Perancangan Fasilitas Kerja Pada Stasiun Pemanggangan Menggunakan Metode Pahl & Beitz Berdasarkan Analisa Poostur Kerja Metode Mantra Studi Kasus: UKM Cahaya Bakery

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
UKM Cahaya Bakery bergerak di bidang pembuatan roti. UKM ini
membuat berbagai jenis roti diantaranya roti tawar kecil, roti manis roti dengan
berbagai pilihan isi seperti moca, melon, kacang hijau, coklat, berbagai jenis donat
seperti donat kacang, donat gelang, donat bulat dan jenis isian lainnya. UKM
tersebut memiliki 5 stasiun kerja yaitu pembuatan adonan, pemotongan adonan,
pembentukan adonan, pemanggangan dan penggorengan. Berdasarkan
pengamatan di lapangan operator di stasiun pemanggangan bekerja dengan sikap
tubuh yang tidak baik seperti membungkuk saat meletakkan loyang ke lantai dan
berjongkok saat memindahkan roti ke loyang yang lebih besar yang dilakukan
secara berulang (repetitif) dengan frekuensi kerja 7-8 jam/hari.
Melalui standard nordict questionnaire yang dilakukan sebelum dan
setelah bekerja, terdapat peningkatan keluhan yang dirasakan operator
pemanggangan. Pada operator 1 terdapat 30,42 % keluhan sakit dan 7,78 %
keluhan sangat sakit dari keseluruhan tubuh operator dan pada operator 2 terdapat
31,21 % keluhan sakit dan 6,71 % keluhan sangat sakit dari keseluruhan tubuh
operator. Dilakukan penilaian postur tubuh menggunakan ManTRA checklist
untuk menilai level resiko yang terjadi selama proses pemanggangan. Hasil
ManTRA checklist juga menunjukkan perlu adanya tindakan lebih lanjut pada

segmen tubuh tungkai bagian bawah, punggung dan bahu, berdasarkan skor
kumulatif diatas 15 dan penjumlahan skor postur dengan tenaga diatas 8.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang fasilitas kerja pada stasiun
pemanggangan agar kondisi kerja lebih ergonomis. Usulan rancangan fasilitas
kerja menggunakan metode pahl & beitz adalah rak ergonomis. Sikap tubuh
membungkuk dan berjongkok secara berulang yang memicu meningkatnya
keluhan rasa nyeri dan sakit saat bekerja dapat dihilangkan.
Kata kunci: Stasiun Kerja, Postur Tubuh, Standard Nordict Questionnaire,
ManTRA Checklist, Pahl dan Beitz

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

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 “Perancangan Fasilitas Kerja Pada Stasiun Pemanggangan
Menggunakan Metode Pahl & Beitz Berdasarkan Analisa Poostur Kerja Metode
Mantra Studi Kasus: UKM Cahaya Bakery”.
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,

Agustus 2016

Penulis

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMAKASIH

Syukur dan terimakasih 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. Dini Wahyuni M.T selaku Dosen Pembimbing atas waktu, bimbingan,
pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini. Terima kasih juga karena telah menjadi ibu bagi penulis.
4.

Abang dan adik-adikku tersayang yang selalu berdoa dan mendukung penulis
untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini.

Universitas Sumatera Utara

5. Bapak dan ibu pemilik UKM Cahaya bakery yang telah mengizinkan serta
membantu penulis melakukan penelitian dan para pekerja yang membantu
penulis dalam pengumpulan data.
6. Staf pegawai Teknik Industri, Bang Mijo, Bang Ridho, Kak Dina, Bang
Nurmansyah, Kak Rahma, Kak Mia, Pak Nainggolan, dan Ibu Ani,
terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan
tugas sarjana ini.
7. Ibu dan Ayah penulis yang tiada hentinya memberikan dukungan moral dan
moril kepada penulis, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Terlalu

banyak perjuangan yang ibu dan ayah lakukan untuk penulis yang tidak
sanggup penulis sampaikan. Semoga penulis bisa memberikan senyuman
bahagia buat para pahlawanku suatu saat nanti.
8.

Seluruh teman-teman ekstensi 2012 dan 2013 (kakak Agustriana, Chrisna,
Hendrik, Indri, Nindy, Novelita, Novalin, Ruru, Sahat, Septian, Tiara,
Taufiq), terimakasih atas dukungan, bantuan, dan kerjasamanya.

9.

Seluruh senior dan teman seperjuangan di Mapala PTKI yang tidak sempat
untuk disebutkan satu persatu yang juga terus memotivasi penulis.

10. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas
akhir ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas segala bantuan yang
telah diberikan kepada penulis, Amin.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

I

HALAMAN
HALAMAN SAMPUL........................................................................

i

HALAMAN JUDUL ...........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................

iii

ABSTRAK ...........................................................................................

iv

KATA PENGANTAR ........................................................................

v

UCAPAN TERIMA KASIH ..............................................................

vi

DAFTAR ISI........................................................................................

viii

DAFTAR TABEL ...............................................................................

xiv

DAFTAR GAMBAR...........................................................................

xv

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................

xvi

PENDAHULUAN................................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang Masalah..............................................................

I-1

1.2. Perumusan Masalah.....................................................................

I-4

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................

I-4

1.4. Batasan Masalah dan Asumsi......................................................

I-5

1.5. Sistematika Penulisan Laporan ...................................................

I-5

Universitas Sumatera Utara

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-2

2.3.1. Struktur Organisasi..........................................................

II-2

2.3.2. Tenaga Kerja dan Jam Kerja ...........................................

II-3

2.3.4. Sistem Pengupahan..........................................................

II-4

2.4. Proses Produksi ...........................................................................

II-4

2.4.1. Bahan...............................................................................

II-4

2.4.1.1. Bahan Baku ......................................................

II-4

2.4.1.2. Bahan Penolong................................................

II-5

2.4.1.3. Bahan Tambahan ..............................................

II-5

2.4.2. Uraian Proses Produksi ...................................................

II-5

2.4.3. Mesin dan Peralatan ........................................................

II-7

2.4.3.1. Mesin Produksi ................................................

II-7

2.4.3.2. Peralatan...........................................................

II-8

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
III

HALAMAN
LANDASAN TEORI...........................................................................

III-1

3.1. Ergonomi.....................................................................................

III-1

3.2. Keluhan Musculoskeletal.............................................................

III-2

3.3. Standard Nordic Quetionnaire (SNQ) ........................................

III-5

3.4. Postur Kerja.................................................................................

III-6

3.5. ManTRA (Manual Task Risk Assessment) Tool .........................

III-7

3.6. Antropometri ...............................................................................

III-13

3.6.1. Definisi Antropometri .....................................................

III-13

3.6.2. Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Pengukuran
Antropometri ...................................................................

III-13

3.6.3. Dimensi Antropometri.....................................................

III-15

3.6.4. Alat Ukur Tubuh “Martin” Model YM-17......................

III-19

3.6.5. Aplikasi Distribusi Normal dalam Data
Antropometri ..................................................................

III-21

3.7. Teknik Perancangan Sistematis...................................................

III-22

3.7.1. Empat Tahapan Perancangan Model Pahl dan Beitz ......

III-23

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
IV

HALAMAN
METODOLOGI PENELITIAN

IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian......................................................

IV-1

4.2. Jenis Penelitian............................................................................

IV-1

4.3. Objek Penelitian ..........................................................................

IV-1

4.4. Kerangka Berfikir........................................................................

IV-2

4.5. Variabel Penelitian ......................................................................

IV-2

4.6. Instrumen Penelitian....................................................................

IV-3

4.7. Metode Pengumpulan Data.........................................................

IV-3

4.8. Pengolahan Data..........................................................................

IV-4

4.8.1. Tahapan Pengolahan Data ManTRA...............................

IV-5

4.8.2. Tahapan Pengolahan Data Antropometri ........................

IV-5

4.8.3. Tahapan Perancangan Pahl dan Beitz .............................

IV-6

4.9. Analisis dan Pemecahan Masalah ...............................................

IV-6

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA............................

V-1

5.1. Pengumpulan Data ......................................................................

V-1

5.1.1. Deskripsi Kerja Operator.................................................

V-1

5.1.2. Fasilitas Kerja Stasiun Pemanggangan............................

V-3

5.1.3. Sketsa Stasiun Pemanggangan ........................................

V-4

5.1.4. Data Standard Nordic Questionnaire (SNQ) ..................

V-4

5.1.5. Data Postur Kerja ManTRA Checklist ............................

V-6

5.1.6. Data Antropometri Operator ...........................................

V-8

5.2. Pengolahan Data ........................................................................

V-9

5.2.1. Pengolahan Data Hasil Checklist Standard Nordic
Questionnaire ..................................................................

V-9

5.2.2. Pengolahan Mantra Checklist..........................................

V-10

5.2.2.1.

Penentuan

Skor

Resiko

Berulang

(Repetitif Task)................................................
5.2.2.2.

Penentuan Skor Resiko Pengerahan Tenaga
(Extertion Risk) ...............................................

5.2.2.3.

V-14

V-15

Penentuan Skor Resiko Kerja Total
(Kumulatif) ....................................................

V-16

5.2.3.

Antropometri Tubuh........................................................

V-18

5.2.4.

Perancangan Rak Ergonomis...........................................

V-19

Universitas Sumatera Utara

V-1

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.5.

VI

Deskripsi Kerja Usulan ...................................................

V-32

ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ...........................................

VI-1

6.1. Analisis Standard Nordic Questionnaire ....................................

VI-1

6.2. Analisis Postur Tubuh Menggunakan Mantra Checklist.............

VI-1

6.3. Analisis Ukuran Stasiun Kerja ....................................................

VI-3

6.4. Analisis Ukuran Rak Ergonomis Hasil Rancangan.....................

VI-5

6.5. Analisis Penerapan Hasil Rancangan ..........................................

VI-6

VII KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................

VII-1

7.1. Kesimpulan..................................................................................

VII-1

7.3. Saran .........................................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

2.1.

Stasiun Kerja dan Tenaga Kerja di UKM Cahaya Bakery ...........

II-8

3.1.

Tabel Penilaian Resiko Waktu Siklus ...........................................

III-8

3.2.

Tabel Penilaian Resiko Waktu Siklus Berulang............................

III-9

3.3.

Tabel Penilaian Resiko Durasi Kerja ............................................

III-9

3.4.

Tabel Penilaian Resiko Durasi Waktu dan Waktu Siklus ............

III-10

3.5.

Tabel Penilaian Faktor Resiko Gaya (Force) ................................

III-10

3.6.

Tabel Penilaian Resiko Kecepatan (Speed) ...................................

III-11

3.7.

Tabel Penilaian Resiko Gabungan (Gaya dan Kecepatan) ............

III-11

3.8.

Tabel Penilaian Faktor Resiko Kekakuan .....................................

III-11

3.9.

Tabel Penilaian Resiko Getaran.....................................................

III-12

3.10.

Pengukuran Dimensi Tubuh ..........................................................

III-16

3.11.

Macam

Persentil

dan

Cara

Perhitungan

dalam

Distribusi Normal ..........................................................................

III-22

5.1

Elemen Kegiatan Operator ............................................................

V-1

5.2

Rekapitulasi

Data

SNQ

Operator

Stasiun

Pemanggangan (Sebelum) ............................................................
5.3

Rekapitulasi

Data

SNQ

Operator

V-5

Stasiun

Pemanggangan (Sesudah) .............................................................

V-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

5.4.

Dimensi Tubuh Operator ...............................................................

V-8

5.5.

Data Dimensi Tubuh......................................................................

V-9

5.6.

Pengolahan Data Standard Nordic Questionnaire ........................

V-9

5.7.

Mantra Checklist............................................................................

V-11

5.8.

Mengambil dan Meletakkan Loyang.............................................

V-13

5.9.

Mengambil dan Mengisi Roti ke Loyang yang Lebih Besar.........

V-13

5.10. Memindahkan

Loyang

Besar dan Memindahkan

Loyang Kosong .............................................................................

V-13

5.11. Skor Resiko Berulang Mengambil dan Meletakkan Loyang.........

V-14

5.12. Skor Berulang Mengambil dan Mengisi Roti ke Loyang
yang Lebih Besar ...........................................................................

V-14

5.13. Skor Berulang Memindahkan Loyang Besar dan
Memindahan Loyang Kosong .......................................................

V-15

5.14. Skor Resiko Pengerahan Tenaga Mengambil dan
Meletakkan Loyang .......................................................................

V-15

5.15. Skor Pengerahan Tenaga Mengambil dan Mengisi Roti ke
Loyang yang Lebih Besar..............................................................

V-16

5.16. Skor Pengerahan Tenaga Memindahkan Loyang
Besar dan Memindahan Loyang Kosong ......................................

V-16

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL

HALAMAN

5.17. Skor Resiko Total Mengambil dan Meletakkan Loyang...............
5.18. Skor

Resiko

Total

Mengambil

dan

Mengisi

Roti

ke

Loyang yang Lebih Besar..............................................................
5.19. Skor

Resiko

Total

Memindahkan

Loyang

Besar

V-17

V-17

dan

Memindahan Loyang Kosong .......................................................

V-17

5.20. Perhitungan Persentil 5, 50 dan 95 untuk Seluruh Dimensi
Antropometri .................................................................................

V-18

5.21. Spesifikasi Rak Ergonomis............................................................

V-20

5.22. Prinsip Pemecahan Masalah ..........................................................

V-23

5.23. Tahap Pengembangan Konsep.......................................................

V-24

5.24. Formulir Pengisian ........................................................................

V-27

6.1.

Data Dimensi Rak Ergonomis .......................................................

VI-5

6.2.

Perbandingan

Deskripsi

kerja

dan

Sikap

Tubuh

pada

Kondisi Aktual dan Usulan Coupling Kanan dan Kiri ..................

VI-6

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Struktur Organisasi UKM Cahaya Bakery..................................

II-3

3.1.

Standard Nordic Questionnaire (SNQ) ......................................

III-5

3.2.

Kelompok Dimensi Tubuh Posisi Berdiri ...................................

III-18

3.3.

Kelompok Dimensi Tubuh Posisi Duduk....................................

III-19

3.4.

Distribusi Normal dengan Data Antropometri ............................

III-21

3.5.

Proses Perancangan Pahl dan Beitz.............................................

III-27

4.1.

Kerangka Berfikir Penelitian.......................................................

IV-2

4.2.

Tahapan Pengolahan Data...........................................................

IV-4

4.3.

Blok Diagram Pengolahan Data ManTRA..................................

IV-5

4.4.

Blok Diagram Pengolahan Data Antropometri ...........................

IV-5

4.5

Blok Diagram Pengolahan Data Pahl dan Beitz..........................

IV-6

4.6.

Langkah-Langkah Proses Penelitian ...........................................

IV-7

4.7.

Tahapan Pengolahan Data...........................................................

IV-8

5.1.

Loyang Roti.................................................................................

V-4

5.2.

Sketsa Stasiun Pemanggangan ....................................................

V-4

5.3.

Grafik Batang Presentase Keluhan Berdasarkan Katagori..........

V-10

5.4.

Histogram Keluhan Musculoskeletal Operator 1 ........................

V-10

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR

HALAMAN

5.5.

Gambaran Konsep Design...........................................................

V-29

5.6.

Spesifikasi Hasil Rancangan Rak Ergonomis .............................

V-31

5.7.

Desain Detail Rancangan ............................................................

V-32

6.1.

Sketsa Stasiun Pemanggangan Aktual ........................................

VI-4

6.2.

Sketsa Stasiun Pemanggangan Usulan ........................................

VI-4

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN
1.

Kuisioner Standart Nordic Questionaire (SNQ)

2.

Kuisioner Mantra Checklist

3.

Pengolahan Data Antropometri

4.

Riset Tugas Sarjana

5.

Surat Balasan Perusahaan

6.

Surat Keterangan Tugas Sarjana

7.

Form Asistensi Dosen Pembiming

Universitas Sumatera Utara