i
PERANCANGAN ALAT UKIR TIGA DIMENSI
DENGAN METODE ERGONOMI
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar SarjanaTeknik Industri Pada FakultasTeknik
Universitas Wijaya Putra Surabaya
Oleh :
YUSUF YUDHA PRASETYO
NPM : 10322027
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA
2014
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
NAMA : YUSUF YUDHA PRASETYO
NPM : 10322027
FAKULTAS : TEKNIK
PROGRAM STUDI : TEKNIK INDUSTRI
JUDUL : PERANCANGAN ALAT UKIR TIGA DIMENSI DENGAN
METODE ERGONOMI
DISETUJUI DAN DITERIMA OLEH : DOSEN PEMBIMBING
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Telah diterima dan disetujui oleh tim Penguji Skripsi serta dinyatakan LULUS.
Dengan demikian sah untuk melengkapi syarat – syarat mencapai Gelar Sarjana
TEKNIK pada FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA SURABAYA
Tim Penguji Skripsi :
1. Ketua : Slamet Riyadi., ST, MT. ( )
Dekan Fakultas Teknik
2. Wakil : Ong Andre Wahyu R., ST, MT. ( )
Ketua Jurusan Teknik Industri
3. Anggota :
1. Ong Andre Wahyu R., ST,MT. ( )
Dosen Penguji I
2. Krisnadhi., ST,MM. ( )
iv MOTTO
Kebiasaan Belum Tentu Benar
Tetapi
v
KATA PENGANTAR Assalamu ‘alaikum Wr.Wb
Dengan segala kerendahan hati dan kebesaran jiwa, penulis panjatkan
puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya.
Sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini seperti yang diharapkan.
Atas bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, penulis ingin menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya atas pihak- pihak yang turut
membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini, yaitu:
1. Bapak Budi Hendarto. SH.,Mhum., Selaku Rektor Universitas Wijaya Putra.
2.Bapak Slamet Riyadi., ST., MT. Selaku Dekan Fakultas Teknik yang selalu
memberikan segala bimbingan, arahan, motivasi, pengertian dan
kesabarannya dalam membimbing menyelesaikan tugas akhir.
3. Bapak Ong Andre Wahyu R., ST., MT. Selaku Kepala Program Studi Teknik
Industri, yang selalu memberikan segala kemudahan, motivasi, masukan dan
perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.
4. Bapak Krisnadhi. ST., MM. selaku Dosen penguji, terima kasih atas
kesediaannya memberikan masukan, gagasan dan saran atas perbaikan tugas
akhir ini.
5. Ayah, Ibu, dan mertua tercinta untuk setiap do’a yang terucap, semua
vi
6.Istriku Ainun Choiriyah,SS., dan anakku tercinta Najwa Faiza Ayudya yang
selalu memberikanku semangat, pengertian, bantuan dan inspirasi dalam
menyelesaikan tugas akhirku.Thanx for Everyting.
7. Mas Rojikin, untuk semua ide dan masukannya dalam pembuatan prototipe
tugas akhir ini, selaku pemilik Bengkel dan terimakasih atas semua bantuan
dan masukan yang diberikan selama penelitian.
8. Teman-temanku anak – anak teknik Industri dan teknik mesin 2010 tercinta
atas semua keceriaan kalian, dan kerja sama nya selama ini semoga
kekompakan kita tetap terjaga dan silaturahmi diantara kita jangan sampai
terputus walapun natinya kita akanjarang bertemu.
9. Teman – teman ku di PT. Bumi Menara Internusa dan PT. International
Packaging Manufakturing, terima kasih atas kerja samanya selama aku kuliah
di Universitas Wijaya Putra yang rela untuk tukar Shif kerja malam.
10. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran membangun yang dapat membantu
penulis di masa yang akan datang. Semoga apa yang penulis sampaikan dalam
laporan ini dapat berguna bagi penulis, rekan-rekan mahasiswa maupun semua
pihak yang membutuhkan.
Surabaya, 5 Oktober 2014 Penulis
vii
ABSTRAK
Segala apa yang ada di bumi ini disediakan oleh tuhan dengan tujuan dimanfaatkan oleh manusia demi kelangsungan kehidupan yang ada dimuka bumi,dari konsep ini coba kami aplikasikan sebagai contoh kecil Kerajinan ukir kayu yang dulu banyak diproduksi oleh industri rumah tangga atau perorangan saat ini mulai jarang ditemui, kerajinan ukir kayu ini tersaingi oleh produk – produk kerajinan ukir kayu dari industri besar dengan kapasitas produksi yang lebih besar dan peralatan yang digunakan lebih modern.Dalam kerajinan ukir banyak sekali motif – motif atau ciri khas kedaerahan asal ukiran tersebut, pembuatan sebuah karya seni ukir membutuhkan sebuah keterampilan yang khusus, kesabaran, ketelitian, dan konsentrasi yang penuh agar tidak terjadi kesalahan dalam pembuatan ukiran. Dalam perkembangan teknologi saat ini pembuatan kerajinan ukir kayu dengan menggunakan mesin ukir CNC (Computer Numeric Control ), mulai menggeser peran pengrajin ukir tradisional yang saat ini mulai gulung tikar, dikarenakan hasil dari mesin ukir CNC jauh lebih baik dan lebih detail dalam mengukir, karena yang bekerja adalah mesin jadi seorang operator hanya memasukkan kode – kode tertentu ke dalam komputer mesin, dalam pengoperasiannya seorang operator mesin ukir CNC harus memiliki keahlian yang khusus. Tak heran jika satu unit mesin CNC bisa di banderol dengan harga puluhan juta hingga ratusan juta rupiah. Oleh sebab itu hanya orang yang bermodal besar saja yang bisa membelinya. Dalam hal ini penulis mencoba dan mengkaji untuk merancang dan memodifikasi mesin ukir dengan pendekatan Ergonomik, yang mudah dioperasikan tanpa harus memiliki keahlian khusus, yang mana mesin tersebut tidak harus menggunakan mata pahat yang banyak, serta dalam pembuatan alat tersebut tidak menghabiskan biaya yang mahal dan sangat terjangkau, bagi para pengrajin ukir, produktifitas yang tinggi dan menghasilkan ukiran yang baik akan menunjang omset penjualan yang tinggi serta meningkatkan perekonomian mereka.
viii
DAFTAR ISI
BACKGROUND ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
MOTTO ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan ...1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ...4
1.4 Tujuan penelitian ...4
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
1.6 Sistematika penulisan ...5
BAB II : TINJAUAN PUSTKA 2.1 Seni Ukir ... 7 2.1.1 Definisi ...7 2.1.2 Aktivitas Perancangan... 10 2.2 Kelelahan/Fatique ...12 2.2.1 Kelelahan Fisik ...13 2.2.2 Kelelahan Mental ...14
2.2.3 Faktor – Faktoryang Mempengaruhi Kelelahan ... 14
2.3 Ergonomi...15
2.3.1 Definisi ...15
2.3.2 Aplikasi Ergonomi ...16
2.3.3 Metode Ergonomi ...18
2.3.4 Prinsip Ergonomi ...19
2.3.5 Aspek – Aspek Ergonomi ...19
2.3.5.1 Sikap dan Posisi Kerja ... 21
2.3.5.2 Antropometri dan Dimensi Ruang Kerja ... 21
2.3.5.3 Kondisi Lingkungan Kerja ... 22
2.3.5.4 Efisiensi Gerakan dan Pengaturan Fasilitas Kerja...22
2.3.5.5 Energi Kerja yang Dikonsumsi ...23
2.3.6 Kondisi Lingkungan Fisik Kerja yang Mempengaruhi Aktivitas Kerja Manusia ... 23
ix
2.3.6.1 Temperatur ...24
2.3.6.2 Kelembaban ... 24
2.3.7 Perbaikan Kondisi Lingkungan Kerja Manusia ...24
2.4 Antropometri ... 26
2.4.1 Dimensi Antropometri ... 29
2.4.2 Aplikasi Distribusi Normal dalam Antropometri ... 32
2.4.3 Aplikasi Data Antropometri dalam Perancangan Produk .. 36
2.5 Konsep Perancangan... 38
2.6 Pendekatan Ergonomi dalam Perancangan Produk/Fasilitas Kerja .. 39
2.7 Prototipe ... 41
2.8 Hand Router ... 43
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN ... 44
3.1 Diagram alir ... 44 3.2 Studi Pustaka ... 45 3.3 Studi Lapangan ... 45 3.4 Perumusan Masalah ... 46 3.5 Tujuan Penelitian ... 46 3.6 Manfaat Penelitian ... 46
3.7 Tahap Pengumpulan Data ... 46
3.7.1 Dokumentasi ... 47
3.7.2 Wawancara ... 47
3.7.3 Identifikasi Alat Ukir Manual ... 47
3.8 Penyusunan Konsep Perancangan ... 48
3.8.1 Kebutuhan Berdasarkan Keluhan dan Keinginan ... 48
3.8.2 Penentuan Solusi Perancangan ... 48
3.8.3 Perancangan Mesin Ukir Kayu Tiga Dimensi ... 49
3.9 Perhitungan Mekanika Teknik ... 49
3.10 Estimasi Biaya ... 49
3.11 Tahap Analisa dan Interpretasi Hasil ... 50
3.12 Tahap Kesimpulan dan Saran ... 50
BAB IV :PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... 51
4.1 Pengumpulan Data ... 51
4.1.1 Identifikasi Alat Ukir ... 53
4.2 Pengolahan Data ... 54
4.2.1 Kebutuhan Berdasarkan Keluhan dan Keinginan ... 54
4.2.2 Penentuan Solusi perancangan ... 56
4.3 Perancangan Alat Ukir Kayu Tiga Dimensi ... 58
4.3.1 Panjang Alat Ukir Tiga Dimensi ... 60
4.3.2 Tinggi Alat Ukir ... 60
4.4 Bill of Material Rancangan Alat Ukir 3 Dimensi ... 61
x
4.5.1 Hand Router ... 62
4.5.2 Mata Pena Duplikat ... 63
4.5.3 Ayunan Alat Ukir Tiga Dimensi ... 64
4.5.4 Penyeimbang Utama ... 64
4.5.5 Rel Utama Alat Ukir 3 Dimensi ... 65
4.5.6 Sumbu As ... 66
4.6 Prototype Alat Ukir 3 Dimensi ... 67
4.7 Penentuan Mekanika Alat Ukir Tiga Dimensi ... 68
4.8 Penentuan Estimasi Biaya Alat Ukir Tiga Dimensi ... 68
4.9 Analisis dan intepretasi hasil ... 70
4.9.1 Analisis alat ukir kayu tiga dimensi ... 71
4.9.2 Analisis rancangan alat ukir tiga dimensi ... 71
4.9.3 Proses penggunaan alat ukir tigadimensi ... 73
BAB V : ANALISISDAN INTEPRETASI HASIL ... 67
5.1 Analisis Alat Ukir Tiga Dimensi ...67
5.2 Analisis Rancangan Alat Ukir Tiga Dimensi ...68
5.3 Proses penggunaan Alat Ukir Tiga Dimensi ... 69
BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN ... 76
6.1 Kesimpulan ... 76
6.2 Saran ... 77
DAFTAR PUSTAKA ... 78
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Aktivitas mengukir dan jenis – jenis alat pahat ... 1
Gambar 2. Mesin ukir berbasis CNC ... 2
Gambar 3. Gambar rancangan alat ukir tiga dimensi ... 3
Gambar 4. Satu set mata pahat ukir ... 10
Gambar 5. Dimensi antropometri tubuh manusia ... 30
Gambar 6. Distribusi normal akomodasi 95% dari populasi ... 33
Gambar 7. Ilustrasi seseorang dengan tinggidan jangkauan ... 35
Gambar 8. Diagram alir dalam perancangan produk ... 40
Gambar 9. Motor hand router ... 43
Gambar 10. Diagram alir metodologi penelitian ... 44
Gambar 11. Macam – macam alat pahat ukir ... 53
Gambar 12. Alat ukir tiga dimensi hasil rancangan ... 61
Gambar 13. Motor pahat hand router ... 63
Gambar 14. Mata pena duplikat ... 63
Gambar 15. Ayunan alat ukir ... 64
Gambar 16. Penyeimbang utama alat ukir ... 65
Gambar 17. Relutama alat ukir ... 66
Gambar 18. Sumbu as utama ... 67
Gambar 19. Prototype alat ukir tiga dimensi ... 67
Gambar 20. Mal benda ukir ... 74
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Perkembangan media komunikasi rancangan ... 12
Tabel 2. Data presentil ... 36
Tabel 3. Pola aktivitas pekerja ukir kayu manual ... 51
Tabel 4. Pengelompokan data keluhan pekerja ukir ... 55
Tabel 5. Pengelompokan data keinginan pekerja ukir ... 55
Tabel 6. Solusi perancangan keluhan dan keinginan ... 57
Tabel 7. Konsumsi energi pekerja ... 58
Tabel 8. Rekapitulasi perhitungan presentil data antropometri ... 59
Tabel 9. Rincian biaya material alatukir tiga dimensi ... 69
Tabel 10. Rincian biaya non material ... 70
Tabel 11. Hasil validasi konsumsi energi ... 72
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Proses perancangan alat ukir tiga dimensi ... 79
2. Hasil finishing rancangan alat ukir tiga dimensi ... 79
