Moh, Hartono'
ABSTRACT Industrialmanufactuedevelopingis dramatically progressing now followedby dinamic environmentalchanges.To give this customervoices,industrialmanufacturehave to always increase the quality.In the otherhandtherehavebeenchanges of qualityparadigma, that's about problemsolvingand inspection,becomequalityengineering in processand productwith Robust designapproaching. This conceptidea is getting quality processand optimumproduct with noticingnoisefactors,sothatthe lossof customers canbe minimized.The Rotrustdesignis based by the needsofdesignin processandproducthavea strenghtto anuncontrolled noisefactors. Keywords: RobustDesign,Signal to Noise Ratio,Noisefacton PENDAIIULUAN
Eropadan negaraindustribaru sepertiKorea dan Taiwan. Dengan semakin terkenalnya
Perkembangan industri yang sangal pesat dan dinamis dewasaini khususnya industri manufakur
telah
menghadapi kompetisiyang ketat. Untuk menghadapi
kompetisi
tersebut,
perusahaanharus selalu meningkatkan kualitasprosesdan produk sesuaidengan tuntutankonsumen.Banyakmetodetelah diterapkan untuk meningkatkan kualitas proses dan
produk,
antara lain
menggunakanmetode rekayasa kualitas dengan desain kokoh (quality by robust design)
dalam proses dan
produk
(Bellavendram, 1995).
design diperkenalkanpada ahli rekayasa kualitasdi Amerika Serikatoleh Genichi Taguchipada awal tahun 1980-an.Pada perkembangan trerikutnya, metode ini diterapkan pada
pergeseranparadigma kualitas yaitu dari inspeksikerusakandan pernecahan masalah menujurekayasa kualitasdengandesaindalam prosesdanproduk(Tsai,1996). Luasnya penerapanmetode robu,rl designini, dilandasioleh kekuatalkonsepnya dalam hal pereduksianjumlah kombinasi suatudesaineksperimen sehinggadesainyang dihasilkan
mampu
mengakomodasi
eksperimen denganbanyakfaktor. Selainitu performansihasil eksperimendiukur dengan suatu besaranuniversalyang dapat dipakai untukmembandingkan duaataulebihvariabel
RekayasakualitasdenganroDzsl
banyak
metode /obust design ini, telah terjadi
industri
yang memiliki dimensi berbeda.Dua hal inilah yang menjadiinti dan kekuatankonsep Taguchi(Kackar,1985). Tetapi masih terdapat perdebatan baik kalanganilmuwanmaupunpraktisipada beberapapendekatan dalamdesainparameter
manulaktur di Jepang, Amerika Serikat, , Dovn larusar Teknik Me ni x:' PotJekFakahatTekfuk uniwnitat Brawiqa Mahtrg
96
Vol.2NO.12m1 Hal95- 107 ootimumm
Taguchi
terutama
pada
2
hal
(Khattree,1996) yaitu : l.
menggambarkan performansinya sehubungan denganpersyaratanatau harapankonsumen.
Penggunaan outer qnqys padanoise
Kualitas didefinisikan sebagai keseluruhan
.fAcbrs unt\k setiapekspedmenyang
gabungankarakteristikproduk, mulai dari
adadi dalaminner atay (yaitu untuk
pemasaran, rekayasE pembuatan dan
setiap usaha kombinasi perlakr:an
pemeliharaan yang membuatproduklersebut
dalamfaktor kontrol),
memenuhi harapan konsumen. Dengan
2. Alasan Taguchi pada penggunaan Signal to Noise Ratios(SNR).
demikian kualitas yang muncul dari suatu produk
merupakan
kompromi
dari
Dalam suatu diskusi panel yang
sekelompokkarakteristik yang diinginkan
diadakandi Amerika (Nair,l992) yang
konsumenyang berhasilditerjemahkanoleh
melibatkanbeberapatokoh peneliti dan
produsen.
praktisi, mendiskusikanmasalahtersebut
PadabulanApril tahun1979,sebuah
denganmembagike dalambeberapa topik
artikel pada sebuah majalah manajemen
antara lain. penlingnyareduksi variasi,
kualitasdi Jepangmendiskusikan preferensi
penggunaannotse .factors. pentingnya interaksi,pemilihankarakleristikkualitas,
konsumenAmerika terhadaplelevisi Sony.
danSNR.
buatanJepangmempunyaikualitaslebih baik
Menurut konsumenAmerika, televisi Sony dari pada televisi Sony buatan Amerika. Padahalfasilitaspabrikyangdigunakanuntuk
TINJAUAN PUSTAKA
memproduksidi kedua negaratersebut sama. Dari penelitian selanjutnyadiketahui ada karakteristik kualitas yang menjadi dasar
KONSEPROBUSTDESIGN
untuk melakukan screening yaitu voltase
KonsepdasarQuality by Design Tujuan dari desain rekayasa (engineering desrgr) adalah membuat gambar produk, spesifikasiproduk dan kesesuaianinformasi yang dibutuhkan untuk membual produk yang sesuai dengan keinginan konsumen. Metode kualitasdengandesainadalahsalahsatu dari
metodologi
desain
rekayasa
Pengertian Kualitas M€nurut Persepsi Konsumen karakteristik
97
produk tertentu
untukvoltaserangkaiantaharanadalahI l5 t 20 volt. Di Amerikaspesifikasiini digunakan untuk melakukanscreeningsemuaproduk. DengandemikiansemuatelevisiSonybuatan Amerika yang dikirim kepada konsumen dijamin
memenuhi spesifikasi diatas.
Sedangkanhal diatas tidak dilakukanpada televisiSonybuatanJepang.Tetapimengapa
(Bellavendram, 1995).
Suatu
rangkaiantahanan.Spesifikasiyang diijinkan
mempunyai yang
preferensi konsumen menyatakan bahwa televisi Sony buatan jepang lebih baik ? Sebenarnyak-ualitasyang seperti apa yang sesuaidenganpreferensi konsumen?
M. Haiono.,Qtafty by Designdenganlktde Taguchi,Konsep& Pe*embangan
Studi
selanjutnya mengenai
wama, yang diakibatkan oleh rangkaian
prosesprcduksi di Amerika dan Jepang
tahanan, televisi Sony buatan Jepang
telah menjawabpertanyaandiatas. Jika
mempunyai distribusi yang lebih baik.
diperhatikan distribusi dari ketahanan 0.50 LSL c
3
o.3o
.g
o2o
c
USL
IE
(u d.
0.10
D -2 '-1
0.00
,0.
1'
2
FI,1].{CTIONALCHARACTERISTIC SonYAmerika
@
C
SonY JaPan
Gambar 1. Distribusi ketahanan warna (Sumber : B€lavendran, 1995)
Dari gambar.I diatasdapatdijelaskanhal-
Studi ini menunjukkandenganjelas
hal sebagaiberikut:
bahwatelevisi Sony yang dibuat di Jepang
a
DaerahA (wamahijau)menunjukkan
mempunyaiperformansiyang lebih unggul.
proporsiyang padaumumnyaterjadi
Hal lain yang diperolehdari studi ini adalah
padabuatanAmerikadanJepang.
screening l00o/oyang dilakukan oleh pabrik
.
DaerahB (wama biru) menunjukkan televisi yang dibuat di Amerika mempunyaiperformansilebih jelek daritelevisiyangdibuatdi Jepang.
.
Daerah
C
(warna
kuning)
menunjukkantelevisi yang dibuat di
a
Amerika, bukanlahusahayang tepat untuk meningkatkan
perfiormansi
kualitas.
Dibandingkan denganusaha yang dilahrkan Jepang yaitu merekayasaproses untuk memfokuskan hasil produksiyang memenuhi tafget DefinisiKualitasMenurutTaguchi
Jepangmempunyaiperformansilebih
Mengacupada kasustelevisi Sony
baik dari televisi yang dibuat di
diatas,menurutmetodekonvensional, kualitas
Amerika.
yang memenuhispesifikasidianggaplebih
Daerah D
menunjukkan usaha
sempumaoleh pabrik di Amedka. Padahal
inspeksi 100% yang dilakukan di
analisis menunjukkan bahwa
Amerika.
merekayasa prosesuntuk memfokuskan pada
dengan
target akan dihasilkankualitasproduk yang
8
Optimumm Vol.2NO.12001Hal95-107
lebih sempurna. Melihat fenomenadiatas,
menurut Taguchi ini merupakaninovasi baru
Taguchimelihatdefinisikualitasdari sisi
dalambidangkualitas.
yang berbeda yaitu dengan melihat
ProsesDesain
hubunganantarak-ualitasdenganbiaya dan kerugian (/oss) dalam satuar moneter.
manufaktur adalah menemukan cara untuk
Definisi ini tidak hanya memperhatikan
meminimasi penyimpangan karakteristik
segi manufakur tetapi juga sisi konsumen
kualitas dari target. Hal yang harusdilakukan
dan masyarakat.Secara lebih lengkap
adalahmengidentifikasisemuafaktor yang
definisi Taguchi adalah The quality of a
mempengaruhi karakteristik kualitas serta
product is the minimum loss impqrled by
mencari level faktor yang sesuai sehingga
the product society from the time the
variansi dapat diminimasi. Dalam bahasa
product is shipped.Dengandefinisi ini,
teknis,
tujuan dari industri manufaktur adalah
menentukanmaterial yang terbaik, tekanan
membuat produk yang sesuai harapan
yang terbaik, temperatur yang terbaik,
konsumenselamaproduksi itu digunakan
formulasi kimia yang cocok" waktu siklus,
oleh konsumen.Filosofi Taguchi dalam
dimana secarabersama-sama dalam proses
perbaikan kualitas secara terperinci
produksi menghasilkankarakteristik kualitas
pada reduksivariasi.Desain menekankan
sepertidimensidan daya tahanyang sesuai
parameter
rarget.
dimaksudkan
sebagai
eksperimen dilalrukan
untuk
pendekatarbiaya efektif (cost-effective)
Perbandingan Pendekatan Eksperimen
pada reduksi variasi
Klasik dan Taguchi
dalam proses dan
produk(Nair,1992)
Metode desain eksperimenklasik
Untuk mengatasikerugian (/oss)
dikembangkanoleh R.A. Fisher di Inggris,
karenakualirasyangtidakbaik dari suaru
metode ini berdasarkanpada pendekatan
produk.Ada dua kemungkinan kerugian
statistika yang didasarkan pada lqtin square
yang terjadi setelahproduk sampaikepada
dan pada awalnya dikembangkan untuk
konsumen yaitu :
industri pertanian.Metode ini menjaditidak
I
Jikaproduklersebut garansi mendapat
praktis untuk
maka kerugian tersebut ditanggung
manufakturkarenaadanyaasumsitertentudan
perusahaan.
penekananpada prosedur-prosedurtertentu.
r
Jika produktersebutridakbergaransi konsumenharus mengeluarkanbiaya untukmemperbaiki
llkuran yang diusulkan Taguchi untuk menghitung
kerugian
(oss)
secara
kuantitatif adalah guality loss function. Dengan demikian pendekatankualitas
9$
Tujuan eksperimendalam industri
diterapkan pada industri
Taguchi mengembangkan metode desain eksperimendenganmemanfaatkansifat desain kokoh (robustdesign). Ide dasardalam desainTaguchiini adalah untuk
mengidentihkasi, melalui
penyelidikan interaksi antara pa.rameter kontrol dan noise variable, setting yang tepat
M. Hanono.,Qualityby Des@n denganlktode Taguehi,Konsep& Ped<enbangan
pada
parameter
kontrol
dengan
performansi sistem yang kokoh (roDrsl) yang
terhadap variasi dikendalikan
tidak
(unctrollable
dapat
yariqtiotr)
mereduksisecaraekonomisvariasi produk dalam lingkungankonsumendan bagaimana menjamin
bahwa
keputusan
menerapkan kondisi
optimum
untuk dalam
dalam z. Dengan kata lain, Taguchi
eksperimenakan berhasil dalam manufaktur
melakukan desain yang kokoh dalam
danmasyarakat.
prosesdan produk sedemikiansehingga
Variasi Yang Disebabkan Oleh Fddor
dapat mencegahmasuknyafaktor yang
Tidak Terkontrol
tidak terkontrol dalamprosesproduksidan
Variasi adalahperbedaanyangterjadi
mencegahmasuknyadampak faktor yang
dari suatu karakteristik kualitas antara satu
tidak terkontroltersebutpada konsumen.
produk denganproduk yang lain. Jika variasi
Dari ide dasar ini, maka pendekatan
yang terjadi sangat kecil, produk tersebut
Taguchi tersebut dinamakan desain
dianggapidentik. Faktor yang menyebabkan
parameter.Istilah desainini dimaksudkan
variasi tersebut adalah fattor yang tidak
sebagai desain dari sistem pada desain
terkonirol (noke faclors) misalnyatemperatur
eksperimen statistik. Karena tujuannya
ruangan, kelembaban udara dan kualitas
adalah robust terhadap variasi dalam
material. Faktor tidak terkontrol dapat dibagi
variabel rolse. maka pendekatan ini
menjadi
(desain parameter) disebut juga dengan
(Bellavendram, I 995)
robustdesign.
/.
Faktortidak terkontrol ekstemal
2.
Faktortidak terkontrol internal
3.
Faldortidak terkontrol antarunit produk
Taguchi memberikan contoh proses pembuatanpermen. Kelembutan
tiga
bagian
yaitu
:
permen dipengaruhi oleh temperatur lingkungan (noise factots). temperatur yang tinggl menyebabkanpermen terlalu
On-Line Quality Control
lembutdanbagianluar meleleh,dan pada
pengendalian kualitasyangreaktifpadaproses
kondisi temperatur rendah menyebabkan
produksi yang sedang berjalan. Ada tiga
bagian luar keras. Untuk itu
bentuk OnJine
dirancang
proses
perlu
pembuatan yang
On-line qualily control rnerupakat
qualiry
conlrol
(Bellavendram,1995)
memperhatikan kelembaban proses,
L
sehinggapermenyang dihasilkansesuai
2. Prediksidankoreksi
dengan keinginan konsumen dan robust
3. Pengukuran danaksi
terhadap
perubahan
temperatur
lingLungan. Robast
Prosesdiagnosisdanpenyesuaran
Off-Line quality Control 0ff-line
Desain
ini
telah
yaitu.
qualily
control
adalah
pengendaliankualitas yang bersifat preventif.
menambahkan dimensibaru pada desain
Off-line Enliry
klasikantaralain bagaimana eksperimen
sebagaidesain prosesdan produk sebelum
control dapal dikatakan
100
ODtimumm Vol,2NO.l2m1 Hal95- 107
sampaipada produksi di shop.floor WIine quality conrrol dilal:ukan pada saat
(robustness)adalah usaha untuk mereduksi
awal dari daur hidup produk (lfe cycle
kerugian dengan memperhatikan hubungan
prodact), yaitu perbaikanpada awal untuk
fungsional antarafaktor terkontrol dan faktor
menghasilkan produk dengan kualitas
tidak
tinggi. Produk dengankualitasyang baik
kualitastidak sensitif terhadapfaktor tidak
berarti variasi fungsi produk yang kecil
terkontrol.Untuk mereduksikerugian ini
untuk segalakondisi dari faktor tidak
dapatdilakukansecaratidak langsungdengan
terkontrol.
mereduksi variansi. Ada empat cara yang
Taguchi membagi tiga bagian
kerugian(/oss). Prinsip dasardari kekokohan
sehingga karaLderistik
digunakanuntuk mereduksivariansi yairu
utarnadalamOf-line qmlity control ylitu
mengeluarkanproduk yang cacat,mencaridan
: (Ross,1989)
menghilangkanpenyebab ketidakcocokan,
I. System design, Merupakan tahap
memperkecil toleransi dan menerapkan
pertamadalam desain dan merupakan
metoderobustdesign.
tahap konseptual pada pembuatan
Klasifikasi karakteristik Kualitas
produkbaruatauinovasiproses.
Karakteristikkualitasadalahsesuatu
2. Parametet dsJ.gz, Parameterdesign
yang menjadi obyek dan perhatiandari suatu
bertujuanuntuk mereduksiongkos dan
produk atauproses.Karakteristikkualitasini
meningkatkankualitas denganmetode
juga disebut karakteristikfungsi atau variabel
desaineksperimen.
Tespon.Misajnyaantaralain : daya mesin.
3. Tolerurce design, Tolerance design
kekuatan hasil pengelasaq dimensi, dan
adalah proses melakukan kontrol
penyusutan. Karakteristik k-ualitas dapat
terhadap
diklasifikasikan menurut nilai target yaitu :
fakor-faktor
yang
mempunyai pengaruh pad target
(Bellavendram,1995)
dengan cara meningkatkar kualitas
I.
komponen tetapi tarpa menaikkan
2. Smalleris beller
ongkos..
3. larger is better
Prinsip r.rrustr'ress dalam Desain Faktortidak terkontrol tidak dapat
L
Nominql is lhe best
Signed-targel
5. Classifiedatribute
dihilangkan karena fallor-faktor tersebut
Klasifikasifaktor
sudahadadalamsistem.Selamaprodusen
Faktoryang dapatmempengaruhikarakteristik
tidak dapat menanganifaktor yang tidak
kualitas(variabelrespon)dari suatu produk
terkontrol denganbaik, maka karakteristik
ditunjukkan oleh gambar 2.2
kualitasseringkalitidak dapatmencapai
(Bellavendram,l995)
target. Dengan demikian spesifikasi produk yang diharapkan tidak akan tercapaiatau dengankata lain akan terjadi
101
terkontrol,
berikut :
M. Haftono,Quafityby DesigndenganMetadeTaguchi,Kffisep& Perkenbangan
I
Faktor signal (m)
t(x,m,rrz) Faktor te*ont
ol (z)
taktor slala (r)
Gambar2. Faktoryangmempengaruhi karakreristikkualitas Dari gambar diatas dapat dijelaskan
EksperimenDenganmetodeTaguchi
sebagai berikut: l.
Desain eksperimendengan metode
faktor terkontrol adalah parameter-
Taguchitermasukdalan kelompokfractional
parameter yang nilainya dapat
facloial
er?erimmt.
dikontrololeh ahli rekayasadesain.. 2.
3.
4.
mrcry
TagLtchi menyusun untuk
tata
letak
Contoh: tipe material,alirangas.
eksperimennya.Keuntungan dwi 1tthogonal
Faktortidak terkontrol (noisefactors)
array
adalah parameter yang menjadi
mengevaluasi beberapafaktor denganjumlah
penyebab
test
terjadinya
variansi
(OA)
yang
adalah kemampuan untuk
minimum.
Taguchi
hanya
(deviation) karakteristikkualitas dari
menyediakandua macam orthogonal aray
rarger..
dasar,yaitu orthogonql array denganfaktor-
Faktor signal adalah parameter-
faktomya mempunyai dua level, dan
parameteryangberupasignal.
orthogonal arralt dengan faktor-faktomya
Faktor skala (qdjustment fqctors) adalah faktor yang berupa skala.
mempunyai3 level. Jika orthogonalarray
Misalnyarasiogearpadasetirmobil.
dilakukan modifrkasi. Contoh orthogrnal
Dalam hal karakteristikkualitas
mray adalahfs(27) yarg mempunyai arti 8
yang
bersifar dinamis
(dynamic
yang siap pakai tidak tersedia maka perlu
menyatakan barisyaitu banyaknyaobservasi,
characteristic),seperti : kecepatanmobil
2 menyatakanlevel dan 7 menyatakankolom
(speed and direction), Taguchi (1990)
yaitu banyaknyafaktor daninteraksifattor.
mengklasifikanfalctorterdiri atas 4 fakor
OrthogonalArray Taguchilebih baik
yartu:
darrfraclional .faAorial experiment, d,engan
a. Signalfactor
alasansebagaiberikut:
b. Error factors
o
Efisiensi
dari
tractional
c. Signalfactor
fqctorial experiment semakin berkurang jika
d. Error factors
semakinbanyakfaktor yangterlibal.
i02
Optimumm Vol.2N0.12001Hal95-107
a
Orthogonal
Anay
Taguchi
memberikanhasil yang serupadan
SN = (Raaa/afa.)'zp2 Variance o' Taguchi
konsisten walaupun eksperimen tr
performance
Tabel
pemilihanrancangan yang robust(kriteriauji
Orthogonal
Aool
untuk
dapat
menentukan
measure"
untuk
kriteria
hipotesa). Bandingkan dengan analisis
kontribusi dari setiap faktor yang
variansi yang menggunakanratio F untuk
berpengaruh terhadapkualitas.
kdteriauji hipotesa.
Orthogonql Array
Secaraumum, karakteristikresponsedapat
Tagucht lebth
mudah dipahami walaupun terdapat
dikelompokkan ke dalam:
banyakfakor yangterlibat.
Nominal is the best:
Hasil
yang
Orthogonal lrray
diperoleh dari
kemudian dianalisis
Untuk karakteristik kualitas dimana yr, (I:1,2,3,...,n), maka
untuk mencapaitujuan berikut:
E[yr] : p dan V[y1]: o,2.Nilai estimasi
tr
Mengestimasikontribusi dari faktor
dari 11 diperolehdari prosedurberikut.
yang berpengaruhterhadapkualitas.
Misalkanjumlahkuadrat:Sr =
tr
Memperoleh kondisi proses atau produkyangterbaik (optimum).
tr
Memperkirakanrespondari parameter desainprodukpadakondisioptlmum.
Signalto NoiseRatio Dalam suatu eksperimenperlu dila.Lr.rkaneliminasi faktor-fafttor dan interaksinya yang kurang signifikan. Taguchi mengusulkanpooling ap untuk mengakumulasikan beberapavariansi ke dalam error. Sigal to noise ratio (S/N latio) digsnakaf' untuk memilih faktorfaktor yang memiliki kontribusi pada penguranganvariansisuaturespon. Rasio"Signalto noise(S,) adalah
-
lr ty,
ir,,
S.
S.- 51- S. -j,r tdan fr:,
(2.2) D e n g a ny = f .
1, .v,
. S e h i n g gdai p e r o l e. h
EtS"l: (n-l)d, darEtS.l = E lsr S.] = n (pt +02)-(n
l) )o2: np?+ s2,
Sedangkan square of mean p2
dan
varianceo2 didefinisikan dengan -f s, ,l L,-1J
dan fc 'o' " I = rl El:=Ln n(n-1))
. . ( 2l )
Estimatoryang unbiasedpadasquareof mean p2 dan variane o2 dapat diperoleh
kontribusi original dari Taguchi pada
darikeduapersamaan.
rarcanganeksperimenyang penting tetapi
Sehingga estimasi ratio SN adalah
juga
sekaligus kontroversial, karena
sampaisaatini masihmenjadiperdebatan. Taguchimendefinisikan SN denganrasio sebagaiberikut :
1its.
"new
menciptakan
dilakukanoleh orangyangberbeda. digunakan
A
t) 1r
h' =Q-,s ",[! !D/! S. /(r 1)
(2 4)
qnw byDedgndqganttetde Twchi, Konsep &Perkenbngn M.Hatlono.,
dengan mencari nilai logaritmany4 diperolehnilai decibeldari Signalto noiseratiosebagai: (s"-S"(n -1))/n .....(25) sy_-,o,on s,(,-D The Smallerthe better characteristic
)t<''rt'=
-,{?)'., #*,u-'(?).,1";',1' Jadi nilai estimasinyasebesar:
E [ - i i , r , , , -l - r 1 , . , o ' 1 { J l r p'\
Untukkaralleristikkualitasdimanay1, Pemilihan
( I : 1 , 2 , 3 , . . . , nm) a, k a Signal to noise ratio didefinisikan
p' )
Setting
Faktor-Faktor
Terkontrol Yang Berpengaruh Menurut Lunani (1997) dan Bagchi(1993),
dengan
ada dua tahap yang dilakukan untuk
n =1 i u . , . . . . . . . ( 2 . 6 )
menentukan optimallevelyaitu :
7"
L Faktor terkontol
nilaidecibetnyaadalah
rcduksi vmiqbility ditentukan dar setting
S \ = 1 0l o g 1 i v , . . . . . . . ( 2 7 )
faktor yangsesuaidipilih, dengankata lain
I
-- L)J
rt E1
yang penting pada
Karena
memaksimalkan nilai rasiosignal to noise
Etyll=p danVtyll =d.
ratio tanpamemperhatikannilai rata-rat4
Nilai estimasinya menjadi:
sebab rasio signal to rmise berkaitan
l,, EjIv'=r'+o' r:i
denganfaktor yang tidak terkontlol fnois"
/, R\
Jadors).
The larger the better characteristic
2. Fakor terkontrol yang memberi pengaruh
Untuk kamkleristikkualitasdimanay1,
pentingpadasensitivitaspengukuran rata-
(I:1,2,3,...,n),maka
rata diidentifikasi dan ievel yang sesuai
Signal to noise ratio didefinisikan
kemudiandipilih.
dengan ', tFt
PERKEMBANGAN ROB UST DESIGN /t o\
r,)'
Perkembangan dari
penelitian
mengenai rcbust design dapat dilihat pada Nilai decibelnyaadalah SN;--l0log r\1.,,...,
;!"'""
Gambar 4. Penelitian mengenai Response ..
(l 0)
SurfaceMethodolog't yang berkaitan dengan robust design merupakanperkembanganyang
Misalkan
pertamakali muncul.KemudianNelder dan Irl/"
n;
r r -'
Irr
r*rr
'
I.!.
(l+(J,,-t)/t)' :) nv';:
Dengan menggunakan ekspansi Taylor menghasilkan
Lee (1991) mengajukanmodel generalized Iinear u{fiuk memperbaiki kekurangan pada metode Taguchi. Beberapatahun kemudian, Lunani et al. (1997) mengajukan metode grafik
yang juga
dikembangkan untuk
memperbaiki kekurangan pada
metode
Taguchi.
104
Vol.2NO.12001Hal95- 107 Optimumm
ResponseSurface Mdhotlologlt
prosedur atau flow chart dalam Response
Beberapapenelitianmenunjukkan
SurJaceMethodologt yartu :
bahwa Response Suqface Methodology dapatdigunakanuntuk melakukananalisis yang tidak dapatdilakukandenganmetode Taguchi. Penelitiantersebutantara lain adalahpenelitianLucas(1989),Viningdan Myers (1990), Myers et al. (1992), dzrr Lucas (1994). Analisis Respon Surface melibatkan inner arrq) dan outer qrrqy dimana efek dari outer array juga disertakan dalam analisis. Penelitian mengenaiResponseSurjace Methodologt kemudian dikembangkan lagi
dalam
penelitianberikutnya,antaralain beberapa olehAmeset al. (1997),Joshier al. (1998), danCastilloet al. (1999). Penelitian Ames et al. (1997)
Gambar 3 Flowchart ResponseSurface Methodologr
merupakanpengembangandari Response Su{ace
Melhodology
dengan
permasalahan dimanaterdapatresponlebih dari satu. PenelitianJoshi et al. (1998) merupakanpengembangandati Response Su4face
Methodologt
dengan
menggunakanGradient Dellection urltuk meningkatkar performansi dari Rerynse SurtaceMethodologt.PenelitianCastillo et al. (1999) merupakanpengembangan penelitian mengenai Dual
Response
Dari terlihat
algoritma heudstik yang efektif dalam memperoleh solusi
optimal
(atau
mendekatioptimal) untuk permasalahan dimanaterdapatduarespon. Dalam suatu diskusi ilmiah Lin dalamMyers (1999) menyatakan tentang
105
bahwa
Melhodolog),
Response
diatas, Surface
masih sangat mungkin untuk
dikembangkanuntuk dapat memperoleh hasil yang optimal menuju RoDlsl Desigzr. Babkan perkembangan menunjukkan
yang bahwa
paling metode
terakhir Computer
Generaled Design dzpat digunakan dalam Response Surface Methodolog)/ ini. (Myers, 1999). Generalized Linear Model
Surface. Ngoitma yang diajukan pada penelitianCastilloet d. (1999)merupakan
garnbaran flowchart
Penelitian Nelder
et
al.
(1991)
membahas Ieri,ang Genetalized Linear Model (GLM) khususnyamodel GabunganMean dan Dispersi yang merupakan pengembangan model linier klasik yang dibagi dalam 2 cara. Pertama, memungkinkan error muncul dari kelompok distribusi selain distribusi normal yaitu
distribusi
Poisson,
binomial,
M. Haftono., QuaWby Dedgndngn lletodeTagtchi,Konsep& Pe*enbmgan
dan inversdistribusiGauss.Kedua,GLM
/uctors dilibatkan dalam eksperimen maka efek dari noise factots tersebut harus
membagimembagiskalaaditif padaefek
dimodelkansecaraeksplisit dalam analisis.
variabel yang dapat dijelaskan dari
Analisis .ft// oruy
spesifikasi struktur error. Sifat yang
mengetahui kontribusi dari noise factors
pentingdari CLM adalahbentukvariansi
terhadapvariabilitas proses. Efek dispersi
multinomial, gamma, negatif binomial,
va(y)
:
$V(tt). Ha[ ini menunukkan
dapt digunakan untuk
dapat diidentifikasi berdasarkan interaksi
bagian yaitu $ yang disebut parameter
antara connollohl< .factors dengan norse fqctors. Interaksi tersebut dilakukan untuk
pada meandan dispersiyang independen
mendapatkansetting dari controllable .faclors
bahwa variansi membagi ke dalam 2
V(tr)
sebagai fungsi
varian
yang
menggambarkanvadan berubah menurut
proses yangmengurangi variabilitas Graphical Methotls Penelitian Lunani et al. (1997)
meqn.
Penelitian Engel et al. (1996) tentang
Generalized Linem
Model
tenlang Graphical Methods memperbhatkan dari analisisSNRTaguchi.Pada keterbatasan
dari penelitian mempakanpengembangan
analisis kelemahan penelitianini diperlihatkan
(1991) dengan
S1r'Ryang dapat mengidentifikasiefek-efek
Nelder
dan
Lee
menambahkan pend€katan response
dispersiyang salah,denganmengusulkandua
surface. Padapenelitian ters€but,variabel
metoda grafik, yaitv
noise dianggapmenghasilkanefek yang
deviation (SS)plot dan gamma-plor..tt plot
tetap. Selain faktor noise, juga terdapat
merupakan pengembangandari
residual error yang merupakan fallor
rariqnce plol yang digunakan untuk situasi
noise yang tidak dimasukkan ke dalam
desainparameterstatik.Kemudianinterpretasi
eksperimen.
d,ai gamma-plotadalahsama denganlamda-
DispersionEffects
plot.
sensitivily-stqndqd
mlltl-
PenelitianSteinberget al. (1994) membahastentang efek dispersi akibat adanya norse .fitctors dalam eksperimen
PEMBAHASAN DAN PN,NELITIAN KE DEPAN
robusl design. Eksperimen dila.l
Pada bagian ini
akan dibahas
hubungan antara
mengenai kelebihan dan kekurangandari
variabilitas dengan selting parameter
rananngan eksperimen yang diajukan oleh
proses terkontrol,
sehingga dapat
Taguchi. Kelebihan dari metode Taguchi
ditentukan besar
parameter yang
untuk
mengetaiui
meminimumkanvadasi. Parameteryang
berikut: adalahsebagai D
Rancangan
eksperimen
Taguchi
mempengaruhi variasi tersebutdikatakan
memisahkanantarafaldor tidak terkontrol
memiliki efek dispersi.Dalam penelitian
danfaktor terkontrol.
tersebutjuga ditunjukkanbahwajika nolse
106
Vol.2NO.l2001Hal95-107 Optimumm
Q Rancangan eksperimenTaguchilebih efisien untuk
sedikit
daripada fractional experimenl sehingga
untuk mencapairohust design, khususnya yang berkaitandenganreduksi variabilitas dali noisefactors. Metodeyang digunakan
Rancangan eksperimen Taguchi
oleh Taguchi untuk neminimumkan
memperhatikan pengaruh terhadap
variasiadalahSNR. Beberapakelemahan
rata-rata
dari metode SNR antara lain adanya
dan
variansi
suatu
memungkinkan
kesulitan dalam mendapatkanfaktor yang
diperolehnyasuatu rancanganproses
sesuai untuk
yangakanmenghasilkan produkyang
optimasilevel.
masing-masing tahap
2. Pada bagan perkembanganpenelitian
Hasil yang diperoleh bukan hanya
robust deign (Gambar 4) dapat dilihat
mengenai
bahwa metodeGeneralizedLinear Model
faktor-faktor
yang
belpengaruhtetapi juga mengenai
masih
level-levelfaktoryangoptimal.
dikembangkankarena metode ini relatif
rancangan
eksperimen Taguchi adalah sebagai
memungkinkan
untuk
baru. 3. Perlunya dilal'ukan kajian yang lebih mendalam mengenai cara yang dapat
berikut: Jika pemilihanrancanganekspenmen
dilakukan untuk
tidak
meniadakanefek dari adanyanoisefaclors
sesuai, maka
rarcangan
akan
beberapa
mengorbankan
interaksiantarfaktor yangterlibat.
mengurangi atau
dalamsuatueksperimen lefekdispersi). 4. PenggunaanqMIiry loss function vrxuk
Dapat terjadi pembauran antara
mendapatkan robusl design merupakan
pengaruh utama dengan pengaruh
peluangpenelitianyang dapatdilakukan.
interaksi.
Dengan menggunakan konsep
Pendekatanoptimasi kualitas hanya
lncrio4
berorientasisatu tujuan. Pada kasus
meminimumkanvartasi drr noisefaclors.
multi tujuan, pertimbangannon-teknis
loss
SNR tidak lagi diperlukanuntuk
5. Memperbaikimetodeyangdiusulkanoleh
(misalnya pengalamanatau intuisi)
Pledger
seringdigunakan kompromi. sebagai
uncontrollable factors,
Berdasarkan kekurangan dad
107
Kemungkinan perbaikan dan pmgembangan
menghematwaklu danbiaya.
Adapun kekurangan dari
tr
design.
L Penelitian mengenai metode alternatif
Iebihkonsisten.
tr
by
jumlah eksperimenyang diperlukan
performansi, ini
u
quality
yangdapatdilaLukanantaralain:
.lAcbrial
tr
lingkup
melibatkan banyak faktor, karena
lebih
o
eksperimen yang
dalam
tentang
klasifikasi
dari
dimana pada
metode tersebut belum bisa dijelaskan
metode Taguchi tersebut maka terdapat
secara detail
tentang konsep dari
beberapa kemungkinan perbaikan dan
unobsemable
pengembanganterhadap metode Taguchi
observabIe uncontroIlablefac nr s.
uncontrollsble
dan
Konsep &Perkenbangan dengan tuletdeTaguchi, M.Ha'toho., Niiiy by Design
6. Masih
memungkinkan
untuk
DAFTARPUSTAKA
mengembangkan Response Surface Methodalogt (RSN[) untuk orde yang
Ames, A.E., Mattucci, N., MacDonald,S.,
Iebihtinggi dan menggunakan konsep
Szonyi, G., Hawkins, D.M., 1997,
Generali zedLi ner ModeI serlakonsep
Qroliy
charucteristic
$nnmic pengembangan RSM.
untuk
Loss
Optimization
Functions Across
.for
Multiple
ResponseSurfaces,Journql of Quality Technologlt, Vol. 29, No. 3, 339-353,
KESIMPULAN
Bagchi, T.P., 1993, Taguchi Methods Explained: hactical Stepsto Robust
Kesimpulanyang dapat diperolehdalam
Design, Prentice-Hall of India Private
penelitianini adalahsebagai berikuL
Limited,New Delhi.
L
Quality by design merupakantahap yang sangatpentingdalamperbaikan
Belavendram, N., 1995,Quality by Design:
kualitas karena pada tahap ini
Taguchi Techniques for Irulustrial E4terimentolion, Prentice Hall
merupakan off-line quality control
Inlemational.
yangdilakukansebelumprodukmulai diproses.
Engel,J., Huele,A.F., 1996,A Generalized Linear Modelling Approach to Robust
2. Robust design Tagrchi mempunyai
Design, Teclmomern?s,Vol. 38, 365-
kelebihan dan kekurangan. Oleh karena itu
sangat memungkinkan
untukdiperbaiki dandikembangkan 3. Metode SNR masih diperdebatkan, terutamadalam hal reduksi terhadap variansi. 4. Response
Taguchi". Dra;ft,
April, Program
Magister Teknik
dan Manajemen
lndustri,ITB, Bandung. Khattree, R.,
Snface
Methodologt
merupakansalah satu perkembangan dalam perbaikan kualitas untuk memperolehr obusl design.
1996, Robust Paramder
Design:
A
Approor:h,
Response Jounwl
Sudace
of
Quality Technologt,Vol. 28,No.2, 187-198,
Lucas, J.M., 1989,.Achieving a Robust
5. GenelalizedLinear Model merupakan
6.
Irianto, D., (1999). "Maoda Eksperimen
hocess
Using Response Surface
metode yang relatif baru dalam
Methodologr,
perbaikan kualitas.
Sesquicentennial Invited
Sekurang-kurangnya terdapat6 bidang
Sessionsof The American Statistical
kajian mengenai perbaikan dan
Associalion,579-593,
pengembangan metode (robustdesign).
Taguchi
Proceeding of
the Paper
Taguchi, G., 1987,Systemof Experimentol Design, vo1.2.. American Supplier Institute. Inc,New York
108
