BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Koordinasi Kerja Koordinasi kerja biasanya lebih sering digunakan dalam proses bisnis logistik. Namun, ada juga yang menggunakannya untuk masalah logistik di kantor. Tujuan utama dari koordinasi kerja adalah meyakinkan bahwa suatu kegiatan dilakukan oleh orang yang tepat dan pada waktu yang tepat pula. Walaupun koordinasi kerja dapat dilakukan tanpa membentuk sebuah sistem, tetapi kebanyakan orang menghubungkan kedua hal tersebut. Sistem koordinasi kerja itu sendiri didefinisikan sebagai suatu sistem yang secara lengkap mendefinisikan, mengatur, dan mengeksekusi pekerjaan melalui eksekusi yang dilakukan perangkat lunak dan dikendalikan oleh komputer (WFM, 1996).
2.1.1 Proses Penanganan Kasus Aliran Kerja Salah satu sifat aliran kerja adalah setiap tugas biasanya dilakukan berdasarkan kasus tertentu. Berikut adalah contoh-contoh kasus yang mungkin terjadi: pernyataan pajak, pemesanan, meminta informasi, dan lain-lain. Kasus di atas sering kali ditimbulkan oleh pelanggan eksternal. Hal lain yang memungkinkan adalah sebuah kasus dihasilkan oleh departemen lain dalam organisasi yang sama. Tujuan koordinasi kerja adalah menangani kasus-kasus yang ada dengan seefisien dan seefektif mungkin. Kasus ditangani dengan mengeksekusi tugas tertentu. Pendefinisian proses aliran kerja akan menentukan tugas-tugas yang perlu dilaksanakan. Ketika tugas dieksekusi, maka hal lain yang perlu dilakukan adalah pendefinisian kondisi yang berhubungan dengan tugas. Kondisi ini akan bernilai benar dan salah.
9 Masing-masing tugas memiliki kondisi awal dan akhir. Kondisi awal adalah kondisi sebelum tugas dilaksanakan, sedangkan kondisi akhir adalah kondisi setelah tugas dilaksanakan. Banyak kasus yang dapat ditangani dengan pendefinisian proses aliran kerja. Kebanyakan tugas yang dieksekusi untuk kasus tertentu dilaksanakan oleh sebuah/seorang sumber daya. Sumber daya ini dapat berupa mesin (printer, fax) atau manusia (karyawan, peserta). Untuk memfasilitasi penempatan tugas, sumber daya itu dikelompokkan dalam kelas-kelas. Kelas sumber daya adalah kelompok sumber daya dengan karakteristik yang sama. Jika kelas sumber daya itu berdasarkan kemampuan anggotanya, maka sumber daya tersebut disebut role. Jika klasifikasinya berdasarkan struktur organisasi, maka disebut unit organisasi (team, kantor cabang, departemen). Bagian tugas yang dilaksanakan oleh sumber daya tertentu disebut kegiatan. 2.1.2 Dimensi Aliran Kerja Gambaran mengenai aliran kerja terdiri dari kasus, tugas, sumber daya, dan kegiatan. Kegiatan berhubungan dengan kasus, tugas, dan sumber daya. Gambaran mengenai aliran kerja tersebut tampak pada Gambar 2.1. dimensi sumber daya sumber daya kegiatan tugas dimensi proses kasus dimensi kasus Gambar 2.1 Dimensi Aliran Kerja (Sumber: Aalst, 1998, p6)
10 Gambar 2.1 menunjukkan bahwa aliran kerja memiliki tiga dimensi: dimensi kasus, dimensi proses, dan dimensi sumber daya. Dimensi kasus menyatakan semua kasus yang ditangani secara perorangan di mana kasus-kasus tersebut tidak mempengaruhi secara langsung satu dengan lainnya. Akan tetapi, secara tidak langsung, mereka saling berhubungan dengan pembagian sumber daya dan data. Pada dimensi proses, aliran kerja dilaksanakan (diproses). Pada dimensi sumber daya, sumber daya dikelompokkan dalam role dan unit organisasi. Masing-masing titik sudut yang bertanda panah mewakili kasus, tugas, sumber daya, dan kegiatan (kasus + tugas + sumber daya). Skripsi ini akan dipusatkan pada dimensi kasus dan dimensi proses yaitu pada proses aliran kerja yang didefinisikan untuk menangani kasus. Skripsi ini tidak akan mendiskusikan aspek sumber daya seperti pengklasifikasian sumber daya dan pemetaan sumber daya pada bagian perkerjaan secara rinci. Yang akan ditunjukkan lebih lanjut adalah mekanisme yang ada. Pendiskusian lebih rinci mengenai koordinasi sumber daya berada di luar lingkup dari skripsi ini, karena skripsi ini lebih dipusatkan pada aplikasi dari jaringan petri. Aplikasi hanya terbatas pada dimensi kasus dan dimensi proses karena jaringan petri adalah teknik pemodelan proses.
2.1.3 Kasus dalam Aliran Kerja Untuk dua dimensi pertama, bentuk kasus yang ada merupakan salah satu hal yang terpenting. Ada empat bentuk kasus yang ada menurut Workflow Management Coalition (WfMC). WfMC adalah suatu organisasi internasional yang bertugas untuk meningkatkan aliran kerja dan membangun standar bagi sistem koordinasi kerja. Berikut adalah empat bentuk kasus tersebut:
11 1. Berurutan Tugas dilaksanakan secara berurutan jika pelaksanaan satu tugas diikuti oleh tugas lainnya. Pada Gambar 2.2 tugas B dilaksanakan setelah tugas A selesai dan sebelum tugas C dimulai. A
B
C
Gambar 2.2 Kasus Berurutan (Sumber: Aalst, 1998, p7) 2. Paralel Pada Gambar 2.3, tugas B dan tugas C dilaksanakan secara paralel. Ini berarti bahwa B dan C dieksekusi pada waktu yang sama. Pada bentuk paralel ini terdapat istilah AND-split dan AND-joint. AND-split akan menyebabkan B dan C dieksekusi setelah A selesai. AND-joint akan menyelaraskan dua aliran paralel yaitu tugas D dimulai setelah B dan C selesai. B A
D C Gambar 2.3 Kasus Paralel (Sumber: Aalst, 1998, p7)
3. Kondisional Pada Gambar 2.4, tugas B atau tugas C dilaksanakan. Untuk memodelkan kedua pilihan tersebut terdapat istilah OR-split dan OR-joint. Jika tugas A telah dilaksanakan, pilihan dibuat di antara B dan C. Tugas D dapat dimulai setelah B atau C selesai.
12
B D
A C
Gambar 2.4 Kasus Kondisional (Sumber: Aalst, 1998, p7) 4. Iterasi Kadang kala juga perlu untuk melaksanakan suatu tugas hingga beberapa kali. Pada Gambar 2.5 terlihat bahwa tugas B dapat dilaksanakan satu ataupun berulang kali.
A
B
C
Gambar 2.5 Kasus Iterasi (Sumber: Aalst, 1998, p7) 2.2 Konsep dan Model Jaringan Jaringan adalah suatu konsep untuk berbagi resource (sumber daya) dan service (layanan). Sebuah jaringan setidaknya memiliki sesuatu yang bisa dipakai secara bersama-sama oleh masing-masing anggotanya. Dalam jaringan, komunikasi terjadi di antara tiap entity yang berlainan. Entity ini, bisa berupa apa saja yang memiliki kemampuan untuk melaksanakan suatu tugas. Model jaringan yang akan dibahas di sini adalah model jaringan yang memanfaatkan graf terarah. Kebanyakan dari model tersebut bertujuan untuk memaksimalkan aliran yang melalui sebuah jaringan. Jaringan tersebut bisa berupa sebuah jaringan transportasi tempat komoditi mengalir, sebuah jaringan pipa tempat
13 minyak mengalir, sebuah jaringan komputer tempat data mengalir, atau sejumlah kemungkinan lain. Dalam setiap kasus, masalahnya adalah menemukan aliran maksimum. Banyak masalah lain yang penampilan luarnya bukan seperti masalah aliran, kenyataannya bisa dimodelkan sebagai masalah aliran jaringan. Berikut adalah salah satu contoh dari model jaringan yang telah disebutkan sebelumnya yaitu jaringan transportasi. b a=dok
2
c
3
4
5
0 d
z=kilang minyak
4 2
e
Gambar 2.6 Jaringan Transportasi (Sumber: Johnsonbaugh, 1997, p155) Jaringan di atas mewakili sebuah jaringan pipa minyak. Minyak dilepaskan di dok a dan dipompa sepanjang jaringan menuju kilang minyak z. Vertex b, c, d, dan e mewakili stasiun pompa lanjutan. Rusuk terarah mewakili bagian pipa dari sistem dan menunjukkan arah minyak dapat mengalir. Label-label pada rusuk menunjukkan kapasitas bagian pipa. Masalahnya adalah mencari sebuah jalan untuk memaksimalkan aliran dari dok menuju kilang minyak dan menghitung nilai aliran maksimum tersebut. Jaringan Petri juga merupakan salah satu model jaringan yang pemrosesannya bisa muncul secara bersamaan. Model tersebut menyediakan sebuah kerangka kerja untuk menghadapi pertanyaan-pertanyaan seperti apakah sistem akan menemui jalan buntu dan apakah kapasitas dari komponen sistem akan terlampaui. Penjelasan lebih lanjut mengenai jaringan petri dapat dilihat pada subbab berikutnya.
14 2.2.1 Jaringan Petri Ketertarikan yang terus meningkat dalam pemrosesan bersamaan untuk mendapatkan kecepatan dan efisiensi yang tinggi telah melahirkan suatu konsep yang dinamakan dengan jaringan petri. Jaringan ini akan menghasilkan model sistem yang jauh lebih baik dibandingkan dengan metoda lainnya yang ada. Jaringan ini pada awalnya diciptakan oleh Carl Adam Petri pada tahun 1962. Sejak saat itu, penggunaan jaringan petri telah berkembang pada berbagai bidang yang ada. Jaringan Petri merupakan suatu graf dwipihak berarah dengan dua vertex yang disebut dengan tempat (place) dan transisi (transition). Vertex tersebut dihubungkan dengan sebuah rusuk. Hubungan di antara dua vertex dengan tipe yang sama tidak diizinkan. Berikut adalah daftar simbol-simbol yang akan digunakan dalam proses perancangan dan analisis jaringan petri: 1. P = {p1, p2,…, pnp} adalah kumpulan dari np place. 2. T = {t1, t2,…, tnt} adalah kumpulan dari nt transition. 3. I adalah tempat masukan berupa rusuk dari place ke transition. 4. O adalah tempat keluaran berupa rusuk dari transition ke place. 5. M = {m1, m2,…, mnp} adalah jumlah token di dalam place. 6. V = rusuk yang menghubungkan place dengan transition. 7. E = titik awal dan akhir dari rusuk berupa place dan transition.
2.2.2 Definisi Dasar dalam Jaringan Petri Berikut adalah beberapa definisi dasar yang terdapat dalam jaringan petri (Johnsonbaugh, 1997, p183-188):
15 1. Konsep Jaringan Petri Suatu jaringan petri adalah sebuah graf berarah G = (V, E), dengan V = P ∪ T dan P ∩ T = φ. Sembarang rusuk e di E berinsiden pada satu anggota dari P dan satu anggota dari T. Himpunan P disebut himpunan tempat (place) dan himpunan T disebut himpunan transisi (transition). Secara umum, rusuk-rusuk paralel diperbolehkan dalam jaringan petri. Gambar 2.7 adalah contoh jaringan petri di mana place digambarkan sebagai lingkaran dan transition digambarkan sebagai garis tegak atau kotak.
Gambar 2.7 Jaringan Petri (Sumber: Johnsonbaugh, 1997, p183) 2. Jaringan Petri Bertanda Penandaan sebuah jaringan petri menempatkan sebuah bilangan cacah pada setiap place. Sebuah jaringan petri dengan penandaan disebut jaringan petri bertanda (atau kadang-kadang jaringan petri saja). Jika penandaan menempatkan bilangan cacah n pada place p, kita katakan terdapat n tanda (token) pada p. Token diwakili oleh sebuah dot hitam. Token dapat juga diwakili dengan angka yang terdapat di dalam place.
16
2
Gambar 2.8 Jaringan Petri Bertanda (Sumber: Johnsonbaugh, 1997, p183) Dalam pemodelan, place mewakili kondisi, transition mewakili tugas, dan keberadaan paling sedikit satu token dalam sebuah place mengindikasikan bahwa kondisi tersebut dipenuhi.
3. Pemecatan Jaringan Petri Dalam sebuah jaringan petri, jika sebuah rusuk diarahkan dari place p ke transition t, maka p merupakan tempat masukan untuk transition t. Tempat keluaran didefinisikan serupa. Jika setiap tempat masukan untuk sebuah transition t mempunyai paling sedikit satu token, maka dikatakan t tidak mampu (enabled). Pemecatan sebuah transition yang tak mampu akan memindahkan sebuah token dari setiap tempat masukan dan menambahkan sebuah token pada setiap tempat keluaran. Contoh pada Gambar 2.8, place p1 dan p3 merupakan tempat-tempat masukan untuk transition t1. Transition t1 dan t2 tidak mampu, tetapi transition t3 mampu. Jika kita memecat transition t1, kita dapatkan jaringan petri bertanda pada Gambar 2.9 (a). Transition t3 sekarang tidak mampu. Selanjutnya jika kita memecat transition t3, kita dapatkan jaringan yang ditunjukkan pada Gambar 2.9
17 (b). Pada saat ini tidak ada transition yang tak mampu sehingga tidak ada yang dipecat.
(a)
1
(b) Gambar 2.9 Pemecatan Jaringan Petri (Sumber: Johnsonbaugh, 1997, p184)
Dapat disimpulkan ada dua hal penting yang harus diperhatikan dalam pemecatan jaringan petri: 1. Sebuah transition dikatakan tidak mampu dalam penandaan M jika semua tempat masukannya membawa sekurang-kurangnya satu token. Secara formal, dikatakan bahwa tk tidak mampu dalam penandaan M jika: Untuk semua
pi ∈ I(tk),
mi ≥ 1
2. Sebuah transition yang tidak mampu akan memindahkan satu token pada
setiap
rusuk
dari
masing-masing
tempat
masukan
dan
menambahkan satu token pada setiap rusuk dari masing-masing tempat keluaran.
4. Jaringan Petri Terjangkau Jika serangkaian pemecatan mengubah M bertanda ke M’ bertanda, dikatakan M’ terjangkau dari M. Dalam pemodelan, pemecatan sebuah transition menyimulasi keberadaan sebuah tugas. Tentu saja sebuah tugas dapat terjadi
18 hanya jika semua kondisi untuk eksekusinya telah dipenuhi, yakni transition dapat dipecat hanya jika transition tersebut tidak mampu. M’ diperoleh dari M dengan pemecatan tk. Operasi pemecatan ini dilambangkan dengan simbol (M Æ tk Æ M’). Jumlah token diperoleh pada M’ diwakili oleh Gambar 2.10 dan berdasarkan perhitungan berikut ini: M’(pi) = - M(pi) + 1
jika
pi ∈ O(tk), pi ∉ I(tk)
- M(pi) - 1
jika
pi ∉ O(tk), pi ∈ I(tk)
- M(pi)
lainnya
tk
pi mi’ = mi
pi
tk
mi’ = mi + 1
tk
mi’ = mi – 1
pi
pi
tk
mi’ = mi
Gambar 2.10 Perolehan Token pada M’ (Sumber: Bobbio, 1990, p8) Ada beberapa sifat penting yang terdapat dalam jaringan petri, yaitu kehidupan (liveness), keamanan (safeness), keterbatasan (boundedness), dan terhubung kuat (conservation). Kehidupan dikaitkan dengan tidak adanya jalan buntu, sedangkan keamanan dan keterbatasan dikaitkan dengan batasan kapasitas memori.
19 Secara formal, jaringan petri bertanda mengalami jalan buntu (deadlock) jika tidak ada transition yang dapat dipecat. Untuk itulah hal ini harus selalu dicegah dengan menyediakan transition yang dapat dipecat pada setiap proses.
5. Jaringan Petri Hidup M bertanda untuk sebuah jaringan petri hidup, jika berawal dari M, tidak memedulikan serangkaian pemecatan yang telah terjadi, mungkin untuk pemecatan sembarang transition yang diketahui dengan meneruskan melalui beberapa rangkaian pemecatan tambahan. Jika sebuah M bertanda hidup untuk sebuah jaringan petri P, maka tidak peduli serangkaian transition apa yang dipecat, P tidak akan terkunci. Akhirnya, dapat dilakukan pemecatan sembarang transition dengan meneruskan melalui beberapa rangkaian pemecatan tambahan.
6. Jaringan Petri Aman Jika sebuah jaringan petri bertanda terikat dan dalam sembarang rangkaian pemecatan tidak ada place yang pernah menerima lebih dari satu token, maka dikatakan jaringan petri sebagai tanda aman.
7. Jaringan Petri Terbatas Sebuah jaringan petri dikatakan terbatas jika terdapat suatu bilangan bulat positif n yang mempunyai sifat bahwa dalam sembarang rangkaian pemecatan, tidak ada place yang menerima lebih dari n token.
20 8. Jaringan Petri Terhubung Kuat Sebuah jaringan petri terhubungan dengan kuat jika dan hanya jika untuk setiap pasangan node x dan y (place dan transition), ada sebuah rusuk yang menghubungkan x dan y. Dengan kata lain, jumlah token akan selalu tetap pada setiap pemecatan yang dilakukan.
2.2.3 Pemetaan Aliran Kerja dengan Jaringan Petri Jaringan Petri sangat cocok untuk pemodelan dan analisis sistem koordinasi kerja. Untuk menggambarkan penggunaan jaringan petri tersebut, berikut akan ditampilkan cara agar jaringan ini dapat dibentuk dengan menjawab pertanyaan “apa dan bagaimana”(Aalst, 1996, p11).
2.2.3.1 Apa Setelah memilih proses aliran kerja yang akan dirancang, maka akan ditentukan batasan-batasan dari proses tersebut. Masukan dan keluaran yang dihasilkan dari suatu proses akan menentukan tujuan utama dilaksanakannya suatu proses. Aliran kerja tersebut dipetakan menjadi sebuah sistem. Apa yang harus dilakukan oleh suatu aliran kerja
dapat
ditentukan
dengan
menyelidiki
interaksi
yang
relevan
dengan
lingkungannya.
2.2.3.2 Bagaimana Jika masukan dan keluaran dari proses aliran kerja telah diketahui, maka hal selanjutnya yang harus dilakukan adalah menentukan tugas apa saja yang harus dilakukan di antara proses awal dan akhir. Pertama-tama, identifikasi langkah-langkah
21 yang dibutuhkan. Kemudian pertimbangkan urutan dari langkah-langkah tersebut. Tugas adalah sebuah kesatuan yang berarti sebuah pekerjaan yang tidak dapat dibagi lagi. Contoh tugas adalah mengetik surat, menelepon, menandatangani dokumen, dan lainlain. Sebuah proses aliran kerja tersusun dari sejumlah tugas dan tugas ini harus dilaksanakan dalam sebuah perintah tertentu. Tugas dipetakan pada transition. Masing-masing tugas berhubungan dengan sebuah transition dalam sistem yang mewakili proses aliran kerja yang akan dirancang. Transition ini dihubungkan bersama oleh place dan transition lainnya. Dengan cara ini, akan didefinisikan bagaimana seharusnya proses aliran kerja harus dilaksanakan. Pada saat ini, tidak perlu memedulikan siapa orang yang melaksanakan tugas tersebut. Yang perlu ditentukan hanyalah tugas yang dibutuhkan dan urutan dari tugas tersebut. Tugastugas tersebut tidak harus dilaksanakan secara berurutan, ada juga yang dapat dilaksanakan secara paralel. Place dalam sistem yang merepresentasikan sebuah proses aliran kerja digunakan untuk memodelkan aliran dari tugas. Token pada tempat ini mewakili dokumen, barang, dan lain sebagainya. Nilai dari token ini berisikan informasi mengenai objek yang direpresentasikan oleh token. Kebanyakan dari token ini memiliki identitas yang unik seperti nomor dokumen dan nomor kasus. Prosedurnya direpresentasikan oleh sistem. Sistem dapat disusun dari subsistem. Oleh karena itu, hal ini memungkinkan untuk serangkaian prosedur. Hasil dari fase bagaimana adalah sebuah urutan kumpulan tugas yang direpresentasikan dengan jaringan petri. Jaringan petri memungkinkan untuk melakukan
22 berbagai teknik analisis. Teori dari jaringan petri memungkinkan untuk memeriksa kebenaran dari suatu prosedur.
2.2.4 Teknik Analisis Jaringan Petri Kemampuan menganalisis suatu model dilakukan dengan menentukan sifat-sifat dari jaringan petri seperti liveness, safeness, boundedness, dan conservation. Untuk menentukan keempat sifat tersebut, maka terlebih dahulu harus dibuat sebuah reachability tree. M1 bertanda akan menjadi akar dari reachability tree. Dimulai dari akar, maka dilakukan pencarian untuk semua transition yang tidak mampu. Pemecatan dari sebuah transition yang tidak mampu akan menghasilkan sebuah penandaan baru yang akan diwakili sebagai cabang yang baru pada tree, di mana prosedur itu berasal. Dengan mengidentifikasi secara teratur node-node batas, pembentukan reachability tree melibatkan sejumlah langkah yang terbatas, bahkan jika jaringan petri tersebut tidak terbatas. Berikut adalah tiga jenis node-node batas: 1. Node terminal (mati) : node di mana tidak ada transition yang tidak mampu. 2. Node duplikat
: node yang telah dihasilkan pada tree.
3. Node yang dihasilkan secara tidak terbatas. M” bertanda adalah sebuah node yang dihasilkan secara tidak terbatas jika M” ≥ M’ (mi” ≥ mi’, i = 1, 2,…, np) untuk beberapa M’ yang telah dihasilkan oleh tree. Karena adanya hubungan yang telah ditetapkan, rangkaian transition di mana M” dihasilkan dari M’ akan selalu melakukan pemecatan hingga M”. Oleh karena itu, rangkaian M’ Æ M” dapat dihasilkan secara tidak terbatas, sehingga jumlah token pada place di mana mi” ≥ mi’
23 dapat meningkat tidak terbatas. Jumlah token yang besar akan menghasilkan node yang tidak terbatas, dapat diwakili dengan mendefinisikan simbol khusus ω sebagai berikut: ω+a=ω ω-a=ω a<ω untuk semua konstanta a positif. Dengan mengizinkan ω menjadi sebuah simbol yang resmi pada reachability tree, maka pembentukan reachability tree akan selalu melibatkan algoritma pencarian yang terbatas. Jika sebuah jaringan petri memiliki sebuah reachability tree yang terbatas, maka semua sifat jaringan petri dapat dianalisis dengan melakukan pemeriksaan pada reachability tree.
2.3 Prinsip Perancangan Layar Prinsip perancangan layar merupakan panduan bagi perancang yang berguna dalam membuat dan membandingkan alternatif desain. Ada tiga prinsip yang terdapat dalam perancangan layar yaitu:
1. Kenali perbedaan Dalam melakukan perancangan layar, perancang harus mengenali pengguna dari program aplikasi. Pengguna ini dapat berupa first-time users(pemula), knowledgeable intermittent users(pengguna yang telah mengenal program aplikasi), dan expert frequent users(ahli).
24 2. Gunakan delapan aturan emas perancangan user interface: •
Berusaha untuk konsisten.
•
Memungkinkan frequent user menggunakan shortcuts.
•
Memberikan umpan balik yang inovatif.
•
Merancang dialog yang memberikan penutupan (keadaan akhir).
•
Memberikan pencegahan kesalahan dan penangan kesalahan yang sederhana.
•
Memungkinkan pembalikan aksi yang mudah.
•
Mendukung pusat kendali internal.
•
Mengurangi beban ingatan jangka pendek.
3. Cegah kesalahan Proses pencegahan kesalahan dapat dilakukan dengan membetulkan pasangan yang bersesuaian, melengkapi urutan aksi, dan membetulkan perintah.
2.4 Penelitian yang Relevan Penelitian ini pernah dilakukan oleh Elisa Yuni Purwanti (2002) dengan judul “Implementasi Jaringan Petri untuk Efisiensi Prosedur Penanganan Pasien Ruang Gawat Darurat”. Akan tetapi, tidak terdapat teknik analisis dalam penelitian tersebut. Selain itu, juga dilakukan pada implementasi dan penerapan yang berbeda.
