L/O/G/O
FINAL THESIS TEST MN092350
VENTA KEVARA APRILIA 4112 204 012
PROGRAM PASCA SARJANA TEKNIK SISTEM DAN PENGENDALIAN KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014
PERANCANGAN INTEGRATED BRIDGE DECK BERBASIS ATURAN ERGONOMI MENUJU ONE MAN BRIDGE OPERATED (OMBO) SHIPS
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
OUTLINE
METODOLOGI
RUNNING PROGRAM
KESIMPULAN
LATAR BELAKANG
TUJUAN
RUMUSAN & BATASAN MASALAH
PENDAHULUAN
MANFAAT
PENDAHULUAN RUMUSAN MASALAH 1. Membuat database aturan ergonomik yang ada. Berdasarkan referensi data antropometri orang Indonesia dan data–data yang berhubungan dengan desain bridge ergonomic yang di dapat dari industri galangan dan product. 2. Menyimpulkan data yang ada menjadi suatu pedoman dalam proses desain bridge deck bagi kapal baru sesuai data antropometri orang indonesia. 3. Membuat suatu algoritma analisa pemikiran penilaian ergonomik dari contoh existing kapal berdasarakan database ergonomi yang di buat. 4. Membangun aplikasi yang mampu meberikan solusi untuk meningkatkan nilai keergonomikan bridge deck kapal.
BATASAN MASALAH 1. Objek yang dikaji dan dianalisa terbatas pada peletakan peralatan di bridge deck kapal dan bridge console dengan memprioritaskan peralatan utama (main equipment) berdasarkan pengelompokan fungsional peralatan : a) Tipe dari peralatan & frekuensi penggunaan. b) Peralatan yang penting saat terjadi situasi emergency. c) Critical dimension dan logical sequences equipment. 2. Sebagai bahan prototype menggunakan kapal type tanker. BACK
PENDAHULUAN TUJUAN
MANFAAT
1. Mendesain ergonomic bridge deck kapal di Indonesia & memberi rekomendasi tata letak peralatan di bridge deck dan bridge console sesuai antropometri orang Indonesia 2. Membuat suatu acuan atau pedoman dalam perancangan kapal baru ”One Man Controlled Bridge” agar peletakan peralatan di bridge deck dan bridge console, sesuai dengan aturan ergonomi. 3. Membuat perangkat lunak yang dapat memudahkan untuk menganalisa dan memberikan rekomendasi tata letak peralatan Di bridge deck berdasarkan aturan ergonomi.
1. Memberi acuan dan rekomendasi bagi industri terkait dalam melakukan perubahan penentuan tata letak peralatan di bridge deck, untuk kapal baru dan existing kapal di Indonesia agar sesuai dengan rules ergonomik berdasarkan antropometri orang indonesia. 2. Pengembangan program berbasis komputer akan lebih murah, handal, akurat dan praktis sebagai simulator proses analisa ergonomi dalam memberikan bantuan konsistensi, kehandalan dan efisiensi operasi kapal.
BACK
Latar Belakang Kapal modern memiliki desain bridge one man-operated. Cukup satu orang operator yang mengkoordinasikan ship’s movements dan operations di wheelhouse Kecelakaan kapal banyak disebabkan karena human errors akibat kesalahan penempatan sejumlah peralatan di bridge deck yang tidak sesuai dengan kondisi fisik operator dan kaidah ergonomi sehingga akan mudah menimbulkan kelelahan (fatigue). Faktor manusia (Antropometri) dalam ergonomi penting untuk menserasikan kerja antara manusia dengan sistem kerja (man-machine system) sehingga operator dapat bekerja secara nyaman, efisien dan memperkecil beban kerja. Indonesia belum memiliki regulasi atau standart khusus yang mengatur perancangan bridge deck berdasarkan ergonomic rules, sesuai antropometri orang Indonesia.
Ergonomic Design of Navigation Bridges Prinsip Ergonomi Desain Berlaku untuk kapal yang memiliki sertifikat SOLAS dan dirancang untuk meningkatkan keamanan dan efisiensi navigasi. Refer to principal international statutory and discretionary guidance : Standar IACS, SOLAS V, dan IMO Konfigurasi Perangkat (configuration device) Alarm, display dan perangkat kontrol harus disusun secara fungsional dan logis untuk memungkinkan operator dapat secara mudah dan jelas mengidentifikasi masing-masing komponen atau system.
Bridge Arrangement and Working Environment
Bridge Arrangement and Working Environment 1) View of Sea Surface 2) Wheelhouse Dimensions 3) Windows • • •
Height of Lower Edge of Front Windows Height of Upper Edge of Front Windows Window Inclination
4) Accessibility and Movement • • •
Clear Route Across the Wheelhouse Adjacent Workstations Distances Passageway Distance
5) Console and Workspace Design • • •
Console Height Console Leg Room Chair Design
6) Display Arrangement • •
Immediate Field of View Preferred Viewing Area
Instruments and Equipment at Navigating and Maneuvering Workstations • • • •
Navigation Workstation Navigation radar display Position-fixing systems Depth indicator Chart table with instruments.
Maneuvering Workstation • Radar display • Automatic radar plotting aid (ARPA) • Engine and thruster controls or telegraphs • Rudder angle indicator • Propeller revolution indicator(s) • Pitch indicator • Speed and distance indicator. Manual Steering Workstation • Manual steering device • Rudder angle indicator • Rate of turn indicator • Magnetic compass display • Course indicator • Talkback to bridge wings • Gyro repeater
Bridge Wing Workstations • Engine control • Thruster control • Rudder control • Rudder angle indicator • Gyro repeater • Rate of turn indicator • Sea bottom tracking speed indicator • Whistle control • Communication (external and internal) • Morse light keys Monitoring Workstation • Radar • VHF radiotelephone • Intercommunication Systems • Gyro repeater • Speed and distance indikator • Rudder angle indicator • Propeller revolution indicator(s) • Alarms • Emergency stop controls • Monitoring systems • Rate of turn indicator
Man Machine Interface
BACK
METODOLOGI
Penyusunan rekomendasi teknik.
Mengimplementasikan rekomendasi teknik ke software.
Mulai
METODOLOGI
Identifikasi dan perumusan masalah
Studi Literatur mengenai Ergonomic bridge design dan Antropometri orang Indonesia
1. 2. 3. 4. 5.
Buku Paper Artikel Internet Diskusi
Study Lapangan di galangan ataupun Industri terkait Pembuatan kerangka standart berdasarkan standart yang berlaku dan Pembuatan list brackdown sekaligus batasan dari aturan desain ergonomik yang akan di buat. Breakdown detail penyelesaian tiap‐tiap kerangka menggunakan aspek ergonomi di tinjau dari faktor Mekanika, gaya, behaviour, antropometri orang indonesia, penggunaan engineering logic, pemodelan, simulasi program dll.
Penyusunan rekomendasi desain bridge berdasarkan aturan ergonomic dan antropometri orang Indonesia, yang didapat dari kesimpulan yang telah di analisa sebelumnya. Perumusan kesimpulan dari setiap kerangka menjadi satu aturan desain ergonomik
Implementasi standart aturan desain bridge ergonomik yang telah di buat kedalam softaware , sehingga software tersebut sesuai jika diaplikasikan pada desain ergonomik bridge deck berdasarkan struktur tubuh orang Indonesia. A
METODOLOGI
Architecture Development Program Start
Interface Software Menu
Interface Software Ergonomic
Processing calculation and decision
Result ‐>Score ‐>Recommendation ‐>3D Simulation ‐>Report
End
Interface SoftwareDatabase ‐>Validating ‐>Input , ‐>Edit
Database ‐>Rules ‐>Picture ‐>3D picture positioning
Dimensi Wheelhouse Persentil yang digunakan dalam menentukan Dimensi wheelhouse Tinggi Wheelhouse = TBT (P97,5) + Toleransi ketinggian atap = 1800 mm + 450 mm = 2250 mm Tinggi Ceiling / plafon = TBT (P97,5) + Toleransi ketinggian plafon = 1800 mm + 300 mm = 2100 mm
Dimensi ergonomi wheelhouse yang direkomendasikan
Tinggi pintu (entrances) = TBT (P97,5) + Toleransi ketinggian pintu = 1800 mm + 200 mm = 2000 mm
Dimensi wheelhouse hasil Rekomendasi
(View of Sea Surface) 1.
Tinggi badan untuk kebutuhan pandangan ke permukaan laut pada posisi berdiri = TBT (P97,5) + Toleransi alas kaki = 1792 +8 = 1800 mm 2. Tinggi mata pada posisi duduk tegak = TMD (50) + Toleransi variabilitas pakaian dan alas kaki = 730 mm + 20 = 750 mm ± 60 mm 3. Tinggi mata pada posisi berdiri = TMB (97,5) + Toleransi variabilitas pakaian dan alas kaki = 1670 + 20 = 1690 ≈ 1700 mm 5. Perhitungan tinggi tempat duduk = TP (10) + adaptation height = 400 + 200 = 600 mm ± 60 mm
Sehingga tinggi mata untuk posisi kerja duduk = TP (10) + Tinggi mata pada posisi duduk tegak (TMD) + adaptation height = 400 + 750 + 200 =1350 mm
Hasil rekomendasi view of sea surface Sehingga dari perhitungan diatas dapat diberikan rekomendasi untuk menentukan pandangan ke permukaan laut sebagai berikut : •
Pandangan ke permukaan laut dari navigating dan manoeuvring workstation juga monitoring workstation tidak boleh terhalang oleh lebih dari dua panjang kapal atau 500 meter (1.640 kaki), mana yang lebih kecil. Sudut pandang ergonomis ke bagian depan haluan sebesar 10° atau setidaknya sebesar 5 ° dan tidak boleh melebihi 15 ° di kedua sisi, yaitu starboard dan portside. Tidak peduli apakah kapal dalam kondisi vessel’s draft, trim dan deck cargo misalnya pada kapal kontainer.
Meja Console •
•
Tinggi console desktop / working height (Tinggi lantai sampai tepi depan meja console) = Tinggi lutut (95) + tinggi adaptation height + toleransi tebal meja console = 520 + 200 + 80 = 800 mm, nilai ergonomis yang direkomendasikan
(Absolute height of console) tinggi console keseluruhan / tinggi maksimum console (termasuk tinggi sisi paling luar peralatan yang diinstal di console) = working height + tinggi sisi miring meja console untuk instalasi radar = 800 + 400 = 1200 mm Berdasarkan prinsip sikap kerja posisi duduk dan berdiri yang baik maka ketinggian meja console kira-kira 10 cm berada dibawah tinggi siku atau sejajar tinggi siku dari watch officer. Untuk menjamin seseorang yang berbadan tubuh kecil bisa menjangkau peralatan dengan baik dan mengurangi beban kerja pada lengan dan bahu bagian atas.
Hasil rekomendsi meja console •
Tinggi console paling atas tidak boleh melebihi 1200 mm (47 inchi) dihitung dari tinggi mata posisi kerja duduk sebesar 1350 mm. Bentuk console pada bagian depan workstation tidak boleh lebih tinggi dari kebutuhan efisiensi penggunaan dari standing position dan tidak boleh menghalangi pandangan sepanjang tepi bawah jendela depan workstation dari sitting position. Tinggi Console harus 100 mm lebih rendah dari horizontal line of sight dengan instalasi pada jarak 350 mm atau lebih dari jendela depan yang mempunyai ketinggian tepi bawah jendela sebesar 1000 mm.
Workstation for standing and seating position
Arrangement of Navigational System and Equipent •
Location of Primary and Frequently Used Controls e.g., keys for emergency functions should have a prominent position and be characteristically marked.
• • •
Visual Information for More than One Watchstander (the displays should be duplicated e.g., repeaters) Control Positioning for Simultaneous Operation Location equipment Above Front Window vessel’s heading, wind speed and relative direction, water depth, vessel’s speed (e.g., from GPS), rate of turn, rudder angle, propeller revolutions per minute,propeller pitch and time.
Data base bridge layout arrangement dan main equipment
Main Window Interface
•
• • • • • •
Pada main view tampak beberapa menu: Item dan Component Input Input Min dan Max Picture box Check Add to report Show Report
Window Interface tambahan •
• •
Form entry ukuran utama kapal Form wizard to make report Form Report
Running Program General specifications: • Name of vessel : MT.PRIME ROYAL • Length [LOA] : 170.00 meters • Length [Lpp] : 162.00 meters • Breadth [B] : 27.40 meters • Depth [D] : 13.00 meters • Draft [Designed] : 7.50 • Draft [Scantling] : 8.50 • Dead weight [At design draft] : 20,000 DWT • Dead weight [At scantling draft] : 24,000 DWT • Service Speed [ at 85% MCR,15% SM] : 15.50 knots
General Arrangement
RUNNING PROGRAM
Running Program Console and workspace design ITEM
: Console and workspace design
COMPONEN
: BRIDGE CONSOLE
Dimensi console MT. Prime Royal Score ergonomi bridge console MT.PRIME ROYAL = 1 (Ergonomi) dengan range scale antara 0 - 1 [A] Height console desktop recomended 100% = 1
:
700
mm
,
mm
,
(Ergonomi)
[B] Height overall : recomended 100% = 1 (Ergonomi) [C] Width : recomended 100% = 1 (Ergonomi)
1200
[D] Length : recomended 100% = 1 (Ergonomi)
6
970
mm, m,
Running Program Console and workspace design COMPONEN : Console leg room • Length upper legroom : 350 mm • Length lower legroom : 550 mm
Rekomendasi console leg room • • • •
• •
Console leg room MT. PPRIME ROYAL CHEMICAL TANKER 24000 DWT belum memenuhi aturan ergonomic. Nama peralatan : Console leg room Rekomendasi: Poin[A] Length of lower leg room : Terlalu sempit , sehingga watch officer tidak merasa nyaman dalam melakukan operasional peralatan di meja console. Ruangan kaki menjadi sempit sehingga membuat tempat duduk harus diatur sedikit kebelakang, hal ini akan berakibat jarak watch officer dengan peralatan menjadi lebih jauh sehingga mempengaruhi efektifitas pengoperasian peralatan yang diinstal di console dan kenyamanan dalam menjangkau peralatan. ,sebaiknya ditambah hingga mencapai antara 600-750mm Ditambah sekitar 50 mm akan lebih ergonomis The leg room required is governed by the seated working position suiting the user with regard to reach and effective operation of the equipment installed in the consoles, meaning the position of the chair in relation to the front of the console. The reach may be related to equipment installed in both front and side consoles. The upper leg room of the console should have a minimum of 450 mm (18 inches) in depth and the lower leg room a minimum of 600 mm (25 inches) in depth.
Running console leg room • COMPONEN : Adjustable chair [A] Seat height Width : 700 mm Single Watchstander Console MT. PPRIME [B] Seat depth : 450 mm ROYAL CHEMICAL TANKER 24000 DW [C] Seat width : 350 mm belum memenuhi aturan ergonomic [D] Backrest height : 600 mm [E] Backrest width : 400 mm [F] Armrest height : 300 mm [G] Distance between armrests: 350 mm
Rekomendasi console leg room • • • •
•
Nama peralatan : Adjustable chair Rekomendasi: Poin[A] Seat height : Penempatan peralatan sudah sesuai dengan aturan ergonomi Chairs at workstations designed for a sitting position should be capable of rotating with the footrest being arrested, adjustable in height and capable of being arrested on the floor. Chairs should be capable of being moved out of the operating area. To provide easy operation of controls from sitting position, it should be possible to adjust the height of the seat to allow an elbow height 50 mm higher than the console desktop. the bridge design should permit installation of chairs allowing operations in both seated and standing working positions at dedicated workstations without degrading the required navigation visibility Poin[B] Seat depth aturan ergonomi
:
Penempatan peralatan sudah sesuai dengan
RUNNING WHEELHOUSE DIMENSION WHEELHOUSE DIMENSION Dimensi ergonomis wheelhouse yang direkomendasikan
Tinggi wheelhouse dan ceiling MT. Prime Royal
Bridge ceiling clearance height height : 1200 mm, Recomended 100 % = 1 (ergonomi) Wheelhouse height Height : 2650 mm, Recomended 40 % = 0,4 (kurang ergonomi)
REKOMENDASI WHEELHOUSE DIMENSION
Poin]A] Height : Terlau tinggi, Dari segi ruangan lebih menguntungkan karena akses dan pergerakan orang didalam wheelhouse lebih mudah baik dalam posisi kerja duduk ataupun berdiri akan tetapi dari segi konstruksi dan displacement kapal kurang baik karena pemborosan ruangan, semakin tinggi bangunan di bridge deck akan menambah berat kapal dan mengurangi jumlah muatan, dari segi ekonomis juga kurang baik karena membutuhkan plat yang lebih banyak dan menambah berat. Clearance antara tinggi tubuh dan ceiling masih tersedia dengan cukup. Harus dapat mengakomodasi orang dengan variasi ukuran antropometri tubuh orang indonesia dan mempertimbangkan pemasangan deck head panels dan instruments serta kebutuhan entrance saat membuka pintu. sebaiknya dikurangi hingga mencapai antara 2250‐ 2500mm. Dikurangi sekitar 400 mm akan lebih ergonomis
Kesimpulan •
•
•
•
Pembuatan software Ergonomics for marine application memberikan hasil yang cukup signifikan untuk menganalisa suatu peralatan atau item di bridge deck, apakah sudah memenuhi aturan ergonomic atau belum. Terdapat rekomendasi yang muncul ketika suatu peralatan yang dianalisa belum memenuhi aturan ergonomic dan yang telah memenuhi aturan ergonomic. Masing – masing dari rekomendasi tersebut memuat nilai ergonomic yang sesuai untuk tiap item yang dianalisa, sehingga dapat diketahui berapa nilai egonomik yang harus dimiliki oleh masing – masing item agar sesuai dengan ergonomic rules. Rekomendasi yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai acuan perbaikan pengaturan tata letak item dan peralatan di bridge deck maupun untuk perancangan kapal baru sehingga didapatkan nilai ergonomic yang sesuai dengan rules. Desain one man controlled bridge memiliki nilai ergonomik yang baik dalam membantu ABK saat menghandle seluruh kegiatan operasioanal di bridge deck.
DAFTAR PUSTAKA •
• • • • • • • • •
•
Flin,Rhona , Hetherington, Catherine , Mearns, Kathryn. “Safety in shipping : The human element”. The Industrial Psychology Research Centre, School of Psychology, University of Aberdeen, Kings College, Old Aberdeen : 2006. Georgoulis, Georgios , Nikitakos, Nikitas. “Bridge Ergonomic and Usability of Navigational System as a Safety and Quality Feature”. University of the Aegean, korai, chios : 2009. Guide for Crew Habitability on Ships, American Bureau of Shipping, Houston, December 2001. Hendrick, H.W.1987, “Macro-ergonomics: a concept whose time has come” , Bulletin Human Factors Society, 30, 1-3 Houting, I ; Weide, R. van der. “Life cycle ergonomics (LCE ™) in designing the bridge of a pilot” . Integro BV, SCHIP & WERF de ZEE, Utrecht, The Netherlands , Juli/Agustus : 2007. IMO MSC/Circ.982, Guidelines on ergonomic criteria for bridge equipment and layout. ISO 9241-11(1998). Ergonomic requirements for office work with visual display terminals – guidance to Usability. ISO 8468 (2007). Ship’s bridge layout and associated equipment-requirements and guidelines. IMO NAV 44/14. Report to the Maritime Safety Committee Sub-Committee on Safety of Navigation, 1998. Kobayashi H. “Human Factor for Safe Navigation”, Promotion of the Research on Mariners’ Characteristics. International Conference on Marine Simulation and Ship Manoeuvrability (MARSIM 2006), 25-30 June 2006. Nee, Lim Shiau ; Yaakob, Omar bin. “Application of Ergonomics in Ship Design”. Faculty of Mechanical Engineering Universiti Teknologi Malaysia. Proceedings of the International Conference on Mechanical Engineering 2003 (ICME2003), Dhaka, Bangladesh : 26- 28 December 2003.
L/O/G/O
SEKIAN DAN TERIMA KASIH
