Materi #1 PENGENALAN DESAIN EKSPERIMEN TIN309 DESAIN EKSPERIMEN Pengertian Eksperimen 2 Suatu atau serangkaian pengujian terhadap suatu proses atau produk atau sistem tertentu. Desain eksperimen diperlukan dalam: Pengembangan produk baru, Pengembangan/peningkatan proses. 6623 - Taufiqur Rachman 1
Sasaran 3 Untuk mengidentifikasi pengaruh perubahan pada variabel-variabel input dalam suatu proses atau sistem terhadap output yang dihasilkan Untuk mengembangkan proses yang robust yaitu proses yang sangat minimum dipengaruhi oleh variabilitas dari sumbersumber eksternal. Proses/Sistem 4 FAKTOR YANG DAPAT DIKONTROL X 1 X 2 X 3 X n INPUT PROSES OUPUT (Y) Z 1 Z 2 Z 3 Z M FAKTOR YANG TIDAK DAPAT DIKONTROL 6623 - Taufiqur Rachman 2
Tujuan Eksperimen 5 Untuk menentukan variabel-variabel mana yang paling besar pengaruhnya terhadap output Y. Untuk menentukan X i sehingga Y hampir selalu berada pada nilai mendekati yang diinginkan. Untuk menentukan X i sehingga variabilitasy kecil. Untuk menentukan X i sehingga efek dari variabel yang tidak dapat dikontrol (Z i ) dapat diminimumkan. Untuk menentukan berapa besar pengaruh setiap faktor X i terhadap output Y. Contoh 6 Faktor-faktor yang mempengaruhi skor permainan golf : 1. Jenis stick (ukuran besar atau regular) 2. Jenis bola (balata atau 3piece) 3. Jenis sepatu (metal atau soft) 4. Minum (air mineral atau isotonik) 5. Waktu bermain (pagi hari atau sore hari) 6. Cuaca (panas atau sejuk) 7. Angin (berangin atau tenang) 6623 - Taufiqur Rachman 3
Contoh (Lanjutan) 7 Ada 7 faktor yang mempengaruhi skor permainan golf. Berdasarkan pengalaman, faktor 5-7 tidak memberikan pengaruh yang signifikan (dapat diabaikan). Faktor 1-4 dapat dilakukan uji eksperimen untuk melihat pengaruhnya terhadap skor permainan golf. Strategi Eksperimen 8 1. Pendekatan Best Guest 2. Pendekatan 1 Faktor 3. Pendekatan Faktorial 1) 2 Faktorial, 2) 3 Faktorial, 3) Block Factorial, 4) Faktorial Campuran, 5) Fractional Factorial, dll. 6623 - Taufiqur Rachman 4
Skor 1. Pendekatan Best Guest 9 Dilakukan dengan memilih kombinasi dari faktorfaktor secara acak dan melihat pengaruh/hasilnya. Misal: kombinasi stik besar, bola balata, sepatu metal dan minum air mineral dipilih skor = 88. Kemudian, si penguji melakukan uji kombinasi yang lain secara acak. Praktis, dapat dilakukan bila ada pengalaman, tetapi tidak menjamin kombinasi yang dihasilkan adalah yang paling optimal. 2. Pendekatan 1 Faktor 10 Menguji pengaruh hanya 1 faktor terhadap output pada satu waktu dengan memvariasikan nilai-nilai dari faktor tersebut, sedangkan faktor-faktor lain nilainya konstan. B R BL 3P M I S M Jenis stik Jenis bola Sepatu Minuman 6623 - Taufiqur Rachman 5
2. Pendekatan 1 Faktor (Lanjutan) 11 Kesimpulan dari gambar: Pilih kombinasi stik besar, sepatu metal dan minuman isotonik, sedangkan jenis bola tidak berpengaruh. Kelemahan metode ini: Tidak mempertimbangkan seluruh kemungkinan kombinasi dari setiap faktor, Tidak dapat menggambarkan interaksi yang terjadi antara seluruh faktor. Kurang efisien. 3. Pendekatan Faktorial 12 Pendekatan yang paling baik apabila ada beberapa faktor yang dipertimbangkan dalam eksperimen. Pada pendekatan ini, semua faktor akan divariasikan secara bersama-sama dalam satu waktu percobaan. 6623 - Taufiqur Rachman 6
3.1) Pendekatan 2 Faktorial 13 Misal pada kasus bola golf, hanya 2 faktor yaitu jenis stik dan jenis bola yang dianggap paling mempengaruhi. Faktor: Jenis stik, Jenis bola. Level: 2 level untuk masing-masing faktor. Jenis stik: Besar dan Regular. Jenis bola: Balata dan 3Piece. 3.1) Pendekatan 2 Faktorial (Lanjutan) 14 2 2 Faktorial (2 Faktor, 2 level). Ada 4 kombinasi percobaan. Kombinasi 1: Stik besar, Bola balata. Kombinasi 2: Stik besar, Bola 3Piece. Kombinasi 3: Stik regular, Bola balata. Kombinasi 4: Stik regular, Bola 3Piece. 2 n Faktorial (n Faktor, 2 level). Replikasi: pengulangan percobaan untuk masingmasing kombinasi (misal 2 kali replikasi untuk setiap kombinasi). 6623 - Taufiqur Rachman 7
3.3) Block Factorial 15 Tujuannya adalah Memblok atau manahan faktor-faktor yang memiliki pengaruh kepada output percobaan tetapi tidak menjadi faktor yang akan diujikan dalam eksperimen. 3.5) Fractional Factorial 16 Suatu desain faktorial dimana hanya dilakukan sebagian dari semua kombinasi percobaan. Biasanya digunakan untuk eksperimen yang besar yang melibatkan 4 faktor. 6623 - Taufiqur Rachman 8
Prinsip Dasar Desain Eksperimen 17 Randomisasi: penggunaan prinsip statistik, urutan percobaan random. Replikasi: perulangan pada setiap percobaan untuk menjamin ketelitian. Blocking: suatu teknik untuk meningkatkan ketelitian dari percobaan dengan mengurangi atau menghilangkan varabilitas dari faktor-faktor lain yang memberikan pengaruh tetapi tidak menjadi interest/tidak diujikan. Faktor Yang Perlu Diperhatikan 18 Pemilihan faktor, level dan rentang (range). Pemilihan dari variabel respon (output). Pemilihan metode desain eksperimen. Cara melakukan percobaan (berapa kali replikasi, dll). Analisa statistik dari data. 6623 - Taufiqur Rachman 9
6623 - Taufiqur Rachman 19 6623 - Taufiqur Rachman 10