Saat ini, sangat abstrak untuk membayangkan penerapan sistem perangkat keras atau perangkat lunak yang berfungsi penuh tanpa menjalani proses desain yang ekstensif dan menyeluruh. Desain sistem adalah proses mengkonseptualisasikan, mendefinisikan, dan menggambarkan berbagai modul, komponen, dan unit sistem atau produk baru. Proses desain sistem yang komprehensif akan menguraikan segala sesuatu tentang sebuah sistem, mulai dari komponen dan firmware hingga antarmuka perangkat lunak-manusia. Seiring berkembangnya inovasi teknologi, rekayasa desain sistem telah menjadi bidang studi tersendiri. Desain sistem sekarang distandarisasi menjadi disiplin ilmu formal dan insinyur sistem memainkan peran penting dalam sebagian besar organisasi teknik.

Metodologi pengembangan produk

Proses pengembangan sistem menggambarkan aliran aktivitas dan tahapan yang terlibat dalam pengembangan sistem atau produk, mulai dari konseptualisasi hingga komersialisasi. Ada dua metodologi pengembangan sistem yang utama:

• Proses Pengembangan Air Terjun (Langkah demi Langkah)
• Proses Pengembangan Agile (Pergeseran ke Kiri)

Pengembangan air terjun

Untuk waktu yang lama, sistem dan produk sebagian besar dikembangkan dalam urutan berurutan. Dari studi kelayakan, implementasi, hingga pengujian. Langkah-langkah tersebut sering kali diikuti dengan urutan yang ketat, meninggalkan pengujian produk hingga akhir pengembangan. Hal ini dikenal sebagai proses pengembangan waterfall. Proses ini menggambarkan rangkaian peristiwa yang tak tergoyahkan dengan kekakuan yang tinggi dan sedikit ruang untuk pengujian cepat.

Karena proses waterfall, banyak organisasi akan memulai pengembangan produk dan tidak pernah melihatnya sampai akhir, karena beberapa kesalahan dan bug terlalu rumit dan praktis tidak dapat diperbaiki pada saat terdeteksi. Selain itu, proses ini hanya menyisakan sedikit ruang untuk inovasi dan peningkatan konsep yang berkelanjutan.

Saat ini, proses pengembangan waterfall dapat berguna untuk proyek-proyek idealis dengan sedikit atau tanpa kerumitan. Namun, untuk sistem yang rumit dan masif, menjadi tidak mungkin untuk mengembangkan produk tanpa secara berulang-ulang memeriksa keberhasilan dengan tugas-tugas yang lebih kecil dan mengembangkannya dari sana.

Pengembangan agile - gerakan bergeser ke kiri

Beberapa dekade yang lalu, para insinyur sistem menemukan pendekatan yang lebih baik yang dikenal sebagai Proses Pengembangan Tangkas, yang juga disebut Gerakan Bergeser ke Kiri, di mana pengujian dilakukan berulang kali dan dengan unit-unit kecil di awal proses pengembangan. Dengan cara ini, bug dapat ditemukan lebih awal, perbaikan dapat dilakukan tepat waktu, dan anggaran tidak akan membengkak.

Jika dilakukan dengan baik, hal ini memungkinkan para insinyur untuk secara berulang kali mengurangi risiko pengembangan produk dengan memulai dari bagian pengembangan yang paling berisiko ketika biaya untuk mengubahnya rendah, kemampuan untuk mengubahnya tinggi, dan tingkat investasinya masih rendah.

_{^{Sumber: collimator.ai}}

Manfaat bergeser ke kiri dalam desain sistem

Berbeda dengan proses pengembangan waterfall di mana sebagian besar bentuk pengujian ditunda hingga akhir, mengikuti metodologi agile, menggeser ke kiri, dan menguji lebih awal memiliki beberapa manfaat sebagai berikut: 

• Bug diidentifikasi saat unit dikembangkan
• Kesalahan diselesaikan secara efektif sebelum menyebar ke bagian lain dari sistem
• Fitur baru dapat diperkenalkan kemudian tanpa membahayakan produk inti
• Menghindari kejutan di menit-menit terakhir pada jadwal dan menyederhanakan verifikasi dan validasi
• Memungkinkan pengembang membuat produk dan sistem yang solid, berkualitas tinggi, dan stabil

Proses pengembangan produk

Umumnya, produk terdiri dari beberapa sistem yang perlu dirancang, diuji, dan divalidasi sebelum diluncurkan. Untuk mempermudah, kami akan mengelompokkan semua sistem ke dalam dua kategori besar: perangkat keras dan perangkat lunak. CATATAN: untuk tujuan tulisan ini, kami menyertakan pengembangan firmware sebagai bagian dari perangkat lunak, bukan perangkat keras. Hal ini biasanya bervariasi dari satu perusahaan ke perusahaan lainnya.

Proses desain produk dimulai dengan cara yang sama untuk semua komponen sistem dengan konsep produk dan studi kelayakan, tetapi bercabang agar sesuai dengan kebutuhan proses desain masing-masing sistem. Kemudian bergabung kembali bersama dengan peluncuran prototipe yang berfungsi penuh yang secara iteratif ditingkatkan hingga siap untuk memasuki proses peluncuran produk.

_{^{Sumber: collimator.ai}}

Konsep produk

Konsep produk adalah tanda kehidupan pertama untuk sebuah produk yang dimaksudkan. Konsep produk adalah ide atau inovasi yang ingin Anda kembangkan. Konsep ini mencakup tujuan dari produk baru, gambaran umum tentang produk tersebut, dan analisis masalah pengguna yang ingin dipecahkan.

Dalam beberapa kasus, ini juga dapat mencakup hal-hal seperti sketsa kasar atau konsep pikiran dari desain yang diinginkan, ukuran pasar, analisis pesaing dan posisi, dan analisis desain.

Analisis kelayakan

Lebih dikenal sebagai studi kelayakan, analisis kelayakan menguraikan kebutuhan pengguna atau masalah yang akan diselesaikan oleh produk yang dimaksud secara lebih rinci. Tujuan utamanya adalah untuk menentukan di mana area utama yang tidak pasti dan apakah kebutuhan pengguna dapat dipenuhi dengan cara yang hemat biaya.

Untuk sistem yang rumit seperti yang ditemukan di sektor otomotif, kedirgantaraan dan pertahanan, serta energi, studi kelayakan dan analisis ketidakpastian dilakukan dengan membuat model virtual dengan ketelitian rendah dari sistem yang perlu dibuat. Model ini akan menampilkan cara kerja sistem dan menunjukkan antarmuka yang perlu dikembangkan di antara sistem yang berbeda. Ketika model sudah siap, model tersebut akan disimulasikan dalam ratusan atau ribuan kali percobaan untuk memvariasikan parameter yang data pengujiannya belum tersedia. 

Dokumentasi desain sistem kemudian akan diperbarui dengan hasil yang mencakup peluang keberhasilan, kriteria penerimaan, dan area risiko utama. Tergantung pada tingkat kesiapan teknologi (TRL) dari sistem yang sedang dikembangkan, kriteria untuk masuk ke tahap implementasi akan bervariasi. Sebagai contoh, sebuah pesawat komersial mungkin perlu menunjukkan bahwa ada lebih dari 99% peluang keberhasilan dari simulasi ini, tetapi pesawat hipersonik yang hanya memiliki sedikit data historis yang tersedia mungkin hanya perlu menunjukkan 50% keberhasilan. 

Proses desain sistem

Seperti yang telah disebutkan di atas, dalam blog ini kami akan mengelompokkan proses desain sistem menjadi: 

• Sistem perangkat keras
• Sistem perangkat lunak (termasuk firmware)

Sistem perangkat keras adalah bagian fisik dari sebuah produk. Sistem ini berisi komponen aktif dan bagian aktif yang bergerak di dalam ruang dari waktu ke waktu. Pengembangan perangkat keras memerlukan pertimbangan berbagai bagian material, elektrik, dan mekanik, yang semuanya diperhitungkan dalam proses desain.

Sistem perangkat lunak adalah kumpulan instruksi, prosedur, dan dokumentasi yang menjalankan berbagai tugas pada sistem komputer. Perangkat lunak terdiri dari perangkat lunak tertanam (juga dikenal sebagai firmware) dan perangkat lunak aplikasi. Perangkat lunak tertanam menyediakan kontrol tingkat rendah untuk perangkat keras spesifik perangkat. Desain perangkat lunak tertanam melibatkan pembuatan fungsi dasar perangkat dan menyediakan layanan untuk perangkat lunak abstraksi tingkat tinggi seperti sistem operasi dan aplikasi. Perangkat lunak aplikasi menjalankan fungsi tertentu secara langsung untuk pengguna akhir atau dalam beberapa kasus, aplikasi lain. Desain perangkat lunak aplikasi melibatkan pembuatan aplikasi perangkat lunak sebagai bagian dari sistem yang lebih besar untuk memenuhi kebutuhan pengguna akhir.

Desain dan implementasi perangkat keras

_{^{Sumber: collimator.ai}} 

Ada tiga komponen penting dalam sistem perangkat keras yang perlu dirancang:

• Komponen listrik
• Komponen mekanis
• Komponen sistem

Berlawanan dengan asumsi umum, proses desain perangkat keras sebenarnya kompleks dan rumit. Sedemikian rumitnya sehingga ada pepatah umum di antara para insinyur perangkat keras yang mengatakan bahwa “perangkat keras itu sulit”. Hal ini karena sistem fisik beroperasi di dunia nyata di mana permutasi yang perlu diperhitungkan tidak terbatas. Akibatnya, proses desain perangkat keras tidak pernah linier dan banyak insinyur perangkat keras akan mengikuti proses standar de-risking yang berulang-ulang.

Insinyur perangkat keras biasanya akan memulai dengan model virtual yang dibuat dalam studi kelayakan dan meningkatkan tingkat ketepatan simulasi secara khusus untuk bagian sistem yang paling berisiko. Mereka akan memastikan bahwa mereka meningkatkan tingkat kesiapan teknologi (TRL) sistem untuk bagian tersebut sebelum beralih ke bagian sistem yang tidak terlalu berisiko. Untuk komponen perangkat keras yang tidak dapat disimulasikan, mereka akan mengembangkan prototipe dengan cepat menggunakan teknologi pencetakan 3D, papan tempat memotong roti, dan komponen sederhana yang tersedia di pasaran untuk mengembangkan prototipe yang berfungsi yang kemudian dapat diuji.

Proses pengurangan risiko berulang dan pergeseran ke kiri ini memungkinkan para insinyur perangkat keras untuk mendapatkan wawasan lebih cepat dan menyelesaikan area ketidakpastian tertinggi sejak dini. Dengan demikian, mengurangi risiko pembengkakan jadwal dan kejutan di menit-menit terakhir.

Komponen listrik

Spesifikasi papan

• Spesifikasi papan adalah proses terperinci yang memberikan informasi tentang semua komponen papan sirkuit pusat yang mengontrol semua aktivitas listrik dan transmisi data. Ini menentukan jenis papan sirkuit tercetak yang tepat untuk dibuat dengan rincian jumlah dan peringkat komponen seperti transistor, kapasitor, resistor, jalur transmisi, pin, chip memori, dan lainnya. Langkah ini sangat penting karena satu kesalahan perhitungan atau kesalahan penentuan jenis peringkat komponen dapat membuat seluruh produk tidak dapat digunakan.

Diagram skematik

• Diagram skematik memberikan gambaran yang jelas tentang interkonektivitas komponen pada papan sirkuit. Ini adalah diagram fungsional yang terdiri dari simbol dan garis listrik yang menunjukkan aliran sinyal dari satu titik ke titik lain di papan. Umumnya dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak CAD dan simulasi elektronik, tahap skematik dalam desain sistem digital diperlukan untuk menganalisis jalur aliran data, membuka peluang baru untuk transmisi yang lebih cepat, dan mengidentifikasi kemungkinan redundansi papan.

Tata letak papan

• Tata letak papan sering disalahartikan sebagai diagram skematik, dan meskipun keduanya merupakan representasi grafis, keduanya memiliki tujuan yang sangat berbeda dalam pengembangan perangkat keras. Tata letak papan adalah gambar implementasi fisik dari diagram skematik, tidak harus difokuskan untuk menunjukkan interkonektivitas tetapi pada penempatan fisik komponen. Tata letak papan sangat penting untuk merencanakan posisi komponen dan membuat penyesuaian awal dan konfigurasi ulang.

Fabrikasi PCB

• Ini adalah proses pembuatan atau pembuatan papan sirkuit tercetak. Desain PCB ditranskripsikan dari tata letak dan skema ke papan yang sebenarnya. Komponen dilaminasi ke papan dengan penyolderan yang hati-hati dan sesuai dengan metodologi shift left, komponen-komponen tersebut diuji konduktivitasnya saat dalam perjalanan. PCB tersedia dalam berbagai bentuk: lapisan tunggal, multilayer, lentur, kaku, dan kaku-lentur. Papan ini sangat sensitif dan mudah rusak, sehingga perlu kehati-hatian ekstra selama proses penyolderan untuk menghindari kerusakan pada jalur.

Perakitan papan

• PCB dapat menjadi bagian dari papan yang lebih besar dan dengan demikian, setelah fabrikasi, semua komponen lain dari papan pengendali utama ditempatkan dengan hati-hati dalam urutan tata letak dan disiapkan untuk perakitan desain akhir.

Komponen mekanis

Spesifikasi mekanis

• Komponen mekanis mencakup semua komponen rumah eksternal produk termasuk tombol, casing, penutup komponen, pegangan, roda, dan komponen non-listrik statis atau bergerak lainnya. Titik keputusan besar di sini adalah memutuskan apakah komponen mekanis akan dibeli atau dibuat khusus oleh tim internal. Dengan asumsi suku cadang yang sudah jadi yang dipilih, maka tim dapat langsung melompat ke langkah perakitan mekanis.

Desain berbantuan komputer

• Spesifikasi mekanis dibuat dan diimpor ke dalam perangkat lunak CAD untuk memodelkan semua pengukuran, skala, dan elemen-elemen yang diperlukan dari komponen mekanis. Desain CAD adalah tahap teknis yang tinggi dan memakan banyak waktu dalam tahap desain mekanis. Namun, desainer harus melakukannya dengan benar untuk menghindari komplikasi pada tahap selanjutnya. Setelah selesai, file CAD diteruskan ke fabrikator atau insinyur mesin untuk menghasilkan prototipe komponen mekanis.

Fabrikasi mekanis

• Fabrikator atau insinyur mesin menggunakan printer 3D atau mesin penggilingan industri untuk membangun komponen fisik berdasarkan spesifikasi CAD. Perusahaan biasanya akan menggunakan printer 3D pada tahap awal siklus pengembangan karena printer ini cepat, mudah dibuat, dan sangat fleksibel. Pada tahap pengembangan selanjutnya, mereka biasanya akan menggunakan komponen yang dicetak dengan injeksi karena lebih hemat biaya untuk produksi massal.

Perakitan mekanis

• Ini sering kali menjadi momen kebenaran bagi perancang dan perakit CAD. Akankah komponen-komponen tersebut cocok satu sama lain saat selubung dan penutup mekanis dirakit? Apakah proses perakitannya akan mudah, tidak berbelit-belit, dan dapat diandalkan? Akankah perakitan akhir mudah diperiksa? Selama tahap perakitan desain ini, para insinyur merakit komponen mekanis, sering kali menganalisis prosesnya dengan saksama dengan mata yang tajam untuk perbaikan.

Komponen sistem

Spesifikasi sistem

• Di sinilah setiap komponen lain atau bahan tugas berat didaftarkan untuk tahap yang akan datang. Semua komponen listrik dan mekanik yang akan digunakan dalam desain, khususnya dengan peringkat, ukuran, jumlah, dan bahkan merek pemasok yang disukai ditentukan dalam tahap ini. Bill of Material dibuat dan digunakan untuk memperkirakan margin kotor dari produk baru dan perbaikan yang dilakukan jika diperlukan untuk memastikan bahwa produk baru tersebut akan menguntungkan.

Perakitan sistem

• Pada tahap ini, unit mekanis dan elektrik yang terpisah sepenuhnya dibangun dan diuji fungsionalitasnya, seluruh sistem perangkat keras kumulatif digabungkan dan diuji lagi. Pada tahap ini, perangkat keras mungkin tidak berfungsi sepenuhnya atau dengan baik tanpa firmware/perangkat lunak pengontrol, tetapi faktor-faktor lain seperti konektivitas, transmisi, gerakan, kekuatan material, dan daya tahan juga diuji.

Desain dan implementasi perangkat lunak

Proses desain perangkat lunak menghasilkan perangkat lunak/firmware tertanam dan aplikasi yang melekat pada perangkat keras untuk menjalankan fungsionalitas yang dibutuhkan. Secara umum, sebagian besar perusahaan mengikuti turunan dari metodologi pengembangan perangkat lunak tangkas. Ini adalah pendekatan berulang untuk pengembangan perangkat lunak yang membantu tim mendapatkan nilai lebih cepat dan lebih andal.

Pendekatan ini melibatkan tim rekayasa perangkat lunak yang memecah hasil yang lebih besar menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Tim akan bekerja dalam langkah-langkah kecil dan bertahap yang disebut “sprint” yang biasanya berlangsung selama satu hingga empat minggu. Tujuan dari setiap sprint adalah untuk menghasilkan versi produk yang berfungsi. Sprint berikutnya akan menambahkan lebih banyak fungsionalitas ke versi yang dikirimkan pada sprint terakhir dan siklus ini akan terus berlanjut hingga produk siap untuk dirilis.

Spesifikasi perangkat lunak

Semua persyaratan pelanggan dan spesifikasi teknis dari sistem perangkat lunak yang dimaksudkan diuraikan pada tahap ini, dalam dokumen yang dikenal sebagai Product Requirements Document (PRD). Hal ini harus dilakukan untuk mendapatkan gambaran yang jelas dan tepat tentang apa yang akan dikembangkan oleh para insinyur perangkat lunak.

Aspek teknis perangkat lunak kemudian diuraikan berdasarkan persyaratan pelanggan. Terjemahan ini biasanya dilakukan oleh insinyur perangkat lunak, didokumentasikan bersama PRD dan diserahkan sebagai Permintaan Komentar (RFC) sebelum implementasi. Spesifikasi perangkat lunak mencakup semua detail kecil dari basis kode, seperti nama dan tanggung jawab sub-sistem tertentu, program, unit, driver perangkat, dan detail antarmuka yang akan digunakan untuk mengendalikan setiap sub-unit.

Bergantung pada jenis sistem, RFC juga dapat berisi hal-hal seperti kompatibilitas dengan sistem operasi yang berbeda, kompatibilitas ke belakang dengan sistem lama, kondisi penerapan, aplikasi prasyarat untuk menjalankan perangkat lunak, dan frekuensi pembaruan.

Arsitektur sistem dan pemilihan sistem operasi

Arsitektur desain sistem perangkat lunak adalah pengorganisasian komponen dan alur kerja yang dimaksudkan dalam sistem. Arsitektur ini menunjukkan bagaimana setiap sub-unit berinteraksi satu sama lain untuk melakukan berbagai tugas dalam sistem. Arsitektur ini juga mempertimbangkan perangkat keras dan komponennya.

Arsitektur ini sering dianggap sebagai “cetak biru sistem perangkat lunak” karena memberikan gambaran umum yang terperinci tentang komponen teknis, operasional, dan jaminan kualitas sistem. Hal ini juga menciptakan abstraksi untuk kemungkinan evolusi perangkat lunak di masa depan.

Setelah arsitektur sistem diuraikan, sistem operasi (OS) dipilih untuk memenuhi spesifikasi teknis.

Pemilihan pengontrol, prosesor, dan periferal

Mikrokontroler dan mikroprosesor bertanggung jawab atas sub-unit tertentu dari sistem dan mengendalikan tugas yang ditentukan. Periferal adalah perangkat penyimpanan internal dan driver perangkat. Jumlahnya bisa berkisar dari hanya beberapa buah hingga puluhan, berdasarkan ukuran dan fungsionalitas sistem.

Selama tahap desain sistem ini, insinyur perangkat lunak akan bekerja sama dengan insinyur perangkat keras untuk secara hati-hati memilih mikroprosesor dan mikrokontroler yang tepat sesuai dengan spesifikasi produk. Mereka biasanya akan mempertimbangkan daya pemrosesan, kebutuhan kecepatan, target efisiensi, waktu kerja yang diperlukan, spesifikasi listrik, di antara persyaratan lainnya untuk membuat pilihan yang tepat.

Pemilihan lingkungan pengembangan terpadu

Umumnya dikenal sebagai IDE, ini adalah platform pengembangan tempat para insinyur akan membuat kode. Insinyur biasanya akan memilih bahasa pemrograman, memilih IDE, menyesuaikannya dengan alat dan ekstensi tambahan, lalu menghubungkannya ke alat CI/CD untuk penerapan guna mempermudah proses desain sistem.

Firmware adalah sekumpulan program komputer dasar dan instruksi tingkat sangat rendah yang mengontrol perilaku inti perangkat keras dan interaksinya dengan perangkat lunak tingkat tinggi lainnya. Firmware biasanya ditulis menggunakan bahasa pemrograman tingkat rendah seperti C, C++, dan C#. IDE yang umum digunakan untuk pengembang firmware antara lain Eclipse, Geany, emacs, dan Visual Studio, serta banyak lagi.

Aplikasi adalah perangkat lunak yang melayani berbagai penggunaan tertentu dengan sendirinya tanpa komponen perangkat keras yang terpasang. Desain aplikasi mencakup pengembangan program front-end (sisi klien) dan back end (sisi server). Secara kolektif, aplikasi front end dan back end disebut “fullstack” dan mereka berkomunikasi satu sama lain melalui API. Perangkat lunak aplikasi biasanya ditulis dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti Java, Python, HTML, dan JavaScript. IDE yang umum digunakan oleh pengembang fullstack antara lain Jupyter Notebooks, Adam, Sublime, AWS Cloud9, dan banyak lagi.

Implementasi

Di sinilah sebagian besar waktu yang dihabiskan dalam desain sistem perangkat lunak dihabiskan. Insinyur biasanya akan menulis, menguji, men-debug, dan mengoptimalkan kode mereka pada tahap ini. Ada banyak alat yang dapat membantu termasuk perpustakaan sumber terbuka, repositori kode Github, dan platform kode rendah / tanpa kode.

Insinyur yang membangun sistem tertanam dapat memangkas sebagian besar waktu dan sumber daya yang dihabiskan untuk langkah ini dengan menggunakan alat rekayasa yang kuat dan perangkat lunak desain sistem seperti Collimator. Collimator memungkinkan para insinyur untuk membuat kontrol atau algoritme pemrosesan sinyal dengan cara yang alami dan intuitif menggunakan diagram blok dan secara instan mengubah algoritme tersebut menjadi kode bahasa C standar ANSI berkualitas tinggi yang kemudian dapat digunakan pada sistem tertanam.

Verifikasi dan validasi

Verifikasi adalah proses untuk memastikan bahwa kode bekerja pada sistem atau platform yang dirancang. Menurut prinsip-prinsip desain perangkat lunak, verifikasi hanyalah salah satu bagian dari proses pengujian. Sebuah sistem yang tertanam dapat sepenuhnya bebas dari bug dan masih gagal bekerja pada sistem host. Sebuah aplikasi fullstack bisa saja tidak memiliki kesalahan dan masih tidak dapat berjalan pada sistem operasi yang ditentukan. Oleh karena itu, kode harus melalui langkah pengujian tambahan: validasi.

Validasi memeriksa apakah kinerja sistem secara keseluruhan sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Proses verifikasi dan validasi biasanya akan dimulai dalam lingkungan pengujian sandbox, kemudian diperluas ke sistem host. Sebelum pindah ke tahap produksi, sistem harus melalui proses verifikasi dan validasi yang ekstensif untuk memastikan sistem end-to-end memenuhi persyaratan dan bahwa sistem tersebut aman secara fungsional.

Untuk perusahaan yang mengikuti desain berbasis model (MBD), simulasi in-the-loop digunakan untuk melakukan verifikasi dan validasi sistem perangkat keras dan perangkat lunak. Simulasi MIL, SIL, PIL, HIL, dan manusia/pengemudi dalam loop digunakan secara berurutan untuk memvalidasi hasil model. Sebagai contoh, simulasi MIL akan dijalankan dan hasil yang terekam dibandingkan dengan simulasi SIL. Jika hasilnya berbeda, model atau persyaratan akan dimodifikasi sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya. 

Penerapan

Setelah perangkat lunak diselesaikan dan telah melalui proses verifikasi dan validasi yang sesuai, perangkat lunak aplikasi disebarkan ke sistem operasi melalui file yang dapat dieksekusi dan firmware disebarkan ke perangkat keras target yang dapat berupa mikrokontroler, FPGA, atau bahkan PLC.

Untuk mengurangi risiko operasional dan meningkatkan kualitas perangkat lunak bahkan setelah sistem masuk ke produksi, banyak perusahaan memilih untuk terus mengintegrasikan dan terus menggunakan kode baru. Ini berarti bahwa bahkan setelah produksi, tim insinyur memantau fungsi sistem, menentukan perbaikan yang harus dilakukan, kemudian membangun, menguji, dan menggabungkan pembaruan.

Alat rekayasa seperti Collimator dapat digunakan sebagai bagian dari pipeline CI/CD untuk meningkatkan kecepatan pembaruan dan mendapatkan keunggulan kompetitif. Manfaat utama menggunakan Collimator adalah model Anda tetap menjadi satu-satunya sumber kebenaran - bahkan setelah produksi selesai - dan perubahan yang dibuat pada model dapat langsung didorong dan digabungkan ke perangkat atau produk di lapangan.

Proses peluncuran produk

Proses peluncuran produk adalah upaya terkoordinasi untuk membawa produk baru ke pasar. Karena ada begitu banyak bagian yang bergerak, proses ini dapat menimbulkan risiko baru yang tidak terlihat pada produk pada tahap ini. Perencanaan yang matang sangat diperlukan terutama bagi perusahaan yang harus memenuhi persyaratan sertifikasi seperti DO178 dan standar ISO. Empat tahap utama verifikasi dan validasi, mulai dari yang paling awal dan semakin mendekati produksi massal, adalah Prototipe, EVT, DVT, dan PVT.

_{^{Sumber: collimator.ai}} 

Prototipe

Prototipe seharusnya menjadi keputusan “opsional” dalam proses desain sistem, tetapi di dunia nyata, tidak ada insinyur yang akan memproduksi massal suatu produk tanpa membuat prototipe fungsional karena anomali yang tidak terdeteksi dapat menjadi bencana ekonomi dan operasional.

Pembuatan prototipe produk adalah proses pembuatan model kecil atau replika produk target untuk menguji konsep, memeriksa kegunaan di dunia nyata, dan kelayakan produksi massal secara keseluruhan. Perancang sistem akan mengulang beberapa prototipe melalui proses pengembangan dan menggunakan wawasan yang dihasilkan untuk pengujian, verifikasi, jaminan kualitas, dan sebagai dasar untuk perbaikan lebih lanjut. Pembuatan prototipe dapat dilakukan untuk setiap komponen sistem produk: 

• Perangkat keras melalui pencetakan 3D dan komponen listrik/mekanik yang tersedia di pasaran
• Perangkat lunak melalui simulasi sistem

Pembuatan prototipe cepat adalah proses pengembangan tangkas yang memangkas jumlah waktu yang dihabiskan untuk membuat prototipe. Ini adalah metode yang cepat dan umumnya berbiaya rendah untuk mengembangkan versi kerja dari produk atau sistem yang diinginkan. Jika dilakukan dengan baik, prototipe rekayasa dapat diselesaikan dalam hitungan hari tergantung pada ukuran dan kompleksitas sistem. Metode ini memungkinkan para desainer dan insinyur untuk secara berulang-ulang membuat tiruan antarmuka dan memvalidasinya dengan pelanggan sehingga mengurangi risiko pengembangan.

Pengujian validasi teknik (EVT)

Tahap Pengujian Validasi Teknik (EVT) adalah proses untuk mengonfirmasi bahwa semua sub-unit desain prototipe bekerja sesuai dengan persyaratan. Ini adalah tahap yang sangat penting dalam desain dan analisis sistem karena EVT akan dinilai “tidak berhasil” jika setidaknya satu persyaratan fungsional dalam Dokumen Persyaratan Produk (PRD) tidak terpenuhi.

Poin-poin yang divalidasi selama EVT dapat mencakup:

• Kapasitas dan penggunaan daya
• Margin EMI
• Toleransi termal
• Pengujian papan listrik
• Pengujian kekuatan mekanis
• Kecepatan transmisi sinyal
• Jika suatu produk gagal dalam tahap EVT, spesifikasi akhir dapat dibuka untuk modifikasi dan perbaikan.

Pengujian validasi desain (DVT)

Fase Pengujian Validasi Desain (DVT) adalah dasar desain sistem yang bertujuan untuk mengonfirmasi integritas desain sesuai dengan spesifikasi dan ekspektasi PRD. Prototipe dikenai tekanan fisik yang nyata agar para perancang memiliki gambaran umum tentang toleransi, margin kekuatan, daya tahan, ketahanan terhadap kondisi lingkungan, dan kesan kegunaan secara umum.

Pengujian DVT mencakup aktivitas seperti merendam ke dalam air untuk memeriksa integritas kedap air, pembakaran dalam intensitas api yang meningkat, dihancurkan oleh cetakan yang berat, dan terpapar pada kondisi alam yang keras. Proses ini memungkinkan modifikasi dilakukan pada desain atau pilihan material jika terdeteksi adanya anomali atau penyimpangan.

Pengujian validasi produksi (PVT)

Fase Pengujian Validasi Produksi (PVT) adalah proses untuk memastikan bahwa produk baru layak untuk produksi massal. Ini adalah pengujian lini produksi dan belum tentu produk itu sendiri sekarang. Jika ada kegagalan batching, ketidaksejajaran mesin, dan hambatan kecil lainnya yang dapat menyebabkan waktu henti selama produksi, maka hal tersebut akan diselesaikan atau diganti sebelum produksi dimulai.

Fase PVT terkadang diabaikan dalam desain sistem karena beberapa insinyur secara otomatis berasumsi bahwa jika EVT dan DVT bagus dan optimal, PVT tidak memiliki alasan untuk gagal. Asumsi ini paling sering terjadi ketika produksi dialihdayakan ke perusahaan lain dan merupakan kesalahan karena efek hilirnya masih dapat merugikan jadwal dan anggaran pengembangan produk baru.

Produksi massal (MP)

Secara tradisional, ini dianggap sebagai bagian akhir dari proses pengembangan produk. Namun, hal ini tidak lagi dianggap benar saat ini. Kemajuan dalam IoT, komputasi awan, dan 5G telah membuka banyak peluang untuk terus meningkatkan sistem, menghadirkan lebih banyak fungsionalitas, pembaruan, dan perbaikan bahkan setelah produk telah memenuhi spesifikasi desain sistem asli dan dalam produksi.

Mengapa memilih collimator untuk desain sistem?

Dunia di sekitar kita saat ini jauh lebih kompleks daripada beberapa tahun yang lalu. Saat ini, sistem di sekitar kita mulai dari sikat gigi hingga mobil mengumpulkan zettabyte data dan mengalirkan data tersebut secara real time ke produsen dan pengguna. 

Alat pengembangan tradisional yang berbasis desktop tidak dapat mencerna dan memproses jumlah data yang diperlukan, apalagi melakukannya secara tepat waktu. Alat-alat yang menjalankan bahasa proprietary telah ketinggalan dengan Python, bahasa pengantar AI, ML, dan Reinforcement Learning. Menjalankan alat bantu tersebut menghasilkan proses pengembangan waterfall yang menunda pembuatan wawasan dan menghasilkan masalah desain yang menghentikan pertunjukan di akhir proses pengembangan yang menyebabkan pembengkakan biaya dan peluncuran yang tertunda.

Oleh karena itu, perusahaan yang ingin sukses dalam jangka panjang dan melindungi keunggulan kompetitif mereka harus berinvestasi dalam alat bantu teknik yang dirancang untuk masalah di masa depan. Mereka harus menggunakan perangkat lunak yang dibangun untuk dunia di mana: 

• Data besar digunakan untuk memvalidasi setiap keputusan desain
• AI dan ML digunakan dalam desain DAN pengoperasian sistem
• Orang dapat merancang sistem yang kompleks tanpa harus memiliki gelar ilmu komputer
• Tim dapat berkolaborasi secara real time dengan pelanggan dan pemasok mereka

Collimator menyediakan lingkungan terpadu untuk mendesain, mensimulasikan, menguji, dan terus meningkatkan pengontrol tertanam di dunia di mana data besar dan AI/ML digunakan untuk meningkatkan desain sistem, mengurangi risiko pengembangan, dan membawa produk ke pasar lebih cepat. Coba Collimator hari ini untuk: 

• Merancang sistem Anda menggunakan UI grafis atau Python Notebook
• Menganalisis sistem Anda menggunakan toolkit terintegrasi dan blok fungsi yang dapat digunakan kembali
• Menggunakan AI dan ML secara langsung dalam model Anda untuk mensimulasikan kinerja sistem secara menyeluruh
• Memanggil pustaka dan model Python sumber terbuka eksternal secara langsung di dalam model Anda
• Jalankan jutaan kasus uji menggunakan HPC di cloud sebelum menerapkannya ke pengontrol
• Membandingkan operasi dunia nyata dengan operasi virtual secara real-time, terus menerus

Disadur dari: collimator.ai

Jika Anda memiliki pekerjaan yang sangat bagus, atau pekerjaan yang buruk - bagaimana perasaan Anda terhadap pekerjaan tersebut? Aspek apa dari pekerjaan itu yang sangat baik (atau buruk)?

Desain pekerjaan dapat didefinisikan sebagai “isi dari tugas, aktivitas, hubungan, dan tanggung jawab pekerjaan, serta bagaimana tugas, aktivitas, dan tanggung jawab tersebut diorganisir” (Parker, 2014). Desain kerja yang baik memperhatikan karakteristik fisik, biomekanik, kognitif, dan psikososial dari pekerjaan, serta kebutuhan dan kemampuan orang-orang yang terlibat di dalamnya.

Desain pekerjaan dapat digambarkan dengan serangkaian karakteristik pekerjaan yang memengaruhi perasaan orang terhadap pekerjaan mereka - dan seberapa baik kinerjanya. Karakteristik ini membedakan antara apa yang orang gambarkan sebagai pekerjaan yang 'baik' atau 'buruk'. Desain dan pengaturan kerja merupakan aspek kunci dari faktor manusia dan keandalan manusia.

Sebagai contoh, jika Anda ditugaskan untuk menciptakan peran perawat baru di rumah sakit, desain pekerjaan ini dapat dipertimbangkan:

1. Tugas-tugas apa saja yang harus dilakukan oleh orang ini?
2. Bagaimana keseimbangan antara perawatan pasien dan dokumen?
3. Tugas-tugas apa saja yang harus dialokasikan kepada tenaga medis profesional lainnya?
4. Tugas-tugas mana yang harus dialokasikan kepada staf non-medis?
5. Keputusan apa yang harus diambil oleh perawat?
6. Apakah peran ini bekerja sebagai bagian dari tim?
7. Siapa lagi yang harus ada dalam tim ini?
8. Bagaimana pola shift atau daftar jaga untuk perawat ini?
9. Apa saja ukuran kinerja utama untuk peran tersebut?
10. Mengapa desain pekerjaan itu penting?

Kita menghabiskan, rata-rata, 90000 jam dalam hidup kita di tempat kerja sehingga dapat dimengerti bahwa sifat pekerjaan kita dapat memiliki dampak yang signifikan terhadap kesejahteraan kita. Pekerjaan dapat memberikan kita hubungan, kontak sosial, rasa memiliki tujuan, identitas sosial, dan aktivitas rutin yang memberikan struktur dalam hidup kita.

Kesejahteraan mental di tempat kerja 

Desain kerja yang buruk meningkatkan kemungkinan terjadinya masalah kinerja manusia, seperti 'kesalahan manusia'

Desain kerja dapat berdampak besar pada kesehatan, keselamatan, dan kesejahteraan pekerja, serta motivasi dan produktivitas mereka. Hal ini mempengaruhi bagaimana kita merasa dan berperilaku di tempat kerja. “Pekerjaan yang baik” adalah ketika desain atau manajemen pekerjaan mengoptimalkan kinerja manusia, kepuasan kerja, dan produktivitas. Pekerjaan yang baik dapat memberikan dampak positif pada berbagai hasil, namun pekerjaan yang dirancang dengan buruk dapat menyebabkan

• Masalah kesehatan mental
• Gangguan muskulo-skeletal yang berhubungan dengan pekerjaan
• Penyakit kardiovaskular
• Kecelakaan dan cedera
• Kesalahan dan kekeliruan manusia
• Masalah kualitas.

Survei Angkatan Kerja Inggris (2009/10 hingga 2011/12) menemukan bahwa penyebab utama stres, depresi, atau kecemasan yang berkaitan dengan pekerjaan adalah beban kerja, khususnya tenggat waktu yang ketat, terlalu banyak pekerjaan, atau terlalu banyak tekanan atau tanggung jawab. Faktor-faktor lain yang diidentifikasi termasuk kurangnya dukungan manajerial, perubahan organisasi, kekerasan, dan ketidakpastian peran. Ini semua adalah faktor-faktor yang harus kita pertimbangkan ketika merancang atau mendesain ulang pekerjaan.

Jumlah total kasus stres, depresi, atau kecemasan terkait pekerjaan pada tahun 2019/20 adalah 828.000 kasus. Jumlah total hari kerja yang hilang karena kondisi ini pada tahun 2019/20 adalah 17,9 juta hari. Pada tahun 2019/20 - stres, depresi, atau kecemasan menyumbang 51% dari semua kasus kesehatan yang berhubungan dengan pekerjaan dan 55% dari semua hari kerja yang hilang karena kesehatan yang berhubungan dengan pekerjaan.

Sejarah desain pekerjaan

Selama Revolusi Industri pada akhir abad ke-18, terjadi pergeseran radikal dari orang yang bekerja sendiri atau dalam kelompok kecil, menjadi pengembangan pabrik-pabrik besar.

Sayangnya bagi para pekerja, pekerjaan mereka berubah secara drastis. Sebelumnya, mereka mungkin bertanggung jawab untuk membuat produk secara keseluruhan - mulai dari mengatur bahan baku hingga menjual produk mereka. Mereka memiliki kebebasan untuk mengambil keputusan, memiliki beragam tugas, mengembangkan berbagai keterampilan dan memiliki pekerjaan yang berarti di mana mereka dapat melihat hasil kerja mereka.

Di pabrik-pabrik, pekerjaan dibagi menjadi tugas-tugas kecil dan sederhana. Bagaimana tugas-tugas itu harus dilakukan ditentukan dengan sangat rinci, dengan asumsi bahwa ada satu cara terbaik untuk mengatur pekerjaan. Beberapa karyawan ditugaskan untuk melakukan pekerjaan manual (pekerja) dan beberapa lainnya ditugaskan untuk melakukan pekerjaan mental (manajer). Dalam pendekatan ini, para manajer membuat semua keputusan dan para pekerja hanya memiliki sedikit suara. Pendukung yang berpengaruh dalam hal ini adalah Frederick Taylor, yang menciptakan istilah Manajemen Ilmiah, yang kadang-kadang dikenal sebagai Taylorisme. Keuntungan dari Taylorisme termasuk waktu pelatihan yang jauh lebih singkat (karena tugas-tugasnya sangat sempit) dan individu menjadi sangat terampil dalam menyelesaikan tugas-tugas kecil ini dengan cepat.

Pembuatan mobil 

Beberapa tahun kemudian, Henry Ford menciptakan jalur perakitan pertama untuk memproduksi mobil secara massal. Seperti halnya Taylorisme, para pekerja individu di jalur produksi ini menyelesaikan tugas-tugas kecil, dan jalur perakitan menyerahkan tugas tersebut kepada mereka. Pekerjaan-pekerjaan ini sangat berulang, dengan variasi keterampilan yang rendah dan otonomi yang rendah. Sifat dari pekerjaan-pekerjaan ini di pabrik-pabrik dan lini produksi awal akan mempengaruhi kesehatan mental dan fisik para pekerja.

Menyadari bahwa penyederhanaan pekerjaan memiliki dampak negatif terhadap karyawan, sejumlah strategi untuk merancang atau (mendesain ulang) pekerjaan dikembangkan, yang lebih populer diuraikan di bawah ini:

• Rotasi pekerjaan - memindahkan orang di antara tugas-tugas yang berbeda akan meningkatkan variasi keterampilan, yang membuat pekerjaan menjadi lebih menarik. Hal ini juga memberikan pemahaman yang lebih baik kepada karyawan tentang tempat kerja yang lebih luas, yang akan membantu mereka menjadi lebih efektif. Rotasi pekerjaan untuk pekerjaan yang sangat fisik juga dapat digunakan untuk mengurangi risiko gangguan muskuloskeletal yang berhubungan dengan pekerjaan (MSDs), terutama jika otot-otot yang berbeda digunakan dalam berbagai tugas yang membentuk pekerjaan tersebut.
• Perluasan pekerjaan - pekerjaan tersebut mencakup berbagai tugas yang lebih luas, dan memungkinkan pekerja untuk melihat keseluruhan pekerjaan dari awal hingga akhir - yang memberikan identifikasi tugas yang lebih tinggi dan lebih banyak kepuasan kerja. Strategi ini dapat membuat pekerjaan terasa lebih bermakna.

Namun, kedua strategi di atas cukup terbatas, karena hanya menangani satu atau dua karakteristik pekerjaan. Sebagai contoh, keduanya hanya akan berdampak kecil pada tanggung jawab pengambilan keputusan, atau otonomi. Pendekatan-pendekatan berikut ini menawarkan perbaikan:

• Pengayaan pekerjaan memberikan fleksibilitas tambahan dengan berfokus pada peningkatan otonomi karyawan atas perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan mereka sendiri. Hal ini memungkinkan karyawan untuk, misalnya, membuat keputusan yang sebelumnya dilakukan oleh supervisor atau manajer. Hal ini dapat meningkatkan variasi keterampilan dan otonomi pekerjaan. Model Karakteristik Pekerjaan mengidentifikasi lima unsur penting untuk pekerjaan yang bermakna, produktif dan sehat: variasi keterampilan, identitas tugas, signifikansi tugas, otonomi dan umpan balik tugas.
• Multiskilling melibatkan individu yang diberi tanggung jawab untuk berbagai tugas yang berbeda dan lebih luas, yang memperluas kompetensi. Strategi ini memungkinkan orang untuk melaksanakan tugas yang sebelumnya dilakukan oleh fungsi lain. Strategi ini dapat menggabungkan perluasan pekerjaan dan pengayaan pekerjaan. Lebih sedikit orang yang terlibat dalam tugas-tugas tersebut, sehingga hal ini mengurangi peluang terjadinya kesalahan komunikasi.
• Tim yang mengelola sendiri - pendekatan ini membawa strategi pengayaan pekerjaan selangkah lebih maju dengan memungkinkan desain ulang sekelompok pekerjaan. Hal ini sering kali melibatkan pengurangan atau penghapusan peran penyelia lini pertama (meskipun mungkin ada koordinator atau pelatih tim) dan tim bertanggung jawab untuk membuat keputusan sehari-hari mereka sendiri. Penekanannya beralih dari orang-orang yang diberitahu apa yang harus dilakukan, menjadi mengelola sendiri apa yang mereka lakukan dan bagaimana mereka melakukannya, dalam tujuan dan batasan yang ditentukan dengan cermat. Kelompok kerja yang otonom ini memiliki tujuan yang sama, misalnya, bekerja sama untuk mendukung klien atau proyek tertentu.

Dalam semua strategi di atas, beberapa langkah harus diambil untuk memastikan keberhasilannya, termasuk - kejelasan peran dan batas-batas tim; batas-batas otonomi yang jelas; definisi yang cermat tentang tugas-tugas tim; penyediaan pelatihan teknis dan non-teknis yang sesuai dan tinjauan yang terencana atas pelaksanaannya.

Model dan kerangka kerja desain kerja

Salah satu model teoritis yang paling berpengaruh dalam desain kerja adalah Model Kontrol-Tuntutan Pekerjaan (Karasek, 1979). Tingkat ketegangan (tuntutan) yang tinggi seperti kecepatan kerja dan tekanan waktu dapat menyebabkan stres kerja atau kelelahan. Rendahnya tingkat kebebasan untuk mengontrol dan mengatur pekerjaan juga memiliki dampak negatif pada kesehatan fisik dan mental. Gagasan utama di balik model ini adalah bahwa tingkat kontrol yang tinggi (yaitu otonomi) sampai batas tertentu dapat bertindak sebagai penyangga dari tuntutan pekerjaan yang tinggi. Tuntutan yang tinggi dapat dirasakan secara positif sebagai 'tantangan', dan bukan sebagai 'stres'.

Model ini telah disempurnakan oleh penelitian terbaru yang menunjukkan bahwa tidak semua tuntutan berdampak buruk bagi karyawan, dan bahwa ada aspek-aspek lain dalam pekerjaan selain kontrol yang dapat membantu karyawan menghadapi tuntutan yang tinggi (seperti dukungan sosial). Hal ini tercermin dalam Model Tuntutan-Sumber Daya Pekerjaan (Bakker & Demerouti, 2007) yang mencakup tuntutan dan sumber daya yang lebih luas, yang dapat diterapkan di banyak industri. (Sumber daya pada dasarnya adalah hal-hal positif dalam pekerjaan yang membantu orang mencapai tujuan mereka).

Health and Safety Executive (HSE) Inggris mengeluarkan serangkaian Standar Manajemen untuk menangani stres terkait pekerjaan. Standar ini dirancang untuk berguna bagi semua organisasi, apa pun ukuran dan jenisnya. Standar Manajemen ini mencakup enam area utama dari desain pekerjaan yang, jika tidak dikelola dengan baik, akan menyebabkan kesehatan dan kesejahteraan yang buruk, produktivitas yang lebih rendah, dan meningkatnya ketidakhadiran karena sakit.

Keenam area desain kerja tersebut adalah sebagai berikut. Faktor-faktor ini tidak selalu berjalan sendiri-sendiri, tetapi sering kali saling berkombinasi, tumpang tindih, atau berinteraksi:

1. Tuntutan: termasuk isu-isu seperti beban kerja, pola kerja dan lingkungan kerja.
2. Kontrol: seberapa banyak orang yang memiliki suara dalam cara mereka melakukan pekerjaan mereka.
3. Dukungan: termasuk dorongan, sponsor dan sumber daya yang disediakan oleh organisasi, manajemen lini dan rekan kerja.
4. Hubungan: termasuk mendorong kerja yang positif untuk menghindari konflik dan menangani perilaku yang tidak dapat diterima.
5. Peran: apakah orang-orang memahami peran mereka dalam organisasi dan apakah organisasi memastikan bahwa mereka tidak memiliki peran yang saling bertentangan.
6. Perubahan: bagaimana perubahan organisasi (besar atau kecil) dikelola dan dikomunikasikan.

Karakteristik desain kerja

Ada sejumlah variabel yang dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kinerja manusia di tempat kerja, serta kesejahteraan fisik dan mental. Faktor-faktor ini dikenal sebagai desain kerja atau karakteristik pekerjaan. Ketika Anda memikirkan tentang pekerjaan terbaik Anda (atau pekerjaan terburuk!) di awal artikel ini, kemungkinan besar Anda telah mempertimbangkan beberapa karakteristik ini. Luangkan waktu sejenak untuk memikirkan aspek mana dari pekerjaan tersebut yang penting bagi Anda. Bagi banyak dari kita, sebagian besar hari-hari kita dihabiskan di tempat kerja. Apakah Anda bahagia di tempat di mana Anda menghabiskan sebagian besar hidup Anda? Karakteristik desain kerja seperti apa yang optimal untuk peran Anda?

Karakteristik Desain Pekerjaan

1. Tuntutan pekerjaan mental atau kognitif
2. Tekanan waktu atau kelebihan peran
3. Tuntutan emosional 
4. Tuntutan fisik 
5. Jam kerja yang menantang 
6. Kontrol pekerjaan
7. Dukungan dari orang lain 
8. Hubungan di tempat kerja 
9. Kejelasan peran atau konflik peran
10. Pengakuan dan penghargaan 
11. Keadilan organisasi
12. Manajemen perubahan organisasi 
13. Pekerjaan jarak jauh atau terisolasi
14. Peristiwa kekerasan atau traumatis

Deskripsi dan contoh

1. Pekerjaan yang memerlukan tingkat konsentrasi yang sangat tinggi atau perhatian yang berkelanjutan dalam jangka waktu yang lama, seperti menganalisis informasi terperinci atau membuat keputusan yang rumit. Pekerjaan yang tidak menuntut secara kognitif dapat mencakup tugas-tugas yang monoton, berulang-ulang atau tidak memerlukan banyak perhatian atau konsentrasi.
2. Tekanan waktu yang berlebihan atau beban kerja yang menuntut. Juga ekspektasi berlebihan terhadap pekerja baru atau tugas baru. Tenggat waktu yang tidak masuk akal, atau kurangnya sumber daya.
3. Tugas atau aktivitas yang mengharuskan pekerja menunjukkan emosi palsu seperti kebahagiaan dan antusiasme, bahkan dalam situasi yang membuat frustrasi, stres, atau memicu kemarahan. Pekerjaan yang menuntut secara emosional juga dapat berupa pekerjaan di mana pekerja dihadapkan pada situasi yang menyusahkan secara emosional, sensitif, atau konflik; atau harus menyampaikan kabar buruk
4. Mengharuskan pekerja menggunakan tubuhnya untuk menghasilkan, menahan atau menyerap kekuatan dan gerakan atau mengeluarkan energi tingkat tinggi. Ini termasuk gerakan berulang atau posisi tubuh yang tidak nyaman. Risiko yang timbul dari tuntutan pekerjaan fisik meningkat ketika aktivitas fisik harus diselesaikan dalam jangka waktu yang ketat atau dalam kondisi lingkungan yang sulit.
5. Kerja shift atau jam kerja tidak teratur yang sulit diprediksi. Jenis pekerjaan ini dikaitkan dengan risiko kelelahan yang lebih besar.
6. Melibatkan kemampuan pekerja untuk mempengaruhi apa yang terjadi di lingkungan kerja mereka, serta membuat keputusan tentang bagaimana pekerjaan mereka dilakukan dan tujuan yang ingin mereka capai. Pengendalian pekerjaan dapat mencakup pengendalian terhadap tugas-tugas pekerjaan, lingkungan kerja, tempat pekerjaan dilakukan, cara pelaksanaannya, dan kebebasan dari pengawasan. Dukungan diperlukan untuk melaksanakan tanggung jawab ini
7. Mengacu pada bantuan praktis dan dukungan emosional yang diberikan manajer atau rekan kerja sehari-hari, seperti memberikan informasi dan nasihat, mendukung penyelesaian tugas, pembinaan dan pendampingan, dan membantu memecahkan masalah.
8. Hubungan dengan manajer, rekan kerja, dan bawahan dapat berdampak positif atau negatif terhadap perasaan pekerja. Ambil langkah proaktif untuk mencegah atau meminimalkan konflik sedini mungkin.
9. Kejelasan peran adalah tingkat kepastian mengenai persyaratan peran dan tanggung jawab. Persyaratan, tujuan, dan tanggung jawab yang terus berubah juga dapat mengakibatkan rendahnya kejelasan peran. Kejelasan peran yang rendah dapat menyebabkan kebingungan mengenai aktivitas kerja apa yang harus dilakukan seorang pekerja dan apa yang harus mereka lakukan. Konflik peran terjadi ketika seorang pekerja diminta untuk menjalankan peran yang bertentangan dengan nilai-nilai pribadinya atau ketika tuntutan pekerjaannya tidak sesuai.
10. Pengakuan dan penghargaan mengacu pada pengakuan yang diberikan kepada pekerja yang mengakibatkan meningkatnya perasaan percaya diri, bangga, dan dihargai atas kontribusi pekerjaan. Pengakuan dan penghargaan dari supervisor, manajer, dan rekan kerja dapat berupa dorongan, rasa terima kasih, pujian, dan bentuk penghargaan lainnya, dan tidak perlu melibatkan imbalan finansial.
11. Mengacu pada persepsi pekerja mengenai keadilan di tempat kerja dan mencakup keadilan prosedural dan relasional. Keadilan prosedural berkaitan dengan bagaimana prosedur diterapkan dan keadilan relasional berkaitan dengan tingkat martabat dan rasa hormat yang diberikan kepada pekerja.
12. Manajemen proses perubahan yang buruk seperti perampingan atau relokasi dapat menyebabkan pekerja merasa cemas dan tidak yakin mengenai aspek pekerjaan atau status pekerjaan mereka.
13. Insiden di tempat kerja yang melibatkan paparan terhadap pelecehan, ancaman, atau bahaya nyata yang menyebabkan ketakutan dan kesusahan serta dapat menyebabkan stres dan/atau cedera fisik. Hal ini biasa terjadi di kelompok-kelompok seperti petugas tanggap darurat, layanan bencana dan darurat, layanan pelanggan, dan personel pertahanan.
14. Ini adalah pekerjaan yang terisolasi dari bantuan orang lain karena lokasi, waktu atau sifat pekerjaan yang dilakukan. Bantuan dari orang lain meliputi penyelamatan, bantuan medis, dan layanan darurat.

Bahaya psikososial

Karakteristik desain pekerjaan pada tabel di atas terkadang disebut sebagai bahaya psikososial. Dengan kata lain, karakteristik desain pekerjaan ini berpotensi memberikan dampak buruk terhadap kesejahteraan fisik dan mental seseorang. Hal ini dapat terjadi ketika seorang pekerja merasa bahwa tuntutan pekerjaan mereka melebihi kemampuan atau sumber daya yang mereka miliki untuk mengatasinya. Jika hal ini berkepanjangan dan/atau parah, hal ini dapat menyebabkan cedera psikologis dan fisik.

Pekerja kemungkinan besar akan terpapar pada kombinasi bahaya dan faktor psikososial - beberapa faktor mungkin selalu ada, sementara yang lain hanya terjadi sesekali. Paparan terhadap bahaya dan faktor psikososial dapat berdampak pada kesehatan mental dan fisik melalui stres, ketegangan psikologis, kelelahan kerja, kecemasan, depresi, nyeri dan sakit otot, mudah tersinggung, konsentrasi buruk, dan gangguan tidur.

Video yang dibuat oleh Center for Transformative Work Design ini memberikan pengenalan mengenai desain kerja, mengapa hal tersebut penting, dan dampak dari desain kerja yang buruk.

Keharusan hukum

Desain pekerjaan sudah tertanam dalam kerangka peraturan kesehatan dan keselamatan di banyak negara. Hal ini mungkin merupakan bagian dari tugas umum untuk melindungi kesehatan dan keselamatan pekerja - dan orang lain yang mungkin terkena dampak pekerjaan tersebut. Perhatikan bahwa di sebagian besar peraturan perundang-undangan, kesehatan mengacu pada kesehatan fisik dan mental (psikologis). Di beberapa negara atau negara bagian, mungkin terdapat tugas khusus untuk mengelola risiko terhadap kesehatan dan keselamatan psikologis.

Undang-undang Kesehatan dan Keselamatan di Tempat Kerja dll tahun 1974 adalah undang-undang utama yang mencakup kesehatan dan keselamatan kerja di Inggris Raya. Hal ini memberikan tanggung jawab umum bagi pemberi kerja untuk melakukan apa yang 'dapat dilakukan secara wajar' untuk menjamin kesehatan dan keselamatan (termasuk kesehatan mental).

Undang-undang Kesehatan dan Keselamatan Kerja (WHS) di Australia memiliki tugas serupa. 'Kesehatan' didefinisikan dalam UU WHS sebagai kesehatan fisik dan psikologis. Orang yang Melakukan Usaha atau Usaha (PCBU) memiliki tugas utama berdasarkan UU WHS untuk mengelola risiko yang terkait dengan paparan bahaya yang timbul dari pekerjaan yang dapat mengakibatkan kerugian fisik atau psikologis.

. . tugas utama untuk memastikan, sejauh dapat dilakukan secara wajar, pekerja dan orang lain tidak terkena risiko kesehatan dan keselamatan psikologis yang timbul dari bisnis atau usaha. Tugas ini mengharuskan Anda untuk 'mengelola' risiko terhadap kesehatan dan keselamatan psikologis yang timbul dari bisnis atau usaha dengan menghilangkan paparan terhadap bahaya psikososial sejauh dapat dilakukan secara wajar. Jika menghilangkan risiko tersebut tidak dapat dilakukan secara wajar, Anda harus meminimalkan risiko tersebut sejauh dapat dilakukan secara wajar.

Safe Work Australia telah membuat lembar fakta tentang cara mengatasi risiko kesehatan psikologis berdasarkan Undang-Undang Kesehatan dan Keselamatan Kerja (WHS) (lihat Sumberdaya Lebih Lanjut).

Namun, ada manfaat dari desain pekerjaan yang baik bagi individu dan organisasi selain kepatuhan terhadap persyaratan hukum ini.

Mengidentifikasi bahaya desain pekerjaan

Seringkali, desain pekerjaan hanya dapat dipertimbangkan ketika ada indikasi bahwa ada sesuatu yang tidak beres, seperti tingkat kelelahan yang tinggi, tingginya pergantian orang berbakat, atau seringnya terjadi kecelakaan atau insiden.

Penilaian risiko

Banyak negara telah menetapkan kerangka penilaian risiko sehubungan dengan bahaya fisik. Bahaya desain kerja (atau psikososial) dapat dikelola dengan cara yang sama seperti bahaya fisik. Prosedur penilaian risiko yang serupa dapat digunakan dalam identifikasi dan pengendalian bahaya ini di tempat kerja.

Karakteristik desain pekerjaan yang tidak memadai dapat diidentifikasi dengan:

Daftar karakteristik desain pekerjaan pada tabel di atas dapat digunakan sebagai petunjuk untuk diskusi ini, atau dapat menjadi dasar survei karyawan.

Kesehatan dan Keselamatan Tempat Kerja Queensland (Australia) telah menghasilkan alat penilaian risiko yang dirancang untuk membantu pemberi kerja memenuhi kewajiban hukum mereka untuk mengelola risiko yang terkait dengan cedera psikologis (lihat Sumberdaya Lebih Lanjut). Alat ini memberikan struktur yang berguna untuk penilaian, berdasarkan karakteristik desain pekerjaan pada tabel di atas.

Merancang karya yang baik

Meskipun terdapat banyak penelitian mengenai desain kerja dan bukti mengenai dampak desain kerja yang buruk terhadap kesejahteraan fisik dan mental - serta dampaknya terhadap kinerja manusia - banyak tempat kerja yang tidak memiliki desain kerja yang optimal.

Desain kerja yang baik harus fokus pada seluruh aspek pekerjaan. Pendekatan holistik ini harus memperhatikan karakteristik fisik, biomekanikal, kognitif dan psikologis pekerjaan. Karakteristik ini berhubungan dengan bahaya yang berbeda-beda. Perlu diingat bahwa beberapa bahaya fisik di tempat kerja (seperti tingkat kebisingan yang tinggi) dapat menyebabkan kerugian psikologis.

Desain ulang pekerjaan harus dipertimbangkan ketika diarahkan oleh penilaian risiko, atau setelah terjadinya insiden, nyaris celaka, atau pengaduan. Ketika seseorang kembali bekerja setelah mengalami cedera, mungkin perlu desain ulang pekerjaan untuk mengakomodasi hal ini. Desain ulang pekerjaan juga dapat mengikuti restrukturisasi organisasi.

Model ini, yang dipaparkan oleh Safe Work Australia dalam “Prinsip-Prinsip Perancangan Pekerjaan yang Baik”, merupakan kerangka kerja yang berguna untuk memastikan bahwa semua bahaya dari suatu tugas dipertimbangkan selama perancangan pekerjaan.

Perancangan pekerjaan terkadang membutuhkan trade-off atau kompromi; misalnya, pekerjaan yang baik dari sudut pandang psikososial mungkin tidak ideal dalam hal risiko biomekaniknya. Perubahan teknologi telah mengubah sifat beberapa pekerjaan, misalnya dengan mengurangi tuntutan fisik dan pada saat yang sama meningkatkan tuntutan kognitif. Oleh karena itu, keseimbangan karakteristik yang berbeda dalam kerangka di atas dapat berubah seiring dengan perubahan sifat pekerjaan.

Meskipun model hierarki pengendalian dikembangkan untuk mengatasi bahaya fisik di tempat kerja, model ini juga relevan untuk bahaya psikososial. Perubahan desain pekerjaan dapat meminimalkan risiko dengan mengganti bahaya, mengisolasi bahaya dari manusia, atau menerapkan pengendalian teknis. Di banyak negara, undang-undang mewajibkan hal ini dilakukan sejauh hal tersebut dapat dilakukan secara wajar. Hanya ketika pengendalian substitusi, isolasi dan teknik telah diterapkan untuk meminimalkan risiko barulah pengendalian administratif dapat digunakan (seperti rotasi pekerjaan, pengawasan atau pelatihan - termasuk pelatihan ketahanan).

Pada tabel di bawah ini, saya telah memberikan beberapa contoh pendekatan merancang pekerjaan yang baik untuk setiap karakteristik desain pekerjaan. Ini bukanlah daftar lengkap, lihat dokumen yang diterbitkan oleh Workplace Health and Safety Queensland untuk mengetahui daftar yang lebih lengkap mengenai pengendalian dan cara memitigasi dampak dari karakteristik ini (lihat Sumberdaya Lebih Lanjut). Diadaptasi dari “Mencegah dan mengelola risiko terhadap kesehatan psikologis terkait pekerjaan”, Negara Bagian Queensland 2019.

Karakteristik Desain Pekerjaan

Contoh kontrol desain pekerjaan (ulang)

Karakteristik pekerjaan yang menjadi fokus dalam desain (ulang) pekerjaan akan bergantung pada sifat pekerjaan. Misalnya, orang yang bekerja di call center mungkin mendapat manfaat dari peningkatan kontrol pekerjaan, sedangkan petugas layanan kesehatan mungkin memerlukan peningkatan dukungan emosional. Dengan meninjau konteks yang lebih luas, akan terlihat karakteristik pekerjaan mana yang menjadi kuncinya. Dan ketika mendesain ulang pekerjaan, Anda harus selalu memastikan bahwa Anda tidak menimbulkan bahaya baru secara tidak sengaja.

Ingatlah bahwa kebutuhan setiap orang berbeda-beda, misalnya tidak semua orang menginginkan (atau membutuhkan) desain pekerjaan yang sama. Kepribadian, kemampuan, usia, jenis kelamin, dan tanggung jawab keluarga, dan lain-lain akan membentuk desain pekerjaan yang paling sesuai untuk seorang individu.

Rancang pekerjaan yang anda inginkan: 'pekerjaan kerajinan'

Penciptaan pekerjaan adalah proses kreatif untuk membuat perubahan pada pekerjaan Anda agar lebih menarik dan bermakna. Ada tiga bentuk utama yang dapat dilakukan oleh kerajinan kerja:

Oleh karena itu, penciptaan pekerjaan adalah perubahan fisik dan kognitif yang dilakukan individu dalam tugas atau batasan relasional pekerjaan mereka. Hal ini dapat dilakukan oleh tim, maupun oleh karyawan secara individu. Daripada mencari peran baru di tempat lain, penciptaan lapangan kerja memberdayakan orang untuk menjadikan pekerjaan mereka saat ini lebih menarik dan memuaskan.

Pikirkan karakteristik desain pekerjaan pada tabel di atas - apa yang lebih Anda sukai? Apa yang ingin Anda kurangi? Dengan menggunakan struktur ini untuk mengidentifikasi apa yang perlu diubah, Anda mungkin dapat menyarankan perubahan praktis pada pekerjaan Anda.

Ada banyak pilihan untuk membantu Anda merancang pekerjaan Anda sendiri. Anda bisa menjadi sukarelawan untuk proyek khusus, menjadi mentor internal, mengakui pencapaian orang lain, memperkenalkan diri kepada kolega baru, mencari peluang pembelajaran dan pengembangan, atau sesekali bekerja dari lokasi yang berbeda.

“Tugas kerja dan interaksi yang membentuk hari-hari, pekerjaan, dan, pada akhirnya, kehidupan karyawan adalah bahan mentah yang digunakan karyawan untuk membangun pekerjaan mereka”

Prinsip-prinsip utama

Sumber daya lebih lanjut

Studi kasus: Kerja yang bagus melalui desain yang efektif (19 menit). Video ini menunjukkan bagaimana sepuluh prinsip desain kerja yang baik dapat diterapkan dalam praktik, menggunakan studi kasus industri nyata untuk meningkatkan kesehatan dan keselamatan pekerja serta kinerja bisnis secara keseluruhan.

Prinsip desain kerja yang baik . Buku pegangan kesehatan dan keselamatan kerja. Diterbitkan oleh Safe Work Australia. Buku pegangan ini berisi sepuluh prinsip desain pekerjaan yang baik yang dapat diterapkan untuk membantu mendukung hasil kesehatan dan keselamatan kerja serta produktivitas bisnis yang lebih baik. Prinsip-prinsip ini sengaja dibuat tingkat tinggi dan harus dapat diterapkan secara luas di berbagai bidang bisnis dan tempat kerja.

Mencegah dan mengelola risiko terhadap kesehatan psikologis terkait pekerjaan. Diterbitkan oleh Workplace Health and Safety Queensland, Negara Bagian Queensland, Australia, 2019. Ini adalah sumber praktis yang sangat bagus yang memberikan saran untuk perubahan desain kerja untuk berbagai risiko psikososial (atau desain kerja). Panduan ini juga mencakup pendekatan empat langkah untuk mengelola bahaya-bahaya ini dan garis besar faktor penentu keberhasilan ketika menerapkan pengendalian. Sepenuhnya berlaku untuk semua negara dan industri.

Alat penilaian risiko psikososial . Diterbitkan oleh Kesehatan dan Keselamatan Kerja Queensland. Alat penilaian risiko ini dirancang untuk membantu pemberi kerja memenuhi kewajiban hukum mereka dalam mengelola risiko yang terkait dengan cedera psikologis. Hal ini dirancang untuk digunakan dengan sumber daya di atas, yang berisi serangkaian saran pengendalian risiko untuk faktor risiko desain pekerjaan yang diidentifikasi dalam penilaian risiko.

Mengatasi stres terkait pekerjaan menggunakan pendekatan Standar Manajemen: Buku kerja langkah demi langkah. Diterbitkan oleh Health and Safety Executive (HSE) Inggris, 2019. Buku kerja ini akan membantu organisasi Anda memenuhi kewajiban hukumnya untuk menilai risiko stres terkait pekerjaan bagi karyawannya dan memberikan saran serta panduan praktis tentang cara mengelola stres terkait pekerjaan. Hal ini mempromosikan pendekatan Standar Manajemen untuk mengatasi stres terkait pekerjaan - sebuah pendekatan sistematis untuk menerapkan prosedur organisasi untuk mengelola stres terkait pekerjaan.

Mencegah Cedera Psikologis Berdasarkan Undang-Undang Kesehatan dan Keselamatan Kerja: Lembar Fakta ini memberikan informasi kepada Pelaku Usaha atau Perusahaan (PCBU) dan pekerja tentang cara mengatasi risiko kesehatan psikologis berdasarkan Undang-Undang Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) untuk memastikan kesehatan, keselamatan dan kesejahteraan semua orang di tempat kerja. Diterbitkan oleh Safe Work Australia, Mei 2014.

Implikasi keselamatan dari tim yang dikelola sendiri, Laporan Teknologi Lepas Pantai OTO 1999/025. Diterbitkan oleh Eksekutif Kesehatan dan Keselamatan Inggris (HSE), 1999. Dokumen ini mengulas literatur mengenai tim kerja yang dikelola sendiri - khususnya untuk mempertimbangkan implikasinya terhadap kesehatan dan keselamatan. Laporan ini menyajikan empat studi kasus tentang organisasi yang telah menerapkan tim swakelola untuk memahami pendorong perubahan, dan mengidentifikasi pembelajaran yang dapat diambil.

Pengembangan model siklus hidup multi-keterampilan, Laporan Penelitian Kontrak 328/2001. Diterbitkan oleh Health and Safety Executive (HSE) Inggris, 2001. Dokumen ini memberikan tinjauan mengenai berbagai jenis multiskilling, dan memberikan contoh bagaimana aspek kesehatan dan keselamatan multiskilling dikelola di sejumlah organisasi. Laporan ini juga mengidentifikasi serangkaian faktor penentu keberhasilan penerapan intervensi multi-keterampilan.

Disadur dari: humanfactors101.com

• Melakukan percakapan dengan pekerja, supervisor, dan spesialis kesehatan dan keselamatan
• Menginspeksi tempat kerja untuk melihat bagaimana pekerjaan dilakukan (misalnya: mencatat adanya kesibukan, penundaan, atau penumpukan pekerjaan)
• Memperhatikan bagaimana orang berinteraksi satu sama lain selama aktivitas kerja
• Meninjau informasi dan catatan yang relevan (misalnya: laporan insiden, klaim kompensasi pekerja, survei staf, keluhan, data ketidakhadiran dan pergantian staf, wawancara keluar)
• Menggunakan kelompok fokus untuk mengumpulkan informasi dari pekerja, supervisor dan manajer.

1. Tuntutan pekerjaan mental atau kognitif
2. Tekanan waktu atau kelebihan peran
3. Tuntutan emosional
4. Tuntutan fisik
5. Jam kerja yang menantang
6. Kontrol pekerjaan
7. Dukungan dari orang lain
8. Hubungan di tempat kerja
9. Kejelasan peran atau konflik peran
10. Pengakuan dan penghargaan
11. Keadilan organisasi
12. Manajemen perubahan organisasi
13. Pekerjaan jarak jauh atau terisolasi
14. Peristiwa kekerasan atau traumatis
15. Berikan lebih banyak waktu untuk tugas-tugas yang sulit atau rumit (terutama bagi pekerja yang belum berpengalaman, atau untuk tugas-tugas baru). Rancang pekerjaan sehingga tugas-tugas kompleks dapat dibagikan oleh anggota tim. Menerapkan sistem untuk mendukung keputusan sulit.
16. Memberi pekerja kendali atas kecepatan pekerjaan mereka. Pantau beban kerja selama periode permintaan puncak, dan rencanakan tingkat staf yang memadai . Terlibat dalam diskusi rutin dengan staf tentang harapan kerja, beban kerja, tuntutan dan instruksi.
17. Daftarkan aktivitas kerja untuk memastikan pekerja tidak diharuskan menghadapi situasi sulit sendirian. Putar tugas untuk mengurangi paparan dan memberikan jeda dari situasi yang menuntut. Berikan pekerja kendali lebih besar atas keputusan yang akan meredakan situasi yang menuntut emosi.
18. Memperbaiki lingkungan kerja fisik (misalnya, mengurangi penanganan manual dan tuntutan fisik lainnya; mengurangi paparan kebisingan; meningkatkan tingkat pencahayaan; memasang penghalang untuk melindungi pekerja dari serangan atau penyakit). Rancang daftar nama dan shift untuk memungkinkan istirahat dan tidur yang cukup.
19. Konsultasikan dengan pekerja saat merancang atau mengubah daftar nama kerja. Secara proaktif mengelola risiko kelelahan . Minimalkan tugas-tugas penting antara pukul 02.00 dan 06.00. Pastikan daftar nama memungkinkan Anda tidur selama 7-8 jam dalam setiap periode 24 jam. Batasi waktu lembur dan jangan biarkan pekerja melebihi shift 12 jam secara rutin.
20. Libatkan pekerja dalam pengambilan keputusan seputar praktik kerja. Menerapkan proses untuk memberi pekerja kendali atas alur kerja, antrian pelanggan, pengambilan tugas, dll. Memberikan kesempatan bagi pekerja untuk mendapatkan masukan tentang cara mereka melakukan pekerjaan, menentukan tujuan kerja dan kerangka waktu.
21. Perjelas siapa pekerja yang bertanggung jawab (baik secara keseluruhan atau untuk tugas tertentu) dan ke mana mereka dapat mencari bantuan. Pastikan supervisor dilatih dalam keterampilan manajemen sumber daya manusia dan pastikan bahwa mereka memiliki waktu dan sumber daya untuk melakukan tugas pengawasan.
22. Identifikasi masalah desain yang mungkin berdampak negatif pada komunikasi tim. Mengembangkan, menerapkan dan menegakkan kode etik. Pastikan semua manajer memiliki keterampilan untuk mengidentifikasi dan mengelola konflik. Atasi konflik di tempat kerja dengan segera. Perjelas aturan tim, dan berikan penghargaan kepada tim.
23. Definisikan dengan jelas peran individu dan tim, tanggung jawab, struktur pelaporan, KPI, dll. Pastikan pekerja memiliki deskripsi posisi saat ini, termasuk tujuan peran, hubungan pelaporan, dan tugas utama. Hindari menjadikan pekerja bertanggung jawab kepada lebih dari satu atasan langsung.
24. Menghargai pekerja atas gagasan dan perilakunya, serta atas kerja kerasnya. Menyediakan supervisor dan pekerja dengan berbagai strategi untuk mengenali orang lain. Pastikan umpan balik diberikan tepat waktu, spesifik, praktis, dan dikaitkan dengan apa, bagaimana, dan mengapa kinerja dilakukan.
25. Menumbuhkan budaya transparansi, keterbukaan, rasa hormat, keadilan dan kesetaraan. Rancang dan terapkan prosedur secara konsisten di seluruh pekerja dan kelompok kerja. Libatkan pekerja dalam pengembangan kebijakan, prosedur, dan pengambilan keputusan. Tetapkan ekspektasi yang jelas dan atasi masalah dengan segera.
26. Pastikan pendekatan sistematis untuk memahami, merencanakan, mengembangkan, menerapkan dan mengevaluasi perubahan organisasi . Menerapkan praktik konsultasi dan keterlibatan yang kuat. Ubah deskripsi pekerjaan agar sesuai dengan tugas dan tugas baru. Tinjau rencana kerja tim dan individu setelah perubahan.
27. Rancang tata letak tempat kerja dengan menyertakan penghalang fisik, CCTV yang dipantau, dan tingkatkan visibilitas. Pastikan sistem komunikasi yang ada sesuai dengan lokasinya. Pastikan pengawasan dan pemantauan pekerja sudah tepat (misalnya, pelacakan, alarm pekerja yang sendirian, masuk/keluar).
28. Rancang lingkungan kerja fisik (misalnya, pertimbangkan keamanan, jarak pandang, pemisahan). Kurangi frustrasi pelanggan melalui desain. Pekerjaan desain harus diselesaikan secara berpasangan atau tim. Tandai file atau amankan akses ke file tersebut, untuk menghindari paparan konten yang menyusahkan.
29. Pembuatan tugas mengacu pada perubahan fisik pada tugas itu sendiri, seperti jumlah tugas yang membentuk suatu pekerjaan, atau urutan pelaksanaannya.
30. Keterampilan kognitif adalah tentang membuat perubahan pada cara Anda berpikir atau menafsirkan tugas-tugas tersebut. Sebagai contoh, seseorang mungkin melihat pekerjaannya sebagai serangkaian bagian yang terpisah atau sebagai keseluruhan yang terintegrasi. Seseorang yang bekerja di perusahaan telekomunikasi dapat mengubah peran mereka dari sekadar melakukan penjualan, menjadi menghubungkan orang-orang dengan seluruh dunia.
31. Kerajinan relasional mengacu pada penerapan kebijaksanaan terhadap orang-orang yang berinteraksi dengan Anda dalam pekerjaan Anda.
32. Bagaimana pekerjaan dirancang dan dikelola akan mempunyai dampak yang signifikan terhadap kinerja manusia.
33. Rancangan pekerjaan harus merupakan proses yang proaktif, bukan hanya ditangani setelah seseorang mengalami kerugian atau kesulitan.
34. Rancangan pekerjaan merupakan bagian penting dari proses penilaian risiko yang harus diikuti oleh pemberi kerja, untuk menghilangkan atau meminimalkan risiko terhadap kesehatan dan keselamatan pekerja.
35. Setiap penilaian pekerjaan, atau perubahan desain pekerjaan, harus melibatkan konsultasi (bukan hanya komunikasi) dengan pihak yang melakukan pekerjaan (ahli tugas).
36. Pertimbangkan sistem dan praktik yang lebih luas yang mendukung desain pekerjaan baru - misalnya, strategi seleksi dan perekrutan, analisis kebutuhan pelatihan, strategi remunerasi.
37. Komitmen kepemimpinan akan menjadi kunci keberhasilan setiap inisiatif untuk meningkatkan desain dan pengorganisasian kerja.

Disadur dari: humanfactors101.com

Bab ini akan memberikan gambaran umum mengenai Riset Operasi (Operations Research/OR) dari sudut pandang seorang insinyur industri. Fokus bab ini adalah pada filosofi dasar di balik O.R. dan apa yang disebut “pendekatan O.R.” untuk memecahkan masalah desain dan operasional yang biasa dihadapi oleh para insinyur industri. Dalam bentuknya yang paling dasar, O.R. dapat dipandang sebagai pendekatan ilmiah untuk memecahkan masalah; pendekatan ini mengabstraksikan elemen-elemen penting dari masalah ke dalam sebuah model, yang kemudian dianalisis untuk menghasilkan solusi yang optimal untuk diimplementasikan. Rincian matematika dan teknik khusus yang digunakan untuk membangun dan menganalisis model-model ini dapat menjadi sangat rumit dan dibahas di bagian lain dalam buku ini; penekanan bab ini adalah pada pendekatannya. Tinjauan singkat mengenai asal-usul sejarah O.R. diikuti dengan penjelasan rinci mengenai metodologinya. Bab ini diakhiri dengan beberapa contoh aplikasi O.R. yang sukses di dunia nyata.

Bab ini akan memberikan gambaran umum mengenai Riset Operasi (Operations Research/OR) dari sudut pandang seorang insinyur industri. Fokus bab ini adalah pada filosofi dasar di balik O.R. dan apa yang disebut “pendekatan O.R.” untuk memecahkan masalah desain dan operasional yang biasa dihadapi oleh para insinyur industri. Dalam bentuknya yang paling dasar, O.R. dapat dipandang sebagai pendekatan ilmiah untuk memecahkan masalah; pendekatan ini mengabstraksikan elemen-elemen penting dari masalah ke dalam sebuah model, yang kemudian dianalisis untuk menghasilkan solusi yang optimal untuk diimplementasikan. Rincian matematika dan teknik khusus yang digunakan untuk membangun dan menganalisis model-model ini dapat menjadi sangat rumit dan dibahas di bagian lain dalam buku ini; penekanan bab ini adalah pada pendekatannya. Tinjauan singkat mengenai asal-usul sejarah O.R. diikuti dengan penjelasan rinci mengenai metodologinya. Bab ini diakhiri dengan beberapa contoh aplikasi O.R. yang berhasil di dunia nyata.

1.1 pendahuluan

Meskipun merupakan disiplin ilmu yang berdiri sendiri, Riset Operasi (Operations Research/OR) juga telah menjadi bagian integral dari profesi Teknik Industri (Industrial Engineering/IE). Hal ini tidak mengherankan jika kita mempertimbangkan bahwa keduanya memiliki banyak tujuan, teknik, dan area aplikasi yang sama. O.R. sebagai subjek formal berusia sekitar lima puluh tahun dan asal-usulnya dapat ditelusuri hingga paruh kedua Perang Dunia II. Sebagian besar teknik O.R. yang umum digunakan saat ini dikembangkan selama (kurang lebih) dua puluh tahun pertama setelah awal kemunculannya. Selama sekitar tiga puluh tahun berikutnya, laju pengembangan metodologi O.R. yang secara fundamental baru agak melambat. Namun, telah terjadi perluasan yang cepat dalam (1) luasnya area masalah yang telah diterapkan O.R., dan (2) besarnya masalah yang dapat ditangani dengan menggunakan metodologi O.R.. Saat ini, riset operasi adalah bidang yang matang dan berkembang dengan baik dengan serangkaian teknik canggih yang digunakan secara rutin untuk memecahkan masalah dalam berbagai bidang aplikasi.

Bab ini akan memberikan gambaran umum tentang O.R. dari sudut pandang seorang Insinyur Industri. Tinjauan singkat tentang asal-usul sejarahnya akan diberikan terlebih dahulu. Ini diikuti dengan diskusi terperinci tentang filosofi dasar di balik O.R. dan apa yang disebut “pendekatan O.R.”. Bab ini diakhiri dengan beberapa contoh aplikasi yang berhasil untuk masalah-masalah umum yang mungkin dihadapi oleh seorang Insinyur Industri. Secara garis besar, proyek O.R. terdiri dari tiga langkah: (1) membangun model, (2) menyelesaikannya, dan (3) mengimplementasikan hasilnya. Penekanan bab ini adalah pada langkah pertama dan ketiga. Langkah kedua biasanya melibatkan metodologi atau teknik tertentu, yang bisa jadi cukup canggih dan membutuhkan pengembangan matematika yang signifikan. Beberapa metode penting diulas di bagian lain dalam buku ini. Pembaca yang berminat untuk mempelajari lebih lanjut tentang topik-topik ini dapat merujuk ke salah satu dari sekian banyak teks yang sangat baik tentang O.R. yang tersedia saat ini dan yang terdaftar di bawah “Bacaan Lebih Lanjut” di akhir bab ini, misalnya, Hillier dan Lieberman (1995), Taha (1997) atau Winston (1994).

1.2 perspektif sejarah

Meskipun tidak ada tanggal yang jelas yang menandai kelahiran O.R., secara umum diterima bahwa bidang ini berasal dari Inggris selama Perang Dunia II. Dorongan untuk asal-usulnya adalah pengembangan sistem pertahanan radar untuk Angkatan Udara Kerajaan, dan penggunaan pertama kali dari istilah Riset Operasi dikaitkan dengan pejabat Kementerian Udara Inggris bernama A.P. Rowe yang membentuk tim untuk melakukan “penelitian operasional” pada sistem komunikasi dan ruang kontrol di stasiun radar Inggris. Penelitian ini berkaitan dengan peningkatan efisiensi operasional sistem (sebuah tujuan yang masih menjadi salah satu pilar O.R. modern). Pendekatan baru dalam memilih sistem “operasional” dan melakukan “penelitian” tentang cara membuatnya berjalan lebih efisien segera mulai berkembang ke arena perang lainnya. Mungkin kelompok yang paling terkenal yang terlibat dalam upaya ini adalah kelompok yang dipimpin oleh fisikawan bernama P. M. S. Blackett yang meliputi ahli fisiologi, matematikawan, astrofisikawan, dan bahkan surveyor. Fokus tim multifungsi dari kelompok proyek riset operasi ini adalah salah satu yang terus berlanjut hingga hari ini. Kontribusi terbesar Blackett adalah meyakinkan pihak berwenang tentang perlunya pendekatan ilmiah untuk mengelola operasi yang kompleks, dan memang dia dianggap oleh banyak kalangan sebagai analis riset operasi yang asli.

O.R. masuk ke Amerika Serikat beberapa tahun setelah berasal dari Inggris. Kehadiran pertamanya di AS adalah melalui Kelompok Riset Operasi Perang Ranjau Angkatan Laut AS; yang kemudian berkembang menjadi Kelompok Riset Operasi Perang Antikapal Selam yang dipimpin oleh Phillip Morse, yang kemudian dikenal dengan sebutan Kelompok Riset Operasi. Seperti Blackett di Inggris, Morse secara luas dianggap sebagai “bapak” O.R. di Amerika Serikat, dan banyak ilmuwan dan matematikawan terkemuka yang dia pimpin setelah perang berakhir menjadi pelopor O.R. di Amerika Serikat.

Pada tahun-tahun setelah berakhirnya Perang Dunia II, O.R. berkembang pesat karena banyak ilmuwan menyadari bahwa prinsip-prinsip yang mereka terapkan untuk memecahkan masalah militer juga dapat diterapkan pada banyak masalah di sektor sipil. Mulai dari masalah jangka pendek seperti penjadwalan dan kontrol inventaris hingga masalah jangka panjang seperti perencanaan strategis dan alokasi sumber daya. George Dantzig, yang pada tahun 1947 mengembangkan algoritma simpleks untuk Pemrograman Linier (LP), memberikan dorongan terpenting untuk pertumbuhan ini. Hingga saat ini, LP tetap menjadi salah satu teknik yang paling banyak digunakan dari semua teknik O.R. dan meskipun ada perkembangan yang relatif baru dari metode titik interior sebagai pendekatan alternatif, algoritma simpleks (dengan berbagai penyempurnaan komputasi) terus digunakan secara luas. Dorongan utama kedua untuk pertumbuhan O.R. adalah perkembangan pesat komputer digital selama tiga dekade berikutnya. Metode simpleks diimplementasikan pada komputer untuk pertama kalinya pada tahun 1950, dan pada tahun 1960, implementasi tersebut dapat menyelesaikan masalah dengan sekitar 1000 kendala. Saat ini, implementasi pada workstation yang kuat dapat secara rutin menyelesaikan masalah dengan ratusan ribu variabel dan batasan. Selain itu, volume data yang besar yang diperlukan untuk masalah seperti itu dapat disimpan dan dimanipulasi dengan sangat efisien.

Setelah metode simpleks ditemukan dan digunakan, pengembangan metode lain mengikuti dengan cepat. Dua puluh tahun berikutnya menjadi saksi perkembangan sebagian besar teknik O.R. yang digunakan saat ini termasuk pemrograman nonlinier, bilangan bulat dan dinamis, simulasi komputer, PERT / CPM, teori antrian, model inventaris, teori permainan, serta algoritma pengurutan dan penjadwalan. Para ilmuwan yang mengembangkan metode-metode ini berasal dari berbagai bidang, terutama matematika, teknik, dan ekonomi. Menariknya, dasar-dasar teori untuk banyak teknik ini telah dikenal selama bertahun-tahun, misalnya, rumus EOQ yang digunakan dengan banyak model inventaris dikembangkan pada tahun 1915 oleh Harris, dan banyak rumus antrian dikembangkan oleh Erlang pada tahun 1917. Namun, periode dari tahun 1950 hingga 1970 adalah saat rumus-rumus tersebut secara resmi disatukan ke dalam apa yang dianggap sebagai perangkat standar untuk analis riset operasi dan berhasil diterapkan pada masalah-masalah yang penting bagi industri. Bagian berikut ini menjelaskan pendekatan yang diambil oleh riset operasi untuk memecahkan masalah dan mengeksplorasi bagaimana semua metodologi ini cocok dengan kerangka kerja O.R.

1.3 apa itu riset operasi?

Kesalahpahaman umum yang dipegang oleh banyak orang adalah bahwa O.R. adalah kumpulan alat matematika. Meskipun benar bahwa O.R. menggunakan berbagai teknik matematika, riset operasi memiliki cakupan yang lebih luas. Riset operasi sebenarnya adalah pendekatan sistematis untuk memecahkan masalah, yang menggunakan satu atau lebih alat analisis dalam proses analisis. Mungkin satu-satunya masalah terbesar dengan O.R. adalah namanya; bagi orang awam, istilah “riset operasi” tidak memunculkan gambaran yang berarti! Ini adalah konsekuensi yang tidak menguntungkan dari fakta bahwa nama yang dikreditkan oleh A.P. Rowe yang pertama kali diberikan kepada bidang ini entah bagaimana tidak pernah diubah menjadi sesuatu yang lebih menunjukkan hal-hal yang sebenarnya dilakukan oleh O.R.. Kadang-kadang O.R. disebut sebagai Ilmu Manajemen (Management Science, M.S.) untuk lebih mencerminkan perannya sebagai pendekatan ilmiah untuk memecahkan masalah manajemen, tetapi tampaknya terminologi ini lebih populer di kalangan profesional bisnis dan orang-orang masih berdalih tentang perbedaan antara O.R. dan M.S. Yang memperparah masalah ini adalah kenyataan bahwa tidak ada konsensus yang jelas tentang definisi formal untuk O.R. Misalnya, C.W. Churchman yang dianggap sebagai salah satu pelopor O.R. mendefinisikannya sebagai penerapan metode, teknik, dan alat ilmiah untuk masalah-masalah yang melibatkan operasi suatu sistem sehingga dapat memberikan mereka yang memegang kendali atas sistem tersebut dengan solusi yang optimal untuk masalah-masalah tersebut. Ini memang definisi yang cukup komprehensif, tetapi ada banyak orang lain yang cenderung ke arah yang lebih ekstrem dan mendefinisikan riset operasi sebagai apa yang dilakukan oleh para peneliti operasi (definisi yang tampaknya paling sering dikaitkan dengan E. Naddor)! Terlepas dari kata-kata yang digunakan, mungkin aman untuk mengatakan bahwa julukan “riset operasi” akan terus digunakan dan oleh karena itu penting untuk memahami bahwa pada intinya, O.R. dapat dilihat sebagai pendekatan sistematis dan analitis untuk pengambilan keputusan dan pemecahan masalah. Kuncinya di sini adalah bahwa O.R. menggunakan metodologi yang obyektif dan diartikulasikan dengan jelas, dan dibangun berdasarkan filosofi bahwa pendekatan semacam itu lebih unggul daripada pendekatan yang hanya didasarkan pada subjektivitas dan pendapat “para ahli”, karena pendekatan ini akan menghasilkan keputusan yang lebih baik dan konsisten. Namun, O.R. tidak menghalangi penggunaan penilaian manusia atau penalaran yang tidak dapat dikuantifikasi; sebaliknya, hal tersebut dipandang sebagai pelengkap dari pendekatan analitis. Oleh karena itu, kita harus melihat O.R. bukan sebagai proses pengambilan keputusan yang absolut, tetapi sebagai alat bantu untuk membuat keputusan yang baik. O.R. memainkan peran sebagai penasihat dengan memberikan manajer atau pengambil keputusan dengan serangkaian alternatif yang baik dan ilmiah. Namun, keputusan akhir selalu diserahkan kepada manusia yang memiliki pengetahuan yang tidak dapat diukur secara tepat, dan yang dapat menyesuaikan hasil analisis untuk mendapatkan keputusan yang masuk akal.

1.4 pendekatan riset operasi

Mengingat bahwa O.R. merupakan sebuah kerangka kerja yang terintegrasi untuk membantu pengambilan keputusan, maka penting untuk memiliki pemahaman yang jelas mengenai kerangka kerja ini agar dapat diterapkan pada suatu masalah yang umum. Untuk mencapai hal ini, pendekatan yang disebut O.R. sekarang dirinci. Pendekatan ini terdiri dari tujuh langkah berurutan berikut ini:

1. Orientasi
2. Definisi masalah
3. Pengumpulan data
4. Perumusan model
5. Solusi
6. Validasi model dan analisis keluaran
7. Implementasi dan pemantauan.

Menghubungkan setiap langkah ini menjadi sebuah mekanisme untuk umpan balik yang berkesinambungan.

Meskipun sebagian besar penekanan akademis adalah pada Langkah 4, 5 dan 6, pembaca harus mengingat fakta bahwa langkah-langkah lainnya juga sama pentingnya dari sudut pandang praktis. Memang, kurangnya perhatian pada langkah-langkah ini telah menjadi alasan mengapa O.R. terkadang secara keliru dianggap tidak praktis atau tidak efektif di dunia nyata.

Masing-masing langkah ini sekarang dibahas secara lebih rinci. Untuk mengilustrasikan bagaimana langkah-langkah tersebut dapat diterapkan, pertimbangkan skenario tipikal di mana sebuah perusahaan manufaktur merencanakan produksi untuk bulan yang akan datang. Perusahaan menggunakan berbagai sumber daya (seperti tenaga kerja, mesin produksi, bahan baku, modal, pemrosesan data, ruang penyimpanan, dan peralatan penanganan material) untuk membuat sejumlah produk berbeda yang bersaing untuk mendapatkan sumber daya ini. Produk-produk tersebut memiliki margin keuntungan yang berbeda dan membutuhkan jumlah yang berbeda dari setiap sumber daya. Banyak sumber daya yang ketersediaannya terbatas. Selain itu, terdapat faktor-faktor lain yang menyulitkan seperti ketidakpastian dalam permintaan produk, kerusakan mesin secara acak, dan perjanjian dengan serikat pekerja yang membatasi penggunaan tenaga kerja. Mengingat lingkungan operasi yang kompleks ini, tujuan keseluruhannya adalah merencanakan produksi bulan depan sehingga perusahaan dapat merealisasikan keuntungan semaksimal mungkin sekaligus berakhir di posisi yang baik untuk bulan berikutnya.

Sebagai ilustrasi tentang bagaimana seseorang dapat melakukan studi riset operasi untuk mengatasi situasi ini, pertimbangkan contoh yang sangat disederhanakan dari masalah perencanaan produksi di mana ada dua lini produk utama (widget dan gizmos, misalnya) dan tiga sumber daya pembatas utama (A, B dan C, misalnya) di mana masing-masing produk bersaing. Setiap produk membutuhkan jumlah yang berbeda-beda dari setiap sumber daya dan perusahaan mengeluarkan biaya yang berbeda (tenaga kerja, bahan baku, dll.) dalam membuat produk dan merealisasikan pendapatan yang berbeda saat produk tersebut dijual. Tujuan dari proyek O.R. adalah untuk mengalokasikan sumber daya ke dua produk secara optimal.

Orientasi: Langkah pertama dalam pendekatan O.R. disebut sebagai orientasi masalah. Tujuan utama dari langkah ini adalah untuk membentuk tim yang akan menangani masalah yang dihadapi dan memastikan bahwa semua anggotanya memiliki gambaran yang jelas tentang isu-isu yang relevan. Perlu dicatat bahwa karakteristik yang membedakan dari setiap studi O.R. adalah bahwa studi ini dilakukan oleh tim multifungsi. Sedikit menyimpang, menarik juga bahwa dalam beberapa tahun terakhir banyak hal yang telah ditulis dan dikatakan tentang manfaat tim proyek dan bahwa hampir semua proyek industri saat ini dilakukan oleh tim multifungsi. Bahkan dalam pendidikan teknik, kerja tim telah menjadi unsur penting dari materi yang diajarkan kepada siswa dan hampir semua program teknik akademis mengharuskan proyek tim siswa mereka. Pendekatan tim dari O.R. dengan demikian merupakan fenomena yang sangat alami dan diinginkan.

Biasanya, tim akan memiliki seorang pemimpin dan terdiri dari anggota dari berbagai area fungsional atau departemen yang akan terpengaruh atau memiliki efek pada masalah yang dihadapi. Pada fase orientasi, tim biasanya bertemu beberapa kali untuk mendiskusikan semua masalah yang ada dan untuk mendapatkan fokus pada masalah-masalah yang kritis. Fase ini juga melibatkan studi dokumen dan literatur yang relevan dengan masalah untuk menentukan apakah ada orang lain yang mengalami masalah yang sama (atau serupa) di masa lalu, dan jika ada, untuk menentukan dan mengevaluasi apa yang telah dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut. Hal ini merupakan poin yang sering kali cenderung diabaikan, namun untuk mendapatkan solusi yang tepat waktu, sangat penting untuk tidak mengulang dari awal. Dalam banyak penelitian O.R., seseorang sebenarnya mengadaptasi prosedur solusi yang telah dicoba dan diuji, dibandingkan dengan mengembangkan prosedur yang sama sekali baru. Tujuan dari fase orientasi adalah untuk mendapatkan pemahaman yang jelas tentang masalah dan hubungannya dengan berbagai aspek operasional sistem, dan untuk mencapai konsensus tentang apa yang harus menjadi fokus utama proyek. Selain itu, tim juga harus memiliki apresiasi terhadap apa (jika ada) yang telah dilakukan di tempat lain untuk memecahkan masalah yang sama (atau serupa).

Dalam contoh perencanaan produksi hipotetis kami, tim proyek dapat terdiri dari anggota dari bidang teknik (untuk memberikan informasi tentang proses dan teknologi yang digunakan untuk produksi), perencanaan produksi (untuk memberikan informasi tentang waktu pemesinan, tenaga kerja, inventaris, dan sumber daya lainnya), penjualan dan pemasaran (untuk memberikan masukan tentang permintaan produk), akuntansi (untuk memberikan informasi tentang biaya dan pendapatan), dan sistem informasi (untuk menyediakan data terkomputerisasi). Tentu saja, insinyur industri bekerja di semua bidang ini. Selain itu, tim mungkin juga memiliki personel di lantai pabrik seperti mandor atau pengawas shift dan mungkin akan dipimpin oleh manajer tingkat menengah yang memiliki hubungan dengan beberapa area fungsional yang tercantum di atas. Pada akhir fase orientasi, tim mungkin memutuskan bahwa tujuan spesifiknya adalah untuk memaksimalkan keuntungan dari dua produknya selama satu bulan ke depan. Tim ini juga dapat menentukan hal-hal tambahan yang diinginkan, seperti tingkat persediaan minimum untuk kedua produk pada awal bulan berikutnya, tingkat tenaga kerja yang stabil, atau tingkat pemanfaatan mesin yang diinginkan.

Definisi masalah: Ini adalah langkah kedua, dan dalam banyak kasus, langkah tersulit dalam proses O.R.. Tujuannya di sini adalah untuk menyempurnakan pertimbangan lebih lanjut dari fase orientasi ke titik di mana ada definisi yang jelas tentang masalah dalam hal cakupannya dan hasil yang diinginkan. Fase ini tidak boleh disamakan dengan fase sebelumnya karena fase ini jauh lebih terfokus dan berorientasi pada tujuan; namun, orientasi yang jelas sangat membantu dalam memperoleh fokus ini. Sebagian besar insinyur industri yang berpraktik dapat memahami perbedaan ini dan kesulitan dalam beralih dari tujuan umum seperti “meningkatkan produktivitas” atau “mengurangi masalah kualitas” ke tujuan yang lebih spesifik dan terdefinisi dengan baik yang akan membantu dalam memenuhi tujuan ini.

Definisi yang jelas tentang masalah memiliki tiga komponen yang luas. Yang pertama adalah pernyataan tujuan yang jelas. Bersamaan dengan spesifikasi tujuan, penting juga untuk mendefinisikan cakupannya, yaitu menetapkan batasan untuk analisis yang akan dilakukan. Meskipun solusi tingkat sistem yang lengkap selalu diinginkan, hal ini sering kali tidak realistis ketika sistemnya sangat besar atau kompleks dan dalam banyak kasus, kita harus fokus pada bagian sistem yang dapat diisolasi dan dianalisis secara efektif. Dalam kasus seperti itu, penting untuk diingat bahwa ruang lingkup solusi yang diperoleh juga akan dibatasi. Beberapa contoh tujuan yang tepat adalah (1) “memaksimalkan keuntungan selama kuartal berikutnya dari penjualan produk kami,” (2) “meminimalkan rata-rata waktu henti di pusat kerja X,” (3) “meminimalkan total biaya produksi di Pabrik Y,” atau (4) “meminimalkan jumlah rata-rata pengiriman terlambat per bulan ke pelanggan.”

Komponen kedua dari definisi masalah adalah spesifikasi faktor-faktor yang akan mempengaruhi tujuan. Faktor-faktor tersebut harus diklasifikasikan lebih lanjut ke dalam alternatif tindakan yang berada di bawah kendali pengambil keputusan dan faktor-faktor yang tidak dapat dikendalikan yang tidak dapat dikontrol. Sebagai contoh, dalam lingkungan produksi, tingkat produksi yang direncanakan dapat dikontrol, tetapi permintaan pasar yang sebenarnya mungkin tidak dapat diprediksi (meskipun mungkin dapat diramalkan secara ilmiah dengan akurasi yang masuk akal). Idenya di sini adalah untuk membentuk daftar komprehensif dari semua tindakan alternatif yang dapat diambil oleh pengambil keputusan dan yang kemudian akan berdampak pada tujuan yang telah ditetapkan. Pada akhirnya, pendekatan O.R. akan mencari tindakan tertentu yang dapat mengoptimalkan tujuan.

Komponen ketiga dan terakhir dari definisi masalah adalah spesifikasi batasan-batasan tindakan, yaitu menetapkan batasan-batasan untuk tindakan spesifik yang dapat diambil oleh pengambil keputusan. Sebagai contoh, dalam lingkungan produksi, ketersediaan sumber daya dapat menentukan batasan tingkat produksi yang dapat dicapai. Ini adalah salah satu kegiatan di mana fokus tim multifungsi dari O.R. sangat berguna karena batasan yang dihasilkan oleh satu area fungsional sering kali tidak terlihat jelas oleh orang-orang di area lain. Secara umum, merupakan ide yang baik untuk memulai dengan daftar panjang dari semua kendala yang mungkin terjadi dan kemudian mempersempitnya menjadi kendala yang secara jelas berpengaruh pada tindakan yang dapat dipilih. Tujuannya adalah untuk menjadi komprehensif namun tetap sederhana ketika menentukan batasan.

Melanjutkan ilustrasi hipotetis kita, tujuannya mungkin untuk memaksimalkan keuntungan dari penjualan kedua produk. Alternatif tindakannya adalah jumlah masing-masing produk yang akan diproduksi bulan depan, dan alternatif tersebut mungkin dibatasi oleh fakta bahwa jumlah masing-masing dari ketiga sumber daya yang diperlukan untuk memenuhi produksi yang direncanakan tidak boleh melebihi ketersediaan sumber daya yang diharapkan. Asumsi yang dapat dibuat di sini adalah bahwa semua unit yang diproduksi dapat dijual. Perhatikan bahwa pada titik ini seluruh masalah dinyatakan dalam kata-kata; nantinya pendekatan O.R. akan menerjemahkannya ke dalam model analitis.

Pengumpulan data: Pada tahap ketiga dari proses O.R., data dikumpulkan dengan tujuan untuk menerjemahkan masalah yang telah didefinisikan pada tahap kedua ke dalam sebuah model yang kemudian dapat dianalisis secara obyektif. Data biasanya berasal dari dua sumber, yaitu observasi dan standar. Yang pertama berhubungan dengan kasus di mana data benar-benar dikumpulkan dengan mengamati sistem yang sedang beroperasi dan biasanya, data ini cenderung berasal dari teknologi sistem. Sebagai contoh, waktu operasi dapat diperoleh melalui studi waktu atau analisis metode kerja, penggunaan sumber daya atau tingkat sisa dapat diperoleh dengan melakukan pengukuran sampel selama beberapa interval waktu yang sesuai, dan data tentang permintaan dan ketersediaan dapat diperoleh dari catatan penjualan, pesanan pembelian, dan basis data inventaris. Data lainnya diperoleh dengan menggunakan standar; banyak informasi terkait biaya yang cenderung termasuk dalam kategori ini. Sebagai contoh, sebagian besar perusahaan memiliki nilai standar untuk item biaya seperti tingkat upah per jam, biaya penyimpanan inventaris, harga jual, dan lain-lain; standar ini kemudian harus dikonsolidasikan dengan tepat untuk menghitung biaya berbagai aktivitas. Kadang-kadang, data juga dapat diminta secara tegas untuk masalah yang sedang dihadapi melalui penggunaan survei, kuesioner atau instrumen psikometrik lainnya.

Salah satu kekuatan pendorong utama di balik pertumbuhan O.R. adalah pertumbuhan yang cepat dalam teknologi komputer dan pertumbuhan yang bersamaan dalam sistem informasi serta penyimpanan dan pengambilan data secara otomatis. Hal ini merupakan keuntungan besar, karena analis O.R. sekarang memiliki akses siap pakai ke data yang sebelumnya sangat sulit diperoleh. Pada saat yang sama, hal ini juga menyulitkan karena banyak perusahaan yang berada dalam situasi kaya data namun miskin informasi. Dengan kata lain, meskipun semua data ada di “suatu tempat” dan dalam “beberapa bentuk”, mengekstrak informasi yang berguna dari sumber-sumber ini seringkali sangat sulit. Inilah salah satu alasan mengapa spesialis sistem informasi sangat berharga bagi tim yang terlibat dalam proyek O.R. yang tidak sepele. Pengumpulan data dapat memiliki efek penting pada langkah sebelumnya yaitu definisi masalah dan juga pada langkah selanjutnya yaitu perumusan model.

Untuk menghubungkan pengumpulan data dengan contoh produksi hipotetis kami, berdasarkan biaya variabel produksi dan harga jual masing-masing produk, dapat ditentukan bahwa keuntungan dari penjualan satu alat adalah $ 10 dan satu widget adalah $ 9. Dapat ditentukan berdasarkan pengukuran waktu dan pekerjaan bahwa setiap alat dan setiap widget masing-masing membutuhkan 7/10 unit dan 1 unit sumber daya 1, 1 unit dan 2/3 unit sumber daya 2, serta 1/10 unit dan 1/4 unit sumber daya 3. Akhirnya, berdasarkan komitmen sebelumnya dan data historis tentang ketersediaan sumber daya, dapat ditentukan bahwa pada bulan berikutnya akan ada 630 unit sumber daya 1, 708 unit sumber daya 2, dan 135 unit sumber daya 3 yang tersedia untuk digunakan dalam memproduksi kedua produk tersebut.

Perlu ditekankan bahwa ini hanyalah contoh ilustrasi yang sangat disederhanakan dan angka-angka di sini serta metode pengumpulan data yang disarankan juga sangat disederhanakan. Dalam praktiknya, angka-angka seperti ini sering kali sangat sulit untuk didapatkan dengan tepat, dan nilai akhir biasanya didasarkan pada analisis sistem yang ekstensif dan mewakili kompromi yang disetujui oleh semua orang dalam tim proyek. Sebagai contoh, seorang manajer pemasaran mungkin mengutip data produksi historis atau data dari lingkungan yang serupa dan cenderung memperkirakan ketersediaan sumber daya dalam istilah yang sangat optimis. Di sisi lain, seorang perencana produksi mungkin mengutip tingkat skrap atau waktu henti mesin dan menghasilkan estimasi yang jauh lebih konservatif untuk hal yang sama. Perkiraan akhir mungkin akan mewakili kompromi di antara keduanya yang dapat diterima oleh sebagian besar anggota tim.

Formulasi model: Ini adalah fase keempat dari proses O.R.. Fase ini juga merupakan fase yang perlu mendapat banyak perhatian karena pemodelan adalah karakteristik yang menentukan dari semua proyek riset operasi. Istilah “model” disalahpahami oleh banyak orang, dan oleh karena itu dijelaskan secara rinci di sini. Sebuah model dapat didefinisikan secara formal sebagai abstraksi selektif dari realitas. Definisi ini menyiratkan bahwa pemodelan adalah proses menangkap karakteristik yang dipilih dari suatu sistem atau proses dan kemudian menggabungkannya ke dalam representasi abstrak dari aslinya. Gagasan utama di sini adalah bahwa biasanya jauh lebih mudah untuk menganalisis model yang disederhanakan daripada menganalisis sistem aslinya, dan selama model tersebut merupakan representasi yang cukup akurat, kesimpulan yang diambil dari analisis semacam itu dapat diekstrapolasi secara valid kembali ke sistem aslinya.

Tidak ada satu cara yang “benar” untuk membangun sebuah model dan seperti yang sering dicatat, pembangunan model lebih merupakan seni daripada ilmu pengetahuan. Poin penting yang perlu diingat adalah bahwa sering kali terdapat trade-off alami antara keakuratan model dan traktabilitasnya. Di satu sisi, dimungkinkan untuk membangun model yang sangat komprehensif, rinci dan tepat dari sistem yang ada; ini memiliki fitur yang jelas diinginkan sebagai representasi yang sangat realistis dari sistem asli. Meskipun proses pembuatan model yang begitu rinci sering kali dapat membantu dalam memahami sistem dengan lebih baik, model ini mungkin tidak berguna dari perspektif analitis karena konstruksinya mungkin sangat memakan waktu dan kerumitannya menghalangi analisis yang berarti. Di sisi lain, seseorang dapat membangun model yang kurang komprehensif dengan banyak asumsi penyederhanaan sehingga dapat dianalisis dengan mudah. Namun, bahayanya di sini adalah bahwa model tersebut mungkin kurang akurat sehingga ekstrapolasi hasil dari analisis kembali ke sistem asli dapat menyebabkan kesalahan yang serius. Jelasnya, kita harus menarik garis di suatu tempat di tengah-tengah di mana model merupakan representasi yang cukup akurat dari sistem asli, namun tetap dapat digunakan. Mengetahui di mana harus menarik garis tersebut adalah hal yang menentukan pemodel yang baik, dan ini adalah sesuatu yang hanya dapat diperoleh dengan pengalaman. Dalam definisi formal model yang diberikan di atas, kata kuncinya adalah “selektif”. Memiliki definisi masalah yang jelas memungkinkan seseorang untuk lebih menentukan aspek-aspek penting dari suatu sistem yang harus dipilih untuk direpresentasikan oleh model, dan tujuan utamanya adalah untuk sampai pada model yang menangkap semua elemen kunci dari sistem sambil tetap cukup sederhana untuk dianalisis.

Model dapat diklasifikasikan secara luas ke dalam empat kategori:

Model fisik: Model ini merupakan versi aktual yang diperkecil dari model aslinya. Contohnya termasuk bola dunia, model mobil berskala, atau model garis aliran yang dibuat dengan elemen-elemen dari perangkat konstruksi mainan. Secara umum, model-model seperti ini tidak terlalu umum dalam riset operasi, terutama karena mendapatkan representasi yang akurat dari sistem yang kompleks melalui model fisik sering kali tidak mungkin.

Model analog: Ini adalah model yang merupakan langkah mundur dari kategori pertama karena mereka juga merupakan model fisik, tetapi menggunakan analog fisik untuk menggambarkan sistem, bukan versi yang diperkecil. Mungkin contoh paling terkenal dari model analog adalah model ANTIAC (singkatan dari anti-automatic-computation) yang menunjukkan bahwa seseorang dapat melakukan analisis riset operasi yang valid tanpa menggunakan komputer. Dalam masalah ini, tujuannya adalah untuk menemukan cara terbaik untuk mendistribusikan pasokan di depot militer ke berbagai titik permintaan. Masalah seperti ini dapat diselesaikan secara efisien dengan menggunakan teknik-teknik dari analisis aliran jaringan. Namun prosedur aktual yang digunakan menggunakan pendekatan yang berbeda. Sarang semut di atas platform yang ditinggikan dipilih sebagai analogi untuk depot dan gundukan kecil gula di platform masing-masing dipilih untuk mewakili setiap titik permintaan. Jaringan jalan yang menghubungkan berbagai titik tersebut dibangun dengan menggunakan potongan-potongan tali dengan panjang masing-masing proporsional dengan jarak yang sebenarnya dan lebarnya sesuai dengan kapasitas di sepanjang jalur tersebut. Sepasukan semut kemudian dilepaskan di sarang semut dan jalur yang mereka pilih untuk mencapai gundukan gula kemudian diamati. Setelah model mencapai kondisi tunak, ditemukan bahwa semut-semut tersebut berdasarkan kecenderungan mereka sendiri telah menemukan jalur yang paling efisien ke tujuan mereka! Kita bahkan dapat melakukan beberapa analisis postoptimality. Sebagai contoh, berbagai kapasitas transportasi di sepanjang setiap jalur dapat dianalisis dengan memvariasikan lebar jalur secara proporsional, dan skenario di mana jalur tertentu tidak dapat digunakan dapat dianalisis hanya dengan menghapus jalur yang sesuai untuk melihat apa yang semut akan lakukan. Hal ini mengilustrasikan sebuah model analog. Lebih penting lagi, hal ini juga menggambarkan bahwa meskipun O.R. biasanya diidentikkan dengan analisis matematis, penggunaan model inovatif dan prosedur pemecahan masalah seperti yang baru saja dijelaskan merupakan cara yang sah untuk melakukan studi O.R..

Model simulasi komputer: Dengan pertumbuhan daya komputasi, model-model ini telah menjadi sangat populer selama sepuluh hingga lima belas tahun terakhir. Model simulasi adalah model di mana sistem diabstraksikan ke dalam program komputer. Meskipun bahasa komputer tertentu yang digunakan bukanlah karakteristik yang menentukan, sejumlah bahasa dan sistem perangkat lunak telah dikembangkan semata-mata untuk tujuan membangun model simulasi komputer; sebuah survei tentang sistem yang paling populer dapat ditemukan di OR / MS Today (Oktober 1997, hal. 38-46). Biasanya, perangkat lunak semacam itu memiliki sintaks serta konstruksi bawaan yang memungkinkan pengembangan model yang mudah. Sering kali mereka juga memiliki ketentuan untuk grafik dan animasi yang dapat membantu seseorang memvisualisasikan sistem yang sedang disimulasikan. Model simulasi dianalisis dengan menjalankan perangkat lunak selama beberapa waktu yang mewakili periode yang sesuai ketika sistem asli beroperasi dalam kondisi tunak. Input untuk model tersebut adalah variabel keputusan yang berada di bawah kendali pengambil keputusan. Variabel-variabel tersebut diperlakukan sebagai parameter dan simulasi dijalankan untuk berbagai kombinasi nilai untuk parameter-parameter tersebut. Pada akhir simulasi, statistik dikumpulkan untuk berbagai ukuran kinerja dan kemudian dianalisis dengan menggunakan teknik standar. Pengambil keputusan kemudian memilih kombinasi nilai untuk variabel keputusan yang menghasilkan kinerja yang paling diinginkan.

Model simulasi sangat kuat dan memiliki satu fitur yang sangat diinginkan: model ini dapat digunakan untuk memodelkan sistem yang sangat kompleks tanpa perlu membuat terlalu banyak asumsi penyederhanaan dan tanpa perlu mengorbankan detail. Di sisi lain, kita harus sangat berhati-hati dengan model simulasi karena simulasi juga mudah disalahgunakan. Pertama, sebelum menggunakan model, model tersebut harus divalidasi dengan benar. Meskipun validasi diperlukan untuk model apa pun, validasi sangat penting dalam simulasi. Kedua, analis harus terbiasa dengan cara menggunakan model simulasi dengan benar, termasuk hal-hal seperti replikasi, run length, pemanasan, dan sebagainya; penjelasan rinci mengenai konsep-konsep ini berada di luar cakupan bab ini, namun pembaca yang tertarik dapat merujuk pada teks yang baik mengenai simulasi. Ketiga, analis harus terbiasa dengan berbagai teknik statistik agar dapat menganalisis hasil simulasi dengan cara yang bermakna. Keempat, membangun model simulasi yang kompleks pada komputer sering kali merupakan tugas yang menantang dan relatif memakan waktu, meskipun perangkat lunak simulasi telah berkembang hingga menjadi lebih mudah dari hari ke hari. Alasan mengapa masalah ini ditekankan di sini adalah karena model simulasi modern dapat terlihat sangat mencolok dan menarik, tetapi nilai sebenarnya terletak pada kemampuannya untuk menghasilkan wawasan ke dalam masalah yang sangat kompleks. Namun demikian, untuk mendapatkan wawasan semacam itu, diperlukan keterampilan teknis yang cukup tinggi.

Hal terakhir yang perlu diingat dengan simulasi adalah bahwa simulasi tidak memberikan indikasi strategi yang optimal. Dalam beberapa hal, ini adalah proses coba-coba karena seseorang bereksperimen dengan berbagai strategi yang tampaknya masuk akal dan melihat hasil obyektif yang diberikan oleh model simulasi untuk mengevaluasi manfaat dari setiap strategi. Jika jumlah variabel keputusan sangat banyak, maka seseorang harus membatasi diri pada beberapa bagian dari variabel-variabel tersebut untuk dianalisis, dan ada kemungkinan bahwa strategi akhir yang dipilih bukanlah strategi yang optimal. Namun, dari sudut pandang praktisi, tujuannya sering kali adalah untuk menemukan strategi yang baik dan bukan yang terbaik, dan model simulasi sangat berguna dalam memberikan solusi yang baik bagi pengambil keputusan.

Model matematika: Ini adalah kategori model terakhir, dan yang secara tradisional paling sering diidentikkan dengan O.R. Dalam jenis model ini, seseorang menangkap karakteristik sistem atau proses melalui serangkaian hubungan matematis. Model matematis dapat bersifat deterministik atau probabilistik. Pada jenis yang pertama, semua parameter yang digunakan untuk menggambarkan model diasumsikan diketahui (atau diestimasi dengan tingkat kepastian yang tinggi). Pada model probabilistik, nilai pasti untuk beberapa parameter mungkin tidak diketahui, namun diasumsikan bahwa parameter tersebut dapat dikarakterisasi dengan cara yang sistematis (misalnya, melalui penggunaan distribusi probabilitas). Sebagai ilustrasi, Metode Jalur Kritis (CPM) dan Teknik Evaluasi dan Peninjauan Program (PERT) adalah dua teknik O.R. yang sangat mirip yang digunakan dalam bidang perencanaan proyek. Namun, CPM didasarkan pada model matematika deterministik yang mengasumsikan bahwa durasi setiap aktivitas proyek adalah konstanta yang diketahui, sedangkan PERT didasarkan pada model probabilistik yang mengasumsikan bahwa setiap durasi aktivitas bersifat acak tetapi mengikuti beberapa distribusi probabilitas tertentu (biasanya, distribusi Beta). Secara garis besar, model deterministik cenderung lebih mudah dianalisis daripada model probabilistik; namun, hal ini tidak berlaku secara universal.

Sebagian besar model matematika cenderung dicirikan oleh tiga elemen utama: variabel keputusan, batasan, dan fungsi objektif. Variabel keputusan digunakan untuk memodelkan tindakan spesifik yang berada di bawah kendali pengambil keputusan. Analisis model akan mencari nilai spesifik untuk variabel-variabel ini yang diinginkan dari satu atau beberapa perspektif. Sering kali terutama pada model-model yang besar juga umum untuk mendefinisikan variabel-variabel “kemudahan” tambahan untuk tujuan menyederhanakan model atau membuatnya lebih jelas. Sebenarnya, variabel-variabel tersebut tidak berada di bawah kendali pengambil keputusan, tetapi disebut juga sebagai variabel keputusan. Kendala digunakan untuk menetapkan batasan pada rentang nilai yang dapat diambil oleh setiap variabel keputusan, dan setiap kendala biasanya merupakan terjemahan dari beberapa batasan tertentu (misalnya, ketersediaan sumber daya) atau persyaratan (misalnya, kebutuhan untuk memenuhi permintaan yang telah dikontrak). Jelasnya, batasan menentukan nilai yang dapat diberikan pada variabel keputusan, yaitu keputusan spesifik pada sistem atau proses yang dapat diambil. Komponen ketiga dan terakhir dari model matematika adalah fungsi tujuan. Ini adalah pernyataan matematis dari beberapa ukuran kinerja (seperti biaya, keuntungan, waktu, pendapatan, pemanfaatan, dll.) dan dinyatakan sebagai fungsi dari variabel keputusan untuk model. Biasanya diinginkan untuk memaksimalkan atau meminimalkan nilai fungsi tujuan, tergantung pada apa yang diwakilinya. Sering kali, seseorang mungkin secara bersamaan memiliki lebih dari satu fungsi objektif untuk dioptimalkan (misalnya, memaksimalkan keuntungan dan meminimalkan perubahan tingkat tenaga kerja). Dalam kasus seperti ini, ada dua pilihan. Pertama, kita dapat fokus pada satu tujuan dan menurunkan tujuan yang lain ke status sekunder dengan memindahkannya ke dalam himpunan batasan dan menentukan nilai minimum atau maksimum yang diinginkan. Ini cenderung menjadi pilihan yang lebih sederhana dan yang paling sering digunakan. Pilihan lainnya adalah dengan menggunakan teknik yang dirancang khusus untuk beberapa tujuan (seperti goal programming).

Dalam menggunakan model matematika, idenya adalah pertama-tama menangkap semua aspek penting dari sistem dengan menggunakan tiga elemen yang baru saja dijelaskan, dan kemudian mengoptimalkan fungsi tujuan dengan memilih (dari semua nilai untuk variabel keputusan yang tidak melanggar batasan yang ditentukan) nilai spesifik yang juga menghasilkan nilai yang paling diinginkan (maksimum atau minimum) untuk fungsi tujuan. Proses ini sering disebut pemrograman matematis. Meskipun banyak model matematis cenderung mengikuti bentuk ini, hal ini tentu saja tidak menjadi keharusan; sebagai contoh, sebuah model dapat dibuat untuk mendefinisikan hubungan antara beberapa variabel dan pengambil keputusan dapat menggunakan model ini untuk mempelajari bagaimana satu atau beberapa variabel terpengaruh oleh perubahan nilai variabel lainnya. Pohon keputusan, rantai Markov, dan banyak model antrian dapat dimasukkan ke dalam kategori ini.

Sebelum mengakhiri bagian formulasi model ini, kita kembali ke contoh hipotetis dan menerjemahkan pernyataan yang dibuat pada tahap pendefinisian masalah ke dalam model matematika dengan menggunakan informasi yang dikumpulkan pada tahap pengumpulan data. Untuk melakukan hal ini, kami mendefinisikan dua variabel keputusan G dan W untuk mewakili jumlah gizmos dan widget yang akan dibuat dan dijual bulan depan. Kemudian tujuannya adalah untuk memaksimalkan keuntungan total yang diberikan oleh 10G + 9W. Ada kendala yang terkait dengan masing-masing dari tiga sumber daya terbatas, yang harus memastikan bahwa produksi G gizmos dan W widget tidak menggunakan lebih banyak sumber daya yang sesuai daripada yang tersedia untuk digunakan. Jadi untuk sumber daya 1, hal ini dapat diterjemahkan ke dalam pernyataan matematika berikut ini 0,7G + 1,0W £ 630, di mana sisi kiri pertidaksamaan menunjukkan penggunaan sumber daya dan sisi kanan menunjukkan ketersediaan sumber daya. Selain itu, kita juga harus memastikan bahwa setiap nilai G dan W yang dipertimbangkan adalah bilangan bulat non-negatif, karena nilai lain tidak ada artinya dalam definisi G dan W. Model matematis lengkapnya adalah:

Maksimalkan {Laba = 10G + 9W}, dengan syarat

• 0,7G + 1,0W £ 630
• 1.0G + (2/3) W £ 708
• 0.1G + 0.25W £ 135
• G, W ³ 0 dan bilangan bulat.

Program matematika ini mencoba memaksimalkan keuntungan sebagai fungsi dari jumlah produksi (G dan W), sambil memastikan bahwa jumlah tersebut sedemikian rupa sehingga produksi yang sesuai dapat dilakukan dengan sumber daya yang tersedia.

Solusi model: Fase kelima dari proses O.R. adalah solusi dari masalah yang diwakili oleh model. Ini adalah area di mana sejumlah besar penelitian dan pengembangan di bidang O.R. telah difokuskan, dan ada banyak sekali metode untuk menganalisis berbagai macam model. Tidak mungkin untuk membahas secara rinci berbagai teknik ini dalam satu bab pengantar seperti ini; namun, gambaran umum dari beberapa metode yang lebih penting dapat ditemukan di bagian lain dalam buku ini. Secara umum, beberapa pelatihan formal dalam riset operasi diperlukan untuk memahami bagaimana metode-metode ini bekerja dan pembaca yang tertarik disarankan untuk membaca dengan seksama teks pengantar tentang O.R.; bagian “Bacaan Lebih Lanjut” pada akhir bab ini mencantumkan beberapa buku yang bagus. Perlu juga disebutkan bahwa dalam beberapa tahun terakhir ini sejumlah sistem perangkat lunak telah muncul yang (setidaknya secara teori) merupakan “kotak hitam” untuk memecahkan berbagai model. Namun, beberapa pendidikan formal dalam metode O.R. masih diperlukan (atau setidaknya sangat disarankan) sebelum menggunakan sistem tersebut. Dari sudut pandang praktisi, hal yang paling penting adalah untuk dapat mengenali mana dari sekian banyak teknik yang tersedia yang sesuai untuk model yang dibangun. Biasanya, hal ini bukanlah tugas yang sulit bagi seseorang yang memiliki pelatihan dasar dalam riset operasi. Teknik-teknik itu sendiri terbagi dalam beberapa kategori.

Pada tingkat yang paling rendah, seseorang mungkin dapat menggunakan teknik grafis sederhana atau bahkan mencoba-coba. Namun, terlepas dari kenyataan bahwa perkembangan spreadsheet telah membuat hal ini jauh lebih mudah dilakukan, ini biasanya merupakan pendekatan yang tidak dapat dilakukan untuk sebagian besar masalah yang tidak sepele. Sebagian besar teknik O.R. bersifat analitis, dan masuk ke dalam salah satu dari empat kategori besar. Pertama, ada teknik simulasi, yang jelas digunakan untuk menganalisis model simulasi. Sebagian besar dari teknik ini adalah program komputer yang menjalankan model dan metode yang digunakan untuk melakukannya dengan benar. Namun, bagian yang lebih menarik dan menantang adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis volume output yang besar dari program-program tersebut; biasanya, hal ini mencakup sejumlah teknik statistik. Pembaca yang tertarik dapat merujuk pada buku yang bagus tentang simulasi untuk melihat bagaimana kedua bagian ini saling melengkapi. Kategori kedua terdiri dari teknik-teknik analisis matematis yang digunakan untuk menangani model yang tidak memiliki fungsi tujuan atau batasan yang jelas, namun merupakan representasi matematis dari sistem yang dimaksud. Contohnya termasuk teknik statistik umum seperti analisis regresi, inferensi statistik dan analisis varians, serta yang lainnya seperti antrian, rantai Markov dan analisis keputusan. Kategori ketiga terdiri dari teknik pencarian optimal, yang biasanya digunakan untuk menyelesaikan program matematika yang dijelaskan di bagian sebelumnya untuk menemukan nilai optimal (yaitu, terbaik) untuk variabel keputusan. Teknik-teknik spesifik termasuk pemrograman linier, nonlinier, dinamis, bilangan bulat, tujuan, dan stokastik, serta berbagai metode berbasis jaringan. Penjelasan rinci mengenai hal ini berada di luar cakupan bab ini, tetapi ada sejumlah teks yang sangat baik dalam pemrograman matematika yang menjelaskan banyak metode ini dan pembaca yang tertarik dapat merujuk ke salah satunya. Kategori terakhir dari teknik-teknik ini sering disebut sebagai heuristik. Ciri khas dari teknik heuristik adalah bahwa teknik ini tidak menjamin bahwa solusi terbaik akan ditemukan, tetapi pada saat yang sama tidak serumit teknik pencarian optimal. Meskipun heuristik dapat berupa teknik yang sederhana, masuk akal, dan bersifat rule-of-thumb, teknik ini biasanya merupakan metode yang mengeksploitasi fitur-fitur masalah tertentu untuk mendapatkan hasil yang baik. Perkembangan yang relatif baru di bidang ini adalah apa yang disebut meta-heuristik (seperti algoritme genetika, pencarian tabu, pemrograman evolusioner, dan simulated annealing) yang merupakan metode tujuan umum yang dapat diterapkan pada sejumlah masalah yang berbeda. Metode-metode ini secara khusus semakin populer karena kesederhanaannya yang relatif dan fakta bahwa peningkatan daya komputasi telah meningkatkan efektivitasnya.

Dalam menerapkan teknik tertentu, hal yang penting untuk diingat dari sudut pandang praktisi adalah bahwa teknik tersebut sering kali cukup untuk mendapatkan solusi yang baik meskipun tidak dijamin sebagai solusi yang terbaik. Jika ketersediaan sumber daya maupun waktu tidak menjadi masalah, tentu saja seseorang akan mencari solusi yang optimal. Namun, hal ini jarang terjadi dalam praktiknya, dan ketepatan waktu merupakan hal yang penting dalam banyak kasus. Dalam konteks ini, sering kali lebih penting untuk mendapatkan solusi yang memuaskan dengan cepat daripada mengeluarkan banyak usaha untuk menentukan solusi yang optimal, terutama ketika keuntungan marjinal dari hal tersebut kecil. Ekonom Herbert Simon menggunakan istilah “memuaskan” untuk menggambarkan konsep ini - seseorang mencari yang optimal tetapi berhenti di tengah jalan ketika solusi yang cukup baik telah ditemukan.

Pada titik ini, beberapa kata tentang aspek komputasi sudah sesuai. Ketika diterapkan pada masalah dunia nyata yang tidak sepele, hampir semua teknik yang dibahas dalam bagian ini memerlukan penggunaan komputer. Memang, dorongan terbesar untuk peningkatan penggunaan metode O.R. adalah peningkatan yang cepat dalam daya komputasi. Meskipun masih ada masalah skala besar yang solusinya membutuhkan penggunaan komputer mainframe atau workstation yang kuat, banyak masalah besar saat ini yang dapat diselesaikan pada sistem komputer mikro desktop. Ada banyak paket komputer (dan jumlahnya terus bertambah dari hari ke hari) yang telah menjadi populer karena kemudahan penggunaannya dan biasanya tersedia dalam berbagai versi atau ukuran dan antarmuka yang mulus dengan sistem perangkat lunak lain; tergantung pada kebutuhan spesifik mereka, pengguna akhir dapat memilih konfigurasi yang sesuai. Banyak vendor perangkat lunak juga menawarkan layanan pelatihan dan konsultasi untuk membantu pengguna mendapatkan hasil maksimal dari sistem. Beberapa teknik khusus yang tersedia untuk implementasi perangkat lunak komersial saat ini termasuk optimasi/pemrograman matematis (termasuk pemrograman linier, nonlinier, bilangan bulat, dinamis, dan tujuan), aliran jaringan, simulasi, analisis statistik, antrian, peramalan, jaringan syaraf tiruan, analisis keputusan, dan PERT / CPM. Saat ini juga tersedia sistem perangkat lunak komersial yang menggabungkan berbagai teknik O.R. untuk menangani area aplikasi spesifik termasuk transportasi dan logistik, perencanaan produksi, kontrol inventaris, penjadwalan, analisis lokasi, peramalan, dan manajemen rantai pasokan. Beberapa contoh sistem perangkat lunak O.R. yang populer antara lain CPLEX, LINDO, OSL, MPL, SAS, dan SIMAN. Meskipun jelas tidak mungkin untuk menjelaskan di sini fitur-fitur dari semua perangkat lunak yang tersedia, majalah seperti OR/MS Today dan IE Solutions secara teratur menerbitkan survei terpisah dari berbagai kategori sistem dan paket perangkat lunak. Publikasi-publikasi ini juga menyediakan petunjuk untuk berbagai jenis perangkat lunak yang tersedia; sebagai contoh, OR/MS Today edisi Desember 1997 (halaman 61-75) menyediakan direktori sumber daya yang lengkap untuk perangkat lunak dan konsultan. Pembaruan untuk direktori tersebut disediakan secara berkala. Poin utama di sini adalah bahwa kemampuan untuk memecahkan model/masalah yang kompleks jauh lebih sedikit menjadi masalah saat ini dibandingkan satu atau dua dekade yang lalu, dan ada banyak sumber daya yang tersedia untuk mengatasi masalah ini.

Kami menyimpulkan bagian ini dengan memeriksa solusi dari model yang telah dibuat sebelumnya untuk masalah produksi hipotetis. Dengan menggunakan pemrograman linier untuk menyelesaikan model ini, solusi optimal yang dihasilkan adalah G = 540 dan W = 252, yaitu rencana produksi yang memaksimalkan keuntungan untuk data yang ada adalah produksi 540 gizmos dan 252 widget. Pembaca dapat dengan mudah memverifikasi bahwa hal ini menghasilkan keuntungan sebesar $7668 dan sepenuhnya menggunakan dua sumber daya pertama dan menyisakan 18 unit sumber daya terakhir yang tidak terpakai. Perhatikan bahwa solusi ini tentu saja tidak jelas dengan hanya melihat model matematisnya - pada kenyataannya, jika seseorang “serakah” dan mencoba membuat sebanyak mungkin gizmos (karena menghasilkan keuntungan yang lebih tinggi per unit daripada widget), ini akan menghasilkan G = 708 dan W = 0 (di mana pada titik ini semua sumber daya kedua habis terpakai). Namun, keuntungan yang dihasilkan sebesar $7080 adalah sekitar 8% lebih kecil dari yang diperoleh melalui rencana optimal. Alasannya tentu saja karena rencana ini tidak memanfaatkan sumber daya yang tersedia secara efektif dan tidak memperhitungkan interaksi antara keuntungan dan pemanfaatan sumber daya. Meskipun perbedaan yang sebenarnya kecil untuk contoh hipotetis ini, manfaat menggunakan teknik O.R. yang baik dapat menghasilkan perbaikan yang sangat signifikan untuk masalah dunia nyata yang besar.

Validasi dan analisis: Setelah solusi diperoleh, ada dua hal yang perlu dilakukan sebelum seseorang mempertimbangkan untuk mengembangkan kebijakan akhir atau tindakan untuk implementasi. Yang pertama adalah memverifikasi bahwa solusi itu sendiri masuk akal. Seringkali, hal ini tidak terjadi dan alasan yang paling umum adalah bahwa model yang digunakan tidak akurat atau tidak menangkap beberapa masalah utama. Proses untuk memastikan bahwa model tersebut merupakan representasi yang akurat dari sistem disebut validasi dan ini adalah sesuatu yang (jika memungkinkan) harus dilakukan sebelum solusi yang sebenarnya. Namun, terkadang perlu untuk menyelesaikan model untuk menemukan ketidakakuratan di dalamnya. Kesalahan umum yang mungkin ditemukan pada tahap ini adalah bahwa beberapa kendala penting diabaikan dalam formulasi model - ini akan mengarah pada solusi yang secara jelas dikenali sebagai tidak dapat dilakukan dan analis kemudian harus kembali dan memodifikasi model dan menyelesaikannya kembali. Siklus ini terus berlanjut sampai kita yakin bahwa hasilnya masuk akal dan berasal dari representasi sistem yang valid.

Bagian kedua dari langkah ini dalam proses O.R. disebut sebagai analisis postoptimality, atau dalam istilah awam, analisis “bagaimana-jika”. Ingatlah bahwa model yang menjadi dasar dari solusi yang diperoleh adalah (a) abstraksi selektif dari sistem asli, dan (b) dibangun dengan menggunakan data yang dalam banyak kasus tidak 100% akurat. Karena validitas solusi yang diperoleh dibatasi oleh keakuratan model, pertanyaan alami yang menarik bagi seorang analis adalah: “Seberapa kuatkah solusi yang diperoleh sehubungan dengan penyimpangan dalam asumsi yang melekat pada model dan nilai parameter yang digunakan untuk membangunnya?” Untuk mengilustrasikan hal ini dengan masalah produksi hipotetis kita, contoh beberapa pertanyaan yang mungkin ingin ditanyakan oleh seorang analis adalah, (a) “Akankah rencana produksi optimal berubah jika keuntungan yang terkait dengan widget ditaksir terlalu tinggi sebesar 5%, dan jika ya, bagaimana caranya?” atau (b) “Jika sejumlah tambahan Sumber Daya 2 dapat dibeli dengan harga premium, apakah layak dibeli dan jika ya, berapa banyak?” atau (c) “Jika ketidakandalan mesin mengurangi ketersediaan Sumber Daya 3 sebesar 8%, apa pengaruhnya terhadap kebijakan optimal?” Pertanyaan-pertanyaan seperti itu sangat menarik bagi para manajer dan pengambil keputusan yang hidup di dunia yang penuh ketidakpastian, dan salah satu aspek terpenting dari proyek O.R. yang baik adalah kemampuan untuk menyediakan tidak hanya tindakan yang direkomendasikan, tetapi juga rincian tentang jangkauan penerapannya dan sensitivitasnya terhadap parameter model.

Sebelum mengakhiri bagian ini, perlu ditekankan bahwa mirip dengan proyek Teknik Industri tradisional, hasil akhir dari proyek O.R. bukanlah solusi pasti untuk suatu masalah. Sebaliknya, ini adalah jawaban obyektif untuk pertanyaan yang diajukan oleh masalah dan yang menempatkan pengambil keputusan di “lapangan bola” yang benar. Oleh karena itu, sangat penting untuk menyelaraskan solusi analitis yang diperoleh dengan akal sehat dan penalaran subjektif sebelum menyelesaikan rencana implementasi. Dari sudut pandang praktisi, rencana yang baik, masuk akal dan dapat diterapkan jauh lebih diinginkan daripada peningkatan bertahap dalam kualitas solusi yang diperoleh. Ini adalah penekanan dari fase kedua dari belakang dari proses O.R. ini.

Implementasi dan Pemantauan: Langkah terakhir dalam proses O.R. adalah mengimplementasikan rekomendasi akhir dan membangun kontrol terhadapnya. Implementasi memerlukan pembentukan sebuah tim yang kepemimpinannya terdiri dari beberapa anggota tim O.R. yang asli. Tim ini biasanya bertanggung jawab untuk mengembangkan prosedur operasi atau manual dan jadwal waktu untuk menerapkan rencana tersebut. Setelah implementasi selesai, tanggung jawab untuk memantau sistem biasanya diserahkan kepada tim operasional. Dari perspektif O.R., tanggung jawab utama tim operasi adalah untuk mengakui bahwa hasil yang diimplementasikan hanya valid selama lingkungan operasi tidak berubah dan asumsi yang dibuat oleh penelitian tetap valid. Jadi, ketika ada penyimpangan radikal dari dasar yang digunakan untuk mengembangkan rencana, seseorang harus mempertimbangkan kembali strateginya. Sebagai contoh sederhana dalam masalah produksi, jika pemogokan mendadak oleh tenaga kerja menyebabkan penurunan drastis dalam ketersediaan tenaga kerja (Sumber Daya 1, misalnya), maka kita harus mempertimbangkan kembali rencana tersebut secara menyeluruh untuk mendapatkan tindakan alternatif. Sebagai kata terakhir tentang implementasi, harus ditekankan bahwa tanggung jawab utama analis riset operasi adalah menyampaikan hasil proyek kepada manajemen dengan cara yang efektif. Hal ini adalah sesuatu yang sayangnya tidak cukup ditekankan, dan ada banyak contoh studi yang sukses tidak diimplementasikan karena rincian dan manfaatnya tidak disampaikan secara efektif kepada manajemen. Meskipun hal ini tentu saja berlaku untuk setiap proyek secara umum, hal ini sangat penting dalam O.R. karena konten matematisnya dan potensinya untuk tidak sepenuhnya dipahami oleh manajer tanpa latar belakang kuantitatif yang kuat.

Disadur dari: sites.pitt.edu

Insinyur adalah profesi yang menerapkan prinsip-prinsip alam untuk membuat benda-benda yang berguna. Seorang insinyur mesin merancang mesin baru, atau suspensi mobil atau robot. Seorang insinyur sipil mendesain jembatan atau bangunan. Seorang insinyur kimia merancang menara penyulingan atau proses kimia. Seorang insinyur listrik merancang komputer atau sirkuit terpadu.

Karena berbagai alasan, tidak terkecuali karena pasar yang kompetitif, seorang insinyur mungkin tidak hanya tertarik pada desain yang bekerja pada tingkat nominal tertentu, tetapi juga desain terbaik dalam beberapa hal. Proses menentukan desain terbaik disebut optimasi. Dengan demikian, kita mungkin ingin mendesain penukar panas terkecil yang mencapai perpindahan panas yang diinginkan, atau kita mungkin ingin mendesain jembatan dengan biaya terendah untuk lokasi tersebut, atau kita mungkin ingin memaksimalkan beban yang dapat diangkat oleh robot.

Sering kali optimasi teknik dilakukan secara implisit. Dengan menggunakan kombinasi penilaian, pengalaman, pemodelan, pendapat orang lain, dll., insinyur membuat keputusan desain yang, dia berharap, mengarah pada desain yang optimal. Beberapa insinyur sangat ahli dalam hal ini. Namun, jika ada banyak variabel yang harus disesuaikan dengan beberapa tujuan dan/atau kendala yang saling bertentangan, jenis optimasi berbasis pengalaman ini dapat gagal dalam mengidentifikasi desain yang optimal.

Interaksi yang terjadi terlalu rumit dan variabelnya terlalu banyak untuk menentukan desain yang optimal secara intuitif.

Dalam tulisan ini kami membahas pendekatan berbasis komputer untuk optimasi desain. Dengan pendekatan ini, kita menggunakan komputer untuk mencari desain terbaik menurut kriteria yang kita tentukan. Kekuatan pemrosesan komputer yang luar biasa memungkinkan kita untuk mengevaluasi lebih banyak kombinasi desain daripada yang dapat kita lakukan secara manual. Lebih jauh lagi, kami menggunakan algoritme canggih yang memungkinkan komputer untuk mencari yang optimal secara efisien.

Sering kali kami memulai algoritme dari desain terbaik yang kami miliki berdasarkan pengalaman dan intuisi. Kami kemudian dapat melihat apakah ada perbaikan yang dapat dilakukan.

Disadur dari: apmonitor.com

Apakah Anda penasaran dengan ruang lingkup riset operasi pada tahun 2024? Jika ya, Anda berada di tempat yang tepat untuk mengeksplorasi pentingnya riset operasional pada tahun ini. Faktanya, profesional riset operasi memiliki peran krusial dalam meningkatkan proses pengambilan keputusan. Mereka mampu menyediakan akses ke seluruh kumpulan data yang relevan, mempertimbangkan berbagai opsi yang tersedia, dan melakukan prediksi serta estimasi risiko secara lebih akurat dibandingkan dengan perangkat lunak konvensional.

Ruang lingkup riset operasi 2024

Ruang lingkup riset operasi luas di sektor manajemen, administrasi, keuangan, pemerintahan, dan militer. Metode ini meningkatkan pengambilan keputusan organisasi.

Di sisi lain, Riset Operasi adalah pendekatan sistemik yang berakar pada ilmu komputer dan matematika. Oleh karena itu, ia hadir dengan cakupan yang sangat besar di semua sektor raksasa. Berikut lihat di bawah untuk pemahaman lebih dalam. 

• Manajemen pemasaran
• Penelitian dan pengembangan
• Telekomunikasi dan TI 
• Perencanaan keuangan, anggaran dan investasi 
• Manajemen produksi 
• Manajemen personalia 
• Operasi bisnis 
• Transportasi dan logistik
• Sumber daya manusia 
• Rencana pemerintah dan nasional 
• Pertanian dan lingkungan
• Sektor kesehatan 
• Bidang angkatan darat dan pertahanan 
• Energi dan utilitas

Apa Itu riset operasi?

Riset operasi adalah metode ilmiah pemecahan masalah dan pengambilan keputusan untuk manajemen organisasi swasta dan publik. Selain itu, penelitian operasional memungkinkan peneliti untuk memecah masalah menjadi beberapa bagian dan memberikan solusi nyata dengan menggunakan berbagai teknologi, metode matematika, analisis sistematis, dan pendekatan ilmiah. 

Definisi menurut para ahli

Berikut adalah beberapa definisi populer yang diberikan oleh para profesional industri. Harus memeriksanya. 

1. “Riset Operasi adalah studi sistematis dan berorientasi metode mengenai struktur dasar, karakteristik, fungsi, dan hubungan suatu organisasi untuk memberikan dasar yang masuk akal, ilmiah, dan kuantitatif bagi eksekutif dalam pengambilan keputusan.” – EL Arnoff dan MJ Netzorg

2. “Riset Operasi adalah pendekatan ilmiah untuk pemecahan masalah bagi manajemen eksekutif.” – HM Wagner

3. “Riset Operasi adalah bantuan bagi eksekutif dalam mengambil keputusan dengan menyediakan informasi kuantitatif yang dibutuhkan berdasarkan metode analisis ilmiah.” – C.Kittel

4. “Riset Operasi adalah penerapan metode, teknik, dan alat ilmiah terhadap masalah yang melibatkan pengoperasian suatu sistem sehingga dapat memberikan solusi optimal bagi mereka yang mengendalikan sistem tersebut.” – Pendeta CW

Pentingnya & kegunaan riset operasi

Di sini cari tahu pentingnya riset operasi dalam istilah awam. 

• Pengambilan keputusan, koordinasi, dan kontrol yang lebih baik 
• Solusi penuh realitas 
• Analisis yang ditingkatkan 
• Tingkatkan ROI dan maksimalkan keuntungan
• Memaksimalkan produktivitas 
• Sukses dalam persaingan dan pasar 

Sifat riset operasi

Anda dapat dengan mudah mengidentifikasi sifat riset operasi karena melibatkan hampir sama dengan ilmu manajemen. Oleh karena itu, ini mencakup pemecahan masalah, pengambilan keputusan, analisis sistematis, dan penerapan solusi yang lebih baik dalam situasi kehidupan nyata untuk pertumbuhan bisnis. 

Keterbatasan dalam riset operasi

Cari tahu keterbatasan dalam riset operasi yang disebutkan di bawah ini. 

• Berinvestasi pada alat dan teknologi canggih
• Sangat bergantung pada teknologi dan perangkat lunak 
• Membutuhkan tim ahli dan analis 
• Potensi mengambil keputusan yang salah

Karakteristik riset operasi

Berikut cari tahu daftar ciri-ciri riset operasi yang disebutkan di bawah ini. 

• Optimasi Implementasi : praktis
• Pendekatan interdisipliner : Penerapan
• Pendukung keputusan : Pendekatan obyektif 
• Memecahkan masalah yang kompleks : Pendekatan sistematis
•  Probabilitas dan statistik : Pemodelan & simulasi 

Fase dalam riset operasi

Ada beberapa fase utama dalam riset operasi yang dapat Anda temukan dalam daftar di bawah ini. 

• Fase penghakiman – Menentukan tujuan operasional dan mengidentifikasi masalah.
• Tahap penelitian – Mengamati dan menganalisis hipotesis dan model.
• Fase tindakan – Memberikan solusi termasuk asumsi, risiko, ruang lingkup, dan penerapan solusi dalam situasi kehidupan nyata. 

Model riset operasi

Berikut adalah model riset operasi yang dapat Anda temukan di bawah. 

• Model matematika : Model prediktif
• Model bahasa : Model dinamis
• Model fisik : Model statis 

Penerapan riset operasi

Temukan di bawah ini berbagai aplikasi dalam riset operasi. 

• Masalah distribusi 
• Pilihan portofolio terbaik 
• Campuran dan perencanaan produksi 
• Penugasan staf 
• Aplikasi keuangan

Metodologi dalam riset operasi 

Anda dapat mengetahui metodologi dalam riset operasi yang disebutkan di bawah ini. 

• Mengidentifikasi masalahnya
• Optimasi dan analisis 
• Menentukan solusi 
• Peramalan dan pemodelan prediktif
• Pengujian model dan solusi 
• Kontrol dan implementasi solusi 

Keterampilan yang dibutuhkan dalam riset operasi

Berikut adalah daftar keterampilan yang dibutuhkan dalam riset operasi yang disebutkan di bawah ini. 

• Keterampilan matematika : terbaik Analisis tren 
• Reduksi data : melakukan model simulasi
• Keterampilan pemecahan masalah yang kuat  : Berpikir analitis dan kritis 
• Kemampuan berorganisasi : Pengambilan keputusan yang penuh kekuatan 

Pekerjaan & gaji dalam riset operasi

Pekerjaan : Gaji rata-rata 

• Manajer proyek : INR 4-28 LPA
• Analis data : INR 5-11 LPA 
• Analis Operasi  : INR 4-8 LPA 
• Analis Penjaminan Mutu : INR 6-10 LPA 
• Analis Proyek : INR 7-13 LPA 
• Analis Riset : INR 4-9 LPA 
• Analis Riset Operasi : INR 6-12 LPA 
• Analis Bisnis : INR 9-15 LPA 
• Analis Sistem : INR 2-18 LPA 

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa ruang lingkup riset operasi?

JAWABAN: Ruang lingkup riset operasi adalah di bidang kesehatan, manajemen keuangan, administrasi rumah sakit, dan sektor publik.

Apa sifat dan ruang lingkup riset operasi?

JAWABAN: Sifat riset operasi adalah tentang pengambilan keputusan rasional sambil mempertimbangkan semua situasi kompleks dan hasil prediktif di sektor-sektor seperti bisnis, layanan kesehatan, manajemen keuangan, administrasi rumah sakit, dll.

Apa ruang lingkup dan keterbatasan riset operasi?

JAWABAN: Cakupan riset operasi cukup luas di bidang administrasi bisnis, manajemen keuangan, dan TI namun membatasi spesialis dalam sangat bergantung pada teknologi, berinvestasi pada teknologi dan perangkat lunak berbiaya tinggi, dan risiko pengambilan keputusan yang salah. 

Apa saja tahapan riset operasi?

JAWABAN: Tahapan riset operasi meliputi formulasi, analisis, dan interpretasi.

_{Disadur dari: visagurukul.com}

Pendahuluan

Komunitas ilmu komputer dan riset operasi telah berupaya memecahkan masalah dunia nyata yang kompleks dan berskala besar. Pada artikel sebelumnya (Musim Gugur 2020), saya menjelaskan algoritma dasar yang mengubah komputasi ilmiah dalam matematika, ilmu komputer, dan riset operasi. Saat memecahkan masalah berskala besar, penting untuk menemukan solusi yang layak dan meningkatkan solusi agar menyatu dengan solusi global yang optimal. Namun, menemukan solusi yang tepat sulit dilakukan karena sumber daya terbatas, dan sebagian besar masalah optimasi bersifat kompleks. Metaheuristik dapat mengatasi kesulitan ini dengan menawarkan solusi perkiraan .

Memahami kompleksitas komputasi sangat penting untuk mendapatkan manfaat metaheuristik. Dalam teori kompleksitas komputasi, kita hanya mengetahui beberapa algoritma yang dijamin akan menyatu ke optimalitas dalam waktu proses yang wajar (algoritma waktu polinomial). Namun, banyak permasalahan dunia nyata yang bersifat NP (non-deterministik). yaitu, dengan adanya solusi terhadap masalah tersebut, kita dapat memverifikasi solusi tersebut dalam jangka waktu yang wajar. Apakah P ≠ NP? Pencarian algoritma waktu polinomial untuk permasalahan NP-complete masih dalam proses. Masalah NP-complete adalah yang tersulit di NP. Jika ada masalah NP-complete yang dapat diselesaikan dalam waktu P, maka semua masalah dalam NP dapat diselesaikan dalam waktu p.

Artikel ini terinspirasi dari artikel sebelumnya tentang "Algoritma yang mengubah dunia" pada edisi Musim Gugur 2020. Melanjutkan ini, saya membagikan lima algoritma meta-heuristik teratas (Algoritma Genetika, Simulated Annealing, Tabu Search, Swarm Intelligence Algorithm, Variable Neighborhood Search) untuk menyelesaikan masalah optimasi kompleks yang sulit diselesaikan secara optimal menggunakan teknik optimasi tradisional.

Algoritma metaheuristik

Algoritma metaheuristik adalah prosedur pencarian yang dirancang untuk menemukan, solusi yang baik terhadap masalah optimasi yang kompleks dan sulit diselesaikan secara optimal. Sangat penting untuk menemukan solusi yang mendekati optimal berdasarkan informasi yang tidak sempurna atau tidak lengkap di dunia nyata dengan sumber daya yang terbatas (misalnya, daya dan waktu komputasi). Munculnya metaheuristik untuk memecahkan masalah optimasi tersebut adalah salah satu pencapaian paling menonjol dalam dua dekade terakhir dalam riset operasi.

Terdapat tantangan yang memerlukan perhatian untuk mengembangkan solusi yang lebih baik dibandingkan pendekatan tradisional yang ada. Algoritma metaheuristik yang berbeda dijelaskan oleh penulis yang cukup luas untuk berbagai aplikasi untuk menyelesaikan masalah optimasi non-linier non-cembung. Dalam optimasi kombinatorial, tidak mungkin untuk memecahkan masalah spesifik yang bersifat NP-hard (yaitu, dalam jangka waktu yang wajar). Dengan demikian, metaheuristik seringkali dapat menemukan solusi yang baik dengan upaya komputasi yang lebih sedikit dibandingkan algoritma optimasi, metode iteratif, dan heuristik serakah sederhana. Ada berbagai jenis masalah yang tidak praktis untuk diselesaikan menggunakan algoritma optimasi menuju optimalitas global. Misalnya, masalah optimasi menjadi kompleks ketika terdapat variabel acak stokastik dalam tujuan atau batasan. Oleh karena itu, tidak mudah untuk menyelesaikan program stokastik skala besar menggunakan pemrograman stokastik atau teknik optimasi yang kuat.

Metaheuristik dapat memainkan peran kunci dalam domain yang berbeda. Intinya, banyak masalah optimasi yang merupakan fungsi multi-tujuan dengan batasan non-linier. Misalnya, sebagian besar masalah optimasi teknik sangat non-linier sehingga memerlukan solusi terhadap masalah multi-tujuan. Di sisi lain, masalah kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin sangat bergantung pada kumpulan data yang besar, dan sulit untuk merumuskan masalah pengoptimalan yang harus diselesaikan agar optimal. Oleh karena itu, metaheuristik memainkan peran penting dalam memecahkan masalah praktis yang sulit diselesaikan dengan metode optimasi konvensional.

Algoritme metaheuristik diklasifikasikan berdasarkan cara mereka beroperasi pada ruang pencarian [3] seperti pencarian yang terinspirasi dari alam vs. yang terinspirasi dari alam, pencarian berbasis populasi vs. titik tunggal, fungsi tujuan dinamis vs. statis, struktur satu vs. berbagai lingkungan. , penggunaan memori vs. metode tanpa memori. Tujuan artikel ini bukan untuk membandingkan teknik pencarian dan optimasi. Namun demikian, penting untuk mempertanyakan apakah metode pencarian konvensional memenuhi persyaratan ketahanan. Metaheuristik cocok untuk eksploitasi dan eksplorasi ruang solusi.

Sekarang, mari kita jelajahi beberapa algoritma metaheuristik. Selain perspektif algoritmiknya, skenario kehidupan nyata dari alokasi tanggap darurat kecelakaan laut dan penerapan metaheuristik akan dicontohkan.

Algoritma genetika

Algoritma Genetika (GA) merupakan suatu metaheuristik yang dimotivasi oleh proses evolusi seleksi alam dan genetika alam. Algoritma [9] menggabungkan kelangsungan hidup yang terkuat di antara struktur string dengan pertukaran informasi yang terstruktur namun acak untuk membentuk algoritma pencarian. Aspek kunci dari algoritma genetika adalah keseimbangan antara efisiensi dan kemanjuran yang diperlukan untuk bertahan hidup dalam berbagai lingkungan persaingan yang keras.

Algoritma genetika terbukti secara teoritis dan empiris memberikan pencarian yang kuat dalam ruang yang kompleks. Di GA, kumpulan rangkaian solusi awal dihasilkan dan disimpan dalam kumpulan populasi. Urutan ini mewakili representasi genetik dari domain solusi. Fungsi kebugaran yang menggambarkan nilai solusi dari fungsi tujuan ditentukan. Dengan menggunakan operator seleksi, solusi dua orang tua dari populasi menjalani operator genetik seperti persilangan dan mutasi dengan probabilitas yang terkait. Kromosom induk menghasilkan kromosom keturunan melalui operator crossover untuk mewakili solusi anak, yaitu anak1 dan anak2. Kromosom keturunan ini mengalami mutasi (pertukaran alel) operator. Fungsi kesesuaian (objektif) dievaluasi untuk solusi anak-anak, dan populasi diperbarui berdasarkan keunggulan (Elitisme) dari fungsi kesesuaian. Algoritma ini diulangi hingga generasi maksimum atau hingga kondisi berhenti. Umumnya, urutan solusi dikodekan dalam struktur biner atau bit string untuk mewakili solusi.

Perhatikan contoh pengalokasian wadah respons (misalnya r v ₁ , r v ₂ , r v ₃ , r v ₄ , dan r v ₅ ) pada beberapa lokasi kecelakaan, misalnya s ₁ , s ₂ , s ₃ , s ₄ dan hal ₅ . Representasi kromosom urutannya adalah [ s ₁  −  s ₃  −  s ₄  −  s ₂  −  s ₅ ] . " Anak " mewakili usulan "Adegan Kecelakaan" untuk menetapkan "Kapal Respons". Ada beberapa jenis operator crossover yang digunakan di GA. Operator crossover seperti crossover titik tunggal, crossover dua titik, crossover k-point, pengkodean berbasis prioritas, dan crossover seragam banyak digunakan. Contoh persilangan satu titik ditunjukkan di bawah ini yang dapat membelah kromosom induk pada titik tertentu.

Kapal Responr v ₁r v ₂r v ₃r v ₄r v ₅
Induk (Adegan Kecelakaan)hal ₁hal ₂hal ₃hal ₄hal ₅
Anakhal ₄hal ₅hal ₁hal ₂hal ₃(Persilangan)Anakhal ₄hal ₅hal ₃hal ₂hal ₁(Mutasi)

Dalam mutasi, salah satu urutan anak ditukar, misalnya s ₁ ditukar dengan s ₃ . Kondisi penghentian bergantung pada jenis masalah optimasi kombinatorial. Umumnya, generasi maksimum dan waktu berjalan maksimum dianggap sebagai kriteria penghentian. Namun, kondisi penghentian dapat didasarkan pada waktu penghentian dan generasi penghentian maksimum. Alur proses umum pengembangan Algoritma Genetika ditunjukkan pada Algoritma 1.
Beberapa penerapan GA adalah pemilihan fitur dan penyetelan hyperparameter dalam pembelajaran mesin, aplikasi teori permainan, masalah penjadwalan, optimasi struktur molekul, pemrograman non-linier, dan matematika keuangan. Model alokasi kapal respons menggunakan GA diusulkan pada [14] untuk mendukung rencana kontinjensi tumpahan minyak.

Algoritma 1: Algoritma genetika

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

Simulated annealing

Simulated annealing (SA) [12] terutama terinspirasi oleh anil: operasi pemanasan dan pendinginan terkontrol dalam metalurgi.
Alur proses umum dari algoritma SA ditunjukkan pada Algoritma 2. Solusi lingkungan dihasilkan menggunakan prosedur pencarian lokal menggunakan benih awal ( s ₀ ) dan suhu. Nilai kesesuaian fungsi tujuan dievaluasi untuk solusi benih dan lingkungan ini. Misalkan δ adalah selisih antara nilai fungsi kebugaran. Jika δ  < 0 , solusi tetangga diterima, jika tidak, solusi tetangga diterima dengan kepadatan probabilitas Boltzmann $e^{(\frac{-\delta}{T})}$ . Dengan demikian, eksploitasi (pencarian ekstensif dalam ruang pencarian yang telah diketahui sebelumnya) dan eksplorasi (menjelajahi peluang baru dalam ruang pencarian yang lebih luas) diterapkan pada ruang pencarian. Dalam proses pendinginan, algoritma dikonvergensi ke solusi perkiraan, keluar dari local optima untuk menemukan solusi yang mendekati optimal. Pendinginan lambat yang diimplementasikan dalam algoritma SA diinterpretasikan sebagai proses eksplorasi yang melibatkan sedikit penurunan kemungkinan menerima solusi yang lebih buruk ketika ruang solusi dieksplorasi. Singkatnya, algoritma SA berperilaku seperti heuristik pendakian bukit tetapi dengan kekuatan lebih besar untuk tidak terjebak dalam local optima [19].

Algoritma 2: Algoritma Simulasi Annealing

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

Meskipun SA biasanya mencapai solusi perkiraan minimum global, SA mungkin cukup untuk menyelesaikan banyak masalah praktis dan implementasi. Penerapan SA mencakup masalah penjual keliling, masalah pewarnaan grafik, perutean dan perluasan kendaraan, integrasi skala sangat besar dan desain komputer, serta masalah penjadwalan. Beberapa varian SA yang dikemukakan penulis adalah quantum annealing, dual-phase Evolution, stochastic tunneling, dan parallel tempering. Perutean kapal yang optimal dapat diusulkan dengan menggunakan SA [13] yang meminimalkan waktu pelayaran dan memaksimalkan keselamatan pelayaran.

Tabu search
Tabu search (TS), algoritma metaheuristik lainnya, didasarkan pada struktur memori dan menggunakan metode pencarian lokal untuk menemukan solusi potensial dengan memeriksa tetangganya untuk menemukan solusi yang lebih baik [8]. Umumnya, metode pencarian lokal terjebak di wilayah suboptimal. TS meningkatkan proses pencarian dengan membatasi (selanjutnya disebut Tabu) pengulangan solusi yang sama agar tidak kembali ke solusi yang dikunjungi sebelumnya. TS memiliki banyak kesamaan dengan SA, dan keduanya melibatkan pendakian bukit dan kemungkinan eksplorasi. Struktur memori mendefinisikan seperangkat aturan yang digunakan untuk memfilter solusi dari pencarian lingkungan. Lebih umum lagi, daftar Tabu terdiri dari solusi yang ditentukan oleh tenurial Tabu (jumlah iterasi) dimana solusi tersebut tetap berada dalam keranjang solusi. Struktur memori yang digunakan dalam TS dapat dibagi menjadi tiga kategori [7]:

• Memori jangka pendek: Jika solusi potensial muncul dalam daftar Tabu, solusi tersebut tidak dapat ditinjau kembali hingga mencapai masa berlaku Tabu

• Memori perantara: Aturan intensifikasi digunakan untuk meningkatkan ruang pencarian

• Memori jangka panjang: Aturan diversifikasi yang mendorong pencarian ke wilayah baru. Penyetelan ulang diterapkan jika solusi terhenti di wilayah dataran tinggi atau sub-optimal

Algoritma pencarian lokal sederhana ditunjukkan di bawah ini dalam Algoritma 3. TS menggunakan pencarian lokal atau prosedur pencarian lingkungan terdekat (serakah) untuk berpindah dari satu solusi potensial secara iteratif, s ₀ ke solusi yang lebih baik s dengan operasi sederhana σ di lingkungan s ₀ , hingga beberapa kriteria penghentian terpenuhi. Banyak heuristik pencarian lokal yang tersedia dalam praktiknya, termasuk penurunan paling curam, 2-opt, 3-opt, R-opt, tetangga terdekat, dan penurunan acak.

Algoritma 3: Algoritma Pencarian Lokal [19]

 

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

 

Algoritme ini dimulai dengan inisialisasi dan solusi acak. Dalam setiap iterasi, solusi baru ditemukan dengan melakukan pergerakan lokal terhadap solusi saat ini. Solusi tetangga adalah yang terbaik di antara semua (atau sebagian) solusi yang mungkin dalam lingkungan tersebut dengan menggunakan operator N ( σ ) . Dalam proses eksplorasi, solusi yang baru-baru ini dikunjungi tidak boleh dikunjungi, sehingga mempertahankan daftar tabu untuk membatasi pergerakan solusi dalam proses pencarian lokal. Oleh karena itu, kami memiliki lingkungan dinamis dibandingkan dengan lingkungan statis yang diperoleh dari algoritma pencarian lokal lainnya. Biasanya, ada tiga jenis daftar tabu yang dikelola menggunakan struktur memori: 1) Memori jangka panjang yang menyimpan riwayat melalui seluruh proses eksplorasi dan mengatur ulang proses pencarian yang terjebak dalam optima lokal, 2) memori perantara untuk meningkatkan ruang pencarian dan 3) memori jangka pendek untuk menyimpan solusi yang paling baru dikunjungi sebagai gerakan tabu.

Pencarian Tabu sangat efisien dan keluar dari solusi lokal untuk menemukan solusi yang mendekati optimal. Beberapa aplikasi penyelesaian masalah kombinatorial menggunakan Tabu search adalah Penjadwalan, penetapan jalur komunikasi, pewarnaan graf, partisi graf, penjadwalan job shop, pengenalan pola jaringan syaraf tiruan, dan masalah perutean [7]. Alokasi tempat berlabuh yang optimal, mirip dengan tempat parkir mobil , untuk kapal diusulkan pada [4] menggunakan algoritma Tabu Search.

Algoritma 4: Algoritma Pencarian Tabu

 

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

 

Algoritma kecerdasan kawanan

Algoritma Kecerdasan Kawanan terinspirasi oleh perilaku sosial kawanan burung, penggembalaan hewan, pertumbuhan bakteri, dan kawanan ikan. Sistem intelijen gerombolan, awalnya dikembangkan dalam sistem robot seluler [1], biasanya terdiri dari populasi agen sederhana yang berinteraksi secara lokal satu sama lain dan dengan lingkungannya. Para peneliti mengusulkan beberapa algoritma kecerdasan gerombolan yang terinspirasi dari alam untuk memecahkan masalah kombinatorial hingga mencapai solusi yang mendekati optimal. Algoritma seperti optimasi koloni semut [5], optimasi kawanan partikel (PSO) [11], optimasi koloni lebah, pencarian kukuk adalah beberapa algoritma terkenal di bawah kecerdasan gerombolan.

PSO [11] adalah algoritma evolusioner berbasis populasi di mana solusi terbaik dapat direpresentasikan sebagai vektor dalam ruang berdimensi n. Dalam setiap iterasi, kecepatan ( vi _j ) dan posisi ( xi ₎ partikel dikontrol agar menyatu ke solusi mendekati optimal yang memaksimalkan atau meminimalkan fungsi tujuan. Partikel bergerak melalui ruang solusi dan dievaluasi berdasarkan fungsi kebugaran. Pada setiap iterasi, partikel diupdate dengan dua nilai yaitu p _B e s t dan g _B e s t . p _B e s t ( y _i j ) adalah solusi terbaik yang dicapai sejauh ini, sedangkan g _B e s t ( ŷ _j ) adalah nilai terbaik kedua yang diperoleh partikel mana pun dalam populasi. Representasi skematis dari _{p Best dan g Best} ditunjukkan _pada Gambar _{1. Dengan demikian ,} eksplorasi terjadi _{dengan pencarian lingkungan dan mengurangi kerentanan PSO untuk masuk ke dalam local optima tetapi} memperlambat kecepatan konvergensi.

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

Gambar 1: Konstruksi komponen kecepatan segerombolan partikel

Posisi partikel diubah dengan menambahkan kecepatan, v _i ( t ) , ke posisi saat ini, seperti pada Persamaan di bawah, dengan x _i (0) ∼ U( x _m i n , x _m a x ).

x _saya ( t  + 1) =  x _saya ( t ₎ +  vi ( t  + 1)

Untuk g _B e s t PSO, kecepatan partikel i dihitung seperti pada Persamaan di bawah, dimana c ₁ dan c ₂ adalah konstanta percepatan. Algoritma PSO ditunjukkan di bawah ini pada Algoritma 5.

v _i j ( t  + 1) =  v _i j ( t ) +  c ₁ r _1 j ( t )[ y _i j ( t ) −  x _i j ( t )] +  c ₂ r _2 j ( t )[ ŷ _j ( t ) −  x _saya j ( t )]

Algoritma 5: Algoritma Particle Swarm Optimization

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

PSO dapat diterapkan pada berbagai masalah optimasi [20], termasuk sistem infrastruktur sipil, perkiraan kecelakaan lalu lintas, rekayasa struktural, modalitas multi-ambang batas untuk deteksi wilayah mencurigakan pada mammogram, konfigurasi ulang susunan fotovoltaik, sistem tenaga, dan perakitan sistem robot angkutan kereta api. Beberapa aplikasi menarik termasuk investigasi teknologi gerombolan NASA untuk pemetaan planet, film 'Batman Returns' yang menggunakan teknologi gerombolan untuk rendering, menggambarkan pergerakan penguin, dan trilogi film 'Lord of the Rings' yang memanfaatkan teknologi serupa selama adegan pertempuran .

Sebagai gambaran, dalam kasus sistem tanggap darurat tumpahan minyak di laut, alokasi dan pengerahan kapal tanggap (misalnya kapal penyelamat) dapat dioptimalkan dengan menggunakan PSO, seperti yang diusulkan dalam [21]. Dalam operasi pemulihan minyak, tujuan utamanya adalah mengumpulkan minyak sebanyak mungkin, dan ini merupakan operasi yang bergantung pada waktu. Rencana respons optimal (dengan mempertimbangkan alokasi sumber daya, perilaku pemulihan skimmer, ruang untuk membawa peralatan transportasi kapal, dan pemanfaatan sumber daya dari pusat respons) yang diusulkan dalam penelitian ini memulihkan sekitar 80,28% minyak yang tumpah dalam 48 jam respons pertama.

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

Gambar 2: Tanggap Darurat Kecelakaan Laut, menggunakan PSO [21]

 

Variable neighborhood search

Algoritma Variable Neighborhood Search (VNS) [16] mengeksplorasi lingkungan yang jauh dari solusi awal dan berpindah ke solusi baru yang lebih baik. Mirip dengan pencarian Tabu, metode pencarian lokal diterapkan berulang kali untuk mendapatkan solusi di lingkungan sekitar ke local optima dan keluar dari lembah yang menampung solusi tersebut. Karakteristik ini membantu VNS dalam menyelesaikan program linear, non-linear, integer, dan mixed-integer. VNS menggunakan pencarian lokal sederhana ditambah dengan algoritma heuristik perbaikan pertama dan perubahan lingkungan; ia memiliki proses eksploitasi dan eksplorasi yang mirip dengan metaheuristik lainnya.

Detail dari algoritma VNS ditunjukkan pada Algoritma 10. Mula-mula, heuristik perbaikan pertama dipanggil untuk mencari local optima, dengan mempertimbangkan wilayah solusi yang layak, seperti pada Algoritma 6. Kemudian, heuristik lingkungan dipanggil untuk keluar dari lokal. optima untuk menemukan solusi yang lebih baik di area kelayakan baru, seperti pada Algoritma 7. Algoritma ini diulangi hingga iterasi maksimum yang telah ditetapkan dan waktu pengoperasian CPU. Selain heuristik perbaikan pertama, pencarian lokal sederhana dapat digunakan untuk operasi pencarian lokal, seperti pada Algoritma 3.

Algoritma 6: Heuristik perbaikan pertama [10]

 

Algoritma 7: Heuristik perubahan lingkungan [10]

 

 

Algoritma 8: Algoritma Variable Neighborhood Search [10]

 

^{_{Sumber:https://www.informs.org}}

Varian dari VNS [6] menggunakan pencarian lingkungan deterministik, tidak seperti struktur lingkungan tunggal. 'Shaking' merupakan langkah tambahan yang dilakukan untuk mencari alternatif solusi terbaik dari ^{lingkungan k} secara acak. Demikian pula, VNS tereduksi, VNS miring, dekomposisi pencarian variabel, VNS paralel adalah teknik yang banyak digunakan untuk menyelesaikan masalah pemrograman matematika [10]. Secara keseluruhan, VNS sederhana dan dapat diterapkan secara luas. Lebih efisien untuk menghasilkan kualitas solusi yang baik dalam waktu CPU yang wajar. Penerapan VNS meliputi teori lokasi, desain jaringan, ukuran lot, masalah pengumpulan, keandalan, geometri, dan desain telekomunikasi.

Ringkasan ringkasnya

Metaheuristik digunakan untuk menemukan solusi yang cukup baik untuk masalah optimasi. Metaheuristik lebih sederhana untuk dirancang dan diimplementasikan [17]. Beberapa algoritma metaheuristik mapan yang dapat menyelesaikan masalah optimasi dalam jangka waktu yang wajar dijelaskan dalam artikel ini. Pengembangan algoritma yang efektif adalah proses perbaikan yang berkelanjutan. Beberapa prosedur pencarian, algoritma yang terinspirasi dari alam sedang dikembangkan untuk memecahkan berbagai masalah optimasi yang kompleks.

Mengingat kelebihannya, metaheuristik adalah strategi yang memandu proses pencarian. Ada teknik pencarian lokal sederhana hingga proses pembelajaran kompleks yang tersedia dalam bentuk algoritma berulang. Metaheuristik adalah metode solusi perkiraan dan biasanya bersifat non-deterministik [3]. Aspek penting dari metaheuristik bukanlah masalah yang spesifik, dan karenanya masalah optimasi apa pun dapat diselesaikan dengan mudah untuk dipahami. Namun demikian, meskipun popularitas dan kemanjuran praktisnya, metode metaheuristik memberikan kualitas solusi yang tidak memadai. Ini sangat bergantung pada implementasi yang tepat dan penyetelan hyperparameter, yang merupakan lanskap pengoptimalan lainnya [2].

Mempertimbangkan platform implementasi metaheuristik untuk memecahkan masalah dunia nyata, MATLAB [15] memiliki algoritma GA, SA, dan gerombolan partikel bawaan. Demikian pula, banyak paket dikembangkan menggunakan berbagai bahasa pemrograman seperti C  ++ , Java, dan Python (misalnya, [18]) untuk memecahkan masalah optimasi.

_{Disadur dari: informs.org}