Optimasi Desain

Joko Sedyono Magister Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta 2016

Pengantar

Joko Sedyono 082 327 986 060

Joko.Sedyono@ums.ac.id

• Allison, J.T., 2005, Introduction to Design Optimization, University of Michigan, Optimal Design Laboratory, optimize@umich.edu, www.umich.edu/∼jtalliso

• Anonim, Introduction to Design Optimization

• Anonim, Optimization Methods

• Arora, J. S. (2012). Introduction to optimum design (3rd ed.). Waltham, USA: Academic Press.

• Gantovnik, V. B. (2005). An improved genetic algorithm for the optimization of composite structures. Virginia: Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University.

• Gurdal, Z., Haftka, R. T., & Hajela, P. (1999). Design and optimization of laminated composite materials. Canada: A Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc.

• Kumar, D.N., Introduction and Basic Concepts, Classical and Advanced Techniques for Optimization.

• Siringoringo, Hotniar. Seri Teknik Riset Operasional. Pemrograman Linear. Penerbit Graha Ilmu. Yogyakarta. 2005.

Referensi:

• Dapat melakukan pengujian secara maya (di layar komputer)

Keuntungan Menggunakan Komputer (Tools) utk Analisa dan Prediksi Suatu

Desain

(Lanjutan)

• Bila melakukan pengujian di lab. Memerlukan full-scale prototipe, shg:

• Mahal apalagi utk membuat >1

• Lama

• Resiko keselamatan manusia selama pengujian

• Kita akhirnya menggunakan komputer drpd laboratorium.

• Ketika kita mendapatkan nilai prediksi apakah sesuatu itu akan aman atau gagal apa langkah selanjutnya?

(Lanjutan)

• Prediksi aman: Dapatkah kita meningkatkan performan atau mengurangi biaya tanpa resiko gagal?

• Prediksi gagal: Bagaimana kita dapat mengganti peralatan utk mencegah gagal?

(Lanjutan)

• Kadang-kadang pada suatu kasus desain perlu diganti.

(Lanjutan)

• Bagaimana kita dapat mendesain baru yang lebih baik daripada desain sebelumnya?

Kebutuhan utk Perubahan Desain

Kebutuhan utk Perubahan Desain

• Dg metode trial and error:

–Menggunakan intuisi atau pengetahuan berbasis pengalaman utk mendesain baru

–Mengganti suatu parameter dr produk lalu dilihat apa yg terjadi

• Problem menggunakan metode trial and error:

–Memerlukan banyak pengujian (bahkan meskipun di komputer)

– Tidak mengetahui apakah kita menemukan desain terbaik?

–Banyak produk itu terlalu kompleks utk didesain berdasarkan intuisi

Kebutuhan utk Perubahan Desain

• Bagaimana kita dapat mendesain baru yang paling baik (terbaik)? (tdk hanya aman)

–Pendekatan sains: Optimasi, sebuah cabang dari matematika, yang menyediakan alat yang dibutuhkan utk kemajuan yg efektif menuju sebuah desain yang superior (terbaik) dari semua alternatif.

Kebutuhan utk Perubahan Desain

Definisi Optimasi

Model Matematika Optimasi

• Sebuah problem optimasi memiliki fungsi obyektif (tujuan) yg mengukur kelebihan (nilai) atau efisiensi suatu desain. Memaksimalkan suatu nilai adl dilakukan di dalam keterbatasan (constraint)

• Akhirnya sebuah problem optimasi memiliki variabel desain yakni parameter yang diubah selama proses desain. Variabel desain dapat berupa kontinyu atau diskret tergantung kasusnya.

Bentuk Standar Optimasi

,

,,...,1 ,0)(

,,...,1 ,0)( :batasan

)( (default)an meminimalk

UL

gj

ei

xxx

njxg

nixh

Xxxf

Untuk memaksimalkan, kita dapat meminimalkan

)(xf

Contoh Optimasi dengan Program Linear (Secara Manual)