Pengantar Desain Eksperimen: Faktor dan Level

Langkah-langkah merencanakan percobaan:

• Merumuskan TUJUAN PERCOBAAN:
• Menentukan FAKTOR-FAKTOR yang berpengaruh

Dalam sebuah eksperimen, kita dengan sengaja mengubah satu atau lebih variabel proses (atau faktor) untuk mengamati efek perubahan tersebut pada satu atau lebih variabel respons. Desain eksperimen (DOE) (statistik) adalah prosedur yang efisien untuk merencanakan eksperimen sehingga data yang diperoleh dapat dianalisis untuk menghasilkan kesimpulan yang valid dan objektif.

DOE dimulai dengan menentukan tujuan eksperimen dan memilih faktor-faktor proses untuk studi tersebut. Desain Eksperimental adalah penyusunan rencana eksperimental yang terperinci sebelum melakukan eksperimen. Desain eksperimental yang dipilih dengan baik memaksimalkan jumlah “informasi” yang dapat diperoleh untuk usaha eksperimental yang diberikan.

Teori statistik yang mendasari DOE umumnya dimulai dengan konsep model proses.

Seringkali eksperimen harus mempertimbangkan sejumlah faktor yang tidak dapat dikendalikan, yang mungkin bersifat diskrit, seperti mesin atau operator yang berbeda, dan/atau bersifat kontinu seperti suhu atau kelembaban lingkungan.

One Factor at a Time

Metode Eksperimen Satu Faktor pada Satu Waktu (One Factor At a Time, OFAT) adalah suatu pendekatan di mana dampak perubahan satu faktor dipelajari pada keluaran (output) ketika semua faktor lainnya tetap konstan. Sedangkan Desain Eksperimen (Design of Experiments, DOE) adalah suatu metode di mana dampak perubahan faktor-faktor dipelajari pada keluaran ketika semua faktor dapat diubah secara bersamaan.

Dalam OFAT, eksperimen dilakukan dengan mengubah satu faktor pada suatu waktu, sementara faktor-faktor lainnya tetap tidak berubah. Ini memungkinkan untuk memahami bagaimana satu faktor tertentu memengaruhi keluaran tanpa adanya interaksi atau pengaruh dari faktor-faktor lainnya. Metode ini sederhana dan mudah dilakukan, tetapi mungkin tidak memperhitungkan interaksi antar faktor yang dapat terjadi dalam situasi nyata. Di sisi lain, DOE memungkinkan untuk memeriksa efek bersamaan dari beberapa faktor pada keluaran dan dapat menghasilkan pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana faktor-faktor saling berinteraksi dalam sistem.

Faktor adalah variabel input yang ingin diuji dan dikendalikan dalam eksperimen seperti suhu, tekanan, waktu, atau konsentrasi.

Level (tingkat) adalah nilai-nilai atau pengaturan posisi dari setiap faktor yang ingin dibandingkan, seperti suhu/konsentrasi tinggi, suhu/konsentrasi rendah, atau suhu/konsentrasi sedang.

Metode “One Factor at a Time” (OFAT) berbeda dengan desain faktorial penuh (full factorial design) dalam desain eksperimen.

1. OFAT (One Factor at a Time):

• Dalam OFAT, Anda mengubah satu faktor pada satu waktu, sementara faktor-faktor lainnya tetap konstan.
• Ini adalah pendekatan yang sederhana dan mudah dilakukan untuk memahami pengaruh satu faktor terhadap output eksperimen.
• OFAT tidak mempertimbangkan interaksi antar faktor, sehingga hanya memberikan informasi tentang efek individual dari masing-masing faktor.

2. Desain Faktorial Penuh (Full Factorial Design):

• Dalam desain faktorial penuh, Anda menguji semua kombinasi mungkin dari semua faktor pada satu waktu.
• Ini memungkinkan Anda untuk memeriksa efek dari setiap faktor dan semua kemungkinan interaksi antar faktor.
• Desain faktorial penuh biasanya memberikan pemahaman yang lebih komprehensif tentang bagaimana faktor-faktor saling berinteraksi dalam eksperimen.

Intinya, OFAT fokus pada menguji satu faktor pada satu waktu sementara faktorial penuh mempertimbangkan semua faktor dan kombinasi mereka. Desain faktorial penuh lebih kuat dalam mengidentifikasi interaksi antar faktor dan memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang hubungan antara faktor-faktor tersebut, tetapi juga bisa lebih rumit dan memakan waktu dalam pelaksanaannya terutama jika ada banyak faktor yang terlibat.