Modul 12: Response Surface Methodology (RSM)
Selamat! Anda telah sampai di modul terakhir. Jika Modul 11 adalah “Penyaringan” (membuang faktor yang tidak penting), maka Modul 12 adalah “Finishing”.
Di industri pangan atau kimia, kita tidak cukup hanya tahu “Suhu itu berpengaruh”. Kita harus tahu persis: “Suhu optimalnya adalah 175,5 derajat Celcius, bukan 170 atau 180.” Inilah tugas RSM.
1. Filosofi “Mendaki Gunung”
Strategi RSM bekerja dalam 2 tahap:
- Tahap 1 (Steepest Ascent): Anda berjalan cepat mendaki lereng yang terjal. Ini dilakukan saat kita masih jauh dari puncak. Kita pakai model Linear (Garis Lurus).
- Tahap 2 (Optimization): Saat tanah mulai landai, Anda tahu puncak sudah dekat. Anda mulai bergerak hati-hati mencari titik tertinggi. Di sini kita pakai model Lengkung (Kuadratik).
2. Desain Eksperimen: CCD
Untuk membuat grafik 3D yang melengkung indah seperti kubah masjid atau puncak gunung, Desain Faktorial biasa (kotak) tidak cukup. Kita butuh desain spesial bernama Central Composite Design (CCD).
CCD terdiri dari 3 bagian:
- Bagian Kubus (Cube): Titik-titik faktorial biasa (Pojok-pojok).
- Bagian Pusat (Center Points): Titik di tengah-tengah (dilakukan berulang kali, misal 5x untuk cek error).
- Bagian Bintang (Star/Axial Points): Titik ekstrem yang keluar dari kotak. Ini berguna untuk melihat lengkungan kurva.
Inilah sebabnya RSM butuh run eksperimen lebih banyak daripada Faktorial biasa.
3. Studi Kasus: Optimasi Minuman Ringan
Sebuah pabrik minuman ingin mendapatkan skor rasa (Flavor) tertinggi.
- Faktor 1: Kadar Pemanis (A)
- Faktor 2: Kadar Asam Sitrat (B)
Setelah melakukan RSM, komputer menghasilkan Persamaan Polinomial Orde 2 (jangan pusing dengan rumusnya, lihat artinya):
Rasa = 50 + 10A + 5B – 2A2 – 2B2 + 1.5AB
Perhatikan tanda Negatif pada A2 dan B2!
- Tanda minus pada kuadrat (-) artinya kurva berbentuk Gunung (Cembung). Ada puncaknya!
- Jika tandanya positif (+), artinya kurva berbentuk Lembah (Cekung). Ada dasar terendahnya.
Software kemudian menghitung dan berkata: “Bapak Manager, rasa paling enak (Skor 95) akan tercapai JIKA Pemanis = 12% dan Asam = 0.5%.”
Itulah presisi yang ditawarkan RSM.
4. Rangkuman Perjalanan Kita (Modul 1-12)
Selamat! Anda telah menyelesaikan seluruh rangkaian.
| Tahap | Metode | Tujuan |
|---|---|---|
| Awal | RAL / RAK (Modul 1-6) | Membandingkan A vs B (Mana yang lebih baik?) |
| Tengah | Faktorial & Fractional (Modul 7-11) | Screening (Faktor apa yang penting & Interaksinya) |
| Akhir | RSM (Modul 12) | Optimasi (Mencari resep/setting mesin yang sempurna) |
Tugas Akhir
Silakan review kembali dari Modul 01. Manakah teknik desain yang paling relevan dengan pekerjaan atau skripsi Anda saat ini? Apakah Anda cukup membandingkan (RAL), atau perlu mencari resep baru (RSM)?
Terima kasih telah mengikuti seri kuliah Desain Eksperimen ini. Semoga data Anda selalu valid dan analisis Anda selalu tajam!