Optimasi kualitas produk dengan robust desin

Pada saat ini perkembangan keilmuan di bidang optimasi perancangan (design optimization) meningkat begitu pesat. Perkembangan ini selaras dengan kompetisi di era globalisasi yang menuntut semua bidang untuk melakukan efesiensi dan optimasi. Pada bidang perancangan, proses optimasi dilakuan dengan tujuan diantaranya adalah untuk mereduksi waktu, biaya, serta meningkatkan kualias dan keakuratan hasil rancangan. Pengurangan waktu, biaya dan peningkatan kualitas rancangan mutlak dilakukan untuk menghasilkan produk yang kompetitif.
Robust design atau robust process didefinisikan sebagai kinerja atau hasil yang diharapkan meskipun dalam kondisi yang tidak ideal seperti variasi proses manufaktur ataupun batasan operasi (range of operating situation). Kita dapat menggunakan istilah gangguan atau noise untuk menggambarkan variasi yang tidak terkendali yang dapat mempengaruhi kinerja, dan kita dapat menyatakan kualitas produk seharusnya robust terhadap faktor-faktor gangguan.
Robust design adalah aktivitas pengembangan produk untuk menyempurnakan kinerja produk sambil meminimumkan pengaruh gangguan atau noise. Dalam robust design, kita memanfaatkan eksperimen dan analisis data untuk mengidentifikasi robust setpoint untuk perancangan yang dapat dikendalikan.
Suatu robust setpoint dapat merupakan kombinasi dari nilai-nilai parameter perancangan untuk mencapai kinerja produk yang diharapkan dalam batasan kondisi operasi dan variasi manufaktur. Secara konseptual, robust design adalah mudah untuk dimengerti .
Akan terdapat banyak kombinasi nilai-nilai parameter yang akan menghasilkan kinerja yang diinginkan. Akan tetapi beberapa kombinasi ini lebih sensitif terhadap variasi yang tidak terkendali dibandingkan yang lain. Karena produk pada kenyataannya akan selalu berhadapan dengan berbagai faktor gangguan, maka sebaiknya kita memilih nilai-nilai parameter yang kurang sensitif terhadap variasi yang tidak terkendali. Proses perancangan robust dalam prakteknya menggunakan pendekatan eksperimen untuk memperoleh robust setpoint. Variasi manufaktur akan timbul pada setiap penyetelan (setpoint) yang dipilih, sehingga nilai aktual tidak sesuai dengan yang dispesifikasikan.
Sesuai dengan isu umum pengembangan produk, makin awal pertimbangan robust dilakukan dalam proses pengembangan produk, makin baik hasil robus yang diperoleh. Eksperimentasi perancangan robust dapat dilakukan dalam fase pengembangan konsep sebagai cara untuk menyempurnakan spesifikasi dan memantapkan target kinerja yang realistik.
Disamping sangat bermanfaat mempertimbangkan robust produk seawal mungkin pada tahap konsep, eksperimen untuk perancangan robust banyak digunakan dalam fase perancangan rinci sebagai cara untuk menjamin kinerja produk yang diharapkan dalam kondisi yang bervariasi. Dalam perancangan rinci, aktivitas perancangan robust juga dikenal sebagai perancangan parameter, karena didalam implikasinya, kita menetapkan setpoint yang tepat untuk parameter perancangan di bawah kendali kita. Parameter ini dapat meliputi ; material produk, dimensi, toleransi, proses manufaktur, dan instruksi operasi.

Proses perancangan robust
Pendekatan perancangan robust adalah berdasarkan metode yang disebut Design of Experiment atau disingkat DOE. Dengan metode ini, tim pengembangan produk mengidentifikasi parameter yang dapat dikendalikan dan faktor gangguan yang harus dicari. Tim pengembangan produk kemudian melakukan perancangan dan menganalisa eksperimen yang membantu dalam menetapkan setpoint yang menciptakan kinerja yang robust. Teknik ini dikembangkan ole di jepang pada tahun 1950 – 1960 oleh Dr. Genichi Taguchi yang mengembangkan DOE untuk menyempurnakan kualitas produk dan proses manufaktur.
Untuk mengembangkan produk yang robust melalui DOE, ada tujuh langkah yang harus dilakukan, yaitu :
1. Identifikasi faktor kontrol, faktor gangguan, dan metrik
2. Kinerja
3. Formulasi fungsi tujuan
4. Mengembangkan rencana eksperimen
5. Melakukan eksperimen
6. Melakukan analisis, pilih dan konfirmasi faktor setpoint
7. Lakukan dan ulangi