Usulan Perancangan Mesin Injection Plastik Daur Ulang Pada Ecoro Project Dengan
Pendekatan Ergonomi
1st Tegar Isanto
Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta
Jakarta, Indonesia tegarisantogalas@gmail.com
2nd Nurfajriah
Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta
Jakarta, Indonesia nurfajriah@upnvj.ac.id
Abstract -- Ecology Hero Project or abbreviated as ECORO Project appears as a simulation model of manufacturers of plastic waste recycling from the UPN
"Veteran" Jakarta Industrial Engineering program which aims to convert plastic waste into products that have economic value. However, the plastic recycling process on ecoro project still shows an abnormal work posture and can cause operators to experience Musculoskeletal Disorder (MSDs). This study aims to provide a proposal for a plastic injection machine prototype on the ECORO Project through ergonomic analysis in accordance with the operator's posture to reduce complaints of musculoskeletal disorders (MSDs).
The results showed that there were 4 body parts categorized as "very sick" and 9 parts of the body categorized as "sick" according to the Analysis of Nordic Body Map (NBM). Proposals in the form of injection machine prototypes showed that there were no
"very sick" and "sick" categories from the Nordic Body Map (NBM) analysis. The proposed prototype can be stated to be more ergonomic and can reduce the risk of Musculoskeletal Disorder (MSDs) because it has a lower value than the actual design based on the results of the Nordic Body Map (NBM)
Keywords-- Musculoskeletal Disorder, Nordic Body Map, prototype
I. PENDAHULUAN
Berdasarkan data Jambeck (2015), Indonesia berada di peringkat kedua dunia penghasil sampah plastik ke laut yang mencapai sebesar 187,2 juta ton setelah Cina yang mencapai 262,9 juta ton. Hasil kajian Sustainable Waste Indonesia (SWI) menyatakan bahwa presentasi sampah kota di Indonesia, sebanyak 60% adalah sampah organik, 14% adalah sampah plastik, 9% sampah kertas, 4,3%
metal dan 12,7% sampah lainnya (kaca, kayu dan bahan lainnya). Sampah plastik menduduki posisi ke- dua dengan presentase 14% dimana sebagian besar berasal dari produk – produk kemasan seperti kemasan minuman, makanan dan kantong plastik.
Dari data – data diatas, Indonesia sudah darurat
sampah plastik dan perlu adanya upaya segera untuk mengurangi dan mengelola sampah plastik.
Cara yang optimal dalam melawan polusi sampah plastik adalah dengan mengoptimalkan potensi nilai ekonomisnya, salah satunya melalui model daur ulang. Oleh karena itulah, Ecology Hero Project atau disingkat ECORO Project muncul sebagai simulasi model produsen daur ulang sampah plastik yang berasal dari program Teknik Industri UPN ”Veteran”
Jakarta. ECORO Project bertujuan untuk mengurangi sampah plastik yang dihasilkan di lingkungan UPN
”Veteran” Jakarta dengan cara mendaur ulang (recycle) sampah plastik menjadi produk yang memiliki nilai ekonomis dan dipasarkan di lingkungan kampus.
ECORO Project menerapkan metode Recasting dalam proses produksinya, yaitu memilah sampah menurut jenisnya, lalu mencacah plastik sampai menjadi serpihan – serpihan. Setelah itu plastik dipanaskan menggunakan mesin pemanas khusus hingga titik lelehnya lalu dimasukan kedalam cetakan sesuai dengan produk tujuan. Mesin yang digunakan dalam proses pemanasan adalah mesin buatan sendiri yang diberi nama mesin Injection. Mesin Injection mengunakan tenaga listrik untuk memanaskan plastik dan memerlukan tenaga manusia untuk membantu menyuntikan plastik kedalam cetakan
Gambar 1. Postur Kerja Operator
Gambar diatas menunjukan cara mengoprasikan mesin Injection. Biji plastik yang sudah dicacah dimasukan
kedalam tabung pemanas mesin Injection melalui corong, lalu mesin dinyalakan dan temperatur diatur sesuai dengan ketentuan. Setelah temperatur sudah mencapai target, plastik akan meleleh dan mengalir kebawah tabung.
Untuk mengeluarkan cairan plastik, operator menekan tuas kebawah untuk mendorong plastik cair keluar dari tabung dan langsung dimasukan ke cetakan yang sudah dipersiapkan lalu ditekan dan didiamkan sampai temperatur normal. Proses penekanan seperti gambar (b) dapat dilakukan selama 5 – 10 menit dengan Operator membutuhkan tenaga yang tidak sedikit dalam sekali proses injeksi plastik dan dilakukan secara terus menerus dalam sehari. Postur kerja tidak normal seperti digambar, menyebabkan ketidaknyamanan dalam mengoprasikannya dan operator dapat mengalami gejala Musculoskeletal Disorder (MSDs).
MSDs adalah penyakit atau luka yang mempengaruhi pergerakan tubuh, atau pergerakan sistem otot, hal ini dikarenakan pekerja melakukan pekerjaan yang terus menerus (berulang-ulang), tekanan atau beban kerja yang tinggi, dan memiliki posisi tubuh yang janggal. menurut Bureau of Labor Statistic (BLS) pada tahun 2016 tercatat sebanyak 2.9 juta kecelakaan yang disebabkan dari faktor MSDs tersebut.
Demi mencegah operator Injection di ECORO Project mengalami Musculoskeletal Disorder (MSDs), penulis melakukan penelitian yang didasarkan pada postur kerja operator Injection dengan menggunakan metode Nordic Body Map (NBM) sebagai perangkat identifikasi lalu merancang sebuah prototipe usulan berdasarkan analisis antropometri dimensi tubuh operator Injection di ECORO Project.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Untuk melakukan analisa ergonomi dan perbaikan lingkungan kerja dalam permasalahan faktor resiko pekerjaan, terdapat beberapa cara yaitu observasi kejanggalan posisi tubuh, meneliti kelelahan otot, dsb.
Berikut adalah metode yang digunakan.
A. Nordic Body Map (NBM)
Anthropometri berasal dari kata “anthro” yang berarti manusia dan “metri” yang berarti ukuran. Secara definitif antropometri dapat dinyatakan sebagai satu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia.
Antropometri secara luas akan diaplikasikan dalam hal seperti perancangan areal kerja (work station, interior mobil, dll); perancangan peralatan kerja seperti mesin, equipment, perkakas (tools) dan sebagainya; perancangan produk-produk onsumtif seperti pakaian, kursi/meja komputer, dll; perancangan lingkuangan kerja fisik (Wignjosoebroto, 2006).
B. Nordic Body Map (NBM)
NBM merupakan salah satu metode berupa kuisioner untuk mengetahui bagian tubuh yang mengalami keluhan mulai dari tidak terasa sakit (no pain) hingga sangat sakit (very painful) Wignjosoebroto, 2006) yang dijelaskan di tabel bawah ini:
TABEL 1. TINGKAT KELUHAN PADA KUISIONER NORDIC BODY MAP
Simbol
Deskripsi A No Pain / Tidak Sakit B Moderately Pain / Cukup Sakit C Painful / Sakit
D Very Painful / Sangat Sakit
Sumber: Wignjosoebroto (2006)
Kuisioner ini menggambarkan bagian tubuh manusia yang dibagi menjadi 9 bagian tubuh utama yaitu leher, bahu, punggung, bagian atas, siku, punggung bagian bawah, tangan, pinggang, lutut dan tumit. Dari 9 bagian tubuh tersebut kemudian terbagi menjadi 28 bagian kuisioner.
III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada proses produksi plastik daur ulang pada Ecoro Project. Penelitian dilangsungkan pada bulan Januari 2019 dalam jangka waktu 1 bulan. Jenis data yang digunakan yakni data primer meliputi: observasi, wawancara, dan kuisioner. Untuk mengambil ketiga data tersebut penulis menggunakan alat bantu berupa kuisioner NBM dan kamera.
A. Identifikasi Masalah
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk memberikan usulan prototipe mesin injection plastik pada ECORO Project melalui analisis antropometri yang sesuai dengan postur operator guna mengurangi keluhan musculoskeletal disorders (MSDs). Tujuan ini dapat dicapai dengan merancangan lalu melakukan perbandingan melalui analisa Nordic Body Map (NBM) antara desain aktual dengan desain usulan
B. Prosedur Pengambilan data
Dalam tahapan ini, dilakukan identifikasi dan pengumpulan data-data yang akan digunakan dalam pengerjaan penelitian. Data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :
1. Data interaksi antara operator dengan mesin Injection yaitu data keluhan otot (musculoskeletal disorders) yang dialami operator saat mengoprasikan mesin Injection dengan mengisi Kuisioner Nordic Body Map (NBM) oleh operator.
2. Dimensi mesin Injection dengan cara observasi.
3. Proses pengoprasian mesin Injection dengan cara pengambilan gambar dan pengamatan.
4. Dimensi tubuh (antropometri) operator. dengan pengukuran langsung, dokumentasi, wawancara dan kuesioner.
IV. PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA
A. Pengumpulan DataAdapun data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu:
Data keluhan otot (musculoskeletal disorders) yang dialami operator saat mengoprasikan mesin Injection, Dimensi mesin Injection, Proses pengoprasian mesin Injection dan Dimensi tubuh (antropometri) operator.
B. Kuisioner Nordic Body Map (NBM).
Berikut rekapitulasi perhitungan presentase keluhan operator mesin Injection:
TABEL 2. REKAPITULASI KUISIONER NBM No Operator Jenis Kelamin Keluhan
TS AS S SS
1 sofi Perempuan 9 5 11 3
2 prisky Laki - Laki 11 3 10 4
3 Firda Perempuan 9 7 9 3
4 Almaash Perempuan 11 4 10 3
5 Rizal Laki - Laki 11 5 8 4
6 adel Perempuan 11 4 9 4
7 Danilo Laki - Laki 9 5 9 5
8 Lukman Laki - Laki 12 4 10 2 9 Tegar Laki - Laki 12 2 10 4
No Operator Jenis Kelamin Keluhan TS AS S SS 10 Geras Laki - Laki 11 2 14 1
11 Dika Laki - Laki 13 3 8 4
12 Rizqi Laki - Laki 11 6 9 2 13 Sasmita Laki - Laki 11 5 8 4 14 Abhirama Laki - Laki 11 4 10 3
15 Ariq Laki - Laki 11 6 8 3
Sumber : Pengumpulan data penulis (2019)
2) Data Antropometri Operator
Pengukuran antropometri operator dilakukan untuk mengetahui berapa persentil dari setiap dimensi tubuh operator yang akan digunakan untuk penyesuaian desain mesin Injection. Berikut adalah hasil pengukuran dimensi tubuh operator berdasarkan hasil observasi penulis :
TABEL 3. DIMENSI TUBUH YANG DIPERLUKAN
No Dimensi tubuh Kode
1 Tinggi tubuh D1
2 Tinggi bahu D3
3 Tinggi siku D4
4 Panjang genggam tangan D25
5 Tinggi telapak tangan ke atas posisi berdiri D34
6 Panjang bahu ke siku D22
7 Panjang lengan bawah duduk D23
8 Panjang telapak tangan D28
9 Lebar telapak tangan D29
10 Lebar telapak kaki D31
Sumber : Pengumpulan data penulis (2019)
TABEL 4. HASIL PENGUKURAN DIMENSI TUBUH OPERATOR
L
Dimensi Tubuh (cm)
NAMA /
D25 D34 D22 D23 D1 D3 D4 D29 D28
P D31
sofi P 84 198 35 51,3 164,3 138 106 9 17,4 8 prisky L 72,5 210 31 55 182 148,5 117.7 10 18,5 10 Firda P 66 188 33 42 155,5 132,5 99.5 9 17,5 9 Almaash P 67,3 184 34 46 155 123,5 95 9,2 17,8 8,8
Rizal L 71 194 33 46,6 165 135 115 9,5 17,5 9,5 adel P 63 185,8 38 41,5 161 130 102.5 9,5 17 8 Danilo L 74 202,5 36,4 37 167 138,9 107.3 9,2 17,5 11 Lukman L 73 212 43 49,5 170 144 110 10,5 20 10,5
Tegar L 72,5 200,3 39 46,5 175 145 114.5 10 19 9 Geras L 66 200 33 42 164 124 100 9,5 17,2 9,5 Dika L 78 169,8 35,2 46 166,3 142,5 105 8,9 18,5 10,1 Rizqi L 85,5 212,3 36,5 47 176 144,5 110 9,1 19,8 9,7 Sasmita L 67,7 180 34 47 154 130 98 9,6 17,1 8 Abhirama L 60 186 36 48,5 157 129 96 11 18,5 10
Ariq L 66 200 34 45 165 136,5 100 9,5 18 9 Sumber : Pengumpulan data penulis (2019)
B. Pengolahan Data
Pengolahan data pada penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu : Analisa NBM, perhitungan persentil data dan perancangan desain susulan.
1. Analisa Nordic Body Map (NBM)
Setelah data kuisioner telah direkapitulasi, perlu dilakukan perhitungan presentase keluhan ditiap peta tubuh, dan juga persentase dilakukan dengan cara sebagai berikut :
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 =∑ 𝐼𝑛𝑑𝑒𝑘𝑠 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑖
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐾𝑢𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟 × 100%
=∑ 𝑇𝑆𝑖
𝑛 × 100%...(1)
TABEL 5. PRESENTASE NBM BERDASARKAN KELUHAN
2. Perhitungan Persentil
Ukuran dimensi yang akan diterapkan pada desain usulan berdasarkan dimensi tubuh operator yang berkaitan dengan part – part mesin injection. Dikarenakan operator mesin injection tidak hanya satu orang maka perlu diterapkan ukuran persentil agar ukuran yang akan diterapkan pada desain usulan merepresentasikan operator.
Pada penelitian ini, pendekatan antropometri yang diterapkan adalah prinsip perancangan dengan ukuran ekstrim, dimana penentuan dimensi menggunakan persentil 5th untuk dimensi maksimum, persentil 90th untuk dimensi minimum dan persentil 50th untuk rata –
rata. Berikut hasil perhitungan persentil dari data antropometri operator :
TABEL 6. REKAPITULASI PERSENTIL DATA ANTROPOMETRI OPERATOR
Percentil es
5 50 90
tinggi genggaman tangan ke atas
169,8 198,0 212,1 posisi berdiri
panjang genggam tangan 60,0 71,0 84,6 panjang bahu ke siku 31,0 35,0 40,6 panjang lengan bawah
duduk 37,0 46,5 57,5
tinggi tubuh 154,0 165,0 178,4
tinggi bahu 123,5 136,5 146,4
tinggi siku 95,0 105,0 116,1
0 0%
1 0%
2 0%
3 100%
4 0%
5 0%
6 87%
7 0%
8 7%
9 0%
10 0%
11 0%
12 0%
13 13%
14 0%
15 73%
16 0%
17 13%
18 13%
19 7%
20 0%
21 0%
22 7%
23 7%
24 0%
25 0%
26 0%
27 0%
T S T S T S SS T S SS T S S
Sakit pada kaki kanan
Kategori T S T S T S SS T S AS SS S
Sakit pada lutut kanan Sakit pada betis kiri Sakit pada betis kanan Sakit pada pergelangan kaki kiri
Sakit pada pergelangan kaki kanan Sakit pada kaki kiri Sakit pada pergelangan tangan kiri Sakit pada pergelangan tangan kanan Sakit pada tangan kiri Sakit pada tangan kanan Sakit pada paha kiri Sakit pada paha kanan Sakit lengan atas kanan Sakit pada pinggang Sakit pada bokong Sakit pada pantat Sakit pada siku kiri Sakit pada siku kanan
0%
0%
0%
0%
Sakit kaku pada dibagian leher atas Sakit kaku pada dibagian leher bawah Sakit di bahu kiri
Sakit di bahu kanan Sakit di lengan atas kiri Sakit di punggung
0%
0%
0%
7%
0%
0%
0%
7% 0%
0%
0%
0%
7%
0%
67%
7%
0%
7%
0%
0%
7%
7%
100%
7%
87%
87%
13%
7%
0%
0%
7%
13%
7%
0% S
S S
S AS AS S S S AS T S T S
0%
0%
100%
100%
No keluhan PRESENTASE
TS AS S
87%
93%
0%
0%
13%
87%
87%
7%
0%
80%
13%
0%
0%
Sakit pada lutut kiri
100%
87%
80%
0%
0%
87%
100%
27%
0%
0% 0%
0%
87%
100%
Sakit lengan bawah kiri Sakit lengan bawah kanan
87%
93%
0%
0%
27%
13%
93%
7%
0%
0%
93%
0%
93%
100%
93%
SS
Percentil es
5 50 90
lebar tangan 8,9 9,5 10,5
Panjang Telapak tangan 17,0 17,8 19,9
Lebar kaki 8,0 9,5 10,7
Sumber : Pengolahan data penulis (2019)
3. Perancangan Desain Usulan
Postur kerja seperti disebut di pendahuluan dapat membebani bagian – bagian tubuh yang memiliki postur tidak normal, terbukti dari hasil rekapitulasi NBM di tahap sebelumnya. oleh karena itu, penulis akan merancang prototipe yang memiliki beberapa fitur untuk mengurangi beban MSDs pada saat mengoperasikan mesin Injection, fitur – fitur yang dimiliki prototipe adalah sebagai berikut :
a) fitur mold holder (penahan cetakan) agar operator tidak perlu lagi memegang cetakan dan akan lebih fokus menekan tuas untuk mengeluarkan plastik cair.
b) Fitur adjustable lever (tuas yang panjangnya dapat diatur) yang dapat disesuaikan dengan tinggi dan panjang tangan operator. dapat mengeliminasi postur tidak normal yang membebani bagian tubuh operator.
Desain ukuran prototipe berdasarkan dari persentil 5th, 50th dan 90 th selaku persentil minimum, rata – rata dan maksimum. Berikut adalah desiain prototipe mesin Injection yang telah disesuaikan dengan dimensi antropometri operator serta ditambahkan fitur – fitur baru
Gambar 2. Desain Prototipe Mesin Injection Sumber : Pengolahan data penulis (2019)
C. Analisis Data
Pada penelitian ini, penulis melakukan Analisa data dengan cara membandingkan skor akhir dari analisis NBM antara mesin Injection aktual dan mesin Injection prototipe, sehingga dapat diketahui bahwa prototipe lebih ergonomis jika hasil analisis NBM prototipe lebih rendah dari hasil aktual.
Tabel 8. Perbandingan Skor Akhir NBM
No Keluhan Aktual Prototitpe
0 Sakit kaku pada dibagian leher atas AS AS 1 Sakit kaku pada dibagian leher bawah TS TS
2 Sakit di bahu kiri TS TS
3 Sakit di bahu kanan SS TS
4 Sakit di lengan atas kiri TS AS
5 Sakit di punggung AS TS
6 Sakit lengan atas kanan SS AS
7 Sakit pada pinggang S AS
8 Sakit pada bokong S TS
9 Sakit pada pantat AS TS
10 Sakit pada siku kiri TS TS
11 Sakit pada siku kanan TS TS
12 Sakit lengan bawah kiri TS TS
13 Sakit lengan bawah kanan SS TS
14 Sakit pada pergelangan tangan kiri TS AS
No Keluhan Aktual Prototitpe
15 Sakit pada pergelangan tangan kanan SS AS
16 Sakit pada tangan kiri TS AS
17 Sakit pada tangan kanan S AS
18 Sakit pada paha kiri S TS
19 Sakit pada paha kanan S TS
20 Sakit pada lutut kiri AS TS
21 Sakit pada lutut kanan AS TS
22 Sakit pada betis kiri S TS
23 Sakit pada betis kanan S TS
24 Sakit pada pergelangan kaki kiri S TS
25 Sakit pada pergelangan kaki kanan S TS
26 Sakit pada kaki kiri TS TS
27 Sakit pada kaki kanan TS TS
Kesimpulan Tinjau Abaikan
Sumber : Pengolahan data penulis (2019)
V. KESIMPULAN
Setelah dilakukannya penelitian dan analisa terhadap aktivitas mengoperasikan mesin Injection pada Ecoro Project, berikut kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini :
1. Kelelahan otot bedasarkan perhitungan rata – rata NBM pada 15 operator untuk aktivitas mengoperasikan mesin Injection sebesar 39% “tidak sakit”, 15% “agak sakit” , 34% “sakit” dan 12% “sangat sakit”. Dimana presentase tersebut termasuk kategori “tinjau” dan perlu ada perbaikan. Untuk presentase NBM berdasarkan tiap keluhan didapatkan bahwa ada 4 bagian tubuh yang berada pada tingkat SS (Sangat sakit) dan ada 9 bagian tubuh yang berada pada tingkat S (Sangat sakit).
2. Pada tahap perancangan desain usulan, penulis membuat prototipe yang memiliki dua fitur baru antara lain Mold holder dan Adjustable lever. Dimana kedua fitur tersebut dirancang untuk mengurangi beban pada postur tubuh operator saat mengoperasikan prototipe mesin Injection berdasarkan identifikasi dari analisis NBM. Berikut adalah gambar dari kedua fitur yang dimiliki oleh prototipe :
Gambar 3. Fitur Baru Pada Prototipe Mesin Injection Sumber : Pengolahan data penulis (2019)
3. Setelah dilakukan perbandingan analisis NBM antara desain prototipe dan aktual dari mesin Injection, menunjukan bahwa kategori NBM prototipe adalah “ abaikan dimana lebih rendah dari kategori NBM yang membuktikan desain prototipe lebih ergonomis.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Ambar, Nopsi. 2018 . Analisis Pengurangan Risiko MSD pada Proses Pewarnaan Batik dengan QEC di UKM Tatsaka. Skripsi. Universitas Brawijaya
[2] Antropometri Indonesia. 2018. Rekap Data Antropometri Indonesia. http://antropometriindonesia.org. Diakses pada Januari 2019
[3] BLS (Bureau of Labor Statistic). 2016. Employer Reported Workplace Injuries and Illness: 2016
[4] CNN Indonesia. 2016. Indonesia Penyumbang Sampah Plastik Terbesar Ke-dua Dunia.
https://www.cnnindonesia.com/gaya
hidup/20160222182308-277-112685/indonesia- penyumbang-sampah-plastik-terbesar-ke-dua-dunia?.
Diakses pada Januari 2019.
[5] Karwowski, W. 2006. International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors Volume 1. CRC Press.
[6] Kristanto, Agung & Widodo, S. C. 2015 . Perancangan Ulang Alat Perontok Padi yang Ergonomis untuk Meningkatkan Produktivitas dan Kualitas Kebersihan Padi.
Jurnal Teknik Industri, Universitas Ahmad Dahlan N0. 01 Vol. 14.
[7] MacLeod, D. 1999. The Ergonomis Edge : Improving Safey, Quality and Productivity
[8] Nurmianto, Eko. 2003 . Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya. Surabaya: Guna Widya.
[9] Santoso, Gempur. 2004 . Ergonomi Manusia, Peralatan dan lingkungan. Jakarta.: Prestasi [10] Sutalaksana, Iftikar Z. dkk.. 2006. Teknik
Perancangan Sistem Kerja Edisi Kedua. Bandung: Penerbit ITB.
[11] Wignjosoebroto, S. 2006 . Ergonomi Studi Gerak dan Waktu. Surabaya: Guna Widya.
[12] Yassierli, Hardianto Iridiastadi. 2014. Ergonomi Suatu Pengantar. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya.
