Belajar Desain Eksperimen

Design of Experiments (DOE) didefinisikan sebagai penerapan statistik untuk perencanaan, pelaksanaan, analisis, dan interpretasi suatu eksperimen untuk mengevaluasi faktor-faktor yang mempengaruhi nilai parameter atau kelompok parameter.

Beberapa faktor input dapat divariasi, untuk menentukan pengaruhnya terhadap output (respons) yang diinginkan. Dengan memvariasi beberapa input pada saat yang sama, DOE dapat mengidentifikasi interaksi penting yang mungkin terlewatkan saat bereksperimen dengan “one factor at a time” (OFAT) yang dilakukan. Semua kemungkinan kombinasi dapat diselidiki (faktorial penuh) atau hanya sebagian dari kombinasi yang mungkin (faktorial fraksional).

Eksperimen yang direncanakan dan dilaksanakan secara terstruktur dapat memberikan banyak informasi tentang efek satu atau lebih faktor pada variabel respons. Banyak percobaan dilakukan dengan menjaga faktor-faktor tertentu konstan dan memvariasi tingkat variabel lain. Teknik ini disebut model OFAT, pendekatan OFAT ini tidak efisien dibandingkan dengan mengubah tingkat faktor secara bersamaan. Konsep kunci dalam membuat eksperimen yang dirancang meliputi pemblokiran, pengacakan, dan replikasi.

Pemblokiran:
Jika pengacakan suatu faktor tidak mungkin dilakukan, pemblokiran memungkinkan untuk membatasi pengacakan dengan melakukan semua uji coba dengan satu set faktor dan kemudian semua uji coba dengan pengaturan lainnya.

Pengacakan:
Urutan acak membantu menghilangkan efek variabel yang tidak diketahui atau tidak terkontrol.

Replikasi:
Pengulangan perlakuan eksperimental lengkap, termasuk seting awal.

Eksperimen yang dirancang dan dilakukan dengan baik dapat memberikan jawaban atas pertanyaan seperti:

• Apa faktor kunci dalam proses?
• Pada pengaturan bagaimana proses memberikan kinerja yang dapat diterima?
• Apa efek kunci, utama, dan interaksi dalam proses?
• Pengaturan apa yang akan menghasilkan lebih sedikit variasi dalam output?

Pengulangan pendekatan perlu dilakukan untuk mendapatkan pengaturan yang optimal. Pendekatan tersebut biasanya melibatkan langkah-langkah berurutan ini:

• Suatu desain untuk mempersempit bidang variabel yang dinilai.
• Desain “faktorial penuh” untuk mempelajari respon dari setiap kombinasi faktor dan tingkat faktor dan mencoba untuk membuat zona pada wilayah nilai di mana prosesnya mendekati optimal.
• Metodologi Respon Permukaan (RSM) dirancang untuk memodelkan respons.

KAPAN MENGGUNAKAN DOE
DOE digunakan ketika lebih dari satu faktor input diduga mempengaruhi output. DOE juga dapat mengkonfirmasi dugaan hubungan input/output dan mengembangkan persamaan prediktif yang cocok untuk melakukan analisis.