RANCANGAN PENCAHAYAAN LANTAI PRODUKSI DI PT INTAN NASIONAL IRON
TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
RAHMAD SYAPUTRA DAMANIK 110403093
DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S
T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2016
II-1 Universitas Sumatera Utara
II-2
Universitas Sumatera Utara
II-3
Universitas Sumatera Utara
II-4
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya yang dilimpahkan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Penulisan Tugas Sarjana ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat akademis dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Sarjana ini juga merupakan sarana bagi penulis untuk melakukan penelitian terhadap permasalahan yang ada di perusahaan. Tugas Sarjana ini berjudul “Rancangan Iluminansi Lantai Produksi di PT. Intan Nasional Iron”. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk melengkapi Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Medan, Maret 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
II-5
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis bisa mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU dengan baik dan menyelesaikan penulisan laporan tugas sarjana ini. Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini.
2.
Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana.
3.
Ibu Ir Anizar M.Kes. selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
4.
Bapak Erwin Sitorus ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
5.
Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT dan Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M.Sc. selaku koordinator tugas akhir yang sudah memberikan pembekalan dan arahan dalam pemilihan judul tugas akhir.
Universitas Sumatera Utara
II-6
6.
Bapak Prof. Dr. Ir. Rahim A Matondang, MSIE. selaku koordinator bidang ergonomi yang memberikan arahan terhadap judul tugas akhir ini.
7.
Seluruh dosen Teknik Industri yang sudah memberikan ilmu selama perkuliahan sehingga penulis memiliki bekal untuk bersaing di dunia pekerjaan.
8.
Seluruh pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma, Kak Mia, dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.
9.
PT Intan Nasional Iron yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian dan mengambil data
10. Ayah dan Mama selaku orangtua penulis yang selalu memberikan dukungan baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya. Oleh karena itu, izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta. 11. Keluarga besar yang tiada hentinya memberikan semangat dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 12. Teman-teman GIELAS, terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya serta seluruh pihak yang telah membantu penulis. 13. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Universitas Sumatera Utara
II-7
DAFTAR ISI
BAB
HALAMAN LEMBAR JUDUL ..................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................
ii
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ...................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH...................................................
v
ABSTRAK ...............................................................................
vii
DAFTAR ISI ...........................................................................
viii
DAFTAR TABEL ...................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ...............................................................
xviii
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................
xix
I PENDAHULUAN ...................................................................
I-1
1.1. Latar Belakang ................................................................
I-1
1.2. Rumusan Masalah ...........................................................
I-3
1.3. Tujuan Penelitian ............................................................
I-4
1.4. Manfaat Penelitian ..........................................................
I-4
1.5. Batasan dan Asumsi Penelitian .......................................
I-5
1.6. Sistematika Penulisan Laporan .......................................
I-5
Universitas Sumatera Utara
II-8
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ................................
II-1
2.1. Sejarah Perusahaan ........................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha.........................................
II-1
2.3. Organisasi dan Manajeman .............................................
II-2
2.3.1. Struktur Organisasi .............................................
II-2
2.3.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ..............
II-4
2.3.3. Jam Kerja ............................................................
II-9
2.4. Bahan yang Digunakan ...................................................
II-10
2.4.1. Bahan Baku .........................................................
II-10
2.4.2. Bahan Penolong ..................................................
II-10
2.4.3. Bahan Tambahan ................................................
II-11
2.5. Proses Produksi ...............................................................
II-11
2.6. Mesin dan Peralatan ........................................................
II-17
2.7. Utilitas ............................................................................
II-21
2.8. Safety and Fire Protection ..............................................
II-21
2.9. Organisasi dan Manajemen .............................................
II-23
Universitas Sumatera Utara
II-9
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
III LANDASAN TEORI ..............................................................
III-1
3.1. Pencahayaan (Illumination).............................................
III-1
3.2. Illuminance .....................................................................
III-3
3.3. Reflektansi ......................................................................
III-5
3.4. Cahaya Langsung dan Tak Langsung ..............................
III-5
3.5. Pantulan ..........................................................................
III-6
3.6. Cahaya Alam dan Cahaya Buatan ...................................
III-7
3.7. Penentuan Titik Pengukuran ...........................................
III-8
3.8. Pengukuran Cahaya .........................................................
III-11
3.9. Pemilihan Jenis Lampu ...................................................
III-11
3.10. Persamaan untuk
IV
Menentukan Faktor Pencahayaan
Buatan ............................................................................
III-15
3.11. Reflektansi ......................................................................
III-5
METODOLOGI PENELITIAN ............................................
IV-1
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian .........................................
IV-1
4.2. Jenis Penelitian ...............................................................
IV-1
4.3. Objek Penelitian ..............................................................
IV-1
4.4. Variabel Penelitian ..........................................................
IV-1
Universitas Sumatera Utara
II-10
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN 4.5. Kerangka Konseptual Penelitian .....................................
IV-2
4.6. Rancangan Penelitian ......................................................
IV-2
4.7. Pengumpulan Data ..........................................................
IV-4
4.7.1. Sumber Data ........................................................
IV-4
4.7.2. Metode Pengumpulan Data ..................................
IV-4
4.8. Instrumen yang Digunakan .............................................
IV-5
4.9. Pengolahan Data .............................................................
IV-6
4.10. Analisis dan Pemecahan Masalah ...................................
IV-6
4.11. Kesimpulan dan Saran .....................................................
IV-6
V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ................
V-1
5.1. Pengumpulan Data ..........................................................
V-1
5.1.1. Titik Pengukuran Iluminansi................................
V-1
5.1.2. Hasil Pengukuran Iluminansi ...............................
V-4
5.1.3. Pengukuran Angka Reflektansi ............................
V-7
5.1.4. Karakteristik Pencahayaan di Lantai Produksi .....
V-8
5.2. Pengolahan Data .............................................................
V-9
5.2.1. Iluminansi Rata-rata ............................................
V-10
5.2.2. Perhitungan Angka Reflektansi ...........................
V-12
Universitas Sumatera Utara
II-11
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN 5.2.3. Perhitungan
Jumlah
dan
Pemilihan
Jenis
Lampu di Lantai Produksi ....................................
V-13
5.2.4. Perhitungan Jumlah dan Pemilihan Jenis Lampu pada
Stasiun
Pembentukan
dan
Stasiun
Pemotongan .........................................................
V-19
5.3. Simulasi Pencahayaan dengan Software Calculux ...........
V-25
5.3.1. Simulasi Pencahayaan pada Lantai Produksi .......
V-25
5.3.2. Simulasi Pencahayaan pada Stasiun Pemotongan
V-28
5.3.3. Simulasi
Pencahayaan
pada
Stasiun
Pembentukan .......................................................
V-31
VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN HASIL ............................
VI-1
6.1. Analisis Iluminansi Rata-Rata .........................................
VI-1
6.2. Analisis Perhitungan Agka Reflektansi ...........................
VI-1
6.3. Analisis Perhitungan Jumlah dan Pemilihan Jenis Lampu di Lantai Produksi ...............................................
VI-2
6.4. Analisis Perhitungan Jumlah dan Pemilihan Jenis Lampu di Stasiun Pemotongan dan Pembentukan ...........
VI-2
Universitas Sumatera Utara
5.2
II-12
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN 6.5. Analisis
Simulasi
Pencahayaan
Lantai
Produksi
Menggunakan Software Calculux .................................... 6.6. Analisis
Simulasi
Stasiun
Pemotongan
VI-6
dan
Pembentukan Menggunakan Software Calculux .............
VI-7
VII KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
VII-1
7.1. Kesimpulan .....................................................................
VII-1
7.2. Saran ...............................................................................
VII-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
II-13
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
2.1. Spesifikasi Mesin Uncoiler ..................................................
II-17
2.2. Spesifikasi Mesin Recoiler ...................................................
II-18
2.3. Spesifikasi Mesin Galvanisator ...........................................
II-17
2.4. Spesifikasi Mesin Shearing ..................................................
II-19
2.5. Spesifikasi Mesin Slitting .....................................................
II-19
2.6. Spesifikasi Mesin Roll Forming ...........................................
II-20
3.1. Intensitas Cahaya yang Direkomendasikan ..........................
III-4
3.2. Keuntungan dan Kerugian Pemakaian Lampu Pijar .............
III-12
3.3. Keuntungan dan Kerugian Pemakaian Lampu Flourescent ..
III-13
3.4. Keuntungan dan Kerugian Pemakaian Lampu HID ..............
III-14
3.5. Keuntungan dan Kerugian Pemakaian Lampu LED .............
III-15
3.6. Room Surface Dirt Depreciation ..........................................
III-18
3.7. Lamp Lumen Depreciation ...................................................
III-18
5.1. Nilai Iluminansi Lantai Produksi Hari I.................................
V-4
5.2. Nilai Iluminansi Lantai Produksi Hari II .................................
V-5
5.3. Nilai Iluminansi Lantai Produksi Hari III ..............................
V-6
5.4. Angka Reflektansi Lantai Produksi (Illuminance)................
V-8
5.5. Angka Reflektansi Lantai Produksi (luminance) ..................
V-8
5.6. Iluminansi Rata-rata Lantai Produksi PT. Intan Nasional Iron ........................................................................................
V-10
Universitas Sumatera Utara
II-14
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
HALAMAN
5.7. Rekapitulasi Rata-rata Iluminansi Lantai Produksi ................
V-7
5.8. Angka Reflektansi Total .......................................................
V-12
5.9. Rekapitulasi Reflektansi Total Lantai Produksi .....................
V-13
5.10. Rekapitulasi Alternatif Jumlah Lampu di Lantai Produksi .....
V-19
5.11. Alternatif Jumlah lampu di Stasiun Pemotongan dan Pembentukan ........................................................................
V-23
6.1. Rekapitulasi Reflektansi Total Lantai Produksi .....................
VI-2
Universitas Sumatera Utara
II-15
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1.
StrukturOrganisasi PT. IntanNasional Iron Industri .........
II-3
2.2.
Blok Diagram Proses Produksi ........................................
II-16
3.1.
Lumens SumberCahaya ...................................................
III-2
3.2.
DistribusiIntensitasCahayauntukBerbagaiJenisLampu .....
III-2
3.3.
Luxmeter ..........................................................................
III-3
3.4. PenentuanTitikPengukuranPeneranganUmumdenganLua sKurangdari 10m2 ............................................................
III-9
3.5. PenentuanTitikPengukuranPeneranganUmumdenganLua sKurangdari 10 m2-100 m2 ...............................................
III-9
3.6. PenentuanTitikPengukuranPeneranganUmumdenganLua sLebihdari 100m2 .............................................................
III-10
4.1.
KerangkaKonseptualPenelitian ........................................
IV-2
4.2.
Luxmeter ..........................................................................
IV-5
5.1.
LayoutLantaiProduksi PT IntanNasional Iron ..................
V-2
5.2.
TitikPengukuranIluminansiLantaiProduksi
5.3.
PT
IntanNasional Iron ...........................................................
V-3
IluminansiLantaiProduksi PT. IntanNasional Iron ...........
V-11
Universitas Sumatera Utara
II-16
5.4.
LantaiProduksi PT IntanNasional Iron di Software Calculux ...........................................................................
V-25
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR 5.5.
HALAMAN
Area LantaiProduksi PT IntanNasional Iron di Software Calculux ...........................................................................
V-26
5.6.
Detail Lampu LED yang Digunakan ................................
V-26
5.7.
UsulanPosisiLampuAlternatif I ........................................
V-27
5.8.
HasilSimulasiPencahayaan di LantaiProduksi .................
V-27
5.9.
HasilIluminansi Rata-rata UsulandenganAlternatif I .......
V-28
5.10. StasiunPemotongan PT IntanNasional di
Software
Calculux ...........................................................................
V-28
5.11. Area StasiunPemotongan PT IntanNasional Iron di Software Calculux ............................................................
V-29
5.12. Detail Lampu LED yang Digunakan ................................
V-29
5.13. UsulanPosisiLampuStasiunPemotongan ..........................
V-30
5.14. HasilSimulasiPencahayaan di StasiunPemotongan ..........
V-30
5.15. HasilIluminansi Rata-rata Usulan di StasiunPemotongan
V-31
5.16. StasiunPembentukan PT IntanNasional Iron di Software Calculux ...........................................................................
V-31
5.17. Area StasiunPembentukan PT IntanNasional Iron di Software Calculux ............................................................
V-32
Universitas Sumatera Utara
II-17
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR
HALAMAN
5.18. Detail Lampu LED yang Digunakan ................................
V-32
5.19. UsulanPosisiLampuStasiunPembentukan.........................
V-33
5.20. HasilSimulasiPencahayaan di StasiunPemotongan ..........
V-33
5.21. HasilIluminansi Rata-rata Usulan di StasiunPemotongan
V-34
6.1.
DesainPencahayaanLantaiProduksiAlternatif II ...............
VI-5
6.2.
HasilSimulasiIso Contour LantaiProduksi .......................
VI-5
6.3.
Rata-rata IluminansiLantaiProduksiUsulan ......................
VI-6
6.4.
Rata-rata Iluminansi di StasiunPemotongan .....................
VI-8
6.5.
Rata-rata Iluminansi di StasiunPembentukan ...................
VI-9
6.6.
Tampilan 3D StasiunPemotongan .....................................
VI-8
6.7.
Tampilan 3D StasiunPembentukan ...................................
VI-9
Universitas Sumatera Utara
II-18
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
1
Hasil Pengukuran Iluminansi Hari I s/d III ..................
2
Iluminansi Rata-rata Lantai Produksi PT. Intan
L.1
Nasional Iron ...............................................................
L.2
3
Tata Cara Penentuan Titik Pengukuran ........................
L.3
4
Kepmenkes Nomor 1405/MENKES/SK/XI?2002 ......
L.4
5
Spesifikasi Lampu GRN250S/840 WB GC ACW SI....
L.5
6
Spesifikasi Lampu UAE Essential 18 Watt ..................
L.6
7
Tabel Percent Effective Ceilig or Floor Cavity Reflectances for Various Reflectances Combinations ..
L.7
8
Tabel CU .....................................................................
L.8
9
Form Tugas Akhir .......................................................
L.9
10
Surat Penjajakan ..........................................................
L.10
11
Surat Balasan Perusahaan ............................................
L.11
12
Surat Keputusan Tugas Akhir ......................................
L.12
13
Lembar Asistensi .........................................................
L.13
Universitas Sumatera Utara
II-19
ABSTRAK
Intensitas pencahayaan (Illumination level) merupakan jumlah atau kuantitas cahaya yang jatuh ke suatu permukaan. Satuan untuk illumination level adalah lux pada area dengan satuan square meter. Pencahayaan yang minim di lingkungan kerja dapat mengakibatkan kelelahan mata, keluhan sakit kepala, kehilangan produktivitas dan kualitas kerja rendah. (Sritomo, 2006). Penelitian dilakukan di PT Intan Nasional Iron yang memproduksi seng. Metode yang digunakan adalah metode kuantitatif dengan mengukur iluminansi, luminansi, dan layout ruangan. Iluminansi rata-rata aktual lantai produksi adalah 16,39 lux. Perancangan ulang pencahayaan di lantai produksi perlu dilakukan karena berdasarkan
keputusan
Kepmenkes
Nomor
1405/MENKES/SK/XI/2002
diperoleh bahwa standar minimum penerangan pada industri dengan pekerjaan yang kasar dan terus menerus adalah sebesar 200 lux.. Stasiun yang membutuhkan perancangan pencahayaan adalah stasiun pembentukan dan pemotongan. Desain iluminansi usulan pada kedua stasiun menggunakan jenis lampu LED GRN250S/840 WB GC ACW SIv yang disusun secara terfokus dengan ketinggian 5 meter di atas bidang kerja. Penyusunan lampu secara terfokus dapat meningkatkan efisiensi dan menghasilkan cahaya yang terfokus ke bidang kerja.
Kata kunci: Iluminansi, Pencahayaan, Lampu,
Universitas Sumatera Utara
