konsep sistem

KonsepKonsep SistemSistemIEG3H3IEG3H3-- PemodelanPemodelan SistemSistem

Imam Maris Saputra

Keprofesian ISO C318

Fakultas Rekayasa industri

Institut Teknologi Telkom

TopikTopik

� Deskripsi Sistem

� Definisi formal dari konsep sistem

� Karakteristik dan hierarki sistem

� Perilaku sistem� Perilaku sistem

� Klasifikasi sistem

� Kendali sistem

DESKRIPSI SISTEM

SudutSudut Pandang Pandang SistemSistem

� Out-there�Pengamat melihat sistem sebagai sesuatu yang independen.

�Sistem dilihat sebagai sesuatu yang fisik dan abstrak yang membentuksatu kesatuan.

�Sistem sebagai sesuatu yang absolut, terjadi di luar sana. ◦Contoh : solar system, traffic light sequence

� Inside-us�Sistem sebagai konseptualisasi manusia.

�Sistem tidak lagi dilihat secara independen.

�Sistem telah menjadi personal dan merupakan

konstruk mental bagi pengamat.

�Something is a system : View something as system

�Different people may define the same system in different way

�Personal to the observer

KonsepKonsep sistemsistem

� Sistem juga merupakan konseptualisasi manusia

� Sistem sebagai suatu konseptualisasi manusiawi,hanya manusia yang dapat melihat sesuatu sebagaisuatu sistem

� Dunia nyata tidak akan dapat diketahui secarakeseluruhan, pikiran kita hanya mampu menangkapDunia nyata tidak akan dapat diketahui secarakeseluruhan, pikiran kita hanya mampu menangkappersepsi personal yang koheren dengan world viewkita.

� Tergantung bagaimana cara pandang terhadapsesuatu yang ada di dunia nyata

� Tidak hanya pada sesuatu yang telah ada, tapi jugayang akan coba direalisasikan

SubyektifitasSubyektifitas daridaripendeskripsianpendeskripsian sistemsistem

1.Sudut pandang (world view) daripengamat (faktor personal). i.e budaya,pendidikan, pengalaman

◦ Sistem manufaktur◦ Sistem manufaktur

2.Efek dari pengetahuan sebelumnya

A Systems View of ManufacturingA Systems View of Manufacturing

� Can be viewed from three differentAspects:◦ Technical: Dealing with engineering, science

and technology issues.

◦ Commercial: Dealing with financial,marketing, legal issues

◦ Management: Dealing with planning,operations and other related issues such asinformation. And also organisational issuesdealing with human related issues.

MANUFACTURING: DIFFERENT MANUFACTURING: DIFFERENT PERSPECTIVESPERSPECTIVES

� It can also be viewed from three differentperspectives:

◦ Firm level,

◦ Industry level and◦ Industry level and

◦ Regional or global level.

Firm LevelFirm Level

� Manufacturing at the firm level involvesseveral variables which can be broadlygrouped into the following threecategories:categories:

◦ Technical

◦ Commercial

◦ Management

TechnicalTechnical

� The technical side has been discussedbefore and involves various issues relatedto the science, engineering andtechnology aspects of manufacturing.technology aspects of manufacturing.

CommercialCommercial

� The commercial side deals with issuessuch as costs, sales, revenue and profits.Each of these involves many variables.

� For example, the costs can be investment� For example, the costs can be investmentcosts, unit manufacturing costs, cost ofrework and so on. The basic bottom linefor a firm is that it must make reasonableprofit for its investment.

ManagementManagement

� Deal with managing the various activitiesat strategic and operational levels takinginto account the many different legal andsocio-political aspects and variousconstraints.constraints.

� Another very important issue relates tothe organizational side that deals with thehuman related issues – organisationalstructure, communication and flow ofinformation, skill base of the workforceand so on.

National LevelNational Level

� In the national level, a manufacturing firmis influenced by factors such as marketcompetition and government policies.

� Obviously, the market competition is not� Obviously, the market competition is notonly determined by manufactured goodswithin the nation but also affected byimported manufactured goods

National LevelNational Level

� Some of the government policies thataffect the manufacturing enterprise areindicated below.

� Industry or Technology developmentpolicies,policies,

� Taxation policies,� Environmental policies.� Trade policies – export and import

subsidies, protection� Financial investment

Regional and Global LevelsRegional and Global Levels

� Manufacturing at the regional and globallevels deals with the following factors :

◦ Fierce competition

◦ Open market - free trade◦ Open market - free trade

◦ Trade organisation - regional partnerships

SubyektifitasSubyektifitas daridaripendeskripsianpendeskripsian sistemsistem

3. Definisi sistem bersifat subyektif◦ Tidak bisa dilabeli “benar” atau “valid” dan

“salah” atau “tidak valid”

◦ Valid adalah untuk orang yang membuatnya

◦ Konsisten, dan sesuai dengan tujuan dan◦ Konsisten, dan sesuai dengan tujuan danmanfaat awal dibuat sistem

Subjektivitas Konsensual:

‘The social product of the open interaction of a wide variety of individual subjectivities

(R.L. Ackoff, 1974).’

DEFINISI FORMAL DARI KONSEP SISTEMDEFINISI FORMAL DARI KONSEP SISTEM

DefinisiDefinisi formal formal daridari konsepkonsep sistemsistem

Beberapa definisi dari sistem

1. Sistem adalah gabungan komponen yang terorganisir.

2. Sistem melakukan sesuatu

3. Setiap komponen berkontribusi pada3. Setiap komponen berkontribusi padaperilaku sistem

4. Sekelompok komponen dapat membentuksubsistem.

5. Sistem memiliki lingkungan

6. Sistem memiliki tujuan tertentu

DefinisiDefinisi sistemsistem

� Sistem adalah kumpulan komponenterorganisasi yang saling bergantungan danberinteraksi membentuk perilaku unikmengikuti suatu aturan tertentu yangmengikat dalam mencapai tujuan denganmengikat dalam mencapai tujuan dengancara melakukan proses transformasi inputyang berasal dari lingkungan menjadioutput yang akan dikirim kembali kelingkungan. Sistem umumnya terdiri daribeberapa subsistem.

ElemenElemen pentingpenting sistemsistem

� Komponen

� Hubungan (relationship)

� Perilaku (atau aktifitas atau prosestransformasi)transformasi)

� Lingkungan

� Input dari lingkungan dan output kelingkungan

� Kepentingan khusus dari pengamat(tujuan)

LingkunganLingkungan, , sistemsistem, , subsistemsubsistem dandankomponenkomponen

LingkunganLingkungan, , sistemsistem, , subsistemsubsistem dandankomponenkomponen

� Perilaku sistem terdiri dari prosestransformasi (transformasi input menjadioutput).

� Input dibutuhkan sistem untuk berfungsidan diperoleh dari lingkungan◦ Input ada 2 jenis

dan diperoleh dari lingkungan◦ Input ada 2 jenis

� Output dihasilkan oleh sistem dandilepaskan ke lingkungan

� Output juga mencakup ukuranperformansi atau indikator lain dariperilaku sistem.

BatasanBatasan sistemsistem dandanlingkunganlingkungan relevanrelevan

� Batasan (Boundary) adalah pemisahantara sistem dan lingkungan.

� Pemilihan batasan adalah aspek yang kritis dalam proses berfikir sistemikkritis dalam proses berfikir sistemik

� Untuk setiap pilihan batasan, analis harusmemiliki penilaian batasan (boundary judgement) yang kritis

HIERARKI SISTEMHIERARKI SISTEM

HierarkiHierarki SistemSistem

� Susunan sistem dalam sistem dalam sistem( sistemyang bersarang dalam sistem dalam sistem)

sistem yang berhierarki� Implikasi◦ Bagian dari lingkungan dapat menjadi bagian dari

sistemsistem◦ Suatu sistem dapat merupakan bagian dari suatu

sistem yang lebih besar dan dapat dipilah(dekomposisi) menjadi sistem yang lebih kecil

� Tujuan◦ Menetukan batasan sistem◦ Menentukan cakupan sistem (bagian2, aspek dalam

sistem)

HierarkiHierarki SistemSistem� Sistem pengendali (controling system) dapat◦ Menetapkan tujuan sistem yang tercakup

◦ Memonitor seberapa jauh sistem mencapai tujuan

◦ Memiliki kendali atas beberapa sumber daya penting yangdiperlukan sistem dalam menjalankan misinya

� Sistem pengendali merupakan “the wider system ofinterest”, sementara sistem yang tercakup becomes theinterest”, sementara sistem yang tercakup becomes thenarrow system of interest

� Keuntungan melihat sistem dalam 2 sistem dalam suatuhirarki sistem sempit dan sistem lebih luas : memperlihatkanhubungan antara keduanya dalam konteks yang benar◦ Dapat memperlihatkan perbaikan kinerja dari sistem sempit

mungkin memerlukan tindakan pada sistem yang lebih luas

◦ Hubungan antar berbagai input dari sistem sempit menjadi jelas

HierarkiHierarki SistemSistem

PERILAKU SISTEM

System StateSystem State

◦ Perilaku sistem ditunjukkan oleh berbagaikarakteristik, sifat (properties) atau atribut darisetiap komponen

◦ Atribut disebut juga dengan state variable dan memiliki nilai numerik atau nilaidan memiliki nilai numerik atau nilaikategorikal (ukuran, berat, warna)

◦ Seperangkat nilai yang diasumsikan olehsemua state variable pada titik waktu tertentudisebut dengan status sistem (system state)


� Nilai dari state variabel (atribut) berubahdengan 2 cara :

◦ Perubahan input oleh manusia yang dapatmempengaruhi perilaku sistemmempengaruhi perilaku sistem

◦ Perubahan akibat aktivitas dan hubungan antarkomponen

Emergent PropertiesEmergent Properties

� Sistem dapat menampilkan perilaku atau sifat(properties) yang berbeda dari perilaku dansifat komponen secara individual.

� Perilaku dan interaksi gabungan darikomponen-komponen akan memunculkankomponen-komponen akan memunculkanperilaku dan sifat baru yang disebutemergent properties

� Dengan menggunakan pendekatan sistem, diharapkan kita dapat memprediksikonsekuensi terencana dan tidak terencanadari sebuah pengambilang keputusan

KLASIFIKASI SISTEM

Discrete SystemDiscrete System

� Sistem Diskrit merubah status secara diskritpada waktu tertentu

� sistem di mana variabel-variabelnya berubahhanya pada sejumlah keadaan tertentu dandapat dihitung pada saat tertentuhanya pada sejumlah keadaan tertentu dandapat dihitung pada saat tertentu

� Contoh sistem diskrit

◦ Dalam layanan call center, jumlah saluran teleponatau jumlah operator sibuk adalah dua variabelstatus penting. Masing-masing hanya bisa menjadiinteger.

Discrete SystemDiscrete System

� Perilaku sistem pada restoran cepat sajimerupakan contoh sistem diskrit, yangmenunjukkan perubahan kedatangankonsumen, lama konsumen dilayani, lamakonsumen, lama konsumen dilayani, lamakonsumen makan di tempat dan saatkonsumen meninggalkan restoran

Continuous SystemContinuous System

� Pada sistem kontinu, status sistem berubahsecara kontinu

� suatu sistem di mana variabelnya berubahsecara terus-menerus serta dipengaruhi olehwaktuMeskipun sistem kontinu berubah secarawaktu

� Meskipun sistem kontinu berubah secaraterus menerus, dalam prakteknya statussistem diamati dan direkam secara diskritpada waktu tertentu,,misal setiap 10 menit.◦ Sistem proses industri di pabrik kimia. ◦ Sistem pengaturan network jalan

Continuous SystemContinuous System

� Kecepatan sebuah mobil ketika lepas darilampu traffic light adalah contoh sistembersambung ini di mana variabelnya, yaitukecepatannya, akan berubah secara terus-kecepatannya, akan berubah secara terus-menerus karena terpengaruh oleh waktu

Deterministic and Stochastic systemDeterministic and Stochastic system

� Sistem Deterministik

◦ Perilaku sistem dapat diprediksi dalam setiapdetail sistem

◦ Each alternative course of action leads to acorresponding known outcomeEach alternative course of action leads to acorresponding known outcome

◦ Contoh : solar system, sequence of traffic lightsystem

Deterministic and Stochastic systemDeterministic and Stochastic system

� Sistem Stokastik◦ Perilaku sistem dipengaruhi oleh input yang

random atau stokastik

◦ Each alternative course of action leads to one ofa number of possible outcomesa number of possible outcomes

◦ We cannot specify which particular outcome willresult from a given decision

◦ Each alternative course of action can be viewedas selecting a given probability distribution for theoutcomes� Diagram pohon keputusan

� Sistem investasi ROI

SistemSistem StokastikStokastik

◦ The best decision is the one that produces the most favourable probability distribution for the outcomes.

◦ For most OR/MS type of problem solving, the best decision is the one with the highest best decision is the one with the highest expected benefits or the lowest expected cost.

◦ Evaluate the system in terms of its long-run behaviour.

Closed and Open SystemClosed and Open System

� Sistem Tertutup

◦ Tidak memiliki interaksi dengan lingkungansekitar

◦ Pada kenyataannya tidak memiliki lingkunganPada kenyataannya tidak memiliki lingkungan

◦ Merupakan konsep teoretis, perilakunya hanyadiatur oleh interaksi antara komponen sistemdan kondisi inisial/awal.

� sistem tertutup buatan untuk percobaan biologiatau fisika.

Closed and Open SystemClosed and Open System

� Sistem Terbuka

◦ Memiliki lingkungan dan berinteraksi denganlingkungan

◦ Menerima input dari lingkungan danmengeluarkan output ke lingkunganMenerima input dari lingkungan danmengeluarkan output ke lingkungan

� Sistem sosial

� Sistem keorganisasian

� Sistem Penawaran

System as “Black Box”System as “Black Box”

� Kompleksitas masalah pada kehidupan nyatadapat mengakibatkan kita sulit untukmengetahui apa yang terjadi dalam sistem

� Meskipun kita mengetahui komponenpembentuknyaSelain itu karena perilaku sistem dipengaruhipembentuknya

� Selain itu karena perilaku sistem dipengaruhioleh berbagai macam hubungan hubungankomponennya

� Pemahaman hubungan antara komponenparsial

� Faktor keterbatasan fungsi otak manusia

System as “Black Box”System as “Black Box”

� System meterologi, terlepas darikemajuannya, prediksi cuaca terkadangjuga tidak reliable

� Terkadang kita hanya bisa melihat inputyang datang, dan output yang dihasilkan,yang datang, dan output yang dihasilkan,tanpa mengetahui bagaimana yang terjadididalamnya

� Terkadang kita hanya melihat bagaimanahubungan fungsional antara input danoutput yang dihasilkan

� White Box

Jika seseorang dapat menggambarkansemua objek dalam sistem dan atribut-atributnya (termasuk variabel danatributnya (termasuk variabel danrelasinya) menjelaskan sistem lebih rinci.

Feedback LoopFeedback Loop

Adalah perilaku saling mempengaruhi antarakomponen sistem (mutual causality)

Contohnya :

Negative&PositiveNegative&Positive feedback loopsfeedback loops

� Feedback dapat berakibat positif ataunegatif

◦ Feedback positif meningkatkanketidaksesuaian (discrepancy) antara future state dan reference state (reference state adalahketidaksesuaian (discrepancy) antara future state dan reference state (reference state adalahkondisi keseimbangan atau kondisi yang diinginkan).

◦ Feedback negatif menurunkanketidaksesuaian antara future state danreference state

Control of systemControl of system

� Control input◦ Kendali dengan cara memasukkan input ke dalam

sistem, disebut control inputs

◦ Control inputs dapat berupa seperangkatkeputusan, aturan keputusan (decision rules), atauinitial state yang akan mempengaruhi aktivitas dankeputusan, aturan keputusan (decision rules), atauinitial state yang akan mempengaruhi aktivitas danperilaku

◦ Ada tiga kondisi yang diperlukan untukmenerapkan kendali� Target, tujuan yang akan dicapai sistem.

� Jaminan bahwa sistem mampu mencapai target.

� Sesuatu untuk mempengaruhi perilaku

CONTROL OF SYSTEMCONTROL OF SYSTEM

TipeTipe KendaliKendali

1. Open Loop control

2. Closed Loop/feedback control

3. feed-forward controls

Open Loop ControlOpen Loop Control� Input yang dimasukkan kedalam sistem adalah berdasarkan

pada prediksi bagaimana perilaku sistem tersebut akanmerespon

� Output tidak berpengaruh terhadap aksi kendali, output tidakdapat dibandingkan dengan masukan acuan

� Digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluarandiketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupundiketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupuneksternal.

� Keluaran tidak diukur atau diumpanbalikkan untukdibandingkan dengan masukan

� Often in the form of a recipe or a set of rules to follow (e.g.starting the engine)◦ control input dapat berupa penjadwalan detail.

◦ Detail pemotongan log yang akan di proses,

◦ Mesin cuci

Open Loop ControlOpen Loop Control

Closed Loop/Feedback Control Closed Loop/Feedback Control

� Pada tipe kendali ini, informasi mengenaiperilaku sistem diumpankan kembali kepengendali (manusia) untuk evaluasi

� Sistem mempertahankan hubungan yangditentukan antara keluaran dan masukan,ditentukan antara keluaran dan masukan,dengan cara membandingkan, danperbedaaan digunakan sebagai alat kendali◦ Contoh : proses kontrol suhu air shower� This may lead the controller to adjust the control

signals (e.g. Control the temperature of the showerwater)


• Dalam kerangka sistem◦ Pengendali menyediakan beberapa control input awal ke

mekanisme kendali umpan balik.

◦ Input kendali inisial berupa aturan keputusan ataustrategi keputusanstrategi keputusan

◦ Aturan keputusan digunakan untuk membuat sinyalkendali yang mengarahkan sistem.

◦ Output kemudian diumpankan kembali ke mekanismekendali untuk evaluasi.


� Loop dari mekanisme kendali tersebut ditutupoleh sebuah loop umpan balik. Oleh karena itu,tipe kendali ini disebut juga closed-loop controlsatau feedback controls.

� Ada sistem dengan kendali umpan balik dan adasistem dengan regulasi sendiri.Ada sistem dengan kendali umpan balik dan adasistem dengan regulasi sendiri.◦ SELF REGULATION: adanya regulasi sendiri yang

mengatur internal sistem. Muncul pada sistem alami, contoh: sistem biologis dan ekologis, fermentasi

◦ FEEDBACK CONTROL: menerima input ekstraberupa aturan keputusan dari pengendalinya(manusia).

System with feedback controlSystem with feedback control

Self Regulated SystemSelf Regulated System

FeedFeed--forward Controlforward Control

� Seuatu mekasnisme kontrol dimana tindakan kendalibukan sebagai reaksi dari output yang sudah terjaditetapi malah untuk mengendalikan output yangdiinginkan

� Mekasnisme Feedforward control memprediksibagaimana perubahan input terhadap perilaku sistemFeed-forward dan feedback control sering� Feed-forward dan feedback control seringdikombinasikan menjadi satu kesatuan strategi kendali.

� Kemudian mengirimkan sinyal kendali (controlsignal) yang akan menjaga perilaku sistem sedekatmungkin pada keadaan yang diinginkan.◦ proses peramalan ekonomi masa depan, tren permintaan,

perubahan teknologi untuk meraih kesempatan danmenghindari bencana potensial

Response Lags In SystemResponse Lags In System

� Lag : Waktu tunda antara momen ketikaterjadi sinyal kendali dan efek terasa padasistem

◦ Transport lag◦ Transport lag� Membutuhkan waktu yang cukup lama hingga hasil terlihat.

� Ketika informasi selesai diproses oleh mekanisme kendali, respon mungkin sudah tidak sesuai lagi (out-of-date)

◦ Exponential lag� Sinyal kendali memiliki efek yang cepat, tetapi bertahap sesuai

ukurannya.

TERIMA KASIH

konsep sistem

Documents