rancang bangun simulasi pekerjaan konstruksi...

21

RANCANG BANGUN SIMULASI PEKERJAAN KONSTRUKSI

MENGGUNAKAN MICROSOFT VISUAL C++ 2008

Design and Develop Simulation of Construction Operation Using Microsoft Visual C++ 2008

Ahmad Juniar

Sekolah Tinggi Manajemen Industri Jakarta

Tanggal Masuk: (5/7/2014)

Tanggal Revisi: (12/7/2014)

Tanggal disetujui: (1/8/2014)

ABSTRAK

Perancangan pekerjaan konstruksi seringkali disimulasikan menggunakan perangkat lunak. Salah

satu pemodelan yang cocok untuk simulasi pekerjaan konstruksi yaitu pemodelan cyclone. Beberapa

perangkat lunak yang tersedia adalah MicroCyclone, Cost dan Stroboscope. Perangkat lunak

tersebut memiliki kekurangan karena kerumitan dalam penggunaanya serta merupakan

perangkat lunak berbayar. Dari permasalahan tersebut maka dilakukan rancang bangun perangkat

lunak simulasi pekerjaan konstruksi dengan metode cyclone dalam bentuk aplikasi add-ins atau fungsi

simulasi dalam lingkungan Microsoft Excel 2007 yang diberi nama CycloneApp. Bentuk aplikasi

add-ins dipilih karena perancang konstruksi atau pengguna umumnya telah familiar dengan perangkat

lunak keluarga Microsoft Office. Perangkat lunak dikembangkan menggunakan tool pengembangan

Microsoft Visual C++ 2008. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, perangkat lunak mampu

melakukan seluruh fungsinya dengan benar.

Kata Kunci: Pekerjaan konstruksi, Pemodelan cyclone, Produktifitas, Simulasi.

ABSTRACT

Design of construction work was frequently simulated by computer software. One of modelling which

suitable for simulating of construction operation is Cyclone model. Some of the software is available

as MicroCyclone, Cost and stroboscope. The software has a weakness because of the complexity in its

use and is not free software. Therefore, this research is design and develop simulation software of

construction operation using cyclone methods in the form of add-ins applications in Microsoft Excel

2007, named CycloneApp . Add-ins application was selected for construction designer or general

users because they are more familiar with Microsoft Office software family. This software was

developed using Microsoft Visual C++ 2008. Based on testing that has been performed, the software

is able to perform all of its functions properly.

Keywords: Construction operation, Cyclone model, Productivity, Simulation.

I. PENDAHULUAN

Simulasi merupakan salah satu teknik

yang telah lama diusulkan untuk digunakan

dalam perancangan pekerjaan konstruksi.

Beberapa aplikasi komputer telah

dikembangkan untuk simulasi ini, seperti

MicroCyclone, Cost, Stroboscope namun

aplikasi tersebut memiliki tingkat utilisasi

yang relatif rendah. Hal ini dikarenakan

aplikasi tersebut memiliki tingkat kerumitan

yang cukup tinggi dalam penggunaanya. Di

sisi lain ada kecenderungan pengguna lebih

familiar dengan perangkat lunak Microsoft

Excel sebagai alat bantu komputasi dalam

berbagai aplikasi.

J u r n a l T e k n o l o g i d a n M a n a j e m e n , V o l . 1 2 , N o . 2 , A g u s t u s 2 0 1 4

22

Penelitian ini akan membahas rancang

bangun perangkat lunak simulasi pekerjaan

konstruksi metode Cyclone menggunakan

Microsoft Visual C++ 2008, di mana

perangkat lunak tersebut akan menciptakan

sebuah add-ins library CycloneApp yang

dapat dipanggil dan dijalankan melalui

Microsoft Excel 2007.

Pekerjaan Konstruksi

Perbedaan pokok antara industri

konstruksi dengan industri manufaktur

terletak pada proses produksinya atau

pekerjaannya. Di lantai produksi suatu

industri manufaktur, pekerja akan

menunggu pelaksanaan tugas, yang sangat

spesifik untuk setiap pekerja, sejalan dengan

keberadaan produk setengah jadi yang

datang kepadanya melalui sistem ban

berjalan atau conveyor. Setiap pekerja atau

stasiun kerja akan memberikan kontribusi

penambahan komponen atau kualitas agar

menjadi produk akhir (gambar 1.a).

Di lapangan, suatu pekerjaan konstruksi

dilakukan sebagaimana tergambarkan pada

gambar 1.b. Dalam hal ini, suatu tim kerja

atau pekerja akan datang ke lokasi di mana

pelaksanaan tugas akan dilakukan. Satu tim

kerja dengan tugas spesifik tersebut akan

meninggalkan produk setengah jadi hasil

tugasnya untuk selanjutnya menjadi lokasi

pelaksanaan tugas tim kerja selanjutnya.

Setiap tim kerja tetap akan memberikan

kontribusi penambahan komponen atau

kualitas untuk menjadi produk akhir (value).

Proses produksi seperti ini yang kemudian

disebut sebagai parade of trades.

Jika suatu pekerjaan konstruksi ini

berulang, misalnya membuat beberapa

kolom beton pada suatu lantai, maka akan

dapat dihitung seberapa banyak idle untuk

setiap tim kerja. Dalam hal ini, keseragaman

dan variasi kecepatan bekerja atau

produktivitas tim kerja menjadi

permasalahan. Tentunya waste akan menjadi

lebih besar jika produk hasil pekerja

tersebut tidak dapat diterima (kualitas

buruk), yang berarti secara fisik merupakan

ditolak atau dibuang, serta membutuhkan

pekerjaan perbaikan atau pekerjaan ulang

yang membutuhkan sumber daya tambahan.

Sebagai catatan, operasi konstruksi berulang

banyak terdapat pada proyek-proyek

konstruksi yang bersifat linier seperti

gedung bertingkat yang tipikal, perumahan

yang bertipe sama, perkerasan jalan,

jembatan layang, dan terowongan.

Gambar 1: Perbedaan Proses Pada

Manufaktur dan Konstruksi

Jadi meskipun suatu proyek konstruksi

biasanya dianggap sebagai suatu yang unik,

tetapi sebenarnya dalam pelaksanaan di

lapangan terdapat suatu proses dan operasi

konstruksi yang tidak unik bahkan berulang

kali dilakukan dengan metoda dan sumber

daya yang sama. Perulangan operasi

konstruksi ini menjadi suatu peluang untuk

dilakukan suatu perencanaan, pelaksanaan,

monitoring, evaluasi dan usaha perbaikan

yang terus-menerus.

II. METODOLOGI PENELITIAN

Simulasi Operasi Konstruksi Cyclone

Metoda Cyclone ditemukan oleh

Halphin pada tahun 1973. Cyclone

merupakan singkatan dari Cyclic

Construction Operation Network. Metoda

ini merupakan pemodelan pekerjaan

A h m a d J u n i a r , R a n c a n g B a n g u n . . .

23

konstruksi yang bisa disimulasikan ke dalam

bentuk simulasi komputer.

Simulasi Operasi Konstruksi

Menurut Schriber (1987) dan Law dkk

(2002), simulasi merupakan suatu

pemodelan dari sebuah proses atau sistem

dengan tujuan model tersebut mampu

merespon menyerupai sistem aslinya

terhadap kejadian-kejadian yang terjadi

dalam kurun waktu tertentu. Salah satu hal

penting dalam simulasi adalah membuat

pemodelan sistem yang nyata yang akan

disimulasikan.

Secara prinsip terdapat tiga strategi

dalam pemodelan untuk melakukan simulasi

suatu operasi, yaitu:

1. Event Start (ES), simulasi didasarkan

pada kejadian yang dijadwalkan,

eksekusi satu kejadian selanjutnya akan

berpindah pada kejadian lain.

2. Process Interaction (PI), simulasi

dipandang dari segi transaksi yang

terjadi pada suatu proses yang terkait

dengan suatu sumber daya.

3. Activity Scanning (AS), simulasi

dipandang dari kegiatan-kegiatan yang

ada dalam suatu sistem.

Strategi pemodelan ini digunakan

secara gabungan untuk saling menutupi

kekurangan masing-masing strategi tersebut.

ES akan digabungkan dengan PI atau AS.

Gabungan ES dan PI banyak digunakan

dalam simulasi proses produksi suatu

industri manufaktur. Dalam memodelkan

operasi konstruksi, gabungan ES dan AS

yang dipilih karena lebih cocok dengan sifat

operasi konstruksi itu yang selanjutnya

disebut sebagai metoda Three-Phase

Activity Scanning (Schmidt dan Tayor,

1970).

Pemodelan simulasi dengan strategi

three-phase AS ini dilakukan dengan Wheel

Chart atau selanjutnya dikenal dengan

Activity Cycle Diagram (ACD); yang terdiri

dari kotak untuk representasi kegiatan,

bulatan untuk representasi tempat

menunggu, dan panah sebagai aliran sumber

daya. Cyclic Construction Operation

Network (CYCLONE) mengadopsi metoda

ACD ini khusus untuk operasi konstruksi.

Elemen pemodelan CYCLONE dapat dilihat

pada gambar 2.

Gambar 2. Elemen Pemodelan Cyclone

Dari network yang terbentuk dari

pemodelan cyclone, ada alur diagram yang

sesuai dengan logika model ini. Logika ini

berdasarkan sifat simulasi operasi

konstruksi yang berjenis diskrit. Alur proses

simulasi ini dapat dilihat pada gambar 3 di

bawah ini.


24

Gambar 3. Alur Proses Simulasi Konstruksi

Dari alur proses ini dapat dibentuk

suatu algoritma:

Procedure RunSimulation(int TNOW,

int TMAX)

int i = 1;

while (TNOW <= TMAX) than

if (i <= max) than

if (WorkCanStart(i)) than

CreateEventList(i,TNOW);

i = i + 1;

else

TNOW :=

GetEarliestNextEventTime(TNOW);

CreateChronologicalList(TNOW);

i = 1;

end if

end while

end procedure

Produktifitas

Hasil simulasi berupa daftar pekerjaan

dan waktu penyelesaiannya, Chronological

List. Hasil ini digunakan sebagai penghitung

produktifitas simulasi (Abduh dan Roza,

2006).

Produktifitas merupakan total produksi

yang dihasilkan dalam rentan waktu

tertentu. Secara matematis, total produksi

merupakan akumulasi produksi dalam

rentan waktu tertentu.

Produktifitas juga dapat diukur dengan

membandingkan jumlah produksi dan total

perulangan operasi konstruksi.

Dimana n merupakan total perulangan,

dan Pi merupakan total produksi pada siklus

ke-i.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis dan Identifikasi Kebutuhan

Pada tahap analisis dilakukan

identifikasi kebutuhan utama perangkat

lunak. Kebutuhan utama perangkat lunak ini

adalah:

1. Mampu melakukan pembangkitan

bilangan acak.

2. Mampu melakukan penyimpanan data

untuk simulasi pada Microsoft Excel.

3. Mampu membentuk event list dari data

yang tersimpan sebelumnya

4. Mampu menghasilkan produktifitas

operasi konstruksi yang disimulasikan.

Perancangan Perangkat Lunak

Diagram use case dari perangkat lunak

ini disajikan dalam gambar 4. Selain itu

pengguna aplikasi ini ditujukan untuk pakar

konstruksi atau pengguna yang mampu

menggunakan perangkat lunak Microsoft


25

Excel 2007 dan memahami metoda

Cyclone.

Gambar 4. Diagram Use Case

Perangkat lunak, bernama CycloneApp

terdiri dari dua bagian yang saling

melengkapi, yaitu

1. Library CycloneApp adalah pustaka

aplikasi yang berisi proses simulasi;

pembentukan event list, chronological

list dan penghitungan produktifitas.

2. Aplikasi Microsoft Excel Add-in, berupa

add-in di Microsoft Excel yang akan

menerima masukan parameter-parameter

simulasi, data-data simulasi, dan

menjalankan proses simulasi.

Gambar 5 adalah arsitektur perangkat

lunak CycloneApp.

Gambar 5. Arsitektur CycloneApp

Implementasi Perangkat Lunak

Berikut ini adalah lingkungan perangkat

keras tempat implementasi dilakukan:

1. Prosesor Intel Dual Core 2,1 GHz.

2. RAM 2 GB.

3. Harddisk 80 Gb.

Sedangkan lingkungan perangkat

lunaknya adalah sebagai berikut:

1. Sistem Operasi Microsoft Windows XP

Service Pack 3.

2. Microsoft Visual C++ 2008.

3. Microsoft Excel 2007.

4. Visual Studio Tools for Office berisi

pustaka yang memudahkan

pengembangan aplikasi berbasis

Microsoft Office.

Berikut ini adalah batasan

implementasi:

1. Aplikasi add-in yang dibangun

ditujukan khusus untuk Microsoft Excel

2007.

2. Aplikasi add-in masih merupakan

prototipe yang dibuat hanya untuk

menunjukkan fungsi-fungsi pada

pustaka CycloneApp dapat digunakan.

3. Pustaka CycloneApp dibangun di atas

platform .NET 3.5 dan Visual Studio

Tools for Office (VSTO) sehingga

pengembangan aplikasi maupun

penggunaannya harus menggunakan

platform .NET 3.5 juga.

4. Fungsi CycloneApp terbatas hanya

untuk dokumen baru atau dokumen yang

sebelumnya menggunakan aplikasi ini

untuk memasukkan data.

5. Tidak dilakukan pengecekan terhadap

parameter masukan distribusi.

6. Atribut preceder dan follower untuk

setiap elemen dibatasi masing-masing

lima.

7. Eksekusi simulasi dilakukan dalam satu

proses yang sama dengan aplikasi utama

sehingga saat simulasi dieksekusi,

pengguna tidak dimungkinkan


26

melakukan interaksi dengan antarmuka

aplikasi.

Berikut adalah hasil implementasi

antarmuka aplikasi add-in berupa ribbon

menu untuk memilih operasi yang akan

dilakukan untuk simulasi operasi konstruksi.

Gambar 6. Ribbon Menu CycloneApp

Selain itu, pengguna yang akan

memasukkan data simulasi ditampilkan

pada form sebagaimana pada gambar 7.

Form pada gambar 7 merupakan formulir

standar untuk semua elemen yang akan

dimasukkan ke dalam Excel. Namun untuk

masing elemen-elemen yang berbeda jenis

ditampilkan parameter masukan lain

bersesuaian dengan jenis elemen yang

dipilih.

Untuk elemen simulasi yang berjenis

pekerjaan, yaitu normal dan combi, elemen

lain juga muncul yaitu atribut durasi waktu.

Atribut durasi waktu ini bisa dipilih

berdasarkan pola distribusi tertentu. Seperti

pola distribusi constant, norm, beta.

Gambar 7. Form Standar

Salah satu bentuk form yang muncul

untuk tipe combi, dapat dilihat pada gambar

8 dibawah ini.

Gambar 8. Form Tipe COMBI

Dan untuk setiap elemen distribusi yang

dipilih akan muncul sesuai gambar 9.


27

Gambar 9. Parameter-parameter yang

Dibangkitkan

Untuk Add-in CyclonApp ini, Visual

Studio Tools for Office (VSTO)

menggenerate kelas ThisAddin yang

berisi dua method utama, yaitu :

1. ThisAddin_Startup: method

yang dijalankan ketika aplikasi

Microsoft Excel dibuka.

2. ThisAddin_Shutdown: method

yang dijalankan ketika aplikasi

Microsoft Excel ditutup.

Pengujian Perangkat Lunak

Pengujian pada penelitian ini

mempunyai tujuan sebagai berikut :

1. Mengetahui apakah antarmuka

perangkat lunak dapat ditampilkan dan

berfungsi dengan baik.

2. Menguji kebenaran hasil input yang

diproses oleh perangkat lunak.

3. Menguji kebenaran proses

pembangkitan event list yang dilakukan

oleh perangkat lunak.

4. Menguji kebenaran proses

pembangkitan chronological list yang

dilakukan oleh perangkat lunak

khususnya pada aplikasi Microsoft

Excel Add-In.

5. Menguji kebenaran proses perhitungan

performansi yang dilakukan oleh

perangkat lunak.

Terpenuhinya fungsi-fungsi aplikasi

menentukan nilai aplikasi di mata pengguna

berdasarkan peran-peran yang dapat dijalani

aplikasi dalam melayani kebutuhan

pengguna. Keabsahan model membuktikan

kebenaran representasi model operasi

konstruksi berulang ke dalam kode program,

dan menentukan kelayakan penggunaan

aplikasi untuk melakukan simulasi.

Untuk menguji pemenuhan fungsi

aplikasi, dilakukan pengujian untuk setiap

use case yang telah didefinisikan untuk

memastikan bahwa setiap use case dapat

ditangani oleh aplikasi. Pengujian dilakukan

secara black box, yaitu tanpa

memperhatikan kode program, hanya

dengan memperhatikan perolehan keluaran

aplikasi berdasarkan masukan tertentu.

Gambar 10. Ilustrasi Pekerjaan Konstruksi

Berulang pada earthmoving

Simulasi yang menjadi acuan adalah

simulasi kasus earthmoving yang tersedia di

Halpin & Riggs (1992) seperti ditunjukkan

pada gambar 10.


28

Gambar 11. Permodelan Cyclone Untuk

Pekerjaan Earthmoving

Untuk menguji keabsahan model,

dilakukan pengujian sederhana dalam

bentuk pembandingan antara nilai-nilai hasil

aplikasi CycloneApp dengan nilai hasil

simulasi acuan dengan menggunakan

MicroCyclone.

Gambar 12. Hasil Simulasi CycloneApp

Gambar 13. Hasil Simulasi CycloneApp

Hasil keluaran CycloneApp bisa dilihat

pada gambar 12 sedangkan MicroCyclone

dapat dilihat pada gambar 13. Dari hasil

simulasi antara CycloneApp dengan

MicroCyclone terlihat persamaan keluaran,

hanya berbeda pada waktu. Hal ini

dikarenakan CycloneApp menggunakan

waktu yang tetap, sedangkan MicroCyclone

menggunakan waktu acak. Dengan adanya

kesamaan hasil CycloneApp dengan aplikasi

pembanding MicroCyclone, maka semua


29

use case dan fungsi CycloneApp telah

berjalan dengan baik.

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

Rancang bangun simulasi pekerjaan

konstuksi telah dibuat menggunakan

perangkat lunak Microsoft Visual C++

2008. Model simulasi diskrit dapat

digunakan untuk operasi konstruksi

berulang. Simulasi ini dapat digunakan

untuk merencanakan sumber daya dan

operasi kosntruksi yang akan dilaksanakan.

Berdasarkan hasil pengujian, model

jaringan operasi konstruksi berulang yang

menjadi kajian telah berhasil

direpresentasikan dalam bentuk model

program.

Implementasi simulasi konstruksi

dengan metode cyclone dibuat sebagai

library tambahan di Microsoft Excel

sehingga memberikan kemudahan bagi

pengguna yang akan merencanakan

pekerjaan konstruksi. Pengguna tidak perlu

menggunakan aplikasi eksternal berbayar

karena telah menjadi bagian komponen

Microsoft Excel sehingga penggunaannya

tidak memerlukan cara-cara yang sulit.

Penggunaan simulasi dengan operasi

yang besar memerlukan waktu proses

simulasi yang lebih lama dan hasil yang

lebih besar.

V. DAFTAR PUSTAKA

Abduh, M, dan Roza, H.A. 2006,

Pengurangan Waktu Siklus dan

Variabilitas Proses Konstruksi,

Prosiding ICIC 1st, 1st Indonesian

Construction Industry Conference,

Hotel Sultan, Jakarta, 8 – 9

November 2006, Indonesia.

Halpin, D.W. dan Riggs, L.S. 1992.

Planning and Analysis of

Construction Operations. John

Wiley and Sons.

Law, Averill, Kelton, David. 2002.

Simulation Modeling And Analysis,

McGraw Hill.

Schmidt, J.W. dan Tayor, R.E., 1970.

Simulation and Analysis of

Industrial Systems, Homewood.

Schriber, T.J. 1987, The Nature and Role of

Simulation in the Designof

Manufacturing System, Society for

Computer Simulation.

rancang bangun simulasi pekerjaan konstruksi...

Documents