Rancangan Alat Bantu Kerja Operator Angkat Buah Kelapa Sawit Pada Stasiun Pemanenan Di UD. Jerry Dolok Masihul

R A N C A N G A N A L A T B A N T U K E R J A O P E R A T O R ANGKAT BUAH KELAPA SAWIT PADA STASIUN PEMANENAN DI

UD. JERRY DOLOK MASIHUL

DRAFT TUGAS SARJANA

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

SABAM ARITONANG 1 2 0 4 2 3 0 0 3

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini.

Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya Program Studi Ekstensi Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah “Rancangan Alat Bantu Kerja Operator Angkat Buah Kelapa Sawit Pada Stasiun Pemanenan Di UD. Jerry Dolok Masihul”.

Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.

Medan, Juni 2015

UCAPAN TERIMAKASIH

Syukur dan terima kasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah membimbing penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini.

Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini.

2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana.

3. Ibu Ir. Anizar, M. Kes selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

4. Bapak Ikhsan Siregar, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

5. Ayahanda Hotman Aritonang dan Ibunda Roida Tampubolon yang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta.

6. Kakakku tercinta Demak Aritonang dan Lasma Aritonang yang selalu membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini.

7. Seluruh keluarga besar Aritonang yang tiada hentinya memberikan semangat dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.

8. Abang Arnold dan Abang Jerry selaku pembimbing lapangan yang telah mengizinkan serta membantu penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data.

9. Staf pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.

10. Sahabatku Tercinta Remon Siahaan, Tommi Simanjuntak, Alexander Ginting, Rosa Silalahi, Lina Manullang, Bang Syafi’I, Kak Ayu Karmila terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya.

11. Seluruh teman-teman INDEKS 2012, terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya.

12. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, hanya Tuhan yang dapat membalas kalian semua, Amin.

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xxii

ABSTRAK ... xxiii

I PENDAHULUAN ... .... I-1 1.1 Latar Belakang Permasalahan ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-7 1.3 Tujuan Penelitian... I-7 1.4 Manfaat Penelitian... I-7 1.5 Batasan Masalah ... I-8 1.6 Asumsi yang Digunakan ... I-8 1.7 Sistematika Penulisan Laporan ... I-8

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1 2.1 Sejarah Perusahaan ... II-1 2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-1 2.3 Organisasi dan Manajemen ... II-1 2.4 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-2 2.5 Sistem Pengupahan ... II-3 2.6 Proses Pemanenan ... II-3

III TINJAUAN PUSTAKA ... III-1 3.1 Ergonomi ... III-1 3.2. Postur Kerja ... III-1 3.3. Gangguan Musculoskeletal ... III-3 3.3.1 Penyebab Gangguan Muskuloskeletal ... III-3 3.4. Standard Nordic Questionnaire (SNQ) ... III-5 3.5. REBA (Rapid Entire Body Assesment) ... III-7 3.6. Biomekanika... III-12 3.6.1 Penentuan Besar Gaya Tiap Segmen Tubuh ... III-16 3.7. Antropometri ... III-20 3.7.1 Defenisi Antropometri ... III-20

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

3.7.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengukuran

Antropometri ... III-21 3.7.3 Prinsip-prinsip Penggunaan Data Antropometri ... III-22 3.7.4 Dimensi Tubuh Pengukuran Data Antropometri ... III-24 3.7.5 Aplikasi Distribusi Normal dalam Penetapan Data

Antropometri ... III-25 3.7.6 Aplikasi Antropometri dalam Perancangan Produk ... III-27 3.7.7 Uji Keseragaman Data ... III-30 3.7.8 Uji Kecukupan Data ... III-31 3.8. Perancangan Produk ... III-32 3.8.1 Fase-fase Dalam Proses Perancangan Produk ... III-33 3.8.2 Metode Perancangan Produk ... III-36 3.8.3 Proses-Proses dalam Perancangan Produk ... III-41 3.8.3.1 Klarifikasi Tujuan ... III-41 3.8.3.2 Penetapan Fungsi ... III-48 3.8.3.3 Penetapan Kebutuhan ... III-51 3.8.3.4 Penentuan Karakteristik dengan QFD ... III-54

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian... IV-1

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

4.2. Jenis Penelitian ... IV-1 4.3. Objek Penelitian... IV-1 4.4. Diagram Prosedur Penelitian ... IV-1 4.5. Metode dan Instrumen Penelitian ... IV-1 4.5.1. Pengumpulan Data ... IV-2 4.5.2. Pengolahan Data ... IV-4 4.5.3. Penentuan Modus Keluhan Berdasarkan Kuesioner SNQ IV-5 4.5.4. Tahapan Penilaian Level Resiko Kerja dengan Metode

REBA ... IV-6 4.5.5. Tahapan Pengolahan Data Biomekanika ... IV-6 4.5.6. Tahapan Pengolahan Data Antopometri ... IV-7 4.5.7. Tahapan menentukan Karakteristik dengan QFD

(Quality Function Deployment) ... IV-8 4.5.8. Tahapan analisis dan Pemecahan Masalah... IV-9 4.5.9. Kesimpulan dan Saran ... IV-10 4.6. Kerangka Konseptual ... IV-12

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Data Standard Nordic Questionaire (SNQ) ... V-1

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.1.2. Data Postur Kerja ... V-2 5.1.2.1. Data Alat Aktual ... V-2 5.1.2.2. Data Alat Rancangan 1 ... V-5 5.1.3. Data Biomekanika Rancangan Alat 1 ... V-8 5.1.4. Data Antropometri... V-9 5.1.5. Pengumpulan Data Kuisioner... V-10 5.1.5.1.Pengumpulan Data Kuesioner Terbuka ... V-10 5.1.5.2. Pengumpulan Data Kuesioner Antara

Terbuka dan Tertutup ... V-12 5.1.5.3. Pengumpulan Data Kuesioner Tertutup ... V-13 5.2. Pengolahan Data ... V-15

5.2.1. Keluhan Operator Berdasarkan Kuisioner SNQ pada Stasiun Pemanenan Dengan Alat Aktual ... V-15 5.2.2. Keluhan Operator Berdasarkan Kuisioner SNQ pada

Stasiun Pemanenan Dengan Alat Rancangan 1 ... V-19 5.2.3. Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan REBA .. V-23

5.2.3.1 Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan Metode REBA Dengan Alat Aktual ... V-23 5.2.3.2 Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.2.4. Biomekanika ... V-33 5.2.5. Perhitungan Data AntropometriTubuh Operator... V-50 5.2.5.1. Perhitungan Rata-rata, Standar Deviasi, Nilai

Maksimum, dan Minimum ... V-51 5.2.5.1.1. Perhitungan rata-rata ... V-52 5.2.5.1.2. Perhitungan Standar Deviasi ... V-53 5.2.5.1.3. PerhitunganNilai Minimum dan

Maksimum ... V-54 5.2.5.2. Uji Keseragaman Data Antropometri ... V-54 5.2.5.3. Uji Kecukupann Data ... V-63 5.2.5.4. Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov-

Smirnov ... V-65

5.2.6 Perhitungan Persentil ... V-66 5.2.7. Uji Validitas ... V-68 5.2.8. Uji Reabilitas ... V-71 5.2.8. Perancangan Fasilitas Kerja dengan Menggunakan

Quality Function Deployment (QFD) ... V-73 5.2.8.1. Klarifikasi Tujuan (Clarifying Objectives) ... V-74 5.2.8.2. Penetapan Fungsi (Establishing Function)... V-77 5.2.8.3. Penyusunan Kebutuhan ... V-81

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.2.8.4. Penentuan Karakteristik ... V-83

VI ANALISIS DAN EVALUASI ... VI-1 6.1. Analisis Musculoskletal Disorders Berdasarkan SNQ ... VI-1 6.2. Analisis Postur Kerja Operator dengan Metode REBA ... VI-2 6.3. Analisis dan Evaluasi Biomekanika Maximum Permisible

Limit (MPL)... VI-3

6.4. Analisis Hubungan Biomekanika dan Postur Kerja pada Aktivitas Pengangktan dan Pemindahan TBS ... VI-4 6.5. Analias Perancangan QFD ... VI-4 6.6. Analisis Rancangan Fasilitas Kerja Aktual dan Usulan ... VI-8

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran ... VII-2 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

2.1 Jumlah Tenaga Kerja... II-3 3.1 Penilaian Batang Tubuh (Trunk) ... III-8 3.2 Penilaian Leher (Neck) ... III-9 3.3 Penilaian Kaki (Legs) ... III-9 3.4 Penilaian Beban (Load) ... III-10 3.5 Penilaian Lengan Atas (Upper Arm) ... III-10 3.6 Skor Lengan Bawah ... III-11 3.7 Skor Pergelangan Tangan ... III-11 3.8 Coupling ... III-12

3.9 Skor Aktivitas ... III-12 3.10 Tabel Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal ... III-26 3.11 Tahap-tahap dalam Proses Perancangan Dengan Nigel Cross ... III-40 5.1 Rakapitulasi Standar Nordic Questioner (SNQ) Alat Aktual ... V-4 5.2 Rakapitulasi Standar Nordic Questioner (SNQ)

Alat Rancangan 1 ... V-7 5.3 Operator Menyortir Tandan Buah Segar (TBS) ... V-8 5.4 Dimensi Tubuh Operator... V-10 5.5 Rekapitulasi Kuesioner Antara Terbuka Dan Tertutup ... V-11 5.6 Rekapitulasi Kuesioner Terbuka ... V-12 5.7 Atribut Tojok ... V-14

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.8 Data Hasil Kuesioner Tertutup untuk Kinerja Atribut ... V-14 5.9 Data Hasil Kuesioner Tertutup untuk Harapan Atribut ... V-15 5.10 Persentase Keluhan Operator Alat Aktual ... V-17 5.11 Persentase Keluhan Operator Alat Rancangan 1 ... V-21 5.12 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Postur Kerja Alat Aktual ... V-27 5.13 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Postur Kerja Rancangan 1 ... V-32 5.14 Hasil Rekapitulasi MPL ... V-49 5.15 Data Dimensi Tubuh Operator ... V-50 5.16 Hasil Pengukuran dengan X,σ, Xmin dan Xmaks ... V-54

5.17 Uji Keseragaman Data ... V-56 5.18 Uji Keseragaman Data Setelah Beberapa Kali Dilakukan Revisi Pada Masing-Masing Elemen Pengukuran ... V-61 5.19 Data Dimensi Tubuh Operator Setelah Revisi ... V-62 5.20 Uji Kecukupan Data ... V-64 5.21 Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov-Smirnov ... V-65 5.22 Perhitungan Persentil 5, 50 dan 95 untuk Seluruh

Dimensi Antropometri ... V-67 5.23 Data Uji Validitas Kinerja untuk Produk Tojok ... V-69 5.24 Data Uji Validitas Harapan untuk Produk Tojok ... V-69

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.25 Rekapitulasi Uji Validitas Pada Kinerja untuk Semua

Atribut Tojok ... V-70 5.26 Rekapitulasi Uji Validitas Pada Harapan untuk Semua

Atribut Tojok ... V-70 5.27 Pengelompokan Data Berdasarkan Pertanyaan Ganjil dan Genap . V-72 5.28 Daftar Tujuan Perancangan Tojok ... V-74 5.29 Spesifikasi Produk Tojok ... V-83 5.30 Evaluasi Harapan Konsumen Produk Tojok ... V-85 5.31 Matriks antara Atribut Produk dan Karakteristik Teknik ... V-86 5.32 Matriks Antara Atribut Produk Tojok dan Karakteristik Teknik .... V-87 6.1 Hasil Penilaian Postur Kerja Aktual dengan Metode REBA ... VI-2 6.2 Perbandingan Fasilitas Kerja Aktual dan Fasilitas Kerja Usulan ... VI-9

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

1.1 Tojok Aktual dan Tojok Rancangan ... I-4 2.1 Struktur organisasi UD. Jerry Dolok Masihul ... II-2 2.2 Tahapan Proses Pemanenan Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa

Sawit ... II-5 3.1 Peta Tubuh ... III-6 3.2 Postur Batang Tubuh (Trunk) ... III-8 3.3 Postur Tubuh Bagian Leher (Neck) ... III-9 3.4 Postur Tubuh Bagian Kaki (Legs)... III-9 3.5 Ukuran Beban (Load) ... III-10 3.6 Postur Tubuh Bagian Lengan Atas (Upper Arm) ... III-10 3.7 Postur Lengan Bawah ... III-11 3.8 Postur Pergelangan Tangan ... III-11 3.9 Input, Elemen, dan Area Kajian dari Biomekanika ... III-13 3.10 Kurva Distribusi Normal dengan Persentil 95-th... III-26 3.11 Langkah-langkah Perancangan Produk ... III-39 3.12 Black Box ... III-50 3.13 House Of Quality ... III-56 4.1 Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV-1 4.2 Tahapan Pengolahan Data ... IV-5

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR HALAMAN

4.3 Blok Diagram Penentuan Modus Keluhan Berdasarkan Kuesioner

SNQ... IV-5 4.4 Blok Diagram Penilaian Level Resiko Kerjan dengan

Menggunakan Metode REBA ... IV-6 4.5 Blok Diagram Penilaian Beban Kerja ... IV-7 4.6 Blok Diagram Pengolahan Data Antropometri ... IV-7 4.7 Blok Diagram Menentukan Alternatif dengan QFD ... IV-9 4.8 Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-12 5.1 Kegiatan Penyortiran TBS ... V-2 5.2 Kegiatan Pengangkatan TBS ... V-3 5.3 Menaikan TBS Keatas Truk ... V-3 5.4 Kegiatan Penyotiran TBS ... V-5 5.5 Kegiatan Pengangkatan TBS ... V-6 5.6 Menaikan TBS Keatas Truk ... V-6 5.7 Data Keluhan Musculuskeletal Operator 2 Alat Aktual ... V-16 5.8 Persentasi Keluhan MSDs Operator Bagian Pemanenan Dengan

Alat Aktual ... V-18 5.9 Data Keluhan Musculuskeletal Operator 2 Alat Rancangan 1 ... V-20 5.10 Persentasi Keluhan MSDs Operator Bagian Pemanenan Dengan

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR HALAMAN

5.11 Penilaian Postur Tubuh (Kanan) Operator Menyortir TBS Alat

Aktual ... V-24 5.12 Penilaian Postur Tubuh (Kiri) Operator Menyortir TBS Alat

Aktual ... V-26 5.13 Penilaian Postur Tubuh (Kanan) Operator Menyortir TBS Alat

Rancangan 1 ... V-29 5.14 Penilaian Postur Tubuh (Kiri) Operator Menyortir TBS Alat

Rancangan 1 ... V-31 5.15 Sudut Tubuh Sebelum melakukan pengangkatan (origin)... V-33 5.16 Free Body Diagram Segmen Tubuh Telapak Tangan pada Situasi

Origin ... V-34

5.17 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Bawah pada Situasi

Origin ... V-35

5.18 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Atas pada Situasi

Origin ... V-37

5.19 Free Body Diagram Segmen Tubuh Bagian Punggung pada Situasi Origin ... V-38 5.20 Sudut Tubuh Sebelum melakukan pengangkatan (destination)... V-41 5.21 Free Body Diagram Segmen Tubuh Telapak Tangan pada Situasi

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR HALAMAN

5.22 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Bawah pada Situasi

Destination ... V-43

5.23 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Atas pada Situasi

Destination ... V-44

5.24 Free Body Diagram Segmen Tubuh Bagian Punggung pada Situasi Destination ... V-46 5.25 Peta Kontrol Dimensi Tinggi Siku Berdiri (TSB) ... V-56 5.26 Peta Kontrol Revisi I untuk Tinggi Siku Berdiri (TSB) ... V-57 5.27 Peta Kontrol Revisi I untuk Pangkal ke Tangan ... V-58 5.28 Peta Kontrol Revisi II untuk Pangkal ke Tangan ... V-59 5.29 Peta Kontrol Revisi I untuk Lebar Tangan ... V-61 5.30 Peta Kontrol Revisi I untuk Jangkauan Tangan ... V-61 5.31 Pohon Tujuan Atribut Bahan ... V-75 5.32 Pohon Tujuan Desain ... V-76 5.33 Pohon Tujuan Dimensi ... V-76 5.34 Pohon Tujuan Atribut Tambahan... V-76 5.35 Pohon Tujuan Tojok ... V-77 5.36 Sistem Input Output Produk Tojok ... V-78 5.37 Sistem Pembatas Tojok ... V-78 5.38 Hubungan Antara Sesama Karakteristik Teknis Tojok ... V-88

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR HALAMAN

5.39 Matriks Target yang Ingin Dicapai ... V-93 5.40 Quality Function Deployment (QFD) Produk Tojok ... V-94 6.1 Tojok Rancangan Sebelumnya ... VI-10 6.2 Tojok Rancangan Usulan ... VI-10

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN

1. Standart Nordic Quesionaire (SNQ) ... L-1 2. Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan Metode REBA ... L-2 3. Biomekanika ... L-3 4. Perhitungan Persentil ... L-4 5. Tabel R ... L-5 6. Kuisioner Terbuka ... L-6 7. Kuisioner Antara Terbuka dan Tertutup ... L-7 8. Kuisioner Tertutup ... L-8 9. Form Tugas Akhir... L-9 10. Surat Penjajakan... L-10 11. Surat Balasan ... L-11 12. Surat Keputusan Tugas Akhir ... L-12 13. Lembar Asistensi ... L-13

ABSTRAK

UD. Jerry Dolok Masihul bergerak di bidang perkebunan kelapa sawit perorangan yang menjual Tandan Buah Segar (TBS) ke perusahaan – perusahaan yang bergerak dibidang pengelolan kelapa sawit. Operator melakukan penyortiran TBS secara manual menggunakan tojok dan menaikkan TBS ke truk. Berdasarkan studi pendahuluan, didapatkan beberapa kelemahan dari tojok rancangan sebelumnya yaitu tojok rancangan yang terlalu berat sehingga menambahkan berat beban angkat. Lengkungan alat yang terlalu banyak menyebabkan operator merasa kurang nyaman saat menggunakan dan mata tojok kurang tajam. Berdasarkan kelemahan tersebut, maka peneliti menganalisis dan melakukan perancangan ulang tojok didasarkan kepada karakteristik yang diinginkan operator dengan metode Quality Function Deployment (QFD). Hasil pengolahan SNQ menunjukkan bahwa keluhan yang paling banyak dirasakan operator adalah sakit pada tangan kiri (10,74%), sakit pada pergelangan tangan kiri (8,73%), dan sakit pada lengan bawah kiri ( 6,7114%), pergelangan tangan kanan (5,37%), Sakit pada paha kiri (5,37%). Penilaian postur kerja dengan metode REBA menunjukkan kegiatan penyortiran pada bagian kanan dan kiri memilki skor penilaian 7 dengan kategori perlu tindakan. Aktivitas mengangkat TBS ke truk pada bagian kanan memiliki skor 10 dengan kategori perlu tindakan secepatnya, sedangkan untuk bagian kiri memiliki skor 12 dengan kategori perlu tindakan sekarang juga. Kegiatan menaikkan TBS ke truk menyebabkan tubuh operator pada bagian kanan memiliki skor 10 dengan kategori perlu tindakan secepatnya, sedangkan untuk tubuh bagian kiri memiliki skor 12 dengan kategori perlu tindakan sekarang juga. Penilaian biomekanika dengan metode MPL untuk situasi

origin dan destination berturut-turut sebesar 34807.64 Newton dan 152513.64 Newton dengan kategori berbahaya. Spesifikasi rancangan alat bantu sortasi yang

dihasilkan dengan metode QFD adalah panjang 102 cm, panjang mata tojok 15 cm, jarak pegangan tambahahan dengan pembatas mata tojok 10 cm, bentuk pegangan tambahan melengkung dengan bahan pelapis busa, bentuk pegangan utama segitiga dengan bahan pelapis kain, dan warna tojok biru-putih.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

Pemanenan TBS di UD. Jerry Dolok Masihul masih menggunakan alat yang sederhana dimana alat yang digunakan adalah tojok aktual dengan bentuk letter “T”. Alat tersebut masih kurang ergonomis untuk digunakan operator angkat buah TBS karena pada saat menggunakan tojok aktual terdapat keluhan rasa sakit pada lengan atas kiri sebesar (5,92%), pergelangan tangan kiri (9,24%), tangan kiri (8,16%) hasil ini diperoleh dari tinjauan pendahuluan yang dilakukan peneliti dengan menyebarkan kuesioner SNQ secara langsung kepada operator angkat buah TBS. Operator angkat buah TBS masih mengikuti bentuk tojok aktual pada saat melakukan kerja sehingga postur tubuh terganggu pada saat melakukan penyortiran TBS dimana dari peninjauan yang dilakukan peneliti nilai postur tubuh operator angkat buah kelapa sawit dengan metode REBA terdapat nilai 6 untuk tubuh bagian kanan dan nilai 5 dengan kategori perlu tindakan, pada saat melakukan pengangkatan TBS tubuh bagian kanan dan kiri memiliki nilai sama 11 dengan kategori perlu tindakan sekarang juga serta pada saat menaikkan TBS ke atas truk tubuh bagian kanan memilik nilai 11 dan tubuh bagian kiri memiliki nilai 13 dengan kategori perlu tindakan sekarang juga. Penelitian sebelumnya yang dilakukan Ayu Karmila (2014) kemudian diteruskan M. Syafi’i (2014) dimana dengan menggunakan alat aktual nilai biomekanika yang diperoleh dengan menggunakan tojok masih dalam kategori berbahaya pada saat

mengangkat TBS, sehinnga diperlukan perancangan alat yang sesuai dengan antropometri tubuh operator angkat buah TBS dimana antropometri dapat dinyatakan sebagai satu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia dan juga diperlukan QFD untuk menguji kelayakan tingkat kesulitan pembuatan alat, derajat kepentingan, perkiraan biaya dan juga karakteristik teknik pembuatan tojok.

Tandan Buah Segar (TBS) merupakan bagian dari kelapa sawit yang diproses untuk menghasilkan minyak. Berdasarkan hasil pemanenan kelapa sawit menghasilkan 3 jenis fraksi buah, yaitu buah mentah, buah busuk dan juga buah matang. Operator bagian penyortiran melakukan penyortiran TBS dengan menggunakan tojok rancangan 1, proses penyortiran tahap pertama dilakukan adalah penimbangan TBS, tahap kedua buah yang sudah ditimbang disortir atau dimasukkan ke dalam truk dengan menggunakan alat tojok rancangan 1. Bekerja dengan kondisi alat yang tidak ergonomis dapat memicu berbagai masalah kesehatan terhadap penggunanya antara lain nyeri, kelelahan bahkan kecelakaan sehingga akan menimbulkan berbagai dampak negatif baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang, itu dikarenakan kemampuan manusia yang terbatas dalam melakukan pekerjaan..

Kebun UD Jerry memiliki 8 (delapan) orang operator dan termasuk pemilik kebun, pemilik kebun setiap hari selalu membagi tugas operatornya demi kelancaran dan kekompakan kerja. Pembagian tugas yang dilakukan adalah perawatan kebun, pendodosan dan juga penyortiran. Pendodosan dilakukan operator di dalam kebun dengan cara menggunakan alat egrek, dimana fungsi alat egrek tersebut adalah untuk menurunkan TBS dari pohon kelapa sawit. TBS yang sudah terkumpul di dalam

kebun kemudian diangkut dengan menggunakan sepeda motor dimana pada bagian belakang sepeda motor diletakkan keranjang penampungan TBS. TBS dalam keranjang dimasukkan dengan cara menggunakan tojok kemudian operator mengantar TBS ke bagian penyortiran TBS. Operator bagian penyortiran melakukan penyortiran TBS dengan menggunakan tojok rancangan 1, proses penyortiran tahap pertama dilakukan adalah penimbangan TBS, tahap kedua buah yang sudah ditimbang disortir atau dimasukkan ke dalam truk dengan menggunakan alat tojok rancangan 1. Banyaknya buah kelapa sawit dalam setiap panen adalah sekitar 10 ton dengan operator penyortiran sebanyak tiga orang dengan rata rata berat per buah adalah 35 kg dengan menggunakan waktu selama delapan jam kerja. Kegiatan dilakukan operator secara berulang dengan kondisi alat yang digunakan tidak ergonomis dan sikap kerja yang tidak alamiah sehingga menimbulkan rasa sakit dan cidera pada tubuh operator.

memiliki pembatas mata tojok berupa baut dan juga terdapat bahan tambahan pegangan berupa busa. Berdasarkan penelitian yang dilakukan peneliti sebelumnya, didapatkan beberapa kelemahan dari tojok hasil rancangan yaitu tojok rancangan yang terlalu berat sehingga menambahkan berat beban angkat. Lengkungan alat yang terlalu banyak sehingga menimbulkan kurang nyaman saat menggunakan, Mata tojok kurang tajam.

Peneliti telah melakukan studi pendahuluan dengan melakukan kerja praktek di PTPN IV Unit Pabatu. Kerja praktek dilakukan di stasiun sortasi yaitu proses menurunkan TBS dari truk ke loading ramp dan juga proses menaikkan TBS yang busuk dan yang belum matang ke dalam truk. Peneliti melakukan pengukuran dengan menggunakan metode REBA dimana pada saat menurunkan

TBS dari dalam truk ke dalam loading ramp operator mendapatkan skor REBA 12 level resiko sangat tinggi, level tindakan skor 4 sehingga perlu dilakukan tindakan sekarang juga.

Berdasarkan perbedaan dari kedua alat bantu sortasi di atas, maka peneliti akan menganalisis dan melakukan perancangan ulang alat bantu TBS sesuai dengan karakteristik yang diinginkan oleh operator dengan menggunakan metode

Quality Function Deployment (QFD).

1.2 Perumusan Masalah

Perancangan alat bantu tojok dari rancangan 1 sebelumnya masih belum ergonomis dikarenakan terdapatnya keluhan rasa sakit operator saat melakukan penyortiran TBS.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan rancangan model alat bantu pemanenan Tandan Buah Sawit (TBS) yang ergonomis.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari penelitian adalah :

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah penelitian :

1Asumsi yang Digunakan

1.6 Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pendahuluan menguraikan latar belakang permasalahan yang mendasari penelitian dilakukan. Pada bab ini juga diuraikan rumusan masalah yang merupakan permasalahan pokok yang akan dicari solusinya. Setelah itu disusun tujuan penelitian yang mengurai tujuan penelitian secara umum dan secara khusus. Kemudian ditetapkan batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian. Batasan dan asumsi ini digunakan untuk menghindari supaya cakupan penelitian tidak meluas, dengan demikian inti pokok permasalahan penelitian dapat dicari. Pada bab ini juga dijelaskan manfaat dilakukannya penelitian serta sistematika penulisan tugas sarjana.

BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Gambaran umum perkebunan berisi mengenai sejarah usaha, kegiatan operasional usaha, visi misi usaha, struktur organisasi, deskripsi tugas dan tanggung jawab pekerja di UD. Jerry, jumlah pekerja dan jam kerja.

BAB III LANDASAN TEORI

Landasan Teori menguraikan mengenai tinjauan pustaka sebagai landasan utama dalam melakukan analisa dan pembahasan penelitian yang berisi teori-teori SNQ, metode REBA, defenisi beban kerja fisik, biomekanika dan QFD.

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab pengumpulan dan pengolahan data berisi tentang pengumpulan data, yaitu data keluhan muscoluskeletal dengan menggunakan SNQ, data penilaian elemen gerakan kerja dengan menggunakan metode REBA, data atribut produk tojok dari hasil kuesioner terbuka dan data derajat kepentingan dari hasil kuesioner tertutup. Sedangkan pengolahan data yang dilakukan adalah identifikasi keluhan

muscoluskeletal dengan menggunakan SNQ, penentuan level

tindakan postur kerja dengan metode REBA, perhitungan validitas dan reabilitas serta penentuan karakteristik dengan Quality Function

Deployment (QFD).

BAB V ANALISIS PEMECAHAN MASALAH

Pada bab ini diuraikan mengenai analisis SNQ, postur kerja, biomekanika, korelasi dari penelitian sehingga memperjelas hasil pengolahan data dan karakteristik perancangan tojok dengan QFD. Selain itu juga diuraikan evaluasi dari hasil penelitian yang

dilakukan, yaitu berupa perancangan alat bantu untuk mereduksi risiko MSDs.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari masalah yang dibahas dalam penelitian dan menjawab tujuan tentang risiko MSDs. Sedangkan saran yang diberikan berisi tentang usulan metode kerja baru serta rancangan alat bantu operator di UD. Jerry.

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Perusahaan

U.D Jerry Dolok Masihul merupakan usaha perkebunan kelapa sawit yang di kelola oleh Bapak Arnold Siallagan dan juga merupakan pemilik usaha tersebut.

2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha

UD. Jerry Dolok Masihul terdiri dari kebun kelapa sawit mulai dari tanam, perawatan sampai pemanenan dengan hasil Tandan Buah Segar (TBS). UD. Jerry Dolok Masihul merupakan usaha keluarga yang bergerak di dalam bidang perkebunan kelapa sawit perseorangan.

2.3 Organisasi dan Manajemen

Struktur organisasi adalah bagian yang menggambarkan hubungan kerja sama antara dua orang atau lebih dengan tugas yang saling berkaitan untuk pencapaian suatu tujuan tertentu. Pendistribusian tugas, wewenang dan tanggung jawab serta hubungan satu sama lain dapat digambarkan pada suatu struktur organisasi, sehingga para pegawai dan karyawan mengetahui dengan jelas apa tugas yang harus dilakukan, dari siapa perintah diterima dan kepada siapa harus bertanggung jawab.

D. Jerry Dolok Masihul memiliki struktur organisasi yang berbentuk lini. Bentuk lini atau hubungan garis ditunjukkan dengan hubungan pimpinan (Pemilik

Usaha) kepada masing - masing bawahannya, mereka hanya bertanggung jawab kepada satu pemimpin.

2.4 Tenaga Kerja dan Jam Kerja

Jumlah tenaga kerja di UD. Jerry Dolok Masihul berjumlah 8 orang. Uraian setiap bagian tertera .

Hari kerja di UD. Jerry Dolok Masihul sebanyak enam hari kerja dari hari Senin sampai dengan Sabtu.

2.5 Sistem Pengupahan

Upah operator dibayar dengan sistem pembayaran upah harian yang telah disepakati sebelumnya. Pengupahan dibayarkan dalam setiap sekali dalam satu bulan kerja.

2.6 Proses Pemanenan

Adapun proses pemanenan Tandan Buah Segar (TBS) kelapa sawit adalah: 1. Pemanenan menerima arahan dari pemilik

2. Pemeriksaan TBS matang panen memberondol secara alami

3. Memotong pelepah yang ada di bawah TBS matang dengan bekas potong membentuk kapak kuda miring ke luar dan rapat ke batang 4. Mengegrek atau mendodos TBS yang matang panen

5. Memotong tangkai TBS sependek mungkin dengan bentuk cangkep kodok/mulut ikan

3.1. 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 atau perancangan1

Beberapa metode telah dikembangkan untuk secara sistematis menilai postur pekerja saat melakukan pekerjaan. Postur adalah sebuah refleksi pengamatan dari aktivitas muskuloskeletal, dan metode ini memungkinkan semua ergonomis untuk menilai risiko dengan pengamatan yang sistematis saja

.

Ergonomi adalah suatu cabang ilmu yang secara sistematis memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan dan keterbatasan manusia untuk merancang suatu sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem itu dengan baik secara EASNE (Efektif, Aman, Sehat, Nyaman, dan Efisien). (Iftikar Z.Sutalaksana,2006)

3.2. Postur Kerja

2

1

Eko Nurmianto, Ergonomi, Konsep Dasar dan Aplikasinya, Edisi II (Cet. I; Surabaya: Guna Widya, 2004), h. 1.

. Ini berarti bahwa analisis ergonomis dapat dilakukan pada rekaman visual dari tempat kerja, seperti rekaman video atau foto. Diasumsikan bahwa setiap segmen tubuh bergerak melalui berbagai gerakan, yang diistilahkan sebagai "zona netral," di mana tekanan anatomi dan strain/ketegangan tidak cukup untuk memulai suatu

proses cedera. Pekerja membuat pergerakan jauh dari zona netral, risiko cedera lebih besar, terutama ketika pergerakan tersebut sering diulang dan/atau berkelanjutan untuk waktu yang lama. Metode observasi postural juga menawarkan keuntungan yang memudahkan pengidentifikasian resiko postur yang tinggi untuk tindakan korektif, bahkan sebelum pekerja telah terkena selama waktu cukup untuk mengembangkan signifikan ketidaknyamanan muskuloskeletal.

Empat metode ergonomis menyediakan alat evaluasi postural yang sangat baik. Quick Exposure Checklist memiliki tingkat kegunaan tinggi dan sensitivitas, dan memungkinkan untuk penilaian cepat dari risiko exposure untuk pekerjaan yang berhubungan dengan gangguan muskuloskeletal. Metode ini memiliki keuntungan bahwa metode itu dapat digunakan untuk menganalisis interaksi antara berbagai risiko kerja bahkan oleh penilai yang relatif tidak berpengalaman.

Postur adalah orientasi rata-rata dari anggota tubuh. Postur tubuh ditentukan oleh ukuran tubuh dan ukuran peralatan atau benda lainnya yang digunakan pada saat bekerja. Pada saat bekerja perlu diperhatikan postur tubuh dalam keadaan seimbang agar dapat bekerja dengan nyaman dan tahan lama. Keseimbangan tubuh sangat dipengeruhi oleh luas dasar penyangga atau lantai dan tinggi dari titik gaya berat. (Grieve and Pheasant, 1982).

3.3. Gangguan Musculoskeletal

2_{Neville A. Stanton, dkk, Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods}

Gangguan musculoskeletal yang sering juga disebut Work-related

Musculoskeletal Disorder (WMSD) adalah rasa sakit yang mempengaruhi tulang,

otot, dan persendian tubuh yang diderita oleh seseorang. Gangguan musculoskeletal pada umumnya disebabkan pemberian beban kerja yang melebihi kemampuan tubuh (overuse) untuk melakukan pemulihan, pada proses kerja yang berulang, dan dalam waktu yang lama3

3.3.1. Penyebab Gangguan Muskuloskeletal .

Gangguan muskuloskeletal memiliki banyak penyebab, pekerjaan yang repetitive, yang paling sering menjadi penyebab gangguan ini, adalah salah satu faktor dari faktor risiko (risk factor) yang dimiliki oleh stasiun kerja. Faktor risiko dapat menjadi penyebab langsung dari masalah kesehatan, adanya faktor risiko bukan berarti merupakan salah satu faktor penyebab. Faktor risiko merupakan suatu kondisi yang menunjukkan tingkat risiko yang dimiliki suatu pekerjaan terhadap masalah kesehatan yang mungkin muncul di stasiun kerja.

Faktor risiko yang dapat menjadi penyebab gangguan muskuloskeletal diantaranya:

1. Pekerjaan repetitif

Pekerjaan repetitif memberikan beban kerja pada bagian tubuh secara konstan. Apabila pekerjaan ini dilakukan dalam waktu yang lama dan melebihi kemampuan bagian tubuh untuk melakukan pemulihan, maka risiko terjadi gangguan muskuloskeletal sangat tinggi.

2. Postur tubuh

Berdasarkan karakteristik stasiun kerja dan metode kerja yang digunakan, pekerja sering menggunakan postur yang tidak baik. Postur tubuh yang tidak baik biasanya terjadi saat otot yang digunakan berada pada posisi yang sulit sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik dan menyebabkan rasa rasa sakit, seperti pada saat peregangan maksimum.Apabila postur tubuh yang tidak baik ini dibiarkan dan dilakukan dalam waktu yang lama, maka resiko terjadi gangguan muskuloskeletal sangat tinggi.

3. Tingkat kekuatan pekerjaan akan membutuhkan tingkat kekuatan (force) saat menggunakan peralatan atau saat mendorong dan menahan. Tingkat kekuatan akan memberikan beban kerja berlebih pada bagian tubuh. Kemampuan bagian tubuh untuk dapat menahan beban kerja dalam waktu tertentu sangat menentukan tingkat kekuatan yang dikeluarkan, risiko terjadi gangguan muskuloskeletal semakin tinggi.

4. Kerja otot statis

Kerja otot statis adalah pada saat otot berkontraksi tanpa adanya jeda/imtrupsi. Otot membutuhkan darah yang lebih banyak saat berkotraksi daripada saat relaksasi. Pada saat otot dalam kondisi kerja statis, otot memberikan tekanan yang konstan pada saluran darah sehingga darah yang dibutuhkan dalam jumlah besar terhambat, akibat otot cepat lelah dan akan merasakan rasa sakit. Apabila kerja otot statis ini dibiarkan dan dilakukan dalam waktu yang lama, maka risiko terjadi gangguan muskuloskeletal sangat tinggi.

5. Lingkungan kerja

Lingkungan kerja seperti suhu yang dingin mempengaruhi kekuatan otot sehingga memerlukan tingkat kekuatan yang lebih besar dalam melakukan pekerjaan. Penggunaan sarung tangan yang tidak baik dapat menguarangi kemampuan tangan dalam memegang peralatna atau bahan, sehingga memerlukan tingkat kekuatan yang lebih besar. Peralatan yang bergetar memerlukan tingkat kekuatan yang lebih besar untuk digunakan, getaran juga dapat mengganggu peredaran darah pada bagian otot.

3.4. Standard Nordic Questionnaire (SNQ)

Standard Nordic Questionnaire (SNQ) merupakan salah satu alat ukur

yang biasa digunakan untuk mengenali sumber penyebab keluhan kelelahan otot. Melalui Standard Nordic Questionnaire dapat diketahui bagian-bagian otot yang mengalami keluhan dengan tingkat keluhan mulai dari rasa tidak sakit sampai sangat sakit. Dengan melihat dan menganalisis peta tubuh seperti Gambar 3.1. maka diestimasi jenis dan tingkat keluhan otot skeletal yang dirasakan oleh pekerja.

Dimensi-dimensi tubuh tersebut dapat dibuat dalam format Standard

Nordic Questionnaire. Standard Nordic Questionanire dibuat atau disebarkan

untuk mengetahui keluhan-keluhan yang dirasakan pekerja akibat pekerjaanya.

Standard Nordic Questionnaire bersifat subjektif, karena rasa sakit yang

sakit pada bagian tubuh akibat aktivitas kerja tidaklah sama antara satu orang dengan orang lain4.

Gambar 3.1. Peta Tubuh

Keterangan:

0. leher bagian atas 16. tangan kiri

1. leher bagian bawah 17. Tangan Kanan

2. bahu kiri 18. Paha Kiri

3. bahu kanan 19. Paha Kanan

4. lengan atas kiri 20. Lutut Kiri

5. punggung 21. Lutut Kiri

6. lengan atas kanan 22. Betis Kiri

7. pinggang 23. Betis Kanan

8. bokong 24. Pergelangan Kaki Kiri

9. pantat 25. Pergelangan Kaki Kanan

10. siku kiri 26. Kaki Kiri

11. siku kanan 27. Kaki Kanan

12. lengan bawah kiri 13. lengan bawah kanan 14. pergelangan tangan kiri 15. pergelangan tangan kanan

3.5. REBA (Rapid Entire Body Assesment)

4

Kuorinka, I., Jonsson, B., Kilbom, A., Vinterberg, H., Biering-Sorensen, F., Andersson, G., Jorgensen, K, Standardised Nordic Questionnaores (Applied Ergonomics, 1987).

REBA dirancang oleh Lynn Mc Atemney dan Sue Hignett (2000) sebagai sebuah metode penilaian postur kerja untuk menilai faktor resiko gangguan tubuh secara keseluruhan. Data yang dikumpulkan adalah data mengenai postur tubuh, kekuatan yang digunakan, jenis pergerakan atau aksi, pengulangan atau pegangan. Skor akhir REBA dihasilkan untuk memberikan sebuah indikasi tingkat risiko dan tingkat keutamaan dari sebuah tindakan yang harus diambil5

1. Grup A, terdiri atas:

.

Untuk masing-masing tugas, menilai faktor postur tubuh dengan penilaian pada masing-masing grup yang terdiri atas dua grup, yaitu:

a. Batang tubuh (trunk) b. Leher (neck)

c. Kaki (legs) 2. Grup B, terdiri atas:

a. Lengan atas (upper arm) b. Lengan bawah (lower arm) c. Pergelangan tangan (wrist)

Pada masing-masing grup, diberikan suatu skala skor postur tubuh dan suatu pernyataan tambahan. Diberikan juga faktor beban atau kekuatan dan

coupling.

REBA dapat digunakan ketika penilaian postur kerja diperlukan dalam

sebuah pekerjaan:

1. Keseluruhan bagian badan digunakan.

2. Postur tubuh statis, dinamis, cepat berubah, atau tidak stabil.

3. Melakukan sebuah pembebanan seperti: mengangkat benda baik secara rutin ataupun sesekali.

4. Perubahan dari tempat kerja, peralatan, atau pelatihan pekerja sedang dilakukan dan diawasi sebelum atau sesudah perubahan.

Berikut ini adalah faktor-faktor yang dinilai pada metode REBA. 1. Grup A, terdiri dari :

a. Batang tubuh (trunk)

Gambar 3.2. Postur Batang Tubuh (Trunk) Tabel 3.1. Penilaian Batang Tubuh (Trunk)

Pergerakan Skor Skor Perubahan

Posisi normal 1

+1 jika batang tubuh berputar/bengkok/bungkuk 0 - 200 (ke depan dan belakang) 2

<-200 atau 20 - 600 3

>600 4

Gambar 3.3. Postur Tubuh Bagian Leher (Neck) Tabel 3.2. Penilaian Leher (Neck)

Pergerakan Skor Skor Perubahan

0 - 200 1

+1 jika leher berputar/bengkok >200- ekstensi 2

c. Kaki (legs)

Gambar 3.4. Postur Tubuh Bagian Kaki (Legs) Tabel 3.3. Penilaian Kaki (Legs)

Pergerakan Skor Skor Perubahan

Posisi normal/seimbang (berjalan/duduk)

1 +1 jika lutut antara 30-600 +2 jika lutut >600 Bertumpu pada satu kaki lurus 2

1 2 3 Gambar 3.5. Ukuran Beban (Load)

Tabel 3.4. Penilaian Beban (Load)

Pergerakan Skor Skor Pergerakan

<5 kg 0

+1 jika kekuatan cepat

5 - 10 kg 1

>10 kg 2

2. Grup B, terdiri dari:

a. Lengan atas (upper arm)

Gambar 3.6. Postur Tubuh Bagian Lengan Atas (Upper Arm) Tabel 3.5. Penilaian Lengan Atas (Upper Arm)

Pergerakan Skor Skor Perubahan

200 (ke depan dan belakang) 1 +1 jika bahu naik

+1 jika lengan berputar/bengkok -1 miring, menyangga berat lengan

>200 (ke belakang) atau 20 - 450 2

45 - 900 3

>900 4

Gambar 3.7. Postur Lengan Bawah Tabel 3.6. Skor Lengan Bawah

Pergerakan Skor

60 - 1000 1

<600 atau >1000 2

c. Pergelangan tangan (wrist)

Gambar 3.8. Postur Pergelangan Tangan Tabel 3.7. Skor Pergelangan Tangan

Pergerakan Skor Skor Perubahan

0-150 (ke atas dan bawah) 1 _{+1 jika pergelangan tangan} putaran menjauhi sisi tengah >150 (ke atas dan bawah) 2

Tabel 3.8. Coupling

Coupling Skor Keterangan

Baik 0 Kekuatan pegangan baik

Sedang 1

Pegangan bagus tapi tidak ideal atau kopling cocok dengan bagian tubuh

Kurang baik 2

Pegangan tangan tidak sesuai walaupun mungkin

Tidak dapat diterima 3

Kaku, pegangan tangan tidak nyaman, tidak ada pegangan atau kopling tidak sesuai dengan bagian tubuh

Tabel 3.9. Skor Aktivitas

Aktivitas Skor Keterangan

Postur statik +1 1 atau lebih bagian tubuh statis/diam Pengulangan +1 Tindakan berulang-ulang

Ketidakstabilan +1

Tindakan menyebabkan jarak yang besar dan cepat pada postur (tidak stabil)

3.6. Biomekanika

Biomekanika adalah studi tentang mekanika yang diaplikasikan pada sistem biologi. Biomekanika merupakan subdisiplin dari biofisika dan biomedis. Biomekanika pada dasarnya mempelajari kekuatan, ketahanan, kecepatan, dan

ketelitian manusia dalam melakukan kerjanya. Faktor ini sangat berhubungan dengan pekerjaan yang bersifat material handling, seperti pengangkatan dan pemindahan barang secara manual atau pekerjaan lain yang dominan menggunakan otot tubuh. Meskipun kemajuan teknologi telah banyak membantu manusia, namun ada beberapa pekerjaan yang tetap membutuhkan fisik yang cukup besar6.

Sasaran utama dari biomekanika adalah mempelajari manusia dari segi kemampuan-kemampuannya seperti kekuatan, daya tahan, kecepatan dan ketelitian. Dengan kata lain, biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek dari gerakan tubuh manusia dan kombinasi antara keilmuan mekanika, antropometri, dan dasar ilmu kedokteran (biologi dan fisiologi). Pada wilayah ilmu pengetahuan yang lain, biomekanika memperoleh banyak masukan dari disiplin ilmu yang lain, baik itu dari segi metode analisis dan hasilnya. Sebagai disiplin ilmu yang kompleks, berbagai macam elemen dari lingkup biomekanika dapat ditampilkan menggunakan Gambar 3.9.

4. 5.

Gambar 3.9. Input, Elemen, dan Area Kajian dari Biomekanika

Menurut Frankel dan Nordin pada tahun 1980 biomekanika merupakan ilmu mekanika teknik untuk analisa sistem kerangka otot manusia. (Chaffin,1991)

6 _{Philips, Chander Allen. 2000. Human Factors Engineering. New York: John Wiley dan}

Occupat i onal Bi omechani c Model i ng Ant hr opomet r y Ki nesi ol ogy Bi oi nst r ument at i on Mechani cal wor k Capaci t y eval uat i on Engi neer i ng sci ence

Physi cal sci ence Bi ol ogi cal sci ence

Tool desi gn Wor kpl ace desi gn Job desi gn Wor ker t ask mat chi ng Mat er i al handl i ng

secara umum mendefenisikan biomekanika yaitu menggunakan konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan pada bermacam-macam bagian tubuh dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktivitas sehari-hari. Kajian biomekanika dapat dilihat dalam dua perspektif yaitu kinematika yang lebih menjurus pada karakteristik gerakan yaitu meneliti gerakan dari segi ruangan yang digunakan dalam waktu yang bersifat sementara tanpamelihat gaya yang menyebabkan gerakan. Studi kinematika menjelaskan gerakan yang menyebabkan berapa cepat obyek bergerak, berapa ketinggiannya atau berapa jauh obyek menjangkau jarak. Posisi kecepatandan percepatan tersebutmerupakan studi kinematika. Kajian kinetika menjelaskan tentang gaya yang bekerja pada suatu sistem misalnya tubuh manusia. Kajian gerakan kinetika menjelaskan gaya yang menyebabkan gerakan dibandingkan dengan kajian kinematika, kajian kinetika lebih sulit untuk diamati pada kajian kinetik yang terlihat adalah akibat dari gaya.

Gaya adalah sebuah konsep yang digunakan untuk menerangi interaksi fisik dari obyek dengan sekelilingnya. Gaya dalam fisika didefenisikan sebagai kuantitas yang dapat menyebabkan perubahan dari state suatu benda sehingga terjadi percepatan pada benda tersebut.

Penelitian aspek biomekanika akan sangat berkaitan dengan proses perancangan peralatan kerja misalnya pembuatan alat bantu gerak yang dapat digunakan untuk meringankan penderitaan cacat maupun peralatan kerja lainnya. Peralatan yang digunakan secara langsung sehubungan dengan fisik manusia perlu rancangan agar sesuai dengan keadaan biomekanika seseorang. Penggunaan Sons. Hal:35

kekuatan otot yang berlebihan untuk menggunakan atau menggerakkan peralatan dapat mengakibatkan cedera. Penerapa biomekanika menghindari hal tersebut dan mengupayakan agar denan pengeluaran energi yang minimum dapat dicapai hasil yang optimal.

Menurut Chaffin dan Anderson tubuh manusia terdiri dari enam link, yaitu:

1. Link lengan bawah yang dibatasi oleh joint telapak tangan dan siku.

2. Link lengan atas yang dibatasi oleh joint siku dan bahu.

3. Link punggung yang dibatasi oleh joint bahu dan pinggul.

4. Link paha yang dibatasi oleh joint pinggul dan lutut.

5. Link betis yang dibatasi oleh joint lutut dan mata kaki.

6. Link kaki yang dibatasi oleh joint mata kaki dan telapak kaki.

Seperti yang disebutkan diatas bahwa manusia dapat disamakan dengan segmen benda jamak maka panjang link dapat diukur berdasarkan persentase tertentu dari tinggi badan, sedangkan beratnya berdasarkan persentase dari berat badan. Penentuan letak pusat massa tiap link didasarkan pada standart yang ada. Panjang setiap link tiap segmen berotasi disekitar sambungan dan mekanika terjadi mengikuti hukum newton. Prinsip-prinsip ini digunakan untuk menyatakan gaya mekanik dalam tubuh dan gaya otot yang diperlukan untuk mengimbangi gaya-gaya yang terjadi. Secara umum pokok bahasan dari biomekanika adalah untuk mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material, peralatan dengan tujun untuk meminimumkan keluhan pada sistem kerangka otot agar produktivitas kerja dapat meningkat. Menghindari keluhan pada sistem kerangka

otot dapat ditanggulangi dengan melakukan pengendalian administratif (pemilihan personel yang tepat, pelatihan tentang teknik penanganan material). Pada gerakan jalan yang terpenting adalahkeseimbangan. Gerakan ini akan memperlihatkan bagaimana kedua kaki saling menyeimbangkan berat tubuh dalam pergerakan berpindah.

3.6.1. Penentuan Besar Gaya Tiap Segmen Tubuh

MPL merupakan batas besarnya gaya tekan pada segmen L5/S1 dari kegiatan pengangkatan dalam satuan Newton yang distandarkan oleh NIOSH (National Instiute of Occupational and Health) tahun 1981. Besar gaya tekannya adalah dibawah 6500N pada L5/S1. Sedangkan batasan gaya angkatan normal (The Action Limit) sebesar 3500 N pada L5/S1 sehingga,

1. Fc < AL dikategorikan aman

2. AL < Fc < MPL dikategorikan perlu hati-hati, dan 3. Fc > MPL dikategorikan berbahaya

Evan dan Lissner (1962) dan Sonoda (1962) melakukan penelitian dengan uji tekan pada spine (tulang belakang). Mereka menemukan bahwa tulang belakang yang sehat tidak mudah terkena hernia, akan tetapi lebih mudah rusak/retak jika disebabkan oleh beban yang ditanggung oleh segmen tulang belakang (spiral) dan yang terjadi dengan diawali oleh rusaknya bagian atas/bawah segmen tulang belakang (the castilage end-plates in the vetebrae).

Perhitungan biomekanika digunakan untuk mencari momen dan gaya, dapat dilakukan dengan cara menghitung gaya dan momen secara parsial atau menghitung setiap segmen yang menyusun tubuh manusia.

Untuk menganalisis gaya dan momen yang bekerja pada tubuh perlu digambarkan Free Body Diagram (FBD) dari unsur-unsur sistem dan gaya eksternal yang diketahui (Chandler Allen Philips, 2000). Dibawah ini merupakan perhitungan tiap segmen dengan free body diagram yang mempengaruhhi tulang belakang dalam melakukan aktivitas pengukuran, kecuali segmen kaki:

1. Telapak tangan

∑Fy = 0

∑Fx = 0 – Tidak ada gaya horisontal ∑M = 0

WH = 0,6% x Wbadan

Fyw = Wo/2 + WH

Mw = (Wo/2 + WH) x SL1 x Cos Ө1

2. Lengan Bawah

∑Fy = 0

∑Fx = 0 – Tidak ada gaya horisontal

∑M = 0 λ2 = 43,6%

Fyc = Fyw + WLA

Ms = Mc +(WLAx λ2 xSL2 x CosӨ2) +

(Fyc x SL2 x CosӨ2)

3. Lengan Atas

∑Fy = 0

∑Fx = 0 – Tidak ada gaya horisontal

∑M = 0 λ3 = 43%

WH = 1,7% x Wbadan

Fyc = Fyw + WLA

Ms = Mc +(WLAx λ3 xSL3 x CosӨ3) +

(Fyc x SL3 x CosӨ3)

4. Punggung

∑Fy = 0

∑Fx = 0 – Tidak ada gaya horisontal

∑M = 0 λ4 = 67%

WH = 50% x Wbadan

Fyt = 2Fyt + WT

Ms = 2Ms +(WTx λ4 xSL4 x CosӨ4) +

Gaya otot pada spinal erector dirumuskan sebagai berikut: FM x E = - FA x D

FM = Gaya otot pada spinal erector (Newton)

E = Panjang lengan momen otet spinal erector dan L5/S1 (estimasi 0,05m)

M(LS/S1) = Mt = Momen resultan pada L5/S1

FA = Gaya perut (Newton)

D = Jsarak dari gaya perut ke L5/S1 (0,11m, sumber nurmianto, 1996) Untuk mencari Gaya Perut (FA), maka perlu dicari tekanan perut (PA) dengan persamaan:

PA =

FA = PA x AA PA = Tekanan perut

ӨH = Sudut inklinasi perut

ӨT = Sudut inklinasi kaki

AA = Luas difragma (465cm2)

Kemudian berat total dihitung dengan menggunakan rumus berikut: Wtot = Wo + 2WH + 2WLA + 2WUA + WT

Wtot = Gaya keseluruhan yang terjadi

Wo = Berat badan WH = Berat tangan

WLA = Berat lengan bawah

Sehingga gaya kompresi/tekan pada L5/S1 dapat dirumuskan sebagai berikut:

F c = Wtot . CosӨ4 – FA + FM

Fc = Gaya kompres pada L5/S1

3.7. Antropometri

3.7.1. Defenisi Antropometri

Istilah antropometri berasal dari “anthro” yang berarti manusia dan “metri” yang berarti ukuran. Secara definitif antropometri dapat dinyatakan sebagai satu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia. Antropomeetri menurut Sevenson (1989) dan Nurmianto (1991) adalah satu kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia ukuran, bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penanganan masalah desain7

3.7.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengukuran Antropometri .

Manusia pada umumnya akan berbeda-beda dalam hal bentuk dan dimensi ukuran tubuhnya. Di sini ada beberapa faktor yang akan mempengaruhi ukuran tubuh manusia, sehingga sudah semestinya seorang perancang produk harus memperhatikan faktor-faktor tersebut yang antara lain adalah:

1. Umur. Secara umum dimensi tubuh manusia akan tumbuh dan bertambah besar,seiring dengan bertambahnya waktu, yaitu seejak awal kelahiranya

sampai dengan umur sekitar 20 tahunan. Dari suatu penelitian yang dilakukan olehA.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 bertambahtinggi sampai usia23,5 tahun (laki-laki) dan 21,1 tahun (wanita). Setelah itu, tidak akan terjadi pertumbuhan bahkan akan cendrung berubah menjadi penurunan ataupun penyusutan yang dimulai sekitar umur 40 tahunan. 2. Jenis kelamin (sex). Dimensi ukuran tubuh laki-laki umunya akan lebih besar

dibandingkan dengan wanita,terkecuali untuk beberapa bagian tubuh tertentu seperti pinggul, dan sebagainya.

3. Suku/bangsa (ethnic). Setiap suku,bangsa ataupun kelompok etnik akan memilki karakteristik fisik yang akan berbeda satu dengan yang lainya.

4. Jenis pekerjaan. Beberapa jenis pekerjaan tertentu menuntut adanya persyaratan dalam seleksi karyawan/stafnya. Sepertinya misalnya: buruh dermaga/pelabuhan adalah harus mempunyai postur tubuh yang relatif lebih besar dibandingkan dengan karyawan perkantoran pada umumnya. Apalagi dibandingkan dengan jenis pekerjaan militer.

5. Cacat tubuh, dimana data antropometri disini akan diperlukan untuk perancaangan produk bagi orang-orang cacat (kursi roda, kaki/tangan palsu, dan lain-lain).

6. Tebal/tipisnya pakain yang harus dikenakan, dimana faktor iklim yang berbeda akan memberikan variasi yang berbeda-beda pula dalam pula dalam bentuk

rancangan dan spesifikasi pakaian. Dengan demikian dimensi tubuh orangpun akan berbeda dari satu tempat dengan tempat yang lain.

7. Kehamilan (pregnancy), dimana kondisi semacam ini jelas akan mempengaruhi bentuk daan ukuran tubuh (khusus perempuan). Hal tersebut jelas memerlukan perhatian khusus terhadap produk-produk yang dirancang bagi segmentasi seperti ini8.

3.7.3. Prinsip-prinsip Penggunaan Data Antropometri

Data antropometri yang menyajikan data ukuran dari berbagai macam anggota tubuh manusia dalam percentile tertentu akan sangat besar manfaatnya pada saat suatu rancangan produk ataupun fasilitas kerja akan dibuat. Agar rancangan suatu produk nantinya bisa sesuai dengan ukuran tubuh manusia yang akan mengoperasikannya, maka prinsip-prinsip apa yang harus diambil di dalam aplikasi data antropometri tersebut harus ditetapkan terlebih dahulu seperti diuraikan berikut ini:

1. Prinsip perancangaan produk bagi individu dengan ukuran yang ekstrim. Di sini rancaangan produk dibuat agar bisa memenuhi 2 sasaran produk, yaitu: bisa sesuai untuk ukuran tubuh manusia yang mengikuti klasifikassi ekstrim daalaam arti terlalu besar atau kecil bila dibandingkan dengan rata-ratanya dan tetap bisa digunakan untuk memenuhi ukuran tubuh yang lain (mayoritas dari populasi yang ada). Agar bisa memenuhi sasaran pokok tersebut maka ukuran yang diaplikasikaan ditetapkan dengan cara: untuk

memenuhi yang harus ditetapkan ddari suatu rancangan produk umumnya didaasarkaan pada nilai percentile yang tersebar seperti 90-th, 95-th, atau 99-th percentile.contoh konkrit pada kasus ini dapat dilihat pada penetapan ukuran minimal dari lebar dan tinggi dari pintu darurat. Untuk dimensi maksimum yang harus ditetapkan diaambil berdasarkan nilai percentile yang paling rendah (1-th, 5-th, 10-th percentile) dari distribusi data antropometri yang ada. Sebagai contoh penetapan jarak jangkauan dari suatu mekaanisme kontrol yang harus dioperasikan oleh seorang pekerja.

2. Prinsip perancaangan produk yang bisa dioperasikan diantara rentang ukuran tertentu.

Di sini rancaangan bisa dirubah-ubah ukuranya sehingga cukup fleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. Contoh yang paling umum dijumpai adalah perancaangan kursi mobil yang mana dalam hal ini letaknya bisa digeser maju/mundur dan sudut sandaranya pun bisaa berbah-ubah sesuai dengan yang diinginkan. Dalam kaitannya untuk mendapatkan rancangan yang fleksibel, semacaam ini maka data antropoometri yang umum diaplikasikan adalah daalam rentang niali 5-th sampai dengan 95-th percentile.

3. Prinsip perancaangan produk dengan ukuran rata-rata

Dalam hal ini rancangan produk didasarkan pada rata-rata ukuran manusia. Problem pokok yag dihadapi dalam hal ini justru sedikit sekali mereka yang berbeda dalam ukuran rata-rata. Di sini produk dirancang dan dibuat untuk

mereka yang berukuran sekitar rata-rata, sedangkan bagi mereka yang memilki ukuran ekstrim akan dibuat rancangan tersendiri.

3.7.4. Dimensi Tubuh Pengukuran Data Antropometri

Berikut ini adalah beberapa dimensi tubuh yang umum diukur dalam antropometri:

1. Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai s/d ujung kepala) 2. Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak

3. Tinggi bahu posisi berdiri tegak

4. Tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus)

5. Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam dalam posisi berdiri tegak

6. Tinggi tubuh dalam posisi duduk (diukur dari atas 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 diukur dari ujung pantat sampai dengan ujung lutut

12. Panjang paha yang diukur dari pantat sampai dengan bagian belakang dari lutut/betis

13. Tinggi lutut yang bisa diukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk

14. Tinggi tubuh dalam posisi duduk yang diukur dari lantaisampai dengan paha 15. Lebar dari bahu (bisa diukur dalam posisi berdiri ataupun duduk)

17. Lebar dari dada dalam keadaan membusung 18. Lebar perut

19. Panjang siku yang diukur dari pergelangan sampai dengan ujung jari-jari dalam posisi tegak

20. Lebar kepala

21. Panjang tangan diukur dari pergelangan sampai dengan ujung jari-jari dalam posisi tegak

22. Lebar telapak tangan

23. Lebar tangan dalam posisi tangan terbentang lebar-lebar kesamping kiri-kana 24. Tinggi jangkauan tangan dalam posisi berdiri tegak, diukur dari lantai sampai

dengan telapak tangan yang terjangkau harus keatas (vertikal)

25. Tinggi jangkauan tangan dalam posisi duduk tegak, diukur seperti no.24 tetapi dalam posisi duduk

26. Jarak tangan yang terjulur kedepan diukur dari bahu sampai ujung jari tangan

3.7.5. Aplikasi Distribusi Normal dalam Penetapan Data Antropometri Data anthropometri sangat diperlukan agar rancangan suatu produk dapat sesuai dengan orang yang akan mengoperasikannya. Ukuran tubuh yang diperlukan pada hakikatnya tidak sulit diperoleh dari pengukuran secara individual, seperti halnya yang dijumpai untuk produk yang dibuat berdasarkan pesanan (job order).

Situasi menjadi berubah jika lebih banyak lagi produk standar yang harus dibuat untuk dioperasikan oleh banyak orang. Permasalahan yang timbul adalah

ukuran siapakah yang digunakan sebagai acuan untuk mewakili populasi yang ada. Karena pastinya ukuran setiap individu akan bervariasi satu dengan populasi yang menjadi target sasaran produk yang akan dirancang.

Agar permasalahan yang terdapat adanya variasi ukuran sebenarnya akan lebih mudah dipecahkan jika dapat merancang produk yang memiliki fleksibilitas dan adjustabel dengan suatu rentang ukuran tertentu. Gambar 3.9. menjelaskan dalam anthropometi, angka 95 th akan menggambarkan ukuran tubuh manusia yang terbesar dan 5 th menggambarkan ukuran tubuh manusia yang terkecil.

Gambar 3.10. Kurva Distribusi Normal dengan Persentil 95-th

Tabel 3.10. menunjukkan pemakaian nilai-nilai persentil yang diaplikasikan dalam perhitungan data antropometri.

Tabel 3.10. Tabel Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal Persentil Perhitungan

1-st - 2.325 ฀X 2.5-th - 1.96 ฀X

5-th - 1.645 ฀X 10-th - 1.28 ฀X 50-th

90-th + 1.28 ฀X

95-th + 1.645 ฀X 97.5-th + 1.96 ฀X

99-th + 2.325 ฀X

Χ Χ Χ

Χ Χ Χ Χ Χ Χ

3.7.6. Aplikasi Antropometri dalam Perancangan Produk

Antropometri menyajikan data ukuran dari berbagai macam anggota tubuh manusia dalam percentiler tertentu akan sangat besar manfaatnya pada saat tertentu dalam merancang suatu produk. Agar rancangan tersebut nantinya bisa disesuaikan dengan ukuran tubuh manusia yang akan mengoperasikan, maka prinsip-prinsip apa yang harus diambil di dalam aplikasi data antropometri tersebut harus ditetapkan terlebih dahulu seperti diuraikan berikut ini :

1. Prinsip Perancangan Produk Bagi Individual Dengan Ukuran Yang Ekstrim. Di sini rancangan produk dibuat agar bisa memenuhi 2 (dua) sasaran produk, yaitu :

a. Bisa sesuai untuk ukuran tubuh manusia yang mengikuti klasifikasi ekstrim dalam arti terlalu besar atau terlalu kecil bila dibandingkan dengan rata-ratanya.

b. Tetap bisa digunakan untuk memenuhi ukuran tubuh yang lain (mayoritas dari ada).

Agar bisa digunakan untuk memenuhi sasaran pokok tersebut maka ukuran tubuh yang diaplikasikan ditetapkan dengan cara :

a. Dimensi minimum yang harus ditetapkan dari suatu rancangan produk umumnya didasarkan pada nilai percentile yang terbesar seperti 90-th, 95-th atau 99-95-th persentil. Contoh konkrit pada kasusu ini bisa dilihat pada penetapan ukuran miinimal dari lebar dan tinggi dari pintu darurat, dll. b. Dimensi maksimum yang harus ditetapkan diambil berdasarkan nilai

distribusi data antropometri yang ada. Hal ini diterapkan untuk sebagai contoh dalam penerapan jarak jangkau dari suatu mekanisme kontrol yang harus dioperasikan oleh seorang pekerja.

Aplikasi data antropometri umumnya digunakan untuk perancangan produk ataupun fasilitas kerja akan menetapkan nilai 5-th percentile untuk dimensi maksimum dan 95-th percentile untuk dimensi minimumnya. 2. Prinsip Perancangan Produk Yang Bisa Dioperasikan Di antara Rentang

Ukuran Tertentu.

Rancangan bisa dirubah-rubah ukurannya sehingga cukup fleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. Contoh yang paling umum dijumpai adalah perancangan kursi mobil yang mana dalam hal ini letaknya bisa digeser maju atau mundur dan sudut sandarannya pun bisa berubah-ubah sesuai dengan yang diinginkan. Dalam kaitannya untuk mendapatkan rancangan yang fleksible, semacam ini maka data antropometri yang umum diaplikasikan adalah dalam rentang nilai 5-th s/d 95-th percentile.

3. Prinsip Perancangan Produk dengan Ukuran Rata-Rata.

Rancangan produk didasarkan terhadap rata-rata ukuran manusia. Problem pokok yang dihadapi dalam hal ini justru sedikit sekali mereka yang berbeda dalam ukuran rata-rata. Di sini produk dirancang dan dibuat untuk mereka yang berukuran sekitar rata-rata, sedangkan bagi mereka yang memiliki ukuran ekstrim akan dibuatkan rancangan tersendiri.

Aplikasi data antropometri yang diperlukan dalam proses perancangan produk ataupun fasilitas kerja. Maka adapun beberapa saran/rekomendasi yang bisa diberikan sesuai dengan langkah - langkah seperti berikut :

a. Pertama kali terlebih dahulu harus ditetapkan anggota tububh yang mana yang nantinya akan difungsikan untuk mengoperasikan rancangan tersebut.

b. Tentukan dimensi tubuh mana yang penting dalam proses perancangan tersebut, dalam hal ini juga perlu diperhatikan apakah harus menggunakan data structural body dimension ataukah functional body dimension.

c. Selanjutnya tentukan populasi terbesar yang harus diantisipasi, diakomodasikan dan menjadi target utama pemakai rancangan produk tersebut. Hal ini lazim dikenal sebagai “Market Segmentation” seperti produk mainan untuk anak-anak, peralatan rumah tangga untuk wanita, dll. d. Tetapkan prinsip ukuran yang harus diikuti semisal apakah rancangan

terebut untuk ukuran individual yang ekstrim, rentang ukuran yang fleksible (adjustabel) atau ukuran rata-rata.

e. Pilih presentase populasi yang harus diikuti: 90-th, 95-th, 99-th ataukah nilai percentile yang lain yang dikehendaki.

Untuk setiap dimensi tubuh yang telah didefinisikan selanjutnya pilih/tetapkan nilai ukurannya dari tabel data antropometri yang sesuai. Aplikasikan data tersebut dan tambahkan faktir kelonggaran (allowance) bila diperlukan seperti halnya tambahan ukuran akibat faktor tebalnya

pakaian yang harus dikenakan oleh operator, pemakaian sarung tangan (gloves), dan lain lain.

3.7.7. Uji Keseragaman Data

Uji keseragaman data dimaksudkan untuk menentukan bahwa populasi data sampel yang digunakan memiliki penyeimbangan yang normal dari rata-ratanya pada tingkat kepercayaan/signifikansi tertentu. Pengujian terhadap keseragaman data dilakukan untuk mengetahui apakah data-data yang diperoleh telah berada dalam keadaan yang terkendali atau belum. Suatu data yang berada di dalam batas kendali yaitu BKA (Batas Kendali Atas) dan BKB (Batas Kendali Bawah) dapat dikatakan dalam keadaan terkendali, sebaliknya jika suatu data berada di luar BKA dan BKB, maka data tersebut dikatakan berada dalam keadaan tidak terkendali9.

Nilai batas kontrol atas dan batas kontrol bawah dapat dihitung apabila nilai standar deviasi telah diketahui. Berikut ini merupakan rumus untuk menghitung standar deviasi dari suatu kumpulan data.

Berikut merupakan rumus yang digunakan untuk menghitung BKA dan BKB dari suatu kumpulan data.

σ σ

k x BKB

k x BKA

− =

+ =

9 _{http://www.its.ac.id/personal/files/pub/2850-m_sritomo-ie-akalahRancanganVulkanisi}

dimana :

σ = standar deviasi = Data pengamatan

= Nilai rata-rata data N = banyak data

BKA = batas kendali atas BKB = batas kendali bawah k = tingkat kepercayaan

Setelah nilai batas kontrol atas dan batas kontrol bawah diketahui, maka data harus diperiksa untuk mengetahui apakah seluruh nilai data berada di antara BKB dan BKA. Apabila terdapat data yang lebih kecil dari BKB ataupun data yang lebih besar dari BKA, maka data tersebut tidak boleh diikut sertakan dalam proses perhitungan (dieliminasi).

3.7.8. Uji Kecukupan Data

Perhitungan uji kecukupan data dimaksudkan untuk menentukan sampel minimum yang dapat diolah untuk proses selanjutnya. Uji kecukupan data ini dimaksudkan untuk menentukan apakah sampel data yang dikumpulkan sudah cukup atau belum. Uji ini memiliki lambang N dan N’.

Rumus umum :

N’ = Jumlah pengamatan teoritis yang diperlukan N = Jumlah pengamatan aktual yang dilakukan Xi = Data pengamatan ( hasil pengukuran ) k = Tingkat kepercayaan

s = Tingkat ketelitian dalam bentuk persen (%)

Jika N (jumlah data yang telah diperoleh) lebih kecil jumlahnya dibandingkan dengan jumlah data yang dibutuhkan (N’) berarti data tidak cukup sehingga diperlukan penambahan data sebanyak N’-N buah. Sebaliknya apabila N lebih besar daripada N’ berarti data telah cukup.

3.8. Perancangan Produk

Salah satu karakteristik manusia adalah mereka selalu

berusaha menciptakan sesuatu baik alat atau benda lainnya

untuk membantu kehidupan mereka. Untuk mewujudakn

benda tersebut diperlukan suatu rancangan atau desain. Pada

saat sekarang, pada masyarakat industri khususnya kegiatan

merancang dan pembuatan benda merupakan kegiatan yang

terpisah. Proses pembuatan tidak akan berjalan baik sebelum

kegiatan perancangan diselesaikan. Dari hasil perancangan

akan diketahui deskripsi dari benda yang akan dibuat. Hal ini

akan sangat memudahkan proses pembuatannya, maka dari

itu kegiatan perancangan adalah hal yang penting dan mutlak

dilakukan sebelum proses produksi suatu benda.

Menghasilkan produk sesuai dengan yang dibutuhkan manusia adalah hal yang ingin dicapai dari proses perancangan. Salah satunya adalah dengan merancang dengan berorientasi terhadap keinginan dan kebutuhan pelanggan. Keinginan setiap manusia tersebut dibuat dalam perancangan produk melalui pengembangan secara komputer dan analisis teknik yang dapat diproses secara teratur, penentuan waktu untuk mengkonsumsikannya dan termasuk dalam memasarkannya. Perancangan produk berarti sudah termasuk di dalamnya setiap aspek teknikal dari produk mulai dari pertukaran atau penggantian komponen dalam pembuatan, perakitan, pelayanan sampai pada kekurangannya.

Perancangan atau pengembangan produk dibutuhkan oleh produsen dalam rangka mempertahankan atau meningkatkan pangsa pasar dengan cara menidentifikasi kebutuhan-kebutuhan konsumen akan manfaat produk, mendesainnya sampai ke tingkat perencanaan pembuatan produk tersebut10.

3.8.1. Fase-fase Dalam Proses Perancangan Produk

Perancangan produk itu sendiri terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan, karena itu perancangan kemudian disebut sebagai proses perancangan yang mencakup seluruh kegiatan yang terdapat dalam perancangan tersebut.

Kegiatan-kegiatan dalam proses perancangan dinamakan sebagai fase. Salah satu deskripsi perancangan terdiri dari fase-fase sebagai berikut:

1. Langkah pra perancangan produk a. Penetapan asumsi perancangan b. Orientasi produk yang meliputi:

1) Analisa kelayakan produk.

2) Uraian kegiatan perancangan produk. 3) Jaringan kerja perancangan produk. 4) Perhitungan maju mundur waktu kegiatan. 5) Penentuan jalur kritis.

6) Perhitungan waktu penyelesaian proyek. 2. Langkah perancangan produk

a. Fase informasi

Fase ini bertujuan untuk memahami seluruh aspek yang berkaitan dengan produk yang hendak dikembangkan dengan cara mengumpulkan informasi-informasi yang dibutuhkan secara akurat. Informasi-informasi yang dilakukan antara lain :

1) Gambar produk awal dan spesifikasi.

2) Kriteria keinginan konsumen terhadap produk. 3) Kriteria kepentingan relatif konsumen.

4) Kriteria manufaktur yang mencakup diagram mekanime pembuatan dan struktur fungsi.

5) Kriteria buying.

6) Kriteria finance produk awal. b. Fase kreatif

Fase ini bertujuan dalam menampilkan alternatif yang dapat memenuhi fungsi yang dibutuhkan. Langkah-langkah yang harus dilakukan adalah:

1) Penentuan kriteria atribut produk dengan diagram pohon. 2) Penentuan prioritas perancangan dengan menggunakan QFD. 3) Pembuatan alternatif model produk.

4) Perhitungan biaya alternatif model. c. Fase analisa

Fase ini bertujuan dalam menganalisa alternatif-alternatif yang dihasilkan pada fase kreatif dan memberikan rekomendasi terhadap alternatif-alternatif terbaik. Analisa yang dilakukan antara lain :

1) Analisa kriteria atribut yang akan dikembangkan. 2) Penilaian kriteria atribut antar model.

3) Pembobotan kriteria atribut produk. 4) Matrix combinex.

5) Value analysis.

d. Fase pengembangan

Fase ini bertujuan memilih salah satu alternatif tunggal dari beberapa alternatif yang ada merupakan alternatif terbaik dan merupakan output dari fase analisa. Data-data alternatif yang terpilih adalah sebagai berikut :

2) Gambar produk terpilih dan spesifikasinya, e. Fase presentasi

Fase ini bertujuan untuk mengkomunikasikan secara baik dan menarik terhadap hasil pengembangan produk11

3.8.2. Metode Perancangan Produk

.

Metode perancangan produk adalah tiap-tiap prosedur, teknik, dan alat bantu tertentu yang mempresentasikan sejumlah aktivitas tertentu yang digunakan oleh perancang dalam proses perancangan.

Ada dua metode yang digunakan dalam perancangan yaitu: 1. Metode kreatif

Metode perancangan yang bertujuan untuk membantu menstimulasikan pemikiran kreatif dengan cara meningkatkan produksi gagasan, menyisihkan hambatan mental terhadap kreatifitas, atau dengan cara memperluas area pencarian solusi. Metode kreatif terbagi lagi atas dua metode, yakni:

a. Brainstorming

Bertujuan untuk menstimulasikan sekelompok orang untuk menghasilkan sejumlah besar gagasan dengan cepat. Orang terlibat langsung dan tidak homogen mengenai persoalan aturan, yaitu:

2) Kelompok haruslah bersifat non-hirarki.

3) Pemimpin kelompok berperan sebagai fasilitator.

4) Kelompok diharapkan menghasilkan sebanyak mungkin gagasan.

5) Gagasan yang kelihatan aneh tetap diterima.

6) Usahakan semua gagasan dinyatakan secara singkat.

7) Suasana selama brainstorming berlangsung rileks dan bebas.

8) Kegiatan selama brainstorming sebaiknya dilakukan dalam waktu tidak lebih dari 20- 30 menit.

Kegiatan yang dilakukan selama brainstorming, yaitu: 1) Membentuk kelompok dan menetapkan pimpinan. 2) Menginformasikan aturan-aturan dalam brainstorming.

3) Pemimpin kelompok melontarkan pertanyaan permasalahan awal. 4) Masing-masing anggota diberi waktu tenang beberapa menit untuk

menggali gagasannya.

5) Setiap anggota diminta untuk menuliskan gagasannya pada kartu-kartu tersendiri.

6) Antar anggota saling bertukar satu sama lain.

7) Berikan waktu istirahat sejenak agar masing-masing anggota memiliki kesempatan untuk berefleksi dan mencari gagasan-gagasan baru mengacu pada gagasan rekannya, kemudian dituliskan dalam bentuk kartu yang jelas.

8) Kumpulkan kartu-kartu dan setelah periode tertentu dilakukan evaluasi.

b. Sinektik

Bertujuan untuk mengarahkan aktivitas-aktivitas spontan pemikiran ke arah eksplorasi dan transormasi masalah perancangan. Sinektik adalah

suatu aktivitas kelompok yang mencoba membangun, mengkombinasikan dan mengembangkan gagasan-gagasan untuk memberikan solusi kreatif terhadap permasalahan dalam perancangan. Tidak memperkenalkan adanya kritikan, menghasilkan solusi tunggal, dengan membangkitkan alternatif analogi secara langsung, personal, simbolik, dan fantastik. Metode ini bertujuan untuk:

1) Membentuk kelompok yang terdiri dari para anggota yang selektif. 2) Melatih para anggota kelompok dalam menggunakan analogi untuk

membangkitkan aktivitas spontan otak atau pikiran terhadap persoalan 3) Memaparkan masalah prancangan kepada kelompok yang sama

seperti yang dinyatakan oleh klien atau manajemen perusahaan. 4) Menggunakan analogi-analogi.

2. Metode Rasional

Metode ini merancang sesuai dengan pikiran logika, sehingga produk yang dihasilkan dapat sederhana dan setiap anggota kelompok menggunakan pemikiran yang rasional untuk mendapatkan hasil yang baik dan membentuk hasil yang sederhana. Perancangan yang baik akan menghasilkan produk unggulan yang sesuai dengan keinginan atau kebutuhan konsumen. Karenanya perancangan membutuhkan input dari berbagai sisi dengan melibatkan berbagai disiplin ilmu. Proses perancangan sangat mempengaruhi produk, sedikitnya dalam tiga hal, yaitu biaya pembuatan produk, kualitas produk, dan waktu penyelesaian produk mulai dari diterimanya kebutuhan akan suatu produk sampai produk tersebut dapat dipasarkan.

Pengaruh tersebut adalah akibat dari keputusan-keputusan yang diambil pada proses perancangan, seperti produk dan komponen-komponen yang mudah dibuat karena itu hanya memerlukan mesin perkakas yang sederhana dan murah, dibuat dari material yang murah tetapi kuat, produk yang mudah dirakit dan dirawat, pemilihan komponen jadi yang dibeli dari pihak lain yang tepat dan murah, pemilihan teknologi yang tersedia, dan lain sebagainya. Khusus untuk dua hal yang terakhir, yaitu pemilihan komponen jadi yang harus dibeli dari pihak yang lain dan pemilihan teknologi yang tersedia adalah hal yang sangat krusial untuk kasus perancangan di Indonesia. Jangan sampai perancangan produk dikuasai oleh perancang asing, sebab mereka dapat mengambil keputusan dalam dua hal tersebut sedemikian rupa sehingga Indonesia tidak dapat ikut dalam partisipasi dalam realisasi pembuatan produk, karena tidak dapat komponen jadi yang diperlukan produk dan karena tidak mempunyai teknologi yang diperlukan12

12 _{Ibid., h. 28-32.}

.

Menurut Nigel Cross, dalam melakukan peracangan produk diperlukan proses-proses perancangan produk seperti terlihat pada Gambar 3.11.

SOLUTION SOLUTION PROBLEM PROBLEM Klasifikasi Tujuan Klasifikasi Tujuan Penetapan fungsi-fungsi Penetapan fungsi-fungsi Menyusun Kebutuhan Menyusun Kebutuhan Menentukan karakteristik Menentukan karakteristik Menentukan Alternatif Menentukan Alternatif Evaluasi Alternatif Evaluasi Alternatif Peningkatan Perincian Peningkatan Perincian SUB SOLUTION SUB SOLUTION SUB PROBLEM SUB PROBLEM

Gambar 3.11. Langkah-langkah Perancangan Produk

Tahapan-tahapan dalam proses perancangan dengan Nigel Cross dapat dilihat pada Tabel 3.11.

Tabel 3.11. Tahap-tahap dalam Proses Perancangan Dengan Nigel Cross

No Langkah Perancangan Metode yang Relevan Tujuan

1 Klasifikasi Tujuan Pohon Tujuan

Mengklarifikasi tujuan dan subtujuan perancangan, serta hubungan satu sama lain.

2 Penetapan Fungsi

Analisis Fungsional

Menetapkan fungsi-fungsi yang diperlukan dan batas-batas sistem rancangan produk yang baru.

Specification suatu solusi rancangan yang diperlukan. 4 Penentuan Karakteristik Quality Function Development

Menetapkan target apa yang akan dicapai oleh karakteristik teknis produk sehingga dapat memuaskan kebutuhan-kebutuhan konsumen. 5 Pembangkitan Alternatif Morphological Chart

Membangkitkan solusi-solusi rancangan alternatif.

6 Evaluasi Alternatif

Weighted Objectives

Membandingkan nilai-nilai untilitas dari berbagai usulan alternatif berdasarkan kinerjanya terhadap tujuan yang terbobot.

Tabel 3.11. Tahap-tahap dalam Proses Perancangan Dengan Nigel Cross (Lanjutan) No Langkah Perancangan Metode yang Relevan Tujuan 7 Peningkatan Perincian (Improving Details) Value Engineering

Meningkatkan atau mempertahankan nilai produk bagi para pembeli sementara mengurangi biaya bagi pembuat (produsen).

3.8.3. Proses-Proses dalam Perancangan Produk

Perancangan produk menurut Nigel Cross terbagi atas tujuh langkah yang masing-masing mempunyai metode tersendiri. Ketujuh langkah tersebut diuraikan pada sub bab berikutnya.

3.8.3.1. Klarifikasi Tujuan

Klarifikasi tujuan (clarifying objectives) ini dilakukan untuk menentukan tujuan perancangan. Metode yang digunakan adalah pohon tujuan (objectives

Trees). Dengan pohon tujuan, kita akan dapat mengidentifikasikan tujuan dan sub

tujuan dari perancangan suatu produk beserta hubungan antara keduanya yaitu dalam bentuk diagram yang menunjukkan hubungan yang hierarki antara tujuan dengan sub tujuannya. Percabangan pada pohon tujuan merupakan hubungan yang menunjukkan cara untuk mencapai tujuan tertentu.

Titik awal sebuah rancangan adalah sebuah masalah atau sesuatu yang masih kabur sangat jarang bagi perancang untuk memberikan pernyataan lengkap dan jelas tentang objek yang harus dipenuhi. Langkah pertama dalam perencanaan adalah mencoba mengklasifikasikan tujuan perencanaan. Dalam kenyataannya, akan sangat membantu pada semua tahap mencapai akhir yang diinginkan. Akhir ini adalah rangkaian tujuan dimana benda yang dirancang harus dapat dipenuhi.

Metode pohon tujuan memberikan format yang jelas dan bermanfaat bagi beberapa tujuan. Ini memperlihatkan tujuan dan cara umum untuk mencapainya dan masih harus dipertimbangkan. Ini akan memperlihatkan bentuk diagramatik dimana tujuan yang berbeda akan saling berhubungan satu sama lain, dan pola

hirarki tujuan dan sub tujuan. Prosedur untuk pencapaian pohon tujuan ini akan membantu memperjelas tujuan dan mencapai kesepakatan di antara klien, manajer, dan anggota tim desain.

Langkah-langkah yang ditempuh dalam tahap klarifikasi tujuan adalah sebagai berikut:

1. Membuat daftar tujuan perancangan.

2. Susun daftar dalam urutan tujuan dari higher-level kepada lower-level. 3. Gambarkan sebuah diagram pohon tujuan, untuk menunjukkan

hubungan-hubungan yang hierarki.

Metode pohon tujuan memberikan bentuk dan penjelasan dari pernyataan tujuan. Metode ini menunjukkan sasaran yang akan dicapai dengan berbagai pertimbangan.

1. Prosedur

Prosedur untuk menggunakan metode pohon tujuan membantu memperjelas tujuan dan mendapatkan persetujuan dari klien, manajer, dan anggota tim perancangan. Klien sangat peduli terhadap dengan apa yang diinginkan, atau mungkin klien berpendapat bahwa pengacara sangat memahami yang diinginkannya. Alternatif lain adalah berharap klien memberikan kebebasan. Hal ini kedengarannya seperti keuntungan tersendiri bagi perancang tetapi bisa juga menjadi bencana kalau klien memutuskan bahwa proposal

rancangan akhir sama sekali tidak sesuai dengan keinginannya. Pada kasus lain perancang akan sangat membutuhkan pengembangan ide-ide awal menjadi pernyataan yang jelas tentang tujuan perancangan.

Tujuan perancangan bisa juga disebut persyaratan klien, keinginan pemakai atau kegunaan produk. Beberapa tujuan perancangan berisi ringkasan yang lengkap sementara yang lainnya harus diperoleh dari pernyataan yang diajukan pada klien atau mendiskusikannya dengan anggota tim yang lainnya. Salah satu cara untuk membuat pertanyaan yang masih samara-samar menjadi lebih spesifik adalah melalui literatur, mencoba menspesifikasikan apa yang dimaksud dengan sasaran antara. Sebagai contoh, suatu tujuan untuk peralatan mesin adalah harus aman, hal ini dapat diperluas menjadi: a. Tidak mencederai operator.

b. Mengurangi tingkat kesalahan operator. c. Mengurangi kerusakan peralatan. d. Pengurangan beban yang berlebihan.

Daftar ini dapat disimpulkan dengan sederhana dan sembarang hal-hal apa saja yang dapat dianggap sebagai tujuan atau mendiskusikannya dengan anggota tim perancang lainnya. Dapat juga dilakukan dengan menanyakan pada klien secara lebih spesifik tentang tujuan termasuk dalam rancangan singkat.

Jenis pertanyaan yang dapat digunakan dalam memperluas dan memperjelas tujuan adalah dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan sederhana

misalnya, “Kenapa”, “Bagaimana” atau “Apa”. Untuk singkatnya mengajukan pertanyaan apa yang ingin kita cari dari tujuan-tujuan ini.

Setelah mengembangkan daftar tujuan menjadi jelas dan menyusun tingkat yang lebih tinggi dari level yang lainnya. Untuk memperjelas jenis tingkatan yang muncul, tulis kembali daftar umum sasaran menjadi tersusun. Kelompokkan tujuan menjadi sekumpulan tujuan dengan memperhatikan tingkatan yang paling tinggi dari tujuan tersebut. Misalnya: kelompok produk yang aman, sementara yang lainnya membutuhkan daya tahan dan sebagainya. Tiap kelompok, susun sub tujuan dalam susunan menjadi hirarki, sehingga tingkatan paling bawah terpisah dengan tingkatan tujuan yang lainnya, contohnya sebagai berikut:

a. Mesin yang dibuat harus aman, b. Mengurangi tingkat,

c. Mengurangi kesalahan kesalahan peralatan, d. Mengurangi beban berlebih.

Daftar kini tersusun menjadi 3 tingkatan hirarki. Terkadang sangat sulit untuk membedakan antar tingkatan tujuan atau orang lain dalam tim perancangan tidak setuju dengan tingkatan relatif beberapa tujuan.

Aspek untuk memilih tujuan menjadi beberapa tingkatan membantu perancang untuk berpikir lebih jelas tujan dan hubungan antar sasaran tujuan akhir. Gambarkan diagram pohon tujuan untuk menunjukkan hubungan hirarki dan hubungan diantaranya. Diagram ini menunjukkan hubungan hirarki diantara beberapa tujuan dan subtujuan; diagram ini merupakan awal