2 Dasar Teori
2.5 Antropometri
2.5.1 Definisi Antropometri
Istilah antropometri berasal dari bahasa Yunani, yaitu anthropos yang berarti manusia, dan metron yang berarti ukuran. Sehingga bisa dikatakan, antropometri adalah studi tentang ukuran tubuh manusia. Antropometri merupakan ilmu yang mengkaji tentang pengukuran ukuran tubuh, bentuk tubuh, kekuatan, dan kapasitas kerja.
Data antropometri akan menentukan bentuk, ukuran dan dimensi-dimensi yang tepat berkaitan dengan produk yang dirancang dan manusia yang akan mengoperasikan atau menggunakan produk tersebut. Maka perancangan produk harus mampu mengakomodasikan dimensi tubuh dari populasi terbesar yang akan menggunakan produk hasil rancangan tersebut. Aplikasi utama dari penerapan data antropometri adalah :
1. Desain lingkup kerja 2. Desain lingkungan
3. Deain peralatan, perlengkapan mesin 4. Desain produk konsumen
2.5.2 Data Antropometri
Ada dua kategori data antropometri dalam kaitannya dengan posisi tubuh dikenal 2 cara pengukuran, yaitu :
a. Pengukuran dimensi struktur tubuh (structural body dimension)
Tubuh diukur dalam berbagai posisi standar dan tidak bergerak (tetap tegak sempurna). Istilah lain dari pengukuran tubuh dengan cara ini dikenal dengan istilah “static anthropometry”. Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap antara lain meliputi berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdiri, maupun duduk, ukuran kepala, tinggi/panjang lutut pada saat berdiri/duduk, panjang lengan dan sebagainya. Ukuran dalam hal ini diambil dengan persentil tertentu seperti persentil 5 dan 95.
b. Pengukuran dimensi fungsional tubuh (functional body dimensions)
Pengukuran dilakukan terhadap posisi tubuh pada saat berfungsi melakukan gerakan-gerakan tertentu yang berkaitan dengan kegiatan yang harus
diselesaikan. Hal pokok yang ditekankan dalam pengukuran dimensi fungsional tubuh ini adalah mendapatkan ukuran tubuh yang nantinya akan berkaitan erat dengan gerakan-gerakan nyata yang diperlukan tubuh untuk melaksanakan kegiatan-kegiatan tertentu. Berbeda dengan cara pengukuran yang pertama – struktural body dimensions – yang mengukur tubuh dalam posisi tetap/statis (fixed); maka cara pengukuran kali ini dilakukan pada saat tubuh melakukan gerakan-gerakan kerja atau dalam posisi yang “dinamis”. Cara pengukuran semacam ini akan menghasilkan data “dynamic anthropometry”. Antropometri dalam posisi tubuh melaksanakan fungsinya yang dinamis akan banyak diaplikasikan dalam proses perancangan fasilitas maupun ruang kerja. Sebagai contoh perancangan kursi mobil dimana posisi tubuh pada saat melakukan gerakan mengoperasikan kemudi, tangkai pemindah gigi, dan pedal harus menggunakan data “dynamic anthropometry”.
2.5.3 Aplikasi Data Antropometri Dalam Perancangan
Untuk penetapan data antropometri ini, pemakaian persentil umum digunakan berdasarkan nilai rata-rata (mean, X) dan simpangan standarnya (standard deviation, x). Persentil adalah suatu nilai yang menyatakan bahwa persentase tertentu dari sekelompok orang yang dimensinya sama dengan atau lebih rendah dari nilai tersebut. Misalnya : 95% populasi adalah sama dengan atau lebih rendah dari 95 persentil ; 5% dari populasi berada sama dengan atau lebih rendah dari 5 persentil. Menurut Kvanli, Pavur, dan Keeling (2003) persentil adalah salah satu cara untuk mengukur posisi suatu data yang umum digunakan. Pengukuran posisi (measure of position) suatu data terhadap data lainnya biasanya digunakan untuk melihat letak suatu data diantara kumpulan data yang sama. Berbeda dengan kuartil yang melihat posisi data dalam skala empat, persentil melihatnya dalam skala ratusan. Jika dalam persentil suatu kumpulan dibagi empat bagian, maka dalam persentil kumpulan data akan memiliki seratus bagian. Persentil dapat dihitung dengan dua cara yang diperuntukkan untuk kumpulan data yang berbeda. Cara pertama merupakan cara dasar penentuan persentil yang melibatkan kumpulan data dengan nilai yang disusun secara berurutan. Berikut ini adalah rumus dari perhitungan persentil,
Persentil p = Angka ke-x; dengan x = n . (2.1)
dengan aturan perhitungan,
1. Jika x bukan angka bulat, maka bulatkanlah ke atas sehingga persentil p adalah nilai pada posisi hasil angka pembulatan x tersebut.
2. Jika x adalah bilangan bulat, maka persentil p adalah nilai rata-rata dari angka ke-x dan angka ke-x + 1.
Contohnya jika terdapat 5 angka yaitu 10, 7, 8, 3, dan 5 maka langkah pertama adalah mengurutkan angka tersebut dari yang terkecil sehingga menjadi 3, 5, 7, 8, 10. Jika kita akan mencari persentil ke-90 maka, x = 5.(0,9) yaitu 4,5 sehingga persentil 90 dari kumpulan data tersebut adalah angka ke-5 yaitu 10. Sedangkan, jika yang dicari adalah persentil ke-80 maka, x = 5.(0,8) yaitu 4 sehingga persentil ke 80 adalah yaitu 9.
Cara perhitungan kedua melibatkan suatu kumpulan data yang terdistribusi normal sehingga menyerupai bentuk bell-shaped. Dalam hal ini, untuk menghitung persentil dibutuhkan dua parameter kunci dari distribusi normal yaitu rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata adalah jumlah dari seluruh pengukuran individu yang dibagi dengan banyaknya jumlah pengukuran yang dilakukan. Rata-rata merupakan suatu ukuran tendensi pusat. Sedangkan, standar deviasi dihitung dari perbedaan antara perbedaan masing-masing individu dan rata-rata. Standar deviasi merupakan ukuran dari derajat dispersi distribusi normal. Nilai yang kecil dari standar deviasi menandakan bahwa pengukuran yang dilakukan mendekati nilai rata-rata distribusi, begitu pula sebaliknya. Pada persamaan 2.2 dan 2.3 dapat dilihat rumus dari rata-rata dan standar deviasi. Simbol berarti rata-rata, S berarti standar deviasi, merupakan data ke-n, n berarti banyaknya data yang diambil. Rumus standar deviasi yang digunakan menggunakan asumsi bahwa populasi yang dihitung nilai S-nya adalah populasi terbatas (finite population).
(2.2)
S =
(2.3)
Setelah mengetahui kedua nilai tersebut, maka persentil bisa dihitung dengan menggunakan rumus berikut ini,
Persentil ke-p = + S.z (2.4)
Dalam rumus tersebut terlihat suatu komponen tambahan yang belum dijelaskan sebelumnya yaitu z. Nilai z (z-score) juga merupakan suatu cara untuk mengukur posisi data dalam kumpulan data yang ada akan tetapi, nilai z dipengaruhi oleh rata-rata dan standar deviasi dari data tersebut. Untuk memperoleh nilai z kita dapat melihatnya pada tabel yang biasanya berada di belakang buku teks statistik. Adapun pada tabel 2.2 di bawah ini adalah padanan nilai z dengan persentil yang biasa dipakai dalam aplikasi ergonomi.
Tabel 2.2 Daftar Nilai z untuk Persentil Tertentu
(Sumber: Pheasant, Stephen. 2003)
Dalam antropometri, angka 95-th akan menggambarkan ukuran manusia yang “terbesar” dan 5-th percentile sebaliknya akan menunjukan ukuran “terkecil”. Bilamana diharapkan ukuran yang mampu mengakomodasi 95% dari populasi yang ada, maka disini diambil rentang 2,5-th dan 97,5-th percentile sebagai batas-batasnya. Prinsip-prinsip yang harus diambil dalam aplikasi data antropometri adalah sebagai berikut :
1. Prinsip perancangan produk bagi individu dengan ukuran yang ekstrim. Rancangan produk dibuat agar bisa memenuhi 2 (dua) sasaran produksi, yaitu :
a. Bisa sesuai ukuran tubuh manusia yang mengikuti klasifikasi ekstrim dalam arti terlalu besar atau kecil bila dibandingkan dengan rata-ratanya.
b. Tetap bisa digunakan untuk memenuhi ukuran tubuh yang lain (mayoritas dari populasi yang ada).
c. Untuk dimensi minimum yang harus ditetapkan dari suatu rancangan produk umumnya didasarkan pada nilai persentil terbesar seperti 90, 95, atau 99 persentil.
d. Untuk dimensi maksimum yang harus ditetapkan diambil berdasarkan nilai persentil yang paling rendah (persentil 1, 5, 10) dari distribusi data antropometri yang ada.
Secara umum aplikasi data antropometri untuk perancangan produk ataupun fasilitas kerja akan menetapkan nilai 5 persentil untuk dimensi minimum dan 95 persentil untuk dimensi maksimumnya.
2. Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata.
Dalam hal ini, permasalahan yang dihadapi adalah sedikitnya jumlah orang yang memiliki ukuran tubuh berbeda dalam ukuran rata-rata. Berdasarkan dengan aplikasi data antropometri yang diperlukan dalam proses perancangan produk ataupun fasilitas kerja, maka ada beberapa langkah-langkah yang perlu diperhatikan yaitu :
a. Anggota tubuh mana yang nantinya akan difungsikan untuk mengoperasikan rancangan tersebut.
b. Menentukan dimensi tubuh yang penting dalam proses perancangan tersebut.
c. Menetapkan prinsip ukuran yang harus diikuti semisal apakah rancangan tersebut untuk ukuran individual yang ekstrim, rentang ukuran yang fleksibel (adjustable) atau ukuran rata-rata.
d. Pilih persentase populasi yang diikuti ; 90, 95, 99 th atau nilai persentil yang lain yang dikehendaki.
e. Untuk setiap dimensi tubuh yang telah diidentifikasi selanjutnya tetapkan nilai ukurannya dari tabel data antropometri yang sesuai. Aplikasikan data tersebut dan tambahkan faktor kelonggaran (allowance) bila diperlukan.
3. Prinsip perancangan produk dengan ukuran yang fleksibel
Rancangan produk yang mampu menjangkau berbagai macam ukuran tubuh orang. Untuk mendapatkan rancangan produk yang bisa diubah-ubah ini,
digunakan data antropometri dalam rentang nilai 5th sampai dengan 95th
percentile.
Data antropometri untuk penggunaan teknik paling baik digambarkan dalam persentil. Nilai-nilai ekstrim menggambarkan data keluar dan akan diabaikan dalam aplikasinya. Dengan sekumpulan data besar yang diberikan pada katateristik antropometri khusus persentil dapat diketemukan dengan mengikuti prosedur:
1. Menghitung mean (rata-rata) 2. Menghitung standar deviasi
3. Menemukan faktor yang berhubungan dengan angka persentil. Aplikasi data untuk kasus desain sesuai dengan prosedur yang berikut :
1. Menemukan dimensi-dimensi tubuh yang penting dari dalam desain 2. Menetapkan populasi pengguna
3. Memilih perentase populasi yang akan direkomondasikan