Metodologi SISTEM untuk Pengembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi serta Praktek Peningkatan Kinerja Sistem

Metodologi SISTEM untuk Pengembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi serta Praktek Peningkatan Kinerja Sistem

Oleh: Vincent Gaspersz, Lean Six Sigma Master Black Belt & Certified Management System Lead Specialist

  • APICS (www.apics.org) Certified Fellow in Production and Inventory Management (CFPIM) and Certified Supply Chain Professional (CSCP);
  • International Quality Federation (www.iqf.org) Six Sigma Master Black Belt (SSMBB);
  • ASQ (www.asq.org) Certified Manager of Quality/Organizational Excellence (CMQ/OE), Certified Quality Engineer (CQE), Certified Quality Auditor (CQA), Certified Six Sigma Black Belt (CSSBB), Certified Quality Improvement Associate (CQIA);
  • Registration Accreditation Board (www.exemplarglobal.org) Certified Management System Lead Specialist (CMSLS).
  • Senior Member of American Society for Quality (Member #: 00749775), International Member of American Production and Inventory Control Society (Member #: 1023620), and Senior Member of Institute of Industrial and Systems Engineers (Member #: 880194630).
  • Insinyur Profesional Utama (IPU) – Persatuan Insinyur Indonesia (PII)

 

Metodologi Sistem belum banyak dipahami oleh akademisi maupun praktisi di Indonesia, sehingga menyebabkan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berbasis sistem menjadi lambat. Demikian pula pembangunan berbasis sistem terintegrasi belum dilakukan untuk mencapai keunggulan-keunggulan seperti efektivitas, efisiensi, produktivitas dan kualitas yang memenuhi persyaratan, kebutuhan dan kepuasan pihak-pihak yang terlibat dan berkepentingan (stakeholders).

Tulisan ini akan membahas tentang metodologi sistem untuk pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi beserta aplikasi untuk peningkatan kinerja sistem.

 

Sistem, Rekayasa Sistem, dan Perilaku Berbasis Sistem

Sistem adalah sekumpulan elemen terintegrasi, sub-sistem, atau rakitan (assemblies) yang mencapai tujuan tertentu sesuai kesepakatan yang didefinisikan. Elemen-elemen ini termasuk perangkat keras, perangkat lunak, firmware, proses-proses, orang-orang, informasi, teknik-teknik, fasilitas, jasa-jasa, dan elemen pendukung lain (INCOSE, 2015).

Rekayasa Sistem (System Engineering) adalah sebuah pendekatan interdisipliner atau multi disiplin dan upaya yang memungkinkan realisasi sistem yang sukses. Hal ini berfokus pada penentuan kebutuhan pelanggan dan kebutuhan fungsionalitas sejak awal mulai dari siklus pengembangan, mendokumentasikan persyaratan, dan kemudian dilanjutkan dengan sintesis desain dan validasi sistem sambil mempertimbangkan masalah secara lengkap atau komprehensif yang berkaitan dengan: operasional, biaya dan jadwal, kinerja, pelatihan dan dukungan, uji-uji, pembuatan atau pengolahan, dan pembuangan.

Rekayasa sistem mengintegrasikan semua disiplin ilmu dan kelompok khusus menjadi usaha tim yang membentuk proses pengembangan terstruktur yang dihasilkan dari konsep menjadi produksi kemudian operasional. Rekayasa sistem mempertimbangkan secara bersama kebutuhan bisnis dan kebutuhan teknis dari semua pelanggan dengan tujuan memberikan produk yang berkualitas agar memenuhi kebutuhan pengguna. (INCOSE, 2015).

Dengan demikian rekayasa sistem dapat disimpulkan secara sederhana sebagai proses iteratif yang bersifat sintesis top-down, pengembangan, dan operasional dari sistem dunia nyata yang memenuhi berbagai persyaratan dan kesepakatan agar memuaskan semua pihak yang terlibat atau semua pihak yang berkepentingan (stakeholders).

Rekayasa Sistem (Systems Engineering) terdiri dari dua disiplin utama: (1) domain pengetahuan teknik di mana insinyur sistem itu beroperasi, dan (2) manajemen rekayasa sistem (systems engineering management). Sebagai misal seorang insinyur sistem peternakan apabila akan mempelajari rekayasa sistem (systems engineering), maka ia HARUS memahami domain dari pengetahuan teknik peternakan dan manajemen sistem peternakan.

Sesungguhnya rekayasa sistem (systems engineering) merupakan metodologi solusi masalah mengikuti prosedur terencana untuk mendesain dan mengkonfigurasikan sistem-sistem apa saja, khususnya sistem yang secara alamiah memiliki kompleksitas dalam hal teknik dan manajemen.

Metodologi sistem terdiri dari beberapa langkah berikut:

  • Memilih sistem yang dianggap bermasalah;
  • Menyatakan atau megungkapkan situasi masalah dalam sistem itu;
  • Merumuskan masalah dan mengidentifikasi akar-akar penyebab masalah dari sistem yang relevan berdasarkan tujuan bermanfaat yang ingin dicapai;
  • Membangun model konseptual dari sistem yang didefinisikan berdasarkan akar-akar penyebab masalah sistem itu;
  • Membandingkan model sistem dengan situasi dunia nyata;
  • Menetapkan kemungkinan perubahan sistem berdasarkan pertimbangan kelayakan ekonomis dan kemungkinan SUCCESS;
  • Melakukan tindakan untuk menyelesaikan masalah dalam rangka perbaikan sistem terus-menerus.

Orang-orang yang berpikir dan bertindak dalam “cara sistem (systems way”) terutama akan SUCCESS dalam riset dan praktek, sebagai peneliti atau praktisi (Lawson, 2010).

Sebagai peneliti, mereka berhasil tidak hanya menerapkan pemikiran sistem terhadap topik yang akan diteliti termasuk mengaitkan dengan teori-teori sistem, tetapi mereka juga mempertimbangkan aplikasi metodologi pendekatan pemikiran sistem sejak perencanaan sampai pelaksanaan riset.

Sebagai praktisi rekayasa sistem, maka keterlibatan mereka dapat ditunjukan dalam Bagan 1 tentang metodologi sistem terlampir di atas.

Hal yang paling utama dari manfaat berpikir dengan cara sistem adalah membangun kebiasaan-kebiasaan seperti yang telah diidentifikasi oleh Water Foundation (2017) berikut:

  • Mencari untuk memahami gambaran besar (big picture);
  • Mengamati bagaimana elemen dalam sistem berubah dari waktu ke waktu, sehingga menghasilkan pola dan kecenderungan (trend);
  • Mengakui bahwa struktur sistem (elemen dan interaksinya) yang menghasilkan atau membentuk perilaku;
  • Mengindentifikasi sifat-sifat alamiah dari hubungan sebab-akibat yang kompleks;
  • Mengubah perspektif untuk meningkatkan pemahaman;
  • Mempertimbangkan sebuah masalah atau isu secara lengkap dan menolak keinginan untuk sampai pada kesimpulan singkat secara cepat;
  • Mempertimbangkan bagaimana model mental mempengaruhi realitas saat ini dan di masa yang akan datang;
  • Menggunakan pemahaman struktur sistem untuk mengidentifikasi tindakan
    pengaruh yang mungkin dilakukan;
  • Mempertimbangkan konsekuensi jangka pendek maupun jangka panjang dari tindakan yang dilakukan;
  • Menemukan di mana konsekuensi yang tidak diinginkan akan muncul;
  • Mengakui dampak penundaan waktu ketika mengeksplorasi hubungan sebab-akibat;
  • Memeriksa hasil dan mengubah tindakan jika diperlukan.

Jika kebiasaan-kebiasaan cara berpikir sistem itu belum mempengaruhi atau mengubah perilaku kita, maka hal itu berarti kita belum menerapkan cara berpikir sistem dalam kehidupan sehari-hari.

Berdasarkan sejarah singkat, metodologi sistem mulai berkembang pada tahun 1937 dan publikasi atau hasil kerja berikut yang sangat signifikan memberikan kontribusi pada pengembangan ilmu sistem (INCOSE, 2015).

  • 1937: Team Multi disiplin menganalisis sistem pertahanan udara Inggris;
  • 1939–1945: Laboratorium Bell mendukung pengembangan proyek peluru kendali NIKE;
  • 1951–1980: Sistem pertahanan udara SAGE didefinisikan dan dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT);
  • 1954: Rekomendasi dari RAND Corporation untuk mengadopsi terminologi rekayasa sistem (systems engineering);
  • 1956: Penemuan analisis sistem oleh RAND Corporation;
  • 1962: Publikasi buku Metodologi untuk Rekayasa Sistem (A Methodology for Systems Engineering) oleh Arthur D. Hall;
  • 1969: Pemodelan system perkotaan oleh Jay Forrester dari Massachusetts Institute of Technology (MIT);
  • 1990: National Council on Systems Engineering (NCOSE) dibentuk;
  • 1995: NCOSE berganti nama menjadi INCOSE (International Council on Systems Engineering) untuk menampung pandangan internasional;
  • 2008: ISO, IEC, IEEE, INCOSE, PSM, dan organisasi lain mengharmonisasikan konsep-konsep rekayasa sistem (systems engineering) menjadi ISO/IEC/IEEE 15288:2008 (Edisi pertama);
  • 2015: ISO/IEC/IEEE 15288:2015 diterbitkan (Edisi kedua)

 

Keterkaitan Sistem Pendidikan dengan Organisasi

Jika Sistem Pendidikan di Indonesia menerapkan metodologi sistem sejak awal, maka pihak manajemen pendidikan akan mampu mengaitkan dengan kebutuhan organisasi seperti ditunjukan dalam Bagan 2 terlampir. Dalam Bagan 2 organisasi dipandang sebagai satu sistem terintegrasi yang bertujuan menghasilkan nilai tambah kepada semua pihak yang terlibat dan berkepentingan (stakeholders).


 

Metodologi Sistem Berbasis Standar Internasional ISO/IEC/IEEE 15288:2015

Desain dan implementasi metodologi sistem berbasis ISO/IEC/IEEE 15288:2015 dapat ditunjukan dalam Bagan 3 terlampir.


 

Dalam Bagan 3 kita mengetahui bahwa terdapat empat elemen utama dalam proses siklus hidup sistem yang terdiri dari 30 proses berikut:

A. Proses Kesepakatan yang terdiri dari dua proses berikut:

  1. Proses akuisisi (klausul 6.1.1)
  2. Proses pasokan (klausul 6.1.2)

B. Proses Pengaktifan Proyek Organisasi yang terdiri dari enam proses berikut:

  1. Proses manajemen model siklus hidup (klausul 6.2.1)
  2. Proses manajemen infrastruktur (klausul 6.2.2)
  3. Proses manajemen portofolio (klausul 6.2.3)
  4. Proses manajemen sumber daya manusia (klausul 6.2.4)
  5. Proses manajemen kualitas (klausul 6.2.5)
  6. Proses manajemen pengetahuan (klausul 6.2.6)

C. Proses Manajemen Teknikal yang terdiri dari delapan proses berikut:

  1. Proses perencanaan proyek (klausul 6.3.1)
  2. Proses pengendalian dan penilaian proyek (klausul 6.3.2)
  3. Proses manajemen keputusan (klausul 6.3.3)
  4. Proses manajemen risiko (klausul 6.3.4)
  5. Proses manajemen konfigurasi (klausul 6.3.5)
  6. Proses manajemen informasi (klausul 6.3.6)
  7. Proses pengukuran (klausul 6.3.7)
  8. Proses jaminan kualitas (klausul 6.3.8)

D. Proses Teknikal yang terdiri dari 14 proses berikut:

  1. Proses analisis misi atau bisnis (klausul 6.4.1)
  2. Proses definisi persyaratan dan kebutuhan pemangku kepentingan (klausul 6.4.2)
  3. Proses definisi persyaratan dan kebutuhan sistem (klausul 6.4.3)
  4. Proses definisi arsitektur sistem (klausul 6.4.4)
  5. Proses definisi desain sistem (klausul 6.4.5)
  6. Proses analisis sistem (klausul 6.4.6)
  7. Proses implementasi sistem (klausul 6.4.7)
  8. Proses integrasi sistem (Klausul 6.4.8)
  9. Proses verifikasi sistem (klausul 6.4.9)
  10. Proses transisi sistem (klausul 6.4.10)
  11. Proses validasi sistem (Klausul 6.4.11)
  12. Proses operasional sistem (klausul 6.4.12)
  13. Proses pemeliharaan sistem (klausul 6.4.13)
  14. Proses penonaktifan sistem/pembuangan (klausul 6.4.14)

Dari penjelasan di atas, maka kita mengetahui bahwa metodologi sistem dapat dipelajari pada semua program studi dari perguruan tinggi untuk meningkatkan kemampuan berpikir dan berperilaku dalam cara-cara sistem (systems way).

Jika semua program studi di perguruan tinggi mewajibkan mahasiswa/i untuk belajar tentang metodologi penelitian dan metode-metode statistika, maka mengapa TIDAK mewajibkan mahasiswa untuk belajar tentang metodologi sistem?

Wajib belajar tentang metode-metode statistika dan analisis kuantitatif saja TIDAK CUKUP untuk menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks dalam dunia nyata TANPA bantuan metodologi sistem!

Sebagai misal seorang sarjana peternakan yang TIDAK memahami metodologi sistem hampir dapat dipastikan akan mengalami kesulitan juga untuk memahami dan mengelola sistem-sistem terintegrasi seperti ditunjukan dalam Bagan 4 terlampir.


 

Bagan 4 adalah CLAFIS (Crop, Livestock and Forests Integrated System) yang dipergunakan untuk otomatisasi intelegensia, pemrosesan, dan pengendalian sistem terintegrasi antara pertanian, peternakan, dan kehutanan. CLAFIS bertujuan untuk meningkatkan daya saing para petani Eropa melalui efisiensi biaya produksi dan meningkatkan profitabilitas industri pertanian, peternakan dan kehutanan di negara-negara Eropa melalui berfokus pada:

  1. produsen peralatan pertanian, peternakan dan kehutanan Eropa (terutama Usaha Kecil Menengah), agar menyediakan produk perangkat lunak dan pengembangan sistem perangkat lunak dalam bentuk produk canggih serta fungsional yang berbiaya rendah dalam bidang pertanian, peternakan, dan kehutanan dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi dalam rangka menciptakan sistem pertanian cerdas (smart agriculture system).
  2. pengguna akhir dalam produksi pertanian, peternakan dan kehutanan, di mana teknologi ini akan beroperasi di belakang layar untuk membangun interkoneksi tanpa masalah dan tanpa gangguan. Fungsionalitas peralatan lapangan yang disempurnakan itu akan mampu membangun dan mengembangkan sistem pertanian cerdas.

Manfaat teknologi CLAFIS terhadap berbagai rantai pasokan pertanian, peternakan dan kehutanan meliputi:

  • Penyediaan platform untuk membantu interoperabilitas, konektivitas dan koherensi antara sistem, peralatan dan proses-proses pertanian;
  • Penyediaan alat untuk penggunaan yang efektif dan akses sumber data pertanian oleh petani dan pengguna akhir melalui teknologi canggih;
  • Penerapan format data standar untuk pemanfaatan sumber informasi dan data penelitian pertanian yang lebih baik;
  • Penyediaan platform yang menyediakan standar bagi pengembang pihak ketiga untuk produk dan layanan pertanian yang inovatif;
  • Akses ke pengetahuan pertanian melintasi negara, menjangkau daerah pinggiran di mana pun berada, melalui integrasi ekstensif alat-alat dan mesin-mesin canggih);
  • Penyediaan alat untuk jaringan profesional untuk berbagi pengalaman dan praktek terbaik, termasuk komunikasi dengan staf, pemasok, pengecer, konsultan, pelanggan, dan pihak-pihak lain yang berkepentingan;
  • Panduan real-time dan onsite beserta pelacakan otomatis proses dan aktivitas dalam sistem pertanian;
  • Memiliki keamanan, kehandalan, keamanan data cadangan, privasi pada tingkat tertinggi;
  • Biaya sistem menjadi rendah, dan diperkirakan akan turun secara signifikan seiring dengan meningkatnya volume komponen sistem produksi (perangkat keras / perangkat lunak), karena komponen tersebut digunakan kembali dan / atau diperbaiki secara terus-menerus di masa depan.

 

Kematangan Pemikiran Sistem

Thwink.org (2017) membagi pemikiran sistem ke dalam beberapa tingkat berikut.

  • Tingkat 0. Tidak Sadar — Sepenuhnya tidak mengetahui konsep pemikiran sistem.
  • Tingkat 1. Kesadaran Dangkal — Pemikir sistem pada Tingkat 1: Kesadaran Dangkal cukup sadar akan konsep sistem namun tidak memahaminya dengan baik. Masalahnya di sini adalah tipe orang ini mungkin merasa sebagai telah memahami dan berpikir sistem, tetapi sesungguhnya mereka bukan pemikir sistem yang benar. Mereka yang berada pada Tingkat 1: Kesadaran Dangkal ini, tidak mendapatkan manfaat dari analisis berpikir sistem yang sebenarnya. Mereka juga tidak bisa menilai yang mana merupakan sistem yang baik dan yang mana merupakan sistem buruk? Mereka yang berada pada tingkat 1: Kesadaran Dangkal ini sering disebut sebagai pemikir sistem semu.
  • Tingkat 2. Kesadaran Mendalam – Pemikir sistem yang berada pada Tingkat 2: Kesadaran Mendalam ini sepenuhnya menyadari konsep kunci pemikiran sistem dan memiliki pemahaman yang baik akan pentingnya dan potensi manfaat dari pemikiran sistem. Mereka dapat membaca diagram alir sebab-akibat dan model simulasi sederhana, dapat berpikir sedikit dalam hal loop umpan balik, namun mereka belum dapat menciptakan diagram dan model sistem yang baik.
  • Tingkat 3. Pemula — Seorang pemikir sistem pemula memiliki kesadaran yang dalam dan mulai melakukan penetrasi atau “membedah” kotak hitam untuk mengetahui mengapa sebuah sistem berperilaku seperti itu?. Paling sedikit mereka telah belajar bagaimana menciptakan diagram alir sebab akibat dan dapat menggunakannya untuk solusi masalah yang mudah dan sedikit masalah sistem yang kompleks. Seorang pemikir sistem pemula yang baik akan mampu membaca model simulasi sistem secara baik.
  • Tingkat 4. Ahli — Seorang ahli telah melakukan langkah-langkah raksasa lebih jauh daripada seorang pemula. Mereka telah belajar bagaimana membuat model simulasi yang benar menggunakan alat-alat dinamika sistem. Hal ini memungkinkan mereka memecahkan masalah sistem yang rumit atau kompleks.
  • Tingkat 5. Guru — Ini adalah seorang ahli berpengalaman yang mampu mengajar orang lain untuk menjadi ahli dan yang dapat membuat kontribusi penting untuk memecahkan masalah sistem yang kompleks dan sangat sulit.

Berdasarkan pengalaman penulis tingkat kemajuan seorang pemikir sistem akan meningkat secara pesat bersamaan dengan aplikasi pemikiran sistem dalam dunia nyata setelah yang bersangkutan berada pada Tingkat 2: Kesadaran Mendalam.

Lulusan perguruan tinggi di Indonesia seharusnya berada pada minimum Tingkat 2: Kesadaran Mendalam dan/atau Tingkat 3: Pemula, sedangkan para dosen di perguruan tinggi Indonesia minimum harus berada pada Tingkat 4: Ahli dan/atau Tingkat 5: Guru. Tanpa pemikiran sistem yang baik di era informasi dan ilmu pengetahuan sekarang ini, maka mereka yang tidak memiliki keterampilan pemikiran sistem akan semakin tertinggal dalam mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat.

 

Kesimpulan

Jika kita memahami dan mampu menerapkan metodologi sistem secara baik, maka kita akan memiliki kompetensi untuk mendesain, merencanakan, menerapkan, mengendalikan, dan meningkatkan kinerja terus-menerus sistem-sistem apa saja yang ada dalam dunia nyata. Hal ini secara otomatis akan meningkatkan produktivitas dan kualitas pada level optimum (atau mendekati optimum) sehingga mampu memenuhi berbagai persyaratan, kebutuhan, dan kepuasan pihak-pihak yang terlibat dan berkepentingan (stakeholders).

 

Referensi

  • CLAFIS (Crop, Livestock and Forests Integrated System), 2017. http://www.clafisproject.eu/.
  • International Council on Systems Engineering (INCOSE). 2015. Systems Engineering Handbook: A Guide for Systems Life Cycle Processes and Activities., 4th edition, John Wiley & Sons, New Jersey, xii+290 pages.
  • ISO/IEC/IEEE 15288:2015. Systems and Software Engineering—System Life Cycle Processes. ISO, Geneva, Switzerland.
  • Lawson, H. 2010. A Journey Through the Systems Landscape. Kings College
    Publications, UK.
  • Thwink.org. 2017. The Levels of Systems Thinking Maturity. http://www.thwink.org/sustain/glossary/SystemsThinking.htm (Accessed on 11 November, 2017).
  • Water Foundation, 2017. Systems Thinking. Retrieved from Systems Thinking in Schools: http://watersfoundation.org/systems‐thinking/overview/ (accessed on November 10, 2017).