DESAIN STASIUN KERJA DAN ANTROPOMETRI Pendahuluan Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja Desain Stasiun Kerja dan Sikap Kerja (Duduk, Berdiri, Dinamis) Antropometri Penerapan Distribusi Normal pada Antropometri desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Pendahuluan …(1) Ergonomi → penyesuaian desain terhadap manusia Agar setiap desain produk dapat memenuhi keinginan pemakai maka harus dilakukan beberapa pendekatan : Mengetahui kebutuhan pemakai Fungsi produk secara detail Melakukan analisis pada tugas-tugas desain produk Mengembangkan produk Melakukan uji terhadap pemakai produk desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Pendahuluan …(2) Desain produk disebut ergonomis apabila secara antropometris, biomekanik, dan psikologis sesuai dengan pemakainya. Dalam mendesain suatu produk maka harus berorientasi pada prinsip production friendly, distribution friendly, installation friendly, operation friendly, dan maintenance friendly Desain harus berpusat pada manusia pemakainya (human centered design), agar setiap desain produk baik secara fungsi, teknis-teknologis, ekonomis, estetis, maupun ergonomis sesuai dengan kebutuhan pemakainya desain sistem kerja dan antropometri

Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja … (1) Dalam desain atau redesain stasiun kerja harus berkompromi antara kebutuhan biologis operator dengan kebutuhan stasiun kerja fisik (ukuran+fungsi dalam stasiun kerja) Kompromi untuk kesesuaian tersebut perlu mempertimbangkan antropometri dan lokasi elemen mesin terhadap posisi kerja, jangkauan, pandangan, ruang gerak, dan interface antara tubuh operator dengan mesin desain sistem kerja dan antropometri

Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja … (2) Setiap sistem kerja mengandung beberapa atau seluruh komponen kerja, masing-masing saling berinteraksi dengan yang lain Interaksi dalam stasiun kerja dapat ditunjukkan dengan gambar berikut : desain sistem kerja dan antropometri

Komponen dalam Sistem Kerja desain sistem kerja dan antropometri

2 aspek penting dalam perancangan tempat kerja: Daerah Kerja Horizontal Untuk memastikan bahwa material/alat kontrol tidak dapat ditempatkan begitu saja di luar jangkauan tangan Daerah normal: lengan bawah yang berputar pada bidang horizontal dengan siku tetap Daerah maximum: lengan direntangkan keluar dan diputar sekitar bahu desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Ketinggian dari atas lantai Ada 2 dasar: Bangku/mesin yg tepat utk bekerja sambil berdiri Bangku/mesin yang disesuaikan hanya untuk pekerjaan sambil duduk Prinsip yang harus diterapkan: Hindari beban otot yang terlalu berat yang disebabkan lengan tas yang disampingkan tertalu tinggi Hindari tekanan tajam pada sisi lengan dengan bagian bawah dari pinggiran bangku (jika tll tinggi) Hindari posisi membungkuk terus menerus (jika tll rendah) desain sistem kerja dan antropometri

Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Posisi tubuh saat bekerja ditentukan oleh jenis pekerjaannya, masing-masing posisi kerja berpengaruh berbeda terhadap tubuh. Sikap kerja : Duduk Berdiri Sikap kerja dinamis desain sistem kerja dan antropometri

1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk … (1) Sikap kerja duduk : ada keuntungan dan kelemahan Keuntungan sikap kerja duduk : Pembebanan pada kaki dapat dikurangi Pemakaian energi dan keperluan untuk sirkulasi darah dapat dikurangi Mempunyai derajat stabilitas tubuh tinggi Mengurangi kelelahan dan keluhan subyektif bila bekerja lebih dari 2 jam Tenaga kerja dapat mengendalikan kaki untuk melakukan gerakan Kelemahan sikap kerja duduk : Sikap duduk yang terlalu lama dapat menyebabkan otot perut melembek, tulang belakang akan melengkung sehingga cepat lelah desain sistem kerja dan antropometri

1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk … (2) Contoh desain stasiun kerja dengan sikap duduk desain sistem kerja dan antropometri

1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk … (3) Pertimbangan tentang pekerjaan yang paling baik dilakukan dengan posisi duduk adalah : Pekerjaan yang memerlukan kontrol dengan teliti pada kaki Pekerjaan utama adalah menulis atau memerlukan ketelitian pada tangan Tidak memerlukan tenaga dorong yang besar Objek yang dipegang tidak memerlukan tangan bekerja pada ketinggian lebih dari 15cm dari landasan kerja Diperlukan tingkat kestabilan tubuh yang tinggi Pekerjaan dilakukan pada waktu yang lama Seluruh objek yang dikerjakan masih dalam jangkauan dengan posisi duduk desain sistem kerja dan antropometri

1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk … (4) Pada pekerjaan yang dilakukan dengan duduk, tempat duduk yang dipakai harus memungkinkan untuk melakukan variasi perubahan posisi Ukuran tempat duduk disesuaikan dengan dimensi ukuran antropometri Pedoman untuk mengatur ketinggian landasan kerja pada posisi duduk (Sanders & McCormick, 1987): Bila mungkin sediakan meja yang dapat diatur turun atau naik Landasan kerja harus memungkinkan lengan menggantung pada posisi rileks dari bahu, dengan lengan bawah mendekati posisi horizontal atau sedikit menurun Ketinggian landasan kerja tidak memerlukan fleksi tulang belakang yang berlebihan desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Bangku untuk pekerjaan sambil duduk Ketinggian bangku: Pria: 550 (tinggi lutut) + 25(sepatu) + 25 (kelonggaran) = 600 mm Wanita: 540 (tinggi lutut) + 40 (sepatu) + 25 (kelonggaran) = 645 mm desain sistem kerja dan antropometri

2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri … (1) Sikap kerja berdiri mempunyai keuntungan dan kerugian : Keuntungan : Sikap berdiri merupakan siap siaga baik fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja lebih cepat, kuat dan teliti Kerugian : Mengubah posisi duduk ke berdiri dengan peralatan kerja yang sama, akan melelahkan Berdiri lebih melelahkan daripada duduk, energi yang dikeluarkan lebih banyak 10-15% dibandingkan duduk desain sistem kerja dan antropometri

2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri … (2) Untuk meminimalkan pengaruh kelelahan dan keluhan subyektif maka pekerjaan harus didesain agar tidak terlalu banyak menjangkau, membungkuk, atau melakukan gerakan dengan posisi kepala yang tidak alamiah Pekerjaan yang paling baik dilakukan dengan posisi berdiri adalah : Tidak tersedia tempat untuk kaki dan lutut Harus memegang obyek yang berat (lebih dar 4,5kg) Sering menjangkau ke atas, ke bawah, dan ke samping Sering dilakukan pekerjaan dengan menekan ke bawah Diperlukan mobilitas tinggi desain sistem kerja dan antropometri

2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri … (3) desain sistem kerja dan antropometri

2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri … (4) Keterangan gambar : landasan kerja untuk sikap kerja berdiri Pekerjaan memerlukan penekanan, tinggi landasan kerja 15-40cm di bawah tinggi siku berdiri Pekerjaan memerlukan ketelitian, untuk mengurangi pembebanan statik pada otot bagian belakang, maka tinggi landasan kerja 5-10cm di atas tinggi siku berdiri Pekerjaan ringan, manual dimana pekerja sering memerlukan ruangan untuk peralatan, material, tinggi landasan adalah 10-15cm di bawah tinggi siku berdiri desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Bangku untuk pekerjaan sambil berdiri Idealnya ketinggian bangku 5 cm dibawah tinggi siku operator Jika operator merupakan populasi campuran, maka: Gunakan dimensi rata2 dari ketinggian siku Perancangan untuk persentil 95 dan diberi platform lantai utk operator yg lebih kecil Perancangan utk persentil 5 dan menambah tinggi bangku utk operator yang lebih besar Rancanglah adjustment/penyesuaian Rancanglah adjustable height pada kursi dan sandaran kaki dapat disetel Rekomendasi tinggi bangku: Sumber Wanita Pria R. Farley 940 1020 Dreyfuss 810-860 910-970 E. Grandjean 850-900 900-950 Standard australia 900 950-1000 desain sistem kerja dan antropometri

3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis … (1) Kerja dengan sikap duduk maupun berdiri punya kelebihan dan kekurangan. Kalau dikombinasikan ? Kombinasi desain kerja untuk posisi duduk dan berdiri menjadi satu desain, dengan batasan sebagai berikut : Pekerjaan dilakukan dengan duduk pada suatu saat dan saat lainnya dilakukan dengan berdiri saling bergantian Perlu menjangkau sesuatu lebih dari 40cm ke depan atau 15cm di atas landasan kerja Tinggi landasan kerja dengan kisaran antara 90-120cm, merupakan ketinggian yang paling tepat baik untuk posisi duduk maupun berdiri. desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri 3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis … (2) …. ilustrasi gambar desain sistem kerja dan antropometri

3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis … (3) Posisi duduk-berdiri merupakan posisi terbaik dan lebih dikehendaki dari pada hanya posisi duduk saja atau berdiri saja Posisi duduk-berdiri yang telah banyak dicobakan di industri, ternyata mempunyai keuntungan secara biomekanis, karena tekanan pada tulang belakang dan pinggang 30% lebih rendah dibandingkan dengan posisi duduk saja atau berdiri saja. desain sistem kerja dan antropometri

3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis … (4) Pemilihan sikap kerja terhadap jenis pekerjaan yang berbeda-beda, tercantum pada tabel berikut : desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri NEXT MEETING…… desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Antro = manusia, metri: ukuran Setiap desain produk (sederhana ataupun komplek) harus berpedoman pada antropometri pemakainya, untuk menciptakan kenyamanan, kesehatan, keselamatan, dan estetika kerja. Faktor manusia selalu diperhatikan dalam setiap desain produk dan stasiun kerja, dengan pertimbangan : Manusia adalah berbeda antara satu dengan lainnya Manusia mempunyai keterbatasan (fisik maupun mental) Manusia selalu mempunyai harapan tertentu dan prediksi terhadap apa yang ada di sekitarnya. desain sistem kerja dan antropometri

Antropometri ….. Definisi : Suatu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia (Wignjosoebroto, 1996) Satu kumpulan data numerik yang berhubungan degan karakteristik fisik tubuh manusia ukuran, bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penanganan masalah desain (Nurmianto, 1996) Pengukuran dimensi tubuh atau karakteristik fisik tubuh lainnya yang relevan dengan desain tentang sesuatu yang dipakai orang (Tarwaka,dkk., 2004) desain sistem kerja dan antropometri

Penggunaan data antropometri Perancangan areal kerja (work station, interior mobil, dsb) Perancangan peralatan kerja seperti mesin, equipment, tools, dsb Perancangan produk-produk konsumtif (pakaian, kursi/meja, komputer) Perancangan lingkungan kerja desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Data Antropometri … (1) Data antropometri akan menentukan bentuk,ukuran dan dimensi yang tepat yang berkaitan dengan produk yang dirancang dan manusia yang akan mengoperasikan / menggunakan produk tersebut desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Data Antropometri … (2) Manusia – berbeda bentuk, dimensi ukuran tubuh Sebab : Keacakan / random Jenis kelamin Suku Bangsa Usia Jenis pekerjaan Pakaian Faktor kehamilan pada wanita Cacat tubuh desain sistem kerja dan antropometri

Jenis Pengukuran Antropometri Pengukuran dimensi struktur tubuh (structural body dimension) Pengukuran tubuh dalam posisi standar dan tidak bergerak “static anthropometry” Pengukuran dimensi fungsional tubuh (functional body dimension) Pengukuran dilakukan terhadap posisi tubuh pada saat berfungsi melakukan gerakan-gerakan tertentu yang berkaitan dengan kegiatan yang harus diselesaikan “dynamic anthropometry” desain sistem kerja dan antropometri

Pengukuran Antropometri Statis Jenis pengukuran antropometri statis dilakukan dalam 2 posisi, yaitu : Posisi berdiri Posisi duduk desain sistem kerja dan antropometri

Pengukuran Antropometri Statis ….. posisi berdiri Tinggi badan Tinggi mata Tinggi bahu Tinggi siku Tinggi pinggang Tinggi tulang pinggul Tinggi kepalan tanagan posisi siap Tinggi jangkauan atas Panjang depa Panjang lengan Panjang lengan atas Panjang lengan bawah Lebar bahu Lebar dada desain sistem kerja dan antropometri

Pengukuran Antropometri Statis ….. posisi duduk Tinggi kepala Tinggi mata Tinggi bahu Tinggi siku Tinggi pinggang Tinggi tulang pinggul Panjang buttoock - lutut Panjang buttock - lekuk lutut Tinggi telapak kaki- lutut Tinggi telapak kaki -lekuk lutut Panjang kaki Tebal paha desain sistem kerja dan antropometri

Penerapan Distribusi Normal dalam Penetapan Data Antropometri → rancangan produk bisa dipakai sesuai orang yang mengoperasikannya ↓ ukuran siapa ? Job order Mass production → yang sesuai dengan populasi target sasaran variasi ukuran → merancang produk yang mempunyai fleksibilitas tinggi dan sifat mampu menyesuaikan (adjustable) dengan suatu rentang tertentu → menggunakan distribusi normal desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Distribusi Normal … (1) desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Distribusi Normal … (2) Sifat kurva normal : Grafiknya selalu di atas sumbu datar X Kurva normal simetrik terhadap sumbu vertikal melalui μ Memiliki satu modus yang harganya (harga pada sumbu X yang kurvanya maksimum) terletak pada X = μ Kurva normal memiliki titik belok, yang jarak titik belok dengan sumbu simetrinya ±σ Ekornya ke kiri dan ke kanan, makin mendekati sumbu X (tetapi tidak pernah memotong) dimulai dari X = μ + 3 σ ke kanan dan X = μ - 3 σ ke kiri Luas kurva normal sama dengan 1 desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Distribusi Normal … (3) Untuk setiap pasang harga μ dan σ, sifat-sifat di atas harus selalu dipenuhi, hanya bentuk kurvanya berbeda : Σ semakin besar → bentuk semakin mendatar Σ semakin kecil → bentuk semakin tinggi / ramping Luas kurva normal antara X=a dan X=b dapat diartikan sebagai probabiliotas bahwa harga X terletak antara a dan b, dan dinyatakan sebagai : b P(a≤X ≤ b) adalah ∫f(x)dx a desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Distribusi Normal … (4) Harga integral di atas selalu dapat dihitung untuk setiap kurva normal dengan μ dan σ diketahui. Cara tersebut tidak praktis, telah tersedia tabel luas kurva normal standar untuk setiap rata-rata = 0 dan simpangan baku = 1 Tabel menghitung luas dari bagian-bagian kurva normal dengan harga rerata μ dan simpangan baku σ, setelah variabel ditransformasikan menjadi variabel Z desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Persentil … (1) Distribusi normal → (μx dan σx) → persentil (sesuai prob.dist.normal) Persentil : Suatu nilai yang menunjukkan prosentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau di bawah nilai tersebut Misal : persentil ke-95 → menunjukkan 95% populasi berada atau di bawah ukuran tsb. persentil ke-5 → menunjukkan 5% populasi berada pada atau di bawah ukuran tsb. desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Persentil … (2) Persentil dan cara perhitungannya : desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Examples Tinggi badan pria dewasa (Inggris) yang berusia antara 19-45 tahun adalah terdistribusi normal dengan mean X adalah 1.745mm dan SD adalah 69 mm. Berapa tinggi 95 persentil dari populasi tersebut? = X +1,645 SD = 1.745 +1,645 (69) = 1.859 mm Tinggi badan wanita dewasa (hongkong) adalah terdistribusi normal dengan rata2 adalah 1.555mm dan SD adalah 60mm. Berapa tinggi 5 persentil dari populasi tersebut? = X – 1,645 SD = 1.555 – 1,645 (60) = 1.456 mm desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Tinggi pintu untuk orang british: gunakan 99 persentil, 30 mm utk tebal sepatu, 50 mm utk tinggi topi, 50mm utk dynamic clearance = X + 2.325 SD = 1740 + (2,325 x 70) = 1903 mm Total tinggi pintu: = 1903 + 30 + 50 + 50 = 2033mm desain sistem kerja dan antropometri

Prinsip-prinsip dalam aplikasi data antropometri Prinsip perancangan produk bagi individu dengan ukuran yang ekstrim Prinsip perancangan produk yang bisa dioperasikan di antra rentang ukuran tertentu Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Prinsip (1) perancangan produk bagi individu dengan ukuran yang ekstrim Rancangan dibuat untuk memenuhi 2 sasaran produk yaitu : Sesuai dengan ukuran tubuh yang berukuran ekstrim (terlalu besar / kecil) dibandingkan rata-rata Bisa digunakan untuk ukuran tubuh mayoritas dari populasi Untuk memenuhi sasaran – ukuran yang ditetapkan Dimensi minimum berdasarkan persentil maksimum ( persentil ke-90, ke-95 atau ke-99, umumnya adalah persentil ke-95) Dimensi maksimum berdasarkan nilai persentil rendah (persentil ke-1, ke-5, atau ke-10, secara umum persentil ke-5) desain sistem kerja dan antropometri

desain sistem kerja dan antropometri Prinsip (2) perancangan produk yang bisa dioperasikan di antra rentang ukuran tertentu Rancangan bisa diubah-ubah ukurannya sehingga cukup fleksibel dioperasikan orang yang memilki berbagai ukuran. Data antropometri : persentil ke-5 sampai persentil ke-95 Prinsip (3) perancangan produk dengan ukuran rata-rata Rancangan berdasarkan ukuran rata-rata Ukuran ekstrim – rancangan tersendiri desain sistem kerja dan antropometri