Siska Daulika 2506.100.007
PERANCANGAN ALAT BANTU PENGELASAN ERGONOMIS DENGAN METODE QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (QFD)
(Studi Kasus: PT. Alstom Power Energy System Indonesia)
Dosen Pembimbing Ir. Sritomo Wignjosoebroto, M.Sc
Dosen Ko-Pembimbing Ratna Sari Dewi, ST.,MT
Latar Belakang
Problem
Potensi Menyebabkan Cedera Otot, Kecelakaan
Kerja dan Cacat pada Benda Kerja Pipe Support
Perumusan Masalah Tujuan Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
Batasan
• Penelitian dilakukan pada fabrikasi piping terhadap metode kerja pengelasan pipa.
• Pipa yang diamati berdiameter 4,5 inchi hingga 24 inchi.
• Penelitian hanya sampai pada tahap prototype analitik, tidak sampai pada prototype fisik..
Ruang Lingkup
Asumsi
• Pekerja bekerja dengan metode yang sama atau tidak mengalami perubahan dari keadaan sebelumnya.
• Panjang pipa yang diamati untuk perancangan produk adalah 6000 mm.
• Operator yang mengunjungi klinik dengan keluhan Myalgia, keesokan harinya tidak masuk kerja.
• Cedera otot operator berhubungan secara linier dengan penurunan force yang terjadi pada segmen lower back.
1
Diperoleh rancangan alat
bantu (pipe support) yang lebih ergonomis
2
Dapat mempermudah
proses pengelasan sehingga pekerja tidak mengalami kelelahan dan
cedera
3
Menurunkan potensi terjadinya cacat pada benda
kerja
Manfaat
Metodologi Penelitian Metodologi Penelitian
Metodologi Penelitian Alur penelitian
Kondisi kerja existing
Perancangan konsep pipesupport
Perancangan konstruksi pipesupport
Evaluasi rancangan
Data Teknis Pipe Support
1
2
4 3
•Plate 1
•Tube 1
•Plate 2
•Tube 2
Spesifikasi:
Merek/Produsen : n/a Material : Plate AISI A-36
Tube SA-106 Bobot : 148.2 kg Biaya : Rp 3.263.940,00 Ukuran : Plate 1 = 75x60x1 cm
Plate 2 = 75x30x2 cm Tube 1 = Panjang 62 cm dan φ 5.8 cm Tube 2 = Panjang 21 cm dan φ 5.8 cm
Anthropometri
No. Nama Umur Je nis Ke lamin D4
1 Moh. Alfian 21 L 111
2 Asep Rizal 23 L 113
3 Haris Setyo 25 L 108
4 Hendri Purwanto 32 L 101
5 Agus Hariyanto 36 L 108
6 Achmad Ustadzi 22 L 98
7 Bagus Arifiyanto 23 L 110
8 Asykuri 42 L 99
9 Choirul Anas 32 L 97
10 Basuki 34 L 104
11 Deni Eko 26 L 111
12 Hery Sukmono 40 L 105
X 105.4167
Std.dev 5.58 Persentil 95%
115
X = 105,42 cm Persentil 95%
σ = 5,58 cm X+1,645 σ D4= 115 cm
Maksimum tinggi pipe support 115cm + 5cm = 120 cm Min. Tinggi Pipe Support (115-40) + 5 cm = 80 cm
Biomekanika Posisi Overhead Biomekanika Posisi Vertikal
Force & Momen Lower Back Nordic Body Map
Rata-rata operator merasakan sakit pada 4
segmen tubuh, yaitu leher, bahu kanan, pinggang, dan pinggul
Top Ten Illness Alstom
Myalgia merupakan penyakit ke-2 yang paling banyak diderita setelah ISPA, keluhan Myalgia mencapai 82 keluhan sepanjang tahun 2009/2010. Berdasar informasi yang didapat, 50% penderita Myalgia berasal dari Dept. Piping.
VoC
HOQ
Perancangan konsep pipesupport
Concept generation
Concept
selection
Kuesioner yang digunakan
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
1.1 Keseimbangan Pipe Support menopang benda kerja 1.2 Toleransi beban batas penyangga 1.3 Besar Pipe Support Kemudahan Penggunaan
3.1 Fleksibilitas Pipe Support dalam hal perpindahan (moving ) 3.2 Fleksibilitas Pipe Support menyesuaikan dimensi pipa 3.3 Fleksibilitas Pipe Support menyesuaikan posisi operator las Kualitas Hasil Akhir Pengelasan
4.1 Kemampuan Pipe Support dalam menahan tegangan 4.2 Kekuatan Pipe Support dalam menyangga Kualitas Alat Bantu 5.1 Umur Alat 5.2 Tingkat efisien biaya pembuatan 5.3 Kemudahan perawatan
No Atribut Tingkat Kepuasan Tingkat Kepentingan
1
2
3
4
Kenyamanan dan Keamanan Penggunaan
1 Tidak Puas 1 Tidak Penting
2 Kurang Puas 2 Kurang Penting
3 Cukup Puas 3 Cukup Penting
4 Puas 4 Penting
5 Sangat Puas 5 Sangat Penting
Keterangan Tingkat Kepuasan Tingkat Kepentingan
Keterangan
VoC
Rekap Hasil Pengumpulan Data Mentah
Tingkat Kepuasan Tingkat Kepentingan
VoC
Analisa Gap & Planning Matrix
Analisa GAP Planning Matrix
HOQ
Sales Point & Raw Weight
Nilai sales point:
1,0 =tidak ada nilai jual/nol.
1,2 = nilai jual sedang.
1,5 = nilai jual tinggi.
Raw weight = nilai kepentingan x sales point
HOQ
Normalized Raw Weight & Cummulative Raw Weight
Normalized raw weight = raw weight / ∑raw weight
Cummulative Raw Weight
HOQ
Benchmarking
HOQ
Alternatif Konsep Project Objectives
Technical Response
HOQ
Relationship Matrix
Technical Correlation Technical Matrix
Alternatif Konsep
Concept generation
Concept Generation
Screening Concept Screening Concept
Penilaian Konsep Perancangan Konstruksi Alat
Prototype Komponen Pipe
Support
Komponen Pipe Support
capacitator start, capacitator run, 220/230 Volt, 0,25 – 2 HP, 50 Hz single phase AC supply dengan BS 2048/IS 996
Dongkrak ulir dengan kapasitas 7 ton pada kondisi normal, dan 5 ton pada step maksimum.
Spesifikasi tinggi normal 4-7/8”, tinggi maksimum 15,74”, berat dongkrak ulir tersebut adalah 19 lbs.
Biaya Pembuatan
Nama Barang Jumlah Unit Harga Satuan Subtotal Subtotal (Rp)
Plat 76x60x2 2 pcs $78.14/m2 $ 75.39Rp 753,900 Plat 63x56x4 1 pcs $81.4/m2 $ 22.61Rp 226,100 Plat 60x30x4 1 pcs $81.4/m2 $ 14.65Rp 146,520 Plate Segitiga 45x30x1 2 pcs $77.92/m2 $ 105.19Rp 1,051,900 Rel Scrab 1 pcs $ 22.50 $ 22.50Rp 225,000 Dinamo 1 phase 1 pcs $ 35.00 $ 35.00Rp 350,000 Dongkrak Ulir 1 pcs $ 242.50 $ 242.50Rp 2,425,000 Pedal 2 pcs $ 5.00$ 10.00Rp 100,000 Resibon 2 pcs $ 1.20$ 2.40Rp 24,000 Bolt & Screw 4 pcs $15.47/pack $ 0.62Rp 6,188 Rb 2.6 1 pack$ 12.50 $ 12.50Rp 125,000 Oxygen 6 botol$ 7.00$ 42.00Rp 420,000 Cat Besi 2 botol$ 1.95$ 3.90Rp 39,000 Dempol 1 botol$ 2.50$ 2.50Rp 25,000
Total Biaya Bahan Rp 5,917,608
Total Biaya Tenaga Kerja Rp 974,783
Biaya Overhead
Ongkos Listrik Las - - - - Rp 250,000
Total Biaya Rp 7,142,391
Biaya Bahan
Uji Aspek Ergonomi
Biomekanika NBM
Biomekanika Pipe Support Perbaikan
Joint Rotation/X Rotation/Y Rotation/Z Force Moment Unit (degree) (degree) (degree) (LbF) (LbF.in)
Head -10 0 0 9.4 11.3
Neck 0 0 0 11.4 12
Left shoulder -53 0 0 5.2 44.6
Left elbow -55 0 0 3.2 15.6
Left wrist 0 0 0 1 3.5
Right shoulder -79.5 0 0 4.4 16.9
Right elbow -55 0 0 3.2 12
Right wrist 0 0 0 1 2.3
Lower back 1 0 0 54.4 22.5
Left hip -112 0 0 16.4 2.2
Left knee 145 0 0 5.6 43.8
Left ankle -23 0 0 1.8 0.8
Right hip -111.3 0 0 17 5.4
Right knee 145 0 0 5.7 45
Right ankle -23 0 0 1.8 0.9
Biomekanika Pipe Support Perbaikan Cont’d NBM
Benefit Perusahaan
Diketahui :
Tingkat Absenteism Alstom selama 2009/2010 karena sakit 3%
Direct Labor Departemen Piping = 450 org
Cuti Tahunan Perusahaan = 12 hari kerja
1 bulan = 22 hari kerja
Average salary operator piping per bulan = Rp 1.500.000
Kasus yang terdapat pada PT. Alstom sepanjang tahun 2009/2010 = 503 kasus
50% penderita Myalgia (nyeri otot dan sendi) berasal dari departemen piping, sehingga terdapat 41 kasus Myalgia pada dept. piping.
Benefit Cont’d
Pengaruh rata-rata lowback force terhadap kesehatan tenaga kerja.
Rata-rata lowback force, pipe support rancang ulang dapat menurunkan 12% kasus Myalgia dari perhitungan :
Tingkat penurunan force rata-rata posisi tubuh overhead dan vertikal x kasus myalgia yang terjadi pada dept. piping =
0,12 x 41 kasus myalgia= 5 kasus.
Penurunan kasus Myalgia = 41 kasus – 5 kasus = 36 kasus
Prosentase pengaruh pipe support perbaikan terhadap kesehatan tenaga kerja = (36/503) x 100% = 0,0715 = 7,15%
Sehingga,
Hari orang kerja dalam 1 tahun dept. piping HOK dalam 1 tahun :
450 orang x ((22 hari x 12 bulan) - 12 hari/tahun) = 113.400 hari kerja.
Manday off Dept. Piping dalam 1 tahun : 0,03 x 113.400 = 3.402 hari
Peningkatan hari kerja dengan adanya pipe support 0,07 x 3.402 hari = 243 hari kerja
Benefit cont’d
Biaya Kompensai per hari : Rp 1.500.000 / 22 hari = Rp 68.182
Saving biaya kompensasi karena sakit Rp 68.182 x 243 hari kerja = Rp 16.601.121
Saving Produktivitas Tenaga Kerja Peningkatan hari kerja = 243 hari kerja 1 hari = 8 jam kerja
Probabilitas produktivitas 8 jam kerja = 77,5%
Saving produktivitas tenaga kerja :
243 hari kerja x 8 jam kerja x 0,775 = 1.510 jam kerja
Saving opportunity income
produktivitas tenaga kerja = 1.510 jam kerja profit yang dihasilkan per orang = Rp 180.500 Opportunity income :
1.510 jam kerja x Rp 180.500 = Rp 279.275.117 Total Benefit Perusahaan
Biaya Kompensasi = Rp 16.601.121
Opportunity income = Rp 279.275.117
Total Benefit Rp 295.876.238
+
Analisa & Interpretasi
• Berat = 148,2 kg
• Dimensi = 100 x 60x 1 cm
• AISI A-36
• 1 main support
• Manual
Eksisting
• Berat = 304 kg
• Dimensi = 80 x 60 x 4 cm
• AISI A-36
• 3 main support
• Vertical Adjust
• Semi Automatic
Rancangan Baru
RANCANGAN PRODUK
Analisa Ergonomi
• Posisi Overhead
• Force = 66,9 LbF
• Momen = 325 LbF.in
• Posisi Vertikal
• Force = 55,1 LbF
• Momen = 413,6 LbF.in
Eksisting
• Posisi Overhead
• Force = 54,4 LbF
• Momen = 22,5 LbF.in
• Posisi Vertikal
• Force = 53,4 LbF
• Momen = 9,2 LbF.in
Rancangan Baru
Postur Tubuh
Analisa Ergonomi
Keluhan Subjektif
Analisa Benefit Perusahaan
• Keluhan Sakit = 503 kasus
• Myalgia Dept Piping = 41 kasus
• Manday Off 1 tahun= 3.402
Eksisting
• Keluhan Sakit menurun 7%
• Peningkatan hari kerja = 243 hari kerja
• Saving Biaya kompensasi = Rp 16.601.121
• Saving Opportunity income = Rp 279.275.117
• Total Benefit Rp 295.876.238
Rancangan Baru
Kesimpulan & Saran
Besarnya force dan momen tulang belakang (lower back) pada posisi overhead dan vertikal berpotensi menyebabkan cedera otot dan back injury pada operator.
Hasil kuisioner penjaringan Voice of Customer menunjukkan Gap antara tingkat kepentingan dan tingkat kepuasan customer, yang terbesar terdapat pada atribut keseimbangan pipe support dalam menopang benda kerja dan kemampuan pipe support dalam menyesuaikan posisi operator las. Digunakan data antropometri untuk menentukan batas maksimum dan minimum tinggi pipe support baru. Tinggi maksimum pipe support adalah 120 cm, sedangkan tinggi minimum pipe support adalah 80 cm.
Pipe support hasil rancang ulang terbukti mampu memperbaiki posisi operator pada saat melakukan operasi pengelasan, terjadi rata-rata penurunan momen pada posisi overhead dan posisi vertikal sebesar 47,2%.Penurunan momen tersebut menandakan gaya otot yang dikeluarkan semakin kecil. Sehingga, kelelahan pada otot dapat tereduksi. Dengan ditunjukkannya prototype analitik, maka rancangan pipe support perbaikan mampu menurunkan keluhan operator pada 13 titik bagian tubuh.
