2.1. Teknologi Pembuatan Keramik
Keramik adalah semua benda yang terbuat dari tanah liat yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Sub bab ini akan membahas keramik secara singkat, terutama mengenai bahan mentah keramik dan cara pembuatan keramik yang benar.
2.1.1. Penggolongan Bahan Mentah Keramik
Pada proses produksi keramik, bahan bakunya terdiri dari 2 macam yaitu:
a. Bahan plastis dan semi-plastis
Tanah liat berfungsi sebagai memberi sifat plastis dan kekuatan sebelum pembakaran yang dalam beberapa prosesnya terdapat beberapa warna pada campuran seperti agak merah (banyak kandungan besi), hijau (banyak kandungan kompos), serta putih (banyak kandungan aluminium) yang merupakan bahan pengikat.
b. Bahan non-plastis
• Feldspar untuk memberikan kekuatan setelah pembakaran
• Kapur
• Pasir silika sebagai kerangka ubin
2.1.2. Peralatan dan Parameter Produksi Peralatannya yaitu:
a. Jaw Crusher b. Ball Mill
c. Vibrator Filter & Filter Magnetic d. Slip Tank
e. Spray Dryer f. Press
g. Pembalik ubin dan roller penghubung
h. Horizontal Dryer
i. Glaze Mill (molen glasir) j. Mesin Unloading (Suction) k. Mechanical Spacer
l. Spray air
m. Peralatan di Glazing line n. Disc Cabin
o. Spray Cabin Waterfall
p. Pembersih samping ubin (Rubber Disc) q. Mesin printing
r. Box Loading/Unloading s. Kiln
t. Sorting Line
Parameter proses produksi:
a. Slip
Viskositas (oE, derajat Engler) Densitas/berat jenis
Residu (halus/kasar) dengan standar 63 (mikron) diukur menggunakan saringan 230 (230 mesh)
b. Powder Kadar air
Komposisi granulasi Residu
c. Press Tebal Berat Kuat tekan Distribusi powder Dimensi
d. Sorting
Surface Defect Surface dimensi
2.1.3. Proses Pembuatan Ubin Keramik
Tahapan proses produksi ubin keramik:
a. Jaw Crusher (pemecah)
Digunakan untuk memecah batuan sebagai bahan baku keramik, misalnya Felspat (bongkahan batu) yang kemudian dipecah menjadi bahan berukuran + 5 mm dengan menggunakan motor listrik bertenaga + 200 – 400 kali per menit.
b. Ball Mill
Berfungsi sebagai penggiling bahan dengan alat pompa silang agar bahan menjadi cair. Adapun proses Mild Tuc Continuous (MTC) yaitu:
• Persiapan MTC
• Pengajuan transfer bahan
• Penimbangan dan transfer bahan dari WH material dan SP, lalu dimasukkan ke dalam Silo PDM (Preparation Disolve Mill).
• Pengisian bahan clay ke dalam silinder TDT
• Pemeriksaan hasil giling bahan clay pada TDT
• Transfer slip hasil giling bahan clay ke dalam sumur TDT
• Pengisian bahan body nonclay ke dalam silinder MTC
• Penggilingan komposisi bahan body ke dalam silinder MTC
• Pemeriksaan hasil giling bahan body pada MTC
• Transfer slip hasil penggilingan bahan body ke MTC
• Vibrator Filter, yang berfungsi untuk memisahkan bahan kasar dan halus yang terkandung. Cara kerjanya yaitu massa cair yang masuk dengan berat jenis 1,5 dilewatkan ke saringan yang mana saringan akan dibersihkan setelah selesai. Adapun saringan diletakkan dengan sudut kemiringan 5 - 10 0 dengan getaran 1200 - 1800 getaran per menit
c. Slip
Berfungsi untuk menjaga agar campuran massa homogen dan tidak terjadi pengendapan. Pada proses pembuatan bubur (slip) bila slip terlalu kental maka akan ditambahkan cairan yaitu water glass (anti kental) dengan proses MTC (Mild Tuc Continuous)
d. Pengeringan Powder (Spray Dryer)
Berfungsi untuk mengolah slip menjadi powder. Proses ini berjalan secara kontinu selama mungkin. Spray dryer tidak menggunakan panas turbin dan dapat diatur agar berjalan selama mungkin sampai diperlukan penggantian noozle (tekanan slip). Alat ini akan berhenti jika pada dinding peralatan terjadi penggumpalan. Adapun kondisi bahan berbentuk powder akan sangat mempengaruhi tampilan keramik (bila terlalu halus akan berpengaruh pada ketebalan dan jika terlalu kasar akan merusak ubin)
e. Silo (bak penampung)
Merupakan bak raksasa yang digunakan untuk menyimpan bahan baku keramik yang telah berupa cairan kental (powder yang telah ditambahkan air) dan siap untuk dicetak menjadi keramik
f. Horizontal Dryer
Horizontal dryer ini harus dijalankan dari mesin press ke glazing plan dryer.
Alat ini bekerja secara kontinu sehingga diperlukan pengaturan agar udara yang keluar seminimal mungkin namun temperatur dan kadar air pada ubin sesuai dengan standar.
g. Mesin press
Berfungsi untuk membuat body ubin, bilamana ada sisi berlebihan pada ubin dimungkinkan terjadi punch (tidak di tengah) atau sudah aus. Terkadang bisa diatasi dengan menurunkan meja dan menaikkan temperatur punch. Bilamana mesin press akan berhenti maka isi silo harus dihabiskan terlebih dahulu.
Proses press yaitu:
• Transfer powder (serbuk pasir) dari silo penyimpanan ke silo mesin press spray dryer.
• Pemeriksaan kondisi powder yang diperoleh pada silo press
• Persiapan kondisi operasional perangkat PH (Press Hydro).
• Pemeriksaan hasil cetak pada ubin
• Uji coba dan pelaksanaan cetak body ubin
• Pemeriksaan hasil cetak body ubin
• Transfer hasil cetak body ubin ke dryer body
• Persiapan pembersihan operasional mesin dryer, body, jenis Rapid Horizontal Dryer
• Pengeringan body ubin exit press pada perangkat Rapid Horizontal Dryer
• Pemeriksaan hasil pengeringan body ubin
• Pengujian dan pemeriksaan body ubin pada rangkaian Fast Roller Kiln Single Layer jenis Rapid Vertical Dryer
• Transfer body ubin kering ke perangkat proses bakar, Biscuit Fast Roller Kiln
Gangguan yang sering muncul pada mesin press yaitu;
Ukuran upper punch (ukuran maksimum) bergeser Selang powder rusak
Pembalik ubin putus Timing belt rusak Rantai rusak
Setelah ubin selesai di press, body keramik dikeringkan hingga kadar airnya berkurang dari 5,5 - 6 % menjadi 0,6 %
h. Pembalik ubin
Harus diatur agar berjalan dengan baik dan level rollernya sama tinggi dengan level roller pemasok, berlawanan dengan Roller Fast Dryer.
i. Moulden Glasir
Merupakan komponen yang termahal pada komposisi keramik. Pada proses ini dilakukan pengukuran parameter viskositas (kekentalan) dan berat jenis dengan penempatan waktunya 24 jam.
j. Biskuit Kiln
Temperatur biskuit kiln ketika masuk glazing line harus dingin. Bila persediaan minim maka kereta harus diisi lebih sedikit dari yang semestinya dan berangsur dikembalikan ke kondisi normal.
k. Mesin Unloading / loading
Mesin harus mengambil ubin dengan baik dari meja/kereta. Kecepatan ubin yang keluar dari mesin menuju glazing line harus sesuai dengan kondisi dari glazing line itu sendiri.
l. Mesin Spacer
Mesin Stel Mechanical Spacer berfungsi agar ubin yang keluar dari spacer ini mempunyai jarak yang cukup dan setiap deret ubin harus ada jarak yang lebih panjang untuk memberikan kompensator di mesin printing saat menarik ubin.
m. Spray air
Berfungsi untuk membersihkan permukaan ubin. Berat aplikasinya sesuai standar, water spray merata pada permukaan ubin. Posisi spray harus keras terhadap ubin dan tidak boleh ada tetesan air pada ubin.
n. Glazing Line
Terdiri dari alat berupa motor, adukan belt, pullery, deck dan blower.
o. Disc Cabin
Section harus berfungsi dan diatur sebaik mungkin, jangan terlalu besar karena akan mengakibatkan glazing di kabin cepat kering yang akan menyebabkan terjadinya tetesan, selain itu juga jangan sampai terlalu kecil.
p. Waterfall Cabin Spray
Aplikasi dan penyempurnaan aplikasi disc cabin karena kelemahan-kelemahan yang muncul, antara lain mudah tampak garis-garis dan banyak tetesan.
q. Waterfall (WF)
Ketinggian glazer pada tangki WF harus diatur sedikit di bawah level, hal ini dilakukan di tempat glazer turun. Jarak celah WF dengan belt + 3 cm. Bila terlalu tinggi maka hasil aplikasinya akan rawan garis-garis. Ketebalan glazer harus 2/3 penuh.
r. Pembersih samping ubin ( Rubber Disc )
Deck pembersih ini harus sejajar dengan hanya lebih lebar sedikit dari ubinnya sehingga ketika ubin masuk ke Scrapper selalu dalam keadaan lurus.
s. Fixative
Pengambilan Fixative melalui kabin harus melewati saringan, sedapat mungkin dihindari fixative menetes ke ubin. Hasil spray fixative harus halus dan merata di seluruh permukaan ubin.
t. Mesin Printing
Mesin ini tergantung dari ketinggian belt, kecepatan belt, literal belt untuk printingnya harus bisa dibedakan, artinya banyaknya print disesuaikan dengan motif yang diinginkan.
u. Box Loading / Unloading
Diatur dengan boks standar, tidak dibenarkan telalu sering mengatur alarm automotive. Transfer kereta harus dijalankan, jika sering terjadi alarm maka segera dicari penyebabnya.
v. Kiln (pembakar ubin)
Berfungsi untuk membakar ubin. Kiln tidak boleh kosong karena mesinnya selalu menyala. Parameter yang menjadi ukuran dari alat ini adalah suhu, tekanan dan tingkat pengeluaran gas. Temperatur awal masuk proses kiln adalah + 2000. Pada proses awal ini tidak ada proses pembakaran, hanya proses pemanasan untuk mengurangi kadar air sampai < 1%. Kemudian proses berlanjut ke tahap berikutnya yaitu dengan pembakaran hingga suhu maksimal + 11900 C. Setelah melalui proses pembakaran, dilanjutkan proses pendinginan. Proses pendinginan ini terbagi menjadi dua tahap yaitu pendinginan langsung lewat udara luar dan pendinginan tak langsung melalui pipa yang dialiri udara. Pada proses kiln dilakukan pengambilan sampel 2 jam sekali.
Gangguan yang sering terjadi pada proses kiln adalah:
Temperatur terlalu tinggi / rendah yang mengkibatkan dimensi ubin tidak sesuai
Kotoran-kotoran dari body ubin yang menempel pada ubin ketika berada pada proses kiln
Kerusakan pipa w. Sorting
Fungsi sorting bertujuan untuk memeriksa, menggolongkan dan membagi seluruh produksi ke dalam lot-lot untuk memberikan kepastian kualitas estetis akhir dari produk. Pengukuran dimensi tidak dilakukan karena telah dilakukan pada pemeriksaan dimensi biskuit, identifikasi cacat dilakukan secara manual.
Jelas bahwa sortir harus dilakukan sesuai dengan beberapa kriteria atau logika
sortir yang dihasilkan dari standar yang ada. Pada sortir dilakukan proses 100% karena merupakan suatu pemeriksaan identitas/kualitas:
• Visual (cacat fisik) dengan kualitas A, B, C dan D
• Tonality (warna) secara visual, antara lain muda, standar dan tua x. Finished Goods
Uji harus dilakukan pada produk jadi untuk memberi jaminan bahwa bentuk atau sifat teknologinya telah berubah dalam waktu yang sesuai pedoman berdasarkan analisa statistik yang tepat untuk koreksi/perubahan yang perlu pada berbagai tahapan produksi. Sifat teknologi dan analisa fisik yang paling umum dilakukan antara lain:
Porositas Kuat tekan Uji penyusutan
Uji karakteristik dimensi
Sedangkan untuk ubin yang mengalami verifikasi dilakukan pengujian berikut:
Kelurusan sisi Ortogonalitas Kedataran
Bila ubin yang diuji ternyata bersifat poros, hanya kedataran yang diuji karena tidak adanya / sedikit penyusutan yang tidak menyebabkan cacat dimensi.
2.2. Sampling Penerimaan
Sampling penerimaan adalah suatu bagian dari pengendalian kualitas statistik dimana kualitas lot diperiksa berdasarkan kualitas sampel yang diambil dari lot tersebut. Sampling penerimaan dipergunakan dalam perusahaan untuk menekan biaya inspeksi terhadap produk yang akan dikirim kepada konsumen.
Selama proses produksi masih ada pada level kualitas yang buruk, maka sampling penerimaan masih dibutuhkan untuk mencegah terjadinya kelolosan kecacatan kepada konsumen. Melalui sampling penerimaan, lot akan diinspeksi dan diputuskan untuk diterima atau ditolak berdasarkan kriteria tertentu dari sistem sampling penerimaan yang digunakan. Kerugian utama dari sistem sampling
penerimaan adalah adanya resiko untuk menerima lot yang jelek sehingga ada kemungkinan barang yang dikirim kepada konsumen adalah barang yang jelek.
2.2.1. Terminologi Dalam Sampling Penerimaan
Istilah-istilah yang tidak dapat dipisahkan dari sampling penerimaan adalah:
a. Lot
Lot adalah suatu himpunan yang menyatakan jumlah produk dimana keputusan dibuat untuk menerima atau menolak atas sampel yang dibuat dari lot tersebut. Jumlah lot dinotasikan sebagai N.
b. Jumlah sampel
Jumlah sampel adalah ukuran sampel yang diambil dalam satu lot yang dinotasikan dengan n. Untuk membedakan macam sampling penerimaan yang ada, digunakan beberapa kategori:
Berdasarkan banyaknya sampel yang diambil:
• Single Sampling (keputusan untuk menerima atau menolak hanya berdasarkan satu sampel saja).
• Double Sampling (pengambilan sampel dibagi menjadi menjadi dua tahap, dengan kriteria penerimaan dan penolakan yang berbeda).
• Multiple Sampling (pengambilan sampel dibagi menjadi menjadi beberapa tahap, dengan kriteria penerimaan dan penolakan yang berbeda).
Berdasarkan cara menggunakan sampel:
• Atrribute-Sampling Method
Jika lot dengan ukuran N diperiksa, maka sejumlah n sampel dapat dipilih secara acak dari lot untuk diperiksa dan diuji. Dalam penerimaan sampling berdasarkan atribut, masing-masing n sampel ini digolongkan menjadi produk yang baik atau yang buruk. Kriteria umum yang biasanya dipakai adalah, apabila ditemukan produk yang jelek lebih dari c (angka penerimaan) yang muncul dari n sampel, maka lot ini ditolak. Sebaliknya jika lot tersebut akan diterima apabila ditemukan produk cacat sejumlah c atau kurang dari itu.
• Variable-Sampling Method
Suatu prosedur alternatif, yaitu sampling menurut variabel (sampling by variables), dimana nilai-nilai dari variabel untuk masing-masing sampel dalam suatu lot diukur. Dengan membandingkan statistik tertentu dari data pengamatan, seperti misalnya nilai rata-rata sampel terhadap suatu nilai standar, mutu lot tersebut dapat ditentukan. Kriteria penerimaan dan penolakan juga didasarkan pada toleransi ukuran tertentu yang diperbolehkan untuk sampel yang diambil berdasarkan kriteria dari sampling penerimaan ini.
2.2.2. Pengambilan Sampel.
Pengambilan sampel memegang peranan yang penting dalam sampling penerimaan. Efektifitas sampling penerimaan sangat dipengaruhi oleh formasi lot dan cara pengambilan sampel dari lot tersebut. Lot yang baik harus bersifat homogen yaitu berasal dari mesin yang sama, operator yang sama, bahan yang sama, dan waktu yang relatif sama. Pengambilan sampel harus dilakukan secara acak dan tidak boleh mengikuti kecenderungan tertentu.
Salah satu cara untuk mengambil sampel secara acak dari sebuah lot adalah dengan menggunakan bilangan 3 digit acak yang dihasilkan dari tabel atau kalkulator. Bilangan tersebut mewakili panjang, lebar, dan tinggi lot dimana sampel harus diambil (contoh: A berasal dari bilangan random 3-1-1 yang artinya panjang 3 kolom, lebar 1 baris, dan tinggi 1 sap).
Gambar 2.1. Formasi Lot
Angka yang muncul dari tabel ataupun dari kalkulator dibatasi maksimum panjang kolom, lebar baris, dan tinggi sap lot tersebut (contoh dalam hal ini panjang maksimumnya 3, lebar maksimumnya 3, dan tinggi maksimumnya 3).
2.2.3. Operating Characteristic (OC) Curve.
OC Curve merupakan grafik yang menunjukan hubungan antara prosentase kecacatan terhadap probabilitas penerimaan dari sistem sampling penerimaan yang kita rancang.
Gambar 2.2. OC Curve
Elemen penting dalam OC curve adalah:
• AQL (Acceptable Quality Level)
AQL merupakan prosentase produk cacat dari produsen yang masih dapat diterima oleh konsumen sebagai rata-rata proses.
• LTPD (Lot Tolerance Percent Defective)
LTPD seringkali disebut dengan RQL (Rejectable Quality Level) merupakan prosentase cacat terburuk yang diterima oleh konsumen dalam suatu lot.
• (Producer’s Risk)
Seringkali disebut dengan resiko produsen dimana merupakan probabilitas lot yang baik ditolak oleh sistem sampling penerimaan perusahaan.
• (Consumer’s Risk)
Seringkali disebut dengan resiko konsumen dimana merupakan probabilitas lot yang jelek diterima oleh sistem sampling penerimaan perusahaan
• Pa (Probability of Acceptance)
Pa merupakan Probabilitas sampling penerimaan untuk menerima lot hasil inspeksi. Pa menggunakan distribusi binomial dalam perhitungannya sehingga rumusnya adalah sebagai berikut:
Pa =
= c
d 0 !( )!
! d n d
n
− pd (1 - p)n-d (2.1.)
dimana:
Pa = Probabilitas penerimaan n = jumlah sampel
d = jumlah kecacatan (bergerak dari 0 sampai dengan angka penerimaan) p = probabilitas kecacatan
Sifat-sifat yang dimiliki oleh OC curve
a. Semakin kecil angka penerimaan dengan jumlah sampel yang sama, maka OC Curve akan semakin sensitif dalam menolak lot (nilai probabilitas penerimaan akan semakin kecil). Begitu pula sebaliknya apabila angka penerimaan semakin besar dengan jumlah sampel yang sama, maka OC Curve akan semakin mudah dalam menerima lot (nilai probabilitas penerimaan semakin besar).
b. Semakin besar jumlah sampel dengan angka penerimaan yang sama, maka OC Curve akan semakin sensitif dalam menolak lot (nilai probabilitas penerimaan akan semakin kecil). Begitu pula sebaliknya apabila jumlah sampel semakin kecil dengan angka penerimaan yang sama, maka OC Curve akan semakin mudah dalam menerima lot (nilai probabilitas penerimaan semakin besar).
2.2.4. Sampling Penerimaan Tunggal
Sistem sampling penerimaan tunggal merupakan sistem sampling penerimaan yang paling sederhana. Sistem ini berpedoman pada kualitas hasil sampel yang diperoleh melalui sampling sebanyak satu kali terhadap lot. Apabila dari hasil sampling ditemukan produk cacat sejumlah angka penerimaan atau kurang dari itu (d c) maka lot diterima. Apabila dari hasil sampling ditemukan produk cacat sama dengan angka penolakan atau lebih besar (d Re) maka lot ditolak. Notasi-notasi yang digunakan dalam sampling penerimaan tunggal:
N = ukuran lot n = ukuran sampel c = angka penerimaan
d = jumlah produk cacat yang ditemukan
Re = angka penolakan (c + 1)
2.2.5. Sampling Penerimaan Rangkap Dua
Sistem sampling penerimaan Rangkap Dua menggunakan kriteria keputusan berdasarkan hasil dari pengambilan sampel pertama dan kedua.
Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan sampling penerimaan rangkap dua adalah dapat mengurangi jumlah produk yang harus disampel. Kerugian dari sampling penerimaan rangkap dua adalah lebih kompleks dalam hal penerapannya.
Berikut ini adalah prosedur pengambilan keputusan dalam sampling penerimaan rangkap dua:
Gambar 2.3. Prosedur Sampling Penerimaan Rangkap dua
Notasi-notasi yang digunakan dalam sampling penerimaan rangkap dua:
n1 = ukuran sampel untuk sampling pertama c1 = angka penerimaan untuk sampling pertama d1 = produk cacat untuk sampling pertama n2 = ukuran sampel untuk sampling kedua c2 = angka penerimaan untuk kedua sampling d2 = produk cacat untuk sampling kedua
Pa’ = probabilitas penerimaan untuk sampling pertama Pa’’ = probabilitas penerimaan untuk sampling kedua
Probabilitas total penerimaan untuk sampling penerimaan rangkap dua adalah:
Pa = Pa’ + Pa’’ (2.3.)
Jumlah sampel rata-rata (ASN) yang diambil dapat dihitung dengan rumus:
ASN = n1 + n2(1 - P1) (2.4.)
P1 = probabilitas lot diterima pada sampling pertama
2.2.6. Sampling Penerimaan Berganda
Sampling penerimaan berganda adalah pengembangan lebih lanjut dari sistem sampling penerimaan rangkap dua. Pada sampling penerimaan berganda, keputusan penerimaan dan penolakan lot sama dengan sampling penerimaan rangkap dua namun jumlah tingkatannya melebihi dua tingkat sampling. Cara perhitungan untuk probabilitas penerimaannya sama dengan sampling penerimaan rangkap dua.
2.2.7. Merancang Sampling Penerimaan Tunggal Dengan OC curve Yang Telah Ditentukan
Dalam merencanakan sistem sampling penerimaan, salah satu cara yang dapat digunakan adalah dengan menentukan terlebih dahulu karakteristik mutu yang diinginkan. Karakteristik mutu yang dimiliki perusahaan sangat erat kaitannya dengan nilai , , AQL, dan LTPD.
Setelah menentukan nilai-nilai , , AQL, dan LTPD, maka dengan menggunakan grafik binomial nomograph akan diperoleh jumlah sampel dan angka penerimaan yang sesuai dengan karakteristik OC curve tersebut.
Gambar 2.4. Binomial Nomograph
2.2.8. Merancang Sampling Penerimaan Tunggal Dengan Military standard 105E Military standard merupakan salah satu sistem sampling penerimaan yang digunakan secara luas dalam industri saat ini. Dalam military standard ada 3 level inspeksi yaitu: normal, longgar, dan ketat. Masing-masing level digunakan sesuai dengan kondisi proses yang terjadi dalam perusahaan. Terdapat aturan- aturan tertentu dalam military standard mengenai penentuan jumlah sampel dan angka penerimaan. Penentuan ini didasarkan pada jumlah ukuran lot dan level sampling penerimaan yang ingin diterapkan.
Prosedur perencanaan sampling military standard a. menentukan nilai AQL yang diinginkan b. menentukan level inspeksi
c. menentukan ukuran lot
d. menentukan ukuran sampel yang sesuai dengan kode huruf dalam tabel kode military standar
e. menentukan metode sampling yang ingin digunakan (single, double, atau multiple sampling plan)
f. menentukan tabel yang sesuai dengan metode sampling yang digunakan Penentuan kode inspeksi dalam military standard menggunakan tabel kode military standard. Sebelum menentukan kode, terlebih dahulu harus ditentukan level inspeksi yang diinginkan dan ukuran lot yang dimiliki.
Dalam tabel kode terdapat kode inspeksi untuk special inspection. Kode special inspection dipergunakan apabila jumlah sampel yang ingin digunakan adalah sampel yang kecil. Penggunaan level inspeksi ini apabila jumlah sampel yang besar tidak memungkinkan atau tidak ekonomis. Dalam hal aturan dan penggunaan, level inspeksi spesial sama dengan level inspeksi untuk general.
Tabel 2.1. Kode Inpeksi
Special Inspection Levels General Inspection Levels Lot or Batch Size
S-1 S-2 S-3 S-4 I II III
2 to 8 A A A A A A B
9 to 15 A A A A A B C
16 to 25 A A B B B C D
26 to 50 A B B C C D E
51 to 90 B B C C C E F
91 to 150 B B C D D F G
151 to 280 B C D E E G H
281 to 500 B C D E F H J
501 to 1200 C C E F G J K
1201 to 3200 C D E G H K L
3201 to 10000 C D F G J L M
10001 to 35000 C D F H K M N
35001 to 150000 D E G J L N P
150001 to 500000 D E G J M P Q
500001 and over D E H K N Q R
Jumlah sampel, angka penerimaan, dan angka penolakan ditentukan berdasarkan tabel military standar. Sebelumnya sudah ditetapkan terlebih dahulu nilai AQL yang diinginkan. Pembacaan tabel berdasarkan level inspeksi yang diinginkan, kode huruf yang diperoleh dari tabel kode inspeksi, dan AQL yang diinginkan. Apabila dalam penentuan angka penerimaan dan angka penolakan ditemukan tanda panah, maka nilainya akan mengikuti arah panah sampai diperoleh angka penerimaan dan penolakan yang sesuai. Jumlah sampel tidak berubah mengikuti tanda panah, melainkan sesuai dengan kode awal yang diperoleh dari tabel kode inspeksi.
Universitas Kristen Petra
22 2.2. Tabel Master Military Standard Untuk Inspeksi Normal
2.3. Tabel Master Military Standard Untuk Inspeksi Ketat
Universitas Kristen Petra
24 2.4. Tabel Master Military Standard Untuk Inspeksi Longgar
Dalam military standard, level inspeksi dapat berubah sesuai kondisi proses produksi. Apabila dinilai bahwa kriteria-kriteria untuk berubah level telah dipenuhi, maka level inspeksi harus berubah dan jumlah sampel serta angka penerimaan akan mengikuti level inspeksi sekarang. Dalam penerapan, tidak dianjurkan untuk menggunakan military standar tanpa melakukan aturan perubahan level.
Gambar 2.5. Prosedur Perubahan Level Inspeksi
2.3. Ergonomi
Istilah “ergonomi” berasal dari bahasa latin yaitu ergon (kerja) dan nomos (hukum alam) dan dapat didefinisikan sebagai studi tentang aspek-aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain perancangan. Ergonomi berkenaan pula dengan optimasi, efisiensi, kesehatan, keselamatan dan kenyamanan manusia di tempat kerja. (Eko Nurmianto, 1996)
Ergonomi disebut juga sebagai Human Factors yang berarti suatu pengetahuan mengenai manusia, keterbatasan, kelebihan dan karakteristik manusia lainnya yang relevan dalam suatu perancangan.
Manfaat dan tujuan dari penerapan ergonomi yaitu untuk mengurangi kelelahan dan ketidaknyamanan manusia pada saat sedang bekerja maupun melakukan aktivitas yang lain. Selain itu ergonomi juga berfungsi untuk mempelajari interaksi manusia-mesin dimana perancangan alat kerja akan disesuaikan dengan manusia sehingga hasilnya akan lebih optimal.
Penerapan ergonomi sendiri pada umumnya merupakan suatu aktivitas rancang bangun atau re-design yaitu perancangan ulang suatu alat kerja yang sudah ada dengan penambahan maupun penyesuaian tertentu sehingga dapat sesuai dengan manusia yang menggunakan. Rancangan alat kerja yang kurang baik akan menyebabkan hasil yang kurang optimal yang sebagian besar disebabkan karena kelelahan.
2.3.1. Aspek-Aspek Ergonomi Dalam Perancangan
Adapun aspek-aspek ergonomis dalam perancangan fasilitas kerja yaitu perbaikan kerja, efisiensi, efektivitas, kenyamanan, kesehatan dan keselamatan (Ir Sunyanto S., 1985) sebagai berikut:
a. Perbaikan Kerja
Rancangan fasilitas maupun alat kerja yang tepat akan dapat menghasilkan perbaikan kerja. Hal ini terlihat dari waktu kerja yang lebih singkat, kondisi kelelahan yang semakin berkurang, berkurangnya rasa sakit pada rangka otot dan juga pekerjaan akan lebih menarik.
b. Efisiensi dan Efektivitas
Dengan penerapan ergonomi maka dapat terjadi efisiensi misalnya jumlah pekerja dapat dikurangi dan waktu kerja juga dapat berkurang jika alat kerja ergonomis.
c. Kenyamanan
Prinsip-prinsip ergonomi untuk suatu perancangan dengan memperhatikan kenyamanan adalah:
• Adanya pengurangan terhadap pembebanan pada otot secara statis dan pemindahan material
• Menghindari beban otot yang terlalu berat
• Hindari posisi membungkuk secara terus-menerus jika permukaan tempat kerja terlalu tinggi
d. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
Desain alat kerja maupun fasilitas kerja yang ergonomis dapat membantu mengurangi resiko terjadinya kecelakaan kerja disamping untuk membantu mengurangi beban berlebihan pada otot.
2.3.2. Aplikasi Ergonomi Dalam Perancangan
Aplikasi ergonomi dalam perancangan sangat mempengaruhi kinerja operator, dengan pengaplikasian yang baik maka operator tidak akan mudah lelah sehingga lebih efisien. Adapun ilmu ergonomi dapat diaplikasikan pada tempat kerja, pengaturan posisi tubuh maupun aktivitas-aktivitas yang dilakukan oleh operator itu sendiri.
2.3.2.1. Aplikasi Ergonomi Pada Tempat Kerja
Aplikasi ergonomi pada tempat kerja meliputi beberapa hal sebagai berikut:
• Pengaturan tempat kerja yang sistematis, seperti untuk pengaturan meja kerja maupun kursi serta pengaturan perkakas-perkakas yang dibutuhkan oleh operator sehingga pada saat melakukan aktivitas operator tidak cepat merasa lelah. Adapun pengaplikasian ergonomi pada tempat kerja juga sangat didukung dengan adanya pengetahuan mengenai Anthropometry (kalibrasi dimensi tubuh manusia).
• Pengaruh lingkungan kerja seperti temperatur, kelembaban udara, sirkulasi udara, pencahayaan, kebisingan, getaran mekanis, bau-bauan, warna dan lain sebagainya . Hal-hal ini juga sangat berpengaruh terhadap kinerja operator.
Adapun penjelasan mengenai pengaruh lingkungan kerja akan dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut:
a. Temperatur
Temperatur tubuh normal manusia pada dasarnya berfluktuasi antara 37 derajat Celcius. Temperatur tubuh bagian dalam yang konstan merupakan prasyarat untuk fungsi normal dari fungsi vital yang paling penting, sedangkan
temperatur pada otot, tangan, kaki maupun permukaan kulit lebih mudah beradaptasi dengan keadaan suhu sekelilingnya sehingga temperaturnya lebih bervariasi. Akan tetapi kemampuan manusia untuk beradaptasi pada temperatur luar tidak melebihi 20% untuk kondisi panas dan 35% untuk kondisi dingin dari suhu tubuh normal (Sritomo Wignjosoebroto, 1992) Adapun pengaruh tingkat temperatur yang berbeda-beda terhadap manusia pada umumnya sebagai berikut:
+ 49 0C : dapat ditahan selama sekitar 1 jam tetapi jauh diatas kemampuan fisik dan mental
+ 30 0C : Aktivitas mental dan daya tanggap mulai menurun dan cenderung membuat kesalahan dalam pekerjaan, timbul kelelahan fisik
+ 24 0C : Kondisi optimum
+ 10 0C : Kekakuan fisik yang ekstrim mulai muncul
Dari suatu penyelidikan diperoleh hasil bahwa produktivitas kerja manusia akan optimum pada temperatur sekitar 24 – 27 derajat Celcius.
Suhu ruangan yang tepat akan mempengaruhi kinerja operator. Suhu tubuh inti manusia berkisar sekitar 36o hingga 37o. Manusia secara otomatis akan mempertahankan suhu tubuhnya supaya tetap normal. Dengan adanya pengaruh lingkungan dengan suhu yang berbeda, tubuh akan mengeluarkan energi untuk mempertahankan suhu tubuh normal. Sehingga dapat dikatakan bahwa pengaruh suhu akan mempengaruhi produktivitas. Suhu dalam ruangan yang paling nyaman untuk bekerja adalah 21o C – 27o C untuk musim panas.
(Grandjean, 1988).
Gambar 2.6. Indoor Summer and Winter Comfort Zones and Thermal Tolerance For Appropriately Dressed Sitting Persons Doing Light Work ( MIL-HDBK 759 )
Tabel 2.5. Efek Penyimpangan/Pergeseran Dari Temperatur Bekerja Yang Nyaman
21o– 27oC Temperatur yang nyaman Efisiensi Maksimum Temperatur yang kurang nyaman
Meningkatkan emosi, mudah marah Kehilangan konsentrasi
27o–29o C
Kehilangan efisiensi dan semangat bekerja
Problem kejiwaan
Meningkatkan resiko kesalahan
Kehilangan efisiensi dan keterampilan bekerja
29o–32o C
Resiko kesalahan kerja semakin meningkat
Problem psikologi- fisiologis
Kehilangan performansi untuk pekerjaan berat
Denyut jantung dan sirkulasi darah terganggu dan ada perasaan tertekan/stress
Cepat merasa lelah dan haus 32o–35o C
Keseimbangan air-garam dalam tubuh terganggu
Problem Fisiologis
35o–40o C Batasan toleransi manusia pada suhu tinggi
(Sumber: Grandjean, Etienne. 1988. page 318)
Untuk mencegah resiko terjadinya kulit melepuh akibat panas benda kerja maka diberikan batasan-batasan lama waktu kulit dapat bersentuhan dengan benda kerja dengan suhu tertentu yang masih dapat ditoleransi.
Tabel 2.6. Maksimal Suhu Permukaan Yang Dapat Ditoleransi Oleh Kulit Tanpa Resiko Terbakar
Temperature (0C)
Material 1s 4s 1 min 10 min 8 hr
Besi
tidak ada lapisan, permukaan halus 65 60 tidak ada lapisan, permukaan kasar 70 65 50
vernis, setebal 50 m 75 65 all all
Tabel 2.6. Maksimal Suhu Permukaan Yang Dapat Ditoleransi Oleh Kulit Tanpa Resiko Terbakar (Sambungan)
Keramik 80 70 48
keramik mengkilat 80 75 55
Gelas, porselen 85 75
Plastik
Polyamid dengan serat
kaca 85 75
Duroplast dengan serat 95 85 60 Teflon, Plexiglas NA 85
Kayu 115* 95 60
Air 65 80 50
source: Siekmann, 1990
* 25o C untuk atau lebih untuk kayu yang sangat kering dan terang (very light) b. Kelembaban
Pada saat udara sangat panas dan kelembaban tinggi akan mempercepat penguapan dalam tubuh, selain itu juga berpengaruh pada denyut jantung yang semakin cepat akibat makin aktifnya peredaran darah untuk memenuhi kebutuhan akan oksigen
c. Sirkulasi udara
Sirkulasi udara yang baik akan membantu memenuhi kebutuhan manusia akan oksigen. Hal ini dikarenakan persediaan oksigen di udara akan semakin menipis selain itu juga karena di udara banyak bercampur zat lain selain oksigen yang mengotori udara. Udara kotor juga akan menyebabkan timbulnya sesak napas yang mana akan mempengaruhi kesehatan dan mempercepat timbulnya rasa lelah.
d. Pencahayaan
Pencahayaan yang kurang akan menyebabkan mata cepat menjadi lelah sehingga mempercepat kelelahan bahkan rusaknya mata. Kemampuan mata untuk melihat objek dengan jelas akan ditentukan oleh ukuran objek, derajat kontras antara objek dengan sekelilingnya, luminensi (brightness), jarak pandang, serta lamanya waktu mengamati objek tersebut. Selain itu, harus
dihindari sumber cahaya yang langsung berhadapan dengan mata, lebih baik jika cahaya mengenai objek tersebut yang kemudian akan dipantulkan pada mata kita. Tingkat pencahayaan biasa diukur dalam istilah Illuminance.
Intensitas cahaya dalam suatu area kerja akan mempengaruhi kenyamanan mata dan jika berlebihan atau kurang akan menyebabkan mata menjadi cepat lelah. Adapun kuat cahaya yang digunakan dalam bekerja akan tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan. Untuk pekerjaan yang tidak memerlukan ketelitian tinggi maka penerangan normal yang dibutuhkan hanya sekitar 100 lux (contoh: ruang ganti, loker).
Lux merupakan satuan Luminance, merupakan satuan tingkat pencahayaan, dan dahulu dalam satuan footcandle dimana 1 footcandle setara dengan 10,76.
Adapun alat untuk mengukur intensitas cahaya pada suatu area adalah dengan menggunakan Light Metre, dimana penggunaan alat ini yaitu dengan meletakkan Light meter ini diatas permukaan benda kerja yang akan diukur intensitas cahayanya. Atau intensitas cahaya ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus intensitas cahaya dan Luminansi (Nurmianto, 1996).
Iluminasi didefinisikan sebagai jumlah cahaya yang mengenai permukaan benda kerja yang diukur dalam satuan iluminasi (lux) dimana 1 lux sama dengan 1 lm / m2. Lm = lumens / luminus flux yang setara dengan
683 1 watt
untuk cahaya dengan panjang gelombang 555 nanometer Iluminasi = cos 2
d
I (2.5)
Dimana:
: sudut antara garis tegak lurus terhadap permukaan benda kerja dimana iluminasi dapat terhitung dengan cahaya secara langsung
I : intensitas sumber cahaya
d : jarak antara permukaan yang teriluminasi dengan sumber cahaya Apabila arah cahaya tegak lurus dengan permukaan maka:
Iluminasi = 2 d
I (2.6)
Untuk menghitung intensitas cahaya digunakan rumus:
I = ω
Pe (2.7)
Dimana:
ω = 4
Pe : daya listrik dari sumber cahaya
Adapun nilai-nilai Luminansi yang disarankan (berdasarkan Australian Standard AS 1680-1976, Interior Lighting and the Visual Environment), dijelaskan pada tabel berikut.
Tabel 2.7. Rekomendasi Illuminansi Pelayanan untuk Berbagai Macam Pekerjaan
Penggolongan Iluminansi
yang Contoh-contoh Tipe Tugas Tugas
visual Disarankan
Tugas-
tugas 2400 atau
lebih Inspeksi kerja untuk perangkat yang sangat kecil; proses Yang luar biasa pembuatan perhiasan dan jam tangan; menambal kaus
kaki dan
sulit sweater/rajutan yang berwarna gelap.
Kerja dengan mesin dengan akurasi tinggi; membuat
perkakas
Sangat (toleransi dibawah 25 µm); mengukur dan memeriksa bagian-
sulit 1600 bagian yang sangat kecil; menambal kaos kaki dan rajutan yang
berwarna terang/cerah; memeriksa dan menyelesaikan
pekerjaan
tangan pada benda-benda berwarna gelap.
Inspeksi / pemeriksaan yang dilakukan oleh pembeli pada
saat
1200 akan membeli pakaian; menjahit dengan tangan; inspeksi pada
Tabel 2.3. Rekomendasi Illuminansi Pelayanan untuk Berbagai Macam Pekerjaan (Sambungan)
Sulit pada pabrik topi; mencocokkan warna celupan.
Kerja mesin dengan akurasi tinggi (toleransi hingga 25 µm);
800 Mengkalibrasi skala pada mesin, ketepatan dan instrument dari Mekanisme; melukis dengan ketelitian tinggi; menyemprot dan
Finishing; mencocokkan warna cat.
Tugas-tugas Kerja kantor dengan kekontrasan biasa; meja gambar kantor Dan
tempat Cukup 600 Arsitek; pengecatan dengan ketelitian; membaca tulisan cetak Kerja
dengan Sulit Kecil; inspeksi akhir pada pabrik kendaraan bermotor; terminal Jarak
normal Input-output pada ruang komputer.
Kerja mesin dengan akurasi menengah (toleransi hingga 125 µm);
400 Mengetik, membaca dan menulis di perkantoran; inspeksi biasa;
Perakitan rangka mobil pada pabrik kendaraan bermotor;
menger-
Rata- Jakan kayu dengan mesin akurasi tinggi.
rata Ruang kelas di sekolah; ruang penerimaan dan pengiriman baju Cucian; apotik dan took obat; mengerjakan bahan kayu dengan 300 Akurasi cukup tinggi; pabrik botol dan minuman kaleng;
tempat
Fotokopi dan penjilidan buku; ruang dapur, untuk memasak,
Mencuci piring dan menyiapkan hidangan.
Pekerjaan permesinan secara kasar (toleransi dibawah 750 µm);
Inspeksi secara visual biasa untuk benda besar; menghitung dan
Mudah 200 Mengecek stok barang; area pabrik baja; pintu masuk; ruang Tunggu; kantin; gudang yang besar dengan bagian pengemasan
Dan pengiriman.
100 Gudang untuk material yang besar; area pengangkutan; ruang Kantor; ruang ganti & loker; gudang penympanan khusus.
Tugas yang dilakukan 50 Koridor yang sering dilalui orang; tempat parker mobil tertutup;
sesekali Area jalan dan pengangkutan pada industri cat; tangga; toilet.
Perpindahan dan 20 Koridor yang cukup ramai dilalui orang.
Orientasi
(Sumber: Nurmianto, Eko. 1996)
Dalam menempatkan sumber cahaya ada beberapa pertimbangan yaitu:
• Direct Lighting (Pencahayaan langsung)
Pencahayaan langsung yang dimaksud adalah dimana sumber cahaya terletak persis diatas atau depan objek/benda kerja yang diamati sehingga dapat menyebabkan pantulan cahaya dari benda atau objek dan langsung mengenai mata. Posisi ini rentan dengan resiko mata silau (glare) sehingga menyebabkan mata cepat menjadi lelah. Kelemahan dari posisi ini adalah terjadinya pantulan cahaya langsung dari benda dapat menyebabkan silau pada mata. Silau yang diakibatkan oleh pencahayaan langsung ini dapat diatasi dengan cara :
• Meletakkan posisi sumber cahaya dibawah garis mata horisontal tanpa menghalangi pandangan operator ke benda kerja.
• Menambahkan filter ataupun penggunaan selubung berwarna dove atau matt untuk mengurangi ketajaman dari sumber cahaya
• Mengenakan alat penutup untuk mata ataupun penggunaan sunglass untuk menghalangi cahaya berlebih maupun silau
Keuntungan dari pencahayaan langsung ini adalah posisi sumber cahaya tepat diatas benda kerja dengan peletakan yang tepat dapat membantu operator dalam mengamati objek tersebut sehingga pendeteksian terhadap objek dapat lebih teliti.
• Indirect Lighting (Pencahayaan tidak langsung)
Pencahayaan tidak langsung yang dimaksud yaitu dimana sumber cahaya akan diletakkan sedemikian rupa dengan sudut tertentu terhadap operator dan benda kerja yang diamati (permukaan benda kerja) sehingga area kerja tetap terang tapi tidak akan menyebabkan silau pada mata dari sumber cahaya secara langsung maupun dari silau akibat pantulan permukaan benda kerja terhadap mata.
Keuntungan dari posisi pencahayaan tidak langsung ini yaitu bila diletakkan dengan sudut yang tepat (area pancaran sinar) diatas area kerja maka cahaya yang dihasilkan akan optimal tanpa resiko silau langsung akibat sumber cahaya ataupun dari pantulan.
Sudut yang paling tepat dalam memposisikan sumber cahaya dalam area kerja adalah dengan meletakkan sumber cahaya diatas area kerja dengan
posisi agak disamping sehingga pancaran cahayanya akan membentuk sudut 45o – 50o. (Kroemer’ s, 2001)
Gambar 2.8. Posisi Pencahayaan Ideal (Tampak Samping)
• Posisi lampu A kurang baik karena menimbulkan pantulan pada obyek yang diamati oleh pekerja
• Posisi lampu B kurang baik karena menimbulkan hilangnya kekontrasan obyek yang diamati oleh pekerja
• Posisi lampu C kurang baik karena menimbulkan silau pada mata pekerja
Gambar 2.9. Posisi Pencahayaan Ideal (Tampak Depan)
• Posisi lampu D dan E adalah posisi yang terbaik bagi pekerja
Adaptasi terhadap kondisi terang dan untuk kondisi gelap sangat berbeda dimana adaptasi untuk kondisi terang akan lebih cepat bila dibandingkan dengan adaptasi retina mata dalam situasi gelap. Kepekaan retina dapat berkurang dengan lebih cepat pada kondisi terang meskipun adaptasi terhadap kondisi terang akan berlangsung selama beberapa detik. Tetapi lain halnya dengan kepekaan retina pada kondisi gelap terutama apabila mata diharuskan untuk beradaptasi dari kondisi terang ke kondisi gelap dimana masa adaptasi akan berlangsung lebih lama. Waktu yang dibutuhkan selama adaptasi untuk tempat yang gelap dapat mencapai 25 hingga 30 menit meskipun pada beberapa menit pertama mata cukup cepat beradaptasi, tetapi untuk adaptasi secara penuh akan terjadi setelah 20 hingga 25 menit berikutnya.
Untuk daerah pandang yang terdiri dari kondisi terang dan gelap, adaptasi oleh retina mata untuk kondisi kontras ini akan berlangsung di beberapa bagian retina, sehingga di sebut adaptasi sebagian. Adaptasi sebagian ini hanya berlangsung untuk beberapa saat dan kemudian akan menyebar ke seluruh bagian retina sehingga penglihatan akan lebih jelas. Prinsip ergonomi yang disarankan untuk kondisi penerangan seperti diatas yaitu sebagai berikut:
(Grandjean, pg 239)
• Untuk menghindari efek silau pada mata maka semua permukaan benda kerja dan sekitarnya yang masih termasuk dalam daerah pandang harus memiliki intensitas cahaya yang sama.
• Tingkat penerangan tidak boleh berubah-ubah dengan cepat sehingga tidak akan memengaruhi penglihatan karena reaksi pupil untuk beradaptasi terhadap kondisi tersebut tidak terlalu cepat.
e. Kebisingan
Adanya bunyi-bunyian yang tidak dikehendaki akan mengganggu pendengaran atau bahkan merusak pendengaran, mengganggu ketenangan kerja dan juga dapat menimbulkan kesalahan komunikasi. Terdapat tiga aspek penentu kualitas bunyi yang dapat menentukan tingkat gangguan terhadap manusia, antara lain:
• Lama waktu mendengar bunyi, semakin lama terdengar akan semakin merusak pendengaran
• Intensitas, biasa diukur dengan satuan desibel (dB)
• Frekuensi suara, yang menyatakan jumlah dari gelombang suara yang mencapai telinga dan dinyatakan dalam Hertz atau jumlah getaran per detik.
f. Getaran mekanis
Getaran ini timbul dari adanya getaran pada alat-alat mekanis yang akan sampai ke tubuh. Besarnya getaran ditentukan oleh intensitas, frekuensi dan juga lama getaran terjadi. Hal ini akan berakibat pada konsentrasi kerja, mempercepat kelelahan maupun gangguan pada anggota tubuh seperti mata, syaraf, otot, dan sebagainya.
g. Bau-bauan
Adanya bau-bauan juga dapat mengganggu konsentrasi pekerja.
h. Warna
Warna yang dimaksudkan adalah tembok ruangan dan interior sekitar tempat kerja. Misalnya warna kuning memberi kesan luas, terang dan leluasa. Warna terang akan memberi efek leluasa pada tempat kerja sehingga lebih nyaman, sedangkan warna yang gelap akan menimbulkan rasa tegang bagi operator yang bekerja di tempat tersebut.
2.3.2.2. Aplikasi Ergonomi Untuk Desain Stasiun Kerja Duduk
Pertimbangan utama untuk stasiun kerja duduk dikarenakan tegangan pada kaki yang dihasilkan pada sikap duduk pada saat sedang bekerja akan lebih kecil dibandingkan dengan bekerja dalam posisi berdiri. Desain tempat kerja dalam posisi duduk sangat dianjurkan untuk situasi kerja sebagai berikut:
• Pekerjaan dimana operator tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya mengangkat benda yang tidak terlalu berat (kurang dari 4,5-5 kg)
• Kerja yang harus dilakukan untuk jangka waktu kerja yang cukup lama (lebih dari 2 jam)
• Pekerjaan merakit terutama untuk perakitan dengan komponen-komponen yang kecil
• Pekerjaan yang membutuhkan ketelitian yang cukup tinggi, misalnya pendeteksian cacat berukuran kecil pada permukaan benda kerja
Adapun posisi kepala dan tubuh pada saat duduk juga berpengaruh pada efisiensi operator. Posisi tubuh yang agak membungkuk dan juga posisi leher dan kepala yang merunduk terlalu lama akan menyebabkan kelelahan fisik.
Berdasarkan prinsip ergonomi, posisi leher dan kepala yang baik adalah kepala merunduk dengan maksimal sudut 200 dimana sudut yang dimaksud adalah sudut yang terbentuk antara garis lurus vertikal punggung dengan kepala.
Beberapa faktor penting yang perlu diperhatikan dalam perancangan tempat kerja untuk posisi duduk yaitu:
• Posisi mata harus tepat terhadap objek yang diamati
• Tinggi tempat duduk, sudut belakang lutut dan posisi tempat pijakan kaki
• Jarak antara kaki dengan lutut
• Tinggi dan kedalaman permukaan meja kerja
• Jangkauan tangan dan kaki
Adapun posisi duduk yang benar untuk diterapkan jika dapat memenuhi hal-hal sebagai berikut:
• Dapat mengurangi konsumsi energi berlebih
• Mampu menghilangkan postur tubuh yang tidak alami
• Mengurangi tekanan pada ruas tulang belakang
• Sistem peredaran darah tetap lancar
2.3.2.3. Aplikasi Ergonomi Untuk Stasiun Kerja Berdiri
Untuk posisi bekerja sambil berdiri maka perancangan yang tepat sangat diperlukan. Posisi berdiri pada saat bekerja sangat tepat untuk beberapa jenis pekerjaan sebagai berikut:
• Pekerjaan yang mengharuskan untuk menjangkau tempat-tempat yang tinggi
• Bila pada tempat kerja sangat sedikit ruang untuk kaki yang tersedia
• Pekerjaan untuk jangka waktu yang cukup singkat (kurang dari 2 jam)
• Pekerjaan yang mengharuskan untuk mengangkat beban yang cukup berat (lebih dari 5 kg) dan dilakukan secara terus-menerus.
Posisi berdiri operator yang tepat adalah dengan postur tubuh yang tegak dengan lengan atas dalam posisi rileks dan vertikal dekat dengan meja kerja, serta lengan bawah dimiringkan sedikit (inklinasi) dari garis horizontal. Tinggi yang
paling tepat untuk ketinggian meja kerja adalah 5 cm dibawah tinggi siku operator (Eko Nurmianto, 1996). Oleh sebab itu akan dibutuhkan pengukuran tinggi dan panjang siku operator dalam menentukan persentil yang akan digunakan pada saat perhitungan untuk perancangan.
Masalah lain yang dapat timbul adalah bagaimana penentuan persentil yang tepat yang dapat digunakan untuk perancangan tempat/meja kerja yang sesuai untuk operator dengan ukuran fisik yang berbeda-beda. Untuk itu penyelesaian yang paling sesuai untuk mengatasi masalah persentil yang akan digunakan adalah perancangan bangku berdiri yang bisa disesuaikan (adjustable) dengan tinggi operator yang menggunakan. Berdasarkan percobaan yang dilakukan terdapat tiga perbedaan tinggi meja kerja oleh operator yaitu 5 cm diatas siku, 5 cm dibawah siku dan 15 cm dibawah siku. hasil analisa variansi ketinggian terhadap 3 ukuran tinggi meja kerja tadi memperoleh hasil bahwa ukuran yang terbaik adalah 5 cm dibawah siku, 5 cm diatas siku akan menyebabkan penurunan produksi 1% dan 15 cm dibawah siku akan menyebabkan penurunan sebanyak 2,8% (operator-operator dalam percobaan mempunyai panjang siku antara 96.5cm – 114.3cm) (Eko Nurmianto, 1996). Pada aplikasi ergonomi untuk posisi tubuh akan sangat mendukung jika didasarkan pada prinsip Antropometri.
2.4. Jarak Pandang Mata, Kecepatan Barang Bergerak dan Kemampuan Mata Dalam Menangkap Kecacatan
Jarak pandang mata ke benda kerja, luas area pandangan mata pada permukaan benda kerja akan sangat berpengaruh pada penglihatan serta kemampuan mata dalam bekerja. Hal lain yang berpengaruh pada kemampuan penglihatan juga akan berbeda pada saat melihat benda bergerak bila dibandingkan dengan mengamati benda diam.
Jarak pandang dari mata ke objek untuk mata normal tidak boleh terlalu dekat ke benda kerja tetapi juga tidak boleh terlalu jauh. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan ditemukan bahwa jarak pandang untuk mata normal ke benda kerja adalah berjarak 360 mm untuk penglihatan jarak dekat hingga 600
mm untuk penglihatan jarak jauh. Selain itu, ukuran kepala membungkuk ke benda kerja juga telah dibatasi yaitu sekitar 15o hingga 20o. (B. M. Pulat, 1997)
Hal lain yang berkaitan adalah mengenai luas daerah atau cakupan pandangan mata. Penelitian mengenai luas daerah pandang mata juga telah dilakukan untuk mengetahui seberapa luas suatu permukaan objek atau benda kerja yang dapat tertangkap oleh retina mata tanpa mengubah arah mata. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa bagian yang dapat tertangkap jelas oleh retina mata hanyalah sebesar 1o, sementara luas daerah sebesar 40o diluarnya juga masih dapat tertangkap oleh mata tetapi tidak terlalu fokus, bagian ini sering disebut Middle Field. Luas daerah di luar middle field tersebut yaitu sekitar 40o – 70o tidak terlihat sepenuhnya karena tertutup oleh muka, hidung maupun pipi.
Bagian ini biasa disebut Outer Field. Luas daerah pandang ini dapat dijelaskan pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.10. Sudut Pandang Ideal
Keterangan:
Area pandang yang paling jelas : sudut 1o A Area tengah (Middle Field) : sudut 40o B Area Luar (Outer Field) : sudut 40o – 70o C
Pada dasarnya waktu yang dibutuhkan mata untuk menangkap suatu kecacatan dan hubungannya dengan kecepatan barang bergerak tidak memiliki standar khusus. Hal ini baru dapat diketahui melalui penelitian secara spesifik terhadap kondisi lapangan mengenai jenis kecacatan, ukuran, dan kecepatan benda dalam bergerak. Dapat dipergunakan metode simulasi secara langsung untuk mengetahui kecepatan barang dan kemampuan mata dalam menangkap kecacatan.
2.5. Antropometri
Antropometri menurut Stevenson (1989) dan Nurmianto (1991) merupakan kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik tubuh manusia baik bentuk, kekuatan maupun ukuran serta bagaimana penerapan data tersebut dalam perancangan sehingga sesuai dengan dimensi tubuh manusia yang menggunakannya.
2.5.1. Penyebab Variabilitas Dalam Pengukuran Dimensi Tubuh Manusia a. Jenis kelamin
Pada umumnya rata-rata dimensi tubuh pria lebih besar bila dibandingkan dengan dimensi tubuh wanita. Hal ini akan mempengaruhi pengukuran dimensi tubuh dalam penentuan desain yang ergonomis
b. Usia
Usia manusia juga berpengaruh pada pengukuran dimensi tubuh. Untuk itu, pengukurannya digolongkan ke dalam beberapa kelompok usia sebagai berikut:
Balita Anak-anak Remaja Dewasa Lanjut usia
Pengaplikasian antropometri untuk anak-anak akan cenderung meningkat hingga remaja dan pada saat dewasa akan cenderung konstan dan setelah itu akan mengalami penyusutan pada tinggi tubuh yang diakibatkan karena berkurangnya elastisitas tulang belakang.
c. Posisi tubuh
Posisi tubuh yang berbeda-beda pada saat melakukan aktivitas juga akan memberikan hasil pengukuran yang berbeda. Oleh sebab itu telah ditetapkan standar posisi tubuh sehingga akan lebih memudahkan pada saat pengukuran dimensi tubuh.
d. Pakaian
Ketebalan pakaian yang digunakan pada saat pengukuran juga akan berpengaruh pada hasil pengukuran dimensi tubuh manusia
e. Faktor kehamilan
Faktor kehamilan juga akan berpengaruh pada pengukuran dimensi tubuh.
Perancangan alat kerja harus dapat disesuaikan untuk wanita hamil.
f. Cacat tubuh / fisik
Dalam perancangan, dibutuhkan juga data numeris untuk cacat tubuh / fisik sehingga dapat digunakan oleh manusia dengan cacat tubuh.
Dalam antropometri dimensi tubuh yang diukur akan dikelompokkan dalam tiga kelompok ukuran yang dinyatakan dalam persentil yaitu 5 persentil, 50 persentil dan 95 persentil. Antropometri atau sering juga dikatakan sebagai kalibrasi dimensi tubuh manusia akan mengukur setiap dimensi tubuh manusia dalam hubungan dengan tempat kerjanya maupun mesin dan peralatan kerja sehingga didapatkan suatu rancangan yang ergonomis.
2.5.2. Cara Pengukuran Dimensi Tubuh
Dalam perancangan fasilitas kerja dibutuhkan ukuran dimensi tubuh manusia yang sesuai. Pengukuran dimensi tubuh yang mendasari perancangan tersebut dapat dikelompokkan menjadi pengukuran struktural (dimensi statis) dan fungsional (dimensi dinamis), yaitu sebagai berikut:
a. Pengukuran Dimensi Statis
Pengukuran terhadap dimensi tubuh manusia pada saat sedang berada dalam kondisi diam
b. Pengukuran Dimensi Dinamis
Pengukuran terhadap dimensi tubuh manusia dalam berbagai variasi postur tubuh
Data-data hasil dari pengukuran ini bertujuan agar dapat mendekati ataupun tepat dengan ukuran tubuh manusia sehingga pada saat melakukan perancangan data-data ukuran dimensi ini dapat diaplikasikan untuk kenyamanan manusia yang menggunakan rancangan tersebut. Hal ini dilakukan dengan memperhitungkan bahwa rancangan ini akan digunakan manusia terutama dalam keadaan bekerja, serta pertimbangan untuk keleluasaan bergerak.
Data-data dimensi tubuh manusia ini disusun dalam suatu Tabel Anthropometry dan dapat mewakili ukuran dimensi yang akan dirancang. Tetapi dimensi tubuh manusia bervariasi sehingga untuk mengatasi hal tersebut, data- data hasil pengukuran tadi dikelompokkan dalam tiga kelompok ukuran yang disebut dengan persentil, yaitu 5 persentil untuk dimensi tubuh manusia dibawah rata-rata, 50 persentil yang mewakili dimensi tubuh manusia rata-rata serta 95 persentil untuk dimensi tubuh diatas rata-rata. Dianjurkan untuk fasilitas kerja maupun desain yang akan dirancang merupakan desain yang dapat disesuaikan (adjustable) sehingga desain fasilitas tersebut tidak terbatas hanya untuk dimensi tubuh manusia tertentu saja tetapi tetap dapat digunakan meskipun dimensi tubuhnya berbeda.
2.6. Discrete cosine transform
Discrete cosine transform (DCT) adalah sebuah transformasi yang mirip dengan fourier transform, tetapi hanya menggunakan bilangan yang diskrit.
Secara garis besar, discrete cosine transform adalah sama dengan discrete fourier transform hanya saja pada discrete cosine transform digunakan fungsi cosinusnya saja. Discrete cosine transform sebenarnya adalah perpendekan dari fast fourier transform dimana discrete cosine transform adalah:
• Hanya bagian nyata dari FFT
• Lebih sederhana daripada FFT
• Lebih efektif dalam kompresi multimedia
• Lebih umum digunakan
Gambar 2.11. Sinyal Dari Warna Sebelum Dilakukan Discrete cosine transform
Gambar 2.12. Sinyal Dari Warna Sesudah Dilakukan Discrete cosine transform
Ada berbagai macam varian dari discrete cosine transform. Varian yang paling umum digunakan adalah adalah discrete cosine transform tipe-II, yang sering kali disebut dengan discrete cosine transform itu sendiri. Discrete cosine transform tipe-III adalah inverse dari discrete cosine transform yang seringkali disebut dengan IDCT. Berikut ini adalah fungsi digunakan untuk melakukan discrete cosine transform:
(2.8) Dimana :
N = jumlah data dalam matriks j = frekuensi domain
Untuk matriks 2 dimensi digunakan rumus sebagai berikut:
(2.9) Dimana:
N,N = ukuran matriks N x N u,v = frekuensi domain
apabila dalam bentuk vektor maka:
(2.10)
Fungsi inverse discrete cosine transform yang digunakan adalah sebagai berikut:
(2.11) Dimana :
N = jumlah data dalam matriks j = frekuensi domain
Untuk matriks 2 dimensi digunakan rumus sebagai berikut:
(2.11) N,N = ukuran matriks N x N
u,v = frekuensi domain
apabila dalam bentuk vektor maka:
