manufacturing industri/sistem perencanaan otomasi industri

  • Published on
    29-Dec-2014

  • View
    104

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

manufacturing industri/sistem perencanaan otomasi industri pada pabrik....seperti coca-cola, aqua dll

Transcript

JURNAL TEKNOLOGI INDUSTRI, 1999, VOL. III, NO 4, hal 209 218 ISSN 1410-5004

SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PRODUKSI UNTUK MENUNJANG AUTOMASI INDUSTRIF Soesianto

ABSTRACT The technology of information system for production management to support industrial automation is reviewed as a basis to develop a framework for its implementation. Topics of strategic interests are also discussed.

1. PENGANTAR Automasi industri didefinisikan dengan aneka cara. Groover (1987), misalnya, mendefinisikannya sebagai the technology concerned with the application of mechanical, electronic, and computer-based systems to operate and control production. Dalam naskah ini digunakan definisi yang mengandung konotasi luas, yaitu penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk mengelola proses dan peralatan industri untuk mencapai sasaran: terselenggaranya operasi yang aman, produk yang memenuhi spesifikasi yang diinginkan, dengan tingkat efisiensi yang tinggi. Teknologi komputer, baik perangkat keras maupun perangkat lunak sangat berperan dalam automasi industri. Teknologi komputer dan automasi industri tidak dimaksudkan untuk mengganti peran manusia, namun melaksanakan fungsi komplemen bagi pelaksanaan tugas personel yang terlibat dalam pengelolaan industri tersebut. Automasi berawal dari permintaan pasar. Sekalipun demikian biasanya automasi industri proses deskrit (misal: industri mobil) biasanya justru berakar dalam penjadwalan produk, sedang automasi industri pada proses kontinu (misal: industri minyak) mendapatkan basisnya dalam model matematis dari proses kontinu tersebut. Fakta ini penting mengingat kontinuitas produksi pada proses deskrit mudah dihentikan, sedang pada proses kontinu interupsi harus dihindarkan sama sekali oleh production loss dan biaya start up yang sangat mahal. Naskah ini merupakan suatu usaha untuk menyoroti aspek sistem informasi dalam automasi industri, agar dapat disusun suatu kerangka pengembangan yang mantap. 2. WAWASAN AUTOMASI INDUSTRI Automasi industri dapat disajikan dalam struktur yang membentuk kalang tertutup (Gambar 1). Struktur ini menegaskan ikatan erat antara elektronika dan informatika. Kegiatan industri diawali dari perencanaan produksi, yang menjangkau satu rentang waktu yang dianggap layak di masa depan. Permintaan konsumen, ketersediaan sumberdaya (material, metode, mesin, manusia dan money), peraturan dan pengaturan Pemerintah, strategi yang dianut dan lain-lain merupakan butir-butir yang harus dipertimbangkan dengan seksama. Dalam wawasan informatika, perencanaan

210

F. Soesianto

mengandaikan adanya plant-wide information+ system yang umumnya beruapa basisdata tekstual relasional dan grafis dalam skala sangat besar. Alat, ilmu dan teknologi dewasa ini untuk aspek ini pada dasarnya sudah mapan dan pada industriindustri sistem itu sudah operasional pula. Namun untuk menunjang fungsi perencanaan itu, suatu palnt model yang akurat dan dapat digunakan secara dinamis dan interaktif untuk menghadapi tekanan kompetisi umumnya masih harus dikembangkan, karena unsurnya yang lebih spesifik.

Perencanaan

Analisis Sistem

Informatika

Penjadualan

Pengawasan

Elektronika

Optimisasi dan pengendalian

Pengaturan

Gambar 1. Wawasan automasi industri. Output kegiatan perencanaan harus diterjemahkan dalam jadwal produksi dalam rentang waktu yang lebih pendek, terutama untuk mengantisipasi variasi dalam bahan dasar, kapasitas operasi tiap unit dalam pabarik, keadaan gudang, rencana pengapalan, dan lain-lain. Ruas penjadwalan pada dasarnya melakukan operasi koordinasi antar unit dan penetapan sasaran produksi tiap unit yang terlibat. Blok optimisasi dan pengendalian multivariabel, berfungsi dalam pengendalian kekangan, agar proses di tiap unit terselenggara dalam daerah yang diijinkan. Sifatnya prediktif, bertumpu pada model yang merupakan himpunan kecil dari persamaan yang disederhanakan. Model pemrograman linear dapat digunakan. Selanjutnya blok optimisasi dan pengendalian membawahkan blok pengaturan, yang biasanya diimplementasi dalam teknologi PLC/DCS. Blok pengaturan melaksanakan fungsi pengaturan dasar, misalnya dengan teknik PID. Blok ini sepenuhnya mekatronis, sarat dengan sensor dan aktuator. Blok kelima, pengawasan, sering dimengerti sebagai kepanjangan dari blok pengaturan. Titik berat blok ada pada (1) mekanisme untuk menjamin keandalan data hasil pengukuran atas proses (untuk tujuan analisis), serta (2) mekanisme untuk menegakkan keandalan sistem alarm dan proteksi menuju kepada operasi yang benar-benar aman bagi harta dan nyawa. Blok ini harus menjamin operasi shutdown serta isolasi unit-unit tertentu jika keadaan darurat terjadi.

Sistem Informasi Manajemen Produksi untuk Menunjang Automasi Industri

211

Akhirnya blok analisis bertugas melakukan rekonsiliasi data, mendeteksi alatalat ukur yang ternyata telah memerlukan penggantian, mengidentifikasi nilai besaranbesaran yang tak terukur secara langsung, dan menegakkan kepastian informasi atas seluruh proses bagi kegiatan perencanaan selanjutnya. Gambar 2 merupakan suatu bentuk viasualisasi lain (dari Edwards dan Kipper 1994).

Management , planning and Scheduling plant-wide

Optimization production unit

Advanced control system Multivariate control Inferred control Constraint control

Regulatory control system

Production process

Gambar 2. Aras-aras dalam automasi industri 3. SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PRODUKSI (SIMP) Aktivitas pada level plant-wide dan unit produksi hanya dapat dilakukan bila tersedia informasi yang diperlukan. Pada kedua level ini, informasi bersifat sangat kompleks karena merupakan bentukan multifacet dari berbagai sumber (internal maupun eksternal) maupun bentuk (tekstual, raw data, grafis, tabular, dsb.). Kebutuhan akan sistem informasi untuk mengelola semua sistem informasi tersebut menjadi sesuatu yang vital. Untuk selanjutnya sistem informasi ini disebut sistem informasi manajemen produksi (SIMP). Pada level plant-wide, mainstream SIMP adalah sebuah plant model untuk merepresentasikan proses produksi dalam lingkungan pabrik secara menyeluruh. Plant model pada hakekatnya adalah production plan decision-making support system. Semua perencanaan produksi dapat dilihat dan diatur berdasarkan plant model ini. Masukan bagi model ini dapat berasal dari dalam pabrik (misalnya: data time-series produksi, data overhaul, data ketersediaan sumber daya), atau dari luar pabrik (misalnya: data permintaan konsumen, kebijakan pemerintah). Memperhatikan semua aspek di atas, keluaran yang diharapkan adalah sebuah rencana produksi untuk suatu jangka waktu

212

F. Soesianto

yang agak panjang. Plant model diwujudkan dengan antar muka grafis, sehingga fleksibel dan mudah untuk digunakan oleh manajemen tingkat atas. Untuk mendukung plant model, diperlukan data dalam berbagai bentuk, granularitas, dan sumber dalam jumlah yang besar. Sebuah sistem basis data skala besar mutlak diperlukan untuk menanganinya. Adalah tidak mungkin untuk membangun sistem basis data terpusat untuk level plant-wide , karena beban komputasi yang sangat besar akan terpusat di satu tempat. Sistem basis data haruslah terdistribusi dan terbuka, selain untuk meratakan beban komputasi juga untuk mempermudah perluasan pada masa akan datang. Pada unit level produksi, peran SIMP adalah menterjemahkan rencana produksi yang telah ditetapkan ke dalam bentuk action plan untuk unit produksi yang bersangkutan. SIMP pada level ini mencakup pemodelan, manajemen, dan optimisasi proses pada unit produksi. Sasarannya adalah rencana optimal proses produksi berjangka pendek (mingguan, harian) di tiap unit produksi dalam rangka pencapaian rencana produksi keseluruhan. Data yang terlibat adalah data lokal,jika diperlukan bersifat real-time. SIMP tidak berperanan langsung pada level advanced control dan regulatory control. Persyaratan umum tentang SIMP patut disinggung disini. Pada dasarnya keandalan adalah syarat kunci bagi SIMP. Secara umum, faktor-faktor yang berpengaruh terhadap keandalan SIMP dapat diuraikan sebagai berikut: 3.1 Kemampuan dalam Melayani Pemakai SIMP adalah sebuah sistem besar yang kompleks. Ia mencakup daerah operasi yang luas, level manajemen yang beragam, data yang besar dan bervariasi, serta kebutuhankebutuhan spesifik yang beraneka ragam. SIMP harus dapat melayani semua pemakai dengan segala kekhasannya. Sesuai dengan asas sistem informasi berbasis komputer, SIMP diharapkan dapat memberi bantuan kepada pemakainya dengan cepat dan relevan. Cepat, berarti dapat menyediakan informasi yang diperlukan dalam waktu yang jauh lebih singkat daripada jika proses dilakukan secara manual. Relevan, berarti informasi diberikan kepada yang memerlukan dan dijamin kebenarannya. Faktor correctness dan representativeness menjadi sangat krusial terutama pada level plant-wide, karena menyangkut pengambilan keputusan strategis yang menyangkut seluruh pabrik. 3.2 Kemudahan dalam Pemakaian SIMP harus mudah digunakan oleh pemakainya. Faktor ini menjadi penting khususnya bagi para pemakai yang tidak punya banyak waktu untuk mempelajari penggunaan komputer (misalnya pada top-level managers). 3.3 Integritas Dalam kerjanya, SIMP harus dapat menjaga integritas sistem yang di-jalankannya. Integritas yang tinggi akan menjamin kemudahan untuk saling bekerja sama antar pemakai. Ketahanan sistem terhadap kegagalan (fault-tolerance) juga akan meningkat. Integritas diwujudkan baik dalam aspek fisik maupun aspek data/informasi. Pada aspek fisik, jaringan komputer yang menjalankan SIMP harus tersambung dan bekerja dengan lancar. Pada aspek data/informasi, basis data dan transaksi-transaksi yang mengubahnya harus didefinisikan dengan baik agar tidak menyimpang dari prinsip-prinsip integritas data.

Sistem Informasi Manajemen Produksi untuk Menunjang Automasi Industri

213

3.4 Keterbukaan Arsitektur Arsitektur SIMP yang terbuka memungkinkan pengembangan (ekspansi) sistem pada masa yang akan datang. Scaling-up semacam ini merupakan hal yang biasa ditemukan (dan harus dilakukan) pada sistem-sistem besar yang masih 'tumbuh'. Keterbukaan SIMP dapat dicapai dengan membangun sebuah kerangka sistem yang menjadi nukleus bagi SIMP. Kerangka ini bersifat sangat umum tetapi fleksibel dan kokoh. Pengembangan SIMP selanjutnya merupakan penyempurnaan kerangka tersebut, sehingga akhirnya didapatkan SIMP yang utuh. Tanpa keterbukaan arsitektur, pengembangan dan modifikasi hanya dapat dilakukan secara ad-hoc, dan dalam hal ini akan berpengaruh pada integritas sistem baru yang dihasilkan. 4. DESKRIPSI SISTEM 4.1. Komponen Penyusun SIMP SIMP terdiri dari beberapa unsur, yaitu: Jaringan komputer yang terdiri dari komputer server dan terminal. Sistem operasi dan perangkat lunak pendukung intranet . Meminjam terminologi internet yang merupakan jaringan global yang berisi segala macam informasi untuk berbagai macam tujuan, intranet adalah jaringan informasi yang ditujukan untuk keperluan internal di sebuah organisasi atau perusahaan. Dengan demikian, sistem operasi dan perangkat lunak pendukung harus dapat memfasilitasi proses pengolahan data, penyaluran informasi, dan komunikasi antar pemakai, misalnya melalui Web, e-mail, pesan-pesan on-line, bahkan percakapan on-line (juga video tele-conferencing pada masa yang akan datang). Program-program pengolahan data Program-program inilah yang menjadi inti SIMP. Program-program ini dibuat untuk menjalankan suatu fungsi pengolahan tertentu, dan ditempatkan pada unitunit fungsional. Lebih lanjut tentang hal ini akan dijelaskan kemudian. Prosedur kerja yang mengatur mekanisme operasional SIMP. 4.2 Arsitektur dasar Arsitektur dasar SIMP ditunjukkan pada gambar 3. Pada aras fisis adalah sebuah jaringan komputer yang bersifat terbuka dan extensible. Ini berarti jaringan harus berbasis pada standar-standar de-facto yang dapat menjamin keterbukaan dan dukungan perangkat lunak yang berjalan di atasnya. Jaringan komputer ini bisa saja berupa suatu internetwork yang terdiri dari sekumpulan jaringan komputer yang lebih kecil,baik dari jenis yang sama maupun berbeda. Konsep yang digunakan sama dengan konsep Internet, hanya lingkupnya bersifat internal. Perangkat keras yang digunakan tidak terbatas pada suatu platform tertentu. Komputer PC berbasis Pentium Pro atau Pentium II dapat dimanfaatkan sebagai server, tanpa menutup kemungkinan penggunaan workstation Unix. Untuk terminal, dapat digunakan komputer 32-bit, misalnya dari kelas PC 486. Di atas aras jaringan terdapat aras sistem operasi yang mengatur kerja sistem komputer. Sistem operasi yang digunakan hendaknya mendukung konsep jaringan komputer secara alami, baik yang bersifat lokal maaupun global. Selain itu, sistem komputer harus populer, dalam arti banyak didukung oleh perangkat lunak aplikasi, khususnya aplikasi bisnis dan administratif. Seperti juga pada jaringan komputer, berbagai sistem operasi dapat digunakan tanpa harus mengganggu atau tergantung satu sama lain. Berbagai versi Unix atau MS-Windows NT dapat memenuhi tuntutan ini.

214

F. Soesianto

plant-wide network

gateways

servers

Unix workstations

PC terminals on LANs

Dedicated processes/ computations

Internet connections

Gambar 3. Arsitektur fisis SIMP Pada aras paling tinggi adalah program-program aplikasi yang menjadi inti SIMP, yang berfungsi melakukan aktivitas pengolahan data dan informasi yang berhubungan dengan produksi. Program-program aplikasi ini ditujukan pada berbagai fungsi manajemen. Jenis-jenis program, misalnya: - program-program transaksional - program simulator dan pemodelan - decision support system (DSS) - executive information system (EIS) Program-program ini terhubung dengan sebuah sistem basis data berskala besar yang terintegrasi. Sifatnya yang terbuka tidak menyaratkan bentuk yang monolitik dan homogen. Sebaliknya, basis data terdistribusi menurut pembagian fungsional yang ditetapkan, dengan bentuk data yag beragam. Sering kali terjadi hubungan pemetaan antara satu bentuk basis data dengan bentuk basis data yang lain (misalnya: basis data tekstual deengan basis data grafis). Demikian pula formatnya bisa bermacam-macam (heterogen). Secara keseluruhan dapat dinyatakan bahwa program-program SIMP berjalan di komputer-komputer yang terhubung oleh jaringan komputer dan saling berinteraksi melalui perangkat-perangkat bantu (tools) sebagai sisi depannya (front-end) yang berfungsi sebagai interface. Gambar 4 menunjukkan hal ini. Kelebihan dari arsitektur seperti ini adalah sifatnya yang terbuka, terdistribusi, transparan, dan kokoh. Jaringan komputer memungkinkan dilakukannya distribusi program-program SIMP dan basis data pada lokasi-lokasi yang terpisah.

Sistem Informasi Manajemen Produksi untuk Menunjang Automasi Industri

215

application program

database

interface

interface

network

interface

interface

application program

database

Gambar 4. Program-program aplikasi dalam SIMP dan interface-nya Tiap titik dalam jaringan menjadi satu u...