Ganjil

Problem SolvingLecture 6

Ganjil

PENDAHULUAN TENTANG PEMECAHAN MASALAH

• Insinyur harus menganalisa dan memecahkan masalah-masalah teknis secara luas. Beberapa masalah tidaklah cukup dipecahkan dengan satu solusi sederhana. Boleh jadi, maslah tak terbatas sehingga memerlukan insinyur lain dari berbagai disiplin. Suatu masalah mungkin tak terselesaikan dengan baik.

Ganjil

• Pemecahan masalah melibatkan:– PENGALAMAN– PENGETAHUAN– PROSES ATAU CARA– SENI

FOKUS: Computer Assisted Problem Solving

• Computers merupakan alat yang baik untuk memecahkan masalah berdasarkan aturan dasar menggunakan aturan-aturan yang diputuskan.

Ganjil

ILMU PENGETAHUAN DAN SENIBeberapa orang menyatakan pemecahan masalah

kerekayasaan memerlukan kombinasi antara ilmu pengetahuan dan seni:

ILMU PENGETAHUAN• Matematika• Fisika• Kimia• Mekanika• dll.

SENI• Keputusan/pandangan yang

baik• Pengalaman• Akal sehat /Common-Sense• Ketrampilan /Know-How• Dll/Etc.

Ganjil

METODE KEREKAYASAAN

• Mengenali dan mengerti permasalahan• Kumpulkan data (dan verivikasi

keakurasiannya)• Pilih panduan teori-teori dan prinsip-prinsip • Bikin asumsi jika diperlukan• Selesaikan masalah• Verifikasi atau uji hasilnya• Sampaikan solusinya

Ganjil

TIPE MASALAH REKAYASA

• Membuat produk baru;– Penemuan/konsepsi– Disain Baru/modifikasi dari produk yang ada.

• Penyusutan Biaya/Cost reduction– Kerjakan lebih cepat, lebih murah, lebih baik.– Contoh : Personal computers

Ganjil

• Mengembangkan atau mengubah prosedur:– Contoh: Inventarisasi pergudangan: barang tidak boleh

lebih dari 3 bulan berada di gudang, dan tepat waktu

• Faktor-faktor manusia– Bikin hidup kita lebih panjang, lebih baik, dan lebih

mudah– Contoh: pengendali pelayaran, cruise control, trotoar

bergerak, alat-alat manajemen.

Ganjil

JENIS INFORMASI UNTUK MEMECAHKAN MASALAH

• GIVENS/DIBERIKAN: kondisi awal permasalahan• The initial condition of the problem• OPERATIONS: berbagai tindakan kita yang boleh kita lakukan• SASARAN/GOALS: kondisi akhir yang diinginkan dari

permasalahan• KEADAAN MASALAH: keadaan masalah pada tiap titik /poin

waktu khusus.

• SOLUTION: lengkapi ketetapan yang DIBERIKAN, OPERATIONS, SASARAN, dan rangkaian KEADAAN MASALAH untuk memperoleh kondisi SASARAN

Ganjil

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN MASALAH

• IDENTIFIKASIKAN MASLAH– Anda tak dapat menetapkannya jika anda tak tahu apa

yang rusak

• PUTUSKAN APA YANG DIPERLUKAN UNTUK PEMECAHANNYA:– Apa yang diketahui? – Apa yang tak diketahui? – Apa saja larangan atau batasannya? – Apa saja kasus-kasus khususnya?

Ganjil

• BANGUN ALGORITMANYA (RENCANA LANGKAH DEMI LANGKAH)– Bagaimana anda akan menetapkan/memperbaikinya?

• GAMBARKAN/SKETSAKAN SOLUSINYA DALAM DIAGRAM YANG LOGIS

• LAKSANAKAN RENCANA– Jaga langkah-langkah kerja/tindakan dan apa yang

dikerjakan.

Ganjil

• ANALISA HASIL– Revisi rancangan dan lakukan lagi jika diperlukan– Jaga bagian-bagian yang baik dari perencanaan

dan ubah salah satu yang tak baik

• LAPORAN/DOKUMEN HASIL– Biarkan boss tahu bagaimana ide anda bekerja

(dalam laporan tertulis)

Ganjil

KEGAGALAN ADALAH INDUK PENEMUAN:Kisah kaleng MAKANAN

• MASALAH: menyimpan makanan• SOLUTSI: In 1809 Nicholas Appert

menemukan proses untuk cadangan makanan yang dimasukkan kedalam gelas/kaleng dengan air untuk membunuh bakteri. Ia juga memperoleh hadiah 12 000 francs dari pemerintah Perancis.– Ditahun 1810 Appert menulis buku L’art de

Conserver (sangat sukses dan menguntungkan).

Ganjil

• MASALAH: botol mudah pecah.• SOLUSI: Peter Durand (London)

menemukan kaleng dengan tutup dari timah.

• PROBLEM: Bagaimana membuka timahnya?. Tentara menggunakan pisau, bayonet, dan terkadang ditembak.

Case• Daging panggang dimasukkan kedalam kaleng dan

dibawa dalam ekspidisi Arctic William Parry’s, diinstruksikan, “Potong sudut luar bagian atas dengan pahat dan palu” kaleng terbuat dari besi dan tutupnya disolder.

Ganjil

• SOLUSI-SOLUSI:– 1. Gunakan baja (kuat dan lebih

tipis)– 2. Buat alat khusus pembuka

kaleng:• 1858 Ezra Warner (Connecticut)

memperoleh paten alat pembuka kaleng dengan membuat gambar mirip “bagian bayonet, bagian sabit dengan lengkung kurva lebar”.

• 1870 William Lyman (Connecticut) mematenkan pembuka kaleng dengan roda gigi yang berputar melingkar ditengah pelubang kaleng.

Ganjil

• MASALAH: pembuka kaleng Lyman’s harus mengatur dulu ukuran kaleng dan melobangi titik tengahnya dengan tepat.

• SOLUSI: Gaya modern pembuka kaleng dipatenkan tahun 1925. disana masih ada ruang untuk perbaikan.

Ganjil

• PROBLEM: kaleng tipis kurang kaku dan melengkung.

• SOLUTION(S):– 1. pasang lingkaran

diatas dan bawahnya– 2. samping dibuat

berombak.

Ganjil

• PROBLEM: kaleng makanan terbuka dengan memiliki sudut bergerigi dan terlalu besar terbukanya.

• SOLUTION: pembuka kaleng “Church Key”.

• PROBLEM: mengakibatkan banyak yang tumpah.

• SOLUTION: kaleng dengan tutup pull tabs, called pop tops.

Ganjil

• PROBLEM: apa yang dilakukan untuk tutup pull tabs??– BUANG SAJA? – Littering– BIKIN TAS? – Artistic– MSUKKAN DALAM KALENG? –

Dangerous• SOLUSI: Pop tops tetap berada

di kaleng.

Ganjil

• MASALAH: beberapa orang mempunyai kuku yang panjang atau lemah, jari sakit encok gak bisa buka kaleng.

• Dan seterusnya, seterusnya, seterusnya ………….., dan ……………….. TAK HENTI BERINOVASI

Ganjil

CONTOH PENYELESAIAN MASALAHMASALAH: Isi botol dengan batu

Instruksi:• Dokumentasikan setiap asumsi yang mungkin

diperlukan.• Tulis langkah demi langkah untuk menyelesaikan

masalah.• Kerjakan secara berpasangan teman disamping anda.

Ganjil

Assumsi-asumsi:

• Ada botol

•

•

• •

Ganjil

Assumptions:

• Ada Botol• Ada batu• Cukup batu untuk mengisi botol• Botol kosong (atau tak terisi penuh)• Beberapa batu pas dapat masuk lubangnya.

Ganjil

Algoritma:1. Taruh botol dekat dengan batu2.3.4.5.6. 7.

Ganjil

Algoritma:1. Taruh botol dekat batu2. Periksan apakah botol terisi penuh? Jika ya,

lanjutkan ke langkah #63. Ambil batu dan masukkan kedalam botol.4. Jika batu terlalu besar untuk dimasukkan, hancurkan

batu, dan lanjutkan kelangkah #3.5. Sebaliknya, batu dapat masuk, kembali kelangkah #2.6. Stop

Ganjil

TUGAS HARIAN• Tuliskan secara ditail sejumlah instruksi

(algoritma) untuk mengganti ban luar dan dalam roda depan sepeda kumbang. Sepeda memiliki rem kaliper yang harus dikendorkan agar tidak menghambat keluarnya roda. Roda ini dipasang standar, tidak menggunakan sistem pelepasan cepat dan tak menggunakan naf (hub) dan spatbor. Poros tak perlu dilepas dari roda sebab ada bearingnya. Sepeda harus siap dipakai jika algoritma telah selesai. Organisasikan uraian anda menjadi sebuah instruksi dalam logika sub bagian kerja. Dokumentasikan asumsi yang kau buat.

Ganjil

TG 2• Your boss menyuruh anda agar menginstruksikan pada

pegawai baru untuk menggunakan instrumen gambar. Tugas anda adalah menjelaskan bagaimana membuat bangun poligon. Anda dapat membagi dengan memulai dari membuat bangun dodecagon (poligon 12 sisi) menggunakan pensil, segitiga siku-siku, dan jangka. Tulislah algoritma hingga selesai pekerjaannya. Asumsikan bahwa pegawai baru ini belum kenal dengan alat-alat gambar ini. Anda harus jelaskan fungsi dan cara kerja alat-alat ini digunakan. Dengan cara diagram, untuk mempermudah pengertian pegawai baru ini.