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.
Disiplin ilmu yang terkait secara ergonomi dalam perancangan tempat
kerja antara lain studi metode kerja, antropometri, tata letak dan fasilitas ruang
kerja, faal kerja dan biomekanik, keselamatan dan kesehatan kerja, hubungan dan
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.
Jika antropometri dipraktekkan dengan cara pengukuran yang sederhana,
seseorang dapat saja mengumpulkan data-datanya dengan mudah dan hasilnya
tidak akan terlalu menyimpang jauh dari yang sebenarnya. Namun, sebenarnya
ada banyak faktor rumit yang perlu dipertimbangkan. Faktor penyebabnya adalah
ukuran tubuh manusia sangat bervariasi. Terdapat beberapa faktor yang
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
Hal ini juga merupakan sumber variabilitas yang disebabkan oleh bervariasinya
iklim yang berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya terutama untuk daerah
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.
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
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri
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
Dalam hal ini rancangan produk didasarkan terhadap ukuran rata-rata tubuh
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
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.
6. Jarak dari pantat hingga lipatan dalam lutut (panjang popliteal), adalah jarak
horisontal dari bagian belakang pantat hingga bagian belakang lutut. Tujuan
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
Pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan dengan postur kerja dapat
membantu mendaptkan postur kerja yang nyaman bagi pekerja, baik itu postur
kerja berdiri, duduk, angkat maupun angkut. Beberapa jenis pekerjaan akan
memerlukan postur kerja tertentu terkadang tidak menyenangkan. Kondisi kerja
seperti ini memaksa dalam jangka waktu yang lama. Hal ini akan mengakibatkan
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:
1. Hindari kepala leher yang mendongkak.
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)
Standard Nordic Questionnaire (SNQ) merupakan salah satu alat ukur
yang biasa digunakan untuk mengenali sumber penyebab keluhan kelelahan otot.
Melalui Standard Nordic Questionnaire dapat diketahui bagiab-bagian otot yang
mengalami keluhan dengan tingkat keluhan mulai dari rasa tidak sakit sampai
sangat sakit pada pekerja. melalui analisis peta tubuh maka dapat diestimasi jenis
dan tingkat keluhan otot skeletal yang dirasakan oleh pekerja. Dimensi-dimensi
tubuh tersebut dapat dibuat dalam format Standard Nordic Questionnaire.
Standard Nordic Questionanire dibuat atau disebarkan untuk mengetahui
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
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
Seiring dengan model yang hanya menguraikan proses perancangan yang
heuristik dan konvensional, muncullah usaha model preskriptif dari proses
tersebut. Cara pengerjaan baru ini menawarkan prosedur yang lebih
algoritmatik dan sistematik untuk diikuti, dan biasanya dianggap menyediakan
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
Diagram alir model cara merancang deskriptif dari French sebagaimana
dicantumkan pada Gambar 3.12. Pada diagram alir tersebut, lingkaran
menunjukkan hasil kegiatan yang mendahuluinya, sedangkan segiempat
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
Metode VDI (Verein Deutcher Ingenieure) atau Persatuan Insinyur Jerman
dikembangkan dari pengalaman engineer-engineer Jerman. Model cara
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.13 Model Cara Merancang VDI
d. Metode Pahl & Beitz
Metode Pahl & Beitz mengambil pengalaman insinyur-insinyur Jerman
(VDI), maka mereka merumuskan metode sendiri. Metode ini lebih
sistematis pada perencanaan dan desain konsep. Model cara merancang
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
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
Subjek penelitian yang diamati adalah siswa kelas I sampai kelas VI yang
berumur 5 sampai 11 tahun di Sekolah Dasar Siti Hajar, Medan. Subjek yang
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
Data Standard Nordic Questionaire diperoleh dengan melakukan
penyebaran kuesioner terhadap siswa serta melakukan wawancara dan
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
Teknik pengumpulan data yang dilakukan pada penelitian ini adalah
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.
Jumlah sampel penelitian yang diambil berdasarkan tingkatan kelas
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
Penetapan Tujuan 1Gambaran Umum Sekolah - visi dan misi sekolah
- jumlah siswa dan guru - struktur organisasi - fasilitas sekolah - aktivitas sekolah Pengumpulan 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.
2. Penyebaran kuisioner pendahuluan Standard Nordic Questionaire kepada
siswa SD Siti Hajar untuk memperoleh keluhan subjektif siswa sebagai akibat
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.
Berdasarkan paparan pada Tabel 5.1 tampak bahwa meja dan kursi terlalu
tinggi dan lebar bagi siswa sehingga membuat posisi kaki siswa mulai dari kelas
satu hingga kelas enam berada dalam keadaan menggantung (tidak menyentuh
lantai) saat menggunakan kursi dan meja. Tinggi meja membuat lengan siswa
terangkat hampir sejajar dengan bahu saat menulis. Lebar kursi juga terlalu besar
sehingga posisi duduk siswa maju kedepan dan tidak bersandar hal ini membuat
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.
3. Rasa sakit (dengan skor 2), hal ini apabila siswa sering merasakan rasa nyeri
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
Postur kerja siswa dalam hal ini merupakan sikap ataupun posisi tubuh
siswa saat belajar menggunakan meja dan kursi sekolah. Posisi tubuh siswa pada
saat belajar dengan menggunakan meja dan kursi sekolah adalah menulis
menggambar dan membaca. Faktor kenyamanan pada saat menulis yaitu jika meja
yang digunakan sesuai dengan tinggi siku pengguna pada saat duduk. Sedangkan
faktor kenyamanan pada saat duduk yaitu jika paha pengguna terbentuk horizontal
serta betis pengguna terbentuk vertikal dengan kaki dan kaki menyentuh lantai.
Data postur kerja siswa diperoleh berdasarkan posisi tubuh siswa yang dominan
saat menggunakan meja dan kursi sekolah untuk dianalisis dengan menggunakan
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
Gambar 5.1 Pie Chart Persentasi Keluhan Musculoskletal Disorders Siswa 0
Persentasi Keluhan agak sakit
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
Hasil penilaian postur kerja siswa dengan metode RULA untuk siswa
kelas I sampai dengan kelas VI dengan postur tubuh yang paling dominan
dilakukan saat menggunakan meja dan kursi saat belajar ditampilkan pada
Gambar 5.2 sampai dengan Gambar 5.7 dan rekapitulasi hasil penilaian dengan
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
tengah dari putaran
5. Aktivitas : Pengulangan
6. Beban : < 2 kg
7. Leher : 30 0 dan bengkok
8. Batang tubuh : 25
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
Kemudian, hasil uji keseragaman data dibuat dalam bentuk peta kontrol.
Adapun peta kontrol uji keseragaman data untuk dimensi tinggi siku duduk siswa
kelas satu dapat dilihat pada Gambar 5.8. Sedangkan peta kontrol dimensi
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
Berdasarkan perhitungan data hasil pengukuran yang dilakukan sudah
cukup untuk melakukan perancangan produk. Dengan cara yang sama seperti di
atas, maka hasil uji kecukupan data pengukuran 9 dimensi tersebut dapat dilihat
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
Differences .109
.117 .139 .189 .124 .148 .117 .198 .148 .149 .171
.076 .117 .139 .189 .124 .145 .098 .198 .148 .149 .171
-.109 -.079 -.098 -.166 -.075 -.148 -.117 -.141 -.139 -.129 -.131
Kolmogorov-Smirnov Z .797 1.031 1.379 .909 1.058 .866 1.472 1.098 1.096 1.245
Asymp. Sig. (2-tailed) .549 .239 .045 .381 .213 .441 .026 .179 .181 .090
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.
b. Tinggi meja tidak sesuai dengan tinggi siku siswa dalam posisi duduk. Hal
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:
Tingkatan I : Perancangan kursi dan meja untuk kelas I dan II
Tingkatan II : Perancangan kursi dan meja untuk kelas III dan IV
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
Berdasarkan pernyataan masalah, kendala dan kriteria yang harus dipenuhi
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
Detail atau perincian merupakan fase akhir dimana memberikan ukuran detail
dari poin-poin yang perlu ditentukan. Adapun detail dari variabel dimensi
perancangan meja dan kursi sekolah secara ergonomis berdasarkan persentil
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
Meja yang ergonomis
Tpo+TS PRS PRT Utama
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
Lebar kursi ditentukan dari lebar pinggul siswa. Dalam hal ini ukuran lebar
kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan
persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah
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
Tinggi meja ditentukan oleh tinggi popliteal ditambah dengan tinggi siku
dalam posisi duduk. Pada konsep fix tinggi meja diambil dari data antropometri
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 .
Rekapitulasi detail perancangan meja dan kursi beserta spesifikasinya
berdasarkan konsep fix dan konsep adjustable ditampilkan pada Tabel 5.9. Detail
gambar akhir perancangan meja dan kursi berdasarkan tingkatan pada kedua konsep
ditampilkan pada Tabel 5.10 sampai Tabel 5.11 dan gambar produk akhir setiap
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.
Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel
5.2 dan Gambar 5.1, keluhan agak sakit dialami siswa pada bagian leher bagian
bawah sebesar 46 %, keluhan pada bagian punggung sebesar 43 %, keluhan pada
kaki kiri sebesar 45 % dan keluhan pada leher atas sebesar 40 %. Keluhan pada
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
Berdasarkan gambaran meja dan kursi aktual yang digunakan disekolah
terlihat bahwa laci meja tidak digunakan sesuai fungsinya. Siswa menyimpan atau
meletakkan tasnya pada sandaran kursi, hal ini dikarenakan tinggi laci meja tidak
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.
Lebar kursi tidak sesuai dengan panjang popliteal siswa (lebih besar)
sehingga membuat posisi duduk siswa maju kedepan dan tidak bersandar. Menurut
