BAB III TINJAUAN PUSTAKA
3.1
Ergonomi Istilah ergonomi berasal dari bahasa latin Ergo, yang berarti kerja dan
Nomos, artinya aturan/hukum alam, dan dapat didefenisikan sebagai studi tentang aspek aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain. Penerapan ergonomi pada umumnya merupakan aktivitas rancang bangun atau rancang ulang. Hal ini dapat meliputi perangkat keras seperti misalnya perkakas kerja, bangku kerja, platform, kursi, pegangan alat kerja, pintu jendela dan lain-lain. Tujuan ergonomi adalah untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja pada suatu institusi atau organisasi. Hal ini dapat terjadi apabila terjadi kesesuaian antara pekerja dengan pekerjaannya. Tujuan pendekatan ergonomi dalam perancangan tempat kerja adalah agar terjadi keserasian antara manusia dengan sistem kerja (man-machine system) atau dapat dikatakan bahwa desain sistem kerja harus menjadikan tenaga kerja dapat bekerja secara layak. Disiplin ilmu yang terkait secara ergonomi dalam perancangan tempat kerja antara lain studi metode kerja, antropometri, tata letak dan fasilitas ruang kerja, faal kerja dan biomekanik, keselamatan dan kesehatan kerja, hubungan dan prilaku manusia dan pengaturan waktu kerja.
Universitas Sumatera Utara
3.2
Antropometri Ilmu yang secara khusus mempelajari tentang pengukuran tubuh manusia
guna merumuskan perbedaan-perbedaan ukuran pada tiap individu atau kelompok dan lain sebagainya disebut antropometri. Pelopor bidang ini adalah seorang ahli matematika berkebangsaan Belgia bernama Quetlet, dimana pada tahun 1870 memperkenalkan karyanya yang berjudul Anthropometrie. Data antropometri merupakan data ukuran dimensi tubuh manusia. Data antropometri sangat berguna dalam perancangan suatu produk dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia yang memakainya. Dengan demikian tidak hanya memberikan kerpuasan pada pemakai produk saja, tetapi juga pada pembuat produk. Untuk mendapatkan suatu perancangan optimum dari suatu ruang dan fasilitas akomodasi maka hal-hal yang perlu diperhatikan adalah faktor-faktor seperti panjang dari suatu dimensi tubuh manusia baik dalam keadaan statis maupun dinamis. Pengukuran statis dilakukan pada tubuh manusia yang berada dalam posisi diam. Dimensi yang diukur pada antropometri statis diambil secara lurus dan dilakukan pada permukaan tubuh. Jika antropometri dipraktekkan dengan cara pengukuran yang sederhana, seseorang dapat saja mengumpulkan data-datanya dengan mudah dan hasilnya tidak akan terlalu menyimpang jauh dari yang sebenarnya. Namun, sebenarnya ada banyak faktor rumit yang perlu dipertimbangkan. Faktor penyebabnya adalah ukuran tubuh manusia sangat bervariasi. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi dimensi tubuh manusia, diantaranya:
Universitas Sumatera Utara
1. Jenis kelamin Secara distribusi statistik ada perbedaan yang signifikan antara dimensi tubuh pria dan wanita. Pria dianggap lebih panjang dimensi tubuhnya daripada wanita. 2. Suku bangsa Seperti telah diketahui bahwa perbedaan dimensi tubuh antara suku bangsa yang satu dengan yang lain juga berbeda. Dalam hal ini dimensi tubuh penduduk Indonesia biasanya lebih pendek dari penduduk Amerika. 3. Usia Digolongkan atas beberapa kelompok usia yaitu balita, anak-anak, remaja, dewasa dan lanjut usia. Hal ini jelas berpengaruh terutama jika desain diaplikasikan untuk antropometri anak-anak. Antropometrinya akan cenderung terus meningkat sampai batas usia dewasa. Namun setelah menginjak usia dewasa, tinggi badan manusia mempunyai kecenderungan untuk menurun. 4. Jenis pekerjaan Beberapa jenis pekerjaan tertentu menuntut adanya persyaratan dalam seleksi karyawan atau stafnya. Misalnya buruh dermaga harus mempunyai postur tubuh yang relatif lebih besar dibandingkan dengan karyawan perkantoran pada umumnya. 5. Pakaian Hal ini juga merupakan sumber variabilitas yang disebabkan oleh bervariasinya iklim yang berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya terutama untuk daerah dengan empat musim.
Universitas Sumatera Utara
6. Kehamilan pada wanita Faktor ini jelas akan mempunyai pengaruh perbedaan yang berarti kalau dibandingkan dengan wanita yang tidak hamil, terutama yang berkaitan dengan analisis perancangan produk dan analisis perancangan kerja. 7. Cacat tubuh secara fisik Suatu perkembangan yang menggembirakan pada dekade terakhir dengan diberikannya skala prioritas pada rancang bangun fasilitas akomodasi untuk para penderita cacat tubuh secara fisik. Misalnya ada jalur khusus untuk kursi roda.
3.2.1
Dimensi Antropometri Dimensi antropometri merupakan ukuran tubuh pada posisi tertentu. Data
ini dapat dimanfaatkan guna menetapkan dimensi ukuran produk yang akan dirancang dan disesuaikan dengan dimensi tubuh manusia yang akan mengoperasikan atau menggunakannya. Data antropometri tubuh yang diukur menurut Hartono (2012) dalam panduan survei data antropometri dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri No Dimensi tubuh 1
Tinggi tubuh
2
Tinggi mata
3
Tinggi bahu
4
Tinggi siku
5 6
Tinggi pinggul Tinggi tulang
Definisi Tinggi tubuh jarak vertikal dari lantai ke bagian paling atas kepala. Jarak vertikal dari lantai ke bagian luar sudut mata kanan. Jarak vertikal dari lantai ke bagian atas bahu kanan atau ujung tulang bahu kanan. Jarak vertikal dari lantai ke titik terbawah di sudut siku bagian kanan. Jarak vertikal dari lantai ke bagian pinggul kanan. Jarak vertikal dari lantai ke bagian tulang ruas jari tangan
Universitas Sumatera Utara
ruas
kanan.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan No Dimensi tubuh 7 Tinggi ujung jari 8
Tinggi dalam posisi duduk
Definisi Jarak vertikal dari lantai ke ujung jari tengah tangan kanan. Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas kepala.
Tinggi mata 9
dalam posisi
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian luar sudut mata kanan.
duduk Tinggi bahu 10
dalam posisi
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian atas bahu kanan.
duduk Tinggi siku 11
dalam posisi duduk
12
Tebal paha
13
Panjang lutut
14
Panjang popliteal
15
Tinggi lutut
16
Tinggi popliteal
17
Lebar sisi bahu
18
19
Lebar bahu bagian atas Lebar pinggul
Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian bawah lengan bawah tangan kanan. Jarak vertikal dari alas duduk ke bagian paling atas dari paha kanan. Jarak horizontal dari bagian belakang pantat (pinggul) ke bagian depan lulut kaki kanan. Jarak horizontal dari bagian belakang pantat (pinggul) ke bagian belakang lutut kanan. Jarak vertikal dari lantai ke tempurung lutut kanan. Jarak vertikal dari lantai ke sudut popliteal yang terletak di bawah paha, tepat di bagian belakang lutut kaki kanan. Jarak horizontal antara sisi paling luar bahu kiri dan sisi paling luar bahu kanan. Jarak horizontal antara bahu atas kanan dan bahu atas kiri. Jarak horizontal antara sisi luar pinggul kiri dan sisi luar pinggul kanan.
Universitas Sumatera Utara
Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian dada Tebal dada
20
untuk subyek laki-laki atau ke bagian buah dada untuk subyek wanita. Jarak horizontal dari bagian belakang tubuh ke bagian paling
Tebal perut
21
22
menonjol dibagian perut.
Panjang lengan
Jarak vertikal dari bagian bawah lengan bawah kanan ke
atas
bagian atas bahu kanan.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Tabel 3.1 Pengukuran Data Antropometri Lanjutan No 23
Dimensi tubuh Panjang lengan bawah
24
Panjang rentang tangan ke depan
25
Panjang bahu genggaman tangan ke depan
26
Panjang kepala
27
Lebar kepala
28
Panjang tangan
29
Lebar tangan
30
Panjang kaki
31
Lebar kaki Panjang rentangan tangan ke samping Panjang rentangan siku Tinggi genggaman
32 33 34
Definisi Jarak horizontal dari lengan bawah diukur dari bagian belakang siku kanan kebagian ujung dari jari tengah. Jarak dari bagian atas bahu kanan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan siku dan pergelangan tangan kanan lurus. Jarak dari bagian atas bahu kanan ke pusat batang silinder yang digenggam oleh tangan kanan, dengan siku dan pergelangan tangan lurus. Jarak horizontal dari bagian paling depan dahi (bagian tengah antara dua alis) ke bagian tengah kepala. Jarak horizontal dari sisi kepala bagian kiri ke sisi kepala bagian kanan, tepat di atas telinga. Jarak dari lipatan pergelangan tangan ke ujung jari tengah tangan kanan dengan posisi tangan dan seluruh jari lurus dan terbuka. Jarak antara kedua sisi luar empat buku jari tangan kanan yang diposisikan lurus dan rapat. Jarak horizontal dari bagian belakang kaki (tumit) ke bagian paling ujung dari jari kaki kanan. Jarak antara kedua sisi paling luar kaki. Jarak maksimum ujung jari tengah tangan kanan ke ujung jari tengah tangan kiri. Jarak yang diukur dari ujung siku tangan kanan ke ujung siku tangan kiri. Jarak vertikal dari lantai ke pusat batang silinder yang
Universitas Sumatera Utara
35
36
tangan ke atas dalam posisi berdiri Tinggi genggaman ke atas dalam posisi duduk Panjang genggaman tangan ke depan
digenggam oleh telapak tangan kanan.
Jarak vertikal dari alas duduk ke pusat batang silinder. Jarak yang diukur dari bagian belakang bahu kanan (tulang belikat) ke pusat batang silinder yang digenggam oleh telapak tangan kanan.
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Data-data dari hasil pengukuran atau disebut dengan data antropometri digunakan sebagai data untuk perancangan peralatan. Adapun gambar dari pengukuran data antropometri pada posisi berdiri dan posisi duduk dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Kelompok Dimensi Tubuh yang Diukur dalam Posisi Berdiri
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri tubuh dalam posisi berdiri ditampilkan pada Gambar 3.2
Universitas Sumatera Utara
25
29
7
Sumber Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006)
Gambar 3.2 Perancangan Tongkat yang Memperhatikan Dimensi Antropometri Tubuh Dalam Posisi Berdiri
Sumber : Jurnal Panduan Survei Data Antropometri (Hartono, 2012)
Gambar 3.3 Kelompok Dimensi Tubuh yang Diukur dalam Posisi Duduk
Universitas Sumatera Utara
Aplikasi perancangan alat yang memperhatikan dimensi antropometri tubuh dalam posisi duduk ditampilkan pada Gambar 3.4 berikut: 10
17
19
16
12
19
14
Sumber: Handbook Ergonomics and Design A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006)
Gambar 3.4 Perancangan Kursi Kantor Ergonomis yang Memperhatikan Dimensi Antropometri Tubuh Dalam Posisi Duduk Terdapat tiga prinsip dalam pemakaian data antropometri tersebut yaitu: 1. Prinsip perancangan produk berdasarkan individu ekstrim Prinsip ini digunakan apabila fasilitas kerja yang dirancang dapat dipakai dengan enak dan nyaman oleh sebagian besar orang-orang yang memakainya yang biasanya minimal oleh 95 % pemakai. 2.
Prinsip perancangan produk fasilitas yang bisa disesuaikan Prinsip ini digunakan untuk merancang fasilitas agar fasilitas tersebut bisa dirubah-ubah ukurannya sehingga cukup fleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh.
3.
Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata Dalam hal ini rancangan produk didasarkan terhadap ukuran rata-rata tubuh manusia (Sutalaksana, 1979).
Universitas Sumatera Utara
3.2.2. Aplikasi Distribusi Normal Dalam Penetapan Data Antropometri Untuk penetapan data antropometri ini, pemakaian distribusi normal akan umum diterapkan. Dalam statistik, distribusi normal dapat diformulasikan berdasarkan harga rata-rata (mean, X ) dan simpangan standarnya (standard deviation, σX) dari data yang ada. Dari nilai yang ada maka persentil dapat ditetapkan sesuai dengan tabel probabilitas distribusi normal. Dengan persentil, dalam hal ini adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau dibawah nilai tersebut. Sebagai contoh 95-th persentil akan menunjukkan 95% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran tersebut, sedangkan 5-th persentil akan menunjukkan 5% populasi akan berada pada atau
dibawah ukuran itu. Dalam antropometri ukuran 95-th akan
menggambarkan ukuran manusia yang terbesar dan 5-th persentil sebaliknya akan menunjukkan ukuran terkecil. Pemakaian nilai-nilai persentil yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data antopometri dapat dijelaskan dalam Gambar 3.5 dan Tabel 3.2. N(X, σX)
95%
2,5%
2,5% Sumbe
1,96 σX
1,96 σX
2,5-th 97,5-th percentile til Gambar 3.5 Distribusi Normal dengan Data Antropometri
X Aplikasinya (Nurmianto, 2008) sumberr : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan
Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar 3.5 diatas, kemudian dilakukan perhitungan persentil dengan rumus berdasarkan distribusi normal yang dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal Persentil 1-st
Perhitungan
2.5-th
Χ - 1.96 σX
5-th
Χ - 1.645 σX
10-th
Χ - 1.28 σX
50-th 90-th
Χ Χ + 1.28 σX
95-th
Χ + 1.645 σX
97.5-th
Χ + 1.96 σX
99-th
Χ + 2.325 σX
Χ - 2.325 σX
Sumber : Buku Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya (Nurmianto, 2008)
Perbedaan
ukuran
tubuh
manusia dengan
persentil
antropometri
ditampilkan pada Gambar 3.6 Sumber: Handbook Ergonomics and Design
A Referensi Guide (Openshaw et al. 2006)
Gambar 3.6 Perbedaan Ukuran dengan Persentil Manusia 3.2.3
Aspek Antropometri Dalam Perancangan Kursi
Universitas Sumatera Utara
Menurut Panero dan Zelnik (2003) ada beberapa data antropometri yang dibutuhkan untuk mendesain kursi sekolah sehingga posisi duduk tidak menimbulkan keluhan otot dan kelelahan. Data antropometri yang dibutuhkan tersebut dan tujuan pengukurannya adalah sebagai berikut. 1. Tinggi siku pada posisi duduk, adalah tinggi mulai dari tepi atas permukaan tempat duduk hingga bagian bawah dari siku. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan ketinggian meja sekolah. 2. Tinggi lipatan dalam lutut (tinggi popliteal), adalah tinggi dari lantai hingga bagian bawah paha tepat di belakang lutut, ketika orang berada dalam posisi duduk tegak. Lutut dan pergelangan kaki dalam posisi tegak lurus, dengan bagian bawah paha dan bagian belakang lutut langsung menyentuh permukaan tempat duduk. 3. Lebar pinggul, adalah jarak terbesar dari panggul. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan lebar alas kursi. 4. Lebar bahu, adalah jarak horisontal terbesar antara tepi luar bahu kiri dan kanan. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan lebar sandaran kursi. 5. Tinggi bahu posisi duduk, adalah tinggi dari permukaan tempat duduk hingga titik pertengahan bahu antara leher dan akromion. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan tinggi maksimal sandaran yang memberikan dukungan pada daerah lumbar. 6. Jarak dari pantat hingga lipatan dalam lutut (panjang popliteal), adalah jarak horisontal dari bagian belakang pantat hingga bagian belakang lutut. Tujuan pengukurannya adalah untuk menentukan panjang alas duduk.
Universitas Sumatera Utara
Secara keseluruhan dimensi antropometri siswa untuk mendesain kursi sekolah dapat dicermati pada Gambar 3.7.
D
E
F
A
B
Keterangan: A = Tinggi Popliteal,
C
B = Panjang popliteal,
C = Lebar
pinggul, D = Tinggi bahu posisi duduk, E = Lebar bahu, F = Tinggi siku posisi duduk Sumber: Handbook Dimensi Manusia & Ruang Interior (Panero dan Zenik. 2006)
Gambar 3.7 Pedoman Dimensi Antropometrik Untuk Desain Kursi Sekolah
3.3
Postur Kerja Pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan dengan postur kerja dapat
membantu mendaptkan postur kerja yang nyaman bagi pekerja, baik itu postur kerja berdiri, duduk, angkat maupun angkut. Beberapa jenis pekerjaan akan memerlukan postur kerja tertentu terkadang tidak menyenangkan. Kondisi kerja seperti ini memaksa dalam jangka waktu yang lama. Hal ini akan mengakibatkan pekerja cepat lelah, adanya keluhan sakit pada bagian tubuh, cacat produk bahkan
Universitas Sumatera Utara
cacat tubuh. Untuk menghindari postur kerja yang demikian, pertimbanganpertimbangan ergonomis antara lain menyarankan hal-hal sebagai berikut: 1. Mengurangi
keharusan
pekerja
untuk
bekerja
dengan
postur
kerja
membungkuk dengan frekuensi kegiatan yang sering dalam jangka waktu yang lama. 2. Pekerja tidak seharusnya menggunakan jarak jangkauan maksimal. 3. Pekerja tidak seharusnya duduk atau berdiri pada saat bekerja untuk waktu yang lama dengan kepala. Leher, dada atau kaki berada dalam postur kerja miring. 4. Operator tidak seharusnya dipaksa bekerja alam frekuensi atau periode waktu yang lama dengan tangan atau lengan berada dalam posisi diatas level siku yang normal. Postur duduk memerlukan lebih sedikit energi dari pada berdiri, karena hal ini dapat mengurangi banyaknya beban otot statis pada kaki. Seorang operator yang bekerja dalam postur duduk memerlukan sedikit istirahat dan secara potensial lebih produktif. Sedangkan postur berdiri merupakan sikap siaga baik fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja yang dilakukan lebih cepat, kuat dan lebih teliti. Berdiri lebih melelahkan daripada duduk dan energi yang dikeluarkan lebih banyak 10-15% dibandingkan duduk. Beberapa masalah berkenaan dengan postur kerja yang sering terjadi sebagai berikut: 1. Hindari kepala leher yang mendongkak. 2. Hindari tungkai kaki pada posisi terangkat.
Universitas Sumatera Utara
3. Hindari postur memutar atau asimetris. 4. Sediakan sandaran bangku yang cukup sebagai tempat penyangga tulang belakang. Tulang belakang terdiri dari 33 tulang dan 24 tulang yang membentuk columna yaitu 7 tulang vertebra servikalis, 12 vertebra torakalis, 5 vertebra lumbalis, dan 5 tulang vertebra sacrum yang menyatu menjadi sacrum dan 3 sampai 5 tulang koksigeal yang menyatu dengan tulang coccygeus. Columna vertebra menyangga berat tubuh manusia dalam posisi tegak yang secara mekanik melawan pengaruh gaya gravitasi agar tubuh tetap tegak. Adapun gambar columna vertebra ditampilkan pada Gambar 3.8. Kerja seseorang dihasilkan dari tugas pekerjaan. Rancangan tempat kerja dan karakteristik individu seperti ukuran dan bentuk tubuh. Pertimbangan untuk semua komponen dibutuhkan analisa postur dan peracangan tempat kerja.
3.4
Standard Nordic Questionnaire (SNQ) Standard Nordic Questionnaire (SNQ) merupakan salah satu alat ukur
yang biasa digunakan untuk mengenali sumber penyebab keluhan kelelahan otot. Melalui Standard Nordic Questionnaire dapat diketahui bagiab-bagian otot yang mengalami keluhan dengan tingkat keluhan mulai dari rasa tidak sakit sampai sangat sakit pada pekerja. melalui analisis peta tubuh maka dapat diestimasi jenis dan tingkat keluhan otot skeletal yang dirasakan oleh pekerja. Dimensi-dimensi tubuh tersebut dapat dibuat dalam format Standard Nordic Questionnaire. Standard Nordic Questionanire dibuat atau disebarkan untuk mengetahui keluhan-keluhan yang dirasakan pekerja akibat pekerjaanya. Standard Nordic
Universitas Sumatera Utara
Questionnaire bersifat subjektif, karena rasa sakit yang dirasakan tergantung pada kondisi fisik masing-masing individu. Keluhan rasa sakit pada bagian tubuh akibat aktivitas kerja tidaklah sama antara satu orang dengan orang lain.
Sumber: Lelytotalia. Columna vertebralis. Wordpress.com
Gambar 3.8 Susunan Tulang Belakang (Columna Vertebra)
3.5
Desain Produk (Peralatan) Ergonomis Berdasar Antropometri
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendesain peralatan secara ergonomis yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari seharusnya disesuaikan dengan manusia dilingkungan tersebut. Apabila tidak ergonomis akan menimbulkan berbagai dampak negatif bagi manusia tersebut. Richard (2001) menyebutkan bahwa saat ini terdapat 80% orang hidup setelah dewasa mengalami nyeri bagian tubuh belakang (back pain) salah satunya dikarena kondisi yang tidak ergonomis. Gambaran desain produk ergonomis berdasar antropometri dapat dilihat pada Gambar 3.9 dibawah ini. Agar dapat mendesain suatu alat sesuai dengan ukuran manusia, maka dalam mendesain produk harus disesuaikan dengan ukuran terbesar (95th percentile) dan ukuran terkecil tubuh (5th percentile) atau hasil kalibrasi ukuran setiap bagian tubuh (antropometri). Produk yang didesain sesuai dengan hasil kalibrasi antropometri disebut desain produk ergonomi. Produk: - benda kerja - instalasi
Manusia pengguna produk
Kalibrasi antropometri tubuh pengguna produk : - Mean - Standar deviasi - Ukuran antropometri (5th, 50th, 95th percentile)
Produk Ergonomis
Sumber: Ergonomic Manusia, Peralatan dan Lingkungan (Gempur Santoso, 2004)
Gambar 3.9 Chart Desain Produk Ergonomis Berdasar Antropometri 3.6 Model Perancangan Produk
Universitas Sumatera Utara
Model perancangan produk ada 2 jenis yaitu model deskriptif dan model preskriptif. 1. Model Deskriptif Model deskriptif berfokus pada solusi, heuristik (pengalaman sebelumnya bersifat umum). Model perancangan deskriptif terdiri dari beberapa fase yang ditampilkan pada Gambar 3.10 berikut. Kebutuhan
Analisis masalah dan spesifikasi produk dan perencanaan
Perancangan konsep produk
Perancangan produk
Evaluasi produk hasil rancangan
Dokumen untuk pembuatan produk
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.10 Model Perancangan Deskriptif a. Kebutuhan Produk yang akan dibuat haruslah dikaji tentang kebenaran akan kebutuhannya. b. Analis masalah dan spesifikasi produk dan perencanaan Hasil analisis masalah adalah pernyataan masalah, kendala yang membatasi solusi masalah dan kriteria-kriteria yang harus dipenuhi. c. Perancangan konsep produk
Universitas Sumatera Utara
Konsep produk adalah solusi-solusi alternatif dari masalah dalam bentuk skema. Fase ini dikenal sebagai fase pencarian konsep-konsep produk yang memenuhi fungsi dan karakteristik produk. Fase perancangan ini menuntut semua kemampuan dan kreativitas perancang. d. Perancangan produk Solusi-solusi dalam bentuk skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk, dan dimensi komponenkomponen yang ditentukan. e. Evaluasi produk hasil rancangan Produk hasil fase perancangan haruslah dapat spesifikasi produk yaitu dapat memenuhi fungsinya, karakteristik seperti yang diisyaratkan. f. Dokumen (gambar dan spesifikasi) pembuatan produk Gambar hasil rancangan produk terdiri dari gambar semua komponen produk lengkap dengan geometrinya, dimensi, kekasaran/kehalusan permukaan dan material, gambar susunan, spesifikasi yang memuat keterangan-keterangan yang tidak dapat dimuat pada gambar dan bill of material 2. Model Preskriptif Seiring dengan model yang hanya menguraikan proses perancangan yang heuristik dan konvensional, muncullah usaha model preskriptif dari proses tersebut. Cara pengerjaan baru ini menawarkan prosedur yang lebih algoritmatik dan sistematik untuk diikuti, dan biasanya dianggap menyediakan metodologi perancangan. Cara pengerjaan baru ini menawarkan prosedur yang
Universitas Sumatera Utara
lebih algoritmatik dan sistematik untuk diikuti, dan biasanya dianggap menyediakan metodologi perancangan. Model perancangan ini terdiri dari : a. Metode Zeid Metode yang ditawarkan meliputi proses perancangan dan proses pembuatan, ditambah feedback dari pemasaran untuk pengembangan produk. Model perancangan Zeid dapat dilihat pada Gambar 3.11 berikut:
Proses perancangan
Proses pembuatan
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.11 Proses Perancangan Zeid b. Metode French Diagram alir model cara merancang deskriptif dari French sebagaimana dicantumkan pada Gambar 3.12. Pada diagram alir tersebut, lingkaran menunjukkan hasil kegiatan yang mendahuluinya, sedangkan segiempat menyatakan kegiatan-kegiatan yang berlangsung.
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan
Analisis Masalah
Pernyataan Masalah
Feedback
Perancangan Konsep
Skets terpilih
Pemberian bentuk pada skets
Detail
Gambar Produk
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.12 Diagram Alir Cara Merancang French
c. Metode VDI Metode VDI (Verein Deutcher Ingenieure) atau Persatuan Insinyur Jerman dikembangkan dari pengalaman engineer-engineer Jerman. Model cara merancang VDI ditampilkan pada Gambar 3.13.
Universitas Sumatera Utara
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.13 Model Cara Merancang VDI
d. Metode Pahl & Beitz Metode Pahl & Beitz mengambil pengalaman insinyur-insinyur Jerman (VDI), maka mereka merumuskan metode sendiri. Metode ini lebih sistematis pada perencanaan dan desain konsep. Model cara merancang Metode Pahl & Beitz ditampilkan pada Gambar 3.14.
Universitas Sumatera Utara
Sumber: Engineering Design Methods: Strategies For Product Design (Nigel Cross,1942)
Gambar 3.14 Diagram Alir Cara Merancang Pahl & Beitz
Universitas Sumatera Utara
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Jenis Penelitian Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif yaitu jenis penelitian yang
bertujuan untuk mendeskripsikan secara sistematik, faktual dan akurat tentang fakta-fakta dan sifat-sifat suatu objek atau populasi tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan desain aktual, keluhan pada saat menggunakan meja dan kursi yang tidak ergonomis dan perancangan meja dan kursi sekolah berdasarkan antropometri siswa. Aplikasi usulan perancangan meja dan kursi sekolah bertujuan dapat meminimalkan keluhan musculoskeletal disorders pada siswa.
4.2
Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Sekolah Dasar Siti Hajar yang beralamat di
jalan Letjen Jamin Ginting Km. 16 Gg. Paya Bundung 26 Simpang Selayang, Medan. Penelitian ini dimulai pada bulan November 2013 sampai April 2014.
4.3
Subjek Penelitian Subjek penelitian yang diamati adalah siswa kelas I sampai kelas VI yang
berumur 5 sampai 11 tahun di Sekolah Dasar Siti Hajar, Medan. Subjek yang terlibat dalam penelitian berjumlah 255 siswa.
Universitas Sumatera Utara
4.4
Kerangka Berfikir Keluhan musculoskeletal pada beberapa bagian tubuh siswa disebabkan
oleh design meja dan kursi yang tidak ergonomis dan tidak sesuai dengan dimensi antropometri tubuh siswa. Perancangan meja dan kursi usulan dirancang untuk mendapatkan perancangan meja dan kursi yang ergonomis dan sesuai dengan antropometri tubuh siswa sehingga dapat meminimalkan resiko musculoskeletal disorders. Adapun kerangka berfikir dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Desain yang tidak ergonomis
Keluhan Musculoskeletal Disorders
Perancangan kursi dan meja yang ergonomis berdasarkan antropometri
Sumber : Pengolahan Data
Gambar 4.1 Kerangka Berfikir
4.5
Sumber Data Jenis data yang dikumpulkan pada penelitian ini adalah data primer dan
data sekunder. 1. Data primer Data primer adalah data yang diperoleh dari pengamatan, wawancara dan pengukuran langsung terhadap subjek penelitian di lapangan antara lain: a. Data hasil Standard Nordic Questionaire Data Standard Nordic Questionaire diperoleh dengan melakukan penyebaran kuesioner terhadap siswa serta melakukan wawancara dan pengamatan langsung terhadap siswa.
Universitas Sumatera Utara
b. Data dimensi meja dan kursi sekolah Data dimensi meja dan kursi sekolah diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung. c. Data postur tubuh siswa Data postur tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengamatan dan dengan melakukan pengukuran terhadap sudut tubuh siswa saat belajar menggunakan meja dan kursi d. Data dimensi tubuh siswa Data dimensi tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengukuran dimensi antropometri tubuh secara langsung. 2.
Data sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh dari tempat objek penelitian dan bukan pengukuran langsung terhadap objek penelitian di lapangan, data sekunder yang diperoleh adalah gambaran umum sekolah. Data gambaran umum tentang sekolah ini meliputi data tentang sejarah sekolah, jumlah siswa dan jumlah guru, fasilitas sekolah, struktur organisasi sekolah dan visi misi sekolah. Data gambaran sekolah ini diperoleh dari arsip sekolah, website resmi sekolah dan papan pengumuman sekolah.
4.6
Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data yang dilakukan pada penelitian ini adalah
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a.
Teknik observasi yaitu melakukan pengamatan langsung terhadap postur tubuh siswa saat menggunakan meja dan kursi sekolah, melakukan penyebaran Standard Nordic Questionaire dan melakukan pengukuran langsung terhadap dimensi tubuh siswa serta dimensi meja dan kursi sekolah.
b.
Teknik wawancara yaitu melakukan wawancara kepada siswa mengenai keluhan musculoskeletal yang dialami siswa serta mengenai kesesuaian dimensi tubuh siswa dengan dimensi meja dan kursi sekolah.
c.
Teknik dokumentasi yaitu memperoleh data mengenai gambaran umum sekolah berupa dokumen-dokumen yang mendukung pengerjaan laporan.
d.
Teknik kepustakaan yaitu mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan pemecahan masalah dari berbagai buku dan jurnal yang sesuai dengan permasalahan yang diamati pada Sekolah Dasar Siti Hajar medan.
4.7
Instrumen Penelitian Instrumen
penelitian
yang
digunakan
untuk
membantu
dalam
pengumpulan data dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Instrumen Penelitian No.
2 4 5 6 7
Alat Ukur Standard Nordic Qustionaire Kamera Canon Velvy meter Kursi ergonomis Timbangan Goniometer
8
Meteran
1
Fungsi Digunakan untuk identifikasi awal untuk menilai keluhan muskuloskeletal yang dialami siswa Mengambil foto tentang postur tubuh siswa Mengukur dimensi tubuh siswa Digunakan sebagai alat dudukan siswa saat pengukuran Mengukur berat badan siswa Mengukur sudut yang dibentuk tubuh siswa. Mengukur dimensi meja dan kursi sekolah dan dimensi tubuh siswa
Sumber: Hasil Pengamatan
4.8
Populasi dan Sampel
Universitas Sumatera Utara
Populasi dan sampel dalam penelitian ini adalah siswa SD Siti Hajar. Adapun jumlah populasi dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Jumlah Populasi Siswa Sekolah Dasar Siti Hajar No 1 2 3 4 5 6
Kelas
I II III IV V VI Total
Jumlah Siswa Total Laki-laki Perempuan 71 59 130 63 44 107 47 55 102 52 40 92 44 42 86 30 33 63 307 273 580
Sumber: Tata Usaha Sekolah Dasar Siti Hajar
Jumlah Sampel dalam penelitian ini diambil berdasarkan penentuan jumlah sampel Slovin, dimana diperoleh jumlah sampel sebesar 237 sampel. Teknik sampling yang digunakan dalam pengumpulan data antropometri adalah Purposive sampling. Purposive sampling dipilih karena dalam pemilihan sampel dilakukan melalui proses seleksi secara tidak random karena pihak sekolah telah memberi batasan dimana pemilihan responden hanya dapat diambil pada jam pelajaran tertentu (Senitari, Olahraga, Sempoa, Calistung, Seni Budaya Keterampilan) dan waktu istirahat. Responden ditentukan oleh staff guru yang mengajar pada jadwal pelajaran berlangsung. Jumlah sampel penelitian yang diambil berdasarkan tingkatan kelas ditampilkan pada Tabel 4.3.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Jumlah Sampel Berdasarkan Proportionate Stratified Sampling No Kelas
Populasi
Sampel
1
I
130
55
2
II
107
45
3
III
102
45
4
IV
92
40
5
V
86
40
6
VI
63
30
580
255
Total
Sumber: Pengolahan Data
4.9
Tahap Penelitian Tahap penelitian dalam penelitian ini ditampilkan pada Gambar 4.2.
4.10
Tahap Pengumpulan Data Adapun langkah-langkah pengumpulan data yaitu:
1. Pengumpulan data siswa berupa nama siswa, umur dan jenis kelamin siswa yang diperoleh dari arsip sekolah. 2. Keluhan musculoskeletal didata dengan mengisi Standard Nordict Questionaire saat menggunakan meja dan kursi sekolah. Cara pengisian kuesioner tersebut dilakukan dengan memberikan tanda silang (Х) atau (√) pada lembar jawaban yang tersedia sesuai dengan keluhan yang dirasakan. 3. Data postur tubuh siswa diperoleh dengan melakukan pengukuran terhadap sudut yang dibentuk tubuh siswa saat belajar yang didata dengan worksheet RULA.
Universitas Sumatera Utara
4. Data dimensi tubuh siswa berupa tinggi bahu dalam posisi duduk, tinggi popliteal, tinggi siku duduk, panjang rentang tangan kedepan, panjang rentang siku yang diukur dengan menggunakan meteran dalam posisi duduk. Panjang popliteal, panjang lutut, panjang telapak tangan, lebar sisi bahu, lebar pinggul, dalam posisi duduk diukur dengan velvymeter martin. 5. Dimensi meja dan kursi sekolah diukur dengan menggunakan meteran. 6. Gambaran umum sekolah diperoleh dari wawancara pada bagian tata usaha sekolah, arsip sekolah, papan pengumuman sekolah, dan website resmi sekolah Siti Hajar.
4.11
Tahap Pengolahan Data Data yang diperoleh dari pengumpulan data, selanjutnya diolah untuk
mendapatkan suatu gambaran mengenai perancangan meja dan kursi. Blok diagram pengolahan data dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.3. Penentuan modus keluhan berdasarkan kuisioner SNQ
Penilaian postur kerja dengan metode RULA
Perhitungan dimensi aktual kursi dan meja
Perhitungan data antropometri
Perancangan kursi dan meja berdasarkan model French
Sumber : Pengolahan Data
Gambar 4.3 Blok Diagram Pengolahan Data
Universitas Sumatera Utara
Mulai Studi Pendahuluan - studi pustaka - Pengamatan langsung pada sekolah Perumusan Masalah
Penetapan Tujuan
Pengumpulan data
Data primer
Data sekunder 1Gambaran Umum Sekolah - visi dan misi sekolah - jumlah siswa dan guru - struktur organisasi - fasilitas sekolah - aktivitas sekolah
1. Data hasil Standard Nordic Questionnaire 2. Data dimensi meja dan kursi sekolah 3. Data gambar pergerakan tubuh siswa saat belajar atau data postur tubuh siswa 4. Data dimensi tubuh siswa 5. Gambaran Umum Sekolah
Pengolahan Data 1. Tabulasi dan rekapituasi SNQ 2. Penilaian postur tubuh dengan metode RULA 3. Perhitungan data antropometri tubuh siswa yaitu: a. Perhitungan rata-rata dan standard deviasi b. Uji keseragaman data c. Uji kecukupan data d. Uji kenormalan data e. Perhitungan persentil 4. Perancangan meja dan kursi sekolah dengan metode perancangan French
Analisis Pemecahan Masalah 1. Analisis Standard Nordict Questionnaire 2. Analisis meja dan kursi aktual 3. Analisis postur tubuh siswa 4. Analisis ergonomi rancangan meja dan kursi siswa sekolah
Kesimpulan dan Saran
Selesai Sumber : Pengolahan Data
Gambar 4.2 Tahap Penelitian
Universitas Sumatera Utara
4.12
Analisis Pemecahan Masalah Adapun langkah-langkah analisis pemecahan masalah yaitu:
1. Analisis hasil Standart Nordic Questinnaire yang telah dibagikan kepada siswa untuk mengetahui tingkat keluhan musculoskeletal yang dialami oleh siswa yang menjadi landasan dalam menentukan perbaikan rancangan meja dan kursi sekolah. 2. Analisis dimensi meja dan kursi aktual yang tidak ergonomis dan membandingkannya dengan dimensi meja dan kursi hasil perancangan. 3. Analisis postur tubuh siswa aktual untuk mengetahui postur yang tidak sesuai dengan postur belajar yang alami sehingga dapat ditentukan dimensi meja dan kursi yang harus diperbaiki. 4. Analisis perancangan meja dan kursi sekolah yang mempertimbangkan prinsip perancangan berdasarkan antropometri siswa sehingga siswa merasa nyaman menggunakannya.
4.13
Pelaksanaan Penelitian Pelaksaanaan penelitian dalam melakukan pengamatan dan pengumpulan
data dilaksanakan dengan urutan kegiatan sebagai berikut. 1. Pengamatan pendahuluan disekolah SD Siti Hajar, terhadap kursi dan meja yang digunakan para siswa saat belajar. 2. Penyebaran kuisioner pendahuluan Standard Nordic Questionaire kepada siswa SD Siti Hajar untuk memperoleh keluhan subjektif siswa sebagai akibat dari pengaruh penggunaan kursi yang tidak ergonomis.
Universitas Sumatera Utara
3. Penentuan dimensi tubuh yang diukur sesuai terhadap kebutuhan perancangan kursi dan meja. 4. Pendataan siswa sebagai responden yang akan diukur. 5. Melakukan pengukuran antropometri tubuh setiap siswa. Mekanisme dalam jadwal pelaksanaan pengumpulan data penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.4. Pengukuran dimensi antropometri Persiapan
08:00
Pengukuran dimensi antropometri Istirahat
08:30
12:20
13:00
15:00
Sumber : Pengumpulan Data
Gambar 4.4 Pelaksanaan Pengumpulan Data
Universitas Sumatera Utara
BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa siswi kelas I sampai dengan kelas VI SD Siti Hajar. Jumlah sampel yang digunakan adalah sebanyak 255. Sampel penelitian ini diambil berdasarkan teknik sampel proportionate stratified yang merupakan teknik pengambilan sampel dengan populasi yang memiliki strata yang relevan terhadap penelitian. Teknik sampling proportionate stratified digunakan karena peneliti akan merancang meja dan kursi berdasarkan dimensi antropometri pada 3 tingkatan kelas dan umur siswa. Data responden yang dijadikan sampel dapat dilihat pada Lampiran 1. Meja dan kursi yang digunakan pada Sekolah Dasar Siti Hajar memiliki ukuran yang sama mulai dari kelas I sampai dengan kelas VI. Sikap duduk siswa kelas 1 hingga kelas 6 saat menggunakan meja dan kursi sekolah ditampilkan pada Tabel 5.1. Berdasarkan paparan pada Tabel 5.1 tampak bahwa meja dan kursi terlalu tinggi dan lebar bagi siswa sehingga membuat posisi kaki siswa mulai dari kelas satu hingga kelas enam berada dalam keadaan menggantung (tidak menyentuh lantai) saat menggunakan kursi dan meja. Tinggi meja membuat lengan siswa terangkat hampir sejajar dengan bahu saat menulis. Lebar kursi juga terlalu besar sehingga posisi duduk siswa maju kedepan dan tidak bersandar hal ini membuat banyak bagian kursi yang tidak terpakai.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.1 Sikap Duduk Siswa Kelas I Hingga Kelas VI Saat Menggunakan Meja dan Kursi Sekolah KELAS I
KELAS II
KELAS III
KELAS IV
KELAS V
KELAS VI
Universitas Sumatera Utara
5.1
Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data hasil Standard
Nordic Qustionaire untuk mengetahui keluhan yang dialami siswa, data postur tubuh siswa dengan metode RULA untuk mengetahui level resiko dan tindakan yang harus diambil, dan data dimensi meja dan kursi serta data antropometri dimensi tubuh siswa sebagai dasar perancangan kursi dan meja.
5.1.1
Data Hasil Standard Nordic Qustionaire Penilaian dengan Standard Nordic Questionnaire digunakan untuk
mengetahui level keluhan musculoskeletal yang dialami siswa serta dinilai dengan pemberian bobot nilai, yaitu: 1. Untuk tidak ada keluhan diberikan bobot nilai 0 2. Untuk keluhan agak sakit diberikan bobot nilai 1 3. Untuk keluhan sakit diberikan bobot nilai 2 4. Untuk keluhan sangat sakit diberikan bobot nilai 3. kategori keluhan yang dirasakan siswa saat belajar adalah sebagai berikut: 1. Tidak sakit (dengan skor 0), hal ini apabila siswa tidak merasakan keluhan yang berarti terhadap bagian tubuh. 2. Rasa agak sakit (dengan skor 1), hal ini apabila siswa hanya merasakan rasa nyeri sesekali saja ataupun kesemutan. 3. Rasa sakit (dengan skor 2), hal ini apabila siswa sering merasakan rasa nyeri terhadap bagian tubuh mereka ataupun pegal.
Universitas Sumatera Utara
4. Rasa sangat sakit (dengan skor 3), hal ini apabila siswa mengalami rasa pegal dan nyeri yang lama (masih dirasakan walaupun pekerjaan sudah selesai atau sudah sampai dirumah). Data rekapitulasi SNQ ditampilkan pada Lampiran 3 dan persentase jenis keluhan ditampilkan pada Tabel 5.2.
5.1.2
Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah Meja dan kursi SD Siti Hajar terbuat dari kayu dan dicat berwarna coklat
serta memiliki ukuran yang sama pada semua kelas. Gambar meja dan kursi sekolah serta spesifikasinya dalam (cm) ditampilkan pada Tabel 5.3.
5.1.3
Data Postur Kerja Siswa Postur kerja siswa dalam hal ini merupakan sikap ataupun posisi tubuh
siswa saat belajar menggunakan meja dan kursi sekolah. Posisi tubuh siswa pada saat belajar dengan menggunakan meja dan kursi sekolah adalah menulis menggambar dan membaca. Faktor kenyamanan pada saat menulis yaitu jika meja yang digunakan sesuai dengan tinggi siku pengguna pada saat duduk. Sedangkan faktor kenyamanan pada saat duduk yaitu jika paha pengguna terbentuk horizontal serta betis pengguna terbentuk vertikal dengan kaki dan kaki menyentuh lantai. Data postur kerja siswa diperoleh berdasarkan posisi tubuh siswa yang dominan saat menggunakan meja dan kursi sekolah untuk dianalisis dengan menggunakan metode penilaian postur tubuh RULA.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.3 Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah SD Siti Hajar Meja
Spesifikasi Meja
Kursi
Spesifikasi Kursi
Sumber: Hasil Pengukuran
Universitas Sumatera Utara
5.1.4
Data Antropometri Siswa Data antropometri siswa yang diukur dalam penelitian didasarkan pada
perancangan kursi dan meja menurut Panero dan Zelnik (2003) yaitu: 1. Tinggi bahu dalam posisi duduk (TB) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi sandaran kursi. 2. Tinggi siku dalam posisi duduk (TSD) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi meja. 3. Tinggi popliteal (TPO) digunakan sebagai penentuan ukuran tinggi landasan dudukan kursi dan tinggi meja. 4. Panjang popliteal (PPo) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang kursi. 5. Lebar sisi bahu (LB) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang sandaran kursi 6.
Lebar pinggul (LP) digunakan sebagai dasar penentuan ukuran lebar kursi Selain keenam dimensi antropometri diatas terdapat beberapa dimensi
tambahan yang dibutuhkan perancang dalam merancang meja dan kursi sekolah. Dimensi antropometri tambahan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: 1. Panjang rentang tangan ke depan (PRT) digunakan sebagai penentuan ukuran lebar meja. 2. Panjang rentang siku (PRS) digunakan sebagai penentuan ukuran panjang meja. 3. Panjang telapak tangan (PT), dan panjang lutut (PL) digunakan untuk penentuan jarak laci meja terhadap ruang kaki. Data dimensi antropometri siswa yang diukur dapat dilihat pada Lampiran 4.
Universitas Sumatera Utara
5.2
Pengolahan Data
5.2.1
Data Hasil Standard Nordic Questionnaire Data hasil Standard Nordic Questionnaire diolah kedalam bentuk
persentasi dan diolah kedalam bentuk pie chart. Pie chart persentasi keluhan musculoskletal disorders siswa secara kumulatif ditampilkan pada Gambar 5.1 dan pie chart persentasi keluhan musculoskletal disorders siswa perkelas ditampilkan pada Lampiran 7.
23 5% 21 2%
25 24 2% 2%
Persentasi Keluhan agak sakit 26 5%
27 5%
0 5%
1 6%
2 3%
3 4%
22 5%
4 3%
5 5%
20 2% 17 4%
19 4%
15 3%
18 3%
14 3%
13 4%
12 2%
11 3%
7 4% 8 3%
16 3%
22 21 2% 20 3% 1% 19 3% 18 4%
6 4%
9 4%
10 3%
25 24 23 2% 2% 3%
Persentasi Keluhan Sakit 26 4%
27 4%
1 3% 2 2%
0 11%
3 6%
4 1% 5 8%
17 6%
6 5% 15 10%
7 5% 13 3%
16 1% 14 2%
10 9 1% 2%
11 8 1% 2%
12 1%
Keterangan: Penjabaran Nomer Keluhan dapat dilihat pada lampiran 2 Sumber: Hasil Pengolahan Data
Gambar 5.1 Pie Chart Persentasi Keluhan Musculoskletal Disorders Siswa
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan pie chart persentasi keluhan musculoskletal disorders secara kumulatif untuk kategori agak sakit dan kategori sakit diatas, dapat diketahui bahwa keluhan tertinggi pada kategori agak sakit terdapat pada keluhan no 1 yaitu keluhan pada leher bagian bawah sebesar 6 % pada pie chart atau sebesar 46 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 0 yaitu keluhan pada leher atas sebesar 5% pada pie chart atau sebesar 40 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, dan keluhan no 5 yaitu keluhan pada anggota tubuh bagian punggung sebesar 5 % pada pie chart atau sebesar 43 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2. Keluhan kategori sakit terdapat pada keluhan no 0 yaitu keluhan pada leher atas sebesar 11% pada pie chart atau sebesar 44 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 15 yaitu keluhan pada pergelangan tangan kanan sebesar 10 % pada pie chart atau sebesar 41 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, keluhan no 5 yaitu keluhan pada punggung sebesar 8 % pada pie chart atau sebesar 33 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2, dan keluhan no 17 yaitu keluhan pada tangan kanan sebesar 6% pada pie chart atau sebesar 26 % pada persentasi keluhan Tabel 5.2.
5.2.2
Penilaian Postur Kerja dengan Metode RULA Hasil penilaian postur kerja siswa dengan metode RULA untuk siswa
kelas I sampai dengan kelas VI dengan postur tubuh yang paling dominan dilakukan saat menggunakan meja dan kursi saat belajar ditampilkan pada Gambar 5.2 sampai dengan Gambar 5.7 dan rekapitulasi hasil penilaian dengan metode RULA ditampilkan pada Tabel 5.4.
Universitas Sumatera Utara
Siswa
Gambar
Tabel 5.4 Rekapitulasi Penilaian Postur Kerja Siswa Keterangan
Skor Akhir
Level Resiko
Tindakan
7
Tinggi
Tindakan sekarang juga
7
Tinggi
Tindakan sekarang juga
1. Lengan atas : 1100 dan bahu naik
1
2
2. Lengan bawah : 450 dan keluar dari sisi tubuh 3. Pergelangan tangan : 150 4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah dari putaran 5. Aktivitas : Pengulangan 6. Beban : < 2 kg 7. Leher : 350 dan bengkok 8. Batang tubuh : 150 9. Kaki : Tidak seimbang 1. Lengan atas : 850 dan bahu naik 2. Lengan bawah : 950 dan keluar dari sisi tubuh 3. Pergelangan tangan : 100 4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah dari putaran 5. Aktivitas : Pengulangan 6. Beban : < 2 kg 7. Leher : 30 0 dan bengkok 8. Batang tubuh : 25 9. Kaki : Tidak seimbang
Sumber: Hasil Pengolahan Data
Universitas Sumatera Utara
5.2.3
Perhitungan Data Antropometri Tubuh Siswa
5.2.3.1 Perhitungan Rata-rata dan Standar Deviasi Rumus yang digunakan dalam perhitungan nilai rata-rata untuk masingmasing dimensi tubuh adalah:
Χ=
X 1 + X 2 + .... + X n = n
∑X
n
n
Dimana: n
= Banyaknya pengamatan
ΣX n = Jumlah pengamatan ke n
X
= Rata-rata
Contoh perhitungan untuk data dimensi TS (Tinggi Siku duduk). Nilai rata-rata pada dimensi Tinggi siku duduk untuk kelas I adalah:
X=
17 + 11 + ... + 11 = 14,5 55
Dalam penentuan standar deviasi yaitu penyimpangan nilai rata-rata yang standar. Rumusnya adalah seperti berikut:
σ=
∑ (X
− X)
2
i
n −1
Contoh perhitungan nilai standar deviasi pada data dimensi TS (Tinggi Siku duduk) untuk kelas I adalah sebagai berikut:
(17 - 14,5) 2 + (11 - 14,5) 2 + ... + (11 - 14,5) 2 55 - 1 σ = 1,92
σ=
Universitas Sumatera Utara
5.2.3.2 Uji Keseragaman Data Uji keseragaman data digunakan untuk mengendalikan data yang ditolak karena tidak seragam. Apabila dari data yang sudah dikumpulkan terdapat data yang tidak seragam (out of control), maka data tersebut akan dibuang. Setelah itu dilakukan revisi data dengan membuang data yang out of control kemudian melakukan perhitungan untuk nilai rata-rata, standar deviasi, BKA dan BKB kembali. Pada uji keseragaman data antropometri ini digunakan tingkat keyakinan 95% dan tingkat ketelitian 5%, digunakan nilai z = 1,96. Revisi yang dilakukan adalah sebanyak 2 kali, apabila setelah revisi kedua data tersebut belum juga seragam, maka data dimensi tersebut diasumsikan telah seragam. Adapun rumus yang digunakan dalam menghitung BKA (batas kelas atas) dan BKB (batas kelas bawah) adalah sebagai berikut: BKA = X + 1,96 σ
BKB = X − 1,96 σ
Apabila X min > BKB dan Xmax < BKA, maka data seragam. Apabila X min < BKB dan Xmax > BKA, maka data tidak seragam. Untuk dimensi tinggi siku duduk, perhitungan BKA dan BKB adalah sebagai berikut. BKA = X + 1,96 σ
BKB = X − 1,96σ
= 14,5 + 1,96 (1,92)
= 14,5 – 1,96 (1,92)
= 18,2
= 10,7
Kemudian, hasil uji keseragaman data dibuat dalam bentuk peta kontrol. Adapun peta kontrol uji keseragaman data untuk dimensi tinggi siku duduk siswa kelas satu dapat dilihat pada Gambar 5.8. Sedangkan peta kontrol dimensi antropometri tubuh lainnya dapat dilihat pada Lampiran 5.
Universitas Sumatera Utara
5.2.3.3 Uji Kecukupan Data Kegunaan dari uji kecukupan data adalah untuk menganalisa jumlah pengukuran apakah data yang diambil merepresentasikan populasinya, dimana data sampel yang diambil sudah cukup mewakili populasi. Untuk uji kecukupan data yang digunakan pada perhitungan dengan tingkat ketelitian 5% dan tingkat keyakinan 95% digunakan rumus N’ sebagai berikut :
40 N X 2 − ( X )2 ∑ ∑ N' = ∑X
2
Apabila N’
N maka data dinyatakan belum cukup Perhitungan dicontohkan untuk data dimensi tinggi siku duduk (TS) kelas I, dengan diketahui terlebih dahulu dihitung ∑ X =795 dan ∑ X2 = 11691 maka diperoleh :
40 55(11691) - (795) 2 N' = 795
2
N’= 27,8 N’= 27,8 < N data = 55 Berdasarkan perhitungan data hasil pengukuran yang dilakukan sudah cukup untuk melakukan perancangan produk. Dengan cara yang sama seperti di atas, maka hasil uji kecukupan data pengukuran 9 dimensi tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.5.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.5 Rekapitulasi Uji Kecukupan Data Kelas I Dimensi
N
N'
Kelas 2
Ke Terangan Data Cukup Data Cukup
N
N'
44
7.5
41
13.8
Data Cukup
43
Data Cukup
Tinggi Bahu 53 6.9 Duduk (TB) Tinggi Siku 55 27.8 Duduk (TS) Tinggi Popliteal 53 3.5 (TPo) Panjang Rentang 54 6.1 Tangan (PRT) Panjang Telapak 51 8.9 Tangan (PT) Panjang Rentang Siku 55 9.5 (PRS) Panjang 55 4.5 Lutut (PL) Panjang Popliteal 55 4.6 (PPo) Lebar Bahu 54 8.9 (LB) Lebar Pinggul 53 8.3 (LPi) Sumber: Hasil Pengolahan Data
Kelas 3
Ke terangan Data Cukup Data Cukup
N
N'
42
5.2
41
16.1
5.2
Data Cukup
41
44
6.4
Data Cukup
Data Cukup
45
9.1
Data Cukup
44
Data Cukup Data Cukup Data Cukup Data Cukup
Kelas 4
Ke terangan Data Cukup Data Cukup
N
N'
40
6.0
39
37.4
2.6
Data Cukup
35
43
3.1
Data Cukup
Data Cukup
42
3.2
6.0
Data Cukup
43
45
7.5
Data Cukup
42
7.0
Data Cukup
44
11.0
44
23.1
Data Cukup Data Cukup
Kelas 5
Ke terangan Data Cukup Data Cukup
N
N'
37
2.3
40
17.1
4.4
Data Cukup
39
37
2.9
Data Cukup
Data Cukup
38
3.6
8.6
Data Cukup
35
42
2.9
Data Cukup
43
3.2
Data Cukup
42
9.5
41
15.8
Data Cukup Data Cukup
Kelas 6
Ke terangan Data Cukup Data Cukup
N
N'
Keterangan
30
7.5
Data Cukup
29
17.1
Data Cukup
4.4
Data Cukup
30
4.6
Data Cukup
40
6.7
Data Cukup
29
5.2
Data Cukup
Data Cukup
40
6.5
Data Cukup
30
11.4
Data Cukup
3.0
Data Cukup
40
7.8
Data Cukup
30
15.4
Data Cukup
36
2.7
Data Cukup
40
4.0
Data Cukup
30
6.6
Data Cukup
37
3.5
Data Cukup
40
6.4
Data Cukup
30
6.8
Data Cukup
38
5.8
38
3.7
29
10.6
Data Cukup
38
22.5
39
12.6
29
16.5
Data Cukup
Data Cukup Data Cukup
Data Cukup Data Cukup
Universitas Sumatera Utara
5.2.3.4 Uji Kenormalan Data Uji kenormalan data digunakan untuk mengetahui apakah data yang telah dikumpulkan termasuk dalam sebaran normal. Pengujian dilakukan dengan bantuan software SPSS yaitu pengujian sebaran data normal dengan uji Kolmogorov Smirnov for Normality Test (KSTest). Hasil dari pengujian sebaran data untuk setiap kelas dengan Kolmogorov-Smirnov Test ditampilkan pada Tabel 5.6. Tabel 5.6 Uji Kenormalan Data Kelas I Sampai Kelas VI One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test (Kelas I) TB N
TS
53
Normal Parametersa
TPo
PRT
PRS
PL
PPo
LB
LPi
51
55
55
30.528
49.500 13.637
60.491
38.009
31.991 30.889 24.962
1.4492
3.0959 1.0251
4.7017
2.0424
1.7280 2.3203 1.8183
55
53
38.774 51.692 14.455 2.5619 2.7335 1.9228
Most Extreme Differences
PT
54
55
54
53
.109
.117
.139
.189
.124
.148
.117
.198
.148
.149
.171
.076
.117
.139
.189
.124
.145
.098
.198
.148
.149
.171
-.109
-.079
-.098
-.166
-.075
-.148
-.117
-.141
-.139
-.129
-.131
Kolmogorov-Smirnov Z
.797 1.031
1.379
.909
1.058
.866
1.472
1.098
1.096
1.245
Asymp. Sig. (2-tailed)
.549
.045
.381
.213
.441
.026
.179
.181
.090
.239
a. Test distribution is Normal. One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test (Kelas II) TB N
TS
44
Normal Parametersa
PRT 43
PT
PRS 44
PL
PPo 45
42
LB
LPi
44
45
39.977 53.619 14.890
31.616 52.232
14.044
64.727 39.256
33.298 31.068 24.818
2.7744 3.9009 1.3987
1.8285 3.3334
1.0704
3.9948 2.7149
2.2308 2.6050 3.0176
Most Extreme Differences
41
TPo
44
44
.140
.158
.152
.167
.109
.161
.112
.100
.137
.124
.120
.110
.158
.131
.167
.084
.161
.086
.100
.110
.124
.120
-.140
-.069
-.152
-.113
-.109
-.147
-.112
-.077
-.137
-.114
-.093
Kolmogorov-Smirnov Z
.926
.974
1.094
.721
1.080
.742
.673
.891
.823
.798
Asymp. Sig. (2-tailed)
.358
.299
.182
.677
.194
.641
.755
.406
.507
.548
a. Test distribution is Normal. Keterangan:TB = Tinggi bahu duduk, tangan kedepan, PPo = Panjang popliteal,
TS = Tinggi siku duduk, TPo = Tinggi popliteal, PRT = Panjang rentang PT = Panjang telapak tangan, PRS = Panjang rentang siku, PL = Panjang Lutut, LB = Lebar bahu, LPi = Lebar pinggul
Sumber: Hasil Pengolahan Data
Universitas Sumatera Utara
5.2.3.5 Perhitungan Persentil Setelah dilakukan perhitungan data antropometri tubuh siswa kelas I sampai kelas 6, selanjutnya akan ditentukan nilai persentil. Nilai persentil yang dicari adalah nilai persentil 5th, 50th, dan 95th. Perhitungan nilai persentil data antropometri siswa dapat dilihat pada Tabel 5.7. Tabel 5.7 Perhitungan Persentil Siswa Kelas 1 Sampai Kelas VI Kelas 1 Dimensi Ẋ Stdev 5 th 5o th 95 th Tinggi Bahu Duduk 39 3 35 39 43 Tinggi Siku Duduk 15 2 11 15 18 Tinggi Popliteal 31 1 28 31 33 Panjang Rentang Tangan 50 3 44 50 55 Panjang Telapak Tangan 14 1 12 14 15 Panjang Rentang Siku 61 5 53 61 68 Panjang Lutut 38 2 35 38 41 Panjang Popliteal 32 2 29 32 35 Lebar Bahu 31 2 27 31 35 Libar Pinggul 25 2 22 25 28 Sumber: Hasil Pengolahan Data
5.3
Perancangan Meja dan Kursi Sekolah Berdasarkan Langkah-langkah Perancangan Menurut French Cara merancang berdasarkan langkah-langkah French terdiri dari 4 langkah
yaitu: 1. Analisis masalah. Hasil dari analisis masalah adalah pernyataan masalah, kendala yang membatasi solusi masalah dan kriteria-kriteria yang harus dipenuhi. 2. Perancangan konsep.
Universitas Sumatera Utara
Konsep produk adalah solusi-solusi alternatif dari masalah dalam bentuk skema. Fase ini dikenal sebagai fase pencarian konsep produk yang memenuhi fungsi dan karakteristik produk. Fase perancangan ini menuntut semua kemampuan dan kreativitas perancang. 3. Pemberian bentuk. Solusi-solusi dalam bentuk skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk. 4. Detail Perincian merupakan fase akhir dimana memberikan ukuran detail dari poin-poin yang perlu ditentukan. Adapun penjabaran langkah perancangan kursi dan meja berdasarkan tahapan merancang French adalah dijabarkan sebagai berikut:
5.3.1
Analisis Masalah Masalah yang terdapat dalam fasilitas belajar (meja dan kursi) yang
digunakan saat belajar adalah sebagai berikut: 1. Ketidaksesuaian dimensi kursi dan meja terhadap dimensi tubuh siswa. Ketidaksesuaian tersebut terdiri dari: a. Tinggi tempat duduk siswa tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa. Hal tersebut membuat kaki siswa menggantung (tidak menyentuh lantai) dan berada pada posisi kaki yang tidak seimbang saat belajar. b. Tinggi meja tidak sesuai dengan tinggi siku siswa dalam posisi duduk. Hal tersebut membuat lengan atas dan bahu siswa naik keatas saat belajar. Tinggi
Universitas Sumatera Utara
meja yang tidak sesuai juga membuat badan siswa maju kedepan saat menulis. c. Lebar kursi tidak sesuai dengan panjang popliteal siswa sehingga membuat siswa maju kedepan saat duduk sehingga banyak bagian kursi yang tidak digunakan dan membuat posisi tubuh yang tidak seimbang. Ketidaksesuaian dimensi kursi dan meja memberikan dampak keluhan musculoskeletal bagi siswa terutama pada bagian leher atas, bagian lengan kanan atas, bagian tangan kanan, bagian punggung dan bagian kaki. 2. Fungsi laci yang terdapat pada meja tidak dapat digunakan sesuai fungsinya hal ini disebabkan ketidaksesuaian tinggi laci terhadap tebal tas siswa sehari-hari. 3. Kursi dan meja yang digunakan memiliki ukuran yang sama untuk setiap kelas mulai dari kelas satu hingga kelas enam padahal dimensi tubuh siswa yang duduk dikelas 1 jauh berbeda dengan siswa yang duduk dikelas lainya. Kendala yang dihadapi dalam perancangan adalah perancangan tidak dapat memenuhi kesesuaian 100% terhadap seluruh siswa SD Siti Hajar namun dapat memenuhi bagi mayoritas rata-rata siswa untuk setiap kelas. Untuk memenuhi kesesuaian perancangan meja dan kursi yang ergonomis terhadap dimensi antropometri siswa pada setiap kelas maka perancangan meja dan kursi dibagi kedalam dua konsep yaitu konsep tetap (one piece/fix) dan konsep adjustable. Dimana konsep tersebut dibagi kedalam tiga kelompok yaitu: Tingkatan I
: Perancangan kursi dan meja untuk kelas I dan II
Tingkatan II
: Perancangan kursi dan meja untuk kelas III dan IV
Tingkatan III
: Perancangan kursi dan meja untuk kelas V dan VI
Universitas Sumatera Utara
Adapun kriteria-kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan meja dan kursi yang ergonomis adalah sebagai berikut: 1. Pertimbangan antropometrik. Pertimbangan antropometrik dalam perancangan meja dan kursi menurut Panero dan Zelnik (2003) adalah sebagai berikut: a. Tinggi tempat duduk dimana posisi duduk memungkinkan telapak kaki untuk menapak pada permukaan lantai. b. Kedalamam landasan sesuai terhadap jarak dari pantat kelipatan dalam lutut. c. Sandaran punggung yang dapat menopang bagian kecil punggung dan tersedia tempat tambahan bagi penonjolan daerah pantat. 2. Meja dan kursi yang dirancang dapat memenuhi fungsi utama dan tambahannya. Fungsi utama kursi adalah sebagai alas penyangga punggung dan bokong saat belajar sedangkan fungsi utama meja adalah sebagai alas tempat tangan dan buku pelajaran saat melakukan aktivitas belajar. Fungsi tambahan yang ingin dirancang adalah laci meja sebagai tempat penyimpanan atau peletakan tas siswa. 3. Dimensi ukuran meja dan kursi ditentukan melalui persentil data antropometri. Penentuan persentil disesuaikan terhadap pemenuhan mayoritas dimensi tubuh siswa. 4. Perancangan fungsi tambahan laci meja dapat memenuhi persyaratan bagi ruang kaki siswa saat belajar.
5.3.2
Perancangan Konsep Berdasarkan pernyataan masalah, kendala dan kriteria yang harus dipenuhi
dalam perancangan meja dan kursi ergonomis diatas maka konsep perancangan yang
Universitas Sumatera Utara
ingin dilakukan terdiri dari dua konsep yaitu konsep perancangan meja dan kursi yang bersifat tetap (one piece) dan konsep adjustable. Konsep yang bersifat tetap terdiri dari satu kursi dan satu meja dengan fungsi tambahan laci dan dimensi yang sesuai terhadap mayoritas siswa pada setiap tingkatan kelas. Salah satu keuntungan dengan konsep ini adalah stabilitas produk, karena tidak ada bagian yang perlu dirakit. Konsep perancangan adjustable terdiri dari kursi dan meja yang dapat disesuaikan tinggi dan lebarnya pada kursi dan dapat disesuaikan tingginya pada meja. Adapun skema konsep perancangan meja dan kursi ditampilkan pada Gambar 5.9
5.3.3
Pemberian Bentuk Pada Skets Solusi-solusi dalam skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau
benda teknik yang dibentuk. Adapun gambar teknik perancangan meja dan kursi ergonomis berdasarkan antropometri dan tingkatan kelas yang sesuai dengan konsep perancangan fix dan adjustable ditampilkan pada Tabel 5.8.
5.3.4
Detail Detail atau perincian merupakan fase akhir dimana memberikan ukuran detail
dari poin-poin yang perlu ditentukan. Adapun detail dari variabel dimensi perancangan meja dan kursi sekolah secara ergonomis berdasarkan persentil antropometri yang digunakan perancang adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.8 Pemberian Bentuk pada Perancangan Konsep Fix Bagian
Kursi Gambar
Keterangan
Bagian
Meja Gambar
Keterangan
Sandaran
kayu
Alas dudukan
kayu
Alas meja
kayu
Rangka kaki kursi
kayu
Rangka kaki meja
kayu
Produk akhir
Produk akhir
Universitas Sumatera Utara
Bagian
Tabel 5.8 Pemberian Bentuk pada Perancangan Lanjutan Konsep Adjustable Kursi Meja Gambar Keterangan Bagian Gambar
Keterangan
Busa Sandaran Metal Busa Alas dudukan
Kayu Alas meja
Metal
Rangka kaki kursi
Metal
Metal
Rangka kaki meja
Karet
Produk akhir
Metal
Karet
Produk akhir
Sumber: Hasil Perancangan
Universitas Sumatera Utara
Fix konsep Adjustable desain Rangka Kaki kursi dimensi
Landasan dudukan
Tingkatan II
Kls. 3 dan 4
Tingkatan III
Kls. 5 dan 6 TPo
panjang
LPi
lebar
PPo
Tinggi
TB
lebar
LB
sandaran
Fasilitas sekolah yang ergonomis
Kls. 1 dan 2
Tinggi
kursi
fungsi
Tingkatan I
Kursi yang ergonomis
Fix konsep Adjustable
Tingkatan I
Kls. 1 dan 2
Tingkatan II
Kls. 3 dan 4
Tingkatan III
Kls. 5 dan 6
desain Rangka Kaki meja dimensi Landasan dudukan
meja
Tinggi
Tpo+TS
panjang
PRS
lebar
PRT
Utama
Meja yang ergonomis
Tambahan
Tempat penyimpanan tas
fungsi
Gambar 5.9 Skema Konsep Perancangan Meja dan Kursi Ergonomis Sekolah Dasar
Universitas Sumatera Utara
1. Tinggi dudukan kursi Tinggi dudukan kursi ditentukan dari tinggi popliteal siswa. Ukuran Tinggi kursi pada konsep perancangan fix diambil dari data antropometri siswa dengan persentil 5th. Persentil 5th digunakan karena tekanan yang terjadi dibagian bawah paha adalah salah satu penyebab ketidaknyaman. Kondisi ini muncul bila permukaan tempat duduk terlalu tinggi letaknya. Tinggi tempat duduk yang dapat mengakomodasi pemakai dengan tinggi popliteal terkecil juga dapat membuat nyaman pengguna dengan tinggi popliteal lebih besar (panero & zelnik 2003). Tinggi minimum dudukan kursi pada konsep adjustable diambil dari persentil 5th dan tinggi maksimum diambil dari persentil 95th. 2.
Panjang kursi Panjang kursi ditentukan dari panjang popliteal siswa. Dalam hal ini ukuran panjang kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terkecil yaitu dengan persentil 5th. Persentil 5th digunakan karena dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya. Ukuran panjang minimum dudukan kursi siswa pada konsep adjustable diambil dari persentil 5th dan ukuran panjang maksimum diambil dari persentil 95th.
3.
Lebar kursi Lebar kursi ditentukan dari lebar pinggul siswa. Dalam hal ini ukuran lebar kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya.
Universitas Sumatera Utara
4.
Tinggi sandaran punggung kursi Tinggi sandaran punggung ditentukan dari tinggi bahu dalam posisi duduk. Dalam hal ini ukuran tinggi sandaran punggung kursi ditentukan dengan data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya.
5.
Panjang sandaran punggung kursi Panjang sandaran punggung kursi ditentukan dari lebar sisi bahu siswa. Dalam hal ini ukuran panjang sandaran punggung kursi ditentukan dari data antropometri siswa yang terbesar yaitu dengan persentil 95th. Persentil 95th digunakan agar dapat mengakomodasi jumlah terbesar pemakainya.
6.
Panjang meja Panjang meja ditentukan oleh panjang rentang siku. Dalam hal ini ukuran panjang meja ditentukan dengan data persentil 50th siswa. Persentil 50th digunakan agar dapat mengakomodasi keseluruhan pemakainya.
7.
Lebar meja Lebar meja ditentukan oleh panjang rentang tangan ke depan. Dalam hal ini ukuran lebar meja ditentukan dengan data antropometri siswa rata-rata yaitu dengan persentil 50th.
8.
Tinggi meja Tinggi meja ditentukan oleh tinggi popliteal ditambah dengan tinggi siku dalam posisi duduk. Pada konsep fix tinggi meja diambil dari data antropometri dengan persentil 50th. Penentuan tinggi meja minimum pada konsep adjustable
Universitas Sumatera Utara
diambil dari persentil 5th dan penentuan tinggi maksimum diambil dari persentil 95th. 9.
Jarak laci dan Tinggi laci Laci digunakan sebagai tempat penyimpanan tas bagi siswa. Meja dirancang dengan membuat laci di bagian tengah hingga kebelakang meja agar tidak mengganggu area ruang kaki saat belajar. Jarak laci terhadap area kaki ditentukan dengan pengurangan dimensi panjang lutut dengan panjang popliteal ditambah dengan panjang telapak tangan. Persentil yang digunakan pada panjang lutut, panjang popliteal dan panjang telapak tangan adalah persentil 95th, 5th dan 50th . Rekapitulasi detail perancangan meja dan kursi beserta spesifikasinya
berdasarkan konsep fix dan konsep adjustable ditampilkan pada Tabel 5.9. Detail gambar akhir perancangan meja dan kursi berdasarkan tingkatan pada kedua konsep ditampilkan pada Tabel 5.10 sampai Tabel 5.11 dan gambar produk akhir setiap tingkatan pada setiap konsep ditampilkan pada Gambar 5.10 dan Gambar 5.11.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.10 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Adjustable Detail Tingkatan Kursi Meja
Tingkatan I
Tingkatan II
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.10 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Adjustable Lanjutan Detail Tingkatan
Kursi
Meja
Tingkatan III
Tabel 5.11 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Fix Detail Tingkatan
Kursi
Meja
Tingkatan I
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.11 Detail Perancangan Kursi dan Meja Berdasarkan Konsep Fix Lanjutan Detail Tingkatan
Kursi
Meja
Tingkatan II
Tingkatan III
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.10 Perancangan Meja dan Kursi pada Setiap Tingkatan Konsep Fix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.11 Meja dan Kursi Hasil Perancangan Pada Setiap Tingkatan Konsep Adjustable
Universitas Sumatera Utara
BAB VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH
6.1
Analisis Standard Nordic Questionnaire Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel
5.2 dapat diketahui bahwa keluhan sangat sakit dialami siswa pada bagian pergelangan tangan kanan sebesar 5.9 % hal ini dikarenakan sikap belajar menulis, menggambar dilakukan siswa dengan menggunakan tangan kanan. Keluhan ini tergolong kecil karena sikap belajar siswa tergolong kedalam jenis pekerjaan yang ringan dengan tugas menulis ataupun menggambar. Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel 5.2 dan Gambar 5.1 keluhan sakit sering dialami siswa pada leher bagian atas sebesar 44 %, keluhan pada pergelangan tangan kanan sebesar 41 %, keluhan pada punggung sebesar 33 %, dan keluhan pada tangan kanan sebesar 26 %. Keluhan sakit pada leher bagian atas dan punggung dikarenakan posisi tubuh siswa yang membungkuk karena meja terlalu tinggi dengan siswa. Keluhan pada pergelangan tangan kanan dan tangan kanan dikarenakan meja terlalu tinggi sehingga lengan atas tangan siswa naik keatas hampir sejajar saat menulis. Berdasarkan persentasi keluhan musculoskeletal disorders siswa pada Tabel 5.2 dan Gambar 5.1, keluhan agak sakit dialami siswa pada bagian leher bagian bawah sebesar 46 %, keluhan pada bagian punggung sebesar 43 %, keluhan pada kaki kiri sebesar 45 % dan keluhan pada leher atas sebesar 40 %. Keluhan pada kaki dikarenakan posisi kaki siswa saat belajar dalam keadaan menggantung dan
Universitas Sumatera Utara
berada dalam keadaan yang tidak seimbang hal ini dikarenakan tinggi kursi terlalu tinggi bagi siswa. Keluhan yang dialami siswa tersebut diakibatkan oleh ketidaksesuaian meja dan kursi sekolah dengan siswa. Ketidaksesuaian dimensi tubuh siswa dengan tinggi meja, tinggi kursi dan panjang kursi.
6.2
Analisis Kondisi Aktual Meja dan Kursi Sekolah Kondisi aktual meja dan kursi dianalisis untuk mendapatkan gambaran
perbaikan rancangan meja dan kursi yang ergonomis untuk siswa. Gambaran meja dan kursi aktual ditampilkan pada Gambar 6.1 berikut.
Gambar 6.1. Meja dan Kursi Sekolah Aktual
Berdasarkan gambaran meja dan kursi aktual yang digunakan disekolah terlihat bahwa laci meja tidak digunakan sesuai fungsinya. Siswa menyimpan atau meletakkan tasnya pada sandaran kursi, hal ini dikarenakan tinggi laci meja tidak sesuai dengan besar atau tebal dari tas siswa. Adapun gambaran kondisi aktual siswa dalam menggunakan meja dan kursi ditampilkan pada Gambar 6.2.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 6.2 Kondisi Aktual Siswa saat Menggunakan Meja dan Kursi Berdasarkan Gambar 6.2 tampak bahwa tinggi kursi tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa (lebih tinggi) sehingga membuat posisi kaki siswa mulai dari kelas satu hingga kelas enam berada dalam keadaan menggantung (tidak menyentuh lantai) saat menggunakan kursi. Menurut Panero Zelnik (2003) landasan tempat duduk yang terlalu tinggi menyebabkan paha tertekan dan peredaran darah terhambat. Posisi kaki yang tidak menapak dengan baik diatas permukaan lantai mengakibatkan melemahnya stabilitas tubuh. Tinggi meja membuat lengan siswa terangkat hampir sejajar dengan bahu saat menulis hal ini akan menyebabkan tekanan pada jaringan lengan dan mengakibatkan terhambatnya peredaran darah, kelelahan, ketidaknyamanan, dan sakit pada bagian lengan. Lebar kursi tidak sesuai dengan panjang popliteal siswa (lebih besar) sehingga membuat posisi duduk siswa maju kedepan dan tidak bersandar. Menurut Panero Zelnik (2003) bila kedalaman landasan terlalu besar, maka bagian depan
Universitas Sumatera Utara
dari permukaan atau ujung dari tempat duduk tersebut akan menekan daerah tepat dibelakang lutut dan memotong peredaran darah dibagian kaki. Tekanan pada jaringan tersebut akan menyebabkan iritasi dan ketidaknyaman. Posisi duduk siswa dengan memajukan pantatnya dalam hal ini menyebabkan bagian punggung tidak bersandar sehingga stabilitas tubuh melemah dan tenaga otot yang diperlukan menjadi semakin besar sebagai upaya dalam menjaga keseimbangan yang mengakibatkan timbulnya kelelahan, ketidaknyaman dan sakit di bagian punggung.
6.3
Perancangan Meja dan Kursi Usulan Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan terhadap dimensi meja dan
kursi sekolah pada Sekolah Dasar Siti Hajar terdapat beberapa ketidaksesuaian dimensi dari meja dan kursi dengan data antropometri tubuh siswa. Sehingga perlu dilakukan perbaikan untuk mendapatkan meja dan kursi yang ergonomis. Oleh karena itu dilakukan pengukuran antropometri terhadap 255 siswa. Hasil perancangan meja dan kursi yang dilakukan adalah meja dan kursi dengan konsep fix dan adjustable. Konsep perancangan dibagi kedalam 3 tingkatan kelas. Tingkatan pertama digunakan untuk anak kelas satu dan dua yang rata-rata berusia 5 - 7 tahun. Tingkatan kedua digunakan untuk anak kelas tiga dan empat yang rata-rata berusia 8 - 9 tahun. Tingkatan ketiga digunakan untuk anak yang duduk dikelas lima dan enam yang berusia rata-rata 10-11 tahun. Dimensi hasil perancangan diperoleh dari pengumpulan data antropometri siswa. Dimensi antropometri yang dikumpulkan adalah tinggi bahu duduk, tinggi popliteal, tinggi siku duduk, panjang popliteal, panjang rentang siku, panjang
Universitas Sumatera Utara
rentang tangan kedepan, lebar bahu, lebar pinggul panjang lutut dan panjang telapak tangan. Tinggi bahu duduk digunakan dalam penentuan ukuran sandaran kursi, tinggi popliteal digunakan dalam penentuan tinggi dudukan kursi dan tinggi meja, tinggi siku duduk digunakan dalam penentuan tinggi meja, panjang popliteal digunakan dalam penentuan panjang landasan kursi, lebar bahu digunakan dalam penentuan panjang sandaran kursi. Adapun dimensi meja dan kursi dibandingkan dengan dimensi hasil perancangan dapat dilihat pada Tabel 6.1. Berdasarkan Tabel 6.1 dapat diketahui bahwa terdapat beberapa perbedaan dimensi meja dan kursi aktual dengan hasil perancangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meja dan kursi aktual untuk anak kelas satu hingga kelas enam memiliki ketidaksesuaian 100% terhadap tinggi meja dan 99,6% terhadap tinggi dudukan kursi. Persentasi kesesuaian kursi perancangan pada konsep fix dan adjustable dapat memenuhi 100 % pada tingkatan I, 96,5 % pada tingkatan II dan 97,2 % pada tingkatan III. Persentasi kesesuaian meja hasil perancangan pada konsep fix dapat memenuhi 87 % pada tingkatan I, 73 % pada tingkatan II dan 70 % pada tingkatan III sedangkan persentasi kesesuaian meja hasil perancangan pada konsep adjustable dapat memenuhi untuk keseluruhan siswa pada setiap tingkatan (100%).
6.4
Analisis Postur Tubuh Siswa Ketidaksesuaian dimensi meja dan kursi sekolah dengan penggunanya
mengakibatkan postur tubuh yang salah. Analisis postur tubuh dilakukan untuk
Universitas Sumatera Utara
mengetahui kategori level resiko dan tindakan yang harus dilakukan. Penilaian postur tubuh RULA dilakukan terhadap enam orang siswa dan diperoleh hasil dengan level resiko tinggi untuk anak kelas satu hingga kelas empat dengan kategori tindakan diperlukan sekarang juga. Sedangkan untuk anak kelas lima dan enam diperoleh level resiko sedang dengan kategori tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti. Level resiko belajar siswa tinggi dan sedang dikarenakan dimensi tubuh siswa tidak sesuai dengan dimensi meja dan kursi aktual. Level resiko belajar tinggi juga disebabkan karena postur tubuh siswa membungkuk pada saat menulis, bahu yang terangkat dan posisi kaki siswa yang tidak seimbang (menggantung). Adapun tindakan yang diambil yaitu dengan melakukan perancangan meja dan kursi sesuai antropometri dan tingkatan kelas siswa agar dapat meminimalisasi ketidaksesuaian dimensi tubuh siswa dengan dimensi meja dan kursi sekolah. Gambaran dan penilaian model siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan dapat dilihat pada Tabel 6.2. Berdasarkan gambaran siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan, terlihat bahwa posisi tubuh siswa tidak membungkuk, bahu siswa tidak terangkat dan posisi kaki berada pada posisi yang seimbang. Berdasarkan penilaian postur tubuh siswa dengan metode RULA diketahui bahwa skor akhir yaitu 2 untuk tubuh bagian kiri dan 3 untuk tubuh bagian kanan. Skor 2 untuk bagian tubuh sebelah kiri berada pada level resiko minimum dan berada pada tindakan yang aman sedangkan skor 3 untuk bagian tubuh sebelah kanan berada pada level resiko kecil dengan kategori tindakan yaitu diperlukan tindakan dalam beberapa waktu ke depan.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.2 Penilaian Postur Tubuh Siswa Gambar Keterangan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9.
Lengan atas : 50 Lengan bawah : 900 Pergelangan tangan : 100 Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah putaran tubuh Aktivitas : Pengulangan Beban :< 2 kg Leher : 50 Batang tubuh : 50 Kaki : Seimbang
Konsep Fix
1. 2. 3. 4.
Konsep Adjustable Sumber: Perancangan
5. 6. 7. 8. 9.
Lengan atas : 50 Lengan bawah : 900 Pergelangan tangan : 100 Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah putaran tubuh Aktivitas : Pengulangan Beban :< 2 kg Leher : 50 Batang tubuh : 50 Kaki : Seimbang
Rekapitulasi penilaian postur tubuh siswa saat menggunakan meja kursi aktual dan meja kursi hasil perancangan ditampilkan pada Tabel 6.3 dan gambaran meja kursi aktual dan hasil perancangan ditampilkan pada Tabel 6.4. Tabel 6.3 Rekapitulasi Penilaian Postur Tubuh Siswa Meja dan Kursi Aktual Meja dan Kursi Perancangan Kelas
Skor
Level resiko
Kanan
Kiri
V
7 7 7 7 6
7 7 7 7 6
Sedang
VI
6
6
Sedang
I II III IV
Tindakan
Skor Kanan Kiri
Level resiko
Tindakan
Kecil
Diperlukan tindakan dalam beberapa waktu ke depan
Tinggi Tinggi Tinggi
Tindakan sekarang juga
Tinggi
3 Tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti
2
Sumber: Pengolahan data
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.4 Gambaran Meja Kursi Aktual dan Meja Kursi Hasil Perancangan Meja dan Kursi Aktual Meja dan Kursi Perancangan
Universitas Sumatera Utara
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1
Kesimpulan Berdasarkan landasan teori, hasil penelitian, analisis pemecahan masalah,
maka kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.
Lima bagian tubuh yang mengalami resiko musculoskeletal disorders tertinggi adalah leher bagian atas, bagian pergelangan tangan, bagian punggung, bagian tangan kanan dan keluhan bagian kaki.
2.
Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi aktual secara teoritis berada pada kategori tinggi dan memerlukan tindakan sekarang juga pada anak yang duduk dikelas satu sampai kelas empat dan kategori sedang bagi dan memerlukan tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti bagi anak yang duduk dikelas lima dan enam.
3.
Data antropometri dimensi tubuh yang dikumpulkan adalah tinggi popliteal, panjang popliteal, tinggi bahu duduk, lebar bahu, lebar pinggul, panjang rentang tangan kedepan, panjang rentang siku, panjang lutut, dan panjang telapak tangan.
4.
Hasil perancangan yang dilakukan dikelompokkan menjadi tiga tingkatan. Tingkatan satu diperuntukkan bagi siswa kelas satu dan dua, tingkatan dua diuperuntukkan bagi siswa kelas tiga dan empat dan tingkatan tiga diperuntukkan bagi siswa yang duduk dikelas lima dan enam.
Universitas Sumatera Utara
5.
Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan secara teoritis berada pada level resiko kecil dengan kategori tindakan diperlukan dalam beberapa waktu kedepan.
7.2
Saran Adapun saran yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Perancangan meja dan kursi sekolah secara ergonomis dalam penelitian ini dapat memperbaiki postur tubuh siswa saat belajar, maka disarankan untuk menggunakan meja dan kursi hasil perancangan pada sekolah dasar sehingga nantinya dapat tercipta kondisi belajar yang efisien, nyaman, aman, sehat dan efektif.
2. Penelitian ini hanya berfokus pada aspek perancangan meja dan kursi secara ergonomis, maka disarankan bagi para peneliti lainnya untuk meneliti lebih mendalam ditinjau dari aspek lainnya, seperti: aspek ekonomi dan aspek lingkungan kerja.
Universitas Sumatera Utara