24-Mar-14
ERGONOMIC DESIGN
RYN
Ergonomi berasal dari bahasa Latin ERGON (kerja) dan NOMOS (peraturan,hukum alam) Istilah lainnya: • Biomechanics • Human factor • Engineering psychology • Bioteknologie (Skandinavia)
• Arbeit Swissenchaft (Jerman)
Bidang ilmu yang berkaitan - Fisiologi - Anatomi - Psikologi - Teknik - Manajemen - Desain/perancangan
1
24-Mar-14
Informasi dari MANUSIA
Sistem Kerja
Kelakuan Kemampuan Keterbatasan Karakteristik lain
Alat Mesin Sistem Tugas Pekerjaan Lingkungan
merancang
Efektif Efisien Aman Nyaman
tujuan
ERGONOMI: Suatu cabang ilmu yang sistematis untuk memanfaatkan informasi-informasi mengenai kelakuan, kemampuan, keterbatasan, dan karakteristik lain pada manusia untuk merancang suatu sistem kerja (alat, mesin, tugas, pekerjaan, dan lingkungan), sehingga manusia dapat hidup dan bekerja pada sistem tersebut dengan baik; yaitu untuk mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu dengan efektif, efisien, aman dan nyaman
2
24-Mar-14
SISTEM DALAM ERGONOMI Sistem adalah gabungan dari manusia,mesin, lingkungan dan hal lain yang saling bekerja sama untuk mencapai tujuan, dimana masing-masing komponen tersebut tidak dapat menghasilkan secara individual.
Macam-macam sistem
Manual
Mekanik
Otomatis
3
24-Mar-14
Karakteristik sistem 1. Sistem itu bertujuan Setiap sistem memiliki tujuan dan tujuannya bisa lebih dari satu 2. Sistem dapat dibagi-bagi
Sistem dibagi menjadi subsistem (molecular system) dan memiliki batas (boundary) yang membatasi sistem dari segala sesuatu yang ada di luar sistem.
4
24-Mar-14
3. Sistem dijalankan dalam suatu lingkungan Lingkungan sistem adalah segala sesuatu di luar batas sistem. Beberapa aspek fisik dari lingkungan dimana kita tinggal dan bekerja tidak dapat kita ubah/kita kontrol,sehingga segala sesuatu yang kita rencanakan harus disesuaikan dengan keadaan lingkungan.
SISTEM MANUSIA - MESIN
Operator
Machine
Model komunikasi antara manusia dan mesin
5
24-Mar-14
Diagram Interaksi pada sistem kerja Software Hardware
Operator
Lingkungan
Organisasi
Komponen pada sistem kerja 1. Hardware: Mesin, peralatan dan pengaman kerja 2. Operator : Manusia yang memiliki karakteristik berbeda (usia, ukuran tubuh, keahlian, kekuatan, ingatan) 3. Software : Instruksi pelaksanaan, label, simbol, program komputer, manual kerja. 4. Lingkungan: Temperatur, kebisingan, cahaya, getaran, ventilasi 5. Organisasi: Penjadwalan kerja, jadwal istirahat, deskripsi kerja, tanggung jawab, interaksi sosial
6
24-Mar-14
Pendekatan sistem Suatu pekerjaan dilakukan oleh operator dengan menempati suatu ruang kerja tertentu dan dalam suatu lingkungan yang tertentu pula. Work space: ukuran dan layout tempat duduk, meja kerja berpengaruh pada posisi,postur,daerah jangkauan, kenyamanan dan efisiensi Tujuan dari sistem manusia mesin yang dirancang tersebut akan tercapai jika komponen2nya saling berinteraksi sesuai dengan yang ditetapkan.
Tingkat perkembangan manusia-mesin yaitu dari pekerjaan tangan sampai mesin penuh : • Fungsi penunjang dari mesin yang ada menyempurnakan atau memperluas kemampuan manusia • Fungsi melipatgandakan mengatasi keterbatasan kekuatan manusia,baik besar/lamanya (misal : pemakaian listrik,BB,nuklir) • Fungsi meringankan mengendalikan proses yang rumit (misal : pengukuran otomatis, mengerjakan data) • Fungsi menggantikan manusia (misal : industri perakitan barang elektronik)
7
24-Mar-14
Tabel perbedaan manusia dan mesin Mesin
Manusia
a) Kecepatan
Luar biasa baik
Memiliki kelambatan
b) Tenaga
Dapat diatur dengan baik dan dapat dibuat standar
2 HP untuk 10 detik 0.5 HP untuk beberapa detik 0.2 HP untuk pekerjaan kontinu
c) Keseragaman
Cocok untuk pekerjaan rutin Cepat dan tepat tapi tidak mampu mengoreksi
Cenderung tidak seragam
e) Rangsangan
Dapat dibuat tidak peka terhadap rangsangan
Dipengaruhi cuaca,kebisingan
f) Reaksi thd beban berlebih g) Kecakapan manipulasi
Rusak tiba-tiba
Penurunan kemampuan kerja
Khusus
Sangat besar
d) Perhitungan
Lambat, bisa salah tapi berkemampuan untuk mengoreksi
2 (dua) perantara (interface) penting dalam sistem manusia-mesin
8
24-Mar-14
1. Display Display berfungsi sebagai suatu “sistem komunikasi” yang menghubungkan antara fasilitas kerja/mesin kepada manusia. Manusia berfungsi sebagai operator yang dapat diharapkan untuk melakukan suatu respon yang diinginkan. Kebanyakan desain display lebih mengutamakan kesan (impression) daripada faktor fungsionalnya kecelakaan kerja, misal : - kesalahan pembacaan, - kelambatan dalam mengintepretasikan data/informasi
Penyampaian informasi merupakan proses yang dinamis dari suatu presentasi visual indera penglihatan, shg : • Informasi dari mesin harus jelas dan dapat dilihat • Informasi harus menunjukkan perubahan • Informasi diperlukan sebagai pengendali kegiatan mesin Penunjuk indikator display kebanyakan berupa lampu yang berwarna dengan kesan : Merah : waspada Kuning : hati-hati Hijau : aman
9
24-Mar-14
Alat peraga kuantitatif a.Skala tetap dengan jarum penunjuk berputar (fixed scale with moving pointer) b.Skala berputar dengan jarum penunjuk tetap (moving scale with fixed pointer) c.Alat peraga numerik (digital display)
Alat peraga kualitatif • Biasanya berupa nilai pendekatan dari variabel yang kontinyu seperti temperatur, tekanan, kecepatan. misalnya: suhu mesin mobil dinyatakan dlm cool-normal-hot • Biasanya berupa nilai untuk menjaga suatu kondisi nilai tertentu misalnya : menjaga kecepatan pesawat antara 10002000 km/jam
10
24-Mar-14
Detail Desain Display dan Informasi Warna
Angka
1234 7890
Huruf
ABC
abc
Kecerahan
- Minimalkan jumlah warna Merah : waspada Kuning : hati-hati Hijau : aman - Untuk informasi kuantitatif - Huruf kecil lebih mudah dibaca - Minimalkan jumlah huruf
- Untuk display penting lebih cerah
2. Sistem Kontrol Sistem kontrol adalah suatu sistem yang membahas tindakan manusia untuk merubah keadaan mesin. Beberapa prinsip umum rancangan sistem kontrol : • menempatkan tempat kontrol dalam sudut pandang bagian tubuh yang akan digunakan • melindungi kontrol agar tidak terjadi kesalahan pengoperasian. contoh : tombol ON seharusnya hanya dapat disentuh ujung jari
11
24-Mar-14
• tempat kontrol dioperasikan dengan nyaman ketika operator mempunyai pandangan penuh terhadap situasi mesin yg sedang dikontrol • membuat kontrol lebih mudah dikenali dengan pelabelan (penamaan kontrol) biasanya label diletakkan diatas tombol/saklar
Detail Desain Kontrol Bentuk dan ukuran (mm)
Gaya (kg) Min
Max
Tombol tekan
0.25
1.2
Toogle switch
0.25
10
Keterangan ukuran, bentuk, jarak tgt eror yang terjadi dan keahlian operator
12
24-Mar-14
Knob putar
Sesuai untuk pengecekan setting
Setir kendali
Kecepatan rendah utk setir vertikal
Pedal kaki
1.5
5.4
- Untuk pekerjaan duduk - Sudut max dg lutut 95 - 135C
Sistem kontrol bisa dihubungkan dengan permesinan, sistem elektronika dan hidrolik. Misalnya : a. Tombol tekan, 1.2-1.5 cm,permukaan cekung dan berwarna mencolok b. Tombol putar, 1-3 cm (dua jari), 3.5-7.5 cm (seluruh tangan),1.2-2.5 cm (jari), mudah dipegang, skala terlihat jelas c. Sakelar batang, posisi batang hanya ada dua dan kedua posisi diberi tanda dg jelas.Gerakan batang harus vertikal. d. Setir kendali, pada bagian dalam diberi lekukan untk jari tangan agar dapat dipegang kuat.
13
24-Mar-14
Beberapa contoh sistem kontrol
Pemotong + knob
Pedal
Knob SS
Suregrip hand control
Gerinda + knob
Bagaimana mendesain interface yang baik? harus memahami karakteristik penting dari panca indera manusia: penglihatan dan pendengaran mempengaruhi pemahaman tentang display dan sinyal2 yang dapat dilihat dan didengar Syarat yang diperlukan operator agar dapat memahami display : a. Memiliki kemampuan visual yang memadai b. Penyajian informasi yang sesuai, termasuk ukuran, pencahayaan, perbedaan dan desain dari display c. Keahlian dan pengetahuan yang dimiliki dalam upaya pemahaman tentang display
14
24-Mar-14
ANTROPOMETRI
RYN
ANTROPOMETRI Antropometri: suatu kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia,ukuran,bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk pengelolaan penanganan masalah desain (Stevenson, 1989 dan Nurmianto, 1991) Antropometri: studi tentang ukuran tubuh dan karakteristik fisik tubuh manusia seperti berat, volume, pusat gravitasi, sifat bagian tubuh dan kekuatan dari macam-macam otot (Tayyari dan Smith, 1997)
15
24-Mar-14
Faktor yang membedakan data antropometri • Keacakan
• Jenis Kelamin • Suku bangsa • Usia • Jenis pekerjaan • Pakaian • Kehamilan • Cacat tubuh fisik 32
Hal2 yang harus dipertimbangkan 1. Tipe dan cara pengukuran - Pengukuran struktur tubuh (dimensi statis) - Pengukuran fungsional tubuh (dimensi dinamis) 2. Tipe Data Pada umumnya digunakan 90% dari populasi dengan mengabaikan dimensi ekstrim bawah dan ekstrim atas dengan pertimbangan tertentu. Penerapan data antropometri akan dapat dilakukan bila tersedia nilai rerata (mean) dan SD (standar deviasi) dari suatu distribusi normal.
16
24-Mar-14
Distribusi normal dan perhitungan persentil Persentil 1 2.5 5 10 50 90 95 97.5 99
Perhitungan X – 2.325 x X – 1.960 x X – 1.645 x X – 1.280 x X X + 1.280 x X + 1.645 x X + 1.960 x X + 2.325 x
CONTOH SOAL 1. Tinggi badan pekerja pria terdistribusi normal dengan rerata x adalah 1700 mm dan SD adalah 55 mm. Berapa tinggi 95 persentil dari para pekerja tersebut ? Dari rumus , untuk 95 persentil adalah : = x + 1.645 SD = 1700 + 1.645 (55) = 1790 mm 37
17
24-Mar-14
DATA ANTROPOMETRI STATIS Posisi Berdiri dan Duduk
18
24-Mar-14
19
24-Mar-14
Antropometri kepala
Antropometri tangan
No 1
DIMENSI TUBUH Panjang kepala
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Lebar kepala Diameter maksimum dari dagu Dagu ke puncak kepala Telinga ke puncak kepala Telinga ke belakang kepala Antara dua telinga Mata ke puncak kepala Mata ke belakang kepala Antara dua pupil mata Hidung ke puncak kepala Hidung ke belakang kepala Mulut ke puncak kepala Lebar mulut
1. Panjang tangan 2. Panjang telapak tangan 3. Panjang ibu jari 15.Tebal telapak tangan 16.Tebal telapak tangan 4. Panjang jari telunjuk 5. Panjang jari tengah sampai ibu jari 17.Diameter genggam 6. Panjang jari manis maksimum 7. Panjang jari kelingking 18.Lebar maksimum (ibu 8. Lebar ibu jari jari ke jari lain) 9. Tebal ibu jari 19.Lebar fungsional 10.Lebar jari telunjuk 11.Tebal jari elunjuk maksimum (ibu jari ke jari lain) 12.Lebar telapak tangan 20.Segi empat minimum 13.Lebar telapak tangan yang dapat dilewati sampai ibu jari telapak tangan 14.Lebar telapak tangan minimum
20
24-Mar-14
4. Antropometri kaki
No
DIMENSI TUBUH
1
Panjang telapak kaki
2
Panjang telapak lengan kaki
3 4
Panjang kaki sampai jari kelingking Lebar kaki
5
Lebar tangkai kaki
6
Tinggi mata kaki
7
Tinggi bagian tengah telapak kaki Jarak horizontal tangkai mata kaki
8
DATA ANTROPOMETRI DINAMIS Data antropometri dinamis adalah data antropometri yang diukur dari tubuh manusia dalam kondisi bergerak. Ditentukan untuk tujuan yang khusus. Contoh: • Tinggi badan pada posisi berlutut • Panjang kaki berlutut • Tinggi badan menyangga • Panjang badan menyangga
21
24-Mar-14
CONTOH PENERAPAN ANTROPOMETRI DALAM PERANCANGAN 1. TINGGI PINTU Tentukan tinggi pintu untuk 99 persentil pekerja yang memiliki rerata 1730 mm dan standar deviasi 70 Faktor koreksi; tebal sepatu = 60 mm tinggi topi = 50 mm kelonggaran dinamis = 50 mm
50
22
24-Mar-14
99% X + 2.325 SD = 1730 + (2.325 * 65) = 1881 mm Faktor koreksi = 60 + 50 + 50 = 160 mm Sehingga total tinggi pintu : TP = 1881 + 60 + 50 + 50 TP = 2041 mm NB: Tinggi pintu Standar British: 2040 mm
23
24-Mar-14
24
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
Examples of where Ergonomics was not applied
58 of 209
25
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
There are two problems with these doors.
Handles are designed for pulling rather pushing.
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
The two sets of doors work in opposite ways.
59 of 209
BAD EXAMPLES Commonly used handle types for this style of door. The problem is you don’t know which end of the handle to push.
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com” 60 of 209
26
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
Manufacturers package both the shampoo and conditioner in nearly identical bottles. Should be able to easy separate the two without too much difficulty. 61 of 209
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
Other than the letter difference in these labels, these two bottles of Insulin types. This could be serious if one selects the wrong type. 62 of 209
27
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
The problem is that the handle to move the cabinet is very close to the top drawer and is more obvious than the actual drawer handle. 63 of 209
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
The outlet here is just below the mirror over a sink. You cannot plug it as shown as it hits the mirror, and you cannot flip it up-side-down because the prongs do not match up. 65 of 209
28
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
These cupholders block access to the radio and cassette player. Not only hard to use the radio, but increase the risk of spilling something into the cassette player. 66 of 209
BAD EXAMPLES “OUTCH ………watch out for that bar”
How many times have you been in this situation ? Most turn styles like this one do not take in consideration the various heights of individuals. “Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
69 of 209
29
24-Mar-14
BAD EXAMPLES IS IT 40 MPH OR 40 RPM ?
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
This poorly designed instrument cluster has the speedometer and the tachometer using the same scaling. The only item helping in choosing between the two is the odometer. 70 of 209
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
The older stove top controls on the left are more difficult to determine which one controls each of the four burners, while the newer style on the right matches the pattern of the burners. 71 of 209
30
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
People generally expect the controls to be close to the device. Here the CD buttons are close to the tape player and the tape player controls are close to the CD player. 72 of 209
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
Which button should I push ? There are so many different labels and displays on these pumps, it makes it very difficult to find the start button. 74 of 209
31
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
The first required action to use this Glue Stick product is the ‘removal’ of the cap. The cap in this case is the small dark end, typically leading consumers to try to remove the large white feed-end first. Solution: label, resize. 75 of 209
BAD EXAMPLES
The two vertical controls are difficult to differentiate due to location, lighting, and texture. Being the primary switch for the vehicle dome light, the left control could be more accessible. Solution: relocate or change texture. 76 of 209
32
24-Mar-14
BAD EXAMPLES
“Photograph courtesy of www.baddesigns.com”
This gas cap door is hard to determine which end you would select to open the door. Good designs would have a lip on the door to grab onto. 82 of 209
33