PERANCANGAN ALAT PENYARING TAHU BERDASARKAN
PRINSIP ERGONOMI
(Studi Kasus Industri Tahu Sari Murni Surakarta)
Skripsi
Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
ITA DESTIANA
I1305036
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi :
PERANCANGAN ALAT PENYARING TAHU BERDASARKAN
PRINSIP ERGONOMI
(Studi Kasus Industri Tahu Sari Murni Surakarta)
Ditulis oleh:
Ita Destiana I 1305036
Mengetahui,
Dosen Pembimbing 1
Bambang Suhardi, ST, MT NIP. 19740520 200012 1 001
Dosen Pembimbing II
Rahmaniyah Dwi A, ST, MT NIP. 19760122 199903 2 001
Ketua Program S-1 Non Reguler Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik UNS
Taufiq Rochman, STP, MT NIP. 19701030 199802 1 001
Pembantu Dekan I Ketua Jurusan Fakultas Teknik Teknik Industri UNS
LEMBAR VALIDASI
Judul Skripsi :
PERANCANGAN ALAT PENYARING TAHU BERDASARKAN
PRINSIP ERGONOMI (Studi Kasus Industri Tahu Sari Murni
Surakarta)
Ditulis oleh: Ita Destiana
I 1305036
Telah disidangkan pada hari Jumat tanggal 30 April 2010
Di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, dengan
Dosen Penguji
1. Taufiq Rochman, STP, MT NIP 19701030 199802 1 001
2. Wakhid Ahmad Jauhari, ST, MT
NIP. 19791005 200312 1 003
Dosen Pembimbing
1. Bambang Suhardi, ST, MT NIP 19740520 200012 1 001
SURAT PERNYATAAN
ORISINALITAS KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama : Ita Destiana
Nim : I 1305036
Judul tugas akhir : Perancangan Alat Penyaring Tahu Berdasarkan Prinsip Ergonomi (Studi Kasus Industri Tahu Sari Murni Surakarta)
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti bahwa Tugas Akhir yang saya susun mencontoh atau melakukan plagiat dapat dinyatakan batal atau gelar Sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila dikemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung segala konsekuensinya.
Surakarta, 4 Mei 2010
SURAT PERNYATAAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama : Ita Destiana
Nim : I 1305036
Judul tugas akhir : Perancangan Alat Penyaring Tahu Berdasarkan Prinsip Ergonomi (Studi Kasus Industri Tahu Sari Murni Surakarta)
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing 1 dan Pembimbing 2. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian dari publikasi karya ilmiah
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surakarta, 4 Mei 2010
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 Ir. Lobes Herdiman, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri fakultas teknik UNS.
2. Bapak Bambang Suhardi, ST. MT selaku pembimbing I yang selalu memberikan segala bimbingan, arahan, pengertian dan perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.
3. Ibu Rahmaniah Dwi Astuti, ST. MT selaku pembimbing II, yang selalu memberikan segala kemudahan, motivasi, masukan dan perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.
4. Bapak Taufiq Rochman, STP, MT dan Bapak Wakhid Ahmad Jauhari, ST, MT selaku penguji, terima kasih atas kesediaannya memberikan masukan, gagasan dan saran atas perbaikan tugas akhir ini.
5. Ayah, ibu dan adik-adikku tercinta untuk setiap doa yang terucap, perhatian yang tercurah, dan kasih sayang yang melimpah.
6. My lovely “Ardian“, yang selalu memberikanku semangat, pengertian, bantuan dan inspirasi dalam menyelesaikan tugas akhirku thanx for everyting. 7. Pak Rubi, untuk semua ide dan masukannya dalam pembuatan prototipe tugas
akhir ini.
8. Pak Acok, selaku pemilik industri Sari Murni terimakasih atas semua bantuan dan masukan yang diberikan selama penelitian.
10. Andika, sahabat sekaligus ”saudara” terbaik yang pernah aku miliki. Terima kasih atas semua waktu dan kebersamaanya.
11. Teman-temanku “Afiq, Rendi, Rangga, bang Sunar, Picil, Hanafi, Antok, Anis, Dika, Alex” you are my best friends, thanx for your help, terima kasih buat semua persahabatan pengertian, waktu, dukungan, semangat, semuanya. 12. Buat Lia thanx banget atas semua bantuannya.
13. Mbak Yayuk, Mbak Rina, Mbak Tuti, Pak Agus , dan semua tim TU, terima kasih atas segala urusan administrasi selama kuliah di teknik industri ini. 14. Teman-teman Teknik Industri angkatan 2005, yang selalu mendukung dan
membantuku, kalian semua teman-teman terbaikku, jaga kekeluargaan meski kita akan jarang bertemu.
15. 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.
Surakarta, 4 Mei 2010
ABSTRAK
Ita Destiana, NIM: I1305036. PERANCANGAN ALAT PENYARING TAHU BERDASARKAN PRINSIP ERGONOMI. ( STUDI KASUS : INDUSTRI TAHU SARI MURNI SURAKARTA). Tugas Akhir. Surakarta: Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, April 2010.
Sari Murni merupakan industri tahu yang terletak di daerah Mojosongo, Surakarta. Proses produksi tahu terdiri dari beberapa tahapan yaitu pencucian, penggilingan, pemasakan, penyaringan, pengepresan dan pencetakan, pemotongan serta finishing. Berdasarkan perhitungan tingkat konsumsi energi dari tahapan-tahapan tersebut, tingkat konsumsi energi tersebar terdapat pada bagian penyaringan, sebesar 6,06 kcal/min yang tergolong ke dalam jenis pekerjaan berat. Melalui kuisoner Nordic Body Map yang diberikan pada pekerja bagian penyaringan, dapat diketahui rata-rata tingkat keluhan rasa sakit terbesar yaitu bagian bahu, leher, lengan, pinggang, siku, pergelangan tangan, tangan, lutut, betis, pergelangan kaki dan kaki.
Pada penelitian ini, perancangan fasilitas kerja yang berupa alat penyaring tahu dilakukan dengan menganalisa energi ekspenditure awal terlebih dahulu dengan menghitung denyut jantung, kemudian menentukan dimensi anthropometri guna menentukan dimensi alat penyaring tahu dan memperoleh hasil rancangan secara ergonomi. Data anthropometri diambil dari pekerja Sari Murni pada saat penelitian.
Berdasarkan hasil perancangan dengan prototipe dan perhitungan konsumsi energi, alat penyaring tahu hasil rancangan dengan pendekatan anthropometri dapat memberikan perbaikan pada konsumsi energi pekerja. Hasil konsumsi energi rata-rata sebelum perancangan adalah 6,06 kcal/min artinya tergolong dalam jenis pekerjaan berat, sedangkan hasil konsumsi energi rata-rata setelah perancangan adalah 1,13 artinya tergolong dalam jenis pekerjaan ringan.
Kata kunci: nordic body map, anthropometri, konsumsi energi, ergonomi, alat penyaring tahu
ABSTRACT
Ita Destiana, NIM: I1305036. DESIGNING FOR TOFU FILTER BASE ON ERGONOMIC PRINCIPLE. (CASE STUDY OF SARI MURNI TOFU INDUSTRI OF SURAKARTA) FINAL ASSESMENT. Surakarta : Industrial Engineering Department, Engineering Faculty, The University of Sebelas Maret, on April 2010.
Sari Murni is the industry of tofu which lies in Mojosongo, Surakarta. Tofu industry is the chain of production process of tofu, consisting of many stages, they are: washing, milling, cooking, filtering, processing, cutting, and finishing. According to the counting of energy consumption level of those stages, the highest, level of energy consumption is in the filtering stage. Which is the amount of 6,06 kcal/min. This number is categorized as a weight working type. Thorough the Nordic Body Map Questionnarized given to the workers of filtering stage, the highest race of pain compliment was derived from shoulder, neck, arm, waist, elbow, wrist, hand, knee, calf, tarsus, and leg.
The design of work facilities in this research is in the form of tofu filter. It could be done by analyzing the energy of frist expenditure earlier by counting the heartbeat. Then the anthropometrical dimension was determined on order to decide the tofu filter and to get the result ergonomically. The anthropometric data were taken from the workers of Sari Murni.
Beside on the result with prototype and counting energy consumption, this tofu filter with anthropometrical approach could given an improvement for the workers energy consumption. The rare of energy consumptions result before designing was 6,06 kcal/min. this means that it belongs to the weight work type. Meanwhile, the rate after designing was 1,13. This belongs to the was light work type.
Keywords : Nordic body map, anthropometry, energy expenditure, ergonomics, tofu filter
DAFTAR ISI
1.1 Latar Belakang Masalah ………..1.2 Perumusan Masalah .………
1.3 Tujuan Penelitian ……..………...
1.4 Manfaat Penelitian …..……….
1.5 Asumsi Masalah ………..
1.6 Sistematika Penulisan ……….…. TINJAUAN PUSTAKA ……….
2.1 Profil Sari Murni...…………... 2.1.1 Proses Produksi Tahu………...
2.2 Fatique / Kelelahan ………
2.3 Jenis Kelelahan ………
BAB III
2.5 Cara Mengukur Fatique ……….
2.6 Penyebab Kelelahan………
2.7 Konsumsi Energi……….
2.8 Nordic Body Map………..
2.9 Ergonomi………
2.10 Anthropometri……… 2.10.1 Dimensi anthropometri ……….. 2.10.2 Aplikasi distribusi normal dalam antropometri... 2.10.3 Aplikasi data antropometri dalam perancangan produk... 2.11 Konsep Perancangan...
2.11.1 Pendekatan Ergonomi Dalam Perancangan Produk ... 2.12 Prototipe... 3.1 Tahap Identifikasi Masalah ... 3.2 Pengumpulan Data... 3.2.1 Dokumentasi... 3.2.2 Wawancara ... 3.2.3 Identifikasi Alat Penyaring Tahu... 3.3 Penyusunan Konsep Perancangan Tempat Wudhu...
3.3.1 Kebutuhan Berdasarkan Keluhan dan Keinginan... 3.3.2 Penentuan Solusi Perancangan... 3.3.3 Perancangan Alat Penyaring Tahu... 3.4 Perhitungan Mekanika Teknik ... 3.5 Estimasi Biaya... 3.6 Tahap Analisis Dan Intepretasi Hasil... 3.7 Tahap Kesimpulan Dan Saran...
BAB IV
BAB V
BAB VI
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ……….….
4.1 Pengumpulan Data ………...
4.1.1 Dokumentasi... 4.1.2 Wawancara ... 4.1.3 Identifikasi Alat Penyaring Tahu... 4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Kebutuhan Berdasarkan Keluhan dan Keinginan... 4.2.2 Penentuan Solusi Perancangan... 4.3 Perancangan Alat Penyaring Tahu...………. 4.4 Bill of Material Rancangan Alat Penyaring Tahu ... 4.5 Penentuan Spesifikasi... 4.6 Proses Perakitan ... 4.7 Prototipe Alat Penyaring Tahu ... 4.8 Penentuan Mekanika Alat Penyaring Tahu ... 4.9 Penentuan Estimasi Biaya ... ANALISA DAN INTERPRETASI HASIL ...
DAFTAR TABEL
Tindakan yang harus dilakukan sesuai batas angkat Kriteria pekerjaan berdasarkan konsumsi energi, denyut jantung dan energy ekspenditure
Macam persentil dan cara perhitungan dalam distribusi normal
Klasifikasi Roda Gigi
Aktivitas penyaringan tahu Sari Murni Rekapitulasi keluhan pekerja
Rekapitulasi keinginan pekerja Penentuan Solusi Perancangan
Konsumsi Energi pada Bagian Penyaringan
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Persentil Data Anthropometri
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Dimensi Alat Saring Estimasi biaya material
Estimasi biaya non material
Rekapitulasi Hasil Validasi Konsumsi Energi Perbandingan Hasil Kecepatan Proses
Mekanisme penggunaan alat penyaring tahu sebelum dan sesudah memakai hasil rancangan
DAFTAR GAMBAR
Hubungan Kecepatan Denyut Jantung dengan Aktivitas Faali
Kuisioner NBM
Anthropometri Untuk Perancangan Produk atau Fasilitas
Distribusi Normal Yang Mengakomodasi 95% dari populasi
Ilustrasi Seseorang dengan Tinggi Badan P 50 Mungkin Saja Memiliki Jangkauan Tangan Ke Samping P55
Langkah-langkah Ergonomi dalam Perancangan Produk
Nama-nama dan Istilah dalam Roda Gigi Metodologi Penelitian
Alat Saring Saat Ini
Alat Saring Tampak Atas (2d) Alat Saring Tampak Depan (2d) Alat Saring Tampak Samping (2d) Alat Penyaring Tahu (3d)
Rancangan Alat Saring
Bill of material Alat Penyaring Tahu
Bevel Gear Sprocket Flywheel
Wadah Penyaringan Rangka
Proses Perakitan Alat Saring
Prototipe Rancangan Alat Penyaring Tahu
DAFTAR LAMPIRAN
L.1.1 Kuesioner (Nordic Body Map) L.2.1 Layout Sari Murni
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan diuraikan mengenai latar belakang masalah dari penelitian, perumusan masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah, asumsi yang yang diangkat dalam penelitian serta sistematika penulisan untuk menyelesaikan penelitian.
1.1Latar Belakang
Sari Murni merupakan salah satu industri tahu berskala kecil yang terletak di daerah Mojosongo, Surakarta. Industri tersebut memiliki jumlah pekerja sebanyak 16 orang dan mayoritas berjenis kelamin laki-laki. Proses pembuatan tahu Sari Murni masih bersifat sederhana, sebab masih banyak proses yang dilakukan secara manual. Adapun proses pembuatan tahu meliputi: proses pencucian, penggilingan, masak, penyaringan, pencetakan dan pengepresan, pemotongan serta finishing.
membutuhkan waktu 10 menit. Proses terakhir adalah finishing, dimana tahu yang telah dipotong direbus dengan air asam selama 10 menit.
Saat seseorang melakukan kerja fisik diperlukan aktivitas otot serta energi sebagai suplai terhadap beban kerja. Pada proses produksi tahu dapat diketahui bahwa tingkat konsumsi energi untuk masing-masing proses adalah sebagai berikut: proses pencucian konsumsi energi sebesar 2,48 kcal/min (yang tergolong jenis pekerjaan ringan), proses penggilingan sebesar 1,66 kcal/min (tergolong jenis pekerjaan ringan), proses masak sebesar 3,79 kcal/min (termasuk jenis pekerjaan sedang), rata-rata proses penyaringan sebesar 6,06 kcal/min (termasuk jenis pekerjaan berat), rata-rata proses pencetakan dan pengepresan sebesar 1,70 kcal/min (termasuk jenis pekerjaan ringan), rata-rata untuk proses pemotongan sebesar 1,77 kcal/min (termasuk jenis pekerjaan ringan), sedangkan finishing 1,76 kcal/min (termasuk jenis pekerjaan ringan). Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk pengukuran konsumsi energi pada tiap-tiap proses adalah 15 menit. Berdasarkan hasil pengukuran yang diperoleh menunjukkan bahwa tingkat konsumsi energi terbesar terdapat pada proses penyaringan, maka dalam hal ini penelitian difokuskan pada proses penyaringan.
pekerja di bagian penyaringan, keluhan-keluhan tersebut sering muncul pada bagian tubuh, antara lain: bahu(100%), leher(100%), lengan(100%), pinggang (100%), siku(100%), pergelangan tangan(100%), tangan(75%), lutut(100%), betis(100%), pergelangan kaki(75%) dan kaki(100%). Terkait dengan permasalahan tersebut, maka perlu dilakukan perancangan alat penyaring tahu berdasarkan prinsip ergonomik untuk mengurangi keluhan terhadap beban kerja yang ditimbulkan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan pokok permasalahan dari tugas akhir ini yaitu ”bagaimana merancang alat penyaring tahu yang ergonomik?”
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini yaitu menghasilkan alat penyaring tahu yang ergonomik untuk mengurangi beban kerja.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu: 1. Mengurangi kelelahan pekerja pada bagian penyaringan.
2. Meningkatkan kenyamanan dan mengurangi resiko cidera pada anggota tubuh. 1.5 Asumsi
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kondisi pekerja dianggap dalam keadaan sehat saat dilakukan penelitian. 2. Kondisi lingkungan dianggap tidak berpengaruh terhadap aktivitas pekerja. 3. Sumur ataupun tungku dianggap mampu penumpu beban dengan baik. 1.6 Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang dan identifikasi masalah yang diangkat dalam penelitian, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, pembatasan masalah, penetapan asumsi-asumsi serta sistematika yang digunakan dalam penelitian.
BAB II Studi Pustaka
Bab ini memberi penjelasan secara terperinci mengenai teori-teori yang digunakan sebagai landasan pemecahan masalah serta memberikan penjelasan secara garis besar metode yang digunakan oleh penulis sebagai kerangka pemecahan masalah.
BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini berisikan gambaran terstruktur tahap-tahap proses pelaksanaan penelitian dan tahapan pengerjaan pengolahan data yang digambarkan dalam diagram alir.
BAB IV Pengumpulan dan Pengolahan Data
Bab ini berisikan uraian mengenai data-data penelitian yang digunakan dalam proses pengolahan data sesuai dengan langkah-langkah pemecahan masalah yang dikembangkan pada bab sebelumnya.
BAB V Analisa dan Interpretasi Hasil
Bab ini berisi tentang analisis dan interpretasi hasil terhadap pengumpulan dan pengolahan data yang dilakukan.
BAB VI Kesimpulan dan Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas gambaran umum industri tahu Sari Murni Mojosongo yang merupakan tempat peneliti mengamati sistem yang berlangsung di dalamnya dan teori-teori yang digunakan sebagai landasan dan dasar pemikiran untuk membahas serta menganalisa permasalahan yang ada.
2.1Profil Sari Murni
Sari Murni merupakan salah satu industri tahu yang terletak di dukuh Krajan, Mojosongo. Wilayah tersebut berada ± 5 km dari pusat kota ke arah utara. Sari Murni didirikan oleh Bapak Acok pada tahun 2002. Jumlah pekerja pada industri Sari Murni sebanyak 16 orang, dimana sebagian besar (mayoritas) pekerja berjenis kelamin laki-laki. Pekerja tersebut berasal dari berbagai macam daerah, ada yang berasal dari daerah sekitar Mojosongo, adapula yang berasal dari luar Mojosongo, seperti Karanganyar, Sragen, Boyolali, dll.
2.1.1 Proses Produksi Tahu
Proses produksi tahu Sari Murni masih bersifat sederhana, sebab sebagian besar peralatan yang digunakan masih bersifat manual. Adapun proses produksi tahu, dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Proses pencucuian, pada proses ini semua bahan baku yang berupa kedelai direndam terlebih dahulu selama ±15 menit, kemudian baru dilakukan pencucian.
2. Proses penggilingan, kedelai yang telah dicuci dimasukkan ke dalam mesin giling untuk proses penghalusan.
4. Proses penyaringan, kedelai yang telah mendidih diangkut dengan menggunakan ember ke dalam tempat penyaring/ tong (yang sebelumnya telah diletakkan alat saring dan kain syfon diatasnya), kemudian ditambah dengan sedikit air (± 10 liter), baru dilakukan proses penyaringan. Proses tersebut dilakukan secara manual dengan menggunakan tangan dan dilakukan secara berulang hingga kedelai cair yang berada dalam tungku masak/ tong habis.
5. Proses pencetakan dan pengepresan, kedelai cair yang telah disaring kemudian diangkut dan dicetak ke dalam cetakan yang sebelumnya telah dilapisi kain syfon dan kemudian di press dengan menggunakan batu. 6. Proses pemotongan, tahu yang sudah jadi dipotong sesuai dengan ukuran
yang telah ditentukan/ diinginkan oleh konsumen.
7. Proses finishing, pada proses ini tahu yang telah dipotong kecil kemudian dibungkus dengan kain syfon untuk direbus dengan air asam (air sisa proses pemasakan kedelai) selama ± 10 menit, dan kemudian dicuci hingga bersih, setelah itu ditiriskan dan tahu siap untuk dijual. Proses tersebut digambarkan pada gambar 2.1 sebagi berikut:
Gambar 2.1 Proses pembuatan tahu Sumber: Sari Murni, 2009
2.2 Fatigue / Kelelahan
Proses Pencucian
Proses Penggilingan Proses Masak Proses Penyaringan Proses Pencetakan &
Pengepresan Proses Pemotongan
Fatigue adalah kelelahan yang terjadi pada syaraf dan otot-otot manusia sehingga tidak berfungsi lagi sebagaimana mestinya. Makin berat beban yang dikerjakan dan semakin tidak teraturnya pergerakan, maka timbulnya fatigue akan semakin cepat. Jika seseorang bekerja pada tingkat energi diatas 5,2 kcal per menit , maka pada saat itu timbul rasa lelah. Menurut Murrel (1965) kita masih mempunyai cadangan sebesar 25 kcal sebelum munculnya asam laktat sebagai tanda saat dimulainya waktu istirahat. Cadangan energi akan hilang jika kita bekerja lebih dari 5,0 kcal per menit. Selama periode istirahat, cadangan energi tersebut dibentuk kembali. Timbulnya Fatigue ini perlu dipelajari untuk menentukan kekuatan otot manusia, sehingga kerja yang akan dilakukan atau dibebankan dapat disesuaikan dengan kemampuan otot tersebut.
Ralph M Barnes (1980) menggolongkan kelelahan ke dalam 3 golongan tergantung dari mana hal ini dilihat yaitu: 1) Merasa lelah, 2) Kelelahan karena perubahan fisiologi dalam tubuh, dan 3) Menurunkan kemampuan kerja. Ketiga tersebut pada dasarnya berkesimpulan sama yaitu bahwa kelelahan terjadi jika kemampuan otot telah berkurang dan lebih lanjut lagi mengalami puncaknya bila otot tersebut sudah tidak mampu lagi bergerak (kelelahan sempurna).
2.3 Jenis Kelelahan
Jenis kelelahan kerja dapat dibedakan menjadi dua, antara lain:
Ø Konsumsi oksigen Ø Denyut jantung
Ø Peredaran udara dalam paru-paru Ø Temperatur tubuh
Ø Konsentrasi asam laktat dalam darah Ø Komposisi kimia dalam darah dan air seni Ø Tingkat penguapan
Ø Faktor lainnya
Kerja fisik akan mengeluarkan energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu kerja biasanya ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran :
Ø Kecepatan denyut jantung Ø Konsumsi Oksigen
2. Kelelahan mental merupakan kerja yang melibatkan proses berpikir dari otak kita. Pekerjaan ini akan mengakibatkan kelelahan mental bila kerja tersebut dalam kondisi yang lama, bukan diakibatkan oleh aktivitas fisik secara langsung melainkan akibat kerja otak kita. Kecepatan denyut jantung memiliki hubungan yang sangat erat dengan aktivitas faali lainnya (dapat dilihat pada gambar 2.2).
Gambar 2.2 Hubungan kecepatan denyut jantung dengan aktivitas faali Sumber: Modul fisiologi praktikum ergonomic, 2007
2.4 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fatigue :
Pada hakekatnya kekuatan dan daya tahan tubuh ini tidak hanya dipengaruhi oleh otot saja tetapi juga dipengaruhi oleh faktor-faktor subyektif antara lain :
Ø Kecepatan
Ø Cara dan sikap melakukan aktivitas Ø Jenis Olah Raga
Ø Jenis Kelamin Ø Umur
2.5 Cara mengukur fatigue
Cara mengukur kelelahan, antara lain:
a) Mengukur kecepatan denyut jantung dan pernafasan.
b) Mengukur tekanan darah, peredaran udara dalam paru-paru, jumlah oksigen yang dipakai, jumlah CO2 yang dihasilkan, Temperatur badan, Komposisi kimia dalam urine dan darah.
c) Menggunakan alat penguji kelelahan Riken Fatigue Indikator dengan ketentuan pengukuran elektroda logam melalui tes variasi perubahan air liur (saliva) karena lelah.
2.6Penyebab Kelelahan
Sebagaimana kita ketahui, bahwa dalam kehidupan sehari-hari, kelelahan mempunyai beragam penyebab yang berbeda, yaitu beban kerja, beban tambahan dan faktor individu.
1. Beban Kerja
Merupakan volume pekerjaan yang dibebankan kepada tenaga kerja baik fisik maupun mental dan tanggung jawab (Depkes, 1991: 146). Beban kerja yang melebihi kemampuan akan mengakibatkan kelelahan kerja. Apabila aktivitas kerja tersebut dilakukan secara berulang – ulang dan dilakukan dalam jangka waktu yang lama maka akan menimbulkan kelelahan dan dapat menimbulkan cidera otot muscolosceletal. Berikut ini tindakan yang harus dilakukan sesuai dengan batas angkat dapat dilihat pada Tabel 2.1
Tabel 2.1 Tindakan yang harus dilakukan sesuai dengan batas angkat
1 Dibawah 16 Tidak diperlukan tindakan khusus
2 16 - 34
Tidak diperlukan alat dalam mengangkat Ditekankan pada metode angkat
3 34 - 50 Tidak diperlukan alat dalam mengangkat Dipilih job design
4 Diatas 50 Harus dibantu dengan peralatan mekanis
Sumber: National Occupational Health and Safety Commission, 1986
2. Beban Tambahan
Menurut Depkes RI 1991:146, beban tambahan merupakan beban diluar beban kerja yang harus ditanggung oleh pekerja. Beban tambahan tersebut berasal dari lingkungan kerja yang memiliki potensi bahaya seperti lingkungan kerja. Lingkungan kerja yang dapat mempengaruhi kelelahan adalah faktor individu yang meliputi umur, jenis kelamin, status gizi, kondisi kesehatan, kondisi psikologi dan sikap kerja.
Saat seseorang melakukan kerja fisik diperlukan gaya otot, dan aktivitas otot yang memerlukan energi dimana suplai energi memberi beban kepada sistem pernafasan dan sistem kardiovaskular. Sistem pernafasan dibebani oleh kerja fisik karena adanya peningkatan ventilation (inhalation dan exhalation) untuk mensuplai kebutuhan oksigen pada otot yang melakukan pekerjaan. Sedangkan pembebanan pada sistem kardiovaskular dikarenakan jantung harus memompa lebih cepat untuk memberikan oksigen pada otot yang terlibat melalui pembuluh darah. Kesimpulannya bahwa saat tubuh melakukan kerja fisik akan terjadi perubahan pada kecepatan denyut jantung dan konsumsi oksigen. Berikut ini adalah tabel yang menunjukkan berat ringannya suatu pekerjaan dalam hubungannya dengan perubahan konsumsi oksigen, kecepatan denyut jantung dan energy expenditure.
energy expenditure
Ketika seseorang mulai bekerja, denyut jantung dan tingkat konsumsi oksigen meningkat sampai memenuhi kebutuhan. Peningkatan ini tidak terjadi tiba-tiba, sehingga kebutuhan ini akan dipenuhi terlebih dahulu oleh energi yang tersimpan di otot. Dengan cara yang sama, ketika seseorang berhenti bekerja, kecepatan denyut jantung dan konsumsi oksigen akan menurun secara perlahan-lahan sampai kondisi normal. Untuk melakukan penilaian beban fisik dalam bekerja dengan metode fisiologi maka pengukuran harus dimulai sebelum pekerja melakukan pekerjaannya. Pengukuran terus dilakukan selama waktu bekerja sampai sebelum variable fisiologi kembali ke level awal.
Metode yang biasa dipakai untuk mengukur energi expenditure adalah mengukur konsumsi oksigen saat bekerja dengan memakai spirometer. Kemudian dilakukan penghitungan konsumsi energi (energi expenditure). Pengukuran seperti ini disebut pengukuran langsung.
untuk memberikan oksigen pada otot yang terlibat melalui pembuluh darah. Dengan kata lain denyut jantung seperti sinyal yang menunjukkan adanya beban pada tubuh, dan dapat digunakan sebagai indeks untuk mengetahui fisiologi kerja.
Pengukuran energi expenditure dengan mengukur denyut jantung, lebih mudah dilakukan dibanding mengukur perubahan konsumsi oksigen. Penting untuk diingat bahwa pengukuran harus dilakukan sebelum dan sesudah bekerja. 2.7 Konsumsi Energi (Energy Expenditure)
Bilangan nadi atau denyut jantung merupakan peubah yang penting dalam penelitian lapangan maupun penelitian laboratorium. Dalam hal penentuan konsumsi energi, biasa digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan denyut jantung. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan denyut jantung pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut jantung pada waktu istirahat.
Untuk merumuskan hubungan antara energi expenditure dengan kecepatan denyut jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energi expenditure dengan kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisis regresi. Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung adalah regresi kuadratis dengan persamaan dibawah ini (Sulistyadi 2003: 73).
Y = 1.80411 – (0.0229038)X + (4.71733 x 10 -4
)X 2
Dimana :
Y = energi (kilokalori per menit)
X = kecepatan denyut jantung (denyut per menit)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam bentuk energi, maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu bisa dituliskan dalam bentuk matematis sebagai berikut :
KE = konsumsi energi untuk kegiatan kerja tertentu (kilokalori per menit) Et = pengeluaran energi pada waktu kerja tertentu (kilokalori per menit) Ej = pengeluaran energi pada saat istirahat (kilokalori per menit)
Dengan demikian, konsumsi energi pada waktu kerja tertentu merupakan selisih antara pengeluaran energi pada waktu kerja tersebut dengan pengeluaran energi pada saat istirahat.
2.8 Nordic Body Map
Kelelahan maupun ketidaknyamanan akibat pekerjaan yang berulang-ulang sering terjadi di tempat kerja. Hal –hal yang menyebabkan terjadinya resiko tersebut adalah:
Ø static positions (posisi yang tetap)
Ø body movements (pergerakan tubuh)
Ø handling – lifting (pengangkatan dan penanganan benda)
Ø pushing/pulling and carrying loads (pekerjaan menarik, mendorong, dan mengangkat beban)
Ø use of a localised force (penggunaan gaya setempat)
Ø repeated efforts (usaha yang berulang – ulang)
Ø energy expenditure (pengeluaran energi yang berlebihan)
Untuk mengatasi mesalah tersebut ada beberapa langkah yang dapat diterapkan dalam upaya penilaian dan pengendalian teerhadap resiko kelelahan otot serta ketidaknyamanan pada proses kerja.
Gambar 2.3 Kuisioner NBM
Sumber : Development ergonomic method, 2001
2.9 Ergonomi
Istilah ergonomics biasanya lebih dikaitkan dengan kerja/aktivitas fisik (physical work), sedangkan human factors lebih umum dihubungkan dengan aspek psikologi kerja (mental workloads dan cognitive issues). Belakangan batasan-batasan dari kedua istilah tersebut tampaknya menjadi kabur dan tidak lagi dibedakan/dipertentangkan. Keduanya merepresentasikan aktivitas studi tentang kerja dan interaksi antara manusia dengan system lingkungan fisik kerjanya. Tujuan utamanya adalah memperoleh kesesuaian antara kebutuhan dengan rancangan, pengembangan, implementasi dan evaluasi system manusia-mesin serta lingkungan fisiknya agar lebih produktif, nyaman, aman dan memuaskan untuk penggunaannya(Wignjosoebroto, 2001).
Problematik kerja yang sering dialami manusia seperti eyestrain, headaches and musculoskeletal disorders akan bisa dicegah melalui pendekatan ergonomi. Begitu juga kinerja optimal akan bisa dipenuhi manakala peralatan/fasilitas kerja, stasiun kerja, produk dan tata cara kerja bisa dirancang dan disesuaikan dengan pendekatan dan prinsip-prinsip ergonomi. Pengingkaran terhadap prinsip-prinsip ergonomi akan menghasilkan berbagai masalah seperti injuries and occupational diseases, increased absenteeism, higher medical and insurance costs, increased probability of accidents and human errors, higher turnover of workers, less production output, lawsuits, low-quality of work, less spare capacity to deal with emergencies, dan lain-lain.
Disisi lain aplikasi ergonomi di industri (applied/industrial ergonomics dan human engineering), the science of people at industrial works terkait dengan studi yang fokus pada kinerja manusia (physiology dan psychology) untuk memperbaiki sistem kerja yang melibatkan manusia, material, mesin/peralatan, tata cara kerja (methods), energi, informasi dan lingkungan kerja (Wignjosoebroto, 2006). Ada tiga area aplikasi ergonomi industri yang sering dilakukan yaitu (a) employee safety and health concern, (b) cost-or-productivity related fields, and (c) the comfort of people. Demikian juga sesuai dengan ruang lingkup industri yang pendefinisiannya terus melebar-luas dalam hal ini industri akan dilihat sebagai sebuah sistem yang komprehensif-integral maka persoalan industri tidak lagi dibatasi oleh pemahaman tentang perancangan teknologi produk dan/atau teknologi proses (ruang lingkup mikro) saja, tetapi juga mencakup ke persoalan organisasi dan manajemen industri dalam skala sistem yang lebih luas, makro dan kompleks.
2.10 Anthropometri
Anthropometri berasal dari “anthro” yang berarti manusia dan “metri” yang berarti ukuran. Secara definitif anthropometri dapat dinyatakan sebagai suatu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia. Anthropometri merupakan ilmu yang menyelidiki manusia dari segi keadaan dan ciri-ciri fisiknya, seperti dimensi linier, volume, dan berat.
Pada umumnya manusia berbeda dalam hal bentuk dan ukuran tubuh. Ada beberapa faktor yang akan mempengaruhi ukuran tubuh manusia (Wignyosoebroto,2000), seperti yang telah dijelaskan di atas diantaranya:
1. Umur
Secara umum dimensi tubuh manusia akan tumbuh dan bertambah besar seiring dengan bertambahnya umur yaitu sejak awal kelahirannya sampai dengan umur sekitar 20 tahunan. Penelitian yang dilakukan oleh A. F. Roche dan G. H. Davila (1972) di USA diperoleh kesimpulan bahwa laki-laki akan tumbuh dan berkembang naik sampai dengan usia 21,2 tahun, sedangkan wanita 17,3 tahun. Meskipun ada sekitar 10% yang masih terus bertambah tinggi sampai usia 23,5 tahun untuk laki-laki dan 21,1 tahun untuk wanita, setelah itu tidak lagi akan terjadi pertumbuhan.
2. Jenis kelamin
Jenis kelamin pria umumnya memiliki dimensi tubuh yang lebih besar kecuali dada dan pinggul.
3. Suku bangsa
Dimensi tubuh suku bangsa negara Barat lebih besar dari pada dimensi tubuh suku bangsa negara Timur.
4. Posisi tubuh
Posisi tubuh akan berpengaruh terhadap ukuran tubuh yang digunakan. Oleh karena itu, dalam anthropometri dikenal 2 cara pengukuran, yaitu:
1. Pengukuran dimensi struktur tubuh / statis (structural body dimension)
Tubuh diukur dalam berbagai posisi standar dan tidak bergerak. Istilah lain untuk pengukuran ini dikenal dengan ‘static anthropometri’. Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap meliputi berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdiri, maupun duduk, ukuran kepala, tinggi/ panjang lutut berdiri maupun duduk, panjang lengan dan sebagainya.
2. Pengukuran dimensi fungsional / dinamis (functional body dimension)
Pengukuran dilakukan terhadap posisi tubuh pada saat melakukan gerakan-gerakan tertentu. Hal pokok yang ditekankan pada pengukuran dimensi fungsional tubuh ini adalah mendapatkan ukuran tubuh yang berkaitan dengan gerakan-gerakan nyata yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan-kegiatan tertentu.
Data dari hasil pengukuran, atau yang disebut dengan data anthropometri, digunakan sebagai data untuk perancangan peralatan. Mengingat bahwa keadaan dan ciri fisik dipengaruhi oleh banyak faktor sehingga berbeda satu sama lainnya, maka terdapat 3 prinsip dalam pemakaian data tersebut, yaitu:
1. Perancangan fasilitas berdasarkan individu yang ekstrim.
Prinsip perancangan berdasarkan individu ekstrim digunakan apabila kita mengharapkan agar fasilitas yang akan dirancang tersebut dapat dipakai dengan enak dan nyaman oleh sebagian orang yang akan memakainya. Biasanya minimal oleh 95% pemakai.
2. Perancangan fasilitas yang bisa disesuaikan.
sandarannya, tinggi kursi sekretaris atau tinggi permukaan mejanya, merupakan contoh-contoh dari pemakaian prinsip ini.
3. Perancangan fasilitas berdasarkan harga rata-rata para pemakainya. Perancangan ini hanya digunakan apabila perancangan berdasarkan harga ekstrim tidak mungkin dilaksanakan dan tidak layak jika kita menggunakan prinsip perancangan fasilitas yang disesuaikan. Prinsip berdasarkan harga ekstrim tidak mungkin dilaksanakan bila lebih banyak rugi daripada untungnya, artinya hanya sebagian kecil dari orang-orang yang merasa nyaman ketika menggunakan fasilitas tersebut. Sedangkan jika fasilitas tersebut dirancang berdasarkan fasilitas yang bisa disesuaikan, tidak layak karena mahal harganya.
2.10.1 Dimensi Antropometri
Gambar 2.4 Antropometri Untuk Perancangan Produk atau Fasilitas Sumber: Wignjosoebroto S, 2000
Keterangan gambar 2.2 di atas, yaitu:
1 : Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai sampai dengan ujung kepala).
2 : Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak. 3 : Tinggi bahu dalam posisi berdiri tegak.
4 : Tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus).
5 : Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam posisi berdiri tegak (dalam gambar tidak ditunjukkan).
6 : Tinggi tubuh dalam posisi duduk (di ukur dari alas tempat duduk pantat sampai dengan kepala).
7 : Tinggi mata dalam posisi duduk. 8 : Tinggi bahu dalam posisi duduk.
9 : Tinggi siku dalam posisi duduk (siku tegak lurus). 10 : Tebal atau lebar paha.
11 : Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan. ujung lutut.
12 : Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan bagian belakang dari lutut betis.
13 : Tinggi lutut yang bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk. 14 : Tinggi tubuh dalam posisi duduk yang di ukur dari lantai sampai dengan
paha.
15 : Lebar dari bahu (bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk). 16 : Lebar pinggul ataupun pantat.
18 : Lebar perut.
19 : Panjang siku yang di ukur dari siku sampai dengan ujung jari-jari dalam posisi siku tegak lurus.
20 : Lebar kepala.
21 : Panjang tangan di ukur dari pergelangan sampai dengan ujung jari. 22 : Lebar telapak tangan.
23 : Lebar tangan dalam posisi tangan terbentang lebar kesamping kiri kanan (tidak ditunjukkan dalam gambar).
24 : Tinggi jangkauan tangan dalam posisi berdiri tegak. 25 : Tinggi jangkauan tangan dalam posisi duduk tegak.
26 : Jarak jangkauan tangan yang terjulur kedepan di ukur dari bahu sampai dengan ujung jari tangan.
Selanjutnya untuk memperjelas mengenai data antropometri yang tepat diaplikasikan dalam berbagai rancangan produk ataupun fasilitas kerja, diperlukan pengambilan ukuran dimensi anggota tubuh.
2.10.2 Aplikasi Distribusi Normal Dalam Antropometri
Penerapan data antropometri, distribusi yang umum digunakan adalah distribusi normal (Nurmianto, 2004). Dalam statistik, distribusi normal dapat diformulasikan berdasarkan nilai rata-rata (x) dan standar deviasi (σ) dari data yang ada. Nilai rata-rata dan standar deviasi yang ada dapat ditentukan percentile sesuai tabel probabilitas distribusi normal.
berdasarkan harga rata-rata dan simpangan standarnya dari data yang ada. Berdasarkan nilai yang ada tersebut, maka persentil (nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau di bawah nilai tersebut) bisa ditetapkan sesuai tabel probabilitas distribusi normal. Bilamana diharapkan ukuran yang mampu mengakomodasikan 95% dari populasi yang ada, maka diambil rentang 2,5th dan 97,5th persentil sebagai batas-batasnya.
Gambar 2.5 Distribusi Normal Yang Mengakomodasi 95% dari populasi Sumber: Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu, 2000
Secara statistik sudah diperlihatkan bahwa data hasil pengukuran tubuh manusia pada berbagai populasi akan terdistribusi dalam grafik sedemikian rupa sehingga data-data yang bernilai kurang lebih sama akan terkumpul di bagian tengah grafik. Sedangkan data-data dengan nilai penyimpangan yang ekstrim akan terletak pada ujung-ujung grafik. Menurut Julius Panero dan Martin Zelnik (2003), merancang untuk kepentingan keseluruhan populasi sekaligus merupakan hal yang tidak praktis, maka sebaiknya dilakukan perancangan dengan tujuan dan data yang berasal dari segmen populasi di bagian tengah grafik. Jadi merupakan hal logis untuk mengesampingkan perbedaan yang ekstrim pada bagian ujung grafik dan hanya menggunakan segmen terbesar yaitu 95% dari kelompok populasi tersebut.
Persentil menunjukkan jumlah bagian per seratus orang dari suatu populasi yang memiliki ukuran tubuh tertentu. Tujuan penelitian, dimana sebuah populasi dibagi-bagi berdasarkan kategori-kategori dengan jumlah keseluruhan 100% dan diurutkan mulai dari populasi terkecil hingga terbesar berkaitan dengan beberapa
ke-95 dari suatu pengukuran tinggi badan berarti bahwa hanya 5% data merupakan data tinggi badan yang bernilai lebih besar dari suatu populasi dan 95% populasi merupakan data tinggi badan yang bernilai sama atau lebih rendah pada populasi tersebut.
Menurut Julius Panero dan Martin Zelnik (2003), persentil ke-50 memberi gambaran yang mendekati nilai rata-rata dari suatu kelompok tertentu. Suatu kesalahan yang serius pada penerapan suatu data adalah dengan mengasumsikan bahwa setiap ukuran pada persentil ke-50 mewakili pengukuran manusia rata-rata pada umumnya, sehingga sering digunakan sebagai pedoman perancangan. Kesalahpahaman yang terjadi dengan asumsi tersebut mengaburkan pengertian atas makna 50% dari kelompok. Sebenarnya tidak ada yang dapat disebut “manusia rata-rata”.
Gambar 2.6 Ilustrasi Seseorang dengan Tinggi Badan P50 Mungkin Saja Memiliki Jangkauan Tangan Ke Samping P55
Sumber: Panero, Julius dan Zelnik, Martin, 2003
Sebuah perancangan membutuhkan identifikasi mengenai dimensi ruang dan dimensi jangkauan. Dimensi ruang merupakan dimensi yang menggunakan ukuran 90P ataupun 95P, hal ini bertujuan agar orang yang ukuran datanya tersebar pada wilayah tersebut dapat lebih merasa nyaman ketika menggunakan hasil rancangan. Sedangkan dimensi jangkauan lebih sering menggunakan ukuran 5P ataupun 10P. Hal ini bertujuan supaya orang yang datanya tersebar pada wilayah tersebut dapat turut menggunakan fasilitas yang tersedia seperti ukuran lebar meja komputer.
Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data anthropometri, seperti pada tabel 2.3 berikut.
Tabel 2.3 Macam Persentil Dan Cara perhitungan Dalam Distribusi Normal
1st
Sumber: Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu, 2000
Keterangan Tabel 2.3 di atas, yaitu:
=
-x mean data
=
x
s standar deviasi dari data x
2.10.3 Aplikasi Data Antropometri dalam Perancangan Produk
Penggunaan data antropometri dalam penentuan ukuran produk harus mempertimbangkan prinsip-prinsip di bawah ini agar produk yang dirancang bisa sesuai dengan ukuran tubuh pengguna (Wignjosoebroto, 2003) yaitu :
1. Prinsip perancangan produk bagi individu dengan ukuran ekstrim
a. Sesuai dengan ukuran tubuh manusia yang mengikuti klasifikasi ekstrim. b. Tetap bisa digunakan untuk memenuhi ukuran tubuh yang lain (mayoritas
dari populasi yang ada), Agar dapat memenuhi sasaran pokok tersebut maka ukuran diaplikasikan, yaitu:
Ø Dimensi minimum yang harus ditetapkan dari suatu rancangan produk umumnya didasarkan pada nilai percentile terbesar misalnya 90-th, 95-th, atau 99-th percentile.
Ø Dimensi maksimum yang harus ditetapkan diambil berdasarkan percentile terkecil misalnya 1-th, 5-th, atau 10-th percentile
2. Prinsip perancangan produk yang bisa dioperasikan diantara rentang ukuran tertentu (adjustable).
Produk dirancang dengan ukuran yang dapat diubah-ubah sehingga cukup fleksible untuk dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. Mendapatkan rancangan yang fleksibel semacam ini maka data antropometri yang umum diaplikasikan adalah dalam rentang nilai 5-th sampai dengan 95-th.
3. Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata
Produk dirancang berdasarkan pada ukuran rata-rata tubuh manusia atau dalam rentang 50-th percentile.
Berkaitan dengan aplikasi data antropometri yang diperlukan dalam proses perancangan produk ataupun fasilitas kerja, beberapa rekomendasi yang bisa diberikan sesuai dengan langkah-langkah, sebagai berikut:
1. Pertama kali terlebih dahulu harus ditetapkan anggota tubuh yang mana yang nantinya difungsikan untuk mengoperasikan rancangan tersebut,
3. Selanjutnya tentukan populasi terbesar yang harus diantisipasi, diakomodasikan dan menjadi target utama pemakai rancangan produk tersebut, 4. Tetapkan prinsip ukuran yang harus diikuti semisal apakah rancangan
rancangan tersebut untuk ukuran individual yang ekstrim, rentang ukuran yang fleksibel atau ukuran rata-rata,
5. Pilih persentil populasi yang harus diikuti; ke-5, ke-50, ke-95 atau nilai persentil yang lain yang dikehendaki.
6. Setiap dimensi tubuh yang diidentifikasikan selanjutnya pilih atau tetapkan nilai ukurannya dari tabel data antropometri yang sesuai. Aplikasikan data tersebut dan tambahkan faktor kelonggaran (allowance) bila diperlukan seperti halnya tambahan ukuran akibat faktor tebalnya pakaian yang harus dikenakan oleh operator, pemakaian sarung tangan (gloves), dan lain-lain.
2.11Konsep Perancangan
Menurut Darmawan, 2000; perancangan dan pembuatan produk merupakan bagian besar dari kegiatan teknik. Kegiatan ini dimulai dengan didapatkannya persepsi tentang kebutuhan manusia, yang kemudian disusul dengan konsep, kemudian perancangan, pengembangan dan penyempurnaan produk, diakhiri dengan pembuatan produk. Produk merupakan sebuah benda teknik yang keberadaannya di dunia merupakan hasil karya keteknikan, yaitu merupakan hasil perancangan, pembuatan dan kegiatan teknik lainnya yang terkait.
perancangan sistem produksi, baik yang terkait dengan perancangan produk maupun proses (mesin, fasilitas dan/atau tatacara kerja). Dalam hal ini implementasi ergonomi industri berkisar pada 2 (dua) tema pokok yaitu (a) telaah mengenai“interfaces” (display dan mekanisme kendali) manusia dan di mesin dalam sebuah sistem kerja, dan (b) analisa sistem produksi (industri) untuk memperbaiki serta meningkatkan performans kerja yang ada (Stanton & Young, 1999; Wignjosoebroto, 2006).
Langkah-langkah untuk melakukan pendekatan ergonomi (ergonomic methods) dalam hal perancangan produk maupun fasilitas kerja secara umum dapat ditunjukkan dalam bagan/gambar berikut ini (Wignjosoebroto, 2005) :
Gambar 2.7 Langkah ergonomi dalam perancangan produk Sumber: Ergonomic method, 2005
yang ada. Atribut-atribut tersebut bisa berupa sikap/posisi kerja orang, kesesuaian-tidaknya dimensi/ukuran produk ataupun fasilitas kerja dengan antropometri, tingkat produktivitas kerja (diukur dari waktu maupun standar keluaran), kenyamanan, pengaruh beban kerja terhadap fisik maupun mental manusia, dan lain-lain. Langkah awal dilakukan dengan mengumpulkan, mengolah, menguji dan melakukan analisa data terhadap atribut-atribut ergonomi yang dipilih serta relevan dengan rancangan yang ingin diperbaiki.
Selanjutnya mengembangkan konsep rancangan produk, fasilitas maupun kondisi kerja yang bisa diharapkan bisa memperbaiki memperbaiki kinerja (performance) dengan mengacu pada atribut-atribut ergonomis yang telah ditetapkan. Pertimbangan aspek ergonomi didalam rancangan diharapkan akan mampu memperbaiki kinerja produk maupun fasilitas kerja seperti mengurangi waktu interaksi (interaction time), menekan tingkat kesalahan dalam pengoperasian (human errors), memperbaiki tingkat kepuasan pengguna (user satisfaction), dan mempermudah pemakaiannya (device usability) (Stanton and Young, 1999).
Modifikasi terhadap rancangan yang berdasarkan pertimbangan ergonomi kemudian direalisasikan dengan langkah pembuatan prototipe. Selanjutnya dilakukan langkah pengujian terhadap prototipe tersebut untuk melihat seberapa jauh dan signifikan kinerja rancangan produk/silitas kerja yang baru tersebut mampu memenuhi tolok ukur kelayakan ergonomis seperti aplikasi data antropometri yang sesuai, waktu/output standard, penggunaan enersi kerja fisik dan keluhan subyektif.
2.12 Prototipe
produk yang menarik bagi tim pengembangan produk dapat ditampilkan sebagai sebuah prototipe.
Prototipe dapat diklasifikasikan menjadi dua dimensi. Dimensi pertama membagi prototipe menjadi dua yaitu prototipe fisik dan prototipe analitik. Prototipe fisik merupakan benda nyata yang dibuat untuk memperkirakan produk. Aspek-aspek dari produk yang diminati oleh tim pengembangan secara nyata dibuat menjadi suatu benda untuk pengujian dan percobaan. Prototipe analitik adalah lawan dari prototipe fisik yang hanya menampilkan produk yang tidak nyata, biasanya dalam bentuk matematis. Contoh prototipe analitik meliputi simulasi komputer, model komputer, geometrik tiga dimensi atau dua dimensi, dan sistem persamaan penulisan pada kertas komputer.
Dimensi kedua mengklasifikasikan prototipe menjadi dua pula yaitu prototipe menyeluruh dan prototipe terfokus. Prototipe menyeluruh mengimplementasikan sebagaian besar atau semua atribut dari produk. Prototipe menyeluruh adalah yang diberikan kepada pelanggan untuk mengidentifikasi dari desain sebelum memutuskan diproduksi. Berlawanan dengan prototipe menyeluruh, prototipe terfokus hanya mengimplementasikan satu atau sedikit sekali atribut produk. Perlu dicatat bahwa prototipe terfokus merupakan prototipe fisik maupun analitik, namun untuk produk fisik, prototipe menyeluruh biasanya merupakan prototipe fisik.
2.13 Roda Gigi
dengan cara kedua poros tersebut sejajar, bersilangan, dan juga posisi poros tegak lurus. Hal ini tergantung kondisi dari posisi penggeraknya. Oleh karena itu bentuk roda gigi sangat berfariasi, ada yang lurus, miring, kerucut, rak, dan berbentuk ulir. (TEKNOIN, Vol. 11, No. 1, Maret 2006, 13-24 17)
2.13.1 Klasifikasi Roda Gigi
Menurut Sularso,2004; Roda gigi dapat diklasifikasikan seperti dalam tabel 2.4, sesuai dengan letak poros, arah putaran, dan bentuk jalur gigi. Roda gigi dengan poros sejajar dengan roda gigi dimana giginya berjajar pada dua bidang silinder (disebut “bidang jarak bagi”); kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan yang satu menggelinding pada yang lain dengan sumbu tetap sejajar. Roda gigi lurus (a) merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar poros.
Tabel 2.4 Klasifikasi roda gigi
Letak poros Roda gigi Keterangan
Roda gigi
(Klasifikasi atas dasar bentuk alur gigi)
Roda gigi luar
Roda gigi dalam dan pinyon, (d)
Batang gigi dan pinyon, (e)
Arah putaran
Roda gigi kerucut lurus, (f) Roda gigi kerucut spiral, (g)
Roda gigi kerucut ZEROL
Roda gigi miring silang, (i) Batang gigi miring silang
memerlukan bantalan aksial dan kotak roda gigi yang lebih kokoh, karena jalur gigi yang berbentuk ukir tersebut menimbulkan gaya reaksi yang sejajar dengan poros. Dalam hal roda gigi miring ganda (c) gaya aksial yang timbul pada gigi yang mempunyai alur berbentuk V tersebut, akan saling meniadakan. Dengan roda gigi ini, perbandingan reduksi, kecepatan keliling, dan daya yang diteruskan diperbesar, tetapi pembuatannya sukar. Roda gigi dalam (d) dipakai jika diingini alat transmisi dengan ukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar, karena pinyon terletak didalam roda gigi. Batang gigi (e) merupakan dasar profil pahat pembuat gigi. Pasangan antara batang gigi dan pinyon dipergunakan untuk merubah gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya.
2.13.2 Jenis dan Fungsi Roda Gigi
Berdasarkan dari bentuk giginya roda gigi dapat dibedakan menjadi :
a. Roda gigi lurus. Pada roda gigi jenis ini pemotongan giginya searah dengan poros gigi. Untuk permukaan memanjang pemotongan giginya kadang-kadang dilakukan dengan arah membentuk sudut terhadap batang gigi rack.
b. Roda gigi helix. Jenis gigi ini pemotongan giginya tidak lurus tetapi sedikit miring membentuk sudut di sepanjang badan gigi yang bentuknya silinder
c. Roda gigi payung . Pada jenis roda gigi ini pemotongan gigi-giginya pada bagian ujung yang berbentuk konis. Gigi-giginya dibentuk dengan arah lurus, searah degan poros roda gigi.
d. Roda gigi spiral. Gigi gigi roda gigi ini arahnya membentuk suatu kurva, biasanya pemotongan gigi-giginya juga pada permukaan yang berbentuk konis. e. Roda gigi cacing. Jenis roda gigi ini biasanya merupakan suatu pasangan yang
terdiri dari batang berulir cacing dan roda gigi cacing.
2.13.3 Fungsi Roda Gigi
Secara umum fungsi roda gigi yaitu untuk meneruskan gaya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan, mengubah putaran tinggi ke putaran rendah atau sebaliknya, dapat juga memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain, seperti yang digunakan pada pompa roda gigi. Roda gigi dikelompokan menjadi tiga kelompok, sesuai kedudukan yang diambil oleh poros yang dipergunakan dalam industri, yaitu posisi poros yang satu terhadap poros yang lain. (TEKNOIN, Vol. 11, No. 1, Maret 2006, 13-24 17).
2.13.4 Pemakaian Nama dan Pengertiannya
Pada gambar profil gigi gambar 2.6, terdapat banyak nama yang harus dipahami betul. Oleh karena itu uraian nama-nama bagian gigi yang penting disini dengan singkat.
Gambar 2.8 Nama-nama dan istilah dalam roda gigi
Lingkaran puncak, adalah lingkaran yang melalui puncak roda gigi. Diameter lingkaran puncak ini dinyatakan dengan Dk.
Lingkaran alas, adalah lingkaran pada alas roda gigi. Diameter dari lingkaran ini dinyatakan dengan Dv.
sama. Diameter lingkaran jarak dinyatakan dengan huruf D. Garis sumbu melalui titik-titik tengah dari roda disebut juga pusat lingkaran.
Jumlah gigi dari suatu roda gigi dinyatakan dengan huruf z, jumlah putaran tiap-tiap menit dengan n.
Angka transmisi i adalah perbandingan jumlah putaran roda gigi yang berputar dan yang diputar.
...persamaan (1) Jarak antara t adalah jarak dua gigi berturut-turut, diukur pada lingkaran jarak. Jadi, jarak antara ialah busur A-C. Jarak antara adalah juga sama dengan lebar lekuk+ tebal gigi, diukur pada lingkaran jarak. Lebar lekuk ialah busur A-B, tebal gigi ialah busur B-C.
Jari kutub m adalah bilangan yang diperbanyak dengan menghasilkan jarak antara gigi-gigi.
t = m x ...persamaan (2)
Banyaknya gigi-gigi kali jarak antara adalah sama dengan keliling lingkaran jarak:
...persamaan (3) Oleh karena maka ini dapat juga ditulis :
ternyata :
...persamaan (4) Tinggi puncak Hk, adalah jarak dari lingkaran puncak sampai lingkaran jarak.
Hv = 1,166 m ...persamaan (6) Puncak gigi ialah bagian gigi diatas lingkaran jarak.
Alas gigi ialah bagian gigi antara lingkaran jarak dan lingkaran alas.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini diuraikan secara sistematis mengenai langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ditunjukan pada gambar. 3.1 sebagai berikut.
Tahap Identifikasi Masalah
Tahap Pengumpulan Data
Tahap Pengolahan Data
Tahap Analisa & Interpretasi Hasil
Tahap Kesimpulan & Saran
Gambar 3.1 Metodologi penelitian
Studi pustaka Studi lapangan
Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian
Perhitungan Mekanika Teknik Pengumpulan data 1. Dokumentasi 2. Wawancara
3. Identifikasi alat penyaring tahu
Analisa dan Interpretasi Hasil
Kesimpulan dan Saran Estimasi biaya
Mulai
Penyusunan Konsep Perancangan 1. Kebutuhan berdasarkan keluhan dan
keinginan (need)
2. Penentuan solusi perancangan (idea) 3. Perancangan alat penyaring tahu
Diagram alir penelitian yang digambarkan di atas, setiap tahapannya akan dijelaskan secara lebih lengkap dalam sub bagian berikut ini.
3.1 Tahap Identifikasi Masalah
1.1.1.1 Tahap ini diawali dengan studi pustaka, studi lapangan, perumusan
masalah, penentuan tujuan penelitian dan menentukan manfaat
penelitian. Langkah-langkah yang ada pada tahap identifikasi
masalah tersebut dijelaskan pada sub bab berikut ini.
3.1.1 Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan gambaran mengenai teori-teori dan konsep-konsep yang akan digunakan dalam menyelesaikan permasalahan yang diteliti serta mendapatkan dasar-dasar referensi yang kuat dalam menerapkan suatu metode yang digunakan. Studi pustaka dilakukan dengan membaca dan mempelajari buku-buku, jurnal ilmiah, dan tugas akhir mahasiswa teknik industri yang terkait dengan tema penelitian.
3.1.2 Studi Lapangan
Studi Lapangan digunakan untuk mengetahui dan mempelajari keadaan dan cara kerja alat penyaring tahu serta mendapatkan informasi awal yang lengkap untuk menentukan masalah yang akan diangkat dalam penelitian. Metode untuk mendapatkan data awal dilakukan dengan pengamatan langsung, pendokumentasian gambar, wawancara kepada para pekerja dan penyebaran kuesioner Nordic Body Map serta pengukuran energy expenditure dengan tujuan untuk mengetahui keluhan dan beban kerja yang dirasakan oleh pekerja.
3.1.3 Perumusan Masalah
3.1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ditetapkan agar penelitian yang dilakukan dapat menjawab dan menyelesaikan rumusan masalah yang dihadapi. Adapun tujuan penelitian yang ditetapkan dari hasil perumusan masalah adalah menghasilkan alat penyaring tahu yang ergonomik untuk mengurangi beban kerja.
3.1.5 Manfaat Penelitian
Suatu permasalahan akan diteliti apabila di dalamnya mengandung unsur manfaat. Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu:
3. Mengurangi kelelahan pekerja pada bagian penyaringan.
4. Meningkatkan kenyamanan dan mengurangi resiko cidera pada anggota tubuh.
3.2 Tahap Pengumpulan Data
Tahap-tahap pengumpulan data yang diperlukan untuk mendukung penelitian mengenai perancangan alat penyaring tahu, sebagai berikut:
3.2.1 Dokumentasi
Dokumentasi diperoleh dengan cara pengambilan gambar, gerakan ataupun rekaman pola aktivitas penyaringan tahu yang dilakukan baik oleh satu pekerja atau lebih. Selain itu fasilitas kerja yang berupa alat saring yang digunakan saat ini juga didokumentasikan sebagai identifikasi awal.
3.2.2 Wawancara
Wawancara dilakukan untuk mendapatkan informasi secara langsung dari pekerja Sari Murni bagian penyaringan mengenai keluhan pekerja saat melakukan aktivitas menyaring tahu dan keinginan untuk perbaikan alat saring yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan.
3.2.3 Identifikasi Alat Penyaring Tahu
sebagai informasi awal untuk mengetahui kelemahan-kelemahan alat saring saat ini serta perlunya proses perbaikan dalam perancangan.
3.3 Penyusunan Konsep Perancangan
Penyusunan konsep perancangan alat penyaring tahu dilakukan dengan mengacu pada identifikasi masalah yang diperoleh. Data permasalahan tersebut perlu dilakukan konsep perancangan alat bantu fasilitas kerja, dengan tujuan untuk menghasilkan alat penyaring tahu yang dapat mengurangi tingkat kelelahan. Konsep perancangan dalam hal ini dijelaskan pada sub bab sebagai berikut: 3.3.1Kebutuhan Berdasarkan Keluhan Dan Keinginan
Berdasarkan wawancara yang telah dilakukan dengan pekerja bagian penyaringan, maka diperoleh informasi tentang keluhan dan keinginan pekerja saat melakukan aktivitas menyaring tahu dengan alat saring yang sudah ada saat ini. Setelah diperoleh data keluhan dan keinginan, maka tahap selanjutnya adalah melakukan pengelompokan data berdasarkan keluhan dan keinginan kedalam sebuah tabel. Pengelompokan data tersebut nantinya dijadikan sebagai masukan dan pertimbangan dalam perancangan alat penyaring tahu.
3.3.2Penentuan Solusi Perancangan
pada komponen atau kelengkapan alat penyaring tahu sebagai pertimbangan dalam perancangan.
3.3.3Perancangan Alat Penyaring Tahu
Tahap ini merupakan penjelasan tentang perancangan alat penyaring tahu yang berisi tentang penentuan dimensi alat saring, bill of material, spesifikasi komponen, serta memodelkan hasil rancangan ke dalam gambar yang kemudian diwujudkan dalam bentuk prototipe produk.
3.4Perhitungan Mekanika Teknik
Mekanika teknik dalam perancangan digunakan untuk mengetahui kekuatan hasil rancangan terhadap beban yang diterima. Perhitungan yang dilakukan pada tahap ini meliputi perhitungan rasio gear, perhitungan kecepatan rasio gear, perhitungan kekuatan material, perhitungan gaya sentrifugal serta perhitungan lain yang terkait di dalamnya.
3.5Estimasi Biaya
Estimasi biaya dilakukan untuk memperkirakan besarnya biaya yang dikeluarkan untuk perancangan alat bantu fasilitas kerja yang berupa alat penyaring tahu. Biaya yang dihitung meliputi biaya material, dan biaya non material.
3.6Tahap Analisa dan Interpretasi Hasil
Tahap analisis dan interpretasi hasil dilakukan untuk menganalisis hasil terhadap pengumpulan dan pengolahan data sebelumnya, serta sebagai validasi hasil rancangan yang dilakukan dengan menghitung besarnya energi expenditure yang dihasilkan dari pemakaian rancangan alat penyaring tahu.
3.7Tahap Kesimpulan dan Saran
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Permasalahan dalam penelitian akan lebih mudah untuk diselesaikan bilamana ada data yang berkaitan langsung dengan permasalahan. Penyelesaian dalam penelitian ini dilakukan dengan tahap pengumpulan dan pengolahan data. 4.1 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan selama bulan Desember 2009 dengan tujuan untuk memperoleh informasi awal di tempat penelitian. Metode tersebut dilakukan dengan mengidentifikasi masalah proses penyaringan tahu, pendokumentasian gambar, wawancara, dan pengukuran data anthropometri yang dibutuhkan untuk merancang fasilitas kerja alat penyaring tahu. 4.1.1 Dokumentasi
Dokumentasi dilakukan dengan pengambilan gambar atau gerakan pada saat pekerja melakukan aktivitas menyaring tahu. Pola aktivitas penyaringan tahu yang dilakukan oleh pekerja dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Aktivitas Penyaringan Tahu Sari Murni
No Dokumentasi Aktivitas Keterangan Resiko
3 Berdasarkan pengamatan pada Tabel 4.1. dapat diketahui bahwa terdapat tiga aktivitas yang dilakukan oleh pekerja, antara lain kegiatan memasang kain ke dalam pengait, memindahkan kedelai cair dari tungku masak ke dalam tempat penyaring, dan kemudian melakukan aktivitas penyaringan. Aktivitas penyaringan tahu yang dilakukan oleh pekerja Sari Murni dengan menggunakan tenaga manusia (manual), sehingga dapat menyebabkan cidera.
Beban kerja yang di saring oleh pekerja sebesar ± 60 kg. Menurut Lembaga the National Occupational Health and Safety Commission (Worksafe Australia) pada bulan Desember 1986, batas pengangkatan beban material secara manual dengan muatan diatas 50 kg memerlukan fasilitas kerja berupa peralatan mekanis, maka dalam penelitian ini peneliti ingin memperbaiki cara kerja dengan merancang alat bantu fasilitas yang berupa alat penyaring tahu.
4.1.2 Wawancara
dengan pekerja bagian penyaringan diketahui bahwa waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan satu kali aktivitas penyaringan secara keseluruhan selama 30 menit.. Dari keseluruhan aktivitas yang dilakukan keluhan rasa sakit pada bagian tubuh mulai muncul saat 10 menit pertama. Berdasarkan hasil wawancara juga dapat diketahui keluhan ketidaknyamanan dan kesulitan yang dialami pekerja pada aktivitas penyaringan tahu.
4.1.3 Identifikasi Alat Saring
Identifikasi alat saring dilakukan untuk mengetahui kondisi alat penyaring tahu yang digunakan di Sari Murni saat ini sebagai informasi awal untuk mengetahui kelemahan-kelemahan yang ada dan proses perbaikan yang perlu dilakukan. Adapun kondisi alat saring saat ini dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut.
Gambar 4.1 Alat saring saat ini
Berdasarkan kondisi tersebut, kelemahan alat saring yaitu hanya berfungsi sebagai penopang beban dan belum dapat mengurangi kelelahan. Kelemahan tersebut jika tidak segera diatasi dapat menyebabkan kelelahan, untuk itu perlu adanya perancangan alat saring yang berfungsi untuk mengurangi tingkat kelelahan.
4.2 Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan berdasarkan pengumpulan data yang sebelumnya telah dilakukan. Adapun proses pengolahan data sebagai berikut.
