BAB III TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Ergonomi
Istilah ergonomi berasal dari bahasa latin Ergo, yang berarti kerja dan Nomos,
artinya aturanhukum alam, dan dapat didefenisikan sebagai studi tentang aspek aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi,
fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain. Penerapan ergonomi pada umumnya merupakan aktivitas rancang bangun
atau rancang ulang. Hal ini dapat meliputi perangkat keras seperti misalnya perkakas kerja, bangku kerja, platform, kursi, pegangan alat kerja, pintu jendela
dan lain-lain. Tujuan ergonomi adalah untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja pada suatu institusi atau organisasi. Hal ini dapat terjadi apabila terjadi
kesesuaian antara pekerja dengan pekerjaannya. Tujuan pendekatan ergonomi dalam perancangan tempat kerja adalah agar terjadi keserasian antara manusia
dengan sistem kerja man-machine system atau dapat dikatakan bahwa desain sistem kerja harus menjadikan tenaga kerja dapat bekerja secara layak.
Disiplin ilmu yang terkait secara ergonomi dalam perancangan tempat kerja antara lain studi metode kerja, antropometri, tata letak dan fasilitas ruang
kerja, faal kerja dan biomekanik, keselamatan dan kesehatan kerja, hubungan dan prilaku manusia dan pengaturan waktu kerja.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
3.2 Antropometri
Ilmu yang secara khusus mempelajari tentang pengukuran tubuh manusia guna merumuskan perbedaan-perbedaan ukuran pada tiap individu atau kelompok
dan lain sebagainya disebut antropometri. Pelopor bidang ini adalah seorang ahli matematika berkebangsaan Belgia bernama Quetlet, dimana pada tahun 1870
memperkenalkan karyanya yang berjudul Anthropometrie. Data antropometri merupakan data ukuran dimensi tubuh manusia. Data
antropometri sangat berguna dalam perancangan suatu produk dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia yang memakainya. Dengan demikian
tidak hanya memberikan kerpuasan pada pemakai produk saja, tetapi juga pada pembuat produk.
Untuk mendapatkan suatu perancangan optimum dari suatu ruang dan fasilitas akomodasi maka hal-hal yang perlu diperhatikan adalah faktor-faktor
seperti panjang dari suatu dimensi tubuh manusia baik dalam keadaan statis maupun dinamis. Pengukuran statis dilakukan pada tubuh manusia yang berada
dalam posisi diam. Dimensi yang diukur pada antropometri statis diambil secara lurus dan dilakukan pada permukaan tubuh.
Jika antropometri dipraktekkan dengan cara pengukuran yang sederhana, seseorang dapat saja mengumpulkan data-datanya dengan mudah dan hasilnya
tidak akan terlalu menyimpang jauh dari yang sebenarnya. Namun, sebenarnya ada banyak faktor rumit yang perlu dipertimbangkan. Faktor penyebabnya adalah
ukuran tubuh manusia sangat bervariasi. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi dimensi tubuh manusia, diantaranya:
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
1. Jenis kelamin
Secara distribusi statistik ada perbedaan yang signifikan antara dimensi tubuh pria dan wanita. Pria dianggap lebih panjang dimensi tubuhnya daripada
wanita. 2. Suku bangsa
Seperti telah diketahui bahwa perbedaan dimensi tubuh antara suku bangsa yang satu dengan yang lain juga berbeda. Dalam hal ini dimensi tubuh
penduduk Indonesia biasanya lebih pendek dari penduduk Amerika. 3. Usia
Digolongkan atas beberapa kelompok usia yaitu balita, anak-anak, remaja, dewasa dan lanjut usia. Hal ini jelas berpengaruh terutama jika desain
diaplikasikan untuk antropometri anak-anak. Antropometrinya akan cenderung terus meningkat sampai batas usia dewasa. Namun setelah menginjak usia
dewasa, tinggi badan manusia mempunyai kecenderungan untuk menurun. 4. Jenis pekerjaan
Beberapa jenis pekerjaan tertentu menuntut adanya persyaratan dalam seleksi karyawan atau stafnya. Misalnya buruh dermaga harus mempunyai postur
tubuh yang relatif lebih besar dibandingkan dengan karyawan perkantoran pada umumnya.
5. Pakaian Hal ini juga merupakan sumber variabilitas yang disebabkan oleh bervariasinya
iklim yang berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya terutama untuk daerah dengan empat musim.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
6. Kehamilan pada wanita Faktor ini jelas akan mempunyai pengaruh perbedaan yang berarti kalau
dibandingkan dengan wanita yang tidak hamil, terutama yang berkaitan dengan analisis perancangan produk dan analisis perancangan kerja.
7. Cacat tubuh secara fisik Suatu perkembangan yang menggembirakan pada dekade terakhir dengan
diberikannya skala prioritas pada rancang bangun fasilitas akomodasi untuk para penderita cacat tubuh secara fisik. Misalnya ada jalur khusus untuk kursi
roda.
3.2.1 Dimensi Antropometri
Dimensi antropometri merupakan ukuran tubuh pada posisi tertentu. Data ini dapat dimanfaatkan guna menetapkan dimensi ukuran produk yang akan
dirancang dan disesuaikan dengan dimensi tubuh manusia yang akan mengoperasikan atau menggunakannya. Data antropometri tubuh yang diukur
menurut Hartono 2012 dalam panduan survei data antropometri dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri No Dimensi tubuh
Definisi 1
Tinggi tubuh Tinggi tubuh jarak vertikal dari lantai ke bagian paling atas
kepala.
2
Tinggi mata Jarak vertikal dari lantai ke bagian luar sudut mata kanan.
3
Tinggi bahu Jarak vertikal dari lantai ke bagian atas bahu kanan atau ujung
tulang bahu kanan.
4
Tinggi siku Jarak vertikal dari lantai ke titik terbawah di sudut siku bagian
kanan.
5 Tinggi pinggul
Jarak vertikal dari lantai ke bagian pinggul kanan.
6 Tinggi tulang
Jarak vertikal dari lantai ke bagian tulang ruas jari tangan
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri Hartono, 2012
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan
ruas kanan.
No Dimensi tubuh
Definisi 7
Tinggi ujung jari Jarak vertikal dari lantai ke ujung jari tengah tangan kanan.
8
Tinggi dalam posisi duduk
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas kepala.
9
Tinggi mata dalam posisi
duduk Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian luar sudut mata kanan.
10
Tinggi bahu dalam posisi
duduk Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian atas bahu kanan.
11
Tinggi siku dalam posisi
duduk Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian bawah lengan bawah
tangan kanan.
12 Tebal paha
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas dari paha kanan.
13 Panjang lutut
Jarak horizontal dari bagian belakang pantat pinggul ke bagian depan lulut kaki kanan.
14 Panjang popliteal
Jarak horizontal dari bagian belakang pantat pinggul ke bagian belakang lutut kanan.
15 Tinggi lutut Jarak vertikal dari lantai ke tempurung lutut kanan.
16 Tinggi popliteal
Jarak vertikal dari lantai ke sudut popliteal yang terletak di bawah paha, tepat di bagian belakang lutut kaki kanan.
17 Lebar sisi bahu
Jarak horizontal antara sisi paling luar bahu kiri dan sisi paling luar bahu kanan.
18
Lebar bahu bagian atas
Jarak horizontal antara bahu atas kanan dan bahu atas kiri.
19 Lebar pinggul
Jarak horizontal antara sisi luar pinggul kiri dan sisi luar pinggul kanan.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri Hartono, 2012
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan 20 Tebal dada
Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian dada untuk subyek laki-laki atau ke bagian buah dada untuk subyek
wanita.
21 Tebal perut
Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian paling menonjol dibagian perut.
22
Panjang lengan atas
Jarak vertikal dari bagian bawah lengan bawah kanan ke bagian atas bahu kanan.
No Dimensi tubuh
Definisi 23
Panjang lengan bawah
Jarak horizontal dari lengan bawah diukur dari bagian belakang siku kanan kebagian ujung dari jari tengah.
24
Panjang rentang tangan ke depan
Jarak dari bagian atas bahu kanan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan siku dan pergelangan tangan kanan
lurus.
25
Panjang bahu genggaman tangan
ke depan Jarak dari bagian atas bahu kanan ke pusat batang silinder
yang digenggam oleh tangan kanan, dengan siku dan pergelangan tangan lurus.
26 Panjang kepala
Jarak horizontal dari bagian paling depan dahi bagian tengah antara dua alis ke bagian tengah kepala.
27 Lebar kepala
Jarak horizontal dari sisi kepala bagian kiri ke sisi kepala bagian kanan, tepat di atas telinga.
28 Panjang tangan
Jarak dari lipatan pergelangan tangan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan posisi tangan dan seluruh jari lurus
dan terbuka.
29 Lebar tangan
Jarak antara kedua sisi luar empat buku jari tangan kanan yang diposisikan lurus dan rapat.
30 Panjang kaki
Jarak horizontal dari bagian belakang kaki tumit ke bagian paling ujung dari jari kaki kanan.
31 Lebar kaki Jarak antara kedua sisi paling luar kaki.
32
Panjang rentangan tangan ke samping
Jarak maksimum ujung jari tengah tangan kanan ke ujung jari tengah tangan kiri.
33
Panjang rentangan siku
Jarak yang diukur dari ujung siku tangan kanan ke ujung siku tangan kiri.
34 Tinggi genggaman Jarak vertikal dari lantai ke pusat batang silinder yang
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri Hartono, 2012
Data-data dari hasil pengukuran atau disebut dengan data antropometri digunakan sebagai data untuk perancangan peralatan. Adapun gambar dari
pengukuran data antropometri pada posisi berdiri dan posisi duduk dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.3.
tangan ke atas dalam posisi berdiri
digenggam oleh telapak tangan kanan.
35
Tinggi genggaman ke atas dalam posisi
duduk Jarak vertikal dari alas duduk ke pusat batang silinder.
36
Panjang genggaman tangan
ke depan Jarak yang diukur dari bagian belakang bahu kanan tulang
belikat ke pusat batang silinder yang digenggam oleh telapak tangan kanan.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Kelompok Dimensi Tubuh yang Diukur dalam Posisi Berdiri
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri tubuh dalam posisi berdiri ditampilkan pada Gambar 3.2
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
25
7 29
Sumber Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide Openshaw et al. 2006
Gambar 3.2 Perancangan Tongkat yang Memperhatikan Dimensi Antropometri Tubuh Dalam Posisi Berdiri
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri Hartono, 2012
Gambar 3.3 Kelompok Dimensi Tubuh yang Diukur dalam Posisi Duduk
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri tubuh dalam posisi duduk ditampilkan pada Gambar 3.4 berikut:
17
12 16
19 19
14 10
Sumber: Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide Openshaw et al. 2006
Gambar 3.4 Perancangan Kursi Kantor Ergonomis yang Memperhatikan Dimensi Antropometri Tubuh Dalam Posisi Duduk
Terdapat tiga prinsip dalam pemakaian data antropometri tersebut yaitu: 1.
Prinsip perancangan produk berdasarkan individu ekstrim Prinsip ini digunakan apabila fasilitas kerja yang dirancang dapat dipakai
dengan enak dan nyaman oleh sebagian besar orang-orang yang memakainya yang biasanya minimal oleh 95 pemakai.
2. Prinsip perancangan produk fasilitas yang bisa disesuaikan
Prinsip ini digunakan untuk merancang fasilitas agar fasilitas tersebut bisa dirubah-ubah ukurannya sehingga cukup fleksibel dioperasikan oleh setiap
orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. 3.
Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata Dalam hal ini rancangan produk didasarkan terhadap ukuran rata-rata tubuh
manusia Sutalaksana, 1979.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
3.2.2. Aplikasi Distribusi Normal Dalam Penetapan Data Antropometri
Untuk penetapan data antropometri ini, pemakaian distribusi normal akan umum diterapkan. Dalam statistik, distribusi normal dapat diformulasikan
berdasarkan harga rata-rata mean,
X
dan simpangan standarnya standard deviation
, σX dari data yang ada. Dari nilai yang ada maka persentil dapat
ditetapkan sesuai dengan tabel probabilitas distribusi normal. Dengan persentil, dalam hal ini adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang
yang memiliki ukuran pada atau dibawah nilai tersebut. Sebagai contoh 95-th persentil akan menunjukkan 95 populasi akan berada pada atau dibawah ukuran
tersebut, sedangkan 5-th persentil akan menunjukkan 5 populasi akan berada pada atau dibawah ukuran itu. Dalam antropometri ukuran 95-th akan
menggambarkan ukuran manusia yang terbesar dan 5-th persentil sebaliknya akan menunjukkan ukuran terkecil. Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum
diaplikasikan dalam perhitungan data antopometri dapat dijelaskan dalam Gambar 3.5 dan Tabel 3.2.
Sumbe sumberr : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya Nurmianto, 2008
Gambar 3.5 Distribusi Normal dengan Data Antropometri
1,96 σX
1,96 σX
X 2,5
95 2,5
NX, σX
2,5-th til
97,5-th percentile
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar 3.5 diatas, kemudian dilakukan perhitungan persentil dengan rumus berdasarkan distribusi normal yang dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal
Sumber : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya Nurmianto, 2008
Perbedaan ukuran tubuh manusia dengan persentil antropometri ditampilkan pada Gambar 3.6
Sumber: Handbook Ergonomics and Design
A Referensi Guide Openshaw et al. 2006
Gambar 3.6 Perbedaan Ukuran dengan Persentil Manusia 3.2.3 Aspek Antropometri Dalam Perancangan Kursi
Persentil Perhitungan
1-st
Χ
- 2.325 σX
2.5-th
Χ
- 1.96 σX
5-th
Χ
- 1.645 σX
10-th
Χ
- 1.28 σX
50-th
Χ
90-th
Χ
+ 1.28 σX
95-th
Χ
+ 1.645 σX
97.5-th
Χ
+ 1.96 σX
99-th
Χ
+ 2.325 σX
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Menurut Panero dan Zelnik 2003 ada beberapa data antropometri yang dibutuhkan untuk mendesain kursi sekolah sehingga posisi duduk tidak
menimbulkan keluhan otot dan kelelahan. Data antropometri yang dibutuhkan tersebut dan tujuan pengukurannya adalah sebagai berikut.
1. Tinggi siku pada posisi duduk, adalah tinggi mulai dari tepi atas permukaan
tempat duduk hingga bagian bawah dari siku. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan ketinggian meja sekolah.
2. Tinggi lipatan dalam lutut tinggi popliteal, adalah tinggi dari lantai hingga
bagian bawah paha tepat di belakang lutut, ketika orang berada dalam posisi duduk tegak. Lutut dan pergelangan kaki dalam posisi tegak lurus, dengan
bagian bawah paha dan bagian belakang lutut langsung menyentuh permukaan tempat duduk.
3. Lebar pinggul, adalah jarak terbesar dari panggul. Tujuan pengukurannya
adalah untuk menentukan lebar alas kursi. 4.
Lebar bahu, adalah jarak horisontal terbesar antara tepi luar bahu kiri dan kanan. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan lebar sandaran kursi.
5. Tinggi bahu posisi duduk, adalah tinggi dari permukaan tempat duduk hingga
titik pertengahan bahu antara leher dan akromion. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan tinggi maksimal sandaran yang memberikan
dukungan pada daerah lumbar. 6.
Jarak dari pantat hingga lipatan dalam lutut panjang popliteal, adalah jarak horisontal dari bagian belakang pantat hingga bagian belakang lutut. Tujuan
pengukurannya adalah untuk menentukan panjang alas duduk.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Secara keseluruhan dimensi antropometri siswa untuk mendesain kursi sekolah dapat dicermati pada Gambar 3.7.
A B
C D
E
F
Keterangan: A = Tinggi Popliteal, B = Panjang popliteal, C = Lebar pinggul,
D = Tinggi bahu posisi duduk, E = Lebar bahu, F = Tinggi siku posisi duduk
Sumber: Handbook Dimensi Manusia Ruang Interior Panero dan Zenik. 2006
Gambar 3.7 Pedoman Dimensi Antropometrik Untuk Desain Kursi Sekolah
3.3 Postur Kerja
Pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan dengan postur kerja dapat membantu mendaptkan postur kerja yang nyaman bagi pekerja, baik itu postur
kerja berdiri, duduk, angkat maupun angkut. Beberapa jenis pekerjaan akan memerlukan postur kerja tertentu terkadang tidak menyenangkan. Kondisi kerja
seperti ini memaksa dalam jangka waktu yang lama. Hal ini akan mengakibatkan pekerja cepat lelah, adanya keluhan sakit pada bagian tubuh, cacat produk bahkan
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
cacat tubuh. Untuk menghindari postur kerja yang demikian, pertimbangan- pertimbangan ergonomis antara lain menyarankan hal-hal sebagai berikut:
1. Mengurangi keharusan pekerja untuk bekerja dengan postur kerja
membungkuk dengan frekuensi kegiatan yang sering dalam jangka waktu yang lama.
2. Pekerja tidak seharusnya menggunakan jarak jangkauan maksimal.
3. Pekerja tidak seharusnya duduk atau berdiri pada saat bekerja untuk waktu
yang lama dengan kepala. Leher, dada atau kaki berada dalam postur kerja miring.
4. Operator tidak seharusnya dipaksa bekerja alam frekuensi atau periode waktu
yang lama dengan tangan atau lengan berada dalam posisi diatas level siku yang normal.
Postur duduk memerlukan lebih sedikit energi dari pada berdiri, karena hal ini dapat mengurangi banyaknya beban otot statis pada kaki. Seorang operator
yang bekerja dalam postur duduk memerlukan sedikit istirahat dan secara potensial lebih produktif. Sedangkan postur berdiri merupakan sikap siaga baik
fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja yang dilakukan lebih cepat, kuat dan lebih teliti. Berdiri lebih melelahkan daripada duduk dan energi yang dikeluarkan
lebih banyak 10-15 dibandingkan duduk. Beberapa masalah berkenaan dengan postur kerja yang sering terjadi
sebagai berikut: 1.
Hindari kepala leher yang mendongkak. 2.
Hindari tungkai kaki pada posisi terangkat.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
3. Hindari postur memutar atau asimetris.
4. Sediakan sandaran bangku yang cukup sebagai tempat penyangga tulang
belakang. Tulang belakang terdiri dari 33 tulang dan 24 tulang yang membentuk columna yaitu 7 tulang vertebra servikalis, 12 vertebra torakalis,
5 vertebra lumbalis, dan 5 tulang vertebra sacrum yang menyatu menjadi sacrum
dan 3 sampai 5 tulang koksigeal yang menyatu dengan tulang coccygeus
. Columna vertebra menyangga berat tubuh manusia dalam posisi tegak yang secara mekanik melawan pengaruh gaya gravitasi agar tubuh tetap
tegak. Adapun gambar columna vertebra ditampilkan pada Gambar 3.8. Kerja seseorang dihasilkan dari tugas pekerjaan. Rancangan tempat kerja
dan karakteristik individu seperti ukuran dan bentuk tubuh. Pertimbangan untuk semua komponen dibutuhkan analisa postur dan peracangan tempat kerja.
3.4 Standard Nordic Questionnaire SNQ
Kategori