2. TEORI DASAR
2.1 Produktivitas
Produktivitas berasal dari Bahasa Inggris, yaitu berasal dari kata
“produce” yang berarti menghasilkan. Produktivitas dapat digambarkan dalam dua pengertian yaitu secara teknis dan finansial. Pengertian produktivitas secara teknis adalah pengefesiensian produksi terutama dalam pemakaian ilmu dan teknologi, sedangkan pengertian produktivitas secara finansial adalah pengukuran produktivitas atas output dan input yang telah dikuantifikasi (Gasperz, 2000).
Maka produktivitas merupakan kemampuan memperoleh manfaat yang sebesar- besarnya dari sarana dan prasarana yang tersedia dengan menghasilkan output yang optimal bahkan maksimal.
Peningkatan produktivitas dapat dicapai dengan menekan sekecil-kecilnya segala macam biaya termasuk dalam memanfaatkan sumber daya manusia (do the right thing) dan meningkatkan keluaran sebesar-besarnya (do the thing right).
Produktivitas merupakan pencerminan dari tingkat efisiensi dan efektivitas kerja secara total. Produktivitas dapat diukur dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Gasperz, 2000):
(2.1)
Masalah produktivitas tidak hanya memperhatikan hasil, tetapi bagaimana menggunakan sumber daya sehemat mungkin (efisien). Oleh karena itu peningkatan produktivitas tidak selalu diakibatkan oleh peningkatan hasil, bahkan dalam kasus tertentu bisa terjadi dimana hasilnya meningkat tetapi produktivitasnya menurun. Beberapa kriteria peningkatan produktivitas yaitu:
a. Volume output bertambah besar sedangkan volume input tetap b. Volume output tetap sedangkan volume input berkurang
c. Volume output bertambah lebih besar bila dibandingkan dengan pertambahan volume inputnya
d. Volume output berkurang lebih sedikit bila dibandingkan dengan pengurangan volume input
Unsur-unsur yang terdapat dalam produktivitas (Gasperz, 2000) yaitu:
a. Efisiensi. Produktivitas sebagai rasio output/input merupakan ukuran efisiensi pemakaian sumber daya (input). Efisiensi merupakan suatu ukuran dalam membandingkan penggunaan masukan (input) yang direncanakan dengan penggunaan masukan (output) yang sebenarnya terlaksana. Pengertian efisiensi menekankan pada penggunaan sumber daya secara minimum guna pencapaian hasil yang optimum.
b. Efektivitas. Efektivitas merupakan suatu ukuran yang memberikan gambaran seberapa jauh target yang dapat tercapai baik secara kuantitas maupun waktu.
Makin besar persentase target tercapai, makin tinggi tingkat efektivitasnya.
Konsep ini berorientasi pada keluaran. Peningkatan efektivitas belum tentu dibarengi dengan peningkatan efisiensi dan sebaliknya. Gabungan kedua hal ini membentuk pengertian produktivitas dengan cara “Efektif dalam mencapai tujuan dan efisien dalam menggunakan sumber daya”.
c. Kualitas. Secara umum kualitas adalah ukuran yang menyatakan seberapa jauh pemenuhan persyaratan, spesifikasi, dan harapan konsumen. Kualitas merupakan salah satu ukuran produktivitas. Meskipun kualitas sulit diukur secara matematis melalui rasio output/input, namun jelas bahwa kualitas input dan kualitas proses akan meningkatkan kualitas output.
2.2 Line balancing
Line balancing merupakan penataan aliran produksi agar terjadi keseimbangan pada semua lintasan produksi, sehingga memberikan efisiensi tinggi pada setiap lintasan produksi. Keseimbangan yang dimaksud adalah keseimbangan output dari setiap tahapan operasi, dari suatu lintasan produksi.
Line balancing umumnya digunakan pada produksi massal (batch), terutama pada lintasan perakitan (assembly line balancing) dengan maksud untuk mencapai target produksi yang optimal. Assembly line balancing sangat penting karena menentukan seberapa besar kecepatan dan efisiensi produksi. Tujuan dari line balancing (Kusuma, 2001) adalah untuk memenuhi permintaan dan membebankan pekerjaan pada beberapa stasiun kerja sedemikian rupa sehingga
menghasilkan tingkat efisiensi lintasan yang maksimal. Melalui line balancing diharapkan dapat terhindar dari terjadinya bottleneck.
Precedence diagram merupakan tools yang dapat dimanfaatkan sebagai prosedur dasar untuk mengalokasikan elemen-elemen kerja yang menggambarkan urutan-urutan elemen kerja dan lamanya waktu pengerjaan pada setiap elemen kerja (Wignjosoebroto, 1995). Melalui precedence diagram dapat dilihat alur proses produksi secara keseluruhan sehingga dapat digunakan untuk membantu menyusun keseimbangan lintasan produksi.
Berikut ini beberapa elemen yang dipakai dalam line balancing (Wignjosoebroto, 1995) yaitu:
a. Kapasitas, merupakan kemampuan pembatas dari unit produksi untuk dapat berproduksi dalam waktu tertentu, dan biasanya dinyatakan dalam bentuk keluaran (output) per satuan waktu. Unit produksi adalah tenaga kerja, mesin, unit stasiun kerja, proses produksi, perencanaan produksi, dan organisasi produksi. Proses untuk mendapatkan kapasitas produk dapat dilakukan dengan menganalisa produk dan aliran proses produksinya, melakukan pengukuran waktu kerja, dan melakukan pengamatan aktivitas operator di lantai produksi secara langsung.
b. Waktu siklus, dilambangkan dengan Tc adalah waktu yang tersedia pada tiap stasiun kerja untuk pelaksanaan pekerjaan yang dialokasikan ke stasiun kerja tersebut, biasanya dipengaruhi oleh target output (Q) yang dikehendaki selama periode waktu produksi (P) dengan rumus:
(2.2)
Kendala akan muncul jika salah satu operasi memiliki waktu proses yang lebih besar dari waktu siklus yang diinginkan. Konsekuensi dari waktu proses yang lebih besar adalah bahwa lintasan produksi tidak akan mungkin memenuhi permintaan pada periode yang bersangkutan sehingga mungkin diperlukan lembur atau penambahan shift kerja. Oleh karena itu, waktu siklus juga dapat ditentukan berdasarkan waktu dari proses terlama.
2.2.1 Metode Bobot Posisi (Helgeson-Birnie)
Salah satu metode yang dapat digunakan dalam menyusun keseimbangan lintasan produksi yaitu metode bobot posisi. Metode ini pertama kali diperkenalkan oleh W.B. Helgeson dan D.P. Birnie dalam makalahnya yang berjudul “Assembly Line Balancing Using the Ranked Positional Weight Technique” (Wignjosoebroto, 1995, p.291). Langkah-langkah dalam metode bobot posisi adalah sebagai berikut:
a. Menghitung waktu baku yang diinginkan.
b. Membuat precedence diagram lintasan kerja.
Hitung bobot posisi tiap operasi yang dihitung berdasarkan jumlah waktu operasi dan operasi-operasi lain yang mengikutinya. Urutkan operasi-operasi mulai dari bobot posisi terbesar sampai dengan bobot posisi terkecil. Jika waktu operasi-operasi ini belum melebihi waktu siklus, maka operasi-operasi yang telah diurutkan tersebut ditugaskan ke stasiun kerja yang bersangkutan.
Akan tetapi jika waktu operasi-operasi ini telah melebihi waktu siklus, maka operasi tersebut akan ditugaskan pada stasiun kerja berikutnya.
c. Melakukan pembebanan operasi pada stasiun kerja mulai dari operasi dengan bobot posisi terbesar sampai dengan bobot posisi terkecil dengan kriteria total waktu operasi lebih kecil dari waktu siklus yang diinginkan.
d. Menghitung efisiensi rata-rata stasiun kerja yang terbentuk.
e. Menghitung jumlah minimal dari stasiun kerja (N min).
f. Gunakan prosedur trial and error untuk mencari pembebanan yang akan menghasilkan efisiensi rata-rata lebih besar dari efisiensi rata-rata sebelumnya.
2.2.2 Perhitungan Jumlah Operator
Dalam menentukan jumlah operator yang dibutuhkan berdasarkan time measurement dapat menggunakan rumus yaitu:
(2.3)
Wb = Waktu baku proses ke-i
2.3 Ergonomi
Ergonomi berasal dari bahasa Yunani (Bhattacharya, 1996), yaitu dari kata
“ergo” yang berarti kerja dan “nomos” yang berarti hukum alam, aturan, prinsip, atau kaedah. Ergonomi (Kroemer, 2001) merupakan aplikasi dari prinsip, metode, serta gambaran data atas beberapa variasi aspek untuk mengembangkan sistem engineering, dimana variasi yang ada meliputi aspek psikologi, fisiologi, biomekanik, dan antropometri fisik.
Ergonomi mempelajari tentang interaksi antara manusia dengan objek yang mereka gunakan dan lingkungan dimana mereka bekerja. Ergonomi menekankan pada optimasi, efisiensi dan produktivitas kerja, kesehatan, keselamatan, dan kenyamanan manusia di tempat kerja. Tujuan dari ergonomi antara lain untuk meningkatkan performance kerja manusia serta kenyamanan kerja, mengupayakan kesejahteraan, menghasilkan efisiensi fisik, efisiensi mental, serta efisiensi produksi. Prinsip dari penerapan ergonomi adalah “fitting the task to the man” (Grandjean, 1988).
Prinsip ergonomi akan lebih baik jika dapat menghasilkan suatu desain atau rancangan yang adjustable (Sanders, 1993; Wickens, 2004), baik itu diterapkan pada perancangan desain suatu fasilitas atau peralatan kerja maupun lingkungan kerjanya. Adjustable design merupakan metode perancangan yang paling disukai karena mengakomodasi sebagian besar dari populasi yang akan menggunakan rancangan tersebut. Hal ini bertujuan agar produk mempunyai nilai yang tinggi dalam penggunaannya. Misalnya pada jok mobil yang didesain dapat digerakkan maju maupun mundur, kursi kantor yang bisa diatur ketinggiannya, dan lain-lain. Kelemahan desain adjustable adalah kesulitan dalam hal teknis dan biaya yang dikeluarkan relatif lebih mahal. Namun pada dasarnya biaya menerapkan ergonomi tidak mahal meskipun tetap harus mengeluarkan sejumlah biaya tertentu, karena biaya tersebut tidak semahal biaya yang dikeluarkan jika terjadi kecelakaan kerja.
Akibat jika mengabaikan ergonomi antara lain:
1. Sering terjadi kecelakaan.
2. Karyawan tidak betah dan tidak nyaman dalam bekerja yang berakibat pada meningkatnya jumlah turnover, dan mengakibatkan biaya untuk alokasi tenaga kerja meningkat.
3. Produktivitas menurun.
4. Produk cacat yang dihasilkan meningkat.
5. Material yang dibuang meningkat.
6. Kualitas bekerja menjadi buruk.
7. Waste time meningkat.
Aplikasi desain yang ergonomis ada beberapa macam, antara lain desain ruang kerja (ruangan kerja yang nyaman agar operator betah berada di dalam ruang kerja), desain lingkungan kerja (lingkungan kerja yang aman dan nyaman), desain peralatan kerja atau mesin (peralatan dan mesin yang mudah dioperasikan), dan desain konsumer produk (mendesain produk yang dapat digunakan sehari- hari).
2.4 Anthropometri
Anthropometri berasal dari kata “antropos” yang berarti manusia dan
“metrikos” yang berarti pengukuran. Anthropometri adalah suatu ilmu yang secara khusus berkaitan dengan pengukuran tubuh manusia yang digunakan untuk menentukan perbedaan pada individu, kelompok, dan sebagainya (Bhattacharya, 1996). Anthropometri merupakan pengetahuan yang menyangkut pengukuran dimensi tubuh manusia yang relevan dengan perancangan alat-alat atau benda- benda yang digunakan manusia.
Pengukuran data anthropometri berdasarkan posisi tubuh dapat dibagi menjadi dua macam pengukuran yaitu anthropometri statis dan anthropometri dinamis (Bhattacharya, 1996; Sanders, 1993; Wickens, 2004). Anthropometri statis berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia dalam keadaan diam atau dalam posisi yang dibakukan atau posisi standar. Misalnya tinggi badan, panjang lengan, tinggi siku, tebal paha, dan lain sebagainya.
Anthropometri dinamis berhubungan dengan pengukuran keadaan dan ciri-
memutar setir mobil, merakit komponen, dan sebagainya. Aplikasi dari dari kedua jenis data tersebut dilakukan secara bersamaan dalam rangka mendapatkan suatu perancangan yang optimum dari suatu ruang dan fasilitas akomodasi.
Data-data anthropometri dipergunakan dalam merancang suatu fasilitas kerja agar fasilitas kerja tersebut sesuai dengan manusia. Data anthropometri biasanya dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor yang mempengaruhi variasi dimensi tubuh manusia antara lain: (Grandjean, 1988; Sanders, 1993;
Wickens, 2004)
Usia
Tubuh manusia tumbuh dan berkembang besar hingga usia ± 25 tahun (fase pertumbuhan), kemudian menjadi statis pada usia antara 25-45 tahun (fase stagnant atau konstan), bahkan mengalami penyusutan ukuran tubuh mulai usia ± 45 tahun (fase penyusutan).
Jenis kelamin
Dimensi tubuh pria umumnya lebih besar daripada wanita, kecuali pada bagian pinggul.
Posisi tubuh
Posisi tubuh sedang berdiri, duduk, atau tidur sangat berpengaruh pada saat dilakukan pengukuran data anthropometri, karena pada saat tidur otot tubuh akan rileks sehingga tubuh menjadi melar atau melebar.
Suku bangsa (etnik)
Variasi diantara beberapa kelompok suku bangsa telah menjadi hal yang tidak kalah penting terutama dengan semakin meningkatnya jumlah migrasi dari suatu negara ke negara lain.
Pakaian
Terutama untuk daerah dengan empat musim, misalnya saat musim dingin manusia akan memakai pakaian yang relatif tebal dan ukuran yang relatif lebih besar.
Cacat tubuh secara fisik
Masalah yang sering timbul saat membuat desain fasilitas kerja yang ergonomis bagi penderita cacat tubuh secara fisik misalnya keterbatasan jarak jangkauan, dibutuhkan ruang kaki untuk desain meja kantor, dan lain-lain.
Pada pengukuran data anthropometri berlaku konsep percentile (Sanders, 1993; Wickens, 2004). Percentile merupakan suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau di bawah nilai tersebut. Misalnya 95-th percentile menunjukkan bahwa 95% populasi akan berada pada atau di bawah ukuran tersebut. Ukuran percentile yang paling sering digunakan adalah:
5-th percentile (ukuran minimum anthropometri tubuh manusia) Contoh: pada perancangan alat kontrol yang dijangkau oleh lengan.
95-th percentile (ukuran maksimum anthropometri tubuh manusia) Contoh: pada pembuatan pintu, kursi, dan lain-lain.
50-th percentile (ukuran rata-rata anthropometri tubuh manusia)
Perancangan dengan prinsip ini dipilih apabila perancangan dengan menggunakan kedua konsep sebelumnya tidak mungkin untuk dilaksanakan.
Sebaiknya hanya dilakukan untuk peralatan atau fasilitas yang tidak kritis atau membahayakan baik dalam jangka waktu pendek ataupun panjang.
Contoh: meja kasir supermarket dapat dirancang ketinggiannya menggunakan 50-th percentile dari dimensi tinggi pinggang.
Pengukuran data anthropometri dalam penerapan prinsip ergonomi dilakukan dengan mempertimbangkan posisi tubuh orang yang diukur (Bhattacharya, 1996; Kroemer, 2001; Sanders, 1993). Berikut ini beberapa jenis posisi tubuh saat bekerja:
1. Posisi kerja duduk
Posisi kerja ini sangat baik diterapkan pada situasi kerja sebagai berikut:
Pekerjaan yang membutuhkan kontrol kaki.
Pekerjaan yang membutuhkan tingkat konsentrasi dan ketelitian yang cukup tinggi.
Tidak melakukan pekerjaan fisik yang berat (tidak lebih dari 4,5 kilogram).
Pekerjaan dengan periode kerja yang cukup panjang.
Pekerjaan yang mobilitasnya rendah atau jarang berpindah.
Posisi kerja ini sangat baik diterapkan pada situasi kerja sebagai berikut:
Pekerjaan dengan tingkat mobilitas tinggi.
Pekerjaan mengangkat beban yang cukup berat (lebih dari 4,5 kilogram).
Pekerjaan yang sering melakukan jangkauan dengan tangan (jangkauan ke tempat yang tinggi, rendah, maupun jauh) dan perlu menjangkau ruang gerak kerja yang cukup luas.
Pekerjaan yang dilakukan secara terus-menerus secara berulang dalam jangka waktu yang cukup singkat.
Tidak ada ruang yang tersedia untuk kaki atau clearance untuk lutut.
3. Posisi kerja selain duduk dan berdiri
Contoh posisi kerja ini yaitu tengkurap, telentang, dan membungkuk. Posisi tubuh tersebut perlu diperhatikan lebih serius dalam penerapannya karena merupakan posisi yang kurang dalam hal kenyamanan dan keselamatan kerja.
Pada posisi kerja berdiri, ketinggian landasan untuk pekerjaan ringan sebaiknya adalah kurang lebih 10 cm di bawah tinggi siku berdiri, sedangkan untuk jenis pekerjaan yang membutuhkan penekanan sebaiknya tinggi landasan kerja adalah antara 15 cm hingga 40 cm di bawah tinggi siku berdiri (Napitupulu, 2009).
