawat

peralatan yang ada dan untuk memperbaiki mesin dan peralatan yang rusak.

♦ Alat-alat atau komponen apa yang dibutuhkan serta harus disediakan agar

tindakan-tindakan pada bagian di atas dapat dilakukan.

105

b. Persoalan ekonomis.

Persoalan ekonomis menyangkut bagaimana usaha yang harus dilakukan supaya

kegiatan pemeliharaan mesin dan peralatan yang dibutuhkan secara teknis dapat

efisien dengan memperhatikan besarnya biaya yang terjadi yang dapat

menguntungkan perusahaan. Persoalan ekonomis perlu dianalisis terhadap

perbandingan di antara masing-masing tindakan alternatif yang diambil. Adapun

biaya yang terdapat dalam kegiatan pemeliharaan antara lain biaya-biaya

pengecekan, penyetelan (set-up), biaya seperti yang telah diuraikan. Perbandingan

biaya-biaya itu perlu dilakukan dengan tujuan sebagai berikut :

1. Apakah sebaiknya dilakukan preventive maintenance atau corrective

maintenance, dimana biaya-biaya yang perlu diperhatikan adalah :

a. Jumlah biaya-biaya perbaikan yang perlu akibat kerusakan yang terjadi

karena adanya preventive maintenance, dengan jumlah biaya

pemeliharaan dan perbaikan akibat kerusakan yang terjadi, walaupun

sudah diadakan preventive maintenance dalam jangka waktu tertentu.

c. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang akan dilakukan

terhadap suatu peralatan disertai dengan harganya.

d. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang dibutuhkan oleh

peralatan dengan jumlah kerugian yang dihadapi bila peralatan rusak

dalam operasi konversi.

2. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki di dalam perusahaan atau

di luar perusahaan, dengan membandingkan jumlah biaya-biaya yang akan

dikeluarkan.

106

3. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki atau diganti. Dalam hal ini

biaya-biaya yang perlu diperbandingkan antara lain :

a. Jumlah biaya perbaikan dengan harga pasar atau nilai dari peralatan

tersebut.

b. Jumah biaya perbaikan dengan harga peralatan yang sama di pas

Untuk menghitung total biaya saat failure dan preventive rumus yang digunakan

adalah :

♦ Failure

tfCftfTc =)(

Dimana :

Cf = biaya failure

tf = nilai MTTF

♦ Preventive

{ } { }{ } { }))(1()(

))(1()()(

pfpp

pfpp

tRttRttRCtRC

tpTc−×+×

−×+×=

Dimana :

Cp = biaya preventive

biaya teknisi x Tp

Cf = biaya failure

(biaya teknisi+biaya kehilangan produksi+biaya komponen)x Tf

tp = interval waktu preventive maintenance

tf = nilai MTTF

R = nilai reliability saat R(tp) atau nilai reliability yang diharapkan

107

2.16 Ekspektasi Penghematan Biaya

Penghematan biaya (cost saving) terjadi apabila selisih antara total failure cost

dengan total preventive cost bernilai positif. Persentasi penghematan biaya dirumuskan

sebagai berikut:

Penghematan biaya = total failure cost-total preventive cost x 100% total failure cost

Apabila cost saving bernilai positif (+) dan persentasi penghematan biaya cukup

besar (sebanding dengan nilai investasi sistem), maka preventive maintenance perlu

untuk dilakukan. Sedangkan apabila cost saving bernilai negatif (-) dan persentasi

penghematan biaya sangat kecil (tidak sebanding dengan nilai investasi sistem), maka

preventive maintenance tidak perlu untuk dilakukan.

108

2.17 Sistem Informasi

2.17.1 Pengertian Sistem

Definisi sistem menurut beberapa pakar sistem informasi diuraikan sebagai

berikut :

Menurut Raymond McLeod, Jr (2001, p11):

“A system is a group of elements that are integrated with the common purpose of

achieving an objective” yang berarti sistem adalah sekelompok elemen-elemen

yang terintegrasi dengan maksud yang sama untuk mencapai suatu tujuan tertentu.

Suatu organisasi seperti perusahaan atau suatu bidang fungsional sangat cocok

dengan definisi ini.

Menurut Mathiassen et al. (2000, p9):

Sistem adalah kumpulan dari komponen yang mengimplementasikan persyaratan

model, function dan interface.

Menurut Davis (1984, p67) :

Sistem dapat terbagi menjadi dua yaitu abstrak maupun fisik. Sebuah sistem

abstrak adalah suatu susunan teratur gagasan atau konsepsi yang saling tergantung

sasaran. Sistem fisik lebih dari sekedar konseptual, karena dapat memperlihatkan

kegiatan atau perilaku. Model umum sebuah sistem terdiri dari masukan, pengolah,

dan keluaran (Davis, 1984, p68).

109

Organisasi terdiri dari sejumlah sumber daya seperti manusia, material, uang,

mesin, dan informasi, dimana sumber daya tersebut bekerja menuju tercapainya suatu

tujuan tertentu yang ditentukan oleh pemilik atau manajemennya. Model dasar dari

sistem ialah sebagai berikut :

Input (masukan)

Merupakan sekumpulan data baik dari luar organisasi maupun dari dalam

organisasi yang akan digunakan dalam proses sistem informasi.

Process (proses)

Merupakan kegiatan konversi, manipulasi, dan analisis dari data input menjadi

lebih berarti bagi manusia.

Output (keluaran)

Merupakan proses mendistribusikan informasi kepada orang atau kegiatan yang

memerlukannya.

Feedback (umpan balik)

Merupakan output yang dikembalikan kepada orang-orang dalam organisasi untuk

membantu mengevaluasi input.

Subsistem

Merupakan sebagian dari sistem yang mempunyai fungsi khusus. Masing-masing

subsistem itu sendiri memiliki komponen input, proses, output, dan feedback.

110

Menurut pendapat McLeod (2001, p11-12), penjelasan hubungan elemen-elemen

dalam sistem yaitu: sumber daya input diubah menjadi sumber daya output. Sumber

daya mengalir dari elemen input, melalui elemen transformasi, ke elemen output. Suatu

mekanisme pengendalian memantau proses transformasi untuk meyakinkan bahwa

sistem tersebut memenuhi tujuannya. Mekanisme pengendalian ini dihubungkan pada

arus sumber daya dengan memakai suatu lingkaran umpan balik (feedback loop) yang

mendapatkan informasi dari output sistem dan menyediakan informasi bagi mekanisme

pengendalian. Mekanisme pengendalian membandingkan sinyal-sinyal umpan balik ke

sasaran dan mengarahkan sinyal pada elemen input jika sistem operasi memang perlu

diubah.

Jika elemen sistem menggambarkan suatu perusahaan manufaktur, sumber daya

input adalah bahan mentah, yang diubah menjadi barang jadi atau jasa melalui proses

manufaktur. Mekanisme pengendaliannya adalah manajemen perusahaan, tujuannya

adalah sasaran-sasaran yang ingin dicapai perusahaan, dan lingkaran umpan baliknya

adalah arus informasi ke dan dari manajemen.

2.17.2 Pengertian Data dan Informasi

Data terdiri dari fakta-fakta dan angka-angka yang relatif tidak berarti bagi

pemakai. Saat data diproses, ia dapat diubah menjadi informasi. Sedangkan pengertian

informasi menurut McLeod (2001,p15) adalah data yang telah diproses, atau data yang

memiliki arti dan siap dipakai. Informasi juga bisa diartikan sebagai data yang diolah

menjadi bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti bagi yang menerimanya.

Informasi sangat dibutuhkan karena informasi merupakan suatu dasar dalam

mengambil keputusan dalam perusahaan. Pengolah informasi adalah salah satu elemen

111

kunci dalam sistem konseptual. Pengolah informasi dapat meliputi elemen-elemen

komputer, elemen-elemen non-komputer, atau kombinasi keduanya. Kualitas dari

informasi ditentukan oleh 4 hal, yaitu:

1. Information quality

Semakin akurat suatu informasi, maka semakin tinggi pula kualitas informasinya.

Akurat berarti informasi tersebut harus bebas dari kesalahan–kesalahan dan tidak

menyesatkan. Akurat berarti pula suatu informasi harus jelas mencerminkan

maksud dari sumber ke penerimanya. Sehingga pembuat keputusan akan semakin

terbantu dan yakin akan informasi yang diterimanya ketika harus membuat

keputusan.

2. Information timeless

Informasi yang disediakan oleh sistem informasi dapat dipergunakan oleh orang

yang tepat pada waktu yang tepat untuk mengambil keputusan, kebijakan, atau

tindakan yang tepat.

3. Information quantity

Informasi yang diperoleh oleh pembuat keputusan harus sesuai dengan kebutuhan.

Jika terlalu sedikit akan menyulitkan dalam membuat keputusan yang akurat dan

tepat waktu. Jika terlalu banyak atau melebihi dari yang dibutuhkan atau dapat

dipergunakan, pembuat keputusan seringkali mengabaikan informasi dari masalah

yang serius.

4. Information relevan

Informasi yang didapat oleh pembuat keputusan harus mempunyai relevansi

terhadap tanggung jawab dan tugas mereka.

112

2.17.3 Pengertian Sistem Informasi

Menurut McLeod (2001, p2) Informasi merupakan data yang telah diproses atau

data yang memiliki arti. Sedangkan menurut O’Brien (2002, p13), informasi adalah data

yang telah dikonversikan menjadi bentuk yang bermakna dan berguna bagi pengguna

akhir. Menurut pendapat ahli lainnya, informasi adalah data yang telah diproses menjadi

bentuk yang memiliki arti bagi penerima dan dapat berupa fakta, suatu nilai yang

bermanfaat atau prospek keputusan. Jadi ada suatu proses transformasi data menjadi

suatu informasi (input-proses-output). Dari definisi yang disebutkan, informasi dapat

disimpulkan sebagai data yang telah diolah yang mempunyai arti dalam pengambilan

keputusan bagi pihak yang bersangkutan.

Pengertian sistem informasi menurut Mcleod (2001,p4) adalah suatu kombinasi

yang terorganisasi dari manusia, peranti lunak, perangkat keras, jaringan komunikasi,

dan sumber daya data yang mengumpulkan, mentransformasikan, serta menyebarkan

informasi di dalam sebuah organisasi. Adapun komponen - komponen dari sistem informasi adalah metode kerja (work

practices), informasi (information), manusia (people), teknologi informasi (information

technologies).

Alasan diperlukannya sistem informasi dalam suatu organisasi ialah sebagai

berikut :

a. Untuk sinkronisasi aktivitas–aktivitas dalam organisasi sehingga semua sumber

daya dapat dimanfaatkan seefektif mungkin.

b. Perkembangan teknologi yang semakin kompleks.

c. Semakin pendeknya waktu untuk pengambilan keputusan.

d. Lingkungan bisnis yang semakin kompetitif.

113

e. Pengaruh kondisi ekonomi international.

f. Meningkatnya kompleksitas dari aktivitas bisnis / organisasi.

Dalam suatu organisasi, sistem informasi memiliki beberapa peranan dasar yaitu

sistem informasi berusaha memberikan informasi aktual tentang lingkungan dari

organisasi tersebut sehingga organisasi mendapat gambaran yang akurat tentang

lingkungannya. Selain itu dengan aliran informasinya, sistem informasi berusaha agar

elemen – elemen di dalam organisasi selalu kompak dan harmonis dimana tidak terjadi

duplikasi kerja dan lepas satu sama lain. Dengan demikian dapat dilihat bahwa manfaat

dari sistem informasi ialah :

a. Menjadikan organisasi lebih efisien dan lebih efektif

b. Lebih cepat tanggap dalam merespon perubahan

c. Mengelola kualitas output

d. Memudahkan melakukan fungsi kontrol

e. Memprediksi masa depan

f. Melancarkan operasi organisasi

g. Menstabilkan beroperasinya organisasi

h. Membantu pengambilan keputusan.

2.17.4 Pengembangan Sistem Informasi

Pengembangan sistem informasi (system development) dapat berarti menyusun

sistem informasi yang benar-benar baru atau yang lebih sering terjadi adalah

menyempurnakan sistem yang telah ada. Juga sering terjadi pengembangan sistem

informasi berbasis komputer dilakukan dengan motivasi untuk memanfaatkan komputer

114

sebagai alat bantu yang dikenal sebagai alat yang cepat, akurat, tidak cepat lelah, serta

tidak mengenal arti kata bosan, untuk melaksanakan instruksi-instruksi pengguna.

Pengembangan sistem informasi yang direalisasikan dengan bantuan komputer

(Computerized Information System) melalui suatu tahapan yang disebut dengan sistem

analisis dan desain. Yang dimaksud dengan sistem analisis dan desain adalah

peningkatan kinerja suatu organisasi dengan tujuan perbaikan prosedur-prosedur dan

metode yang lebih baik. Sistem desain merencanakan suatu sistem baru menggantikan

(dikomplemenkan) dengan sistem usaha lama. Untuk itu diperlukan analisis, yaitu

proses mengumpulkan dan menginterprestasikan kenyataan-kenyataan yang ada,

mendiagnosa persoalan dan menggunakan keduanya untuk memperbaiki sistem.

Sistem analis selain bertugas untuk memecahkan persoalan yang dihadapi juga

diharapkan dapat membantu menangani perencanaan perluasan usaha. Dalam hal ini

sistem pemecahan harus berorientasi ke masa mendatang, jika sistemnya belum ada juga

harus dapat memperhitungkan kemungkinan-kemungkinan kebutuhan masa depan suatu

usaha dan perubahan yang harus dilakukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Dalam

banyak hal, sistem analis harus memiliki inovasi yang tinggi untuk memberikan banyak

cara alternatif untuk memperbaiki situasi. Rencana perbaikan yang diberikan dapat lebih

dari satu strategi dan setelah manajemen memutuskan strategi yang dipilih, baru

dikembangkan strategi tersebut. Sistem desain mirip dengan blueprint yang

memspesifikasikan semua karakteristik yang harus ada pada produk jadi.

115

Menurut Adi Nugroho (2002,p78), pengembangan sistem informasi dilakukan

karena alasan-alasan sebagai berikut :

1. Adanya permasalahan yang dijumpai pada sistem yang lama

Permasalahan pada sistem yang lama bisa berarti pencatatan data yang tidak

akurat, informasi yang sering terlambat atau sukar diperoleh saat dibutuhkan,

ketida-kefisienan operasi, serta ketidak-amanan data-data penting yang

mengakibatkan permasalahan akses data oleh oknum yang tidak berhak.

2. Pertumbuhan organisasi

Pada saat organisasi masih kecil, masih mungkin segalanya dilakukan secara

manual dengan jumlah pengelola beberapa orang saja. Namun saat organisasi

berkembang menjadi besar, tidaklah mungkin untuk melakukan segalanya secara

manual. Saat inilah diperlukan otomatisasi pemrosesan data sehingga proses-

proses dalam organisasi bisa berjalan dengan cepat serta akurat. Selain itu juga

diperlukan suatu cara tertentu sehingga data-data yang diperlukan sebagai dasar

pengambilan keputusan oleh manajer dapat diperoleh dengan cepat.

3. Untuk meraih kesempatan-kesempatan

Teknologi informasi telah berkembang dengan cepatnya. Organisasi mulai

merasakan bahwa teknologi informasi perlu digunakan untuk meningkatkan

penyediaan informasi sehingga mendukung penuh dalam proses pengambilan

keputusan yang akan dilakukan oleh para manajer. Dalam keadaan pasar bersaing,

kecepatan informasi sangat menentukan berhasil atau tidaknya strategi serta

rencana-rencana yang telah disusun untuk meraih kesempatan-kesempatan yang

ada. Bila pesaing organisasi berhasil memanfaatkan kesempatan-kesempatan itu,

116

kita akan tertinggal sehingga mungkin akan menjadi terlambat untuk dapat

memanfaatkan kesempatan itu.

Siklus pengembangan sistem adalah kumpulan-kumpulan kegiatan dari analisis

pendesain dan user dari sistem informasi yang dilaksanakan untuk dikembangkan dan

diimplementasikan. Siklus hidup pengembangan sistem informasi menyajikan

metodologi atau proses yang diorganisasikan guna membangun suatu sistem informasi.

Siklus hidup sistem informasi dimulai dari fase perencanaan, fase pembangunan

(investigasi, analisis, desain, implementasi), dan dievaluasi secara terus-menerus untuk

menetapkan apakah sistem informasi tersebut masih layak diaplikasikan. Jika tidak maka

sistem informasi tersebut akan diganti dengan yang baru dan dimulai dari perencanaan

kembali. Siklus pengembangan sistem informasi terdiri dari aktivitas-aktivitas, yaitu

penyelidikan awal, penentuan kebutuhan sistem, pengembangan prototipe sistem, desain

sistem, implementasi dan evaluasi.

Sumber : Tessy Badriyah, http://newserver.eepis-its.edu/~tessy/simbab2.pdf.

Gambar 2.9 Siklus Pengembangan Sistem

117

2.18 Analisa dan Perancangan Sistem Informasi Berorientasi Objek

2.18.1 Analisa Sistem

Menurut McLeod (2001, p234) analisa sistem adalah penelitian atas sistem yang

telah ada dengan tujuan untuk merancang sistem yang baru atau diperbaiki. Jadi dapat

disimpulkan bahwa analisis sistem adalah penelitian sistem yang ada dengan tujuan

penyempurnaan sistem yang dapat dimanfaatkan oleh pengguna sistem.

Menurut Cushing (1991, p327), analisa sistem dapat didefinisikan sebagai proses

penyelidikan kebutuhan informasi pemakai didalam suatu organisasi agar dapat

menetapkan tujuan dan spesifikasi untuk desain suatu sistem informasi.

2.18.2 Konsep Dasar Object Oriented dan Object Oriented Programming

Berorientasi objek merupakan sebuah metode permodelan sistem dari sudut

pandang objek beserta sifat–sifatnya. Dalam berorientasi objek, sebuah sistem

dimodelkan dengan objek–objek yang ada didalam sistem, dimana objek–objek tersebut

saling berinteraksi. Sehingga sebuah model yang dirancang dengan menggunakan

pendekatan berorientasi objek umumnya memiliki karakteristik mudah dimengerti, dan

dapat secara langsung berhubungan dengan kenyataan. Karateristik lain yang ada dalam

pendekatan berorientasi objek menurut Nugroho (2002,p11), pendekatan yang dilakukan

lebih pada data bukan pada prosedur atau fungsi, program besar dibagi pada apa yang

disebut dengan objek, struktur data dirancang dan menjadi karakteristik dari objek-

objek, fungsi-fungsi yang mengoperasikan data tergabung dalam satu objek yang sama,

objek-objek dapat saling berkomunikasi dengan saling mengirim pesan satu sama lain.

118

Menurut Nugroho (2002,p11), faktor utama ditemukannya pendekatan

berorientasi objek adalah karena adanya kekurangan – kekurangan pada pendekatan

terstruktur :

1. Biaya pengembangan peranti lunak berkembang sesuai dengan berkembangnya

keinginan atau kebutuhan pengguna.

2. Pemeliharaan yang sukar.

3. Lamanya penyelesaian suatu proyek.

4. Jangka waktu penyelesaian proyek selalu terlambat.

5. Biaya pengembangan peranti lunak yang sangat tinggi, dan sebagainya.

Menurut Heru Irman (http://www.gematel.com/Edisi28/Artikel%20Lepas/lepas3.html),

metodologi berorientasi objek memiliki beberapa konsep dasar, yaitu :

1. Objek

Objek merepresentasikan sebuah entitas, baik secara fisik, konsep ataupun secara

peranti lunak. Definisi yang formal dari objek adalah sebuah konsep, abstraksi atau

sesuatu yang diberi batasan jelas dan dimaksudkan untuk sebuah aplikasi. Sebuah

objek adalah sesuatu yang mempunyai keadaan, kelakuan dan identitas. Keadaan

dari objek adalah satu dari kondisi yang memungkinkan dimana objek dapat

muncul, dan dapat secara normal berubah berdasarkan waktu. Keadaan dari objek

biasanya diimplementasikan dengan kelompok propertinya (disebut atribut), berisi

nilai dari properti tersebut, ditambah keterhubungan objek yang mungkin dengan

objek lainnya. Kelakuan menentukan bagaimana sebuah objek beraksi dan bereaksi

terhadap permintaan dari objek lainnya. Direpresentasikan dengan kelompok pesan

yang direspon oleh objek (operasi yang dilakukan oleh objek). Kelakuan dari objek

119

mendeskripsikan segala sesuatu yang dapat kita lakukan terhadap objek tersebut

dan segala sesuatu yang dapat dilakukan oleh objek untuk kita. Setiap objek

mempunyai identitas yang unik. Identitas yang unik ini membuat kita dapat

membedakan dua objek yang berbeda, walaupun kedua objek tersebut mempunyai

keadaan dan nilai yang sama pada atributnya.

2. Kelas

Kelas adalah deskripsi dari kelompok objek dengan properti yang sama (atribut),

kelakuan yang sama (operasi), serta relationship dan semantik yang sama. Dimana

telah dinyatakan, bahwa sebuah objek adalah instansiasi dari kelas. Sebuah kelas

adalah sebuah hasil abstraksi dari sesuatu dengan mengelompokkan karakteristik

yang sejenis dengan mengabaikan karakteristik lainnya.

3. Atribut

Atribut adalah nama-nama properti dari sebuah kelas yang menjelaskan batasan

nilainya dari properti yang dimiliki oleh sebuah kelas tersebut. Atribut dari suatu

kelas merepresentasikan properti-properti yang dimiliki oleh kelas tersebut. Atribut

mempunyai tipe yang menjelaskan tipe instansiasinya. Hanya sebuah instansiasi

dari kelas (objek) yang dapat mengubah nilai dari atributnya.

Keadaan (state) dari sebuah objek dijelaskan dengan nilai dari atribut-atribut yang

dimilikinya (selain keberadaan hubungan dengan objek lainnya). Dalam sebuah

kelas atribut hanya dinyatakan keberadaan dan batasan nilainya saja, sedangkan

dalam sebuah objek atributnya sudah dinyatakan nilai dan menjelaskan kedudukan/

keadaan dari objek tersebut.

120

4. Operasi

Operasi adalah implementasi dari layanan yang dapat diminta dari sebuah objek

dari sebuah kelas yang menentukan tingkah lakunya. Sebuah operasi dapat berupa

perintah ataupun permintaan. Sebuah permintaan tidak boleh mengubah

kedudukan dari objek tersebut. Hanya perintah yang dapat mengubah keadaan dari

sebuah objek. Keluaran dari sebuah operasi tergantung dari nilai keadaan terakhir

dari sebuah objek.

2.18.3 Pengertian Class

Objek–objek yang memiliki kesamaan karakteristik dapat dikelompokkan ke

dalam suatu kelompok, yang dinyatakan dengan Class. Menurut Mathiassen (2000,p4),

Class adalah deskripsi dari kumpulan objek–objek yang mempunyai kesamaan struktur,

pola operasi, dan atribut.

Dapat dinyatakan bahwa sebuah objek dijelaskan di sebuah class, class

menjelaskannya dengan bentuk struktur dan kelakukan dari semua objeknya. Sebuah

objek yang diciptakan dari sebuah class disebut juga instance dari class, dengan kata

lain class adalah deskripsi statik dan objek adalah instance dinamis dari class.

Gambar 2.10 Class

121

2.18.4 Pengertian Objek

Objek adalah sebuah entitas yang dapat menyimpan informasi dan menawarkan

sejumlah operasi untuk mengevaluasi maupun mempengaruhi keadaan entitas itu

sendiri. Sebuah objek ditandai dengan sejumlah operasi dan sebuah state / informasi

yang mengingat akibat / efek dari operasi tersebut.

Menurut Mathiassen (2000,p4), Objek adalah sebuah entitas yang memiliki

identitas, state dan operasi ( behavior).

Objek mempunyai arti kombinasi dari data dan logik yang mewakilkan entitas

dari kenyataan. Objek merepresentasikan sebuah entitas, baik secara fisik, konsep

ataupun secara peranti lunak. Definisi yang formal dari objek adalah sebuah konsep,

abstraksi atau sesuatu yang diberi batasan jelas dan dimaksudkan untuk sebuah aplikasi.

Sebuah objek adalah sesuatu yang mempunyai keadaan, kelakuan dan identitas.

Keadaan dari objek adalah satu dari kondisi yang memungkinkan dimana objek dapat

muncul, dan dapat secara normal berubah berdasarkan waktu. Keadaan dari objek

biasanya diimplementasikan dengan kelompok propertinya (disebut atribut), berisi nilai

dari properti tersebut, ditambah keterhubungan objek yang mungkin dengan objek

lainnya.

Kelakuan menentukan bagaimana sebuah objek beraksi dan bereaksi terhadap

permintaan dari objek lainnya. Direpresentasikan dengan kelompok pesan yang direspon

oleh objek (operasi yang dilakukan oleh objek). Kelakuan dari objek mendeskripsikan

segala sesuatu yang dapat kita lakukan terhadap objek tersebut dan segala sesuatu yang

dapat dilakukan oleh objek untuk kita. Setiap objek mempunyai identitas yang unik.

Identitas yang unik ini membuat kita dapat membedakan dua objek yang berdeda,

122

walaupun kedua objek tersebut mempunyai keadaan dan nilai yang sama pada

atributnya.

Ciri–ciri yang dimiliki oleh suatu objek adalah :

1. Setiap objek memiliki suatu identitas, atau informasi individual yang unik, disebut

dengan atribut. Contohnya; seorang mahasiswa mempunyai atribut NIM, dan setiap

mahasiswa mempunyai NIM masing–masing, sehingga ini merupakan suatu identitas

yang unik.

2. Objek dapat melakukan suatu operasi ( behavior).

3. Objek dapat dikomposisikan menjadi bagian–bagian yang terpartisi yang dinyatakan

dalam hubungan agregat.

2.18.5 Pengertian Object Oriented

Object oriented adalah berfokus kepada objek itu sendiri. Objek dapat dianggap

sebagai 'kotak hitam' yang menerima dan mengirimkan pesan. Pada peranti lunak,

sebuah kotak hitam selalu terdiri dari kode (instruksi sekuensial komputer) dan data

(informasi dimana instruksi dioperasikan di dalamnya). Secara tradisional kode dan data

selalu dipisahkan, sedangkan pada object oriented, kode dan data digabungkan menjadi

satu bagian yang tidak terpisahkan, yang disebut sebagai objek, dan kita tidak perlu lagi

melihat kedalam isi dari objek yang telah dibentuk, karena semua bentuk komunikasi

dengan objek dilakukan dengan menggunakan pesan. (www.gematel.com).

123

2.18.6 Pengertian Analisa Sistem Berorientasi Objek

Menurut McLeod (2001, p234), analisa sistem merupakan penelitian atas sistem

yang telah ada dengan tujuan untuk merancang sistem yang baru atau diperbaiki. Jadi,

penelitian sistem yang telah ada, dibuat penyempurnaan sistem yang dapat dimanfaatkan

oleh pengguna sistem.

Berdasarkan pendapat Bahrami (1999, p79), analisa sistem merupakan proses

menggali kebutuhan-kebutuhan sebuah sistem dan apa yang harus dilakukan sistem

tersebut untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan user. Tujuan dari analisis berorientasi

obyek adalah pertama untuk memahami domain permasalahan dan tanggungjawab

sistem dengan memahami bagaimana user menggunakan atau akan menggunakan

sistem.

2.18.7 Pengertian Perancangan Sistem Berorientasi Obyek

Menurut pendapat O’Brien (2002, p352), analisa sistem mencakup apa yang

harus dilakukan sistem untuk memenuhi kebutuhan informasi dari pengguna, sedangkan

perancangan sistem mencakup bagaimana sebuah sistem dapat memenuhi kebutuhan

ini. Perancangan sistem terdiri dari aktivitas perancangan yang menghasilkan spesifikasi

sistem sesuai dengan kebutuhan yang dikembangkan di dalam proses analisis sistem.

Proses perancangan terdiri dari 3 aktivitas, yaitu :

a. Perancangan user interface, yaitu merancang tampilan layar untuk mendukung

interaksi antara pengguna dengan aplikasi komputer.

b. Perancangan basis data, yaitu merancang bagaimana elemen data tersusun dalam

sebuah media dengan struktur yang baik, sehingga mudah diakses.

124

c. Perancangan proses, yaitu serangkaian perancangan prosedur dan kegiatan

merancang kode-kode program sesuai dengan spesifikasi proses agar sistem

informasi yang dirancang dapat berfungsi untuk memenuhi kebutuhan.

2.19 Analisis dan Desain Sistem Berorientasi Objek

Menurut Mathiassen et al. (2000, p5), Analisis dan Perancangan Berorientasi

Objek mendeskripsikan dua permasalahan yang berbeda, yakni di dalam sistem dan di

luar sistem. Analisis objek mendeskripsikan fenomena di luar sistem, seperti orang dan

barang, yang dapat berdiri sendiri. Perancangan objek mendeskripsikan fenomena di

dalam sistem yang dapat diawasi. Kita dapat mendeskripsikan behavior mereka sebagai

operasi untuk komputer yang menyelesaikannya.

Menurut Martin dan Odell (1992, p31), analisis dan desain berorientasi obyek

memiliki beberapa karakteristik penting:

a. Mereka mengubah jalan pikiran kita mengenai sistem. Jalan pikiran OO lebih

alami bagi kebanyakan orang dibandingkan dengan teknik analisis dan desain

secara terstruktur.

b. Sistem dapat dibuat di luar dari obyek-obyek yang telah ada. Hal ini menunjukkan

tingkat kemampuan daur ulang yang tinggi, yang menghemat uang,

memperpendek waktu pengembangan, dan meningkatkan keterandalan sistem.

c. Kompleksitas dari obyek dapat digunakan untuk perkembangan yang

berkelanjutan, karena obyek-obyek dibangun di luar dari obyek-obyek lain.

d. Tempat penyimpanan CASE seharusnya berisikan library dari tipe-tipe obyek,

beberapa diperoleh dari pembelian dan beberapa lainnya diperoleh dari built-in-

house.

125

e. Pembuatan sistem yang bekerja dengan benar adalah lebih mudah dibandingkan

dengan teknik OO.

f. Teknik OO memiliki sifat alami yang sesuai dengan teknologi CASE.

2.19.1 Pengertian OOAD (Object Oriented Analysis Design)

Menurut Mathiassen, et.al. (2000, p12), OOAD merupakan sekumpulan petunjuk

umum yang keseluruhan, dan komponen-komponen sistem. Perspektif-perspektif

tersebut mengarahkan kepada aktivitas analisis dan perancangan. Untuk membuat

metode kita menjadi lebih berguna, kita merancangnya hingga terdapat penyesuaian,

perkembangan, dan substitusi bagian dapat dengan mudah diimplementasikan.

OOAD bercermin pada empat perspektif dalam sebuah sistem dan konteksnya:

isi sistem informasi, bagaimana sistem akan digunakan, sistem dihubungkan pada empat

aktivitas OOAD, yaitu Problem Domain Analysis, Application Domain Analysis,

Architectural Design, dan Component Design. Setiap aktivitas tersebut menuju pada

hasil yang spesifik.

2.19.2 Keunggulan dan Kelemahan OOAD

Keunggulan OOAD (McLeod, 2001, pp613-614) yaitu:

1. Reusability

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. Setelah suatu objek diciptakan,

ia dapat digunakan kembali, mungkin hanya dengan modifikasi kecil di sistem

126

lain. Ini berarti biaya pengembangan yang ditanamkan di satu proyek dapat

memberikan keuntungan bagi proyek-proyek lain.

2. Interoperability

Kemampuan untuk mengintegrasikan berbagai aplikasi dari beberapa sumber,

seperti program yang dikembangkan sendiri dan peranti lunak jadi, serta

menjalankan aplikasi-aplikasi ini di berbagai platform perangkat keras.

3 Reusability dan interoperability menghasilkan empat keunggulan kuat (McLeod,

2001, pp614-615), yaitu:

- Peningkatan kecepatan pembangunan, karena sistem dirancang seperti dunia

nyata melihatnya.

- Pengurangan biaya pengembangan, karena pengembangan lebih cepat.

- Kode berkualitas tinggi memberikan keandalan lebih besar dan ketangguhan

yang lebih dibandingkan yang biasa ditemukan dalam sistem berorientasi proses.

- Pengurangan biaya pemeliharaan dan rekayasa ulang sistem, karena kode yang

berkualitas tinggi dan kemampuan pemakaian kembali.

Kelemahan OOAD(McLeod, 2001, p615), yaitu:

- Kesulitan metodologi untuk menjelaskan sistem bisnis rumit

- Diperlukan waktu lama untuk memperoleh pengalaman pengembangan.

- Kurangnya pilihan peralatan pengembangan yang khusus disesuaikan untuk sistem

bisnis.

127

2.20 Konsep Encapsulation, Inheritance, dan Polymorphism

2.20.1 Enkapsulasi (Information Hiding)

Berdasarkan pendapat Mcleod (2001, p331), Encapsulation adalah integrasi data

dengan proses yang berhubungan dengan data itu. Cara yang baik untuk memahami

konsep ini adalah dengan membayangkan suatu obyek sebagai paket hadiah. Label di

bagian luar mengidentifikasikan isi paket, dan itu disebut bagian umum.

Dalam terminologi berorientasi obyek, bagian umum (public part) adalah

definisi data yang tersedia dalam kelas obyek dan proses yang dimungkinkan. Isi paket,

sebaliknya, dinamakan bagian pribadi. Bagian pribadi (private part) terdiri dari data dan

proses spesifik. Tiap kejadian obyek memiliki akses ke data dan kode programnya

sendiri untuk melaksanakan prosesnya. Obyek-obyek lain mengetahui bagian publik

suatu obyek dan dapat meminta jasa tersebut, tetapi mereka tidak memiliki akses ke

bagian pribadi.

Enkapsulasi juga bisa diartikan menyembunyikan cara pengimplementasian

suatu benda dari pengguna, sehingga pengguna hanya tergantung dan berhubungan

dengan antarmuka luarnya saja. Enkapsulasi sering disebut dengan "penyembunyian

informasi". Ini akan memungkinkan pengguna mengoperasikan suatu sistem tanpa harus

mengetahui cara/mekanisme implementasi dari antarmukanya.

Sebagai contoh nyata enkapsulasi adalah saat kita menggunakan sebuah remote

control untuk televisi, maka fungsi-fungsi detail dan cara implementasi fungsi pada

remote control telah terenkapsulasi, kita sebagai pengguna hanya akan berhubungan

dengan tombol-tombol sebagai antarmukanya.

128

2.20.2 Inherintance

Inheritance atau yang biasa kita sebut sebagai warisan merupakan kemampuan

obyek untuk menurunkan sifat, metode, atribut, dan variabel yang dimiliki oleh class

induk/dasarnya tanpa menggunakan banyak kode program, serta dapat ditambahkan

metode, atribut, dan variabel baru. Secara sederhana berarti menciptakan kelas baru

yang memiliki sifat-sifat kelas induknya, ditambah dengan karakteristik yang khas dari

kelas itu sendiri. Objek-objek memiliki banyak persamaan, namun ada sedikit perbedan.

Objek-objek memiliki banyak persamaan, namun ada sedikit perbedan. Contoh

dengan beberapa buah mobil yang mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Ada mobil

bak terbuka seperti truk, bak tertutup seperti sedan dan minibus. Walaupun demikian

objek-objek ini memiliki kesamaan yaitu teridentifikasi sebagai objek mobil, objek ini

dapat dikatakan sebagai objek induk (parent). Sedangkan minibus dikatakan sebagai

objek anak (child), hal ini juga berarti semua operasi yang berlaku pada mobil berlaku

juga pada minibus.

2.20.3 Polymorphism

Polymorphism merupakan kemampuan untuk mendefinisikan beberapa class

dengan fungsi yang berbeda, namun memiliki nama metode dan properti yang identik

dan dapat digunakan secara bergantian pada saat program dijalankan. Polymorphism

adalah hasil natural dari fakta bahwa objek dari tipe yang berbeda dapat menggunakan

property dan operasi yang sama dalam hal yang berbeda.

Contohnya kita mempunyai antar muka bernama musik, dengan operasi main

dan berhenti, kita menerapkannya pada objek piano, gitar, drum dan bass, maka jika

melakukan perintah main kepada semua objek maka semua objek akan

129

mengimplemetasikan perintah tersebut dengan memainkan alat musik yang bebeda-

beda, walaupun dengan satu perintah dari antar muka yang sama.

2.21 Unified Modelling Language (UML)

2.21.1 Pengertian Pemodelan (modeling)

Pemodelan (modeling) adalah proses merancang piranti lunak sebelum

melakukan pengkodean (coding). Model piranti lunak dapat dianalogikan seperti

pembuatan blueprint pada pembangunan gedung. Membuat model dari sebuah sistem

yang kompleks sangatlah penting karena kita tidak dapat memahami sistem semacam itu

secara menyeluruh. Semakin kompleks sebuah sistem, semakin penting pula penggunaan

teknik pemodelan yang baik. (http://www.IlmuKomputer.com)

Dengan menggunakan model, diharapkan pengembangan piranti lunak dapat

memenuhi semua kebutuhan pengguna dengan lengkap dan tepat, termasuk faktor-faktor

seperti scalability, robustness, security, dan sebagainya. Selain itu, juga diharapkan

arsitekturnya harus didefinisikan dengan jelas, agar bug mudah ditemukan dan

diperbaiki, bahkan oleh orang lain selain programmer aslinya. Keuntungan lain dari

perencanaan arsitektur yang matang adalah dimungkinkannya penggunaan kembali

modul atau komponen untuk aplikasi piranti lunak lain yang membutuhkan

fungsionalitas yang sama.

Kesuksesan suatu pemodelan piranti lunak dapat ditentukan oleh tiga unsur, yang

kemudian terkenal dengan sebutan segitiga sukses (the triangle for success). Ketiga

unsur tersebut adalah metode pemodelan (notation), proses (process) dan tool yang

digunakan. Memahami notasi pemodelan tanpa mengetahui cara pemakaian yang

130

sebenarnya (proses) akan membuat proyek gagal. Dan pemahaman terhadap metode

pemodelan dan proses disempurnakan dengan penggunaan tool yang tepat.

Proses Tool

Metodologi Pemodelan

Sumber : http://www.omg.org/gettingstarted/what_is_uml.htm

Gambar 2.11 The Triangle for Success (Segitiga suskes)

2.21.2 Konsep Bahasa UML

Menurut pendapat Booch, Rumbaugh, dan Jacobson (1999, p13), UML (Unified

Modeling Language) adalah sebuah bahasa yang berdasarkan grafik/gambar untuk

memvisualisasi, menspesifikasikan, membangun, dan pendokumentasian dari sebuah

sistem pengembangan software berbasis OO atau Object-Oriented.

UML sendiri juga memberikan standar penulisan sebuah sistem blue print, yang

meliputi konsep bisnis proses, penulisan kelas-kelas dalam bahasa program yang

spesifik, skema database, dan komponen-komponen yang diperlukan dalam sistem

software (http://www.omg.org).

131

UML adalah sebuah ”bahasa” yang telah menjadi standar dalam industri untuk

visualisasi, merancang dan mendokumentasikan sistem piranti lunak. UML menawarkan

sebuah standar untuk merancang model sebuah sistem (http://www.IlmuKomputer.com).

UML adalah sebuah modeling language, bukanlah sebuah method. Sebagian

besar method, paling tidak dalam prinsipnya, terdiri dari sebuah modeling language dan

sebuah proses. Modeling language adalah notasi (terutama grafikal) yang digunakan

method untuk mengekspresikan rancangan. Proses adalah nasihat atas langkah-langkah

apa yang perlu diambil dalam menjalankan sebuah rancangan.

Dengan menggunakan UML, kita dapat membuat model untuk semua jenis

aplikasi piranti lunak, dimana aplikasi tersebut dapat berjalan pada piranti keras, sistem

operasi dan jaringan apapun, serta ditulis dalam bahasa pemrograman apapun. Tetapi

karena UML juga menggunakan class dan operation dalam konsep dasarnya, maka

UML lebih cocok untuk penulisan piranti lunak dalam bahasa-bahasa berorientasi objek

seperti: C++, Java, C# atau VB.NET. Walaupun demikian, UML tetap dapat digunakan

untuk modeling aplikasi prosedural dalam VB atau C.

Seperti bahasa-bahasa lainnya, UML mendefinisikan notasi dan syntax/semantik.

Notasi UML merupakan sekumpulan bentuk khusus untuk menggambarkan berbagai

diagram piranti lunak. Setiap bentuk memiliki makna tertentu, dan UML syntax

mendefinisikan bagaimana bentuk-bentuk tersebut dapat dikombinasikan. Notasi UML

terutama diturunkan dari 3 notasi yang telah ada sebelumnya: Grady Booch OOD

(Object-Oriented Design), Jim Rumbaugh OMT (Object Modeling Technique) dan Ivar

Jacobson OOSE (Object-Oriented Software Engineering).

132

2.21.3 Sejarah Singkat UML

UML merupakan hasil pemikiran dari Grady Booch, James Rumbaugh, dan Ivar

Jacobson. Belakangan ini mereka dinamakan “The Three Amigos”. Ketiga orang ini

bekerja di organisasi yang berbeda pada tahun 80-an dan awal tahun 90-an. Masing-

masing mengembangkan metodologinya sendiri mengenai analisis dan desain sistem

berorientasi obyek (Object-Oriented Analysis and Design). Metodologi mereka

mendapatkan keunggulan tersendiri yang membedakan mereka dengan para pesaing

lainnya, seperti: metodologi coad, shlaer-mellor, wirfs-brock dan lain sebagainya.

Jumlah yang menggunakan metoda OO mulai diuji coba dan diaplikasikan antara 1989

hingga 1994, seperti halnya oleh Grady Booch dari Rational Software Co., dikenal

dengan OOSE (Object-Oriented Software Engineering), serta James Rumbaugh dari

General Electric, dikenal dengan OMT (Object Modelling Technique). Di tahun 1994,

Rumbaugh bergabung dengan Rational Software Corporation, dimana Booch bekerja.

Jacobson kemudian bergabung juga dengan Rational setahun kemudian.

Dimulai pada bulan Oktober 1994, The Three Amigos ini yang merupakan tiga

tokoh yang metodologinya banyak digunakan untuk mempelopori usaha untuk

penyatuan metodologi pendesainan berorientasi objek. Saat itu baru dikembangkan draft

metoda UML version 0.8 dan diselesaikan serta di release pada bulan oktober 1995.

Bersamaan dengan saat itu, Jacobson bergabung dan UML tersebut diperkaya ruang

lingkupnya dengan metoda OOSE sehingga muncul release version 0.9 pada bulan Juni

1996. Hingga saat ini sejak Juni 1998 UML version 1.3 telah diperkaya dan direspons

oleh OMG (Object Management Group), Anderson Consulting, Ericsson, Platinum

Technology, ObjectTime Limited, dan lain-lain serta di pelihara oleh OMG yang

dipimpin oleh Cris Kobryn.

133

Sumber : Dharwiyanti, Wahono, http://ikc.tuxed.org/umum/yanti-uml.php, 2003.

Gambar 2.12 Terbentuknya Unified Modelling Language (UML)

Booch, Rumbaugh, dan Jacobson (The Three Amigos) ini menyusun 3 buku

serial tentang UML pada tahun 1999 dengan seri [7] [8] [9]. Sejak saat itulah, UML

telah menjelma menjadi standar bahasa pemodelan untuk aplikasi berorientasi objek.

(OMG - http://www.omg.org)

Menurut pendapat Priestly (1999, p7-8), versi draf UML mulai menjalar industri

software dan menyebabkan perubahan secara bertahap. Oleh karena banyak perusahaan

mulai merasakan UML mampu membawakan sasaran yang strategis, maka UML

konsorsium berkembang pesat. Anggota-anggotanya antara lain adalah DEC, Hewlett-

Packard, Intellicorp, Microsoft, Oracle, Texas Instruments, Rational, dan yang lainnya.

Pada tahun 1997, konsorsium memproduksikan versi 1.0 dari UML dan

mengumpulkannya kepada Object Management Group (OMG) untuk menanggapi

permintaan OMG terhadap sebuah proposal untuk sebuah bahasa modelling yang

134

standar. Konsorsium berkembang, menghasilkan versi 1.1 dan mengumpulkannya pada

OMG, yang telah mengadopsikannya di akhir tahun 1997. OMG mengambil alih

pemeliharaan UML dan memproduksikan dua revisi baru pada tahun 1998. UML

akhirnya menjadi sebuah standar mutlak dalam industri software, dan terus berkembang.

2.21.4 Konsep Dasar UML

Konsep dasar UML bisa dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 2.2 Konsepsi Dasar UML

Major Area View Diagrams Main Concepts

Static View Class diagram Class, association, generalization, dependency, realization, interface

Use Case View Use Case Diagram Use case, actor, association, extend, include, use case generalization

Component Diagram

Component, interface, dependency, realization.

Structural

Implementation View Deployment View Deployment

Diagram Node, component, dependency, location

State machine view State Chart Diagram

State, event, transition, action

Activity View Activity Diagram State, activity, completion transition, fork, join

Sequence Diagram Interaction, object, message, activation

Dynamic

Interaction View Collaboration Diagram

Collaboration, interaction, Collaboration role, message

Model Management

Model Management View Class diagram Package, subsystem, model

Extensibility All All Constraint, stereotype, tagged values

Sumber : http://www.cetuslinks.org/oo_uml.html

135

Abstraksi konsep dasar UML yang terdiri dari structural classification, dynamic

behaviour, dan model management, bisa dipahami dengan mudah apabila kita melihat

tabel 2.2 di atas dari segi diagram. Main concepts bisa kita pandang sebagai term yang

akan muncul pada saat kita membuat diagram. Dan view adalah kategori dari diagram

tersebut. Langkah-langkah dalam dalam pembuatan diagram UML bisa dilihat 2.21.5

penjelasan di bawah ini.

2.21.5 Diagram UML

2.21.5.1 System Definition

Untuk membuat suatu sistem yang akan diimplementasikan baik secara teknis

maupun sosial hal yang harus dilakukan pertama kali adalah mengerti struktur,

hubungan, proses detil dari suatu organisasi serta mengevaluasi dan menentukan

teknologi yang relevan untuk mendukung sistem tersebut agar dapat bekerja dengan

semestinya.

System definition (Mathiassen, 2000, p24) adalah suatu deskripsi yang jelas

namun singkat dari sebuah system yang terkomputerisasi dan diekspresikan dengan kata-

kata. Sebuah System Definition menjelaskan property mendasar dari pengembangan

sebuah system dan kegunaannya. System Definition menjelaskan system dalam konteks,

informasi apa saja yang harus dimiliki, fungsi apa saja yang harus tersedia, dimana harus

digunakan dan dalam kondisi apa pengembangan bisa dilakukan.

Sebuah System Definition harus singkat dan tepat dan memiliki penjelasan

yang paling mendasar tentang system tersebut. Keterangan yang ringkas dan tepat

menyediakan rangkuman yang membuat kita lebih mudah dalam membandingkan

dengan pilihan lain yang ada.

136

Sumber : Lab perangkat lunak anapersist 2004-2005

Gambar 2.13 Contoh System Definition

137

2.21.5.2 Rich Picture

Rich picture merupakan suatu penggambaran dari sistem yang membantu

orang awam untuk mengerti keadaan dari sistem yang sedang berjalan maupun sistem

yang akan diusulkan.

Menurut Mathiassen (2000, p27) sebuah rich picture berfokus pada aspek-

aspek penting dari keadaan yang berjalan, yang ditentukan sendiri oleh sang illustrator.

Bagaimanapun juga, rich picture harus mampu memberikan gambaran yang luas dari

kondisi yang ada sehingga memungkinkan adanya beberapa penafsiran.

Rich picture bukanlah sebuah hasil dan anggota proyek boleh tidak setuju

terhadap gambar yang ada. Pada kenyataannya, pengembang sistem dapat menggunakan

rich picture untuk mengemukakan pandangan yang berbeda dari keadaan yang ada

sebagai dasar dari diskusi terhadap system yang ingin dikerjakan. Berikut ini merupakan

contoh dari rich picture.

138

Sumber : Lab perangkat lunak anapersist 2004-2005

Gambar 2.14 Contoh Rich Picture

139

2.21.5.3 FACTOR Criteria

Menurut Mathiassen (2000, p39) FACTOR criteria memiliki 6 elemen:

1. Functionality

Fungsi dari system yang mendukung tugas dari application-domain.

2. Application domain

Bagian dari organisasi yang mengurus, mengawasi atau mengontrol problem

domain.

3. Conditions

Kondisi seperti apa yang sedang berjalan ketika system dikembangkan dan

digunakan.

4. Technology

Teknologi yang digunakan dalam mengembangkan system dan teknologi yang

dibutuhkan untuk menjalankan system.

5. Objects

Objek utama dari problem domain.

6. Responsibility

Kegunaan system secara keseluruhan.

140

FACTOR criteria dapat digunakan dalam 2 cara. FACTOR dapat digunakan

untuk mendukung pengembangan system-definition, dengan mempertimbangkan secara

hati-hati bagaimana keenam elemen FACTOR diformulasikan atau kita dapat juga mulai

dengan definisi kita terhadap sistem dan kemudian menggunakan criteria untuk melihat

bagaimana system definition memenuhi 6 faktor yang ada.

Tabel 2.3 Contoh FACTOR criteria

Functionality Mencatat barang barang yang terjual, mengetahui total penjualan dalam satu jangka waktu tertentu misalnya minggu, bulan, tahun, mengetahui jenis barang yang paling laku dan yang kurang laku dalam jangka waktu tertentu.

Application Bagian Penjualan, kasir.

Condition Sistem harus dapat menyesuaikan dengan naik turun nya harga

Technology Seperangkat PC yang compatible dalam penggunaan java, printer.

Object Kasir, manager, Bagian penjualan, Customer.

Responsibility Sistem harus dapat menyusun laporan penjualan Sumber : Lab perangkat lunak anapersist 2004-2005

2.21.5.4 Class Diagram

Class sendiri merupakan sebuah spesifikasi yang jika diinstansiasi akan

menghasilkan sebuah objek dan merupakan inti dari pengembangan dan desain

berorientasi objek. Class menggambarkan keadaan (atribut/properti) suatu sistem,

sekaligus menawarkan layanan untuk memanipulasi keadaan tersebut (metoda/operasi).

Jadi, dapat disimpulkan bahwa class diagram menggambarkan sekumpulan class,

interface, dan collaboration, dan relasi-relasinya. Class diagram juga menunjukkan

atribut (attribute) dan operasi (operation) dari sebuah objek class.

141

Atribut adalah nama-nama properti dari sebuah kelas yang menjelaskan

batasan nilainya dari properti yang dimiliki oleh sebuah kelas tersebut. Atribut dari suatu

kelas merepresentasikan properti-properti yang dimiliki oleh kelas tersebut. Atribut

mempunyai tipe yang menjelaskan tipe instansiasinya.

Operasi adalah implementasi dari layanan yang dapat diminta dari sebuah

objek dari sebuah kelas yang menentukan tingkah lakunya. Sebuah operasi dapat berupa

perintah ataupun permintaan. Sebuah permintaan tidak boleh mengubah kedudukan dari

objek tersebut. Hanya perintah yang dapat mengubah keadaan dari sebuah objek.

Keluaran dari sebuah operasi tergantung dari nilai keadaan terakhir dari sebuah objek.

Class memiliki 3 area pokok, yaitu nama, atribut, dan metoda/fungsi. Atribut

dan metoda dapat memiliki salah satu sifat berikut ini:

− Private : tidak dapat dipanggil dari luar class yang bersangkutan

− Protected : hanya dapat dipanggil oleh class yang bersangkutan dan anak-anak

yang mewarisinya.

− Public : dapat dipanggil oleh siapa saja

Class dapat merupakan implementasi dari sebuah interface, yaitu class abstrak

yang hanya memiliki metoda. Interface tidak dapat langsung diinstansiasikan, tetapi

harus diimplementasikan dahulu menjadi sebuah class. Dengan demikian interface

mendukung resolusi metoda pada saat run time. Sesuai dengan perkembangan class

model, class dapat dikelompokkan menjadi package.

142

Menurut Booch (1999, p108), class diagram dapat digunakan untuk:

Memodelkan gambaran dari sistem

Melibatkan pembuatan keputusan tentang pertimbangan abstraksi mana yang

menjadi bagian dari sistem dan yang mana yang menjadi batasan. Penggunaan

class diagram untuk menspesifikasikan abstraksi ini dan tanggung jawabnya.

Memodelkan kolaborasi yang sederhana

Kolaborasi merupakan kumpulan class, interface dan elemen lain yang bekerja

bersama untuk menyediakan tingkah laku (behaviour) dari class. Penggunaan class

diagram adalah untuk menvisualisasikan dan menspesifikasi kumpulan class dan

relasinya.

Memodelkan skema database yang logis

Skema di sini adalah blueprint dari konseptual desain dari database. Di banyak

domain, sangat diperlukan penyimpanan informasi yang secara terus-menerus ke

dalam relational database atau object oriented database. Database tersebut dapat

dibuat skemanya dengan menggunakan class diagram.

143

Sumber : Dharwiyanti, Wahono, http://ikc.tuxed.org/umum/yanti-uml.php, 2003.

Gambar 2.15 Contoh Class Diagram

144

Hubungan atau operasi antar kelas digambarkan dengan notasi-notasi, antara

lain:

• Association Role

Association adalah hubungan antar benda struktural yang terhubung diantara

obyek. Kesatuan obyek yang terhubung merupakan hubungan khusus, yang

menggambarkan sebuah hubungan struktural diantara seluruh atau sebagian.

Umumnya assosiation digambarkan dengan sebuah garis yang dilengkapi dengan

sebuah label, nama, dan status hubungannya seperti terlihat dalam gambar di

bawah ini.

Company Person-Employer

1

-Employee

*

Gambar 2.16 Association

• Navigability

Merupakan sebuah properti dari role, yang menandakan bahwa ada kemungkinan

untuk melakukan navigasi uni-directional pada association dari objek sumber ke

objek tujuan.

Person Company

Works for

Gambar 2.17 Navigability

145

• Aggregation

Aggregation atau agregasi adalah hubungan “bagian dari” atau “bagian

keseluruhan”. Suatu class atau objek mungkin memiliki atau bisa dibagi menjadi

class atau objek tertentu, dimana class atau objek yang disebut kemudian

merupakan bagian dari class atau objek yang terdahulu. Menurut Larman (1998,

p359), ada 2 jenis aggregation, yakni :

1. Composite Aggregation

Disebut juga strong aggregation dimana objek ”bagian” tidak dapat berdiri

sendiri tanpa objek ”keseluruhan”. Jadi, antara objek yang satunya saling

terkait kuat dengan objek lainnya. Merupakan multiplicity pada satu composite

dan dinotasikan dengan filled diamond. Menunjukkan bahwa composite secara

tunggal memiliki the part. Notasinya adalah :

Gambar 2.18 Composite aggregation

2. Shared Aggregation

Merupakan multiplicity pada composite yang lebih dari 1 dan dinotasikan

dengan hollow diamond. Menunjukkan bahwa the part bisa terdapat pada

instance composite.Notasinya adalah :

Gambar 2.19 Shared Aggregation

146

Agregasi adalah bentuk khusus dari association.

Company Departmen

1 *

Gambar 2.20 Aggregation

• Composition

Composition adalah strong aggregation. Pada composition, objek “bagian” tidak

dapat berdiri sendiri tanpa objek “keseluruhan”. Jadi mereka terkait dengan kuat

satu dengan yang lainnya.

Company Departmen

1 *

Gambar 2.21 Composition

• Generalization

Generalization adalah menggambarkan hubungan khusus dalam obyek anak/child

yang menggantikan obyek parent / induk . Dalam hal ini, obyek anak memberikan

pengaruhnya dalam hal struktur dan tingkah lakunya kepada obyek induk.

Vehicle

Bus Truck Car

Gambar 2.22 Generalization

147

2.21.5.5 State Chart Diagram

Statechart diagram menggambarkan transisi dan perubahan keadaan (dari satu

state ke state lainnya) suatu objek pada sistem sebagai akibat dari stimuli yang diterima.

Pada umumnya statechart diagram menggambarkan class tertentu (satu class dapat

memiliki lebih dari satu statechart diagram). Sebuah state diagram menunjukkan

urutan-urutan state dari sebuah objek selama masa hidupnya (life time-nya), sekaligus

dengan event-event yang menyebabkan perubahan dari state tersebut.

Dalam UML, state digambarkan berbentuk segiempat dengan sudut membulat

dan memiliki nama sesuai kondisinya saat itu. Transisi antar state umumnya memiliki

kondisi guard yang merupakan syarat terjadinya transisi yang bersangkutan, dituliskan

dalam kurung siku. Action yang dilakukan sebagai akibat dari event tertentu dituliskan

dengan diawali garis miring. Titik awal dan akhir digambarkan berbentuk lingkaran

berwarna penuh dan berwarna setengah.

Gambar 2.23 Contoh State Chart Diagram

148

2.21.5.6 Use Case Diagram

Use case diagram menggambarkan interaksi antara sistem (use case) dengan

aktor. Aktor adalah abstraksi dari user atau sistem lain yang berinteraksi dengan sistem.

Use Case diagram menggambarkan fungsionalitas yang diharapkan dari sebuah sistem.

Yang ditekankan adalah “apa” yang diperbuat sistem, dan bukan “bagaimana”. Use Case

diagram digunakan untuk menyusun requirement dari sebuah sistem,

mengkomunikasikan rancangan dengan klien, dan merancang test case untuk semua

feature yang ada pada sistem.

Use case merupakan sebuah pekerjaan tertentu, misalnya login ke sistem,

meng-create sebuah daftar belanja dan sebagainya. Seorang actor adalah sebuah entitas

manusia atau mesin yang berinteraksi dengan sistem untuk melakukan pekerjaan-

pekerjaan tertentu.

Menurut Priestly (2000,p325-326), use case diagram menunjukkan aktor-aktor

yang berinteraksi dengan sebuah sistem dan use case yang menjelaskan cara-cara seperti

bagaimana interaksi mengambil tempat. Aktor-aktor dihubungkan dengan use case di

mana mereka dihubungkan dengan sebuah asosiasi.

149

CustomerService

Make Form

Entry Form

Storage

Update Goods

Make Report

Deliver Order

Customer

Gambar 2.24 Contoh Use Case Diagram

Notasi-notasi atau hubungan yang terdapat pada use case diagram, dapat

dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 2.4 Use Case Relation Relationship Function Notation

Association Komunikasi path antara sebuah actor dan sebuah use caseyang ikut berperan serta

Extend Merupakan fungsi tambahan dari behaviour ke dalam usecase yang tidak diketahui

<<extend>>

Use case generalization

Hubungan antara use case umum dengan use case yanglebih spesifik yang merupakan turunan dan bentuktambahan dari use case

Include Merupakan fungsi tambahan dari behaviour tambahan kedalam use case yang secara eksplisit menggambarkanadanya penambahan

<<include>>

Sumber : Booch, Jacobson, Rumbaugh (1999, p65). The Unified Modelling Language Reference Manual. Addison Wesley Inc.

150

2.21.5.7 Activity Diagram

Activity diagram menampilkan aliran aktivitas dalam sistem yang sedang

dirancang, bagaimana masing-masing alir berawal, keputusan yang mungkin terjadi, dan

bagaimana mereka berakhir. Activity diagram juga dapat menggambarkan proses paralel

yang mungkin terjadi pada beberapa eksekusi. Activity diagram dapat digunakan untuk

memodelkan operasi yang kompleks, memodelkan proses bisnis secara keseluruhan,

memodelkan sebuah use case, atau memodelkan beberapa buah use case.

Sebuah activity dapat direalisasikan oleh satu use case atau lebih. Decision

digunakan untuk menggambarkan behaviour pada kondisi tertentu. Untuk

mengilustrasikan proses-proses paralel (fork dan join) digunakan titik sinkronisasi yang

dapat berupa titik, garis horisontal atau vertikal.

Gambar 2.25 Contoh Activity Diagram

151

2.21.5.8 Function

Function fokus kepada apa yang actor lakukan di dalam sistem tersebut. Pada

dasarnya function ditujukan sebagai perhitungan, di mana data yang diterima akan

dirubah menjadi suatu data yang berarti.

Menurut Mathiassen (2000, p136) function adalah suatu fasilitas untuk

membuat suatu model yang berguna untuk actor. Suatu function dapat diaktifkan,

dijalankan dan menghasilkan suatu hasil yang diinginkan.

Function memiliki beberapa tipe, setiap tipe dari sebuah function merupakan

ekspresi atau penggambaran dari hubungan yang terjadi antara model dan konteks sistem

dan setiap function memiliki karakteristik yang dapat membantu ketika ingin

mendefinisikan suatu function.

Tipe dari function antara lain (Mathiassen, 2000, p136) :

♦ Update

Function ini diaktifkan oleh problem domain dan dapat menghasilkan sebuah

perubahan dalam model state.

♦ Signal

Function ini diaktifkan dengan merubah model state dan menghasilkan suatu

reaksi dari dalam sistem, reaksi dapat dilihat oleh actor dalam application domain.

♦ Read

Function ini membutuhkan suatu informasi dari actor untuk dapat diaktifkan dan

sistem dapat menampilkan bagian yang relefan dari suatu model.

152

♦ Compute

Function diaktifkan dengan informasi yang didapatkan dari actor dan terjadi

perhitungan yang melibatkan informasi yang didapat dari actor atau model,

hasilnya ditampilkan dengan hasil perhitungan yang diinginkan.

Tujuan dalam menganalisa suatu function (Mathiassen, 2000, p139) adalah

menentukan kemampuan proses sistem informasi dengan membuat daftar dari function

dengan spesifikasi detil dari function tersebut. Di bawah ini merupakan contoh dari

function list dengan spesifikasi detilnya.

Tabel 2.5 Contoh Function List

Function Complexity Function Type Cari Simple Read Tambah Simple Update Hapus Simple Update Ubah Simple Update Cancel Simple Update Cetak Simple Read Hitung jumlah pesanan Simple Read Hitung kapasitas Medium Compute Hitung jumlah mesin Simple Read, Compute Hitung waktu proses Medium Compute Create schedule Very complex Compute

153

2.21.5.9 Sequence Diagram

Menggambarkan interaksi antar objek di dalam dan sekitar sistem (termasuk

pengguna, display dan sebagainya) berupa message yang digambarkan terhadap waktu

(Bennet et al., 2006, p253). Sequence diagram terdiri atas dimensi vertikal (waktu) dan

dimensi horizontal (objek-objek yang terkait).

Sequence diagram biasa digunakan untuk menggambarkan skenario atau

rangkaian langkah-langkah yang dilakukan sebagai respons dari sebuah event untuk

menghasilkan output tertentu dapat juga dikatakan bahwa untuk menggambarkan

interaksi antar object yang ada pada use case. Diawali dari apa yang men-trigger

aktivitas tersebut, proses dan perubahan yang terjadi secara internal dan output apa yang

dihasilkan.

Setiap sequence diagram harus diberi suatu frame dimana setiap frame tersebut

memiliki heading degan menggunakan notasi sd yang merupakan singkatan dari

sequence diagram (Bennet et al., 2006, pp 253-254). Terdapat beberapa notasi penulisan

heading pada setiap frame yang terdapat pada sequence diagram (Bennet et al., 2006,

p270). Notasi heading pada frame tersebut antara lain :

a. alt

Notasi ini merupakan singkatan dari alternatives yang menyatakan bahwa ada

beberapa alternatif pengerjaan suatu program.

b. opt

Notasi ini adalah singkatan dari optional yang artinya setiap frame yang mempunyai

heading ini memiliki status pilihan dimana akan dijalankan apabila syarat tertentu

terpenuhi.

154

c. loop

Notasi ini merupakan singkatan dari looping yang artinya operation yang ada di

dalam frame tersebut akan dijalankan secara terus menerus pada kondisi tertentu.

d. break

Notasi ini menandakan bahwa seluruh operation yang ada setelah frame tersebut

tidak dijalankan.

e. par

Notasi ini merupakan singkatan dari parallel yang menandakan bahwa operation

yang ada di frame tersebut dijalankan bersama-sama.

f. seq

Notasi ini merupakan singkatan dari weak sequencing yang berarti operation yang

berasal dari lifeline yang berbeda dapat terjadi pada urutan mana saja.

g. strict

Notasi ini menyatakan bahwa operation harus dilakukan secara berurutan. Notasi ini

merupakan singkatan dari strict sequencing.

h. neg

Notasi ini menandakan bahwa operasi tidak valid. Neg merupakan singkatan dari

negative.

i. critical

Notasi critical menyatakan operasi yang ada di dalam suatu frame pada heading ini

tidak memiliki sela yang kosong.

j. ignore

Notasi ini mengindikasikan bahwa tipe pesan atau parameter yang dikirimkan dapat

diabaikan dalam interaksi.

155

k. consider

Notasi ini menyatakan pesan yang harus dipertimbangkan dalam suatu interaksi.

l. assert

Notasi ini singkatan dari assertion yang merupakan urutan dari pesan yang valid.

m. ref

Notasi ini menyatakan bahwa di dalam frame tersebut menunjuk suatu operation

yang ada di dalamnya pada suatu sequence diagram tertentu. Notasi ini merupakan

singkatan dari refer.

Masing-masing objek, termasuk aktor memiliki lifeline vertikal. Message

digambarkan sebagai garis berpanah dari satu objek ke objek lainnya. Pada fase desain

berikutnya, message akan dipetakan menjadi operasi/metoda dari class. Activation bar

menunjukkan lamanya eksekusi sebuah proses, biasanya diawali dengan diterimanya

sebuah message.

Setiap peran memiliki sebuah lifeline yang memanjang di bawahnya. Message

direpresentasikan dengan panah ber-label yang digambarkan dari satu lifeline ke lifeline

lain. Message memberikan sebuah aktivasi. Di ujung aktivasi, return message

menunjukkan arah balik kendali kepada obyek yang memanggil. Parameter dan nilai

return dapat ditunjukkan dalam message. Message dikirim ke obyek dengan sendirinya

untuk memberikan aktivasi nested.

Pembentukan obyek ditunjukkan dengan sebuah message kontruktor yang

melahirkan sebuah peran. Penghancuran obyek ditunjukkan dalam message ‘destroy’.

Lifeline dari obyek yang dihancurkan ditunjukkan dalam point destruksi.

156

Menurut Priestly (2000,p327-328), Sequence diagram menunjukkan sebuah

interaksi antara peran atau obyek-obyek prototype dalam sebuah kolaborasi. Notasi

dasar untuk sequence diagram ditunjukkan pada gambar berikut:

.

Gambar 2.26 Contoh Sequence Diagram

2.21.5.10Component Diagram

Menggambarkan struktur dan hubungan antar komponen piranti lunak,

termasuk ketergantungan (dependency) di antaranya. Komponen piranti lunak adalah

modul berisi code, baik berisi source code maupun binary code, baik library maupun

executable, baik yang muncul pada compile time, link time, maupun run time.

Umumnya komponen terbentuk dari beberapa class dan atau package, tapi

dapat juga dari komponen-komponen yang lebih kecil. Komponen dapat juga berupa

157

interface, yaitu kumpulan layanan yang disediakan sebuah komponen untuk komponen

lain.

Menurut Schmuller (1999,p152), sebuah component diagram berisi component,

interface, dan hubungan (relationship). Bentuk component diagram utama adalah

sebuah segi empat utama yang memiliki dua segi empat lain yang bergantung pada sisi

kiri dari segi empat utamanya. Nama dari komponen dapat ditulis di dalam icon tersebut.

Nama tersebut berupa string.

Component Diagram menggambarkan bagaimana kondisi pengimplementasian

dari objek dan class pada saat penggunaan di lapangan. Component diagram ini juga

menggambarkan aktivitas dan interaksi antara aktor, komponen, class, dan objek.

Contoh dari Component Diagram ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.27 Contoh Component Diagram

2.21.5.11 Deployment Diagram

158

Menggambarkan node dalam membentuk topologi perangkat keras yang

akan digunakan dan konfigurasi komponen-komponen yang ada di dalam sistem.

Sebuah node adalah server, workstation, atau piranti keras lain yang digunakan

untuk men-deploy komponen dalam lingkungan sebenarnya. Hubungan antar

node dan requirement dapat juga didefinisikan dalam diagram ini.

Menurut Schmuller (1999, p14), deployment diagram menunjukkan

arsitektur sebuah computer-based system secara fisik. Diagram ini

menggambarkan komputer dan peralatannya, menunjukkan hubungan yang satu

dengan yang lain, dan menunjukkan software yang ada dalam tiap mesin. Setiap

komputer menunjukkan sebuah cube, dengan interkoneksinya antara komputer

yang digambarkan sebagai garis yang menghubungkan cuber-cube tersebut.

Server:BankServer

:Transactions

«table»AccountDB : Account

Interface1

client:ATMKiosk

:ATM-GUI

Gambar 2.28 Contoh Deployment Diagram

2.21.6 Langkah-Langkah Penggunaan UML

159

Berikut ini adalah tips langkah-langkah pengembangan piranti lunak dengan

menggunakan UML (www.IlmuKomputer.com):

a. Buatlah daftar business process dari level tertinggi untuk mendefinisikan aktivitas

dan proses yang mungkin muncul.

b. Petakan use case untuk tiap business process untuk mendefinisikan dengan tepat

fungsionalitas yang harus disediakan oleh sistem. Kemudian perhalus use case

diagram dan lengkapi dengan requirement, constraints dan catatan-catatan lain.

c. Buatlah deployment diagram secara kasar untuk mendefinisikan arsitektur fisik

sistem.

d. Definisikan requirement lain (non-fungsional, security dan sebagainya) yang juga

harus disediakan oleh sistem.

e. Berdasarkan use case diagram, mulailah membuat activity diagram.

f. Definisikan objek-objek level atas (package atau domain) dan buatlah sequence

dan atau collaboration diagram untuk tiap alir pekerjaan. Jika sebuah use case

memiliki kemungkinan alir normal dan error, buatlah satu diagram untuk masing-

masing alir.

g. Buatlah rancangan user interface model yang menyediakan antarmuka bagi

pengguna untuk menjalankan skenario use case.

h. Berdasarkan model-model yang sudah ada, buatlah class diagram. Setiap package

atau domain dipecah menjadi hirarki class lengkap dengan atribut dan metodanya.

Akan lebih baik jika untuk setiap class dibuat unit test untuk menguji

fungsionalitas class dan interaksi dengan class lain.

i. Setelah class diagram dibuat, kita dapat melihat kemungkinan pengelompokkan

class menjadi komponen-komponen. Karena itu buatlah component diagram pada

160

tahap ini. Juga, definisikan tes integrasi untuk setiap komponen menyakinkan ia

berinteraksi dengan baik.

j. Perhalus deployment diagram yang sudah dibuat. Detilkan kemampuan dan

requirement piranti lunak, sistem operasi, jaringan dan sebagainya. Petakan

komponen ke dalam node.

k. Mulailah membangun sistem. Ada 2 pendekatan yang dapat digunakan:

− Pendekatan use case, dengan meng-assign setiap use case kepada tim

pengembang tertentu untuk mengembangkan unit code yang lengkap dengan

tes.

− Pendekatan komponen, yaitu meng-assign setiap komponen kepada tim

pengembang tertentu.

l. Lakukan uji modul dan uji integrasi serta perbaiki model beserta codenya. Model

harus selalu sesuai dengan code yang aktual.

m. Piranti lunak siap dirilis

2.22 Tahapan Pengembangan Software Berorientasi Objek

Dalam siklus pengembangan sistem informasi ini, penulis menggunakan metode

Mathiassen, untuk tahapan atau langkah-langkah dalam menganalisis sistem. Namun

langkah-langkah yang ada tidak diikuti seratus persen karena terdapat beberapa tahapan

yang dirasakan harusnya ada tetapi tidak disarankan oleh Mathiassen. Oleh karena itu,

terdapat beberapa tambahan tahapan dalam menganalisis masalah, dan juga ada

beberapa tahapan yang tidak dibuat karena tidak diperlukan dalam pengembangan

sistem informasi atau tidak sesuai kebutuhan.

161

Menurut Mathiassen et al., untuk menganalisis sistem informasi berbasiskan

objek terdapat empat kegiatan utama yang harus dilakukan. Namun sebelumnya, seorang

analis harus mampu menangkap apa yang ingin pengguna dapatkan dari sistem atau

piranti lunak itu. OOAD menjelaskan empat perspektif melalui empat aktivitas utama,

yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Sumber : Mathiassen et al. (2000, p15)

Gambar 2.29 Tahap Unified Software Development

162

Terdapat 4 aktivitas utama yang digunakan dalam menggunakan metode Unified

Software Deployment untuk OOA&D (Object Oriented Analysis and Design) yang

dibahas oleh Mathiassen (2000, p14), yaitu :

1. Problem Domain Analysis

Menurut Mathiassen et al. (2000, p45), Problem Domain Analysis merupakan bagian

dari sebuah konteks yang diadministrasi, dimonitor dan dikontrol oleh sebuah

sistem. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi dan memodelkan sebuah problem

domain.

Sumber : Mathiassen et al. (2000, p46)

Gambar 2.30 Activities in Problem Domain

Dalam tahapan ini sistem dirancang sesuai dengan kebutuhan informasi dari

pengguna, tahapan ini menentukan hasil dari keseluruhan akivitas analisis dan

perancangan.

163

Tahapan dari Problem Domain Analysis ini adalah :

a. Menentukan ”Class” yang ada dalam sistem dengan melakukan proses

identifikasi dari definisi sistem yang telah dikembangkan. Menurut Mathiassen et

al. (2000, p53), Class adalah suatu deskripsi dari sekumpulan objek yang

mempunyai structure, behavioral pattern dan attributes.

b. Menganalisa dan mengembangkan ”struktur” hubungan dari class – class yang

ada. Menurut Mathiassen et al. (2000, p69), tujuan structure adalah untuk

mendeskripsikan hubungan struktural antara classes dan objects dalam problem

domain.

c. Menganalisa ”Behavior” dari class – class tersebut untuk menentukan state dari

setiap class yang termasuk dalam sistem ini. Menurut Mathiassen et al. (2000,

p89), tujuan behavior adalah untuk memodelkan problem domain yang dinamis.

Dan 3 konsep yang terkandung dalam behavior adalah :

• Event Trace Urutan dari events yang melibatkan objek secara

spesifik.

• Behavioral Pattern Suatu deskripsi dari kemungkinan events traces untuk

semua object dalam class.

• Attribute Suatu deskripsi dari class atau event.

164

Hasil laporan perancangan yang dihasilkan dari tahapan ini adalah :

a. Rich Picture : gambaran seluruh sistem sebagai sebuah model yang akan dilihat

user saat sistem sudah jadi.

b. System Definition : mendefinisikan seluruh sistem sebagai sebuah model yang

akan dilihat user saat sistem jadi (FACTOR).

c. Class Diagram : untuk menggambarkan hubungan antara class-class dalam

sebuah sistem.

d. Statechart Diagram : untuk menggambarkan bagaimana state dari daur hidup

kelas yang ada di dalam sistem ini.

Dapat dilihat dari tahap ini telah dapat dilihat model aplikasi secara keseluruhan

bagaimana aplikasi tersebut akan terbentuk.

2. Application Domain Analysis

Menurut Mathiassen et al. (2000, p115), Application Domain Analysis adalah

organisasi yang mengadministrasi, memonitor atau mengontrol sebuah problem

domain. Tujuannya adalah untuk menetapkan system usage requirements.

Aktivitas dari Application Domain Analysis adalah : Usage, Functions dan

Interfaces.

165

Sumber : Mathiassen et al. (2000, p117)

Gambar 2.31 Application Domain Analysis

Tahapan ini berfokus pada bagaimana sistem akan digunakan oleh pengguna. Tahap

ini dan tahap sebelumnya dapat dimulai secara bergantian, tergantung pada kondisi

pengguna. Menurut Mathiassen (2000, p 116) Terdapat 3 tahapan yang akan

dilakukan dalam Application Domain Analysis, yaitu :

a. Menentukan usage, yaitu menentukan aktor dan use case yang terlibat dan

interaksinya.

b. Menentukan function (fungsi) sistem untuk memproses informasi dan membuat

daftar fungsi.

Tipe – tipe functions adalah :

- Update functions

Diaktifkan dengan problem domain event dan hasilnya didalam perubahan

model state.

166

- Signal functions

Diaktifkan dengan merubah model state dan hasilnya pada reaksi di konteks.

Reaksi ini mungkin menampilkan actor pada application domain atau

intervensi langsung di problem domain.

- Read functions

Diaktifkan oleh kebutuhan akan informasi di lembar kerja actor dan hasilnya

tampilan sistem yang relevan dari model.

- Compute functions

Diaktifkan oleh kebutuhan akan informasi di lembar kerja actor melibatkan

informasi yang disediakan actor atau model. Hasilnya adalah tampilan dari

kegiatan compute tersebut.

c. Menentukan interface pengguna dan sistem, untuk interaksi sesungguhnya dari

pengguna dan sistem informasi yang dirancang. Menurut Mathiassen et al.

(2000, p151), interfaces adalah fasilitas yang membuat system model dan

functions dapat digunakan oleh actor. Tujuannya adalah untuk menetapkan

system interfaces. Hasil dari interfaces adalah :

• User interfaces

Tipe dialog dan form presentasi, daftar lengkap dari elemen user interface,

window diagram dan navigation diagram.

• System interfaces

Class diagram untuk peralatan luar dan protokol - protokol untuk

berinteraksi dengan sistem lain.

167

Laporan yang akan dihasilkan dari tahapan ini adalah :

a. Use Case Diagram, yang menggambarkan interaksi pengguna sebagai aktor

dengan sistem informasi .

b. Function List, yaitu kemampuan yang harus dimiliki sistem sebagai kebutuhan

dasar dari user.

c. User Interface Navigation Diagram, yaitu diagram untuk menggambarkan

tampilan layar yang akan dirancang untuk memenuhi kebutuhan user.

3. Architectural Design

Menurut Mathiassen et al. (2000, p173), tujuan dari architectural design adalah

untuk menstruktur sistem yang terkomputerisasi.

Sumber : Mathiassen et al. (2000, p176)

Gambar 2.32 Activities in Architectural Design

Dalam tahap ini dirancang arsitektur hubungan antara client dan server yang

memadai untuk sistem agar dapat berjalan baik. Perancangan tahap ini menentukan

168

bagaimana struktur sistem fisik akan dibuat dan bagaimana distribusi sistem

informasi pada rancangan fisik tersebut. Laporan yang dihasilkan adalah Deployment

Diagram.

Menurut Mathiassen et al. (2000, p173), 3 aktivitas yang terdapat pada Architectural

Design :

a. Criteria

Menurut Mathiassen et al. (2000, p177), tujuan dari criteria adalah untuk

mengatur prioritas perancangan. Konsepnya adalah :

♦ Criterion : Properti dari architecture

♦ Conditions : Kesempatan dan batas technical, organizational dan human

yang terlibat dalam suatu tugas.

Menurut Mathiassen et al. (2000, p184), terdapat pula kondisi – kondisi yang

harus diperhitungkan :

- Technical

Adalah perangkat keras yang tersedia, peranti lunak dasar dan sistem;

menggunakan kembali bahan – bahan dan komponen – komponen yang

telah ada; menggunakan komponen standar yang dapat dibeli.

- Organizational

Adalah perjanjian kontrak; rencana pengembangan dan pembagian kerja

antara pengembang.

- Human

Adalah kemampuan untuk mendesain; pengalaman dengan sistem yang

serupa; pengalaman dengan technical platform.

169

Menurut Mathiassen et al. (2000, p178) terdapat 12 jenis kriteria software :

• Usable kemampuan sistem untuk beradapatasi dengan situasi organisasi,

tugas dan hal – hal teknis.

• Secure kemampuan untuk melakukan pencegahan terhadap akses yang

tidak berwenang.

• Efficient penggunaan secara ekonomis terhadap fasilitas technical

platform.

• Correct sesuai dengan kebutuhan.

• Reliable ketepatan dalam melakukan suatu fungsi.

• Maintainable kemampuan untuk perbaikan sistem yang rusak.

• Testable penempatan biaya untuk memastikan sistem bekerja sesuai

dengan yang diinginkan.

• Flexible kemampuan untuk modifikasi sistem yang berjalan.

• Comprehensible usaha yang diperlukan untuk memperoleh pengertian

akan suatu sistem.

• Reusable potensi untuk menggunakan sistem pada bagian sistem lain yang

saling berhubungan.

• Portable kemampuan sistem untuk dapat dipindahkan ke technical

platform yang lain.

• Interoperable kemampuan untuk merangkai sistem ke dalam sistem yang

lain.

170

b. Component

Menurut Mathiassen et al. (2000, p189), tujuan dari components adalah untuk

menciptakan sistem yang comprehensible dan flexible. Component architecture

adalah sebuah struktur sistem dari components yang saling berhubungan.

c. Process

Menurut Mathiassen et al. (2000, p209), tujuan process adalah untuk

mendefinisikan struktur program secara fisik.

4. Component Design

Menurut Mathiassen et al. (2000, p231), tujuan component design adalah untuk

menetapkan sebuah implementasi pada sebuah architectural framework. Ini

merupakan tahap terakhir dalam Unified Software Deployment sebelum melakukan

programming. Sistem akan dimodelkan secara lengkap dalam diagram yang disebut

sebagai Component Diagram. Di tahap ini terlihat bagaimana sistem bekerja dan

interaksi yang terjadi antara sistem dan pengguna.

Sumber : Mathiassen et al. (2000, p232)

Gambar 2.33 Components Design

171

Aktivitas pada component design adalah :

a. Model component

Menurut Mathiassen et al. (2000, p235), model component adalah bagian dari

sistem yang mengimplementasikan problem domain model.

b. Function component

Tujuan Function component menurut Mathiassen et al. (2000, p252) adalah

untuk menetapkan functions implementation. Function implementation adalah

bagian dari sistem yang mengimplementasikan persyaratan functions.

c. Connecting component

Tujuan dari connecting components menurut Mathiassen et al. (2000, p271)

adalah untuk menggabungkan system components.

Ada 2 konsep dalam connenting component yaitu :

• Coupling

Merupakan suatu ukuran seberapa dekat 2 classes atau components

terhubungkan.

• Cohesion

Merupakan ukuran seberapa dekat class atau component saling terkait satu

sama lain.

172

2.23 Relational Database System

Menurut Mathiassen (2000,p320-322), di dalam sebuah relational database, data

disusun dalam tabel-tabel, di mana setiap tabel memiliki nama yang unik dan

menentukan sebuah format umum untuk menyimpan datanya.

Kelas-kelas model direpresentasikan secara dasar dalam sebuah tabel yang

mengambil nama dari class. Setiap atribut class menjadi kolom tabel, dan setiap objek

direpresentasikan sebagai baris tabel. Hubungan menambah kolom yang berisi referensi

unik untuk setiap objek ditunjukkan pada gambar tabel berikut:

customerID SSN-no Name Address 1 610-15-1234 Lily Clarkson 15 Victoria 2 101-28-5678 Janet Lee 23 Thichimiz Street … … … … 100 760-96-6789 Michella 30 Orched Street

Gambar 2.34 Hubungan Class dengan Relational Database