Tugas Akhir TM 091486
PERANCANGAN KABIN MOBIL PICK UP YANG ERGONOMIS DALAM RANGKA PENGEMBANGAN MOBIL GEA Oleh: Fininawati Dwi Wahyudi 2108.100.043
Dosen Pembimbing: Prof. Dr.Ing. Ir. I Made Londen B, M.Eng
• Latar Belakang
Kondisi kabin mobil pick up GEA
KAJIAN ERGONOMI
Perumusan Masalah
• Bagaimana desain kabin mobil GEA yang ergonomis sehingga pengendara merasa nyaman ketika mengendarai mobil
Tujuan Penelitian
• Memberikan desain alternatif yang baru untuk kabin mobil GEA yang ergonomis sehingga pengendara merasa nyaman ketika mengendarai mobil
Batasan Masalah Mobil GEA yang diteliti adalah jenis pick up
Kondisi jalan dianggap rata
Mengevaluasi keergonomisan mobil GEA dengan cara manual dan simulasi
Tidak memperhitungkan aerodinamika bentuk body mobil
Manfaat Penelitian Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai aspek ergonomis yang ada pada desain interior mobil GEA
Memberi informasi dan desain alternatif pada pembuat mobil GEA untuk lebih meningkatkan kenyamanan mobil
ERGONOMI dapat didefinisikan sebagai studi tentang aspekaspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain/perancangan.
RULA Rapid upper limb assessment (RULA) adalah suatu metode penilaian terhadap sistem kerangka dan otot individu seorang pekerja, yang diukur dengan suatu tingkat risiko cedera (degree of injury risk).
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap timbulnya 1. 2. 3. 4. 5.
resiko cedera tubuh : Jumlah pergerakan Kerja otot secara statik Beban yang diterima Sikap kerja Waktu Kerja tanpa berhenti
Jangkauan Nilai Tingkat Resiko Cedera Rentang Nilai
Keterangan
1 dan 2
Diterima
3 dan 4
Investigasi lebih lanjut dan mungkin dilakukan perubahan
5 dan 6
Investigasi dan segera dilakukan perubahan
7
Investigasi dan secepatnya dilakukan perubahan
Sumber : Macey, Stuart with Geoff Wardle (2008), ‘H-Point : The Fundamentals of Car Design and Packaging’, Designstudio Press
START
Studi Literatur dan Lapangan
Perumusan masalah
Penetapan tujuan
Perancangan alternatif konsep desain untuk sopir dan penumpang
Pemilihan konsep desain dengan nilai RULA yang terkecil
Analisa komponen pendukung pada kabin mobil (kursi, pedal, persneling, handbrake)
Perancangan kabin mobil dan komponen pendukung
Tidak σmax < σijin 1 < RULA < 2 Ya Kesimpulan dan saran
END
• Kajian Ergonomi Kabin Dilakukan untuk 3 posisi yaitu memegang
kemudi, memegang tuas perneling, dan memegang tuas handrem
Memegang kemudi mobil
eksisting
usulan Sudut yang terbentuk Upper arm = 75o Lower arm = 40o Wrist = 25o
knee = 77o ankle = 10o
Kemudi mobil Sudut baru yang terbentuk Upper arm = 35o knee = 60o Lower arm = 80o ankle = 5o o Wrist = 15
eksisting
Tuas Persneling
Sudut yang terbentuk Upper arm ki = 15o Lower arm ki =70o Upper arm ka = 75o Lower arm ka = 40o
wrist ka = 25o wrist ki = 0o knee = 77o ankle = 10o
usulan
Sudut baru yang terbentuk Upper arm ki = 10o Lower arm ki =70o Upper arm ka = 35o Lower arm ka = 80o
wrist ka = 25o wrist ki = 0o knee = 60o ankle = 5o
Memegang tuas handbrake
Pada saat memegang handbrake pengemudi harus membungkuk terlebih dahulu ketika menarik tuas handbrake, sehingga posisi handbrake dipindah ke sebelah kiri pengemudi
eksisting
Tuas handbrake
usulan Sudut yang terbentuk Upper arm ki = 60o Lower arm ki =0o Upper arm ka = 110o Lower arm ka = 40o
wrist ka = 25o wrist ki = 0o knee = 77o ankle =10o
Sudut baru yang terbentuk Upper arm ki = -20o Lower arm ki = 80o Upper arm ka = 35o Lower arm ka = 80o
wrist ka = 25o wrist ki = 0o knee = 60o ankle =5o
Alternatif Desain Kabin untuk Sopir dan Penumpang Analisa RULA untuk Alternatif Sopir
1
Alternatif Desain Kabin untuk Sopir dan Penumpang
Alternatif
2
Pemilihan Konsep Desain Skor RULA yang didapat Posisi / Konsep
Alternatif 1
Alternatif 2
Memegang persneling
3
3
Memegang handbrake
3
3
Desain kursi yang adjustable dan disesuaikan dengan postur tubuh manusia (fit design) ALTERNATIF 1
• Alternatif Rancangan Dari kajian ergonomi dan pemilihan alternatif konsep desain, maka dibuat alternatif rancangan agar kabin mobil menjadi lebih ergonomis
Uraian desain unit kabin No. A
Perubahan Sudut sandaran kursi
Keterangan Sudut sandaran kursi mobil yang semula 90o dirubah menjadi lebih besar yakni sebesar 100o
B
Jok kursi
Tebal jok kursi pengemudi yang semula 100 mm dikurangi menjadi 60 mm, serta bentuk awal yang datar dirubah menjadi lebih cekung ke dalam
C
Frame dudukan kursi
Frame dudukan kursi mobil yang semula berukuran 790 mm dari lantai diturunkan agar menjadi 710 mm
D E
Jarak antara kursi
Jarak antara kursi pengemudi dan atap kabin yang semula 740 mm menjadi
pengemudi dan atap kabin
lebih besar menjadi 840 mm
Posisi kemudi mobil
Posisi kemudi menjadi lebih dekat dengan tubuh sopir ,yang semula 700 mm dirubah menjadi 600 mm.
F
Diameter kemudi mobil
Diameter kemudi semula 360 mm dirubah menjadi 350 mm
G
Pedal gas, rem, kopling
Letak pijakan kopling, gas, maupun rem lebih jauh satu sama lain. Selain itu, sudut yang dirancang untuk pergelangan kaki dan pijakan kopling adalah sebesar 85o-100o
Analisa Resiko Cedera Tubuh
No.
Posisi
Nilai RULA
Keterangan
1.
Memegang kemudi
2
Diterima
2.
Memegang persneling
2
Investigasi lebih lanjut
3.
Memegang handbrake
3
Investigasi lebih lanjut
4.
Penumpang
2
Diterima
Rancangan Komponen Pendukung Kabin Pedal gas, rem, dan kopling
• Jarak antara pedal yang terlalu dekat
• Diberi karet di atas pijakan pedal yang terbuat dari logam, agar permukaannya tidak licin • Diberi bentuk yang berbeda antara pedal gas, rem, dan kopling serta diberi pegas agar dapat kembali ke posisi semula
Perancangan Handbrake dan Persneling
Desain tuas rem tangan ini sebaiknya diberi sedikit profil agar
mudah dipegang oleh pengemudi dan diberi isolator Pada kondisi 0, sudut yang terbentuk antara tuas handbrake dan lantai dasar kabin cukup besar sehingga perlu dirubah menjadi lebih kecil Pada mobil GEA ini, yang digunakan adalah transmisi manual (4 speed with reverse gear wheel drive with coil spring suspension system).
Perancangan Detail Kursi Mobil untuk Sopir dan Penumpang 1
2
1. Kursi mobil 2. Slider
Analisa Kekuatan Slider dengan CATIA
σmax < σijin = PERANCANGAN AMAN
Spesifikasi Kabin Mobil 5 3
1
2 4 6
7
Keterangan : 1. Kursi Mobil 2. Slider 3. Persneling 4. Handbrake 5. Dashboard 6. Pedal rem, gas, dan kopling 7. Body mobil
Layout Kabin Mobil Posisi
RULA
Memegang kemudi
2
Memegang persneling
2
Memegang handbrake
3
Penumpang
2
• Kesimpulan Posisi
Nilai resiko cedera tubuh Eksisting
Usulan
Memegang kemudi
4
2
Memegang handbrake
5
3
Memegang persneling
4
2
Penumpang
2
2
• Saran Metode pengembangan produk sebaiknya menggunakan metode
fit engineering Dimensi kabin mobil sebaiknya diperluas agar pergerakan
pengemudi lebih leluasa Komponen pendukung dalam kabin mobil memerlukan kajian
lebih lanjut dan secara lengkap.
Mohon saran dan kritik untuk kelancaran Tugas Akhir ini
No.
Joint/segmen
1
Shoulder
2 3 4
Upper arm Elbow Lower arm
5
Wrist twist
Movement
sample 1 sample 2 sample 3 sample 4 sample 5
medial flexion lateral flexion flexion flexion hyper extension radial flexion flexion 1
flexion 2 flexion 3 flexion 4 flexion 5 5 Neck flexion 6 Spine flexion 7 Hip joint flexion No.8 Knee Joint/segmen flexion Movement flexion Ankle 19 Shoulder muscle medial flexion 6
Finger
2 3 4
Upper arm Elbow Lower arm
lateral flexion flexion flexion
5
Wrist twist
hyper extension radial flexion flexion 1 flexion 2 flexion 3 flexion 4 flexion 5 flexion flexion flexion flexion flexion muscle
6
Finger
5 6 7 8
Neck Spine Hip joint Knee
9
Ankle
0
0
0
0
0
165 110 90
152 116 98
160 120 152
145 121 106
155 143 120
0 0 115
0 0 140
0 0 130
0 160 125
0 155 150
110 100 115 0 0
105 105 105 115 0
110 95 95 0 0
100 100 90 90 0
105 105 110 130 0
Data Hasil Studi Lapangan No. Joint/segmen 1 Shoulder 2 Upper arm 3 Elbow 4 Lower arm
sample 1 sample 2 sample 3 sample 4 sample 5 0
0 150 180 140
150 115 80 110 110 0 35 65
0 148 180 128
150 120 120 100 100 0 30 70
5 Wrist twist
0 148 160 127
180 95 110 110 125 35 55
140 180 135
0 150 180 130
180 120 120 90 120 0 25 57
0 0 1205 95 6 957 95 8 95 09 37 65
6 Finger
Neck Spine Hip joint Knee Ankle
Movement medial flexion lateral flexion flexion flexion hyper extension radial flexion flexion 1 flexion 2 flexion 3 flexion 4 flexion 5 flexion flexion flexion flexion flexion muscle
sampl sampl sampl sampl sampl e1 e2 e3 e4 e5 0
0
0
0
0
75 130 105
120 150 92
116 156 97
114 135 89
120 140 80
135 120 100 95 115 85
145 0 115 95 100 90
145 135 130 105 90 90
155 0 100 100 80 90
20 86 108 85
28 82 94 85
22 85 104 85
21 82 120 80
155 0 0 140 115 90 100 0 20 90 103 80
Analisa Kekuatan Material
