DAFTAR PUSTAKA
Cross, Nigel. 1942. Engineering Design Methods: Strategies for Product Design.
Third Edition. John Willey & Sons, LTD: Australia.
Ghazilla, Raja Ariffin dkk. 2010. Pilot Investigation on the Mismatches of Classroom Furniture and Student Body Dimensions in Malaysian
Secondary Schools. University of Malaya: Kuala Lumpur.
Hapsari, Putri Sekar. 2011. Kenyamanan Furnitur Kelas B di TK Aisyiyah 61 Serengan Berdasar Ergonomi dan Antropometri. Fakultas seni rupa dan desain ISI: Surakarta.
Harsokusoemo, Dharmawan. 2000. Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.
Hartono, Markus. 2012. Panduan Survei Data Antropometri. Jurusan Teknik Industri. Universitas Surabaya: Surabaya.
Musa, Adekunle Ibrahim. 2011. Anthropometric Evaluations and Assesmentn of School Furniture Design in Nigeria: A Case Study of Secondary Schools
in Rural Area Of Odeda, Nigeria. Moshood Abiola Polytechnic, Abeokutar: Nigeria.
Nurmianto, Eko. 1998. Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya. Edisi Kedua. Guna Widya: Surabaya.
Panero, Julius. 2003. Dimensi Manusia & Ruang Interior: Buku Pedoman untuk Standar Pedoman Perancangan. Erlangga : Jakarta.
Pheasant, Stephen. 2003. Bodyspace Antropometry, Ergonomics and the Design of Work. Second Edition. Taylor & Francis e-Library.
Santoso, Gempur . 2004. Ergonomi Manusia, Peralatan dan Lingkungan. Prestasi Pustaka: Jakarta.
Siregar, Sofyan. 2011. Statistika Deskriptif untuk Penelitian. Cetakan kedua. Grafindo Persada: Jakarta.
Stanton, Naville. 2005. Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods.
New York: CRC Press LLC.
Tan, K Cuan, Markus Hartono dan Naresh Kumar. 2010. Anthropometry of the Singaporean and Indonesia Populations. Department of Industrial and Systems Engineering, National University of Singapore: Singapore.
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Ergonomi
Istilah ergonomi berasal dari bahasa latin Ergo, yang berarti kerja dan
Nomos, artinya aturan/hukum alam, dan dapat didefenisikan sebagai studi tentang aspek aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain.
Penerapan ergonomi pada umumnya merupakan aktivitas rancang bangun atau rancang ulang. Hal ini dapat meliputi perangkat keras seperti misalnya perkakas kerja, bangku kerja, platform, kursi, pegangan alat kerja, pintu jendela dan lain-lain. Tujuan ergonomi adalah untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja pada suatu institusi atau organisasi. Hal ini dapat terjadi apabila terjadi kesesuaian antara pekerja dengan pekerjaannya. Tujuan pendekatan ergonomi dalam perancangan tempat kerja adalah agar terjadi keserasian antara manusia dengan sistem kerja (man-machine system) atau dapat dikatakan bahwa desain sistem kerja harus menjadikan tenaga kerja dapat bekerja secara layak.
3.2 Antropometri
Ilmu yang secara khusus mempelajari tentang pengukuran tubuh manusia guna merumuskan perbedaan-perbedaan ukuran pada tiap individu atau kelompok dan lain sebagainya disebut antropometri. Pelopor bidang ini adalah seorang ahli matematika berkebangsaan Belgia bernama Quetlet, dimana pada tahun 1870 memperkenalkan karyanya yang berjudul Anthropometrie.
Data antropometri merupakan data ukuran dimensi tubuh manusia. Data antropometri sangat berguna dalam perancangan suatu produk dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia yang memakainya. Dengan demikian tidak hanya memberikan kerpuasan pada pemakai produk saja, tetapi juga pada pembuat produk.
Untuk mendapatkan suatu perancangan optimum dari suatu ruang dan fasilitas akomodasi maka hal-hal yang perlu diperhatikan adalah faktor-faktor seperti panjang dari suatu dimensi tubuh manusia baik dalam keadaan statis maupun dinamis. Pengukuran statis dilakukan pada tubuh manusia yang berada dalam posisi diam. Dimensi yang diukur pada antropometri statis diambil secara lurus dan dilakukan pada permukaan tubuh.
1. Jenis kelamin
Secara distribusi statistik ada perbedaan yang signifikan antara dimensi tubuh pria dan wanita. Pria dianggap lebih panjang dimensi tubuhnya daripada wanita.
2. Suku bangsa
Seperti telah diketahui bahwa perbedaan dimensi tubuh antara suku bangsa yang satu dengan yang lain juga berbeda. Dalam hal ini dimensi tubuh penduduk Indonesia biasanya lebih pendek dari penduduk Amerika.
3. Usia
Digolongkan atas beberapa kelompok usia yaitu balita, anak-anak, remaja, dewasa dan lanjut usia. Hal ini jelas berpengaruh terutama jika desain diaplikasikan untuk antropometri anak-anak. Antropometrinya akan cenderung terus meningkat sampai batas usia dewasa. Namun setelah menginjak usia dewasa, tinggi badan manusia mempunyai kecenderungan untuk menurun. 4. Jenis pekerjaan
Beberapa jenis pekerjaan tertentu menuntut adanya persyaratan dalam seleksi karyawan atau stafnya. Misalnya buruh dermaga harus mempunyai postur tubuh yang relatif lebih besar dibandingkan dengan karyawan perkantoran pada umumnya.
5. Pakaian
6. Kehamilan pada wanita
Faktor ini jelas akan mempunyai pengaruh perbedaan yang berarti kalau dibandingkan dengan wanita yang tidak hamil, terutama yang berkaitan dengan analisis perancangan produk dan analisis perancangan kerja.
7. Cacat tubuh secara fisik
Suatu perkembangan yang menggembirakan pada dekade terakhir dengan diberikannya skala prioritas pada rancang bangun fasilitas akomodasi untuk para penderita cacat tubuh secara fisik. Misalnya ada jalur khusus untuk kursi roda.
3.2.1 Dimensi Antropometri
Dimensi antropometri merupakan ukuran tubuh pada posisi tertentu. Data ini dapat dimanfaatkan guna menetapkan dimensi ukuran produk yang akan dirancang dan disesuaikan dengan dimensi tubuh manusia yang akan mengoperasikan atau menggunakannya. Data antropometri tubuh yang diukur menurut Hartono (2012) dalam panduan survei data antropometri dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri
No Dimensi tubuh Definisi
1 Tinggi tubuh Tinggi tubuh jarak vertikal dari lantai ke bagian paling atas kepala.
2 Tinggi mata Jarak vertikal dari lantai ke bagian luar sudut mata kanan.
3 Tinggi bahu Jarak vertikal dari lantai ke bagian atas bahu kanan atau ujung tulang bahu kanan.
4 Tinggi siku Jarak vertikal dari lantai ke titik terbawah di sudut siku bagian kanan.
5 Tinggi pinggul Jarak vertikal dari lantai ke bagian pinggul kanan.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan
ruas kanan.
No Dimensi tubuh Definisi
7 Tinggi ujung jari Jarak vertikal dari lantai ke ujung jari tengah tangan kanan.
8 Tinggi dalam
posisi duduk Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas kepala.
9
Tinggi mata dalam posisi duduk
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian luar sudut mata kanan.
10
Tinggi bahu dalam posisi duduk
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian atas bahu kanan.
11
Tinggi siku dalam posisi duduk
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian bawah lengan bawah tangan kanan.
12 Tebal paha Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas dari paha kanan.
13 Panjang lutut Jarak horizontal dari bagian belakang pantat (pinggul) ke bagian depan lulut kaki kanan.
14 Panjang popliteal Jarak horizontal dari bagian belakang pantat (pinggul) ke bagian belakang lutut kanan.
15 Tinggi lutut Jarak vertikal dari lantai ke tempurung lutut kanan.
16 Tinggi popliteal Jarak vertikal dari lantai ke sudut popliteal yang terletak di bawah paha, tepat di bagian belakang lutut kaki kanan.
17 Lebar sisi bahu Jarak horizontal antara sisi paling luar bahu kiri dan sisi paling luar bahu kanan.
18 Lebar bahu
bagian atas Jarak horizontal antara bahu atas kanan dan bahu atas kiri.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan 20 Tebal dada
Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian dada untuk subyek laki-laki atau ke bagian buah dada untuk subyek wanita.
21 Tebal perut Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian paling menonjol dibagian perut.
22 Panjang lengan
atas
Jarak vertikal dari bagian bawah lengan bawah kanan ke bagian atas bahu kanan.
No Dimensi tubuh Definisi
23 Panjang lengan
bawah
Jarak horizontal dari lengan bawah diukur dari bagian belakang siku kanan kebagian ujung dari jari tengah.
24 Panjang rentang
tangan ke depan
Jarak dari bagian atas bahu kanan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan siku dan pergelangan tangan kanan lurus.
25
Panjang bahu genggaman tangan ke depan
Jarak dari bagian atas bahu kanan ke pusat batang silinder yang digenggam oleh tangan kanan, dengan siku dan pergelangan tangan lurus.
26 Panjang kepala Jarak horizontal dari bagian paling depan dahi (bagian tengah antara dua alis) ke bagian tengah kepala.
27 Lebar kepala Jarak horizontal dari sisi kepala bagian kiri ke sisi kepala bagian kanan, tepat di atas telinga.
28 Panjang tangan
Jarak dari lipatan pergelangan tangan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan posisi tangan dan seluruh jari lurus dan terbuka.
29 Lebar tangan Jarak antara kedua sisi luar empat buku jari tangan kanan yang diposisikan lurus dan rapat.
30 Panjang kaki Jarak horizontal dari bagian belakang kaki (tumit) ke bagian paling ujung dari jari kaki kanan.
31 Lebar kaki Jarak antara kedua sisi paling luar kaki.
32 Panjang rentangan
tangan ke samping
Jarak maksimum ujung jari tengah tangan kanan ke ujung jari tengah tangan kiri.
33 Panjang rentangan
siku
Jarak yang diukur dari ujung siku tangan kanan ke ujung siku tangan kiri.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Data-data dari hasil pengukuran atau disebut dengan data antropometri digunakan sebagai data untuk perancangan peralatan. Adapun gambar dari pengukuran data antropometri pada posisi berdiri dan posisi duduk dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.3.
tangan ke atas dalam posisi berdiri
digenggam oleh telapak tangan kanan.
35
Tinggi genggaman ke atas dalam posisi duduk
Jarak vertikal dari alas duduk ke pusat batang silinder.
36
Panjang
genggaman tangan ke depan
Gambar 3.1 Kelompok Dimensi Tubuh yang Diukur dalam Posisi Berdiri
25
7 29
Sumber Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006) Gambar 3.2 Perancangan Tongkat yang Memperhatikan Dimensi
Antropometri Tubuh Dalam Posisi Berdiri
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri tubuh dalam posisi duduk ditampilkan pada Gambar 3.4 berikut:
17
12
16 19
19
14 10
Sumber: Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006)
Gambar 3.4 Perancangan Kursi Kantor Ergonomis yang Memperhatikan Dimensi Antropometri Tubuh Dalam Posisi Duduk
Terdapat tiga prinsip dalam pemakaian data antropometri tersebut yaitu: 1. Prinsip perancangan produk berdasarkan individu ekstrim
Prinsip ini digunakan apabila fasilitas kerja yang dirancang dapat dipakai dengan enak dan nyaman oleh sebagian besar orang-orang yang memakainya yang biasanya minimal oleh 95 % pemakai.
2. Prinsip perancangan produk fasilitas yang bisa disesuaikan
Prinsip ini digunakan untuk merancang fasilitas agar fasilitas tersebut bisa dirubah-ubah ukurannya sehingga cukup fleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh.
3. Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata
3.2.2. Aplikasi Distribusi Normal Dalam Penetapan Data Antropometri
Untuk penetapan data antropometri ini, pemakaian distribusi normal akan umum diterapkan. Dalam statistik, distribusi normal dapat diformulasikan berdasarkan harga rata-rata (mean, X ) dan simpangan standarnya (standard deviation, σX) dari data yang ada. Dari nilai yang ada maka persentil dapat ditetapkan sesuai dengan tabel probabilitas distribusi normal. Dengan persentil, dalam hal ini adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau dibawah nilai tersebut. Sebagai contoh 95-th persentil akan menunjukkan 95% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran tersebut, sedangkan 5-th persentil akan menunjukkan 5% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran itu. Dalam antropometri ukuran 95-th akan menggambarkan ukuran manusia yang terbesar dan 5-th persentil sebaliknya akan menunjukkan ukuran terkecil. Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data antopometri dapat dijelaskan dalam Gambar 3.5 dan Tabel 3.2.
Sumbe
sumberr : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya (Nurmianto, 2008)
Gambar 3.5 Distribusi Normal dengan Data Antropometri
1,96 σX 1,96 σX
X
2,5% 95%
2,5%
N(X, σX)
2,5-th
til
Dari Gambar 3.5 diatas, kemudian dilakukan perhitungan persentil dengan rumus berdasarkan distribusi normal yang dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal
Sumber : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya (Nurmianto, 2008)
Perbedaan ukuran tubuh manusia dengan persentil antropometri ditampilkan pada Gambar 3.6
Sumber: Handbook Ergonomics and Design
A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006)
Gambar 3.6 Perbedaan Ukuran dengan Persentil Manusia
3.2.3 Aspek Antropometri Dalam Perancangan Kursi
Persentil Perhitungan
1-st Χ- 2.325 σX
2.5-th Χ- 1.96 σX
5-th Χ- 1.645 σX
10-th Χ- 1.28 σX
50-th Χ
90-th Χ+ 1.28 σX
95-th Χ+ 1.645 σX
97.5-th Χ+ 1.96 σX
Menurut Panero dan Zelnik (2003) ada beberapa data antropometri yang dibutuhkan untuk mendesain kursi sekolah sehingga posisi duduk tidak menimbulkan keluhan otot dan kelelahan. Data antropometri yang dibutuhkan tersebut dan tujuan pengukurannya adalah sebagai berikut.
1. Tinggi siku pada posisi duduk, adalah tinggi mulai dari tepi atas permukaan tempat duduk hingga bagian bawah dari siku. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan ketinggian meja sekolah.
2. Tinggi lipatan dalam lutut (tinggi popliteal), adalah tinggi dari lantai hingga bagian bawah paha tepat di belakang lutut, ketika orang berada dalam posisi duduk tegak. Lutut dan pergelangan kaki dalam posisi tegak lurus, dengan bagian bawah paha dan bagian belakang lutut langsung menyentuh permukaan tempat duduk.
3. Lebar pinggul, adalah jarak terbesar dari panggul. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan lebar alas kursi.
4. Lebar bahu, adalah jarak horisontal terbesar antara tepi luar bahu kiri dan kanan. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan lebar sandaran kursi. 5. Tinggi bahu posisi duduk, adalah tinggi dari permukaan tempat duduk hingga
titik pertengahan bahu antara leher dan akromion. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan tinggi maksimal sandaran yang memberikan dukungan pada daerah lumbar.
Secara keseluruhan dimensi antropometri siswa untuk mendesain kursi sekolah dapat dicermati pada Gambar 3.7.
A
B
C
D
E
F
Keterangan: A = Tinggi Popliteal, B = Panjang popliteal, C = Lebar pinggul,
D = Tinggi bahu posisi duduk, E = Lebar bahu, F = Tinggi siku posisi duduk
Sumber: Handbook Dimensi Manusia & Ruang Interior (Panero dan Zenik. 2006)
Gambar 3.7 Pedoman Dimensi Antropometrik Untuk Desain Kursi Sekolah
3.3 Postur Kerja
cacat tubuh. Untuk menghindari postur kerja yang demikian, pertimbangan-pertimbangan ergonomis antara lain menyarankan hal-hal sebagai berikut:
1. Mengurangi keharusan pekerja untuk bekerja dengan postur kerja membungkuk dengan frekuensi kegiatan yang sering dalam jangka waktu yang lama.
2. Pekerja tidak seharusnya menggunakan jarak jangkauan maksimal.
3. Pekerja tidak seharusnya duduk atau berdiri pada saat bekerja untuk waktu yang lama dengan kepala. Leher, dada atau kaki berada dalam postur kerja miring.
4. Operator tidak seharusnya dipaksa bekerja alam frekuensi atau periode waktu yang lama dengan tangan atau lengan berada dalam posisi diatas level siku yang normal.
Postur duduk memerlukan lebih sedikit energi dari pada berdiri, karena hal ini dapat mengurangi banyaknya beban otot statis pada kaki. Seorang operator yang bekerja dalam postur duduk memerlukan sedikit istirahat dan secara potensial lebih produktif. Sedangkan postur berdiri merupakan sikap siaga baik fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja yang dilakukan lebih cepat, kuat dan lebih teliti. Berdiri lebih melelahkan daripada duduk dan energi yang dikeluarkan lebih banyak 10-15% dibandingkan duduk.
Beberapa masalah berkenaan dengan postur kerja yang sering terjadi sebagai berikut:
3. Hindari postur memutar atau asimetris.
4. Sediakan sandaran bangku yang cukup sebagai tempat penyangga tulang belakang. Tulang belakang terdiri dari 33 tulang dan 24 tulang yang membentuk columna yaitu 7 tulang vertebraservikalis, 12 vertebra torakalis, 5 vertebra lumbalis, dan 5 tulang vertebra sacrum yang menyatu menjadi
sacrum dan 3 sampai 5 tulang koksigeal yang menyatu dengan tulang
coccygeus. Columna vertebra menyangga berat tubuh manusia dalam posisi tegak yang secara mekanik melawan pengaruh gaya gravitasi agar tubuh tetap tegak. Adapun gambar columna vertebra ditampilkan pada Gambar 3.8.
Kerja seseorang dihasilkan dari tugas pekerjaan. Rancangan tempat kerja dan karakteristik individu seperti ukuran dan bentuk tubuh. Pertimbangan untuk semua komponen dibutuhkan analisa postur dan peracangan tempat kerja.
3.4 Standard Nordic Questionnaire (SNQ)
Questionnaire bersifat subjektif, karena rasa sakit yang dirasakan tergantung pada kondisi fisik masing-masing individu. Keluhan rasa sakit pada bagian tubuh akibat aktivitas kerja tidaklah sama antara satu orang dengan orang lain.
Sumber: Lelytotalia. Columna vertebralis. Wordpress.com
Gambar 3.8 Susunan Tulang Belakang (Columna Vertebra)
Untuk mendesain peralatan secara ergonomis yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari seharusnya disesuaikan dengan manusia dilingkungan tersebut. Apabila tidak ergonomis akan menimbulkan berbagai dampak negatif bagi manusia tersebut. Richard (2001) menyebutkan bahwa saat ini terdapat 80% orang hidup setelah dewasa mengalami nyeri bagian tubuh belakang (back pain) salah satunya dikarena kondisi yang tidak ergonomis.
Gambaran desain produk ergonomis berdasar antropometri dapat dilihat pada Gambar 3.9 dibawah ini. Agar dapat mendesain suatu alat sesuai dengan ukuran manusia, maka dalam mendesain produk harus disesuaikan dengan ukuran terbesar (95th percentile) dan ukuran terkecil tubuh (5th percentile) atau hasil kalibrasi ukuran setiap bagian tubuh (antropometri). Produk yang didesain sesuai dengan hasil kalibrasi antropometri disebut desain produk ergonomi.
Produk: - benda kerja - instalasi
Manusia pengguna produk
Kalibrasi antropometri tubuh pengguna produk :
- Mean
- Standar deviasi - Ukuran antropometri (5th, 50th, 95th percentile)
Produk Ergonomis
Sumber: Ergonomic Manusia, Peralatan dan Lingkungan (Gempur Santoso, 2004)
Gambar 3.9 Chart Desain Produk Ergonomis Berdasar Antropometri
Model perancangan produk ada 2 jenis yaitu model deskriptif dan model preskriptif.
1. Model Deskriptif
Model deskriptif berfokus pada solusi, heuristik (pengalaman sebelumnya bersifat umum). Model perancangan deskriptif terdiri dari beberapa fase yang ditampilkan pada Gambar 3.10 berikut.
Kebutuhan
Analisis masalah dan spesifikasi produk dan perencanaan
Perancangan konsep produk
Perancangan produk
Evaluasi produk hasil rancangan
Dokumen untuk pembuatan produk
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942) Gambar 3.10 Model Perancangan Deskriptif
a. Kebutuhan
Produk yang akan dibuat haruslah dikaji tentang kebenaran akan kebutuhannya.
b. Analis masalah dan spesifikasi produk dan perencanaan
Hasil analisis masalah adalah pernyataan masalah, kendala yang membatasi solusi masalah dan kriteria-kriteria yang harus dipenuhi.
Konsep produk adalah solusi-solusi alternatif dari masalah dalam bentuk skema. Fase ini dikenal sebagai fase pencarian konsep-konsep produk yang memenuhi fungsi dan karakteristik produk. Fase perancangan ini menuntut semua kemampuan dan kreativitas perancang.
d. Perancangan produk
Solusi-solusi dalam bentuk skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk, dan dimensi komponen-komponen yang ditentukan.
e. Evaluasi produk hasil rancangan
Produk hasil fase perancangan haruslah dapat spesifikasi produk yaitu dapat memenuhi fungsinya, karakteristik seperti yang diisyaratkan.
f. Dokumen (gambar dan spesifikasi) pembuatan produk
Gambar hasil rancangan produk terdiri dari gambar semua komponen produk lengkap dengan geometrinya, dimensi, kekasaran/kehalusan permukaan dan material, gambar susunan, spesifikasi yang memuat keterangan-keterangan yang tidak dapat dimuat pada gambar dan bill of material
2. Model Preskriptif
lebih algoritmatik dan sistematik untuk diikuti, dan biasanya dianggap menyediakan metodologi perancangan. Model perancangan ini terdiri dari : a. Metode Zeid
Metode yang ditawarkan meliputi proses perancangan dan proses pembuatan, ditambah feedback dari pemasaran untuk pengembangan produk. Model perancangan Zeid dapat dilihat pada Gambar 3.11 berikut:
Proses perancangan
Proses pembuatan
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942) Gambar 3.11 Proses Perancangan Zeid
b. Metode French
Kebutuhan
Analisis Masalah
Pernyataan Masalah
Perancangan Konsep
Skets terpilih
Pemberian bentuk pada skets
Detail
Gambar Produk
Feedback
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942) Gambar 3.12 Diagram Alir Cara Merancang French
c. Metode VDI
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942) Gambar 3.13 Model Cara Merancang VDI
d. Metode Pahl & Beitz
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif yaitu jenis penelitian yang bertujuan untuk mendeskripsikan secara sistematik, faktual dan akurat tentang fakta-fakta dan sifat-sifat suatu objek atau populasi tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan desain aktual, keluhan pada saat menggunakan meja dan kursi yang tidak ergonomis dan perancangan meja dan kursi sekolah berdasarkan antropometri siswa. Aplikasi usulan perancangan meja dan kursi sekolah bertujuan dapat meminimalkan keluhan musculoskeletal disorders pada siswa.
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Sekolah Dasar Siti Hajar yang beralamat di jalan Letjen Jamin Ginting Km. 16 Gg. Paya Bundung 26 Simpang Selayang, Medan. Penelitian ini dimulai pada bulan November 2013 sampai April 2014.
4.3 Subjek Penelitian
4.4 Kerangka Berfikir
Keluhan musculoskeletal pada beberapa bagian tubuh siswa disebabkan oleh design meja dan kursi yang tidak ergonomis dan tidak sesuai dengan dimensi antropometri tubuh siswa. Perancangan meja dan kursi usulan dirancang untuk mendapatkan perancangan meja dan kursi yang ergonomis dan sesuai dengan antropometri tubuh siswa sehingga dapat meminimalkan resiko musculoskeletal disorders. Adapun kerangka berfikir dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Keluhan Musculoskeletal
Disorders
Perancangan kursi dan meja yang ergonomis berdasarkan
antropometri Desain yang tidak
ergonomis
Sumber : Pengolahan Data
Gambar 4.1 Kerangka Berfikir
4.5 Sumber Data
Jenis data yang dikumpulkan pada penelitian ini adalah data primer dan data sekunder.
1. Data primer
Data primer adalah data yang diperoleh dari pengamatan, wawancara dan pengukuran langsung terhadap subjek penelitian di lapangan antara lain:
a. Data hasil Standard Nordic Questionaire
b. Data dimensi meja dan kursi sekolah
Data dimensi meja dan kursi sekolah diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung.
c. Data postur tubuh siswa
Data postur tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengamatan dan dengan melakukan pengukuran terhadap sudut tubuh siswa saat belajar menggunakan meja dan kursi
d. Data dimensi tubuh siswa
Data dimensi tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengukuran dimensi antropometri tubuh secara langsung.
2. Data sekunder
Data sekunder adalah data yang diperoleh dari tempat objek penelitian dan bukan pengukuran langsung terhadap objek penelitian di lapangan, data sekunder yang diperoleh adalah gambaran umum sekolah. Data gambaran umum tentang sekolah ini meliputi data tentang sejarah sekolah, jumlah siswa dan jumlah guru, fasilitas sekolah, struktur organisasi sekolah dan visi misi sekolah. Data gambaran sekolah ini diperoleh dari arsip sekolah, website
resmi sekolah dan papan pengumuman sekolah.
4.6 Teknik Pengumpulan Data
a. Teknik observasi yaitu melakukan pengamatan langsung terhadap postur tubuh siswa saat menggunakan meja dan kursi sekolah, melakukan penyebaran Standard Nordic Questionaire dan melakukan pengukuran langsung terhadap dimensi tubuh siswa serta dimensi meja dan kursi sekolah. b. Teknik wawancara yaitu melakukan wawancara kepada siswa mengenai
keluhan musculoskeletal yang dialami siswa serta mengenai kesesuaian dimensi tubuh siswa dengan dimensi meja dan kursi sekolah.
c. Teknik dokumentasi yaitu memperoleh data mengenai gambaran umum sekolah berupa dokumen-dokumen yang mendukung pengerjaan laporan. d. Teknik kepustakaan yaitu mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan
pemecahan masalah dari berbagai buku dan jurnal yang sesuai dengan permasalahan yang diamati pada Sekolah Dasar Siti Hajar medan.
4.7 Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian yang digunakan untuk membantu dalam pengumpulan data dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Instrumen Penelitian
No. Alat Ukur Fungsi
1 Standard Nordic Qustionaire
Digunakan untuk identifikasi awal untuk menilai keluhan muskuloskeletal yang dialami siswa
2 Kamera Canon Mengambil foto tentang postur tubuh siswa
4 Velvy meter Mengukur dimensi tubuh siswa
5 Kursi ergonomis Digunakan sebagai alat dudukan siswa saat pengukuran
6 Timbangan Mengukur berat badan siswa
7 Goniometer Mengukur sudut yang dibentuk tubuh siswa.
8 Meteran Mengukur dimensi meja dan kursi sekolah dan dimensi tubuh siswa
Populasi dan sampel dalam penelitian ini adalah siswa SD Siti Hajar. Adapun jumlah populasi dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Jumlah Populasi Siswa Sekolah Dasar Siti Hajar
No Kelas Jumlah Siswa Total
Laki-laki Perempuan
1 I 71 59 130
2 II 63 44 107
3 III 47 55 102
4 IV 52 40 92
5 V 44 42 86
6 VI 30 33 63
Total 307 273 580
Sumber: Tata Usaha Sekolah Dasar Siti Hajar
Jumlah Sampel dalam penelitian ini diambil berdasarkan penentuan jumlah sampel Slovin, dimana diperoleh jumlah sampel sebesar 237 sampel.
Teknik sampling yang digunakan dalam pengumpulan data antropometri adalah
Purposive sampling. Purposive sampling dipilih karena dalam pemilihan sampel dilakukan melalui proses seleksi secara tidak random karena pihak sekolah telah memberi batasan dimana pemilihan responden hanya dapat diambil pada jam pelajaran tertentu (Senitari, Olahraga, Sempoa, Calistung, Seni Budaya Keterampilan) dan waktu istirahat. Responden ditentukan oleh staff guru yang mengajar pada jadwal pelajaran berlangsung.
Tabel 4.3 Jumlah Sampel Berdasarkan ProportionateStratified Sampling
No Kelas Populasi Sampel
1 I 130 55
2 II 107 45
3 III 102 45
4 IV 92 40
5 V 86 40
6 VI 63 30
Total 580 255
Sumber: Pengolahan Data
4.9 Tahap Penelitian
Tahap penelitian dalam penelitian ini ditampilkan pada Gambar 4.2.
4.10 Tahap Pengumpulan Data
Adapun langkah-langkah pengumpulan data yaitu:
1. Pengumpulan data siswa berupa nama siswa, umur dan jenis kelamin siswa yang diperoleh dari arsip sekolah.
2. Keluhan musculoskeletal didata dengan mengisi Standard Nordict Questionaire
saat menggunakan meja dan kursi sekolah. Cara pengisian kuesioner tersebut
dilakukan dengan memberikan tanda silang (Х) atau (√) pada lembar jawaban
yang tersediasesuai dengan keluhan yang dirasakan.
3. Data postur tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengukuran terhadap sudut yang dibentuk tubuh siswa saat belajar yang didata dengan worksheet
4. Data dimensi tubuh siswa berupa tinggi bahu dalam posisi duduk, tinggi popliteal, tinggi siku duduk, panjang rentang tangan kedepan, panjang rentang siku yang diukur dengan menggunakan meteran dalam posisi duduk. Panjang popliteal, panjang lutut, panjang telapak tangan, lebar sisi bahu, lebar pinggul, dalam posisi duduk diukur dengan velvymeter martin.
5. Dimensi meja dan kursi sekolah diukur dengan menggunakan meteran.
6. Gambaran umum sekolah diperoleh dari wawancara pada bagian tata usaha sekolah, arsip sekolah, papan pengumuman sekolah, dan website resmi sekolah Siti Hajar.
4.11 Tahap Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari pengumpulan data, selanjutnya diolah untuk mendapatkan suatu gambaran mengenai perancangan meja dan kursi. Blok diagram pengolahan data dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Penentuan modus keluhan berdasarkan kuisioner SNQ
Penilaian postur kerja dengan metode RULA
Perhitungan dimensi aktual kursi dan meja
Perhitungan data antropometri
Perancangan kursi dan meja berdasarkan model French
Sumber : Pengolahan Data
Studi Pendahuluan - studi pustaka
- Pengamatan langsung pada sekolah
Analisis Pemecahan Masalah 1. Analisis Standard Nordict Questionnaire
2. Analisis meja dan kursi aktual 3. Analisis postur tubuh siswa
4. Analisis ergonomi rancangan meja dan kursi siswa sekolah
Pengolahan Data 1. Tabulasi dan rekapituasi SNQ
2. Penilaian postur tubuh dengan metode RULA 3. Perhitungan data antropometri tubuh siswa yaitu:
a. Perhitungan rata-rata dan standard deviasi b. Uji keseragaman data
c. Uji kecukupan data d. Uji kenormalan data e. Perhitungan persentil
4. Perancangan meja dan kursi sekolah dengan metode perancangan French
Data primer
1. Data hasil Standard Nordic Questionnaire
2. Data dimensi meja dan kursi sekolah 3. Data gambar pergerakan tubuh siswa saat
belajar atau data postur tubuh siswa 4. Data dimensi tubuh siswa 5. Gambaran Umum Sekolah
- jumlah siswa dan guru - struktur organisasi - fasilitas sekolah - aktivitas sekolah Pengumpulan data
Sumber : Pengolahan Data
4.12 Analisis Pemecahan Masalah
Adapun langkah-langkah analisis pemecahan masalah yaitu:
1. Analisis hasil Standart Nordic Questinnaire yang telah dibagikan kepada siswa untuk mengetahui tingkat keluhan musculoskeletal yang dialami oleh siswa yang menjadi landasan dalam menentukan perbaikan rancangan meja dan kursi sekolah.
2. Analisis dimensi meja dan kursi aktual yang tidak ergonomis dan membandingkannya dengan dimensi meja dan kursi hasil perancangan.
3. Analisis postur tubuh siswa aktual untuk mengetahui postur yang tidak sesuai dengan postur belajar yang alami sehingga dapat ditentukan dimensi meja dan kursi yang harus diperbaiki.
4. Analisis perancangan meja dan kursi sekolah yang mempertimbangkan prinsip perancangan berdasarkan antropometri siswa sehingga siswa merasa nyaman menggunakannya.
4.13 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksaanaan penelitian dalam melakukan pengamatan dan pengumpulan data dilaksanakan dengan urutan kegiatan sebagai berikut.
1. Pengamatan pendahuluan disekolah SD Siti Hajar, terhadap kursi dan meja yang digunakan para siswa saat belajar.
3. Penentuan dimensi tubuh yang diukur sesuai terhadap kebutuhan perancangan kursi dan meja.
4. Pendataan siswa sebagai responden yang akan diukur.
5. Melakukan pengukuran antropometri tubuh setiap siswa. Mekanisme dalam jadwal pelaksanaan pengumpulan data penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.4.
08:00 08:30 12:20
Persiapan
Pengukuran dimensi antropometri
13:00 15:00
Istirahat
Pengukuran dimensi antropometri
Sumber : Pengumpulan Data
BAB V
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa siswi kelas I sampai dengan kelas VI SD Siti Hajar. Jumlah sampel yang digunakan adalah sebanyak 255. Sampel penelitian ini diambil berdasarkan teknik sampel
proportionate stratified yang merupakan teknik pengambilan sampel dengan populasi yang memiliki strata yang relevan terhadap penelitian. Teknik sampling
proportionatestratified digunakan karena peneliti akan merancang meja dan kursi berdasarkan dimensi antropometri pada 3 tingkatan kelas dan umur siswa. Data responden yang dijadikan sampel dapat dilihat pada Lampiran 1.
Meja dan kursi yang digunakan pada Sekolah Dasar Siti Hajar memiliki ukuran yang sama mulai dari kelas I sampai dengan kelas VI. Sikap duduk siswa kelas 1 hingga kelas 6 saat menggunakan meja dan kursi sekolah ditampilkan pada Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Sikap Duduk Siswa Kelas I Hingga Kelas VI Saat Menggunakan Meja dan Kursi Sekolah
KELAS I KELAS II KELAS III
5.1 Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data hasil Standard Nordic Qustionaire untuk mengetahui keluhan yang dialami siswa, data postur tubuh siswa dengan metode RULA untuk mengetahui level resiko dan tindakan yang harus diambil, dan data dimensi meja dan kursi serta data antropometri dimensi tubuh siswa sebagai dasar perancangan kursi dan meja.
5.1.1 Data Hasil Standard Nordic Qustionaire
Penilaian dengan Standard Nordic Questionnaire digunakan untuk mengetahui level keluhan musculoskeletal yang dialami siswa serta dinilai dengan pemberian bobot nilai, yaitu:
1. Untuk tidak ada keluhan diberikan bobot nilai 0 2. Untuk keluhan agak sakit diberikan bobot nilai 1 3. Untuk keluhan sakit diberikan bobot nilai 2
4. Untuk keluhan sangat sakit diberikan bobot nilai 3.
kategori keluhan yang dirasakan siswa saat belajar adalah sebagai berikut: 1. Tidak sakit (dengan skor 0), hal ini apabila siswa tidak merasakan keluhan yang
berarti terhadap bagian tubuh.
2. Rasa agak sakit (dengan skor 1), hal ini apabila siswa hanya merasakan rasa nyeri sesekali saja ataupun kesemutan.
4. Rasa sangat sakit (dengan skor 3), hal ini apabila siswa mengalami rasa pegal dan nyeri yang lama (masih dirasakan walaupun pekerjaan sudah selesai atau sudah sampai dirumah).
Data rekapitulasi SNQ ditampilkan pada Lampiran 3 dan persentase jenis keluhan ditampilkan pada Tabel 5.2.
5.1.2 Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah
Meja dan kursi SD Siti Hajar terbuat dari kayu dan dicat berwarna coklat serta memiliki ukuran yang sama pada semua kelas. Gambar meja dan kursi sekolah serta spesifikasinya dalam (cm) ditampilkan pada Tabel 5.3.
5.1.3 Data Postur Kerja Siswa
Tabel 5.3 Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah SD Siti Hajar
Meja Spesifikasi Meja
Kursi Spesifikasi Kursi
5.1.4 Data Antropometri Siswa
Data antropometri siswa yang diukur dalam penelitian didasarkan pada perancangan kursi dan meja menurut Panero dan Zelnik (2003) yaitu:
1. Tinggi bahu dalam posisi duduk (TB) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi sandaran kursi.
2. Tinggi siku dalam posisi duduk (TSD) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi meja.
3. Tinggi popliteal (TPO) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi landasan dudukan kursi dan tinggi meja.
4. Panjang popliteal (PPo) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang kursi. 5. Lebar sisi bahu (LB) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang sandaran
kursi
6. Lebar pinggul (LP) digunakan sebagai dasar penentuan ukuran lebar kursi Selain keenam dimensi antropometri diatas terdapat beberapa dimensi tambahan yang dibutuhkan perancang dalam merancang meja dan kursi sekolah. Dimensi antropometri tambahan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
1. Panjang rentang tangan ke depan (PRT) digunakan sebagai penentuan ukuran lebar meja.
2. Panjang rentang siku (PRS) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang meja.
3. Panjang telapak tangan (PT), dan panjang lutut (PL) digunakan untuk penentuan jarak laci meja terhadap ruang kaki.
5.2 Pengolahan Data
5.2.1 Data Hasil Standard Nordic Questionnaire
Data hasil Standard Nordic Questionnaire diolah kedalam bentuk persentasi dan diolah kedalam bentuk pie chart. Pie chart persentasi keluhan
musculoskletal disorders siswa secara kumulatif ditampilkan pada Gambar 5.1 dan pie chart persentasi keluhan musculoskletal disorders siswa perkelas ditampilkan pada Lampiran 7.
Keterangan: Penjabaran Nomer Keluhan dapat dilihat pada lampiran 2 Sumber: Hasil Pengolahan Data
Berdasarkan pie chart persentasi keluhan musculoskletal disorders secara kumulatif untuk kategori agak sakit dan kategori sakit diatas, dapat diketahui bahwa keluhan tertinggi pada kategori agak sakit terdapat pada keluhan no 1 yaitu keluhan pada leher bagian bawah sebesar 6 % pada pie chart atau sebesar 46 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 0 yaitu keluhan pada leher atas sebesar 5% pada pie chart atau sebesar 40 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, dan keluhan no 5 yaitu keluhan pada anggota tubuh bagian punggung sebesar 5 % pada pie chart atau sebesar 43 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2.
Keluhan kategori sakit terdapat pada keluhan no 0 yaitu keluhan pada leher atas sebesar 11% pada pie chart atau sebesar 44 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 15 yaitu keluhan pada pergelangan tangan kanan sebesar 10 % pada pie chart atau sebesar 41 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 5 yaitu keluhan pada punggung sebesar 8 % pada pie chart atau sebesar 33 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, dan keluhan no 17 yaitu keluhan pada tangan kanan sebesar 6% pada pie chart atau sebesar 26 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2.
5.2.2 Penilaian Postur Kerja dengan Metode RULA
Tabel 5.4 Rekapitulasi Penilaian Postur Kerja Siswa
Siswa Gambar Keterangan Skor
Akhir
4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah dari putaran
5. Aktivitas : Pengulangan 6. Beban : < 2 kg
7. Leher : 350 dan bengkok 8. Batang tubuh : 150 9. Kaki : Tidak seimbang
2
5.2.3 Perhitungan Data Antropometri Tubuh Siswa
5.2.3.1 Perhitungan Rata-rata dan Standar Deviasi
Rumus yang digunakan dalam perhitungan nilai rata-rata untuk masing-masing dimensi tubuh adalah:
n
Contoh perhitungan untuk data dimensi TS (Tinggi Siku duduk). Nilai rata-rata pada dimensi Tinggi siku duduk untuk kelas I adalah:
14,5
Dalam penentuan standar deviasi yaitu penyimpangan nilai rata-rata yang standar. Rumusnya adalah seperti berikut:
(
)
Contoh perhitungan nilai standar deviasi pada data dimensi TS (Tinggi Siku duduk) untuk kelas I adalah sebagai berikut:
5.2.3.2 Uji Keseragaman Data
Uji keseragaman data digunakan untuk mengendalikan data yang ditolak karena tidak seragam. Apabila dari data yang sudah dikumpulkan terdapat data yang tidak seragam (out of control), maka data tersebut akan dibuang. Setelah itu dilakukan revisi data dengan membuang data yang out of control kemudian melakukan perhitungan untuk nilai rata-rata, standar deviasi, BKA dan BKB kembali. Pada uji keseragaman data antropometri ini digunakan tingkat keyakinan 95% dan tingkat ketelitian 5%, digunakan nilai z = 1,96. Revisi yang dilakukan adalah sebanyak 2 kali, apabila setelah revisi kedua data tersebut belum juga seragam, maka data dimensi tersebut diasumsikan telah seragam. Adapun rumus yang digunakan dalam menghitung BKA (batas kelas atas) dan BKB (batas kelas bawah) adalah sebagai berikut:
σ
1,96 X
BKA= + BKB=X−1,96σ
Apabila X min > BKB dan Xmax < BKA, maka data seragam.
Apabila X min < BKB dan Xmax > BKA, maka data tidak seragam.
Untuk dimensi tinggi siku duduk, perhitungan BKA dan BKB adalah sebagai berikut.
BKA = X+1,96σ BKB = X−1,96σ = 14,5 + 1,96 (1,92) = 14,5 – 1,96 (1,92)
= 18,2 = 10,7
5.2.3.3 Uji Kecukupan Data
Kegunaan dari uji kecukupan data adalah untuk menganalisa jumlah pengukuran apakah data yang diambil merepresentasikan populasinya, dimana data sampel yang diambil sudah cukup mewakili populasi. Untuk uji kecukupan data yang digunakan pada perhitungan dengan tingkat ketelitian 5% dan tingkat keyakinan 95% digunakan rumus N’ sebagai berikut :
( )
2Apabila N’<N maka data dinyatakan cukup Apabila N’>N maka data dinyatakan belum cukup
Perhitungan dicontohkan untuk data dimensi tinggi siku duduk (TS) kelas I, dengan diketahui terlebih dahulu dihitung ∑ X =795 dan ∑ X2 = 11691 maka
5.2.3.4 Uji Kenormalan Data
Uji kenormalan data digunakan untuk mengetahui apakah data yang telah dikumpulkan termasuk dalam sebaran normal. Pengujian dilakukan dengan bantuan
software SPSS yaitu pengujian sebaran data normal dengan uji Kolmogorov Smirnov for Normality Test (KSTest). Hasil dari pengujian sebaran data untuk setiap kelas dengan Kolmogorov-Smirnov Test ditampilkan pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6 Uji Kenormalan Data Kelas I Sampai Kelas VI
One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test (Kelas I)
TB TS TPo PRT PT PRS PL PPo LB LPi
a. Test distribution is Normal.
One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test (Kelas II)
TB TS TPo PRT PT PRS PL PPo LB LPi
5.2.3.5 Perhitungan Persentil
Setelah dilakukan perhitungan data antropometri tubuh siswa kelas I sampai kelas 6, selanjutnya akan ditentukan nilai persentil. Nilai persentil yang dicari adalah nilai persentil 5th, 50th, dan 95th. Perhitungan nilai persentil data antropometri siswa dapat dilihat pada Tabel 5.7.
Tabel 5.7 Perhitungan Persentil Siswa Kelas 1 Sampai Kelas VI Kelas 1
Dimensi Ẋ Stdev 5 th 5o th 95 th
Tinggi Bahu Duduk 39 3 35 39 43
Tinggi Siku Duduk 15 2 11 15 18
Tinggi Popliteal 31 1 28 31 33
Panjang Rentang Tangan 50 3 44 50 55 Panjang Telapak Tangan 14 1 12 14 15 Panjang Rentang Siku 61 5 53 61 68
Panjang Lutut 38 2 35 38 41
Panjang Popliteal 32 2 29 32 35
Lebar Bahu 31 2 27 31 35
Libar Pinggul 25 2 22 25 28
Sumber: Hasil Pengolahan Data
5.3 Perancangan Meja dan Kursi Sekolah Berdasarkan Langkah-langkah
Perancangan Menurut French
Cara merancang berdasarkan langkah-langkah French terdiri dari 4 langkah yaitu:
1. Analisis masalah.
Hasil dari analisis masalah adalah pernyataan masalah, kendala yang membatasi solusi masalah dan kriteria-kriteria yang harus dipenuhi.
Konsep produk adalah solusi-solusi alternatif dari masalah dalam bentuk skema. Fase ini dikenal sebagai fase pencarian konsep produk yang memenuhi fungsi dan karakteristik produk. Fase perancangan ini menuntut semua kemampuan dan kreativitas perancang.
3. Pemberian bentuk.
Solusi-solusi dalam bentuk skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk.
4. Detail
Perincian merupakan fase akhir dimana memberikan ukuran detail dari poin-poin yang perlu ditentukan.
Adapun penjabaran langkah perancangan kursi dan meja berdasarkan tahapan merancang French adalah dijabarkan sebagai berikut:
5.3.1 Analisis Masalah
Masalah yang terdapat dalam fasilitas belajar (meja dan kursi) yang digunakan saat belajar adalah sebagai berikut:
1. Ketidaksesuaian dimensi kursi dan meja terhadap dimensi tubuh siswa. Ketidaksesuaian tersebut terdiri dari:
a. Tinggi tempat duduk siswa tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa. Hal tersebut membuat kaki siswa menggantung (tidak menyentuh lantai) dan berada pada posisi kaki yang tidak seimbang saat belajar.
meja yang tidak sesuai juga membuat badan siswa maju kedepan saat menulis.
c. Lebar kursi tidak sesuai dengan panjang popliteal siswa sehingga membuat siswa maju kedepan saat duduk sehingga banyak bagian kursi yang tidak digunakan dan membuat posisi tubuh yang tidak seimbang.
Ketidaksesuaian dimensi kursi dan meja memberikan dampak keluhan
musculoskeletal bagi siswa terutama pada bagian leher atas, bagian lengan kanan atas, bagian tangan kanan, bagian punggung dan bagian kaki.
2. Fungsi laci yang terdapat pada meja tidak dapat digunakan sesuai fungsinya hal ini disebabkan ketidaksesuaian tinggi laci terhadap tebal tas siswa sehari-hari. 3. Kursi dan meja yang digunakan memiliki ukuran yang sama untuk setiap kelas
mulai dari kelas satu hingga kelas enam padahal dimensi tubuh siswa yang duduk dikelas 1 jauh berbeda dengan siswa yang duduk dikelas lainya.
Kendala yang dihadapi dalam perancangan adalah perancangan tidak dapat memenuhi kesesuaian 100% terhadap seluruh siswa SD Siti Hajar namun dapat memenuhi bagi mayoritas rata-rata siswa untuk setiap kelas. Untuk memenuhi kesesuaian perancangan meja dan kursi yang ergonomis terhadap dimensi antropometri siswa pada setiap kelas maka perancangan meja dan kursi dibagi kedalam dua konsep yaitu konsep tetap (one piece/fix) dan konsep adjustable. Dimana konsep tersebut dibagi kedalam tiga kelompok yaitu:
Adapun kriteria-kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan meja dan kursi yang ergonomis adalah sebagai berikut:
1. Pertimbangan antropometrik. Pertimbangan antropometrik dalam perancangan meja dan kursi menurut Panero dan Zelnik (2003) adalah sebagai berikut:
a. Tinggi tempat duduk dimana posisi duduk memungkinkan telapak kaki untuk menapak pada permukaan lantai.
b. Kedalamam landasan sesuai terhadap jarak dari pantat kelipatan dalam lutut. c. Sandaran punggung yang dapat menopang bagian kecil punggung dan
tersedia tempat tambahan bagi penonjolan daerah pantat.
2. Meja dan kursi yang dirancang dapat memenuhi fungsi utama dan tambahannya. Fungsi utama kursi adalah sebagai alas penyangga punggung dan bokong saat belajar sedangkan fungsi utama meja adalah sebagai alas tempat tangan dan buku pelajaran saat melakukan aktivitas belajar. Fungsi tambahan yang ingin dirancang adalah laci meja sebagai tempat penyimpanan atau peletakan tas siswa. 3. Dimensi ukuran meja dan kursi ditentukan melalui persentil data antropometri.
Penentuan persentil disesuaikan terhadap pemenuhan mayoritas dimensi tubuh siswa.
4. Perancangan fungsi tambahan laci meja dapat memenuhi persyaratan bagi ruang kaki siswa saat belajar.
5.3.2 Perancangan Konsep
ingin dilakukan terdiri dari dua konsep yaitu konsep perancangan meja dan kursi yang bersifat tetap (one piece) dan konsep adjustable. Konsep yang bersifat tetap terdiri dari satu kursi dan satu meja dengan fungsi tambahan laci dan dimensi yang sesuai terhadap mayoritas siswa pada setiap tingkatan kelas. Salah satu keuntungan dengan konsep ini adalah stabilitas produk, karena tidak ada bagian yang perlu dirakit. Konsep perancangan adjustable terdiri dari kursi dan meja yang dapat disesuaikan tinggi dan lebarnya pada kursi dan dapat disesuaikan tingginya pada meja. Adapun skema konsep perancangan meja dan kursi ditampilkan pada Gambar 5.9
5.3.3 Pemberian Bentuk Pada Skets
Solusi-solusi dalam skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk. Adapun gambar teknik perancangan meja dan kursi ergonomis berdasarkan antropometri dan tingkatan kelas yang sesuai dengan konsep perancangan fix dan adjustable ditampilkan pada Tabel 5.8.
5.3.4 Detail
Tabel 5.8 Pemberian Bentuk pada Perancangan Konsep Fix
Kursi Meja
Bagian Gambar Keterangan Bagian Gambar Keterangan
Sandaran kayu
Alas dudukan kayu Alas meja kayu
Rangka kaki
kursi kayu
Rangka
kaki meja kayu
Produk akhir Produk
Tabel 5.8 Pemberian Bentuk pada Perancangan Lanjutan Konsep Adjustable
Kursi Meja
Bagian Gambar Keterangan Bagian Gambar Keterangan
Sandaran
Busa
Metal
Alas dudukan
Busa Metal
Alas meja
Kayu Metal
Rangka kaki kursi
Metal
Karet
Rangka kaki meja
Metal
Karet
Produk akhir Produk akhir
Fasilitas
Tambahan Tempat penyimpanan tas Adjustable
1. Tinggi dudukan kursi
Tinggi dudukan kursi ditentukan dari tinggi popliteal siswa. Ukuran Tinggi kursi pada konsep perancangan fix diambil dari data antropometri siswa dengan persentil 5th. Persentil 5th digunakan karena tekanan yang terjadi dibagian bawah paha adalah salah satu penyebab ketidaknyaman. Kondisi ini muncul bila permukaan tempat duduk terlalu tinggi letaknya. Tinggi tempat duduk yang dapat mengakomodasi pemakai dengan tinggi popliteal terkecil juga dapat membuat nyaman pengguna dengan tinggi popliteal lebih besar (panero & zelnik 2003). Tinggi minimum dudukan kursi pada konsep adjustable diambil dari persentil 5th dan tinggi maksimum diambil dari persentil 95th.
2. Panjang kursi
Panjang kursi ditentukan dari panjang popliteal siswa. Dalam hal ini ukuran panjang kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terkecil yaitu dengan persentil 5th. Persentil 5th digunakan karena dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya. Ukuran panjang minimum dudukan kursi siswa pada konsep adjustable diambil dari persentil 5th dan ukuran panjang maksimum diambil dari persentil 95th.
3. Lebar kursi
4. Tinggi sandaran punggung kursi
Tinggi sandaran punggung ditentukan dari tinggi bahu dalam posisi duduk. Dalam hal ini ukuran tinggi sandaran punggung kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya.
5. Panjang sandaran punggung kursi
Panjang sandaran punggung kursi ditentukan dari lebar sisi bahu siswa. Dalam hal ini ukuran panjang sandaran punggung kursi ditentukan dari data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya.
6. Panjang meja
Panjang meja ditentukan oleh panjang rentang siku. Dalam hal ini ukuran panjang meja ditentukan dengan data persentil 50th siswa. Persentil 50th digunakan agar dapat mengakomodasi keseluruhan pemakainya.
7. Lebar meja
Lebar meja ditentukan oleh panjang rentang tangan ke depan. Dalam hal ini ukuran lebar meja ditentukan dengan data antropometri siswa rata-rata yaitu dengan persentil 50th.
8. Tinggi meja
diambil dari persentil 5th dan penentuan tinggi maksimum diambil dari persentil 95th.
9. Jarak laci dan Tinggi laci
Laci digunakan sebagai tempat penyimpanan tas bagi siswa. Meja dirancang dengan membuat laci di bagian tengah hingga kebelakang meja agar tidak mengganggu area ruang kaki saat belajar. Jarak laci terhadap area kaki ditentukan dengan pengurangan dimensi panjang lutut dengan panjang popliteal ditambah dengan panjang telapak tangan. Persentil yang digunakan pada panjang lutut, panjang popliteal dan panjang telapak tangan adalah persentil 95th, 5th dan 50th .
Tabel 5.10 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Adjustable
Detail
Tingkatan Kursi Meja
Tingkatan I
Tabel 5.10 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Adjustable Lanjutan
Detail
Tingkatan Kursi Meja
Tingkatan III
Tabel 5.11 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Fix
Detail
Tingkatan Kursi Meja
Tabel 5.11 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Fix Lanjutan Detail
Tingkatan Kursi Meja
Tingkatan II
BAB VI
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH
6.1 Analisis Standard Nordic Questionnaire
Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel 5.2 dapat diketahui bahwa keluhan sangat sakit dialami siswa pada bagian pergelangan tangan kanan sebesar 5.9 % hal ini dikarenakan sikap belajar menulis, menggambar dilakukan siswa dengan menggunakan tangan kanan. Keluhan ini tergolong kecil karena sikap belajar siswa tergolong kedalam jenis pekerjaan yang ringan dengan tugas menulis ataupun menggambar.
Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel 5.2 dan Gambar 5.1 keluhan sakit sering dialami siswa pada leher bagian atas sebesar 44 %, keluhan pada pergelangan tangan kanan sebesar 41 %, keluhan pada punggung sebesar 33 %, dan keluhan pada tangan kanan sebesar 26 %. Keluhan sakit pada leher bagian atas dan punggung dikarenakan posisi tubuh siswa yang membungkuk karena meja terlalu tinggi dengan siswa. Keluhan pada pergelangan tangan kanan dan tangan kanan dikarenakan meja terlalu tinggi sehingga lengan atas tangan siswa naik keatas hampir sejajar saat menulis.
berada dalam keadaan yang tidak seimbang hal ini dikarenakan tinggi kursi terlalu tinggi bagi siswa. Keluhan yang dialami siswa tersebut diakibatkan oleh ketidaksesuaian meja dan kursi sekolah dengan siswa. Ketidaksesuaian dimensi tubuh siswa dengan tinggi meja, tinggi kursi dan panjang kursi.
6.2 Analisis Kondisi Aktual Meja dan Kursi Sekolah
Kondisi aktual meja dan kursi dianalisis untuk mendapatkan gambaran perbaikan rancangan meja dan kursi yang ergonomis untuk siswa. Gambaran meja dan kursi aktual ditampilkan pada Gambar 6.1 berikut.
Gambar 6.1. Meja dan Kursi Sekolah Aktual
Gambar 6.2 Kondisi Aktual Siswa saat Menggunakan Meja dan Kursi
Berdasarkan Gambar 6.2 tampak bahwa tinggi kursi tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa (lebih tinggi) sehingga membuat posisi kaki siswa mulai dari kelas satu hingga kelas enam berada dalam keadaan menggantung (tidak menyentuh lantai) saat menggunakan kursi. Menurut Panero Zelnik (2003) landasan tempat duduk yang terlalu tinggi menyebabkan paha tertekan dan peredaran darah terhambat. Posisi kaki yang tidak menapak dengan baik diatas permukaan lantai mengakibatkan melemahnya stabilitas tubuh. Tinggi meja membuat lengan siswa terangkat hampir sejajar dengan bahu saat menulis hal ini akan menyebabkan tekanan pada jaringan lengan dan mengakibatkan terhambatnya peredaran darah, kelelahan, ketidaknyamanan, dan sakit pada bagian lengan.
dari permukaan atau ujung dari tempat duduk tersebut akan menekan daerah tepat dibelakang lutut dan memotong peredaran darah dibagian kaki. Tekanan pada jaringan tersebut akan menyebabkan iritasi dan ketidaknyaman. Posisi duduk siswa dengan memajukan pantatnya dalam hal ini menyebabkan bagian punggung tidak bersandar sehingga stabilitas tubuh melemah dan tenaga otot yang diperlukan menjadi semakin besar sebagai upaya dalam menjaga keseimbangan yang mengakibatkan timbulnya kelelahan, ketidaknyaman dan sakit di bagian punggung.
6.3 Perancangan Meja dan Kursi Usulan
Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan terhadap dimensi meja dan kursi sekolah pada Sekolah Dasar Siti Hajar terdapat beberapa ketidaksesuaian dimensi dari meja dan kursi dengan data antropometri tubuh siswa. Sehingga perlu dilakukan perbaikan untuk mendapatkan meja dan kursi yang ergonomis. Oleh karena itu dilakukan pengukuran antropometri terhadap 255 siswa.
Hasil perancangan meja dan kursi yang dilakukan adalah meja dan kursi dengan konsep fix dan adjustable. Konsep perancangan dibagi kedalam 3 tingkatan kelas. Tingkatan pertama digunakan untuk anak kelas satu dan dua yang rata-rata berusia 5 - 7 tahun. Tingkatan kedua digunakan untuk anak kelas tiga dan empat yang rata-rata berusia 8 - 9 tahun. Tingkatan ketiga digunakan untuk anak yang duduk dikelas lima dan enam yang berusia rata-rata 10-11 tahun.
rentang tangan kedepan, lebar bahu, lebar pinggul panjang lutut dan panjang telapak tangan.
Tinggi bahu duduk digunakan dalam penentuan ukuran sandaran kursi, tinggi popliteal digunakan dalam penentuan tinggi dudukan kursi dan tinggi meja, tinggi siku duduk digunakan dalam penentuan tinggi meja, panjang popliteal digunakan dalam penentuan panjang landasan kursi, lebar bahu digunakan dalam penentuan panjang sandaran kursi. Adapun dimensi meja dan kursi dibandingkan dengan dimensi hasil perancangan dapat dilihat pada Tabel 6.1.
Berdasarkan Tabel 6.1 dapat diketahui bahwa terdapat beberapa perbedaan dimensi meja dan kursi aktual dengan hasil perancangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meja dan kursi aktual untuk anak kelas satu hingga kelas enam memiliki ketidaksesuaian 100% terhadap tinggi meja dan 99,6% terhadap tinggi dudukan kursi.
Persentasi kesesuaian kursi perancangan pada konsep fix dan adjustable
dapat memenuhi 100 % pada tingkatan I, 96,5 % pada tingkatan II dan 97,2 % pada tingkatan III. Persentasi kesesuaian meja hasil perancangan pada konsep fix
dapat memenuhi 87 % pada tingkatan I, 73 % pada tingkatan II dan 70 % pada tingkatan III sedangkan persentasi kesesuaian meja hasil perancangan pada konsep
adjustable dapat memenuhi untuk keseluruhan siswa pada setiap tingkatan (100%).
6.4 Analisis Postur Tubuh Siswa
mengetahui kategori level resiko dan tindakan yang harus dilakukan. Penilaian postur tubuh RULA dilakukan terhadap enam orang siswa dan diperoleh hasil dengan level resiko tinggi untuk anak kelas satu hingga kelas empat dengan kategori tindakan diperlukan sekarang juga. Sedangkan untuk anak kelas lima dan enam diperoleh level resiko sedang dengan kategori tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti.
Level resiko belajar siswa tinggi dan sedang dikarenakan dimensi tubuh siswa tidak sesuai dengan dimensi meja dan kursi aktual. Level resiko belajar tinggi juga disebabkan karena postur tubuh siswa membungkuk pada saat menulis, bahu yang terangkat dan posisi kaki siswa yang tidak seimbang (menggantung). Adapun tindakan yang diambil yaitu dengan melakukan perancangan meja dan kursi sesuai antropometri dan tingkatan kelas siswa agar dapat meminimalisasi ketidaksesuaian dimensi tubuh siswa dengan dimensi meja dan kursi sekolah.
Tabel 6.2 Penilaian Postur Tubuh Siswa
Gambar Keterangan
Konsep Fix
1. Lengan atas : 50 2. Lengan bawah : 900 3. Pergelangan tangan : 100
4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah putaran tubuh 5. Aktivitas : Pengulangan
6. Beban :< 2 kg 3. Pergelangan tangan : 100
4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah putaran tubuh 5. Aktivitas : Pengulangan
6. Beban :< 2 kg 7. Leher : 50 8. Batang tubuh : 50 9. Kaki : Seimbang
Sumber: Perancangan
Rekapitulasi penilaian postur tubuh siswa saat menggunakan meja kursi aktual dan meja kursi hasil perancangan ditampilkan pada Tabel 6.3 dan gambaran meja kursi aktual dan hasil perancangan ditampilkan pada Tabel 6.4.
Tabel 6.3 Rekapitulasi Penilaian Postur Tubuh Siswa
Kelas
Meja dan Kursi Aktual Meja dan Kursi Perancangan
Tabel 6.4 Gambaran Meja Kursi Aktual dan Meja Kursi Hasil Perancangan
BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Berdasarkan landasan teori, hasil penelitian, analisis pemecahan masalah, maka kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Lima bagian tubuh yang mengalami resiko musculoskeletal disorders
tertinggi adalah leher bagian atas, bagian pergelangan tangan, bagian punggung, bagian tangan kanan dan keluhan bagian kaki.
2. Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi aktual secara teoritis berada pada kategori tinggi dan memerlukan tindakan sekarang juga pada anak yang duduk dikelas satu sampai kelas empat dan kategori sedang bagi dan memerlukan tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti bagi anak yang duduk dikelas lima dan enam.
3. Data antropometri dimensi tubuh yang dikumpulkan adalah tinggi popliteal, panjang popliteal, tinggi bahu duduk, lebar bahu, lebar pinggul, panjang rentang tangan kedepan, panjang rentang siku, panjang lutut, dan panjang telapak tangan.
5. Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan secara teoritis berada pada level resiko kecil dengan kategori tindakan diperlukan dalam beberapa waktu kedepan.
7.2 Saran
Adapun saran yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Perancangan meja dan kursi sekolah secara ergonomis dalam penelitian ini
dapat memperbaiki postur tubuh siswa saat belajar, maka disarankan untuk menggunakan meja dan kursi hasil perancangan pada sekolah dasar sehingga nantinya dapat tercipta kondisi belajar yang efisien, nyaman, aman, sehat dan efektif.
BAB II
GAMBARAN UMUM SEKOLAH
2.1 Sejarah Sekolah
Siti Hajar Islamic Full Day School merupakan salah satu sekolah dasar islam yang didirikan oleh Bapak Mundyah Muktar pada tahun 1998 di areal seluas 1800 m2. Sekolah Dasar Siti Hajar beralamat di Jalan Jl. Jamin Ginting Km. 11 Paya Bundung Kel. Simpang Selayang Kec. Medan Tuntungan Medan 20135 Sumatera Utara.
Siti Hajar Islamic Full Day School didirikan sebagai upaya untuk mempersiapkan generasi islami yang saintis dan religius, juga sebagai wadah membentuk siswa muslim yang berprestasi tinggi dan berakhlak mulia. Sekolah Siti Hajar mengelola Taman Kanak – Kanak, Sekolah Dasar dan Sekolah Menengah Pertama.
Pemimpin pertama Sekolah Dasar Siti Hajar adalah Bapak Yetno yang memimpin pada tahun 1998-2000, kepemimpinan beliau dilanjutkan oleh Bapak Dekta pada tahun 2000–2002. Kepemimpinan Bapak Dekta dilanjutkan kembali oleh Ibu Nurjanah Ginting hingga tahun 2004 dan kepemimpinan beliau diteruskan oleh Ibu Tutiek Sugonowati selama satu tahun dan dilanjutkan dengan kepemimpinan Bapak Rahmad hingga saat ini (2013).
NSS (Nomor Statistik Sekolah) yaitu 104076007034 dan NPSN (Nomor Pokok Sekolah Nasional) yaitu 10210512.
Program Full Day pada Sekolah Islam Siti Hajar diterapkan untuk memenuhi kebutuhan anak-anak sebagai siswa. Sekolah Siti Hajar membuat dan menerapkan standar kurikulum lokal. Kurikulum lokal sekolah dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan anak-anak tanpa kehilangan efisiensi terhadap kurikulum yang ditetapkan oleh Departemen Pendidikan Nasional. Program Full
Day memungkinkan anak untuk belajar secara maksimal sehingga Kurikulum Diknas dan Kurikulum Lokal Siti Hajar dapat teraplikasi secara maksimal dengan metode PAIKEM (Pengajaran Aktif, Inovatif, Kreatif, Efektif dan Menyenangkan).
Siti Hajar Islamic Full Day School mengadopsi sistem belajar multiple intelligence. Staff pengajar pada sekolah Siti Hajar adalah sumber daya manusia yang memiliki edukasi dan passion terhadap anak-anak. Aplikasi multiple intelligence yang diadopsi dalam program pembelajaran menuntut kemampuan guru untuk bisa menggali dan mengembangkan kecerdasan majemuk siswa-siswi, mendidik sebagai sahabat, orang tua dan guru, serta memiliki produktifitas, kreatifitas dan mobilitas yang tinggi.
2.2 Visi dan Misi Sekolah
Visi Sekolah Dasar Siti Hajar adalah mempersiapkan generasi islami yang saintis dan religius menuju kesuksesan hidup dunia dan akhirat. Misi yang diterapkan pada Sekolah Dasar Siti Hajar adalah sebagai berikut:
1. Mengintegrasikan agama kedalam sains (Integrating Religion into Science). 2. Menerapkan sistem kecerdasan majemuk (ApplyingMultiple Intelligences). 3. Menggunakan alam sebagai sumber pembelajaran (Nature Study).
4. Menciptakan suasana belajar yang menyenangkan (Learning is Fun).
2.3 Kurikulum Pembelajaran
Kurikulum yang diterapkan pada sekolah dasar Siti Hajar Islamic Full Day terdiri dari dua kurikulum yaitu:
1. Kurikulum Dinas Pendidikan Nasional (DIKNAS). 2. Kurikulum Lokal Siti Hajar.
Kurikulum lokal Siti Hajar termuat dalam program unggulan Siti Hajar Islamic Full Day School. Program unggulan Siti Hajar tersebut ditampilkan pada Tabel 2.1.
2.4 Struktur Organisasi
