PENYUSUN MODUL PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI 2015/2016 TELKOM UNIVERSITY Tim Dosen Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi (APK&E) Telkom University
1. Yusuf Nugroho D. ST., MT. 2. Mira Rahayu, ST., MT. 3. Ilma Mufidah, S.T., M.T., M.B.A. Tim Asisten Laboratorium Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi (APK&E) Telkom University M. Adiansyah Heikal
Oktavian Lintin
Irvina Nur H.W.T.
Tri Imam Wicaksono
Evi Marchelina
Ireyna Nissa O.
Rindy Aprilina Gita
Ni Kadek Cahya W.
Gifta Oktavia
Putri Indah Sriwijayanti
Desty Putri Andryani
Anugrah Nurhamid
Adi Putro
Rafi’ Raihan Primadi
Rahmah Fadhilah
Cut Rima Asyifa
Shafa Choirunissa
Sayyidina Ganesha H.
Sakya Nabila Hapsari
Debora
Farah Inna Annisa
M. Hilmy S.R.
Nicky Puspitasari
Abraham Prakoso W.
Wira Majid Pambudi
DAFTAR ISI PERATURAN PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI 2015 ........ i PROPORSI NILAI PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI 2015 TELKOM UNIVERSITY ........................................................................................................ v MODUL 1 ANALISIS PERANCANGAN KERJA .............................................................. 2 1.1 Tujuan Praktikum ................................................................................................................ 2 1.2 Alat dan Bahan .................................................................................................................... 2 1.3 Landasan Teori .................................................................................................................... 3 1.3.1 Sistem Kerja ............................................................................................................... 3 1.3.2 Prinsip-prinsip Sistem Kerja ...................................................................................... 3 1.3.3 Perancangan Sistem Kerja ......................................................................................... 4 1.3.4 Studi Gerakan ............................................................................................................. 4 1.3.5 Ekonomi Gerakan ...................................................................................................... 7 1.3.6 Seven Tools ................................................................................................................ 8 1.3.7 Peta Kerja ................................................................................................................. 14 1.4 Langkah Praktikum ........................................................................................................... 22 1.5 Prosedur Praktikum (SOP) ................................................................................................ 23 1.6 Referensi ............................................................................................................................ 24 MODULE 2 TIME STANDARDIZATION ........................................................................ 26 2.1 Objective ............................................................................................................................ 26 2.2 Tools and Material ............................................................................................................ 26 2.3 Literature Review .............................................................................................................. 26 2.3.1 Time Study ................................................................................................................ 26 2.3.2 Direct Time Study .................................................................................................... 26 2.3.3 Indirect Time Study .................................................................................................. 29 2.4 Labwork Steps ................................................................................................................... 39 2.5 Labwork Procedure (SOP) ................................................................................................ 40 2.6 References ......................................................................................................................... 41 MODUL 3 PERANCANGAN DAN PENGOLAHAN DATA ANTROPOMETRI ........ 43 3.1 Tujuan Praktikum .............................................................................................................. 43 3.2 Alat dan Bahan .................................................................................................................. 43 3.3 Landasan Teori .................................................................................................................. 43 3.3.1 Ergonomi .................................................................................................................. 43 3.3.2 Antropometri ............................................................................................................ 45
3.4 Langkah Praktikum ........................................................................................................... 58 3.5 Prosedur Praktikum (SOP) ................................................................................................ 59 3.6 Referensi ............................................................................................................................ 60 MODULE 4 BIOMECHANICS ........................................................................................... 62 4.1 Objectives .......................................................................................................................... 62 4.2 Tools and Materials........................................................................................................... 62 4.3 Literature Review .............................................................................................................. 62 4.3.1 Biomechanics ........................................................................................................... 62 4.3.2 NIOSH Method Analysis .......................................................................................... 64 4.3.3 REBA Method Analysis ............................................................................................ 68 4.3.4 RULA Method Analysis ............................................................................................ 74 4.4 Labwork Steps ................................................................................................................... 82 4.5 Labwork Procedure (SOP) ................................................................................................ 83 4.6 References ......................................................................................................................... 84 MODUL 5 FISIOLOGI DAN BEBAN KERJA FISIK ....................................................... 86 5.1 Tujuan Praktikum .............................................................................................................. 86 5.2 Alat dan Bahan .................................................................................................................. 86 5.3 Landasan Teori .................................................................................................................. 86 5.3.1 Fisiologi ................................................................................................................... 86 5.3.2 Beban Kerja Fisik .................................................................................................... 87 5.3.3 Penilaian Beban Kerja Fisik ..................................................................................... 87 5.3.4 Waktu Istirahat ......................................................................................................... 90 5.4 Langkah Praktikum ........................................................................................................... 91 5.5 Prosedur Praktikum (SOP) ................................................................................................ 92 5.6 Referensi ............................................................................................................................ 93 MODUL 6 BEBAN KERJA MENTAL, DISPLAY, DAN LINGKUNGAN KERJA ...... 95 6.1 Tujuan Praktikum .............................................................................................................. 95 6.2 Alat dan Software .............................................................................................................. 95 6.3 Landasan Teori .................................................................................................................. 95 6.3.1 Beban Kerja Mental ................................................................................................. 95 6.3.2 Pengukuran Beban Kerja Mental ............................................................................. 96 6.3.3 Lingkungan Kerja Fisik ......................................................................................... 100 6.3.4 Pengaruh Lingkungan Kerja terhadap Hasil Kerja Manusia ................................. 106 6.3.5 ANOVA ................................................................................................................. 108 6.3.6 ANOVA Satu Arah ................................................................................................ 109
6.3.7 Display ................................................................................................................... 110 6.3.8 Aturan mengenai ukuran huruf dan angka ............................................................. 113 6.4 Langkah Praktikum ......................................................................................................... 114 6.5 Prosedur Praktikum ......................................................................................................... 115 6.6 Referensi .......................................................................................................................... 116 MODUL 7 PERANCANGAN ALAT BANTU ERGONOMI ......................................... 118 7.1 Tujuan Praktikum ............................................................................................................ 118 7.2 Alat dan Bahan ................................................................................................................ 118 7.3 Landasan Teori ................................................................................................................ 118 7.3.1 Computer Aided Design (CAD) ............................................................................. 118 7.3.2 Pengenalan Software Solidworks........................................................................... 119 7.3.3 Pengenalan Software CATIA ................................................................................. 119 7.3.4 Poka Yoke............................................................................................................... 122 7.3.5 Poka Yoke dan Ergonomi ....................................................................................... 124 7.3.6 Poka Yoke dan Eliminasi Waste / Pemborosan ...................................................... 124 7.3.7 Persentil.................................................................................................................. 125 7.3.8 Penggunaan Nilai Persentil .................................................................................... 125 7.3.9 Macam Persentil dan Cara Perhitungannya dalam Distribusi Normal .................. 126 7.4 Langkah Praktikum ......................................................................................................... 126 7.5 Prosedur Praktikum (SOP) .............................................................................................. 127 7.6 Referensi .......................................................................................................................... 128 MODUL 8 ANALISIS PERANCANGAN KERJA II ...................................................... 130 8.1 Tujuan Praktikum ............................................................................................................ 130 8.2 Alat dan Bahan ................................................................................................................ 130 8.3 Langkah Praktikum Penerapan Sistem kerja ................................................................... 130 8.4 Prosedur Praktikum (SOP) .............................................................................................. 131 MODUL 9 MODUL INTEGRASI ..................................................................................... 133 9.1 Tujuan Praktikum ............................................................................................................ 133 9.2 Alat dan Bahan ................................................................................................................ 133 9.3 Langkah Praktikum ......................................................................................................... 133 9.4 Prosedur Praktikum ......................................................................................................... 134
DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Gerakan Therblig yang Efektif .................................................................................. 5 Tabel 1. 2 Gerakan Therblig yang Tidak Efektif........................................................................ 6 Tabel 2. 1 General Move .......................................................................................................... 31 Tabel 2. 2 Controlled Move Sequence ...................................................................................... 33 Tabel 2. 3 The Tool Use Sequence – a ..................................................................................... 35 Tabel 2. 4 The Tool Use Sequence – b (1) ................................................................................ 36 Tabel 2. 5 The Tool Use Sequence – b (2) ................................................................................ 37 Tabel 2. 6 The Tool Use Sequence – c...................................................................................... 38 Tabel 2. 7 The Tool Use Sequence – d ..................................................................................... 38 Tabel 2. 8 The Tool Use Sequence - e ...................................................................................... 38 Tabel 3. 1 Data Antropometri Indonesia (1)............................................................................. 50 Tabel 3. 2 Data Antropometri Indonesia (2)............................................................................. 51 Tabel 3. 3 Data Antropometri Indonesia (3)............................................................................. 52 Tabel 3. 4 Perhitungan Persentil ............................................................................................... 56 Tabel 4. 1 Frequency Multiplier ............................................................................................... 67 Tabel 4. 2 Coupling Multiplier ................................................................................................. 68 Tabel 4. 3 Score of The Movement of The Backbone ............................................................... 69 Tabel 4. 4 Score of The Movement of Neck .............................................................................. 70 Tabel 4. 5 Score of The Movement of Legs............................................................................... 70 Tabel 4. 6 Score of The Movement of Upper Arms .................................................................. 71 Tabel 4. 7 Score of The Movement of Lower Arms .................................................................. 71 Tabel 4. 8 Score of The Movement of Twist ............................................................................. 72 Tabel 4. 9 Score of Weight Heavy Object ................................................................................. 72 Tabel 4. 10 Coupling Score ...................................................................................................... 72 Tabel 4. 11 Activity Score ......................................................................................................... 72 Tabel 4. 12 Table A .................................................................................................................. 73 Tabel 4. 13 Table B .................................................................................................................. 73 Tabel 4. 14 Table C .................................................................................................................. 73 Tabel 4. 15 Upper Arms Score ................................................................................................. 75 Tabel 4. 16 Lower Arms ........................................................................................................... 76 Tabel 4. 17 Wrists Score ........................................................................................................... 76 Tabel 4. 18 Wrist Twist ............................................................................................................. 77 Tabel 4. 19 Neck Score ............................................................................................................. 77 Tabel 4. 20 Trunk Score ........................................................................................................... 78
Tabel 4. 21 Legs Score ............................................................................................................. 78 Tabel 4. 22 Table A .................................................................................................................. 79 Tabel 4. 23 Table B .................................................................................................................. 80 Tabel 4. 24 Muscle Score ......................................................................................................... 80 Tabel 4. 25 Load / Force Score ................................................................................................ 80 Tabel 4. 26 Grand Score .......................................................................................................... 81 Tabel 4. 27 Activity Score ......................................................................................................... 82 Tabel 5. 1 Kebutuhan Energi untuk Setiap Klasifikasi Pekerjaan ............................................ 89 Tabel 5. 2 Klasifikasi Cardiovasculair Load ........................................................................... 90 Tabel 6. 1 Indikator NASA TLX .............................................................................................. 99 Tabel 6. 2 Tingkat Pencahayaan ............................................................................................. 104 Tabel 6. 3 Tingkat Kebisingan ............................................................................................... 105 Tabel 6. 5 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Warna dalam Display ........................... 112 Tabel 7. 1 Persentil dan Perhitungannya ................................................................................ 126
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Contoh Checksheet ................................................................................................ 8 Gambar 1. 2 Contoh Histogram .................................................................................................. 9 Gambar 1. 3 Contoh Rataan Tabulasi ....................................................................................... 10 Gambar 1. 4 Contoh Runchart 1............................................................................................... 10 Gambar 1. 5 Contoh Runchart 2............................................................................................... 10 Gambar 1. 6 Contoh Diagram Pareto ....................................................................................... 12 Gambar 1. 7 Contoh Fishbone .................................................................................................. 13 Gambar 1. 8 Contoh Control Chart .......................................................................................... 13 Gambar 1. 9 Contoh Scatter Diagram ...................................................................................... 14 Gambar 1. 10 Lambang dalam Peta Kerja ................................................................................ 14 Gambar 1. 11 Contoh Peta Pekerja dan Mesin ......................................................................... 16 Gambar 1. 12 Contoh Peta Tangan Kiri dan Tangan Kanan .................................................... 17 Gambar 1. 13 Contoh Peta Proses Operasi ............................................................................... 18 Gambar 1. 14 Contoh Peta Aliran Proses ................................................................................. 19 Gambar 1. 15 Contoh Peta Proses Perakitan ............................................................................ 19 Gambar 1. 16 Contoh Diagam Alir .......................................................................................... 20 Gambar 1. 17 Contoh Peta Regu Kerja .................................................................................... 21 Gambar 3. 1 Kokpit Pesawat Terbang ...................................................................................... 45 Gambar 3. 2 Dimensi linier (1) ................................................................................................. 47 Gambar 3. 3 Dimensi linier (2) ................................................................................................. 48 Gambar 3. 4 Dimensi linier (3) ................................................................................................. 49 Gambar 4. 1 Asymmetrical Multiplier ...................................................................................... 66 Gambar 4. 2 Range of The Movement of The Backbone .......................................................... 69 Gambar 4. 3 The Range of The Movement of Neck .................................................................. 70 Gambar 4. 4 Range of The Movement of Legs .......................................................................... 70 Gambar 4. 5 Range of The Movement of Upper Arms.............................................................. 71 Gambar 4. 6 Range of The Movement of Lower Arms............................................................. 71 Gambar 4. 7 Range of The Movement of Twist......................................................................... 71 Gambar 4. 8 REBA’s Action Flow ............................................................................................ 74 Gambar 4. 9 Upper Arms .......................................................................................................... 75 Gambar 4. 10 Lower Arms........................................................................................................ 76 Gambar 4. 11 Wrists ................................................................................................................. 76 Gambar 4. 12 Neck ................................................................................................................... 77 Gambar 4. 13 Trunk .................................................................................................................. 77
Gambar 4. 14 Legs .................................................................................................................... 78 Gambar 4. 15 RULA's Action Flow .......................................................................................... 81 Gambar 6. 1 Skema Beban Kerja ............................................................................................. 96 Gambar 6. 2 Ukuran Huruf dan Angka .................................................................................. 113 Gambar 7. 1 Tampilan CATIA V5R20 .................................................................................. 120 Gambar 7. 2 Analisis Ergonomi Dalam CATIA V5R20 ........................................................ 120 Gambar 7. 3 Tampilan RULA Analysis.................................................................................. 120 Gambar 7. 4 Tampilan Lift/Lower Analysis ........................................................................... 121 Gambar 7. 5 Tampilan Push Pull Analysis ............................................................................. 121 Gambar 7. 6 Tampilan Carry Analysis ................................................................................... 121 Gambar 7. 7 Tampilan Biomechanics Single Action Analysis................................................ 122 Gambar 7. 8 Perhitungan Persentil Dalam Distribusi Normal ............................................... 126
PERATURAN PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI 2015 1.
Aturan Umum Setiap praktikan wajib mengikuti seluruh rangkaian praktikum PK & E 2015 sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Apabila tidak mengikuti salah satu modul tanpa alasan yang dapat diterima, maka nilai praktikum dari modul yang bersangkutan praktikan tersebut nol (0).
2.
Kelengkapan Praktikum a. Setiap praktikan wajib menggunakan seragam (bersepatu) sesuai aturan yang berlaku di Telkom University dan tidak diizinkan memakai jeans ketika mengikuti kegiatan praktikum. Pada hari Jumat dan Sabtu, praktikan diperbolehkan mengenakan batik berlengan yang sopan dan rapi. b. Setiap praktikan wajib membawa kartu praktikum yang telah dilengkapi foto formal ukuran 3x4 dan distempel oleh asisten Laboratorium APK & E. c. Apabila praktikan tidak membawa kartu praktikum yang telah dipersyaratkan pada peraturan 2.b, praktikan akan diberikan kesempatan untuk membawa kembali kartu praktikum untuk tetap mengikuti praktikum modul yang bersangkutan dengan sanksi keterlambatan sesuai dengan yang tertera pada peraturan 3.a. d. Praktikan yang kehilangan kartu praktikum diwajibkan lapor maksimal 1 hari sebelum praktikum modul terkait pada asisten jaga Laboratorium APK dan E yang sedang bertugas. Praktikan akan diminta memenuhi prosedur kehilangan yang sudah ditetapkan oleh asisten Laboratorium APK & E. e. Praktikan putra dilarang berambut panjang. Bagi praktikan putri diwajibkan untuk mengikat rambut selama praktikum berlangsung (modul 5).
3.
Pelaksanaan Praktikum a. Praktikan diharapkan hadir 5 menit sebelum praktikum dimulai. Keterlambatan akan mendapatkan konsekuensi sebagai berikut: 1. Terlambat < 15 menit, praktikan masih diizinkan untuk mengikut tes awal tanpa tambahan waktu. 2. Terlambat 16-30 menit, nilai tes awal praktikan = 0. 3. Terlambat > 30 menit, praktikan tidak diizinkan mengikuti praktikum modul yang bersangkutan dan untuk peraturan lebih lanjut lihat peraturan nomor 1.
i
b. Praktikan tidak diizinkan meninggalkan jalannya praktikum tanpa seizin asisten. c. Selama kegiatan praktikum berlangsung, praktikan wajib menjaga kebersihan dan kerapian ruangan laboratorium, peralatan yang telah digunakan harus dikembalikan pada tempatnya semula. d. Alat komunikasi harus di-nonaktifkan atau dalam mode diam. e. Seluruh praktikan dilarang menggunakan alat komunikasi selama kegiatan praktikum berlangsung kecuali dengan izin asisten. f. Jika ada peralatan praktikum yang rusak ketika digunakan, segera laporkan pada asisten pendamping. Jangan pernah memperbaiki peralatan tersebut sendiri.
4.
Jadwal Praktikum a. Perwakilan masing – masing kelompok melakukan input jadwal menurut ketentuan yang akan diberitahukan selanjutnya. b. Apabila diperlukan tukar jadwal (bila kondisi memungkinkan), maka tukar jadwal hanya dapat dilakukan per kelompok bukan secara individu, dengan mengisi form tukar jadwal praktikum yang dapat diunduh di website APK&E. Form penukaran jadwal diserahkan paling lambat 1 x 24 jam sebelum praktikum dimulai oleh perwakilan dari kedua FRI yang bersangkutan. Kesempatan tukar jadwal tidak diperbolehkan pada modul 1, 8, dan 9.
5.
Kehadiran Praktikan yang tidak dapat hadir karena alasan yang dapat diterima wajib menyerahkan surat izin dengan ketentuan sebagai berikut: a. Tidak dapat hadir karena sakit, wajib menyerahkan surat dokter/sakit paling lambat 2 x 24 jam setelah jadwal praktikum yang telah ditentukan. Jika tidak, maka praktikan tersebut dianggap tidak hadir tanpa alasan yang jelas sehingga untuk peraturan berikutnya lihat peraturan nomor 1. b. Tidak dapat hadir karena suatu hal yang tidak dapat dihindarkan misalnya mengikuti kompetisi yang membawa nama institusi, kepentingan keluarga dan sebagainya, maka praktikan wajib menyerahkan surat pengantar dari pihak yang bertanggung jawab atas kegiatan tersebut paling lambat 1 x 24 jam sebelum jadwal praktikum yang telah ditentukan. Jika tidak menyerahkan surat izin tersebut maka lihat peraturan nomor 1.
ii
6.
Praktikum Susulan a. Praktikum susulan hanya akan diselenggarakan 1 kali untuk modul tertentu dengan kondisi yang memungkinkan. b. Tidak ada praktikum susulan untuk praktikum modul 1, 5, 8, dan 9. c. Praktikum susulan hanya akan diberikan pada praktikan dengan alasan yang dapat diterima yang dibuktikan dengan surat izin seperti yang tertera pada peraturan nomor 5.a dan 5.b.
7.
Alat Penilaian a. Praktikan dinilai secara individual atas partisipasinya dalam mengerjakan tugas, baik tes dan/atau tugas individu maupun kelompok. b. Ketidakjujuran dan kecurangan selama kegiatan praktikum berlangsung akan menunda kegiatan praktikum (mengulang tahun depan). Mencari atau menerima bantuan dari praktikan lain/catatan perkuliahan/buku referensi/informasi lain tentang kegiatan praktikum dari praktikan sebelumnya termasuk ke dalam kecurangan praktikum. Tindakan kedisiplinan seperti peringatan, pengurangan nilai akan ditegakkan apabila terbukti ada praktikan yang melakukan kecurangan tersebut. c. Tentang plagiarisme, tugas atau laporan yang terlihat sama dan serupa yang dicurigai pembuatnya melakukan kecurangan maka semua praktikan yang terlibat dalam kecurangan tersebut akan mendapatkan nilai 0. d. Nilai praktikan akan diumumkan melalui mading dan website Laboratorium APK & E segera setelah setiap kegiatan praktikum selesai. Praktikan berhak menanyakan nilainya pada asisten pendamping.
8.
Progress Report dan Final Report a. Progress Report akan diberikan pada setiap modul dan akan ada Final Report pada modul 8. b. Aturan pengerjaan Progress Report dan Final Report akan diberitahukan pada akhir kegiatan praktikum (kecuali modul 3). c. Kedua laporan tersebut harus diketik rapi dengan komputer sesuai dengan format yang telah ditentukan. d. Waktu pengumpulan laporan akan diberitahukan pada saat praktikum. e. Keterlambatan pengiriman laporan akan mendapatkan konsekuensi sebagai berikut: 1.
Telat < 15 menit, nilai laporan dikurangi 10 poin.
2.
Telat 15-20 menit, nilai laporan dikurangi 15 poin. iii
9.
3.
Telat 21-30 menit, nilai laporan dikurangi 20 poin.
4.
Telat > 30 menit, nilai laporan dikurangi 30 poin.
Presentasi Sesi presentasi akan dilaksanakan pada modul 9 dan jadwal presentasi akan diumumkan kemudian.
Segala informasi yang berhubungan dengan kegiatan praktikum Laboratorium APK & E hanya akan ditempel pada mading dan website Laboratorium APK & E. a. Pengumuman b. Aturan Lain-lain c. Waktu yang akan digunakan dalam setiap kegiatan yang berkaitan dengan praktikum adalah WAPK. d. Praktikan wajib mematuhi peraturan yang telah ditetapkan. e. Setiap praktikan wajib bekerja dengan penuh tanggung jawab. Ketika Anda kurang yakin melakukan kegiatan praktikum maka bertanyalah pada asisten. Jangan menyentuh suatu apapun yang Anda belum tahu betul sesuatu tersebut. Alangkah baiknya bertanya daripada mencari resiko yang dapat merusak peralatan praktikum. f. Setiap praktikan diwajibkan untuk berpakaian rapi, bersih, berperilaku sopan dan santun terhadap asisten maupun sesama praktikan. g. Segala sesuatu yang belum ditetapkan pada peraturan ini akan ditentukan kemudian.
iv
PROPORSI NILAI PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI 2015 TELKOM UNIVERSITY
MODUL TES AWAL PRAKTIKUM
TES AKHIR /JURNAL
PROGRESS REPORT
1
30%
30%
-
40%
2
15%
30%
15%
40%
3
15%
30%
15%
40%
4
20%
30%
20%
30%
5
20%
35%
-
45%
6
15%
40%
-
45%
7
20%
30%
10%
40%
POKAYOKE/ALAT
MODUL
PRAKTIKUM
PROPOSAL
8
40%
40%
20%
MODUL
PRESENTASI
FINAL REPORT
REVISI FINAL REPORT
9
50%
40%
10%
BANTU
v
MODUL 1 ANALISIS PERANCANGAN KERJA 1.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan memahami sistem kerja dan mampu merancang sistem kerja yang efektif dan efisien b. Praktikan mampu mendesain proses-proses yang diperlukan dalam perancangan sistem kerja c. Praktikan memahami konsep studi gerakan dan elemen-elemen gerakan dalam perakitan lego d. Praktikan memahami dan menerapkan konsep seven tools e. Praktikan memahami konsep dan mengaplikasikan peta-peta kerja dengan baik f. Praktikan dapat menganalisis elemen-elemen gerakan
kerja yang efektif
dan
gerakan kerja yang kurang efektif dalam perakitan lego dilihat dari penggunaan seven tools dan peta-peta kerja g. Praktikan mampu memberikan usulan rancangan sistem kerja dari hasil simulasi yang telah dilakukan 1.2
Alat dan Bahan a. Alat 1.
Alat tulis
2.
Stopwatch
3.
Tabel pengukuran waktu
4.
Tabel pengamatan
5.
Gunting
6.
Penggaris
7.
Lux meter sebagai alat ukur pencahayaan
8.
Sound level meter sebagai alat ukur kebisingan
9.
Audio generator sebagai sumber kebisingan suara
10. Termometer sebagai alat ukur suhu 11. Meja 12. Kursi 13. Cutter b. Bahan 1. Lego 2. Kertas duplex
2
3. Double Tape 4. Plastik Mika A4 1.3
Landasan Teori 1.3.1 Sistem Kerja Sistem merupakan interaksi secara reguler atau kebergantungan antar kelompok atau item agar menjadi kesatuan yang menyeluruh untuk bekerja mewujudkan tujuan yang diinginkan. Kerja merupakan suatu sistem karena dalam pelaksanaannya kerja melibatkan komponen-komponen pendukung dan analisis terhadap objek kerja yang dilaksanakan. Komponen pembentuk sistem kerja tersebut antara lain: 1. Manusia Manusia berperan sebagai perancang, pelaksana dan pengevaluasi. Manusia sebagai
pekerja,
dengan
segala
sifat,
kemampuan,
kelebihan
dan
keterbatasannya dalam melakukan pekerjaan, memberikan pengaruh yang besar atas keberhasilan kerja. 2. Bahan Bahan merupakan segala sesuatu yang akan diproses dalam suatu sistem kerja. Untuk dapat menghasilkan output yang diharapkan dapat dilakukan penyesuaian terhadap bahan yang meliputi ukuran/dimensi, warna dan faktor lain yang berpengaruh terhadap proses dalam sistem kerja. 3. Alat Mesin merupakan segala sesuatu yang membantu atau mempermudah manusia dalam memproses input sistem kerja. 4. Lingkungan kerja Lingkungan tempat sistem berada yang dapat mempengaruhi kondisi dalam sistem 5. Misi Merupakan hal-hal yang dilakukan untuk mencapai tujuan dari suatu sistem kerja. 1.3.2 Prinsip-prinsip Sistem Kerja Sistem kerja terdiri dari beberapa stasiun kerja yang harus diperhatikan keseimbangan lintasannya. Tujuannya adalah: 1. Tidak terjadi bottleneck / antrian 2. Minimasi waktu delay 3
3. Minimasi waktu siklus Bottleneck disini memiliki makna penyempitan jalur, sesuai dengan makna perumpamaannya, yakni berbentuk leher botol yang selalu menyempit. Perumpamaan ini juga digunakan dalam prinsip sistem kerja. Contoh terjadinya bottleneck adalah apabila adanya produk-produk yang menumpuk pada salah satu operator dalam suatu lintasan produksi karena adanya perbedaan kemampuan operator ataupun waktu proses yang berbeda pada setiap stasiun kerja. Delay time yaitu ukuran ketidakefisienan lintasan yang dihasilkan dari waktu menganggur sebenarnya yang disebabkan karena pengalokasian yang kurang sempurna di antara stasiun-stasiun kerja. Sedangkan idle merupakan waktu menganggur yang terjadi pada setiap stasiun kerja. Waktu siklus adalah waktu total yang digunakan untuk mengubah input menjadi output. Atau dengan kata lain adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan atau waktu yang diperlukan mulai dari bahan baku masuk hingga dihasilkan produk. Waktu siklus terdiri dari dua komponen, yaitu waktu proses dan penundaan waktu. Waktu proses mencakup lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu proses produksi. Penundaan waktu mencakup aktivitas seperti menunggu, menyimpan, dan aktivitas yang diklasifikasikan sebagai aktivitas yang menghasilkan nilai tambah. 1.3.3 Perancangan Sistem Kerja Untuk dapat menyusun rancangan sistem kerja yang baik, diawali dengan penyelesaian masalah. Langkah-langkah penyelesaiannya sebagai berikut: 1.
Mendefinisikan masalah
2.
Menganalisa masalah
3.
Mencari alternatif solusi
4.
Mengevaluasi alternatif solusi
5.
Mengimplementasikan solusi
1.3.4 Studi Gerakan Studi gerakan adalah analisa yang dilakukan terhadap beberapa gerakan bagian badan pekerja dalam menyelesaikan pekerjaannya. Seorang tokoh yang telah meneliti gerakan-gerakan dasar secara mendalam adalah Frank B. Gilberth beserta istrinya Lilian Gilbreth yang menguraikan gerakan ke dalam 17 gerakan dasar atau elemen gerakan yang dinamai Therblig (Sutalaksana, 1979). 4
Secara garis besar masing-masing gerakan Therblig dapat didefinisikan sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1995) Tabel 1. 1 Gerakan Therblig yang Efektif Therblig Menjangkau
Simbol RE
(Reach)
Deskripsi Gerakan tangan berpindah tempat tanpa beban atau hambatan (resistance), baik gerakan mendekati ataupun menjauhi objek. Gerakan ini biasanya didahului oleh gerakan melepas (release) dan diikuti oleh gerakan memegang (grasp).
Membawa
M
(Move)
Elemen gerak membawa merupakan perpindahan tangan, dengan beban. Gerakan biasanya didahului oleh memegang dan dilanjutkan oleh melepas atau dapat juga pengarahan (position)
Memegang
G
(Grasp) Melepas
Gerakan yang biasanya didahului oleh jangkauan menjangkau dan dilanjutkan oleh gerakan membawa
RL
(Release Load)
Melepaskan objek yang dipegangnya. Gerakan ini dimulai pada saat pekerja mulai melepaskan tanganya dari objek dan berakhir bila seluruh jarinya sudah tidak menyentuh objek itu.
Mengarahkan
PP
Gerakan untuk memudahkan dalam memegang suatu objek
Sementara (Pre
yang akan dipakai kembali, diharapkan untuk siklus kerja
Position)
berikutnya elemen gerakan mengarahkan akan berkurang.
Memakai (Use)
U
Gerakan bila satu tangan atau keduanya dipakai untuk menggunakan alat
Merakit
A
(Assemble) Melepas Rakitan (Disassemble)
5
Gerakan untuk menggabungkan dua objek atau lebih menjadi satu kesatuan
DA
Lawan dari gerakan merakit. Biasanya didahului oleh gerakan memegang dan diikuti oleh membawa atau melepaskan
Tabel 1. 2 Gerakan Therblig yang Tidak Efektif Therblig
Simbol
Mencari
S
(Search)
Deskripsi Gerakan mata untuk menemukan lokasi objek atau tangan mencari objek, dimulai ketika mata atau tangan mencari objek dan berakhir ketika objek ditemukan
Memilih
SE/ST
(Select)
Gerakan untuk memilih satu objek dari beberapa objek (tercampur), dimulai ketika mata/tangan mulai memilih dan berakhir ketika objek yang diinginkan ditemukan
Mengarahkan
P
(Position)
Gerakan mengarahkan objek pada tempatnya/lokasi yang ditentukan, mengarahkan biasanya didahului oleh gerakan mengangkut dan dikuti oleh gerakan merakit
Memeriksa
I
(Inspection)
Memeriksa objek untuk mengetahui apakah objek telah memenuhi syarat tertentu. Elemen gerak ini berupa gerakan melihat, meraba, mendengarkan dan kadang-kadang merasa dengan lidah.
Merencanakan
PL/Pn
(Plan)
Proses mental dimana operator berpikir untuk menentukan tindakan yang akan diambil selanjutnya. Waktu untuk gerakan ini lebih sering terjadi pada seseorang pekerja baru.
Kelambatan yang
UD tak
kelambatan karena hal-hal yang terjadi diluar kemampuan pengendalian pekerja
terhindarkan Kelambatan yang
AD
dapat
Situasi yang tidak produktif selama bekerja seperti merokok, mengobrol, dan lain-lain. Untuk mengurangi kelambatan ini
dihindari
harus meningkatkan kedisiplinan operator tanpa harus
(Avoidable
merubah proses operasinya
Delay) Istirahat
untuk R
manghilangkan
Waktu untuk memulihkan lagi kondisi badan operator dari rasa lelah sesaat.
fatigue Memegang
H
Memegang tanpa menggerakan objek yang dipegang tersebut.
untuk memakai
Perbedaan dengan memegang (grasp) adalah pada perlakuan
(Hold)
terhadap objek yang dipegang. Pada memegang (grasp), pemegangan dilanjutkan dengan gerak membawa sedangkan memegang untuk memakai tidak demikian.
6
1.3.5 Ekonomi Gerakan Untuk memperoleh hasil kerja yang baik, suatu sistem kerja harus dirancang dengan memadukan gerakan-gerakan yang benar dan ekonomis. Prinsip gerakan yang seperti itulah yang disebut dengan “Prinsip Ekonomi Gerakan”, di mana secara garis besar dihubungkan dalam tiga hal penting, yaitu: A. Tubuh manusia dan pergerakannya Prinsip ekonomi gerakan yang berhubungan dengan tubuh manusia dan pergerakannya, antara lain: 1. Kedua tangan memulai dan mengakhiri pekerjaan secara bersamaan. 2. Kedua tangan tidak menganggur secara bersamaan, kecuali pada saat istirahat. 3. Gerakan kedua tangan akan lebih mudah jika satu terhadap lainnya simetris dan berlawanan arah. 4. Gerakan yang patah-patah dan banyak perubahan akan memperlambat gerakan tersebut. 5. Gerakan tangan atau badan sebaiknya dihemat. 6. Gerakan balistik akan lebih cepat, menyenangkan dan lebih teliti daripada gerakan yang dikendalikan. 7. Usahakan sesedikit mungkin gerakan mata. B. Pengaturan tata letak tempat kerja Prinsip ekonomi gerakan yang berhubungan dengan pengaturan tata letak tempat kerja, antara lain: 1. Peralatan dan bahan baku diambil dari tempat tertentu dan sifatnya tetap. 2. Bahan dan peralatan diletakkan pada tempat yang mudah dan cepat untuk dicapai/dijangkau. 3. Bahan dan peralatan kerja disusun sedemikian rupa sehingga gerakan dapat dilakukan dengan urutan yang baik. 4. Tata letak peralatan dan pencahayaan diatur sehingga membentuk kondisi lingkungan yang baik. C. Perancangan peralatan Prinsip ekonomi gerakan yang berhubungan dengan perancangan peralatan antara lain: 1. Peralatan dirancang multifungsi, mudah dipegang, dan disimpan. 2. Bila masing-masing jari harus berfungsi, maka beban harus didistribusikan sesuai dengan kemampuan masing-masing jari. 7
1.3.6 Seven Tools Seven tools merupakan tujuh alat bantu yang dapat digunakan untuk menganalisis permasalahan dengan sebaik-baiknya dengan menelusuri berbagai kemungkinan penyebab persoalan dan memperjelas kenyataan atau fenomena yang otentik dalam suatu persoalan. Seven tools terdiri dari: A. Lembar Pengamatan (Check Sheet) Lembar isian (check sheet) merupakan alat bantu untuk memudahkan dan menyederhanakan pencatatan data. Bentuk dan isinya disesuaikan dengan kebutuhan maupun kondisi kerja yang ada. Untuk mempermudah proses pengumpulan
data
maka
perlu
dibuat
suatu
lembar
isian,
dengan
memperhatikan hal-hal sebagai berikut : 1.
Maksud pembuatan harus jelas. Dalam hal ini harus diketahui informasi yang jelas dan apakah data yang nantinya diperoleh cukup lengkap sebagai dasar untuk mengambil tindakan atau tidak.
2.
Stratifikasi harus sebaik mungkin
3.
Dapat diisi dengan cepat, mudah dan secara otomatis bisa segera dianalisis. Jika perlu, dicantumkan gambar dan produk yang akan diperiksa
Gambar 1. 1 Contoh Checksheet
8
B. Histogram Histogram adalah grafik batang yang menggambarkan distribusi data. Adapun karakteristik histogram adalah : Histogram menjelaskan variasi proses, namun belum mengurutkan rangking dari variasi terbesar sampai dengan yang terkecil. 1. Gambar bentuk distribusi (cacah) karakteristik mutu yang dihasilkan oleh data yang dikumpulkan melalui check sheet. 2. Histogram
juga
menunjukkan
kemampuan
proses,
dan
apabila
memungkinkan, histogram dapat menunjukkan hubungan dengan spesifikasi proses dan angka-angka nominal, misalnya rata-rata. 3. Dalam histogram, garis vertikal menunjukkan banyaknya observasi tiap-tiap kelas. Menurut Mitra (1993), langkah penyusunan histogram adalah: 1. Menentukan batas-batas observasi. Tentukan perbedaan antara nilai terbesar dan terkecil (range). 2. Memilih kelas-kelas atau sel-sel. Dimana banyaknya kelas = √𝑛 dengan n merupakan banyaknya data 3. Menentukan lebar kelas-kelas tersebut dengan rumus berikut 𝑟𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠 = 𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠 4. Menentukan batas-batas kelas. Kelas-kelas tersebut tidak saling tumpang tindih 5. Menggambar frekuensi histogram dan menyusun diagram batangnya
Gambar 1. 2 Contoh Histogram
9
C. Stratifikasi (Run Chart) Run chart adalah variasi lain dari scatter plot, yang nilai pada sumbu x-nya adalah skala waktu seperti menit, jam, hari dan sebagainya. Beda yang lainnya lagi dibandingkan dengan scatter plot adalah bahwa pada run chart titik plot biasanya dihubungkan dengan garis-garis. Run chart adalah grafik yang memvisualisasikan nilai suatu variabel terhadap waktu. Misalkan data pengukuran berat susu kental manis kemasan kaleng yang disampling dan ditimbang setiap harinya pada jam yang sama adalah sebagai berikut, anggaplah bahwa setiap hari ditarik 5 contoh dan nilai rataan yang ditabulasi:
Gambar 1. 3 Contoh Rataan Tabulasi Grafik Runchart akan terlihat sebagai berikut :
Gambar 1. 4 Contoh Runchart 1 Jika berat yang diinginkan sebagai standar proses produksi adalah 264 gram, yang juga merupakan nilai berat yang akan dicantumkan atau dituliskan pada label, ditandai di dalam run chart berupa garis lurus, maka run chart pada Gambar diatas akan terlihat seperti :
Gambar 1. 5 Contoh Runchart 2
10
Jika penandaan dengan bantuan garis pada nilai tengah yaitu 264 dapat dilakukan, maka sekarang timbul pertanyaan bagaimana jika batas maksimum berat, misalkan 267 gram dan nilai minimal yang dibolehkan, misalkan: 261 gram juga ditandai di dalam grafik D. Diagram Pareto Diagram pareto dikenal sebagai gambaran pemisah unsur penyebab yang paling dominan dari unsur-unsur penyebab lainnya dari suatu masalah. Diagram Pareto ini merupakan suatu diagram yang mengurutkan klasifikasi data dari kiri ke kanan menurut urutan ranking tertinggi hingga terendah. Hal ini dapat membantu menemukan permasalahan yang terpenting untuk segera diselesaikan (ranking tertinggi) sampai dengan yang tidak harus segera diselesaikan (ranking terendah). Selain itu, diagram pareto juga dapat digunakan untuk membandingkan kondisi proses, misalnya ketidaksesuaian proses, sebelum dan setelah diambil tindakan perbaikan terhadap proses. Adapun penyusunan diagram pareto meliputi 6 (enam) langkah, yaitu: 1. Menentukan metode atau arti dari pengklasifikasian data, misalnya berdasarkan masalah, penyebab jenis ketidaksesuaian, dan sebagainya. 2. Menentukan satuan yang digunakan untuk membuat urutan karakteristikkarakteristik tersebut, misalnya frekuensi, unit, dan sebagainya. 3. Mengumpulkan data sesuai dengan interval waktu yang telah ditentukan. 4. Merangkum data dan membuat rangking kategori data tersebut dari yang terbesar hingga yang terkecil. 5. Menghitung frekuensi kumulatif atau persentase kumulatif yang digunakan. 6. Menggambar diagram batang, menunjukkan tingkat kepentingan relatif masing- masing masalah. Selain itu Diagram Pareto ini mempunyai beberapa Prinsip yaitu : a. Ahli
ekonomi
Italia,
Vilfredo
Pareto
(1848-1923),
mengatakan
bahwasannya 20% dari populasi memiliki 80% dari total kekayaan b. Joseph Juran mengistilahkan “vital few, trivial many” dimana 20% dari masalah kualitas menyebabkan kerugian sebesar 80%. Sebagian besar masalah defect, hanya disumbang oleh sebagian kecil penyebab utama, dimana sebagian kecil penyebab utama ini merupakan vital few.
11
Gambar 1. 6 Contoh Diagram Pareto E. Diagram Sebab dan Akibat Istilah lain dari Fishbone Diagram adalah Diagram Ishikawa, dikembangkan oleh Kaoru Ishikawa, seorang pakar kendali mutu. Sering kali disebut sebagai fishbone diagram dikarenakan bentuknya yang menyerupai tulang ikan. Fishbone diagram merupakan salah satu alat pengendali mutu yang fungsinya untuk mendeteksi permasalahan yang terjadi dalam suatu proses industri. Fishbone diagram dalam penerapannya digunakan untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang menjadi penyebab utama permasalahan. Diagram ini sangat praktis dilakukan dan dapat mengarahkan satu tim untuk terus menggali sehingga menemukan penyebab utama atau akar suatu permasalahan. Akar penyebab terjadinya masalah ini memiliki beragam variabel yang berpotensi menyebabkan munculnya permasalahan. Langkah-langkah membuat Fishbone Diagram adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi akibat atau masalah. 2. Mengidentifikasi berbagai kategori sebab utama. 3. Menemukan sebab-sebab potensial dengan cara sumbang saran. 4. Mengkaji kembali setiap kategori sebab utama. 5. Mencapai kesepakatan atas sebab-sebab yang paling memungkinkan. Apabila masalah dan penyebab sudah diketahui secara pasti, maka tindakan (action) dan langkah perbaikan akan lebih mudah dilakukan. Dengan diagram ini, semuanya menjadi lebih jelas dan memungkinkan kita untuk dapat melihat semua kemungkinan penyebab dan mencari akar permasalahan sebenarnya.
12
Gambar 1. 7 Contoh Fishbone F. Peta Kendali (Control Chart) Peta kendali (control chart) adalah suatu grafik dengan batasan–batasan yang digunakan untuk memonitor apakah suatu aktivitas dapat diterima sebagai proses yang terkendali. Dalam peta kendali (control chart) terdapat nilai-nilai yang menjadi batasan yang disebut Batasan Kontrol Atas (BKA) dan Batas Kontrol Bawah (BKB). Jika terdapat nilai yang melebihi batasan, maka data dianggap tidak layak dan harus diganti dengan data yang baru.
Gambar 1. 8 Contoh Control Chart G. Diagram Sebar (Scatter Diagram) Merupakan cara yang paling sederhana untuk menentukan hubungan sebabakibat dari dua variabel yaitu variabel dependen Y dan variable independen X. Arah korelasi dapat dalam bentuk proporsional (korelasi positif), invers (korelasi negatif) atau pola korelasi mungkin tidak ada (nol korelasi).
13
Gambar 1. 9 Contoh Scatter Diagram 1.3.7 Peta Kerja Peta kerja disebut juga Peta Proses atau Peta Aliran. Peta kerja ini adalah cara tertua, termudah dan paling banyak digunakan untuk menyederhanakan pekerjaan. Pembuatan peta kerja ini juga membutuhkan fasilitator berpengalaman untuk hasil terbaik. Sebuah peta kerja secara visual menggambarkan urutan pekerjaan untuk membuat sebuah produk termasuk juga di dalamnya waktu siklus, persediaan dan informasi alat yang digunakan. A. Lambang-Lambang dalam Peta Kerja
Lambang
Keterangan Operasi Transportasi Inspeksi Menunggu Penyimpanan Aktivitas Ganda
Gambar 1. 10 Lambang dalam Peta Kerja
14
1. Operasi Suatu kegiatan operasi terjadi apabila benda kerja mengalami perubahan sifat, baik fisik maupun kimiawi. Mengambil informasi maupun menberikan informasi pada suatu keadaan juga termasuk operasi. Operasi merupakan kegiatan yang paling banyak terjadi dalam suatu mesin atau sistem kerja. Adapun contohnya sebagai berikut: a. Pekerjaan menyerut kayu dengan mesin serut, b. Pekerjaan mengeraskan logam, dan c. Pekerjaan merakit. 2. Pemeriksaan Suatu kegiatan pemeriksaan terjadi apabila benda kerja atau peralatan mengalami pemeriksaan, baik untuk segi kualitas maupun kuantitas. Lambang tersebut digunakan jika terdapat pemeriksaan terhadap suatu objek atau membandingkan objek tertentu dengan suatu standar. Suatu pemeriksaan tidak menjuruskan bahan kearah menjadi suatu barang jadi. Adapun contohnya sebagai berikut: a. Mengukur dimensi benda b. Memeriksa warna benda dan membaca alat ukur tekanan uap pada suatu mesin uap 3. Transportasi Suatu kegiatan transportasi terjadi apabila benda kerja, pekerja atau perlengkapan mengalami perpindahan tempat yang bukan merupakan bagian dari suatu operasi. Adapun contohnya sebagai berikut: a. Benda kerja diangkut dari mesin bubut ke mesin skrap untuk mengalami operasi berikutnya, dan b. Suatu objek dipindahkan dari lantai atas menggunakan elevator. 4. Menunggu Proses menunggu terjadi apabila benda kerja, pekerja ataupun perlengkapan tidak mengalami kegiatan apa-apa selain menunggu (biasanya sebentar). Adapun contohnya sebagai berikut: a. Objek menunggu untuk diproses atau diperiksa. b. Peti menunggu untuk dibongkar. c. Bahan menunggu untuk diangkut ke tempat lain. d. Penyimpanan 15
5. Penyimpanan Proses penyimpanan terjadi apabila benda kerja di simpan untuk jangka waktu yang cukup lama. Lambang ini digunakan untuk menyatakan suatu objek yang mengalami penyimpanan permanen, yaitu ditahan atau dilindungi terhadap pengeluaran tanpa izin tertentu. Adapun contohnya sebagai berikut: a. Dokumen-dokumen atau catatan-catatan disimpan dalam brankas b. Bahan baku disimpan dalam gudang. 6. Aktivitas ganda Kegiatan ini terjadi apabila antara aktivitas operasi dan pemeriksaan dilakukan bersamaan pada suatu tempat kerja. B. Macam-macam peta kerja Ada dua macam Peta-Peta Kerja: 1. Peta Kerja Setempat Peta Kerja Setempat adalah peta yang menggambarkan aktivitas dalam lingkup kerja setempat. Peta Kerja Setempat terbagi menjadi dua jenis, diantaranya: a. Peta Pekerja dan Mesin
Gambar 1. 11 Contoh Peta Pekerja dan Mesin 16
Dua kolom yang menggambarkan aktivitas ganda berupa langkahlangkah yang dilakukan oleh operator dan operasi yang dikerjakan oleh mesin, dan menunjukkan hubungan waktu menganggur dan waktu produktif antara keduanya. b. Peta Tangan Kiri dan Tangan Kanan
Gambar 1. 12 Contoh Peta Tangan Kiri dan Tangan Kanan Peta Tangan Kiri dan Tangan Kanan menggambarkan kontribusi tangan kanan dan tangan kiri seorang pekerja dan keseimbangan beban kerja antara tangan kanan dan tangan kiri. Peta ini merupakan metode yang sangat efektif untuk menganalisa sebuah pekerjaan yang dikerjakan oleh seorang pekerja dan sangat membantu untuk memperbaiki pekerjaan tersebut. 2. Peta Kerja Keseluruhan Peta Kerja Keseluruhan menggambarkan keseluruhan pekerjaan dalam sebuah proses. Ada lima macam Peta Kerja Keseluruhan:
17
a. Peta Proses Operasi (Operation Process Chart/OPC) Peta Proses Operasi adalah gambaran secara grafik dan simbol yang menggambarkan penggunaan operasi pembuatan untuk membuat sebuah produk. Peta Proses Operasi hanya menggambarkan aktivitas bernilai tambah saja dalam proses pembuatan, oleh karena itu penanganan material dan penyimpanan tidak digambarkan dalam peta ini.
Gambar 1. 13 Contoh Peta Proses Operasi b. Peta Aliran Proses Peta Aliran Proses dalam Teknik Industri adalah gambaran secara grafik dan simbol yang menggambarkan kegiatan pembuatan yang dilakukan pada benda kerja, dan menjelaskan urutan-urutan operasi dalam proses produksi. Pada umumnya termasuk Operasi, Pemeriksaan, Transportasi, Penyimpanan dan Keterlambatan (Delay).
18
Gambar 1. 14 Contoh Peta Aliran Proses c. Peta Proses Perakitan (Assembly Process Chart) Peta Proses Perakitan pada prinsipnya berlawanan dengan Peta Proses Operasi. Peta ini menunjukkan hubungan antara bagian/komponen yang digunakan (dalam satuan), komponen tambahan dan waktu yang dibutuhkan untuk merakitnya. Pada bagian akhir peta, akan terlihat produk yang sudah dirakit.
Gambar 1. 15 Contoh Peta Proses Perakitan
19
d. Diagram Alir Diagram Alir adalah gambaran skematik urutan-urutan operasi dalam suatu proses. DIAGRAM ALIR PEKERJAAN PEKERJAAN NOMOR NOMOR PETA PETA SEKARANG SEKARANG DIPETAKAN DIPETAKAN OLEH OLEH TANGGAL TANGGAL DIPETAKAN DIPETAKAN
:: PEMBUATAN PEMBUATAN KURSI KURSI PINTAR PINTAR :: 03 03 USULAN USULAN :: ASISTEN ASISTEN LAB LAB APK&E APK&E :: 24 24 MARET MARET 2014 2014
WS 1
WS 2
1
2
3
4
7
8
9
3
1
5
2
6
10
11
12
4
WS 3 13
14
WS 4
WS 6
15
16
17
5
18
22
21
6
20
19
WS 5
9
7
25
24
23
8
28
27
26
29
Gambar 1. 16 Contoh Diagam Alir
20
e. Peta Regu Kerja Peta Regu Kerja adalah bagian dari Peta Aliran Proses.Peta ini digunakan dalam suatu tempat kerja dimana untuk melaksanakan pekerjaan tersebut memerlukan kerjasama yang baik dari sekelompok pekerja.
Gambar 1. 17 Contoh Peta Regu Kerja
21
1.4
Langkah Praktikum Praktikum pada modul 1 ini praktikan melakukan perancangan sistem kerja berupa perakitan lego dan pembuatan packaging lego sebanyak 6 buah produk. Dalam praktikum ini terbagi menjadi 7 workstation, yaitu: a. Workstation Perakitan Lego b. Workstation Perakitan Lego c. Workstation Perakitan Lego d. Workstation Pemolaan Kertas Duplex dan plastik mika e. Workstation Pengguntingan Kertas Duplex dan plastik mika f. Workstation Pengeleman Kertas Duplex dan plastik mika g. Workstation Penggabungan Lego dengan kardus dan Pemasangan Label pada Kardus Duplex Pada praktikum ini setiap kelompok besar dibagi menjadi 7 orang operator, 7 orang timer, 2 orang QI, 2 orang pengamat lapangan, 2 orang pengamat kondisi lingkungan, dan 1 orang transporter. Tugas dari setiap peran di sistem kerja perakitan lego dan pembuatan packaging lego: 1. Operator bertugas mengerjakan seluruh rangkaian proses perakitan lego dan pembuatan packaging lego yang dibagi menjadi 7 orang operator dalam 7 workstation. Setiap operator memiliki tanggung jawab dalam stasiun kerja yang sudah ditentukan untuk menyelesaikan perakitan lego dan pembuatan packaging lego. 2. Timer bertugas mencatat setiap perpindahan komponen pada masing-masing stasiun kerja berupa waktu siklus dan waktu proses yang ditulis pada lembar pencatatan waktu. 3. QI (Quality Inspection) bertugas mengontrol dan melakukan pengecekan terhadap produk lego dan packaging yang sudah jadi, dan menentukan produk yang telah dibuat sudah memenuhi syarat batas kelayakan produk lego dan packaging atau produk yang dibuat reject. 4. Pengamat lapangan bertugas untuk mengamati setiap pekerjaan yang dilakukan operator yang bertujuan untuk mengetahui performansi kerja operator sehingga dapat dilakukan perbaikan untuk meningkatkan produktivitas untuk produksi selanjutnya. 5. Pengamat kondisi lingkungan kerja bertugas mengukur kondisi lingkungan pada saat kegiatan pembuatan produk figura sedang berlangsung. Kondisi yang diukur antara lain tingkat pencahayaan, tingkat kebisingan, dan suhu.
22
1.5
Prosedur Praktikum (SOP) PRAKTIKUM MODUL 1 FLOW PROCESS
DESKRIPSI PROSES
REKAMAN
MULAI
1. PRAKTIKAN
1.a Praktikan melaksanakan tes awal 1.b Tes awal berupa tes tulis individu
1. Lembar jawab tes awal
Pelaksanaan Tes Awal
2. ADMIN PRAKTIKUM Penjelasan Simulasi Praktikum
3. PRAKTIKAN
Pelaksanaan Praktikum
4. ADMIN PRAKTIKUM Penjelasan materi dan progress report
SELESAI
23
2.a Admin praktikum penjelasan simulasi 2. Lembar presensi praktikum praktikum 2.b Praktikan mengisi lembar presensi praktikum 2.c Penjelasan simulasi praktikum berupa: - Pekerjaan operator - Pekerjaan timer dan pencatatan tabel waktu dan denyut nadi - Pekerjaan quality control, pengamat dan pencatatan tabel cacat fisik
3. Tabel pencatatan waktu, 3.a Praktikan melakukan pelaksanaan praktikum denyut nadi dan lembar cacat berupa perakitan lego dan membuat packaging dari fisik lego tersebut selama 60 menit 3.b Dalam praktikum modul 1 terbagi menjadi 7 workstation, Quality Control dan transporter yaitu: 1. Workstation 1-3: pemasangan lego 2. Workstation 4: memola duplex 3. Workstation 5: memotong duplex 4. Workstation 6: menempel duplex 5. Workstation 7: meletakkan lego ke dalam duplex dan menempel label 6. Quality Control 7. Transporter 3.c. Masing-masing workstation terdiri dari 1 operator dan 1 timer. QC terdiri dari 1 orang operator dan 1 orang transporter. 3.d Tugas timer mencatat setiap perpindahan komponen pada masing-masing workstation berupa waktu siklus, waktu proses, denyut nadi sebelum bekerja dan denyut nadi sesudah bekerja pada lembar pencatatan waktu
4. Admin praktikum menjelaskan tentang materi peta kerja dan seven tools serta progress report modul I
1.6
Referensi DitjenNak. (2000). Panduan pelatihan total quality management dan meningkatkan sistem-sistem organisasi. Jakarta: Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan, Kementerian Pertanian Republik Indonesia.
Purba, H.H. (2008, September 25). Diagram fishbone dari Ishikawa. Retrieved from http://hardipurba.com/2008/09/25/diagram-fishbone-dari-ishikawa.html
Tague, N. R. (2005). The quality toolbox. (2th ed.). Milwaukee, Wisconsin: ASQ Quality
Press.
Available
from
http://asq.org/quality-press/display-
item/index.html?item=H1224 Andris Freivalds, B. W. (2009). Niebel's Method, Standards, and Work Design (Twelfth ed.). New York: McGraw-Hill Higher Education. Ergonomi, A. L. (2013). Modul Praktikum Laboratorium Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi. Bandung: Telkom University. Iftikar Z. Sutalaksana, R. A. (2006). Teknik Perancangan Sistem Kerja. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Iftikar Z. Sutalaksana, Ruhana Anggawisastra, John H. Tjakraatmadja. (1996). Teknik Tata Cara Kerja. Bandung: Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Bandung. Sanchez, J. D. (2013). A Guide to the Project Management Body of Knowledge. Pennsylvania: Project Management Institute, Inc. Sutalaksana, I. Z. (1996). Teknik Tata Cara Kerja. Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Bandung. Mira Rahayu ST., MT APK & E /IE. 1343 Alat-alat Perancangan Kerja dan Peta-peta Untuk Analisis Kerja Setempat. Bandung: Institut Teknologi TELKOM
24
MODULE 2 TIME STANDARDIZATION 2.1
Objective a. Students are able to understand the concept of time standardization. b. Students are understand how to calculate the standard time directly or indirectly and understand how to use them. c. Students are able to do application of the Time Standardization directly or indirectly in designing the work station d. Students are able to processing the data using Microsoft Excel
2.2
Tools and Material a. Tools 1. PC 2. Microsoft Excel 3. IBM SPSS Statistics 20 b. Material 1. Observation Table
2.3
Literature Review 2.3.1 Time Study Time study was conducted to obtain a standard work system. To get a standard work system, information needed is standard time (waktu baku). A good Work system’s shown by a short time needed to processing the products (efficient). To get the information of the standard time we can do 2 types of time study, that are directly and indirectly. A. Time Study Time Study is the way to find how long the working time that needed by the operator which is trained and qualified to finish a task in the best design of work system. B. Time Study Method There are two types of time study, that are directly and indirectly. 2.3.2 Direct Time Study In this method, the standard time measurement is done directly in the place where the task is done. Method that included into this method is Stopwatch and Work Sampling.
26
Here are the several steps to determine the standard time using stopwatch method: A. Before measuring the standard time: 1. Determine the objective of measurement Objective of time study have to be determined first. The important things that need to know is the task that will be measured, if there are several tasks with the same method it is better if there is a selection for operator. 2. Do initial research The objective of the initial research is to see whether the systems works well or not, if the system is not working then it should be improvement, so the standard time that is get is not deviate from it application. 3. Select the Operator The operator that is selected is the people who want to do the work normally and want to cooperate when the measurement is held. 4. Training the Operator Training is needed for the operator, especially if the condition and work behavior that is done is not the same with the usual time that needed by the other operator. It is happening when the initial research has an improvement in working behavior and working condition. 5. Divide task into the element of task Dividing into the element of task needed to make it easier in time measurement, where the sum of every elements are the cycle time from the task 6. Preparing the measurement tools Tools that needed are a stopwatch, stationary, observation paper and observation board. B. Do the time measurement 1. Measuring and record the observation time every element of the task 2. Calculate the cycle time: X= Where
∑𝒙 𝒏
X is Cycle Time x is observation time n is sum of observation held
3. Do The data Adequacy Test
27
If N’>N then there should be another measurement until the N’ < N, if the result is N’ < N then the data is enough. 4. Do the test of uniformity data a. Classify the data b. Calculate every X for classified data c. Calculate x=xn, with n is sum of classified data d. Calculate the Deviation standard, σ = ( x𝒊−𝒙)²𝑵−𝟏 e. Calculate the deviation standard from distribution of x, σx = σ/ 𝑵 f. Determine the upper control limit (BKA) and the lower control limit (BKB) BK = x ± Zα/2 σx g. Draw a conclusion If there is a data that out of the lower control limit or the upper control limit then the data should be removed and do another the test of uniformity data. 5. Calculate the Cycle Time (WS) WS = Proceed time – Initial time 6. Calculate normal time and standard time Normal time is the estimation of someone’s performance generally, when they have done their job normally. Normal time formulated as an equation: WN = WS x p Where as: p
= Adjustment factors
WS = Cycle Time
WB = Normal Time When: p = 1, the workers must be done their job normally. p < 1, the workers must be done their job too slow. p > 1, the workers must be done their job too fast. 7. Determining allowances factors There are several methods: a. Schumard By applying this method we will consider the score regarding the class of work performances where every class have their own score. Work 28
performances of the operator is related to the classification: superfast, fast+, fast, fast-, excellent, good+, good, good-, normal, fair+, fair, fair-, poor. b. Westinghouse The scoring value are based on four factors: 1) Skill: Ability to following a standard working method. This skill methods, divided into six classes, that are Super Skill, Excellent Skill, Good Skill, Fair Skill and Poor Skill. 2) Effort : sincerity that shown by the operator when they doing their job. This effort divided into six classes: Excessive effort, Excellent effort, Good effort, Average effort, Fair effort, and Poor effort. 3) Working Condition: Condition of physical environment (the lighting, temperature, and noise). This condition divided into six classes : ideal, excellent, good, average, fair and poor. 4) Consistency: The reality for every time measurement shown as the result differently. This consistencies divided into six classes, which are: perfect, excellent, good, average, fair, and poor. c. Objectives Appropriation in this method was done with: 1) Work Speed (P1) Normal , P=1 Slow, P<1 Fast, P>1 2) The level of work difficulty (P2) P = P1 X P2 3) Calculation of standard time WB= WN x (1+k); where k is allowances factors Allowances Factors was classified into : - Allowances for individual needs - Allowances for recover the body condition - Allowances for unavoidable resistance (errors) 2.3.3 Indirect Time Study In this method, observatory done their jobs without any tools such as stopwatch and they does not need to observe the work station in the same time with when the
29
work station are being operate, but they only done the measurement of working time by reading the results of observation table. A. Standard time data, the data from time that needed to finish the job that have been examined in the previous time B. Movement time data, data time from each elements of movement time, not the data of working element but more detail that is element of every movement. 1. Work Factor Work Factor is one system between data systems that develop as time movement data. In work factor, a job divided into movement elements there are reach, grasp, move, preposition, assembly, disassembly, use, release, mental process, depending on the work that is proposed. The other factors that influencing how long time movement are, weight, resistance, stop state, guidelines, movement carefulness, and improvement of movement direction. 2. MTM (Method Time Measurement) Method time measurement divide working movement into reach, spin, carrying, position, release, disassembly, eye movement, and other body movements.General notation for every movement general time move measurement is: a b c d which are : a : general movement b : distance c : class of the movement d : notation for other factors that influencing general movement such as accuracy and weight. The time have to be added into a, b, c time. Example : R 16 A = Reach with distance 16 inches, description A G 1 A = Grasp, description 1 A 3. MOST (Maynard Operation Sequence Technique) MOST is one of indirect time measurement method which is using time movement data. This method is properly for measuring where the object is moving or people and material that are repetitive (only hand is that moving). Advantage of MOST are : 30
a. Faster because simple, dividing activity into several work and not detailed. b. Document that needed is not too much, so it can minimize cost. c. Result of measurement is valid and acceptable in statistic. MOST has three models general sequence, that are : 1) The general move sequence - Object displacement manually from one place into other place freely, this models shown by : ABG
ABP
Grasp
Placement
A Back
- Then give an index based on the activity AiBiGiAiBiPiAi - Sum the index then times by ten (x10) and convert to TMU in minute. - There are repetition or the same process then times how much the repetitive processes happened. - The sum of index is additional of all index parameter. Example : An operator walking 3-4 steps to pick up the nut from the floor, stand up, and put it on the strorage. Tabel 2. 1 General Move ABGABPA GENERAL MOVE A
B
G
P
Action distance
Body motion
Gain control
Place
0
>5 cm
No body motion
No gain control, hold
No placement
1
Within reach
Light object
Lay aside loose fit
1
3
1-2 steps
Heavy or bulky disengage
Adjustment light
3
interlocked collect
pressure double
INDEX
Bend and arise
INDEX
0
Care of precision
6
3-4 steps
Bend and arise
heavy pressure blind
6
or obstructed intermediate moves
16
31
8-10 steps
Through door climb
16
By the general move table so the sequence this activity are : - A6 = walking until 3-4 steps to the location - B6 = bend and rise - G1 = controlling to the small objects - A1 = move the objects as hand reach - B0 = without body movement - P3 = placement and controlling the object - A0 = without return to the initial place So the sequences of that activity is A6B6G1A1B0P3A0 Time spent Time unit used is TMU - 1 TMU = 0.00001 hour⬄1 hour = 100.000 TMU - 1 TMU = 0.0006 minutes ⬄ 1 minute = 1667 TMU - 1 TMU = 0.036 second⬄ 1 second = 27,8 TMU TMU calculation for the example (A6B6G1A1B0P3A0) is 6+6+1+1+0+3+0 = 17, then times by 10 (17x10 = 170 TMU), then convert to minutes (170x0.0006 = 0.1 minute) 2) The Controlled Move Sequence Controlled movement: a. Object is controlled because it is related to other objects, for example pushing the button, open the door, spin the handle b. Object is controlled because there are contact to the other object’s surface, for example moving the box on the top of the table.
Notation : ABG
MXI
A
Get
move return
Where: M : all movement that is set manually X : The process is done by machine not by the hand I : Straightening movement
32
Tabel 2. 2 Controlled Move Sequence ABGMXIA CONTROLLED MOVE SEQUENCE
INDEX
M
X
I
MOVE CONTROLLED
PROCESS TIME
ALIGN
PUSH/PULL/P
CRANX
IVOT
(REVS)
SECOND
INDEX
MINUTES HOURS OBJECT
<12 inch (30 1
cm) Button/Switch/
-
0.5
0.01
0.0001
To one
1
point
Knob >12inc (30cm),
To two
resistance, seat 3
or unseat. High
1
1.5
0.02
0.004
control 2
point
3
≤4in (10cm)
stages ≤12 in
To two 6
2 stage >12 inc (30cm)
3
2.5
0.04
0.0007
point
6
>4in (10cm)
10 16
33
3-4 stages
6
4.5
0.07
0.012
11
7.0
1.0
0.0019
10 precision
16
c. The Tool Use Sequence This sequences used only for movement that using an additional tools, for example pliers, wrench, screwdriver, hammer and others. Notation : ABG
ABP*
ABP
A
Reach the
tools placement
put tool or
returning the
object aside
tool
tools
In ABP part, fill it by one parameter : F, C, L, S, M, R, T F = fasten C = Cut L = Loosen S = Surface Treat M = Measure R = Record T = Thin
34
Tabel 2. 3 The Tool Use Sequence – a ABG ABP * ABP A -- TOOL USE F (FASTEN) OR L (LOOSEN) FINGER ACTION INDEX
SPINS
WIRST ACTION
TURNS
TOOL
ARM ACTION
STROKES
CRANKS
TAPS
TURNS
ACTION STROKES
CRANKS
STRIKES
SCREW DR
X 10 FINGERS, SCREW DRIVER
HAND, SCREW
WRENCH,
DRIVER,
WRENCH,
ALLEN
HAND,
RATCHET, T-
ALLEN KEY
KEY,
HAMMER
WRETCH
TRATCHET WRENCH,
RATCHET
WRENCH, ALLEN
2-HANDS
KEY
WRENCH, ALLEN
HAND,
KEY,
HAMMER
RACHET
1
1
-
-
-
1
-
-
-
-
-
3
2
1
1
1
3
1
-
1
-
1
6
3
3
2
3
6
2
1
-
1
3
10
8
5
3
5
10
4
-
2
2
5
16
16
9
5
8
16
6
3
3
3
8
24
25
13
8
11
23
9
6
4
5
12
32
35
17
10
15
30
12
8
6
6
16
42
47
23
13
20
39
15
11
8
8
21
54
61
29
17
25
50
20
15
10
11
27
35
POWER WRENC H 1⁄4 IN (6MM) 1IN (25 MM)
Tabel 2. 4 The Tool Use Sequence – b (1)
C (CUT) SECURE INDEX X10
CUT OFF
GRIP SOF T
3
6
10
SLICE
SCISSOR KNIFE WIR E
1
CUT
TWIST BENDLOOP
ABG ABP + ABP A TOOL USE M S (SURFACE TREAT) (MEASUR (RECORD) T (THINK) RE) AIRBRUSHWIPE MEASURE WRITE MARK INSPECT READ CLEAN CLEAN MEASUREYES, NOOZLE BRUSH CLOTH ING PENCIL OR PEN MARKER EYES FINGER DEVICE sq.ft. TEXT sq.ft. (01. sq.ft. (01. DIGITS, (01. DIGITS WORDS DIGITS OF m2) m2) WORDS m2) WORDS CHECK 1 1 1 3 MARK
CUT(S)
SLICE (S)
1
-
2
1
-
1
-
-
1
MED IUM
4
-
1 spot cavity
HAR D
7
3
-
-
½
2
Profile Gauge
-
4
1
6
-
1 SCRIBE LINE
2
3
3 (gauge)
8 (gauge)
5
6 (scale value, date or time)
15 (scale value, date or time)
9
12 (vernier scale)
24 (vernier scale)
3
36
Tabel 2. 5 The Tool Use Sequence – b (2)
16
SECURE COTTER PIN
11
4
3
2
2
24
15
6
4
3
-
32
20
9
7
5
5
42
27
11
10
7
7
54
33
37
Fixed scale Calipter <=12 in (30 cm) Feeler Gayge Steel Tape <= 6ft. (2m) depth micrometer ODmicrometer <=4in. (10cm) IDMicrometer <=4in (10cm)
9 (SIGNATURE DATE )
2(SIGNATURE DATE)
13
3
7
54
16
4
10
72
23
5
13
94
29
7
16
119
38 (table value) 5
Tabel 2. 6 The Tool Use Sequence – c I (ALLIGNMENT OF MACHINING TOOLS) INDEX
ALLIGN IN
3
WORKPIECE
6
SCALE MARK
10
INDICATOR DIAL
Tabel 2. 7 The Tool Use Sequence – d P (TOOL PLACEMENT) TOOL HAMMER FINGER OR HAND KNIFE
INDEX 0 1 1
SCISSORS
1
FIBERS
1
WRITING INDTRUMENTS
1
SURFACE TREATING DEVICE
1
SCREWDRIVERS T-WRENCH
3 3
FIXED END WRENCH
3
ALLEN WRENCH
3
POWER WRENCH ADJUSTABLE WRENCH
3 6
Tabel 2. 8 The Tool Use Sequence - e I (ALLIGNMENT OF NONTYPICAL OBJECTS INDEX
POSITIONING METHOD
0
AGAINST STOP
3
1 ADJUSTMENT TO STOP
NON-TYPICAL OBJECT CHARACTERISTIC
FLAT, LARGE, FLIMSY, 6
10
2 ADJUSTMENT TO STOP, 1
SHARP, DIFFICULT TO
ADJUSTMENT TO 2 STOPS
HANDLE
3 ADJUSTMENT TO STOP, 2-3 ADJUSMENT TO LINE MARK
38
2.4
Labwork Steps A. Calculating The Standard Time With Time Direct Measurement 1. Fill the time table provided in Microsoft Excel according to the time table from one of the workstations in work system simulation on Module 1 (time in seconds) 2. Calculate the process time 3. Analyze the data uniformity test by using control charts 4. Analyze the data adequacy test by calculating the value of N’ 5. Analyze the data normality test by using IBM SPSS 20 Statistics software 6. Calculate the Cycle Time (Ws) provided in Microsoft Excel 7. Calculate the Normal Time (Wn) provided in Microsoft Excel 8. Calculate the Standard Tme (Wb) provided in Microsoft Excel
B. Calculating the Cycle Time with Indirect Time Study Method 1. Identify and describe the activities of the operators 2. Assess each basic movement by using a table 3. Classifying motion and calculate cycle time 4. Calculate the overall cycle time
39
2.5
Labwork Procedure (SOP) 2nd MODULE PRACTICUM FLOW CHART
PROCESS DESCRIPTION
RECORDS
START
1. LABWORK ADMIN
Opening
2. PARTICIPANTS
1.a Admin opens the practicum and conduct to pray 1.b Participants handed the practicum card and fill the practicum presence list 1.c Admin explain the rundown of the practicum
2.a Admin explains the initial test format 2.b Participants do the initial test
1.a Attendance sheet 1.b Practicum slide
2.a Question and answer sheet from Software ispring 2. b Evaluation sheet
Initial Test
3. LABWORK ADMIN
3.a. Admin Asking participant, if there are unclear concept in this module.
3. Practicum slide
Interactive Session
4. PARTICIPANTS
Practicum
4.a. Participant do the independent labwork: - Calculate cycle time, normal time, and standart time with direct time study. - Calculate cycle time, normal time, and standart time with indirect time study.
4. Observations and Measurement table
5. PARTICIPANTS 5a. Participants perform the final test Final Test
5.a Question and answer sheet from MS. Excel 5.b Evaluation sheet
6. LABWORK ADMIN 6.a. Admin explains the progress repot Module 2 6 b. Admin close the practicum and conduct to Closing
6. Practicum slide
pray
FINISH
40
2.6
References Briyan. (2013). Pengukuran waktu baku langsung, 2-4.
Munthe, A. F. (2009). Waktu Standar. Perbaikan metode kerja untuk meningkatkan output produksi menggunakan MOST, all.
Rizani, N. C. (2011). Pengukuran Waktu. Perbandingan Pengukuran Waktu Baku Dengan Metode Stopwatch Dan Metode Work Factor, all.
Sabayu, B. (2011). Pengukuran Waktu. Pengukuran Kerja Metode Jam Henti, all.
Sutalaksana, I. (2006). Teknik Perancangan Kerja. Bandung: ITB.
41
MODUL 3 PERANCANGAN DAN PENGOLAHAN DATA ANTROPOMETRI 3.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan mampu memahami konsep ergonomi. b. Praktikan dapat memahami cara pengukuran data antropometri dan penggunaannya c. Praktikan mampu melakukan pengolahan data antropometri menggunakan Software Microsoft Excel dan SPSS 20.0 d. Praktikan mampu mengaplikasikan konsep ergonomi khususnya antropometri dalam merancang stasiun kerja.
3.2
Alat dan Bahan a. Penggaris mika 30 cm b. Penggaris kayu c. Alat pengukur tinggi badan (meteran) d. Timbangan badan digital e. Kursi antropometri f. Komputer g. Software Microsoft Excel
h. Software SPSS 20.0 3.3
Landasan Teori 3.3.1 Ergonomi Ergonomi atau ergonomics berasal dari bahasa Yunani, yaitu Ergo yang berarti kerja dan Nomos yang berarti hukum. Ergonomi adalah disiplin ilmu yang mempelajari manusia dalam kaitannya dengan pekerjaannya, atau ergonomi juga dapat diartikan sebagai suatu ilmu tentang manusia dalam usahanya untuk meningkatkan kenyamanan di lingkungan kerjanya, yaitu dengan memperhatikan sifat, kemampuan serta keterbatasan manusia untuk merancang sistem kerja. Selain itu, ergonomi merupakan suatu bidang ilmu yang mencari atau menangani desain peralatan dan tugas-tugas yang cocok dengan kapabilitas manusia beserta batasnya, atau juga disebut dengan faktor kenyamanan kerja. Istilah ergonomi lebih populer digunakan oleh beberapa negara Eropa Barat. Di Amerika istilah ini lebih dikenal sebagai Human Factors Engineering atau Human Engineering. (Sritomo Wignjosoebroto, 2000).
43
Ergonomi ialah ilmu yang sistematis dalam memanfaatkan informasi mengenai sifat, kemampuan, dan keterbatasan manusia untuk merancang sistem kerja. Dengan Ergonomi diharapkan penggunaan proyek fisik dan fasilitas dapat lebih efektif serta memberikan kepuasan kerja (Sutalaksana 1979). Dengan diterapkannya ergonomi, sistem kerja dapat menjadi lebih produktif dan efisien. Dilihat dari sisi rekayasa, informasi hasil penelitian ergonomi dapat dikelompokkan dalam lima bidang penelitian, yaitu: a. Antropometri b. Biomekanika c. Fisiologi d. Pengindraan e. Lingkungan fisik kerja Pendekatan ergonomi dalam perancangan stasiun kerja, antara lain : a. Sikap dan posisi kerja b. Antropometri dan dimensi ruang kerja c. Kondisi lingkungan kerja d. Efisiensi ekonomi gerakan dan pengaturan fasilitas kerja e. Energi kerja yang dikonsumsi Beberapa aspek yang perlu dipertimbangkan, untuk mengkaji kesesuaian antara seseorang dengan pekerjaannya : a. Pekerjaan yang sedang dilakukan dan tuntutan pekerja. b. Peralatan yang digunakan. Meliputi ukuran, bentuk, tata letak, kebutuhan energi dalam menggunakan peralatan dan bagaimana peralatan tersebut cocok dengan tugasnya. c. Informasi yang digunakan Bagaimana informasi tersebut dihadirkan, diakses, dan diubah d. Lingkungan fisik Meliputi suhu, kelembaban, pencahayaan, kebisingan, getaran e. Lingkungan sosial Seperti kerja sama tim dan manajemen yang mendukung f. Aspek fisik seseorang Ukuran, bentuk tubuh, kebugaran, kekuatan, postur, indra manusia. g. Aspek psikologi seseorang Kemampuan mental, kepribadian, pengetahuan, dan pengalaman
44
3.3.2 Antropometri A. Definisi dan Klasifikasi Antropometri berasal dari kata antropos, yang berarti manusia, dan metrikos yang berarti pengukuran. Antropometri adalah bagian dari ilmu ergonomi yang secara khusus berkaitan dengan pengukuran tubuh manusia yang meliputi dimensi linier, berat, isi meliputi juga daerah ukuran, kekuatan, kecepatan dan aspek lain dari gerakan tubuh. Singkatnya, antropometri merupakan ilmu yang berhubungan dengan aspek ukuran fisik manusia. Antropometri dapat dibagi menjadi dua, yaitu: 1. Antropometri struktural (statis) Pengukuran keadaan dan ciri-ciri fisik manusia dalam posisi diam pada dimensi-dimensi dasar fisik, meliputi panjang segmen atau bagian tubuh, lingkar bagian tubuh, massa bagian tubuh, dan sebagainya. 2. Antropometri fungsional (dinamis) Pengukuran keadaan dan ciri-ciri fisik manusia ketika melakukan gerakangerakan yang mungkin terjadi saat bekerja, berkaitan erat dengan dimensi fungsional, misalnya tinggi duduk, panjang jangkauan,dan lain-lain. Dalam penerapannya, kedua antropometri ini tidak dibedakan. Hasil pengukuran baik pada keadaan statis atau dinamis secara umum disebut data antropometri. B. Penerapan Antropometri Antropometri diterapkan untuk perancangan mulai terealisasi pada masa Perang Dunia ke-2. Data antropometri banyak digunakan untuk mengevaluasi perlengkapan militer, termasuk kokpit pesawat terbang.
Gambar 3. 1 Kokpit Pesawat Terbang
45
Saat ini, penerapan keilmuan antropometri semakin luas terutama dalam perancangan (desain) produk serta desain stasiun kerja dan tata ruang di industri. Data antropometri digunakan sebagai standar dan acuan penentuan tinggi, lebar, diameter pegangan, serta jarak jangkauan. C. Faktor-faktor yang mempengaruhi Antropometri Ketika data antropometri digunakan untuk perancangan, terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan dimana salah satunya adalah adanya keragaman dalam ukuran dan dimensi tubuh individu. Variasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah (Wickens,2004; Kroemer,2003): 1. Usia Tinggi tubuh manusia akan terus bertambah mulai dari manusia lahir hingga berumur sekitar 20 – 25 tahun. Berbeda dengan tinggi tubuh, dimensi tubuh seperti berat badan dan lingkar perut akan bertambah hingga berusia 60 tahun. 2. Jenis Kelamin Di usia dewasa, laki-laki pada umumnya lebih tinggi daripada perempuan, dengan perbedaan sekitar 10%. Namun perbedaan ini tidak terlihat saat usia pertumbuhan. Tingkat pertumbuhan maksimum perempuan terjadi pada usia 10-12 tahun. Pada usia ini, perempuan cenderung lebih tinggi dan lebih berat dibandingkan laki-laki pada usianya. 3. Ras dan Etnis Ukuran dan proporsi tubuh sangat beragam antar ras dan etnis yang berbeda, misalnya antara Negroid (Afrika, Kaukasoid (Amerika Utara dan Eropa)), Mongoloid atau Asia, dan Hispanik (Amerika Selatan). 4. Pekerjaan dan Aktivitas Perbedaan dalam ukuran dan dimensi fisik dapat dengan mudah ditemukan pada kumpulan orang yang mempunyai aktivitas kerja berbeda. 5. Kondisi sosio-ekonomi Faktor kondisi sosio-ekonomi berdampak pada pemberian nutrisi dan berpengaruh pada tingkat pertumbuhan badan. Selain itu, faktor ini juga berhubungan dengan kemampuan untuk mendapatkan pendidikan yang lebih tinggi. Selain faktor-faktor di atas, masih ada beberapa kondisi tertentu (khusus) yang dapat mempengaruhi variabilitas ukuran dimensi tubuh manusia yang juga perlu mendapat perhatian, seperti: 46
1. Cacat tubuh 2. Tebal tipisnya pakaian yang harus dikenakan 3. Kehamilan (pregnancy) D. Metode Pengukuran Metode pengumpulan data antropometri berbeda-beda bergantung pada jenis data yang akan dikumpulkan. Data antropometri dapat dikelompokkan sebagai berikut: 1. Dimensi linier (jarak) Dimensi linier merupakan jarak terpendek antara dua titik pada tubuh manusia melingkupi panjang, tinggi, dan lebar segmen tubuh.
Gambar 3. 2 Dimensi linier (1)
47
Gambar 3. 3 Dimensi linier (2)
48
Gambar 3. 4 Dimensi linier (3) (Sumber:http://antropometriindonesia.org/index.php/detail/sub/3/4/0/dimensi_antropometri)
2. Lingkar Tubuh Lingkar tubuh diukur sebagai panjang keliling (sepanjang permukaan tubuh) seperti lingkar kepala, lingkar perut, lingkar paha. 3. Ketebalan lapisan kulit Ditujukkan untuk mengetahui kandungan lemak dalam tubuh yang kemudian dijadikan acuan tingkat kebugaran tubuh
49
4. Sudut Pengukuran sudut terbagi menjadi dua, secara aktif dan pasif. Pengukuran secara aktif ditujukan untuk mengetahui fleksibilitas tubuh dalam bentuk kemampuan maksimum gerakan sistem otot-sendi (range-of-motion atau ROM).
Pengukuran
secara
pasif
dimaksudkan
untuk
mengetahui
kecenderungan posisi tubuh ketika bekerja, yang lebih lanjut lagi dapat digunakan untuk mengevaluasi potensi resiko kelainan pada sistem otot rangka. 5. Bentuk dan kontur tubuh Diperlukan untuk merancang peralatan yang memiliki hubungan langsung dengan manusia, seperti merancang sepatu yang nyaman bagi pemakainya 6. Bobot, terutama bobot secara keseluruhan Metode pengukuran bobot tubuh terdiri atas pengukuran langsung dan tidak langsung.
Pengukuran
langsung
dapat
dilakukan
salah
satunya
menggunakan kursi antropometri, sedangkan pengukuran tidak langsung dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi fotografi atau sensor. Berikut ini adalah data antropometri Indonesia Tabel 3. 1 Data Antropometri Indonesia (1) Dimensi
Keterangan
5th
50th
95th
SD
D1
Tinggi tubuh
163.7
165.34
166.99
8.07
D2
Tinggi mata
152.83
154.47
156.12
8.51
D3
Tinggi bahu
135.6
137.24
138.89
7.14
D4
Tinggi siku
101.18
102.82
104.47
5.7
D5
Tinggi pinggul
91.67
93.32
94.96
5.27
D6
Tinggi tulang ruas
70.98
72.63
74.27
5
D7
Tinggi ujung jari
69.16
70.81
72.45
5.99
D8
Tinggi dalam
79.94
81.58
83.23
5.85
69.3
70.94
72.59
8.14
posisi duduk D9
Tinggi mata dalam posisi duduk
50
Tabel 3. 2 Data Antropometri Indonesia (2) Dimensi
Keterangan
5th
50th
95th
SD
D10
Tinggi bahu dalam
59.37
61.01
62.66
8.34
30.19
31.84
33.48
6.21
posisi duduk D11
Tinggi siku dalam posisi duduk
D12
Tebal paha
17.14
18.79
20.43
5.54
D13
Panjang lutut
50.48
52.12
53.77
2.96
D14
Panjang popliteal
37.34
38.98
40.63
4.42
D15
Tinggi lutut
50.38
52.02
53.67
4.7
D16
Tinggi popliteal
41.44
43.09
44.73
3.98
D17
Lebar sisi bahu
42.22
43.86
45.51
7.16
D18
Lebar bahu bagian
34.21
35.86
37.5
4.85
atas D19
Lebar pinggul
33.96
35.61
37.25
5.43
D20
Tebal dada
19.74
21.38
23.03
2.43
D21
Tebal perut
22.9
24.55
26.19
5.84
D22
Panjang lengan
32.13
33.77
35.42
4.66
43.73
45.38
47.02
17.45
67.81
69.45
71.1
18.34
57.45
59.09
60.74
9.04
atas D23
Panjang lengan bawah
D24
Panjang rentang tangan ke depan
D25
Panjang bahu genggaman tangan ke depan
D26
Panjang kepala
16.84
18.49
20.13
7.25
D27
Lebar kepala
14.77
16.42
18.06
3.04
D28
Panjang tangan
16.47
18.11
19.76
3.02
D29
Lebar tangan
10.41
12.05
13.7
3.15
51
Tabel 3. 3 Data Antropometri Indonesia (3)
Dimensi
Keterangan
5th
50th
95th
SD
D30
Panjang kaki
22.2
23.84
25.49
3.56
D31
Lebar kaki
7.67
9.32
10.96
1.61
D32
Panjang
162.45
164.1
165.74
24.25
82.74
84.38
86.03
11.79
198.37
200.01
201.66
29.22
120.49
122.14
123.78
20.02
65.37
67.02
68.66
12.57
rentangan tangan ke samping D33
Panjang rentangan siku
D34
Tinggi genggaman tangan ke atas dalam posisi berdiri
D35
Tinggi genggaman ke atas dalam posisi duduk
D36
Panjang genggaman tangan ke depan
*Satuan dimensi dalam cm, kecuali : Berat badan dalam kg Putaran telapak tangan dalam derajat ( º) Putaran lengan dalam derajat ( º) Sudut telapak kaki dalam derajat ( º) Sumber : http://antropometriindonesia.com/
E. Penggunaan Antropometri untuk Perancangan Terdapat tiga pendekatan yang dapat digunakan dalam perancangan, diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Perancangan
Berdasarkan
Individu
Besar/Kecil
(Konsep
Persentil
Kecil/Besar) Dalam konsep ini, manusia yang memiliki tubuh besar atau tubuh kecil dijadikan sebagai pembatas besarnya populasi pengguna yang akan diakomodasi oleh suatu rancangan. Biasanya yang dijadikan acuan adalah 52
persentil besar (P95) atau persentil kecil (P5). Idealnya memang suatu rancangan dapat mengakomodasi 100 persen populasi jika tidak ada kendala dalam biaya, estetika dan aspek teknis. Rancangan yang mampu mengakomodasi 100% pengguna diperlukan ketika faktor keselamatan menjadi pertimbangan. Perancangan berdasarkan individu besar/kecil terbagi menjadi dua: a. Maksimum (90%, 95%, 99%), Dipakai untu perancangan ekstrim maksimum b. Minimum (10%, 5%, 1%), Dipakai untuk perancangan ekstrim minimum 2. Perancangan yang Dapat Disesuaikan (5% s/d 95% atau 99%) Konsep ini digunakan untuk berbagai produk atau alat yang dapat diatur atau disesuaikan panjang, lebar dan lingkaranya sesuai dengan kebutuhan pengguna. Kisaran penyesuaian ini biasanya mulai dari perempuan dengan persentil 5 hingga laki-laki dengan persentil 95. Namun tidak menutup kemungkinan menggunakan kisaran diluar itu. Perancangan dengan pendekatan ini merupakan konsep yang ideal namun membutuhkan dukungan teknis dan biaya yang mahal. Contoh produk yang biasanya menggunakan pendekatan ini adalah kursi atau meja yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan. 3. Perancangan Berdasarkan Individu Rata-rata (50%) Pendekatan ini digunakan jika dua konsep sebelumnya, tidak relevan atau tidak mungkin dilaksanakan. Perhatikan alat pengecek harga di supermarket (scanner
barcode).
Ketinggian
scanner
barcode
ini
dirancangan
berdasarkan individu rata-rata dan tidak berdasarkan persentil besar atau kecil, sehingga tidak terlalu rendah untuk orang yang bertubuh diatas ratarata dan tidak pula teralalu tinggi untuk orang yang bertubuh di bawah ratarata. Konsep perancangan berdasarkan individu rata-rata ini bukan didasari atas seorang individu “manusia rata-rata”. Hal ini karena tidak ada individu yang disebut pria atau wanita rata-rata, sehingga seluruh ukuran tubuhnya dapat dijadikan sebagai referensi perancangan. Basis data antropometri merupakan sumber utama informasi yang diperlukan untuk perancangan, baik perancangan tempat kerja, produk, atau objek lainnya.
53
F. Metode Perancangan dengan Antropometri (Anthropometry Method) Tahapan perancangan sistem kerja dengan memperhatikan faktor antropometri secara umum adalah sebagai berikut (Roebuck,1995): 1. Menentukan
kebutuhan
perancangan
dan
kebutuhannya
(establish
requirement) 2. Mendefinisikan dan mendeskripsikan populasi pemakai 3. Pemilihan sampel yang akan diambil datanya 4. Penentuan kebutuhan data (dimensi tubuh yang akan diambil) 5. Penentuan sumber data (dimensi tubuh yang akan diambil) dan pemilihan persentil yang akan dipakai 6. Penyiapan alat ukur yang akan dipakai 7. Pengambilan data 8. Pengolahan data. Beberapa pengolahan data yang harus dilakukan pada data antropometri (Nurmianto1996 & Tayyari) adalah : a. Uji kenormalan data Pengolahan data normalitas pada software SPSS. b. Uji keseragaman data Pengujian keseragaman data dilakukan untuk mengetahui homogenitas data atau untuk mengetahui tingkat keyakinan tertentu data yang diperoleh seluruhnya berada dalam batas kontrol. Jika terdapat data yang berada di atas Batas Kontrol Atas (BKA) dan di bawah Batas Kontrol Bawah (BKB) seharusnya data tersebut dibuang dan tidak dimasukkan dalam perhitungan selanjutnya. Berikut merupakan cara untuk menghitung Batas Kontrol Atas (BKA) dan di bawah Batas Kontrol Bawah (BKB): 1) Batas Kontrol Atas (BKA) atau Upper Control Limit (UCL) 𝐵𝐾𝐴 = 𝑋̅ + 𝐾𝜎𝑋 2) Batas Kontrol Bawah (BKB) atau Lower Control Limit (LCL) 𝐵𝐾𝐵 = 𝑋̅ − 𝐾𝜎𝑋 Dimana standar deviasi (𝜎) dapat dihitung dengan rumus : 𝜎 = [√
54
∑(𝑋̅ − 𝑋𝑖)2 ] 𝑁−1
c. Uji kecukupan data Pengujian kecukupan data dilakukan pada setiap data antropometri dimensi tubuh menggunakan persamaan sebagai berikut : 𝑘 √𝑁 ∑ 𝑋𝑖2 − (∑ 𝑋𝑖 )2 𝑠 ′ 𝑁 = ∑ 𝑋𝑖 [ ]
2
Dimana : N’ =
Jumlah pengamatan yang dibutuhkan
N =
Jumlah pengamatan
K =
Tingkat kepercayaan, bila tingkat kepercayaan 99%, sehingga k = 2,58 ≈ 3 bila tingkat kepercayaan 95%, sehingga k = 1,96 ≈ 2 bila tingkat kepercayaan 68%, sehingga k ≈ 1
s =
Derajat ketelitian, apabila N’< N, maka data dinyatakan cukup
d. Perhitungan persentil data Persentil adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang-orang yang memiliki ukuran di bawah atau pada nilai tersebut. Sebagai contoh, persentil 95-th akan menunjukkan 95% populasi akan berada pada atau di bawah nilai dari suatu data yang diambil. Konsep persentil berguna untuk pertimbangan bagi perancangan produk yang memanfaatkan data antropometri. Rumus persentil ke-n : Pn = BB + ((n/100)N – fk) / Fi ) x I Keterangan: BB
= batas bawah kelas persentil
n
= persentil ke-n
N
= jumlah data pengamatan
fk
= frekuensi kumulatif kelas sebelumnya
Fi
= frekuensi kelas persentil tersebut
I
= interval kelas
Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data antropometri dapat dijelaskan sebagai berikut:
55
Tabel 3. 4 Perhitungan Persentil Persentil
Perhitungan
1-st
𝑋̅ − 2.325 𝜎𝑋
2.5-th
𝑋̅ − 1.96 𝜎𝑋
5-th
𝑋̅ − 1.645 𝜎𝑋
10-th
𝑋̅ − 1.28 𝜎𝑋
50-th
𝑋̅
90-th
𝑋̅ + 1.28 𝜎𝑋
95-th
𝑋̅ + 1.645 𝜎𝑋
97.5-th
𝑋̅ + 1.96 𝜎𝑋
99-th
𝑋̅ + 2.325 𝜎𝑋
Sumber: Wignjosoebroto (2003: 67) 9. Visualisasi rancangan dengan memperhatikan a. Posisi tubuh secara normal b. Kelonggaran (pakaian dan ruang) c. Variasi gerak 10. Analisa hasil rancangan G. Prinsip Umum Perancangan Tempat Kerja Secara Umum, stasiun kerja dapat dikategorikan menjadi 3 macam, yakni stasiun kerja untuk operator duduk (stasiun kerja duduk), stasiun kerja untuk operator berdiri (stasiun kerja berdiri), dan kombinasi keduanya (stasiun kerja duduk/berdiri). 1. Stasiun Kerja Duduk Posisi kerja duduk merupakan pilihan utama semua pekerja, dan dianggap paling nyaman serta tidak melelahkan. Stasiun kerja untuk operator duduk menjadi pilihan utama ketika salah satu kondisi terpenuhi. a. Pekerjaan tangan tidak membutuhkan gaya atau kerja otot yang besar.
56
b. Item-item utama yang dibutuhkan dalam bekerja (komponen, alat, dan lain-lain) dapat diambil dengan mudah dalam posisi duduk dan berada dalam jangkauan tangan dalam posisi duduk normal. c. Pekerjaan dominan berupa kegiatan tulis-menulis 2. Stasiun Kerja Berdiri Stasiun kerja yang mengharuskan operator berdiri tidak begitu disukai, tetapi sering kali diperlukan. Terutama untuk pekerjaan dengan kondisi sebagai berikut. a. Pekerjaan membutuhkan penanganan barang/material yang sering, apalagi jika materialnya berat. b. Pekerjaan membutuhkan banyak aktivitas menjangkau c. Pekerjaan membutuhkan mobilitas yang cukup tinggi, misalnya berpindah di sekitar stasiun kerja. 3. Stasiun Kerja Duduk/Berdiri Jika pekerjaan merupakan kombinasi dari elemen-elemen kerja yang cocok untuk kedua tipe stasiun kerja diatas, maka elemen-elemen kerja tersebut dapat
difasilitasi
dengan
menerapakan
rancangan
stasiun
kerja
duduk/berdiri.
57
3.4
Langkah Praktikum A. Pengukuran Data Antropometri 1. Praktikan dalam satu shift memilih beberapa orang perwakilan sebagai model pengukuran antropometri 2. Beberapa praktikan yang lain dipilih sebagai pencatat hasil pengukuran antropometri. 3. Praktikan yang menjadi model akan diukur beberapa dimensi tubuhnya berdasarkan data antropometri yang dibutuhkan pada lembar pengukuran.
B. Pengolahan Data Antromometri 1. Praktikan menentukan data antropometri yang digunakan dalam studi kasus. 2. Praktikan menghitung rata-rata dan standar deviasi setiap data anthropometri. 3. Praktikan menguji kenormalan data menggunakan software SPSS Statistics 20.0. 4. Praktikan menguji keseragaman data 5. Praktikan menguji kecukupan data 6. Praktikan menghitung nilai persentil yang digunakan dalam data antropometri yang telah ditentukan.
58
3.5
Prosedur Praktikum (SOP) PROSEDUR PRAKTIKUM MODUL 3 Aliran Proses
Deskripsi Proses
Rekaman
Mulai
1. Admin Praktikum Membuka rangkaian praktikum
1.a. 1.b.
Admin praktikum memimpin berdoa memulai rangkaian praktikum Admin praktikum menjelaskan rundown praktikum
untuk
1.a. Slide 1.b. Daftar Hadir
2. Praktikan 2
Praktikan mengerjakan soal tes awal.
Melakukan tes awal
3. Praktikan
3.a.
Mengambil data anthropometri
4. Praktikan
4.a.
Melakukan pengolahan data anthropmetri
4.b.
5. Praktikan Mengerjakan tes akhir
6. Admin Praktikum Menutup kegiatan praktikum
Praktikan dipandu asisten untuk mengambil data anthropometri .
2.a. Lembar Jawaban 2.b. Slide tes awal 2.c. Lembar penilaian
3.a Lembar pengamatan
Praktikan diberikan data anthropometri yang sudah tersedia dari laboratorium. Praktikan dipandu asisten untuk melakukan uji kenormalan data, uji keseragaman data, dan uji kecukupan data dengan memanfaatkan data anthropometri, menggunakan software SPSS dan Ms. Excel.
5.a. .
Praktikan mengerjakan soal tes akhir dalam grup.
6.
Admin praktikum menutup kegiatan praktikum dan memimpin doa.
Selesai
59
3.6
Referensi (2015, March 31). Retrieved from antropometriindonesia: http://antropometriindonesia Iridiastadi, H., & Yassierli. (2014). Ergonomi Suatu Pengantar. Bandung: PT.Remaja Rosdakarya. Sutalaksana, I., Anggawisastra, R., & Tjakraatmadja, J. (2006). Teknik Perancangan Sistem Kerja. Bandung: Penerbit ITB. Wignjosoebroto, S. (2003). Ergonomi, Studi Gerak, dan Waktu. Surabaya: Prima Printing.
60
MODULE 4 BIOMECHANICS 4.1
Objectives a. Students are able to understand the concept of Biomechanics b. Students are able to understand Biomechanics Study for work system design c. Students are able to understand the method and the usage of RULA and REBA softwares in work design d. Students are able to measure and analyze RWL in work design e. Students are able to design the ergonomics work system based on biomechanics
4.2
Tools and Materials a. Personal Computer b. RULA Software c. REBA Software d. Corel Draw X7 Software
4.3
Literature Review 4.3.1 Biomechanics
Terms Application of mechanics in biological systems Languages Biomechanics is a field of study in ergonomics related to the mechanisms of body movement in doing a job or activity. Biomechanics is the study of interactions of workers with the equipment, machinery and materials, so that workers can improve the performance and on the other side to minimize the risk of work injury (musculoskeletal).
The knowledge that concerning of human body is required, particularly muscle strength (Biomechanics), to avoid fatigue of the employee or operator. This is very much needed by workers or employees to analyze the health and safety of workers or employees in a particular work system. In this practicum, there will measure the muscle strength to determine whether the lifting weights or worker safety items are safe or not for goods lifting. 62
To create a safe transportation process, it can be made and calculated by: RWL (Recommended Weight Limit) was calculated to know how heavy the objects that could be recommended to be transported by a worker. On the other hand, LI (Lifting Index) was calculated to know whether the transport process done is safe to do or not. The safe range value for the lifting index is between 1-3, if the value of LI was more than 3, then the transport is not safe to do. With biomechanics, we can know human capabilities especially human muscle strength, particularly in terms transporting of goods. A. Fatigue Fatigue is an exhaustion that occurs in the nerves and muscles of humans that causes these organs were not be able to function as it should be. The more severe the working load that was done and the more irregular movement of workers taken, make the fatigue comes faster. The emersion of fatigue need to be studied to determine the level of human muscles strength, so that the work will be done or can be charged according to the ability of the muscle. According to Barnes, fatigue can be seen from the three cases which are, the feeling of fatigue, physiological changes in the body, and the decrease of work ability. Factors that affect the fatigue are the energy released, the frequency and duration of work, the method and posture when doing the activity, type of sport, gender, and age. B. Biomechanics Studies Biomechanics studies can be applied to re-design of existing jobs, job evaluation, employee screening, manual handling tasks, static loading, determination of system time. C. Biomechanical Principles The principles of biomechanics are as follows: 1. Reduce the weight of objects handled 2. Use two or more people to move heavy goods 3. Change the activity if possible, make it easier, lighter, and harmless 4. Minimize the horizontal distance between the start and end point on the transfer of goods 5. Material is located no higher than shoulder 6. Reduce the frequency of transfer 63
7. Provide time off 8. Apply job rotation to the job that requires more efforts 9. Design a container that has a handle that can be held close to the body 10. Keep the heavy loads on knee-high 4.3.2 NIOSH Method Analysis In 1981, the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) identified a problem of back injuries, published in The Work Practices Guide for Manual Lifting (Henry, et al, 1993). This method used to determine the force that occurs in the human spine. One of NIOSH method is RWL. A. RWL (Recommended Weight Limit) Analysis A research institute dealing with aspects of health and safety in the United States, NIOSH (National Institute of Occupational Safety and Health), in 1991 issued a guidance on the maximum load that may be raised by workers for various conditions of appointment (Waters et al., 1993 ). Determination of the load limit is based on the results of research that incorporates a biomechanical, physiological and psychophysical. The removal of the boundary known as the RWL (Recommended Weight Limit). NIOSH equation applies in circumstances (Waters, et al, 1994): 1. The given load is a static load, no addition or subtraction in the midst of the work load. 2. Lift the load with both hands. 3. Lifting or lowering objects made within a maximum of 8 hours. 4. Lifting or lowering objects should not be done while sitting or kneeling. 5. The workplace is not narrow nor limited. There are six factors that determine the amount of RWL, the four factors that influenced the attitude of the time of appointment, the factors associated with the frequency of the appointment and one more factor associated with the condition of the object handle is lifted. Six factors are referred to as the multiplier factor that determines RWL with the following equation. RWL = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM
64
Annotation: RWL : Recommended Weight Limit LC
: Constant load
HM
: Horizontal multiplier
VM
: Vertical multiplier
DM
: Distance multiplier
AM
: Asymmetric multiplier
FM
: Frequency multiplier
CM
: Coupling multiplier
It should be noted that each multiplier factor has a maximum value of 1. So, if all the multiplier values are 1 then the RWL will be the same as the LC, which is 23 kg. This is referred to the optimal conditions of appointment. The smaller the scale factor - the multiplier factor, the limit load is lifted also smaller for each posture, frequency of appointment and conditions of a given load. 1. Constant Load (LC) The constant load is 51 lbs (23 kg), while constant load on the Indonesian people
is 44 lbs (20 kg). The magnitude of the maximum load
recommended for lifting to the standard location, which is a standstill position on the 30 inch (76 cm) from the floor and the horizontal is 10 inch (25 cm) from the midpoint between the ankles, and the optimum conditions, ie sagittal position, the lifting is not continuous, good holding position, and the vertical displacement less than 10 inch (25 cm). 2. Horizontal Multiplier (HM) Horizontal multiplier magnitude is determined by the formula: HM = 25 / H, with H is the horizontal distance defined as the distance between the midpoint of the ankle part in up to a point that is projected from the center point of the load when lifting. If H <25 cm then assume H is equal to 25 cm and HM = 1. While the formula for Indonesian people is : HM = 29.611 e-0,0243H
65
3. Vertical Multiplier (VM) Vertical multiplier magnitude is determined by the formula: VM = 1- (0,003 | V - 75), with V is defined as the distance from the floor to the current position of the hand kdua appointment, which is usually assume to be the midpoint of objects brought. The formula for Indonesian people : VM = 1- (0,003 | V – 69 |)
4. Distance Multiplier (DM) The amount of distance multiplier is determined by the formula: DM = 0.82 + 4.5D, where D is defined as the displacement vertical height between the beginning and end of the appointment. The value of D is assumed between 25-175 cm. If the value of D < 25 cm then D is considered as 25 cm. 5. Asymmetric Multiplier (AM) The amount of asymmetric multiplier is determined by the formula: AM = 1 - 0.0032 A (rad), where A is the angle formed between the asymmetric mid sagittal plane and asymmetric line. Sagital plane is a plane that divides the body into two parts, right and left, while a neutral body position (no rotation of the shoulder and leg). The formula for Indonesian people : AM = 1 - (0005 A) to 0 ° ≤ A ≤ 30 ° AM = 1 - (0.0031 A) to 30 ° ≤ A ≤ 60 ° AM = 1 - (0.0025 A) for A> 60 °
Gambar 4. 1 Asymmetrical Multiplier
66
6. Frequency Multiplier (FM) Frecuency multiplier is not calculated by mathematical formulas, but it can be determined based on the reference table. In this case, the frequency is determined by the number of lifting average per minute and the position of the load when lifted from the floor (V, vertical distance). For lifting frequency/ minute < 0.2, then frequency/minute value = 0.2 Tabel 4. 1 Frequency Multiplier Frequency
≤ 1 hour
≤ 2 hour
≤ 8 hour
Lifts/min
V < 75
V ≥ 75
V < 75
V ≥ 75
0.2
1.00
1.00
0.95
0.95
0.85
0.85
0.5
0.97
0.97
0.92
0.92
0.81
0.81
1
0.94
0.94
0.88
0.88
0.75
0.75
2
0.91
0.91
0.84
0.84
0.65
0.65
3
0.88
0.88
0.79
0.79
0.55
0.55
4
0.84
0.84
0.72
0.72
0.45
0.45
5
0.80
0.80
0.60
0.60
0.35
0.35
6
0.75
0.75
0.50
0.50
0.27
0.27
7
0.70
0.70
0.42
0.42
0.22
0.22
8
0.60
0.60
0.35
0.35
0.18
0.18
9
0.52
0.52
0.30
0.30
0.00
0.15
10
0.45
0.45
0.26
0.26
0.00
0.13
11
0.41
0.41
0.00
0.23
0.00
0.00
12
0.37
0.37
0.00
0.21
0.00
0.00
13
0.00
0.34
0.00
0.00
0.00
0.00
14
0.00
0.31
0.00
0.00
0.00
0.00
15
0.00
0.28
0.00
0.00
0.00
0.00
>15
0.00
0.00
0.00
0.00
V < 75 V ≥ 75
0.00
0.00
7. Coupling Multiplier (CM) Coupling multiplier is determined by the handle condition of objects and also the value of V. Good condition is indicated by the comfortable handle which held by hand. Poor condition means no handle at all (bulky) at the lifted object. Fair condition defined between good and bad position, for example, there are handrails but its not convenient to use because it is too small or does not match with the hand anthropometry. Coupling multiplier factor (CM) is determined from the table below :
67
Tabel 4. 2 Coupling Multiplier
Coupling Type Good Fair Poor
Coupling Multiplier V < 30 inches V > 30 inches (75 cm) (75 cm) 1.00 1.00 0.95 1.00 0.90 0.95
B. Lifting Index The Lifting Index (LI) is a term that provides a relative estimate of the level of physical stress associated with a particular manual lifting task. The estimate of the level of physical stress is defined by the relationship of the weight of the load lifted and the recommended weight limit. The LI is defined by the following equation: LI = Load weight / Recommended Weight Limit The interpretation of the value of LI: 1. LI can be used to prioritize redesign ergonomically by sorting the work based on the amount of LI. 2. LI can be used to estimate the relative magnitude of the physical pressure of a task. 3. Tasks with LI values> 1.0 cause an increased risk of lower back injury (due to lifting activity) on some workers. 4. RWL can be used to recommend the weight that will make the job safer. Along with the increase in the value of LI, then the risk level will be increased, and larger percentage of workers who may be at risk of lower back pain due lifting activity. Based on NIOSH, lifting work with LI> 1.0 had an increased risk of lower back illness due to the lifting activity to some workers. NIOSH recommends that all work lift designed to be at LI value 1.0 or less. The experts agree that almost all workers have an increased risk when the LI value exceeds 3.0. 4.3.3 REBA Method Analysis In 1995, McAtamney and Hignett introduce Rapid Entire Body Assessment (REBA) method. This method can be used quickly a worker to assess posture. The
68
input can be used in REBA method are taking data posture with handycam, the determination an angle of the body, neck, legs, upper arms, lower arms and hand. The following are the phases of implementation of using REBA software: 1. Taking data posture with picture or video By record or photograph the posture of worker, so we can get detail image of worker position from neck, trunk, hand until legs. Because for research require the detail data, so the research can be produce the accurate data for the calculation of weight and analysis. 2. The determination of angle from the part of body After the obtained workers posture of the record or photograph, and then the calculation of large angular from the body segment are trunk, neck, upper arms, lower arms, hand and legs. In REBA method the body segment divided into 2 groups, there are group A and group B. The group A includes trunk, neck and legs. And the group B includes upper arms, lower arms and wrist. From the data angular of segment body in each group, it can be seen the score, after that the score can be used in table A for group A and group B for table B to obtain a score to each table.
Gambar 4. 2 Range of The Movement of The Backbone Tabel 4. 3 Score of The Movement of The Backbone Movement
Score
Standing
1
Changes of Score
00 – 200 Flexion 0 – 20 Extension 0
2
0
+1 If twits or sloping ways
200 – 600 Flexion 3 > 200 Extension > 600 Flexion
69
4
Gambar 4. 3 The Range of The Movement of Neck
Tabel 4. 4 Score of The Movement of Neck Movement
Score
Changes of score
00 – 200 Flexion
1
+1 If twits or sloping ways
>200 Extension or Flexion
2
Gambar 4. 4 Range of The Movement of Legs
Tabel 4. 5 Score of The Movement of Legs Movement
Score
Changes of Score
1
+1 if knee between 300 –
Sustained legs and weight evenly distributed, walk or sit
600 Flexion
Not Sustained legs and
+2 If knee more than 600
didn’t weight evenly
2
Flexion (Not Sitting)
distribute
70
Gambar 4. 5 Range of The Movement of Upper Arms Tabel 4. 6 Score of The Movement of Upper Arms Movement
Score
200 Extension until 200 Flexion >200 Extension
1
2
200 – 450 Flexion
Changes of Score +1 If Arms position : - Abducted - Rotated +1 If Raised Shoulder
450 – 900 Flexion
3
+1 If leaned, weight
>900 Flexion
4
sustained legs or gravity
Gambar 4. 6 Range of The Movement of Lower Arms
Tabel 4. 7 Score of The Movement of Lower Arms Movement
Score
600 – 1000 Flexion
1
< 600 Flexion or > 1000 Flexion
2
Gambar 4. 7 Range of The Movement of Twist
71
Tabel 4. 8 Score of The Movement of Twist Movement
Score
Changes of Score
00 – 150 Flexion / Extension
1
+1 If Twist sloping ways or
>150 Flexion / Extension
2
twister
3. The Determination of the loads lifted, coupling, and workers activity. The following are scores for loads weight lifted, coupling, and activity of workers: Tabel 4. 9 Score of Weight Heavy Object 0
1
2
<5 Kg
5 – 10 Kg
>10 Kg
+1 Add heavy that suddenly or faster
Tabel 4. 10 Coupling Score 0
1
2
Handle
Handle accept but
fitting and
not ideal or coupling
in the
adjusted to other
middle
parts from the body
+1 Forced, handle not
Handle not
safety and coupling
accept enable
handle not adjust to
though
other parts from the body
Tabel 4. 11 Activity Score +1
If 1 or more part of body static, hold for more than 1 minute
+1
If repeated motion in short time, repeated more than 4 times per minute
(Not include walk) +1
If motion cause to change or posture sloping faster from the initial
posture
72
The calculation of REBA score for the relevant posture Tabel 4. 12 Table A
Tabel 4. 13 Table B
Tabel 4. 14 Table C
73
The following is the workflow for using REBA:
Gambar 4. 8 REBA’s Action Flow Table 4. 1 Risk Level and Action Action Level REBA Score
Risk Level
Action
0
1
Can be neglected
No needed
1
2-3
Low
Perhaps needed
2
4-7
Medium
Needed
3
8-10
High
Immediately needed
4
11-15
Very High
Needed now
REBA method is for analyze the MMH (Manual Material Handling) activity that dominant for the parts of body, because the upper body to be analyzed in detail. However, the body posture analysis in REBA method is not complete, therefore in 1993 that method was accomplished by Dr. Lynn McAtamney with launched RULA method. 4.3.4 RULA Method Analysis RULA (Rapid Upper Limb Assessment) is a survey method developed for use in ergonomics investigations of workplaces where work-related upper limb disorders are reported. Rula is one of most popular ergonomic assessment tools in industry, this method provides quick protection for workers, like related work with upper limb disorders. The body was divided into segments which formed two groups: A
74
and B. Group A includes the upper and lower arm and wrist while group B includes the neck, trunk, and legs. A. The Development of RULA The development of RULA occurred in three phases. The first was the development of the method for recording the working posture, the second was the development of the scoring system, and the third was the development of the scale of action levels which provide a guide to the level of risk and need for action to conduct more detailed assessments.
STAGE 1: The development of the method for recording working postures Group A 1. Upper Arms
Gambar 4. 9 Upper Arms
Tabel 4. 15 Upper Arms Score Movement
Score
20° extension to 20°
+1
flexion Extension greater than
If the shoulder is elevated, the posture score derived above is
+2
20° or 20°-45° of flexion
increased by 1.
If the upper arm is abducted, the score is increased by 1.
45°-90° of flexion
+3
90° or more of flexion
+2
If the opeator is leaning or the weight of the arm is supported then
the
posture
decreased by 1.
75
score
is
2. Lower Arms
Gambar 4. 10 Lower Arms Tabel 4. 16 Lower Arms Movement
Score
60°-100° flexion
+1
If the lower arm is working across the
Less than 60° or more than 100° flexion
midline of the body or +2
out to the side then the posture score is increased by 1.
3. Wrists
Gambar 4. 11 Wrists Tabel 4. 17 Wrists Score Movement
Score
Neutral position
+1
0°-15° in either flexion or
+2
If the wrist is in either radial or ulnar deviation then the
extension
posture 15° or more in either flexion
+3
score
is
increased by 1
or extension
76
4. Pronation and supination of the wrist (wrist twist) Pronation and supination of the wrist (wrist twist) are defined around the neutral posture based on Tichauer. Tabel 4. 18 Wrist Twist Movement
Score
If the wrist is in mid-range of twist
+1
If the wrist is at or near the end of range of twist
+2
Group B 1. Neck
Gambar 4. 12 Neck Tabel 4. 19 Neck Score Movement
Score
0 - 10° flexion
+1
10 - 20° flexion
+2
20° or more flexion
+3
Extention
+4
If the neck is twisted, these posture scores are increasedby 1.
If the neck is in sidebending then the score is increased by 1
2. Trunk
Gambar 4. 13 Trunk
77
Tabel 4. 20 Trunk Score Movement
Score
When sitting and wellsupported with a hip-trunk
+1
If
the
trunk
is
twisting, the score is
angle of 90°
increased by 1.
0 - 20° flexion
+2
20° - 60° flexion
+3
bending, the score is
60” or more flexion
+4
increased by 1.
If the trunk is in side-
3. Legs The leg posture scores are defined as:
Gambar 4. 14 Legs Tabel 4. 21 Legs Score Movement If the legs and feet are well-supported when seated
Score +1
with weight evenly balanced If standing with the body weight evenly distributed
+1
over both feet, with room for changes of position; If the legs and feet are not supported or the weight
+2
is unevenly balanced STAGE 2: Development of the system for grouping thebody part posture scores The posture scores A and B were calculated and ordered from the lowest to the highest. Then the videotaped postures were reviewed in order of their scoring so that the level of musculoskeletal loading was compared for each posture score to reveal any inconsistent scoring. The inconsistencies found were discussed and several adjustments to the scores were subsequently made. From this process tables were developed for groups A and B which were titled Table A and Table B and are presented below. When the posture scores for each body
78
part are recorded in the columns of boxes A and B ,the are used in table 1 and 2 to find the combined scores called score A and score B. This is usually done after the survey is completed. After the scores A and B have been calculated from Tables 1 and 2, the muscle use and force scores/load scores and added to them as shown below. Tabel 4. 22 Table A Upper
Lower
Arms
Arms
1
2
3
4
5
6
79
Wrist Posture Score 1
2
3
4
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
3
3
3
3
4
4
1
2
3
3
3
3
4
4
4
2
3
3
3
3
3
4
4
4
3
2
4
4
4
4
4
5
5
1
3
3
4
4
4
4
5
5
2
3
4
4
4
4
4
5
5
3
4
4
4
4
4
5
5
5
1
4
4
4
4
4
5
5
5
2
4
4
4
4
4
5
5
5
3
4
4
4
5
5
5
6
6
1
5
5
5
5
5
6
6
7
2
5
6
6
6
6
7
7
7
3
6
6
6
7
7
7
7
8
1
7
7
7
7
7
8
8
9
2
8
8
8
8
8
9
9
9
3
9
9
9
9
9
9
9
9
Tabel 4. 23 Table B Trunk Posture Score Neck Posture Score
1
2
3
4
5
6
Legs
Legs
Legs
Legs
Legs
Legs
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
3
2
3
3
4
5
5
6
6
7
7
2
2
3
2
3
4
5
5
5
6
7
7
7
3
3
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
7
4
5
5
5
6
6
7
7
7
7
7
8
8
5
7
7
7
7
7
8
8
8
8
8
8
8
6
8
8
8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
1. Muscle Tabel 4. 24 Muscle Score Movement
Score
If a high force is exerted static muscle action should +1 be for less than 10 minutes or more If the action is repeated four times a minute ore more.
+1
2. Load / Force Tabel 4. 25 Load / Force Score Score 0
+1
No resistance 2-10
+2
kg 2-10 kg static 10 kg or more
or less than 2 Intermittent
load
kg
or
intermittent load or force
+3
load or force
load
static load or repeated repeated load or with shock with a rapid build-
Score A + muscle use and force scores for group A= Score C Score B + muscle use and force scores for group B= Score D
80
STAGE 3: Development of the grand score aud action list The third stage of RULA, and thus of its development, is to incorporate both score C and score D into a single grand score whose magnitude provides a guide to the priority for subsequent investigations. Each possible combination of score C and score D was given a rating, called a grand score, of l-7 based upon the estimated risk of injury due to musculoskeletal loading. Tabel 4. 26 Grand Score
Score C
Score D 1
2
3
4
5
6
7+
1
1
2
3
3
4
5
5
2
2
2
3
4
4
5
5
3
3
3
3
4
4
5
6
4
3
3
3
4
5
6
6
5
4
4
4
5
6
7
7
6
4
4
5
6
6
7
7
7
5
5
6
6
7
7
7
8
5
5
6
7
7
7
7
Gambar 4. 15 RULA's Action Flow
81
Tabel 4. 27 Activity Score Action Level
Score
Action
1
1 or 2
The posture is acceptable if it is not maintained or repeated for long periods
2
3 or 4
Further investigation is needed and changes may be required.
3
5 or 6
Investigation and changes are required soon.
4
7
Investigation and changes are required immediately.
4.4
Labwork Steps a. REBA and RULA labwork 1. Take the picture of the posture that will be measured. 2. Determine the angles from the part of body using Corel Draw X7 software. 3. Determine and calculate the angular from the body segment using RULA/REBA software. 4. Analyze the result.
b. RWL labwork 1. Define the posture that will be measured. The posture must be static. 2. Define and measure the origin and the destination posture. 3. Calculate the data obtained using RWL formula. 4. Calculate the LI. 5. Analyze the result.
82
4.5
Labwork Procedure (SOP) SOP of 4th MODULE PRACTICUM FLOW CHART
PROCESS DESCRIPTION
RECORDS
START
1. LABWORK ADMIN
Practicum Opening
2. PARTICIPANTS
1.a Admin opens the practicum and conduct to 1.a Attendance sheet pray 1.b Practicum slide 1.b Participants handed the practicum card and fill the practicum presence sheet 1.c Admin explain the rundown of the practicum
2.a Question sheet 2.a Admin explains the initial test format 2.b Participants do the initial test
2.b Answer sheet 2.c Evaluation sheet
Initial Test
3.a. Admin explains the practicum flow 3.b. Each FRI will be divided into 2 groups. 3. PARTICIPANTS Practicum
- One group will be given study cases in the form of 3. Practicum slide picture which demonstrate a working posture, then the participants must be given the angle of the work posture using Corel Draw and and analyze them using RULA and REBA software. - The other group will be guided into climate room and doing measurements of RWL 3 c. Participants complete the study case has been given by using RULA and REBA softwares
4. PARTICIPANTS
4.a. Participants perform the final test
4.a Question and answer sheet 4.b Evaluation sheet
Final Test
5. LABWORK ADMIN
Closing
FINISH
83
5.a. Admin explains the progress repot 5.b. Admin led prayer
5. Practicum slide
4.6
References McAtamney, L. & Corlett, E. N., 1993. RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders. In: Applied Ergonomics. Nottingham: Institute for Occupational Ergonomics, University of Nottingham, University Park, Nottingham, pp. 91-99. Iridiastadi, Hardianto. & Yassierli. 2014. Ergonomi suatu pengantar. Bandung: PT REMAJA ROSDAKARYA Waters TR Baron SL et al. Evaluation of the revised NIOSH lifting equation. Spine. 1999; 24: 386-395. (Appendix A page 394) Waters TR et al. Applications Manual For The Revised Niosh Lifting Equation. Cincinnati, Ohio: U.S Department Of Health And Human Service, DHHS (NIOSH) Publication
84
MODUL 5 FISIOLOGI DAN BEBAN KERJA FISIK 5.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan mengerti tentang konsep fisiologi dan hubungannya dengan beban kerja b. Praktikan mampu mengelompokkan beban kerja fisik c. Praktikan mampu menghitung dan menilai beban kerja fisik baik dengan metode penilaian langsung maupun metode penilaian tidak langsung d. Praktikan mampu menghitung waktu istirahat yang diperlukan
5.2
Alat dan Bahan a. Alat 6. Ergocycle 7. Running Cycle 8. Pulse meter sebagai pengukur denyut jantung 9. Stopwatch 10.
Keranjang
11.
Beban stok kayu dengan berat 3, 5 dan 7 kg
12.
Timbangan
b. Bahan 1. Lembar pengamatan 5.3
Landasan Teori 5.3.1 Fisiologi Fisiologi (ilmu faal) dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari fungsi, mekanisme dan cara kerja organ, jaringan dan sel-sel organisme. Lehmann (1995) mendefinisikan kerja sebagai semua aktivitas yang secara sengaja dan berguna dilakukan manusia untuk menjamin kelangsungan hidupnya, baik sebagai individu maupun sebagai umat manusia secara keseluruhan. Secara garis besar, kegiatan-kegiatan manusia dapat didefinisikan menjadi dua kegiatan : a. Kerja fisik (otot) b. Kerja mental (otak) Pada kerja fisik, pengeluaran energi relatif lebih besar dibandingkan beban kerja mental. Jika tingkat intensitas dari masing-masing kerja terlalu tinggi, maka akan menimbulkan pemakaian energi yang berlebihan, sebaliknya intensitas yang terlalu rendah memungkinkan rasa bosan dan jenuh. Oleh karena itu perlu diupayakan tingkat intensitas yang optimum untuk tiap individu. 86
Tingkat intensitas kerja optimum umumnya tercipta ketika tidak ada tekanan dan ketegangan. Tekanan berkenaan dengan beberapa aspek dari aktivitas manusia dari lingkungannya yang terjadi akibat adanya reaksi individu tersebut tidak mendapatkan keinginan yang sesuai. Sedangkan ketegangan merupakan konsekuensi logis yang harus diterima oleh individu tersebut akibat dari tekanan 5.3.2 Beban Kerja Fisik Kerja fisik adalah kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber tenaganya. Dalam kerja fisik, konsumsi energi merupakan faktor utama yang dijadikan tolak ukur penentu berat atau ringannya suatu pekerjaan. Kerja fisik akan mengakibatkan perubahan fungsi pada alat-alat tubuh, yang dapat dideteksi melalui : 1. Konsumsi oksigen 2. Denyut jantung 3. Peredaran udara dalam paru-paru 4. Temperatur tubuh 5. Konsentrasi asam laktat dalam darah 6. Komposisi kimia dalam darah dan air seni 7. Tingkat penguapan Kerja fisik dikelompokkan oleh Davis dan Miller : 1. Kerja total seluruh tubuh yang menggunakan sebagian besar otot. Biasanya melibatkan dua per tiga atau tiga seperempat otot tubuh 2. Kerja otot yang membutuhkan energy expenditure 3. Kerja otot statis, otot digunakan untuk menghasilkan gaya tetapi tanpa kerja mekanik yang membutuhkan kontraksi sebagian otot Metode pengukuran kerja fisik dapat dilakukan dengan menggunakan standar : 1. Konsep Horse-Power (foot-pounds of work per minute) oleh Taylor 2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi 3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi oksigen 5.3.3 Penilaian Beban Kerja Fisik Menurut Rodahl (1989) bahwa penilaian beban fisik dapat dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu secara langsung dan tidak langsung.
87
A. Metode Penilaian Langsung Metode pengukuran langsung yaitu dengan mengukur konsumsi energi (energy expenditure) melalui asupan energi selama bekerja. Semakin berat kerja maka semakin banyak energi yang dikeluarkan. Christensen (2001) menjelaskan bahwa salah satu pendekatan untuk mengetahui berat ringannya beban kerja adalah dengan menghitung nadi kerja, konsumsi energi, kapasitas ventilasi paru dan suhu tubuh. Faktor yang mempengaruhi konsumsi energi diantaranya adalah metode kerja, sikap kerja, tingkat kerja dan perancangan peralatan kerja. Sedangkan besarnya konsumsi energi tergantung pada berat badan, tinggi badan, dan jenis kelamin. Skala untuk konsumsi energi adalah kilo kalori (kkal). Satu liter oksigen yang dihasilkan tubuh manusia menghasilkan rata – rata sebesar 4,8 kkal (Nurmianto, 2000) atau 4,7 – 5 kkal (Mc. Commic) atau 4,8 – 5 kkal energi (Kroemer et al., 2001) yang digunakan dalam metabolisme zat gizi. Proses untuk mengetahui pengeluaran energi yaitu : 1. Menghitung pulsa nadi atau pulsa jantung 2. Ekuivalensi angka pulsa jantung dengan konsumsi energi 3. Ekuivalensi konsumsi oksigen dengan pengeluaran energi Astuti (1985) merumuskan hubungan antara energy expenditure dengan kecepatan denyut jantung dilakukan perbedaan kuantitatif hubungan antara energy expenditure dengan kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisis regresi. Bentuk regresi hubungan energy expenditure dengan kecepatan denyut jantung secara umum adalah regresi kuantitas dengan persamaan. Y = 1.80411 - 0.0229038 x + (4.71711 ×10-4 ) x2 dimana: Y = energy expenditure operator (kkal/menit) x = denyut jantung operator (denyut/menit) Setelah mendapatkan besarnya energy expenditure, maka konsumsi energi untuk kegiatan kerja tertentu dapat dirumuskan menurut Martyaningsih (2003) secara matematis sebagai berikut: KE = Et - Ei
88
dimana: KE
= konsumsi energi suatu kegiatan tertentu (Kkal/menit)
Et
= pengeluaran energi pada saat waktu kerja tertentu (Kkal/menit)
Tabel 5. 1 Kebutuhan Energi untuk Setiap Klasifikasi Pekerjaan Total Energi Ekspenditur (Kj/menit) (Kkal/menit) Ringan 10 2.5 Sedang 20 5 Berat 30 7.5 Sangat Berat 40 10 Ektrem Berat 50 12.5 (Kroemer et al., 2001, p:117) Klasifikasi Pekerjaan
Denyut Jantung (denyut/menit) ≤90 90-100 100-120 120-140 140-160
B. Metode Penilaian Tidak Langsung Metode penilaian tidak langsung adalah dengan menghitung denyut nadi selama bekerja. Peningkatan denyut nadi mempunyai peran yang sangat penting di dalam peningkatan cardiac output dari istirahat sampai kerja maksimum. Pendekatan ini dapat dilakukan mengingat bahwa semakin berat kerja fisik seseorang, semakin berat pula kerja jantung, yang diindikasikan oleh kenaikan denyut jantung. Dengan demikian, dapat diasumsikan bahwa kenaikan denyut jantung semata-mata disebabkan oleh peningkatan intensitas kerja fisik. Untuk pekerja industri, Brouha (1960) menyarankan agar denyut jantung tidak melebihi 110 -115 bpm. Penelitian Brouha dilakukan dengan mengukur temperatur badan dan denyut nadi selama masa istirahat setelah suatu siklus kerja ataupun waktu-waktu tertentu selama bekerja dengan tujuan untuk melihat apakah beban kerja berlebihan. Di akhir siklus kerja, pekerja duduk di sebuah bangku, kemudian diukur temperatur melalui mulutnya, dan denyut nadi dicatat pada 3 kondisi berikut: - HR1 = denyut nadi dihitung dari detik ke-30 sampai 1 menit - HR2 = denyut nadi dihitung dari menit ke-1,5 sampai menit ke-2 - HR3 = denyut nadi dihitung dari menit ke-2,5 sampai menit ke 3 Setelah selesei pengukuran, dilakukan analisis sebagai berikut: - Jika HR1 – HR3 ≥ 10 dan jika HR1, HR2, HR3 ≤ 90, maka pemulihan setelah kerja terjadi secara normal - Jika rata-rata HR selama pengukuran ≤ 110, dan HR1 – HR3 ≥ 10, maka beban kerja tidak berlebihan 89
- Jika HR1 – HR3 < 10 dan jika HR3 > 90, maka pemulihan masih kurang. Pendekatan ini didasarkan pada anggapan bahwa semua individu memiliki batas atas kapasitas yang relatif sama, sesuatu yang tidak tepat. Lebih lanjut, Manuaba & Vanwonteerghem (1996) menentukan klasifikasi beban kerja berdasarkan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan
denyut
nadi
maksimum
karena
beban
kerja
kardiovaskuler
(cardiovasculair load = %CVL) yang dihitung dengan rumus sebagai berikut. % CVL =
100 × (Denyut nadi kerja - Denyut nadi istirahat) Denyut nadi maksimum - Denyut nadi istirahat
dimana: Denyut nadi istirahat
= rata – rata denyut nadi sebelum pekerjaan dimulai
Denyut nadi kerja
= rata – rata denyut nadi selama bekerja
Denyut nadi maksimum
= (220 – umur) untuk laki-laki = (200 – umur ) untuk wanita
Dari hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian dibandingkan dengan klasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut : Tabel 5. 2 Klasifikasi Cardiovasculair Load % CVL < 30% 30 % - 60 % 60 % - 80 % 80 % - 100 % >100 %
Klasifikasi % CVL Tidak terjadi kelelahan Diperlukan perbaikan Kerja dalam waktu singkat Diperlukan tindakan segera Tidak diperbolehkan beraktivitas
5.3.4 Waktu Istirahat Setelah memahami bagaimana beban kerja dapat dievaluasi dari sudut pandang fisiologi, langkah berikutnya adalah memastikan bahwa suatu pekerjaan tidak membutuhkan energi yang berlebihan. Hal ini dapat dicapai melalui perancangan ulang atas sistem kerja yang sistem kerja yang bersangkutan serta pengaturan pekerja yang lebih bersifat administratif, misalnya jadwal istirahat kerja, kerja sama pegawai, pengawasan kelelahan selama kerja, dan seleksi pekerja. Pemberian waktu istirahat yang cukup diyakini dapat membantu seseorang saat melakukan pekerjaan yang cukup berat, seperti kerja konstruksi, kerja di bidang kehutanan, serta kegiatan penambangan. Diyakini, bahwa istirahat singkat yang dilakukan secara berkala, lebih baik daripada istirahat panjang namun hanya
90
sekali. Pemberian waktu istirahat (rest allowance) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Murrell (Pullat,1992) sebagai berikut: Rt = 0
𝐑𝐭 = Rt =
untuk K < S 𝐊 𝐒
𝐓(𝐊−𝐒) 𝐊−𝐁𝐌
( −𝟏)× 𝟏𝟎𝟎+
untuk S < K < 2S
𝟐
T(K-S) ×1,11 K-BM
untuk K > 2S
dimana: Rt
= waktu istirahat
K
= energi yang dikeluarkan selama bekerja
S
= standar energi yang dikeluarkan (pria = 5 kkal/menit, wanita = 4 kkal/menit)
BM = metabolisme basal (pria = 1,7 kkal/menit, wanita = 1,4 kkal/menit) T 5.4
= lamanya bekerja (menit)
Langkah Praktikum a. Praktikum modul 5 terdiri dari tiga kegiatan, yaitu praktikum angkat beban, praktikum menggunakan ergocycle, dan praktikum menggunakan running cycle. b. Setiap FRI yang terdiri dari 3 orang akan memiliki tugas masing-masing sesuai dengan tiga kegiatan praktikum. c. Praktikan mengukur dan mencatat denyut nadi operator menggunakan pulse meter sebelum dan pada saat melakukan aktivitas pada lembar pengamatan. d. Praktikan menghitung energy expenditure serta perhitungan waktu istirahat yang dihasilkan berdasarkan denyut nadi operator pada ketiga kegiatan praktikum.
91
5.5
Prosedur Praktikum (SOP)
92
5.6
Referensi APK&E, A. L. (2014). Modul Praktikum Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi. Bandung: Telkom University. Ir. Hardianto Iridiastadi, M. P., & Yassierli, Ph.D. (2014). Ergonomi Suatu Pengantar. Bandung: PT Remaja Rosdakarya Bandung. Sutalaksana, I. Z. (2006). Teknik Perancangan Sistem Kerja. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Nurmianto, E. (2005). Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya. Surabaya: Guna Widya. Laboratorium Perancangan Kerja dan Ergonomi. Modul Fisiologi Kerja. Teknik Industri, Universitas Brawijaya. Malang.
93
MODUL 6 BEBAN KERJA MENTAL, DISPLAY, DAN LINGKUNGAN KERJA 6.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan memahami konsep beban kerja mental b. Praktikan memahami dan menerapkan konsep pengukuran beban kerja mental c. Praktikan memahami pengaruh lingkungan kerja fisik terhadap beban kerja mental d. Praktikan memahami dan menerapkan aturan pembuatan display
6.2
Alat dan Software a. Kertas Kata b. Sound level meter c. Lux meter d. Termometer e. Kuesioner NASA TLX f. Corel Draw g. SPSS h. Microsoft Excel
6.3
Landasan Teori 6.3.1 Beban Kerja Mental Beban kerja (work load) diartikan Hancock dan Meshkati (1988) sebagai suatu bentuk perkiraan awal yang mewakili beban yang disebabkan oleh operator untuk mencapai suatu level performansi tertentu. Selain itu Hancock dan Meshkati (1988) menjelaskan pula bahwa beban kerja (workload) diartikan sebagai suatu beban yang dipusatkan pada manusia bukan pada suatu pekerjaan. Ada beberapa hal yang memperlihatkan dampak dari kelebihan beban mental, seperti yang diterangkan oleh Hancock dan Mesahkati yaitu: 1. Kebingungan, frustasi, dan kegelisahan 2. Stres yang muncul dan berkaitan dengan kebingungan, frustasi, dan kegelisahan 3. Stres yang tinggi dan intens berkaitan dengan kebingungan, frustasi, dan kegelisahan sehingga stress membutuhkan suatu pengendalian yang sangat besar.
95
Perhitungan beban kerja setidaknya dapat dilihat dari 3 aspek, yakni fisik, mental, dan penggunaan waktu. Aspek fisik meliputi perhitungan beban kerja berdasarkan kriteria-kriteria fisik manusia. Aspek mental merupakan perhitungan beban kerja dengan mempertimbangkan aspek mental (psikologis). Sedangkan pemanfaatan waktu lebih mempertimbangkan pada aspek penggunaan waktu untuk bekerja. Analisis beban kerja ini banyak digunakan diantaranya dalam penentuan kebutuhan pekerja (man power planning), analisis ergonomi, analisis Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3), hingga ke perencanaan penggajian, dsb. Skema beban kerja dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Beban Kerja fisik
Beban Kerja fisik
Pengukuran kerja
Beban Kerja mental
Pekerjaan berulang
Pekerjaan tidak berulang
Gambar 6. 1 Skema Beban Kerja 6.3.2 Pengukuran Beban Kerja Mental Menurut Mac Cormick dan Sanders pelaksanaan pengukuran beban kerja mental memiliki beberapa kriteria yaitu: 1. Sensitivity Dalam pengukuran beban kerja mental seharusnya mencirikan suatu yang berbeda dalam situasi pekerjaan tertentu. 2. Selectivity Pengukuran beban mental sebaiknya tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor selain dari beban mental itu, seperti fisik dan emosional.
96
3. Interference Dalam pelaksanaan pengukuran beban kerja mental hendaknya tidak mempengaruhi beban kerja yang telah diprediksi. 4. Reliability Hasil pengukuran beban kerja hendaknya dapat dipercaya. 5. Acceptability Hasil pengukuran beban kerja dapat diterima masyarakat umum khususnya masyarakat di sekitar tempat penelitian. Pengukuran beban kerja mental atau psikologi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1. Pengukuran Beban Mental Secara Objektif Pengukuran beban kerja psikologi secara objektif dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu: a. Pengukuran denyut jantung Secara umum, peningkatan denyut jantung berkaitan dengan meningkatnya level pembebanan kerja. b. Pengukuran waktu kedipan mata Durasi kedipan mata dapat menunjukkan tingkat beban kerja yang dialami oleh seseorang. Orang yang mengalami kerja berat dan lelah biasanya durasi kedipan matanya akan lama, sedangkan untuk orang yang bekerja ringan (tidak terbebani mental maupun psikisnya), durasi kedipan matanya relatif cepat. c. Pengukuran dengan metode lain Pengukuran dilakukan dengan alat flicker berupa alat yang memiliki sumber cahaya yang berkedip makin lama makin cepat sehingga pada suatu saat sukar untuk diikuti oleh mata biasa. 2. Pengukuran Beban Mental Secara Subyektif Pengukuran beban kerja psikologis secara subjektif merupakan cara termudah untuk memperkirakan mental workload pada pekerja dalam menampilkan tugas-tugas tertentu. Sheridan & Stassen (1979, dalam Mashkati et. Al, 1992.,dalam Wilson & Corlett, 1992) menjelaskan bahwa pada subjective measures, pekerja diminta untuk menilai beban kerja yang dialami berdasarkan suatu skala berupa daftar kata kunci yang menggambarkan tingkatan workload yang berbeda.
97
Berikut ini merupakan beberapa jenis metode pengukuran subjektif yang umum digunakan, yaitu: a. NASA-Task Load Index (TLX) Metode NASA-TLX dikembangkan oleh Sandra G. Hart dari NASA-Ames Research Center dan Lowell E. Staveland dari San Jose State University pada tahun 1981. Metode ini berupa kuesioner yang dikembangkan berdasarkan kebutuhan pengukuran subjektif yang lebih mudah namun lebih sensitif pada pengukuran beban kerja. Dalam pengukuran beban kerja mental dengan menggunakan metode NASA TLX, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah : 1) Pemberian rating Pada bagian pertama responden diminta memberi rating terhadap keenam indikator yang ada. Indikator tersebut adalah :
98
Tabel 6. 1 Indikator NASA TLX SKALA
RATING
KETERANGAN
MENTAL DEMAND (MD) Rendah,Tinggi
PHYSICAL DEMAND (PD) TEMPORAL DEMAND (TD)
Rendah, Tinggi
PERFORMANCE (OP)
Tidak tepat, Sempurna
FRUSTATION LEVEL (FR)
Rendah,tinggi
EFFORT (EF)
Rendah, tinggi
Rendah, tinggi
Seberapa besar aktivitas mental dan perceptual yang dibutuhkan untuk melihat, mengingat dan mencari. Apakah pekerjaan tersebut mudah atau sulit, sederhana atau kompleks, longgar atau ketat . Jumlah aktivitas fisik yang dibutuhkan (misal: mendorong, menarik, mengontrol putaran, dll) Jumlah tekanan yang berkaitan dengan waktu yang dirasakan selama elemen pekerjaan berlangsung. Apakah pekerjaan perlahan atau santai atau cepat dan melelahkan Seberapa besar keberhasilan seseorang di dalam pekerjaannya dan seberapa puas dengan hasil kerjanya Seberapa tidak aman, putus asa, tersinggung, terganggu, dibandingkan dengan perasaan aman, puas, nyaman, dan kepuasan diri yang dirasakan. Seberapa keras kerja mental dan fisik yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan
2) Pembobotan Pada bagian kedua responden diminta untuk melingkari salah satu dari dua indikator yang dirasakan lebih dominan menimbulkan beban kerja mental terhadap pekerjaan tersebut. Kuesioner yang diberikan berbentuk perbandingan
berpasangan
yang
terdiri
dari
15
perbandingan
berpasangan. Dari kuesioner ini dihitung jumlah tally dari setiap indikator yang dirasakan paling berpengaruh. Jumlah tally ini kemudian akan menjadi bobot untuk tiap indikator beban mental. Untuk mendapatkan skor beban mental NASA TLX, bobot dan rating untuk setiap indikator dikalikan kemudian dijumlahkan dan dibagi 15 (jumlah perbandingan berpasangan ). Menurut Hancock dan Meshkati data dari tahap pemberian (rating) untuk memperoleh beban kerja (mean weighted workload) adalah sebagai berikut:
99
1) Menghitung Produk Produk diperoleh dengan cara mengalikan rating dengan bobot faktor untuk masing-masing deskriptor. Dengan demikian dihasilkan 6 nilai produk untuk 6 indikator (MD, PD, TD, OP, FR dan EF). 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 = 𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 ∗ 𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑗𝑎 2) Menghitung Weighted Workload (WWL) WWL diperoleh dengan cara menjumlahkan keenam nilai produk. 𝑊𝑊𝐿 = ∑ 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 3) Menghitung Rata-rata WWL Rata-rata WWL diperoleh dengan cara membagi WWL dengan bobot total. 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
∑(𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 ∗ 𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔) 15
4) Interprestasi Hasil Nilai Skor Berdasarkan penjelasan Hart dan Staveland (1981) dalam metode NASA-TLX, skor beban kerja yang didapatkan terbagi dalam tiga bagian yaitu nilai > 80 menyatakan beban pekerjaan yang sangat berat, nilai 50-80 menyatakan beban pekerjaan berat dan nilai < 50 menyatakan beban pekerjaan sedang hingga ringan. b. Subjective Workload Assesment Technique (SWAT) Hancock
dan
Meshkati
(1988)
menjelaskan
bahwa
metode
ini
dikembangkan oleh Reid dengan Nywen pada Amstrong Medical Research Laboratory pada tahun 1981 dengan dasar metode penskalaan konjoin. SWAT terdiri atas 3 faktor yaitu beban waktu (time load), beban usaha mental (mental effort load) dan beban psikologis (psychological stress load). 6.3.3 Lingkungan Kerja Fisik Lingkungan kerja fisik adalah segala sesuatu yang ada di sekitar para pekerja yang berpengaruh dalam menjalankan tugas-tugas yang dibebankan, misalnya penerangan, suhu udara, ruang gerak, keamanan, kebersihan, musik, dan lain-lain (Nawawi, 2001). Salah satu faktor yang berasal dari luar adalah kondisi fisik lingkungan kerja yaitu semua keadaan yang terdapat di sekitar tempat kerja seperti temperatur, kelembaban udara, sirkulasi udara, pencahayaan, kebisingan, getaran
100
mekanis, bau-bauan, warna, dan lain-lain. Hal-hal tersebut dapat berpengaruh secara signifikan terhadap hasil kerja manusia (Wignjosoebroto, 1995). Suasana lingkungan kerja yang menyenangkan akan dapat mempengaruhi karyawan
dalam
pekerjaannya.
Bekerja
dalam
lingkungan
kerja
yang
menyenangkan merupakan harapan sekaligus impian dari setiap pekerja. Menurut Nitisemito (2000), lingkungan kerja dapat berpengaruh terhadap pekerjaan yang dilakukan oleh para pegawai sehingga setiap organisasi atau perusahaan harus mengusahakan agar lingkungan kerja dimana pegawai berada selalu dalam kondisi yang baik. Beberapa hal yang mempengaruhi lingkungan kerja fisik adalah: 1. Temperatur Dalam kondisi normal, setiap anggota tubuh manusia mempunyai temperatur yang berbeda-beda. Pada dasarnya suhu anggota tubuh manusia konstan dengan sedikit fluktuasi di sekitar 37°C. Suhu tersebut terdapat di bagian dalam dari otak, jantung, dan organ dalam tubuh (suhu inti = core temperature). Suhu inti yang konstan diperlukan agar alat-alat tersebut dapat berfungsi dengan normal, sedangkan perubahan yang signifikan tidak baik karena tidak sesuai dengan kehidupan dari makhluk yang berdarah panas. Menurut penelitian untuk berbagai tingkat temperatur akan memberikan pengaruh yang berbeda-beda sepertiberikut: a. ± 49°C: Temperatur yang dapat ditahan sekitar 1 jam, tetapi jauh di atas tingkat kemampuan fisik dan mental. Lebih kurang 30oC: aktivitas mental dan daya tanggap mulai menurun dan cenderung untuk membuat kesalahan dalam pekerjaan, timbul kelelahan fisik. b. ± 30°C: Aktivitas mental dan daya tanggap mulai menurun dan cenderung untuk membuat kesalahan dalam pekerjaan, timbul kelelahan fisik. c. ± 24°C: Kondisi optimum d. ± 10°C: Kelakuan fisik yang ekstrim mulai muncul. 2. Kelembaban Kelembaban adalah ukuran banyaknya kadar air yang terkandung dalam udara. Kelembaban biasanya dinyatakan dengan persentase (%). Keseimbangan tersebut akan memenuhi rumus:
M+R+C-E=0
101
Dimana: M = panas yang diperolehdari proses metabolisme R = perubahan panas karena radiasi C = perubahan panas karena konveksi E = hilangnya tenaga akibat penguapan Semakin tinggi dan lembab lingkungan kerja, maka akan semakin banyak juga oksigen yang diperlukan untuk metabolisme dan semakin cepat juga peredaran darah dalam tubuh kita sehingga denyut jantung akan semakin cepat. Hal ini mengakibatkan pengurangan energi yang sangat besar pada tubuh manusia sehingga pekerja akan cepat lelah. 3. Sirkulasi Udara Udara sekitar kita mengandung 21% O2; 78% N; 0,03 % CO2; dan 0,97 % gas lainnya. Oksigen merupakan gas yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup terutama untuk menjaga kelangsungan hidup, yaitu untuk proses metabolisme. Pada kenyataannya dalam industri besar seperti di pabrik-pabrik, udara yang terhirup akan terkontaminasi dengan debu atau kontaminan-kontaminan lain. Kontaminan tersebut diakibatkan proses produksi dan panas. Seperti dalam tempat - tempat solder dan pengelasan pada industri elektronik, tempat - tempat pengerjaan kayu atau penggergajian, tempat dimana bahan beracun dikerjakan dan lain sebagainya. Karena itu dalam bekerja diperlukan sirkulasi udara yang baik untuk suatu kontaminan sampai batas yang tidak membahayakan bagi keselamatan dan kesehatan kerja. Sirkulasi udara dapat direkayasa dengan menggunakan sistem pengeluaran udara (exhaust system) dan pemasukan udara (supply system) dengan menggunakan fan. 4. Pencahayaan Pencahayaan sangat mempengaruhi kemampuan manusia untuk melihat objek sangat jelas, cepat, tanpa menimbulkan kesalahan. Pencahayaan yang suram mengakibatkan mata pekerja cepat lelah karena mata berusaha untuk melihat, dimana lelahnya mata mengakibatkan kelelahan mental. Terlebih lagi, keadaan tersebut dapat menimbulkan kerusakan mata karena dapat menyilaukan. Kemampuan mata untuk dapat melihat objek dengan sangat jelas ditentukan oleh: ukuran objek, derajat kontras diantara objek dan sekelilingnya, luminansi, dan lamanya melihat. Langkah penentuan tingkat pencahayaan yang sesuai adalah:
102
a. Menentukan tingkat pencahayaan ideal. Nilai-nilai ini telah dibakukan dalam berbagai literatur. b. Menghitung tingkat penerangan yang diamati dengan menggunakan lux meter. c. Melakukan analisis untuk membandingkan kondisi aktual penerangan terhadap harga iluminasi ideal yang telah baku agar dapat menentukan teknik yang cocok untuk memperbaiki kondisi yang ada. CIE (Commission International de l’Eclairage) dan IES (Illuminating Engineers
Society)
direkomendasikan
telah untuk
menerbitkan berbagai
tingkat pekerjaan.
pencahayaan
yang
Nilai-nilai
yang
direkomendasikan tersebut telah dipakai sebagai standar nasional dan internasional bagi perancangan pencahayaan.
103
Tabel 6. 2 Tingkat Pencahayaan
Pencahayaan umum untuk ruangan dan area yang jarang digunakan dan/atau tugastugas atau visual sederhana
Pencahayaan umum untuk interior
Pencahayaan tambahan setempat untuk tugas visual yang tepat
Tingkat Pencahayaan (Lux) Area Kegiatan 20 Layanan penerangan yang minimum dalam area sirkulasi luar ruangan, pertokoan di daerah terbuka, halaman tempat penyimpanan 50 Tempat pejalan kaki dan panggung 70 Ruang boiler 100 Halaman trafo, ruangan tungku 150 Area sirkulasi di industri, pertokoan dan ruang penyimpan 200 Layanan penerangan yang minimum dalam tugas 300 Meja dan mesin kerja ukuran sedang, proses umum dalam industri kimia dan makanan, kegiatan membaca dan membuat arsip 450 Gantungan baju, pemeriksaan, kantor untuk menggambar, perakitan mesin dan bagian yang halus, pekerjaan warna, tugas menggambar kritis 1500 Pekerjaan mesin dan di atas meja yang sangat halus, perakitan mesin presisi kecil dan instrumen, komponen elektronik, pengukuran dan pemeriksaan. Bagian kecil yang rumit (sebagian mungkin diberikan oleh tugas pencahayaan setempat) 3000 Pekerjaan berpresisi dan rinci sekali, misal instrumen yang sangat kecil, pembuatan jam tangan, pengukuran
5. Kebisingan Kebisingan adalah bunyi yang tidak dikehendaki yang dihasilkan oleh suatu objek (dari luar maupun dari dalam sistem kerja). Ada tiga aspek yang menentukan kualitas suatu bunyi yang bisa menentukan tingkat gangguan terhadap manusia:
104
a. Lama bunyi b. Intensitas bunyi c. Frekuensi bunyi Pengaruh utama kebisingan terhadap kesehatan adalah kerusakan indera-indera pendengaran yang menyebabkan ketulian progresif terutama untuk kebisingan yang bernada tinggi, terputus-putus atau yang datang secara tiba-tiba. Suara atau bunyi ini diukur dengan satuan yang disebut desibel. Satuan desibel diukur dari 0 hingga 140, atau bunyi terlemah yang manusia masih bisa mendengar hingga tingkat bunyi yang dapat menyebabkan kerusakan permanen pada telinga manusia. Kata desibel biasa disingkat “dB” dan mempunyai 3 skala: A, B, dan C. Skala yang terdekat dengan pendengaran manusia adalah skala A atau “dBA”. Pengukuran kebisingan dilakukan dengan alat sound level meter. Tabel 6. 3 Tingkat Kebisingan
Menulikan
Desibel 120 110 100
Sangat hiruk
90 80
Kuat
70 60
Sedang
50 40
Tenang
30 20
Sangat tenang
10 0
Batas dengan tertinggi Halilintar Meriam Mesin uap Jalan hiruk pikuk Perusahaan sangat gaduh Peluit polisi Kantor gaduh Jalan pada umumnya Radio Perusahaan Rumah gaduh Kantor umumnya Percakapan kuat Radio perlahan Rumah tenang Kantor perorangan Auditorium Percakapan Suara daun-daun Berisik Batas dengan terendah
6. Getaran Mekanis Getaran adalah gerakan yang teratur dari benda atau media dengan arah bolakbalik dari kedudukan keseimbangan. Getaran terjadi saat mesin atau alat dijalankan dengan motor sehingga pengaruhnya bersifat mekanis. Alat untuk
105
mengukur getaran dinamakan vibrasi meter. Gangguan yang disebabkan getaran mekanis: a. Mempengaruhi konsentrasi bekerja b. Mempercepat datangnya kelelahan c. Dapat menimbulkan beberapa penyakit seperti gangguan mata, saraf, peredaran darah, dan lain-lain 7. Bau-Bauan Adanya bau-bauan di sekitar tempat kerja dapat dianggap sebagai pencemaran, apalagi kalau bau tersebut sedemikian rupa sehingga dapat mengganggu konsentrasi bekerja. Bau-bauan yang terjadi terus menerus bisa mempengaruhi kepekaan penciuman. Contoh bau di industri, misalnya bau asap pembakaran batu bara, bau limbah industri yang menyengat, dan sebagainya. Suhu dan kelembaban merupakan dua faktor yang mempengaruhi kepekaan penciuman, oleh karena itu pemakaian AC atau sirkulasi udara yang tepat merupakan salah satu cara yang bisa digunakan untuk menghilangkan baubauan yang mengganggu di sekitar tempat kerja. 8. Warna Warna dari ruangan bekerja sangat berpengaruh terhadap kemampuan mata untuk melihat objek selain itu juga warna ruangan memberikan dampak psikologis bagi para pekerja. 6.3.4 Pengaruh Lingkungan Kerja terhadap Hasil Kerja Manusia Manusia dalam melaksanakan kegiatannya selalu menginginkan performansi kerja yang optimal. Untuk itu, perlu diperhatikan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap performansi kerja manusia. Faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk mendukung performansi kerja adalah: 1. Faktor-Faktor Diri (keadaan dan kondisi umum manusia) Kondisi umum manusia atau faktor diri sulit diubah karena berasal dari pekerja dan sudah ada jauh sebelum pekerja itu melakukan pekerjaannya. Faktor tersebut antara lain adalah keahlian, motivasi, karakteristik fisik, minat, usia, jenis kelamin, dan lain-lain. 2. Kondisi Lingkungan atau Faktor Situasional Konteks ini terdiri dari 2 pengertian yaitu konteks sosial dan konteks fisik. a. Konteks Sosial Terbagi menjadi 2 kelompok yaitu:
106
1) Kelompok Satisfier (motivator) Kelompok satisfier adalah faktor atau situasi yang merupakan kepuasan kerja yang terdiri atas pencapaian tujuan, penghargaan, kerja itu sendiri, tanggung jawab, dan promosi. 2) Kelompok Disatisfier Kelompok disastifier adalah faktor yang terbukti menjadi sumber ketidakpuasan
yang terdiri atas administrasi dan kebijaksanaan
perusahaan, supervisor, gaji, hubungan antar personel, kondisi kerja, keamanan kerja, dan status. b. Konteks Fisik Konteks fisik dapat digolongkan kedalam 2 kategori yaitu: 1) Berhubungan dengan kerja Kategori ini lebih menekankan pada hubungan antar manusia sebagai pekerja dengan mesin sebagai peralatanya. 2) Berupa perantara Kategori ini lebih menekankan pada hubungan antar manusia sebagai pekerja dengan lingkungan fisik di sekitarnya. Faktor-faktor lingkungan fisik yang mempengaruhi performansi kerja manusia adalah temperatur, pencahayaan, dan kebisingan. 3. Kecepatan dan Ketelitian Kecepatan berhubungan dengan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan. Sedangkan, ketelitian diukur berdasarkan jumlah kesalahan yang dilakukan per satuan waktu. 4. Display Display adalah suatu ungkapan yang digunakan pada semua metode penyampaian informasi secara tidak langsung. Informasi display dibagi menjadi statis dan dinamis. Faktor yang mempengaruhi performansi operator adalah sebagai berikut. a. Faktor Internal Faktor-faktor internal yang mempengaruhi kinerja dan perfomansi seorang operator dalam lingkungan kerjanya adalah sebagai berikut: 1) Daya ingat pendek 2) Kelelahan kerja 3) Kelelahan otot 4) Kewaspadaan 107
5) Rasa bosan b. Faktor Eksternal Faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi kinerja dan perfomansi seorang operator dalam lingkungan kerjanya adalah sebagai berikut: 1) Temperatur 2) Kelembaban 3) Sirkulasi udara 4) Pencahayaan 5) Kebisingan 6) Bau-bauan 7) Getaran mekanis 8) Warna 6.3.5 ANOVA Anava atau Anova adalah sinonim dari analisis varians terjemahan dari analysis of variance, sehingga banyak orang menyebutnya dengan anova. Anova merupakan bagian dari metoda analisis statistika yang tergolong analisis komparatif lebih dari dua rata-rata (Riduwan.2008.Dasar-dasar Statistika.Bandung:Alfabeta). Analisis Varians (ANAVA) adalah teknik analisis statistik yang dikembangkan dan diperkenalkan pertama kali oleh Sir R. A Fisher (Kennedy & Bush, 1985). ANAVA
dapat
juga
dipahami
sebagai
perluasan
dari
uji-t
sehingga
penggunaannya tidak terbatas pada pengujian perbedaan dua buah rata-rata populasi, namun dapat juga untuk menguji perbedaan tiga buah rata-rata populasi atau lebih sekaligus. Ada dua jenis Anova, yaitu analisis varian satu faktor (one way Anova) dan analisis varian dua faktor (two ways Anova). Untuk melakukan uji Anova, harus dipenuhi beberapa asumsi, yaitu: a. Sampel berasal dari kelompok yang independen b. Varian antar kelompok harus homogen c. Data masing-masing kelompok berdistribusi normal Asumsi yang pertama harus dipenuhi pada saat pengambilan sampel yang dilakukan secara random terhadap beberapa (>2) kelompok yang independen, yang mana nilai pada satu kelompok tidak tergantung pada nilai di kelompok lain. Sedangkan pemenuhan terhadap asumsi kedua dan ketiga dapat dicek jika data telah dimasukkan ke komputer, jika asumsi ini tidak terpenuhi dapat dilakukan transformasi terhadap data. Apabila proses transformasi tidak juga dapat 108
memenuhi asumsi ini maka uji Anova tidak valid untuk dilakukan, sehingga harus menggunakan uji non-parametrik misalnya Kruskal Wallis. 6.3.6 ANOVA Satu Arah Anova satu arah (one way anova) digunakan apabila yang akan dianalisis terdiri dari satu variabel terikat dan satu variabel bebas. Interaksi suatu kebersamaan antar faktor dalam mempengaruhi variabel bebas, dengan sendirinya pengaruh faktor-faktor secara mandiri telah dihilangkan. Jika terdapat interaksi berarti efek faktor satu terhadap variabel terikatakan mempunyai garis yang tidak sejajar dengan efek faktor lain terhadap variabel terikat sejajar (saling berpotongan), maka antara faktor tidak mempunyai interaksi. Ada tiga bagian pengukuran variabilitas pada data yang akan dianalisis dengan anova, yaitu : 1. Variabilitas antar kelompok (between treatments variability) Variabilitas antar kelompok adalah variansi mean kelompok sampel terhadap rata-rata total, sehingga variansi lebih terpengaruh oleh adanya perbedaan perlakuan antar kelompok, atau Jumlah Kuadrat antar kelompok (Jka). Rumusnya adalah : 𝐽𝐾𝑎 = 𝑛 [∑ 𝑥 2 −
∑(𝑥)2 𝑘
]
Atau bisa dicari dengan rumus : 𝐽𝐾𝑎 = ∑
𝑇2 𝐺 2 − 𝑛 𝑁
Keterangan : k = banyaknya kelompok T = total X masing-masing kelompok G = total X keseluruhan n = jumlah sampel masing-masing kelompok N = jumlah sampel keseluruhan 2. Variabilitas dalam kelompok (within treatments variability) Variabilitas dalam kelompok adalah variansi yang ada dalam masing-masing kelompok. Banyaknya variansi akan tergantung pada banyaknya kelompok. Variansi tidak terpengaruh oleh perbedaan perlakuan antar kelompok, atau Jumlah Kuadrat dalam (JKd). Rumusnya adalah : JKd = JKsmk
109
Keterangan : JKsmk adalah Jarak kuadrat simpangan masing-masing kelompok. 3. Jumlah kuadrat penyimpangan total (total sum of squares) Jumlah kuadrat penyimpangan total adalah jumlah kuadrat selisih antara skor individual dengan mean totalnya, atau JKT. Rumusnya adalah : 𝐺2 𝐽𝐾𝑎 = ∑ 𝑋 − 𝑁 2
Atau dapat dihitung dengan rumus : JKT=Jka+JKd 6.3.7 Display Display merupakan bagian dari lingkungan yang perlu memberi informasi kepada pekerja agar tugasnya menjadi lancar (Sutalaksana,1979). Display berfungsi sebagai sistem komunikasi yang menghubungkan fasilitas kerja maupun mesin kepada manusia, contoh dari display diantaranya adalah jarum speedometer, keadaan jalan raya memberikan informasi langsung ke mata, peta yang menggambarkan keadaan suatu kota. Jalan raya merupakan contoh dari display langsung, karena kondisi lingkungan jalan bisa langsung diterima oleh pengemudi. Jarum penunjuk speedometer merupakan contoh display tak langsung karena kecepatan kendaraan diketahui secara tak langsung melalui jarum speedometer sebagai informasi. Karakter display yang dikatakan baik adalah sebagai berikut: a. Dapat menyampaikan pesan. b. Bentuk/gambar menarik dan menggambarkan kejadian. c. Menggunakan warna-warna mencolok dan menarik perhatian. d. Proporsi gambar dan huruf memungkinkan untuk dapat dilihat dan dibaca. e. Menggunakan kalimat-kalimat pendek, lugas, dan jelas. f. Menggunakan huruf yang baik sehingga mudah dibaca. g. Realistis sesuai dengan permasalahan. h. Tidak membosankan. Display dapat diklasifikan ke dalam beberapa tipe sebagai berikut. 1. Berdasarkan rangsangan yang diterima oleh indera a. Display langsung Contoh: jalan raya 110
b. Display tidak langsung Contoh: speedometer 2. Berdasarkan lingkungan a. Display dinamis Display yang menggambarkan perubahan menurut waktu sesuai dengan perubahan variabelnya. Contoh: speedometer b. Display statis Display yang memberikan informasi tanpa bergantung pada waktu. Contoh: peta kota 3. Menurut Galler (1989) display dan informasinya dibagi menjadi 3 bagian yaitu: a. Display kualitatif Merupakan penyederhanaan dari informasi yang semula berbentuk data numerik dan mendapatkan aproksimasi dari variabel yang kontinyu. b. Display kuantitatif Memperlihatkan informasi numerik dan biasanya disajikan dalam bentuk digital maupun analog untuk suatu visual display. c. Display representative Display dengan tujuan informasi yang akan datang atau jarak jauh, biasanya berupa sebuah work model atau mimic diagram. Menurut Bridger, R.S (1995) ada 4 (empat) prinsip dalam mendesain suatu visual display yaitu : a. Proximity Jarak terhadap susunan display yang disusun secara bersama-sama dan saling memiliki dapat membuat suatu perkiraan atau pernyataan. b. Similarity Menyatakan bahwa item-item yang sama akan dikelompokkan bersamasama (dalam konsep warna, bentuk dan ukuran) bahwa pada sebuah display tidak boleh menggunakan lebih dari tiga warna. c. Symmetry Menjelaskan perancangan untuk memaksimalkan display, artinya elemenelemen dalam perancangan display akan lebih baik dalam bentuk simetrikal, antara tulisan dan gambar harus seimbang.
111
d. Continuity Menjelaskan sistem perseptual mengekstrakkan informasi kualitatif menjadi satu kesatuan yang utuh. Ada beberapa arti penggunaan warna pada sebuah display. Berikut adalah arti penggunaan warnanya: 1. Merah menunjukkan Larangan 2. Biru menunjukkan Petunjuk 3. Kuning menunjukkan Perhatian Ketentuan penggunaan warna pada display adalah sebagai berikut: 1. Huruf merah latar belakang putih atau kebalikannya, atinya larangan atau peringatan keras. 2. Huruf putih latar belakang hitam atau huruf putih latar belakang biru huruf putih latar belakang hijau atau kebalikannya, artinya petunjuk atau pemberitahuan. 3. Huruf kuning latar belakang hitam atau kebalikannya, artinya perhatian atau caution atau peringatan. Menurut Bridger (1995), terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan dalam penggunaan warna pada pernbuatan display, diantaranya: Tabel 6. 4 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Warna dalam Display Kelebihan
Kekurangan
Tanda untuk data spesifik
Tidak bermanfaat bagi buta warna
Informasi lebih mudah diterima
Menyebabkan fatigue
Mengurangi tingkat kesalahan
Membingungkan
Lebih natural
Menimbulkan reaksi yang salah
(sumber : Bridger, 1995)
112
6.3.8 Aturan mengenai ukuran huruf dan angka
Gambar 6. 2 Ukuran Huruf dan Angka
113
6.4
Langkah Praktikum A. Praktikum Beban Kerja Mental a. Delapan orang praktikan diberikan tujuh buah kertas huruf yang berbeda-beda. b. Setiap praktikan mencari huruf yang ada dengan melihat display yang di tempel pada setiap dinding dalam tingkat suhu, pencahayaan, dan kebisingan yang berbeda-beda. c. Waktu pengerjaan dicatat untuk mengetahui tingkat performansi praktikan. d. Nilai suhu, kebisingan, pencahayaan, dan waktu pengerjaan juga dicatat pada lembar pengamatan yang diberikan saat praktikum berlangsung. e. Praktikan mencari tingkat beban kerja mental praktikan selama melakukan pencarian kata. f. Praktikan akan mengisi kuesioner NASA-TLX setelah melakukan pencarian kata dengan tiga tingkat suhu, kebisingan, dan pencahayaan yang berbeda. g. Praktikan mencari pengaruh suhu, kebisingan, dan pencahayaan terhadap performansi praktikan menggunakan metode ANOVA dua arah dalam software SPSS. B. Praktikum Display a. Praktikan diajarkan cara membuat display yang benar berdasarkan studi kasus yang sudah disediakan. b. Setelah praktikan mengerti cara membuat display yang benar, praktikan diminta untuk membuat display sesuai dengan studi kasus yang didapatkan dengan menggunakan software CorelDraw. Pembuatan display harus memenuhi aturan yang telah ditetapkan. c. Setelah display selesai dibuat, praktikan akan mempresentasikan display yang telah dibuat kepada asisten jaga.
114
6.5
Prosedur Praktikum PROSEDUR PRAKTIKUM MODUL 6 Flow Process Description Process
Rekaman
MULAI
1. ADMIN PRAKTIKUM
Pembukaan Praktikum
2. PRAKTIKAN
1.a Admin praktikum membuka praktikum dengan doa 1.b Praktikan menyerahkan kartu praktikum dan mengisi lembar presensi 1.c Admin praktikum menjelaskan rundown praktikum yang akan berlangsung
1.a Lembar presensi 1.b Slide Praktikum
2.a Admin praktikum menjelaskan bentuk pengerjaan tes awal
2.a Lembar soal/ jawaban 2.b Lembar penilaian
3.a. Admin praktikum menjelaskan mengenai jalannya praktikum 3.b. Admin praktikum mengarahkan setiap kelompok untuk membagi menjadi dua 3.c. Dua praktikan akan melakukan praktikum beban kerja mental dengan melakukan searching task dengan kondisi suhu, pencahayaan dan kebisingan yang berbeda. 3.d Satu praktikan akan melakukan praktikum display menggunakan software CorelDraw atau photoshop
3. Slide praktikum
4.a. Praktikan yang menjadi operator melakukan perakitan komponen pada tempat yang telah disediakan 4.b. Pengamat melakukan pengamatan terhadap operator 4.c. Praktikan yang melakukan praktikum display membuat display yang sesuai dengan tema yang kemudian dipresentasikan ke asisten jaga
4. Lembar pengamatan
5.a. Admin praktikum menjelaskan progress report modul 6 5.b. Admin praktikum memimpin doa
5. Slide Praktikum
Pelaksanaan Tes Awal
3. ADMIN PRAKTIKUM
Penjelasan Pelaksanaan Praktikum
4. PRAKTIKAN
Pelaksanaan Praktikum
5. ADMIN PRAKTIKUM Penutupan Kegiatan Praktikum
SELESAI
115
6.6
Referensi Laboratorium Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi. Modul Perancangan Kerja dan Ergonomi. Fakultas Teknik Industri, Universitas Telkom. Bandung.
Laboratorium Perancangan Kerja dan Ergonomi. Modul Lingkungan Kerja Fisik. Teknik Industri, Universitas Brawijaya. Malang. Hidayat, Farry firman. Hasdiputra, Vicky. Perbaikan Display pada PT.XYZ Melalui Pendekatan Ergonomi. Fakultas Teknik Industri, Universitas Gunadarma. Depok.
116
MODUL 7 PERANCANGAN ALAT BANTU ERGONOMI 7.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan mampu mengidentifikasi permasalahan yang ada dalam sistem kerja b. Praktikan mampu menganalisis alat bantu yang akan digunakan untuk membantu proses dalam sistem kerja c. Praktikan mampu memahami cara menghitung persentil untuk merancang alat bantu d. Praktikan mampu merancang alat bantu yang ergonomis dengan menggunakan data antropometri tubuh manusia
7.2
Alat dan Bahan a. Software Solidworks b. Software CATIA c. Microsoft Excel d. Komputer e. Alat tulis
7.3
Landasan Teori 7.3.1 Computer Aided Design (CAD) Computer Aided Design (CAD) adalah program komputer untuk membuat grafis dua atau tiga dimensi (2D atau 3D) yang merupakan representasi dari sebuah produk. CAD banyak digunakan untuk animasi komputer dan efek khusus dalam film, iklan, dan aplikasi lain dimana desain grafisnya merupakan produk jadi. CAD juga digunakan untuk mendesain produk dalam berbagai industri, dimana software melakukan perhitungan untuk menentukan bentuk dan ukuran optimal untuk berbagai produk dan aplikasi desain industri. Di dunia industri saat ini, CAD sangat membantu dalam pembuatan desain suatu produk dengan jauh lebih cepat dibandingkan pembuatan desain secara manual. Dengan CAD kesalahan dalam proses pembuatan desain bisa diminimalkan, yang berarti waktu dan biaya dapat sangat dioptimalkan. Keuntungan CAD dibanding manual: 1. Kualitas gambar konstan, tidak terlalu tergantung pada skill penggambar sebagaimana gambar manual. 2. Relatif lebih akurat dan cepat pengerjaannya karena menggunakan komputer. 3. Dapat diedit, ditambah maupun dikurang tanpa harus memulai dari awal.
118
4. Dapat menjadi data base yang menyimpan berbagai informasi penting yang dibuat oleh drafter dan dapat diakses langsung oleh pengguna lain. 5. Dapat dibuat library untuk komponen-komponen standar atau komponen yang digambar/dipergunakan berulang-ulang dalam gambar (misalnya: baut, mur, simbol-simbol, dll.) sehingga mempermudah dan mempercepat dalam proses pembuatan gambar. 6. Lebih mudah dan praktis dalam dokumentasi, duplikasi, dan penyimpanannya. 7. Dapat dibuat dengan berbagai warna sehingga lebih menarik dan mudah dipahami. Adapun beberapa perangkat lunak CAD yang paling populer saat ini, seperti: a. Pro/ENGINEER b. AutoCAD c. Solidworks d. CATIA e. Unigraphics f. ProgeCAD g. ZWCAD 7.3.2 Pengenalan Software Solidworks Solidworks adalah software CAD yang dikembangkan oleh SolidWorks Corporation yang sekarang telah diakuisisi oleh Dassault System. Solidworks merupakan software yang digunakan untuk membuat desain produk dari yang sederhana hingga yang kompleks, seperti roda gigi, casing handphone, mesin mobil, dll. 7.3.3 Pengenalan Software CATIA CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) adalah software
desain
yang
berguna
untuk
membantu
proses
desain
yang
memungkinkan proses-proses pemodelan seluruhnya dilakukan secara digital sehingga tidak diperlukan lagi gambar manual maupun model fisik. Software ini juga andal dalam memenuhi kriteria artistic, kelayakan mekanis, kenyamanan (ergonomis) dan juga kelayakan secara bisnis dari desain produk. Salah satu keunggulan CATIA adalah dapat melakukan analisis untuk ilmu ergonomi. Analisis ergonomi yang dapat dilakukan CATIA antara lain: a. RULA Analysis b. Lift/Lower Analysis 119
c. Push Pull Analysis d. Carry Analysis e. Biomechanics Single Action Analysis Adapun pada CATIA V5R20 tampilannya adalah sebagai berikut.
Gambar 7. 1 Tampilan CATIA V5R20
Gambar 7. 2 Analisis Ergonomi Dalam CATIA V5R20 a. RULA Analysis
Gambar 7. 3 Tampilan RULA Analysis
120
b. Lift/Lower Analysis
Gambar 7. 4 Tampilan Lift/Lower Analysis c. Push Pull Analysis
Gambar 7. 5 Tampilan Push Pull Analysis d. Carry Analysis
Gambar 7. 6 Tampilan Carry Analysis
121
e. Biomechanics Single Action Analysis
Gambar 7. 7 Tampilan Biomechanics Single Action Analysis 7.3.4 Poka Yoke Poka Yoke diperkenalkan oleh Shigeo Shingo yang merupakan salah satu founder dari Toyota Production System. Poka Yoke berasal dari bahasa Jepang, yang artinya Mistake Proofing atau Error Proofing. Dalam bahasa Indonesia artinya “Anti Salah”. Poka diterjemahkan sebagai “Kesalahan” dan Yoke yang berarti “Mencegah”. Pada awalnya Poka Yoke disebut sebagai Baka Yoke yang artinya Fool Proofing / Idiot Proofing. Hal tersebut dimaksudkan meskipun proses tersebut dijalankan orang bodoh sekalipun tidak akan mungkin terjadi kesalahan. Namun kemudian istilah ini diganti dengan yang lebih sopan, yaitu Poka Yoke. Poka Yoke memastikan bahwa kondisi sebelum sebuah proses dilakukan sudah layak, mencegah terjadinya cacat (defect) dalam sebuah proses sesegera mungkin. Dengan mencegah terjadinya cacat (defect), maka akan menghemat biaya operasional perusahaan, membuat kualitas produk selalu pada kondisi terbaik, dan membuat output dari proses menjadi predictable. Berikut ini merupakan jenis-jenis dari Poka Yoke. 1. Prevention-Based Poka Yokes a. Metode Kontrol (Control Method) Mencegah kesalahan terjadi dan tidak memungkinkan kesalahan terjadi karena secara sistem sudah dicegah. b. Metode Peringatan (Warning Method) Jika terjadi kesalahan pada input proses, parameter proses, ataupun output proses maka akan diberikan tanda peringatan berupa lampu atau bunyi tertentu.
122
2. Detection-Based Poka Yokes a. Metode Kontak Mengidentifikasi apakah ada kontak antara alat dan produk. b. Metode Nilai-Tetap Memastikan apakah sejumlah tertentu gerakan telah dilakukan. c. Metode Tahap-Gerak Memastikan apakah sejumlah langkah proses tertentu telah dilakukan. Poka Yoke berfungsi optimal saat mencegah terjadinya kesalahan, bukan pada penemuan adanya kesalahan. kelalaian operator atau pekerja biasanya terjadi akibat letih, ragu-ragu atau bosan atau jenuh. Jadi, Poka Yoke mencegah terjadinya kesalahan atau kerusakan atau defect yang bisa terjadi akibat human error. Keberadaan Poka Yoke menjadi sangat berarti karena solusi mencegah terjadinya kelalaian tersebut sama sekali tidak memerlukan perhatian penuh dari operator bahkan saat operator sedang tidak fokus dengan apa yang dikerjakannya. Contoh penerapan Poka Yoke adalah sebagai berikut: 1. Kunci kendaraan (motor dan mobil) dirancang sedemikian rupa sehingga pengemudi tidak bisa melepaskan kunci sebelum kunci pada posisi ‘OFF’. Pada kendaraan dengan sistem transmisi otomatis, bahkan kunci kendaraan tidak bisa dilepaskan sebelum posisi transmisi di posisi ‘PARK’ 2. Disket komputer berukuran 3,5” dirancang sedemikian rupa sehingga bisa masuk ke dalam driver jika posisinya benar. 3. Dalam proses manufaktur, biasanya jig dirancang sedemikian rupa sehingga hanya memungkinkan material diproses dalam arah dan letak tertentu. 4. Di beberapa produk, biasa dijumpai posisi sekrup tidak simetris, sehingga saat akan dipasang kembali, hanya dimungkinkan jika arah dan posisinya sesuai. 5. Keping SIM card pada telepon genggam, pada salah satu ujungnya dirampingkan sehingga posisi letaknya tidak bisa tertukar. 6. Colokan USB flash disk yang memiliki guide pin sehingga orang tidak mungkin terbalik arah mencoloknya karena sudah ada guide pin yang MENCEGAH terjadinya mencolok terbalik. Pada proses produksi terutama pada proses manufaktur di pabrik, beragam proses yang sangat “sulit” berpotensi “lolos” dari pemeriksaan pekerja yang bersangkutan. Poka Yoke yang dipergunakan pun akan lebih kompleks untuk dapat mendeteksi terjadinya penyimpangan proses dan parts yang cacat. Setiap pekerja seharusnya dapat mempraktekkan Poka Yoke di area kerja masing-masing, 123
karena prinsip-prinsip dasar dari Poka Yoke sesuai dengan karakteristik dari perangkat Poka Yoke, dimana sebuah perangkat Poka Yoke haruslah memiliki karakteristik sebagai berikut: a. Dapat digunakan oleh semua orang/karyawan b. Mudah dipasang c. Tidak memerlukan perhatian terus-menerus dari operator d. Murah, kurang dari USD 50 e. Dapat memberikan umpan-balik dan/atau tindakan korektif/pencegahan secara cepat 7.3.5 Poka Yoke dan Ergonomi Karena berkaitan dengan kerja dan manusia, maka Poka Yoke tidak bisa lepas dari ilmu kerja ergonomi yang memiliki prinsip “fit the job to the man”. Selain itu, Poka Yoke bermaksud untuk mengatasi kesalahan kerja sehingga dapat mengurangi akibat dari kesalahan kerja (biasanya berupa product cacat) dan bertujuan untuk meningkatkan produktivitas kerja sesuai dengan tujuan akhir ergonomi. Di dalam area kerja, Poka Yoke lebih dipandang suatu konsep dibanding sebuah prosedur, oleh karena itu, penerapannya dimulai dari apa yang karyawan pikir dapat mereka lakukan untuk mencegah kesalahan di area kerja mereka, dan bukan sebagai langkah demi langkah bagaimana melakukan suatu pekerjaan. Karena itu Poka Yoke bisa disebut sebagai konsep dalam kerja yang ergonomis. Bahkan ada sumber yang mengatakan bahwa Poka Yoke adalah “ergonomics by another name”. Selain mengatasi kesalahan kerja atau produksi, Poka Yoke juga dapat meminimalisir kecelakaan kerja. Contoh penerapan Poka Yoke dalam mengurangi risiko bahaya yang dapat menimbulkan kecelakaan adalah pada desain produk standar beberapa sepeda motor (terutama sepeda motor keluaran baru). Ketika sandaran kaki motor masih dalam posisi tersandar maka sepeda motor tidak dapat dinyalakan, sepeda motor hanya bisa dinyalakan ketika sandaran kaki sudah dinaikan. 7.3.6 Poka Yoke dan Eliminasi Waste / Pemborosan Konsep dasar Poka Yoke tidak terpisah dari eliminasi waste/pemborosan, yaitu untuk mengeliminasi kemunculan berbagai pemborosan karena proses yang tidak benar. Salah satu tujuan memasang Poka Yoke adalah untuk menghindari kerusakan, baik kerusakan mesin atau peralatan maupun kerusakan produk. Kerusakan mesin atau peralatan jelas akan menimbulkan biaya perbaikan, 124
pemborosan dari proses menunggu, pemborosan dari produk cacat. Pada akhirnya, hal ini akan mempengaruhi biaya yang harus dikeluarkan perusahan karena banyaknya terjadi pemborosan. 7.3.7 Persentil Persentil adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orangorang yang memiliki ukuran di bawah atau pada nilai tersebut. Sebagai contoh, persentil 95-th akan menunjukkan 95% populasi akan berada pada atau di bawah nilai dari suatu data yang diambil. Untuk penetapan data antropometri digunakan distribusi normal dimana distribusi ini dapat diformulasikan berdasarkan harga rata-rata (mean) dan simpangan bakunya (standar deviasi) dari data yang diperoleh. Dari nilai yang ada tersebut, dapat ditentukan nilai persentil sesuai dengan tabel probabilitas distribusi normal yang ada. Pada umunya, persentil yang digunakan adalah: P5 = X – 1,645σ P50 = X P95 = X + 1,645σ Konsep persentil berguna untuk pertimbangan bagi perancangan produk yang memanfaatkan data antropometri. Rumus persentil ke-n : Pn = BB + (((n/100)N – fk) / Fi ) x I Keterangan: BB= batas bawah kelas persentil n = persentil ke-n N = jumlah data pengamatan Fk = frekuensi kumulatif kelas sebelumnya Fi = frekuensi kelas persentil tersebut I = interval kelas 7.3.8 Penggunaan Nilai Persentil a. Maksimum (90%, 95%, 99%), dipakai untuk perancangan ekstrim maksimum. b. Minimum (10%, 5%, 1%), dipakai untuk perancangan ekstrim minimum. c. Disesuaikan (5% s/d 95% atau 99%), digunakan jika dikehendaki semua orang dapat memakai dengan pertimbangan bahwa perancangan tersebut masih dapat memungkinkan terutama dari segi biaya.
125
d. Rata-Rata (50%), digunakan karena berdasarkan spesifikasi produk, yaitu kita menginginkan sebagian besar orang dapat memakai produk tersebut. 7.3.9 Macam Persentil dan Cara Perhitungannya dalam Distribusi Normal
Gambar 7. 8 Perhitungan Persentil Dalam Distribusi Normal Tabel 7. 1 Persentil dan Perhitungannya
7.4
Persentil
Perhitungan
1-st
X-2,325 σx
2,5-th
X-1,96 σx
5-th
X-1,645 σx
10-th
X-1,28 σx
50-th
X σx
90-th
X+1,28 σx
95-th
X+1,645 σx
97,5-th
X+1,96 σx
99-th
X+2,325 σx
Langkah Praktikum a. Memahami studi kasus b. Menentukan data antropometri untuk perancangan pokayoke pada software Microsoft Excel c. Menentukan persentil yang digunakan pada software Microsoft Excel d. Melakukan perancangan pokayoke menggunakan software Solidworks e. Menganalisis pokayoke dengan bantuan metode RULA menggunakan software CATIA
126
7.5
Prosedur Praktikum (SOP) Modul VII Flow Process
Deskripsi
Rekaman
MULAI
1. Admin Praktikum Pembukaan Praktikum
2. Praktikan Pelaksanaan Tes Awal
3. Admin Praktikum Penjelasan Materi Praktikum
4. Praktikan Pelaksanaan Praktikum
1.a Admin praktikum membuka praktikum dan memulai dengan doa 1.b Praktikan menyerahkan kartu praktikum 1.c Admin praktikum menjelaskan rundown praktikum yang akan berlangsung
1.a Slide praktikum
2.a Admin praktikum menjelaskan bentuk pengerjaan tes awal 2.b Asisten jaga dan praktikan melaksanakan tes awal
2.a Lembar soal tes awal 2.b Lembar penilaian
3.a Diskusi mengenai materi praktikum 3.b Praktikan mengisi lembar presensi praktikum
3.b Lembar presensi praktikum
4.a Praktikan membaca dan menganalisis sudi kasus 4.b Praktikan melakukan perancangan alat bantu ergonomi 4.c Praktikan menganalisis postur kerja dengan RULA
5. Admin Praktikum Penjelasan Progress Report
SELESAI
127
5.a Admin praktikum menjelaskan progress report modul VII 5.b Admin praktikum menutup praktikum
4.a Excel praktikum
7.6
Referensi Anon., 2003. Welcome to The World of The Manage Mentor. [Online] Available at: http://www.themanagementor.com/EnlightenmentorAreas/mfg/QM/pokayoke.htm [Diakses April 2015]. Anon., 2014. Lean Manufacturing - Lean Service. [Online] Available at: http://www.leanindonesia.com/tag/poka-yoke/ [Diakses April 2015]. Anon., 2014. Solidwork 2014. [Online] Available at: http://www.hijaufiles.com/2014/09/solidwork-2014.html Anon., 2015. Computer Aided Design. [Online] Available at: http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/plm/cad.shtml [Diakses April 2015]. Anon., t.thn. [Online] Available at: http://www.moodletrebesin.cz/pluginfile.php/4787/course/section/742/DS%20SolidWorks%20logo%20201 2.png [Diakses April 2015].
128
MODUL 8 ANALISIS PERANCANGAN KERJA II 8.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan mampu merancang dan mengatur sistem kerja sesuai proposal yang telah diajukan b. Praktikan memahami dan melakukan konsep pengukuran dan perhitungan waktu dalam sebuah sistem kerja. c. Praktikan mampu membuat dan mengaplikasikan peta-peta kerja pada simulasi. d. Praktikan mampu menganalisis sistem kerja eksisting dan memberikan perbaikan pada sistem kerja tersebut.
8.2
Alat dan Bahan a. Alat 1.
Stopwatch
2.
Alat Tulis
3.
Tabel Pengukuran
4.
Tabel Pengamatan
5.
Lux meter sebagai alat ukur pencahayaan
6.
Sound level meter sebagai alat ukur kebisingan
7.
Audio generator sebagai sumber kebisingan suara
8.
Thermometer sebagai alat ukur suhu
9.
Meja
10. Kursi b. Bahan 1. 8.3
Lego
Langkah Praktikum Penerapan Sistem kerja a. Praktikum dilaksanakan oleh seluruh anggota shift tersebut dalam kelompok besar. b. Peralatan, kondisi, dan kelengkapan yang disediakan pada sistem kerja sesuai dengan proposal perbaikan sistem kerja II yang telah diajukan sebelumnya. c. Melakukan pengaturan tata letak stasiun kerja sistem kerja sesuai proposal yang diajukan. d. Melakukan proses perakitan produk sesuai deskripsi kerja yang telah diajukan pada proposal. e. Mengamati dan mencatat pengukuran waktu pada lembar pengukuran.
130
8.4
Prosedur Praktikum (SOP) PROSEDUR PRAKTIKUM MODUL 8 Flow Process
Deskripsi Proses
Rekaman
MULAI
1. ADMIN PRAKTIKUM Membuka Kegiatan Praktikum
1a. Admin Praktikum membuka praktikum dan memulai praktikum dengan doa
1a. Daftar hadir
1b. Praktikan menyerahkan kartu praktikum 1c. Admin praktikum menjelaskan rundown praktikum yang akan berlangsung
2. PRAKTIKAN Melaksanakan Praktikum
2a. Praktikan menyiapkan stasiun kerja sesuai dengan proposal yang di ajukan
2b. Praktikan melakukan perakitan. 2c. Praktikan melakukan pengukuran dan mengisi lembar kerja dan tabel pengukuran
3. ADMIN PRAKTIKUM
Membuka Kegiatan Praktikum
SELESAI
131
3a. Admin praktikum menjelaskan format final report dan slide persentasi modul 9.
3b. Admin prktikum menutup dan menutup dalam doa
1a. Lembar Pengkuran
MODUL 9 MODUL INTEGRASI 9.1
Tujuan Praktikum a. Praktikan mampu memahami konsep dan materi Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi dari modul satu hingga modul tujuh b. Praktikan mampu menjelaskan konsep praktikum dengan benar c. Praktikan mampu mengintegrasikan konsep dan materi Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi d. Praktikan mampu mengimplementasikan konsep dan materi Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi
9.2
Alat dan Bahan a. Slide presentasi Final Report b. Alat tulis c. Komputer d. Stopwatch
9.3
Langkah Praktikum a. Presentasi Modul Integrasi Setiap kelompok yang terdiri atas tiga praktikan secara bergantian akan mempresentasikan modul integrasi kelompok yang bersangkutan menggunakan Ms. Power Point yang telah disiapkan oleh setiap kelompok. b. Sesi Tanya Jawab Sesi tanya jawab akan dilaksanakan setelah kelompok mempresentasikan modul integrasi. Sesi tanya jawab terbagi menjadi 2 jenis. Yang pertama adalah sesi tanya jawab antar praktikan. Yang kedua adalah sesi tanya jawab dari asisten. Pada sesi tanya jawab dari asisten, asisten dapat memberikan feedback yang dapat menjadi masukan untuk revisi.
133
9.4
Prosedur Praktikum PRAKTIKUM MODUL 9 FLOW PROCESS
DESKRIPSI PROSES
REKAMAN
MULAI
1. ADMIN PRAKTIKUM
Pembukaan Praktikum
1.a Admin praktikum membuka praktikum dengan do a 1.b Praktikan menyerahkan kartu praktikum dan mengisi lembar presensi 1.c Admin praktikum menjelaskan rundown praktikum yang akan berlangsung
1.a Lembar presensi
2.a Praktikan menyiapkan slide presentasi 2.b Praktikan mempresentasikan final report 2.c Sesi tanya jawab antar kelompok 2.d Sesi tanya jawab dari asisten dan feedback
2.a Slide presentasi
2. PRAKTIKAN
Presentasi Final Report
SELESAI
134
1.b Slide Praktikum
2.b Final Report 2.c Lembar penilaian
135
