Modul Praktikum DOE Golfer 2011

Transkripsi

1 MODUL PRAKTIKUM 2 STATISTIK INDUSTRI (IES220803) Perancangan Eksperimen Menggunakan DOE Golfer I. TUJUAN 1.1. Tujuan Umum Secara umum, dari praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu memahami konsep-konsep dasar perancangan eksperimen, serta mempraktikkan kegiatan merancang sebuah eksperimen yang benar, untuk kemudian diolah secara statistik dan dianalisis lebih lanjut sebagai dasar pengambilan keputusan. Praktikum ini dilakukan untuk menunjang perkuliahan di kelas Statistik Industri (IES220803) Tujuan Khusus Secara khusus, dari praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu merancang sebuah ekperimen dengan menggunakan alat bantu DOE Golfer untuk pengambilan data yang selanjutnya akan diolah dengan menggunakan software Minitab. II. DASAR TEORI Desain Eksperimen merupakan salah satu metode statistik yang digunakan sebagai salah satu alat untuk meningkatkan dan memperbaiki performa suatu proses, biasanya dalam sistem kualitas. Desain eksperimen dapat didefinisikan sebagai suatu uji atau rentetan uji dengan mengubah-ubah variabel input (faktor) suatu proses sehingga dapat diketahui penyebab perubahan output (respon). Perubahan-perubahan terhadap variabel suatu proses atau sistem diharapkan akan memberi hasil (respons) yang optimal dan cukup memuaskan. Sebelum mengenal lebih jauh mengenai desain eksperimen, kita terlebih dahulu akan mengenal beberapa istilah dalam desain eksperimen, antara lain: Unit Eksperimen : Unit dasar di mana ukuran respons dikumpulkan Faktor : Tipe kondisi berbeda dalam eksperimen yang bisa diubah-ubah. Faktor bersifat kualitatif. Level : Cara atau mode berbeda suatu faktor. Level biasanya bersifat kuantitatif.. Perlakuan : Kombinasi level pada faktor berbeda Replikasi : Banyaknya perulangan unit eksperimen pada perlakuan tertentu Universitas Indonesia Page 1

2 Ada 3 prinsip dasar dalam desain eksperimen, antara lain: Replikasi Dalam desain eksperimen, ada perulangan perlakuan yang sama pada unit eksperimen berbeda. Dengan melakukan replikasi, kita dapat mengetahui variabilitas alami dan kesalahan pengukuran. Randomisasi Perlakuan harus diberikan secara acak pada unit-unit eksperimen. Secara umum, metode statistik mengharapkan bahwa pengamatan atau eror adalah variabel independen, random, dan berdistribusi tertentu. Kontrol lokal Kontrol lokal berarti sembarang metode yang dapat menjelaskan dan mengurangi variabilitas alami. Prinsip dilakukan dengan mengelompokkan satuan unit eksperimen yang mirip ke dalam kelompok (blok) tertentu. Pengelompokan (blocking) bertujuan meningkatkan ketepatan eksperimen. Untuk melaksanakan suatu eksperimen diperlukan langkah-langkah sistematis, antara lain: 1. Mengenali permasalahan Tahap ini merupakan tahap penting sebagai permulaan suatu eksperimen. Dengan melakukan identifikasi permasalahan, kita dapat memperoleh suatu kesimpulan yang dapat menjawab segala permasalahan. Dari permasalahan yang ada, kita membuat suatu pernyataan yang tepat mewakili permasalahan agar memperoleh penyelesaian yang tepat. 2. Memilih variabel respons Variabel respon adalah variabel yang dipengaruhi oleh level faktor atau kombinasi level faktor, oleh karena itu variable tersebut bersifat dependen. 3. Menentukan faktor dan level Peneliti harus pula menentukan cara mengendalikan faktor dan cara mengukurnya. 4. Memilih metode desain eksperimen Salah satu tahap penting dalam desain eksperimen adalah memilih metode yang akan digunakan. Metode desain eksperimen seharusnya disesuaikan dengan tujuan penelitian dan permasalahan yang ada. Beberapa metode desain eksperimen antara lain desain acak sederhana, desain blok, desain faktorial, desain latin, desain nested, desain Taguchi, dan masih banyak metode lain yang dapat dibaca pada Montgomery. 5. Melaksanakan eksperimen Dalam melaksanakan eksperimen, kita perlu mengamati proses supaya eksperimen berjalan sesuai rencana. 6. Analisis data Analisis data pada desain eksperimen dilakukan sesuai dengan metode yang telah dibuat. Salah satu tahap dalam desain eksperimen adalah melakukan analisis residual dan uji kecukupan model. Analisis data merupakan tahap Universitas Indonesia Page 2

3 penting dalam desain eksperimen dan dapat digunakan sebagai dasar membuat suatu keputusan yang tepat. 7. Membuat suatu kesimpulan Setelah melakukan analisis data, kita dapat membuat suatu keputusan berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan. III. SPESIFIKASI ALAT a. Alat Utama: DOE Golfer DOE Golfer merupakan alat bantu pengajaran/praktikum perancangan eksperimen yang terinspirasi dari buku Douglas Montgomery, dimana permainan golf dijadikan sebagai contoh eksperimen yang dilakukan. Gambar 1. DOE Golfer Beberapa faktor (variabel independen) yang dapat dipertimbangkan dalam memainkan DOE Golfer antara lain adalah sebagai berikut: 1. Panjang pemukul (length of club), memiliki 4 level yang dapat dipertimbangkan dalam eksperimen. 2. Sudut simpangan ayunan pemukul (angle of swing), memiliki 10 level (0,10,20,...,90) 3. Beban pemukul (weight of club), memiliki 4 level (tanpa pemberat, 1 pemberat, 2 pemberat dan 3 pemberat) 4. Jenis bola (type of ball), memiliki 3 level. Untuk keterangan yang lebih jelas mengenai faktor dan level yang dimiliki oleh DOE Golfer, dapat dilihat pada gambar 2 di bawah ini. Universitas Indonesia Page 3

4 Gambar 2. Faktor dan level yang dimiliki DOE Golfer b. Alat Penunjang Dalam praktikum perancangan eksperimen menggunakan DOE Golfer ini, beberapa alat penunjang yang perlu disiapkan antara lain: Alat ukur jarak (meteran) Alas karpet Laptop yang telah terinstal sofware Minitab untuk memasukkan dan mengolah data. (disiapkan oleh masing-masing kelompok) IV. PROSEDUR PRAKTIKUM a. Prosedur Umum Praktikum ini bersifat kelompok. Masing-masing kelompok terdiri dari 5-6 anggota. Setiap kelompok dibekali satu buah alat DOE Golfer untuk pengambilan data. Data yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam software Minitab untuk diolah. Selanjutnya, hasil pengolahan data dianalisis, dan dibuatkan dalam bentuk laporan praktikum (maksimal 5 halaman penulisan). b. Prosedur Khusus Desain eksperimen yang digunakan dalam praktikum ini adalah 2-level full factorial design, dengan menggunakan keempat faktor yang tersedia (panjang pemukul, sudut ayun pemukul, beban pemukul, dan jenis bola) serta menjadikan jarak tempuh bola sebagai variabel respon (dependen). Adapun pemilihan level yang akan digunakan untuk masing-masing faktor, diserahkan kepada masingmasing kelompok. Eksperimen dilakukan untuk 2 replikasi. Sehingga total Universitas Indonesia Page 4

5 perlakuan (treatment) yang harus dijalani berjumlah 32 perlakuan. (TanyaKenapa?). Ingat pula 3 prinsip dasar dalam desain eksperimen! Berikut ini adalah langkah pengerjaan praktikum secara lebih rinci: Gambar 3. Flowchart pengerjaan praktikum Universitas Indonesia Page 5