perancangan rol perata material pelat logam … · material pelat logam sebagai bahan baku kompor...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PERANCANGAN ROL PERATA MATERIAL PELAT LOGAM

SEBAGAI BAHAN BAKU KOMPOR BATIK

DI CV. BINTANG MAS, SEMANGGI, SURAKARTA

Skripsi

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ASTRILIA ROSIANA

I 1307003

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv


commit to user

v


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang

telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini. Shalawat serta salam kepada Rasulullah Muhammad SAW, Al Amin

suri tauladan kita.

Pada kesempatan yang sangat baik ini, dengan segenap kerendahan hati

dan rasa yang setulus-tulusnya, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua tercinta Bapak Rusmadi dan Ibu Suparni yang telah

memberikan doa, cinta, kasih sayang dan dukungan sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

2. Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Industri

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Irwan Iftadi, ST, M.Eng. dan Ilham Priadythama, ST, MT. selaku dosen

pembimbing yang telah sabar dalam memberikan ilmu, pengarahan dan

bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar.

4. Rahmaniyah DA, ST, MT dan Fakhrina Fahma, STP, MT. selaku dosen

penguji yang berkenan memberikan saran demi perbaikan skripsi ini.

5. Ir. Lobes Herdiman, M.T. selaku dosen yang telah memberikan semangat dan

masukan kepada penulis.

6. Seluruh dosen-dosen Jurusan Teknik Industri yang telah membekali penulis

dengan ilmu dan pengalaman dalam bidang Teknik Industri.

7. Seluruh keluarga besar Laboratorium Perancangan Sistem Keja dan Ergonomi

(LPSKE) atas persahabatan, dan kerja sama yang luar biasa.

8. Mbak Yayuk, Mbak Rina, Mbak Tutik, dan Pak Agus atas bantuan yang

diberikan dan fasilitas demi kelancaran penyelesaian skripsi ini.

9. Sudara sekandung dr. Choirul Anwar Fathony beserta istri Niken Retri

Paramita, ST. dan pangeran kecil Rayyan Albani Anwar atas kasih sayang,

dukungan dan semangatnya.

10. Bapak Sunaryo dan Ibu Rudiah Primariantari atas semangat dan kasih

sayangnya.


commit to user

vii

11. Mahatma Nayaka Adhitama selaku penyemangat sekaligus sumber inspirasi.

Terimakasih untuk cinta, kesabaran, dan kasih sayang yang tulus dan begitu

besar.

12. Sahabat sekaligus saudaraku Dian, Ivana, Nova ”item”, Aldi, Ningrum, Via,

dan Silvi.

13. Teman-teman seperjuangan Teknik Industri angkatan 2007 Non Reguler (Afif,

Ajeng, Aris, Artha, Bayu, Beni P, Bode, Catur, Davit, Diah, Desi, Fillina,

Febri, FX Yunianto, Girindra, Lia, Mita, Monika, Nanung, Nurul, Novita,

Pendy, Putri, Rani, Rina, Sally, Sustika, Slamet, Silmi, Siwi, Vincent, Witjak,

Yustin, Yoppie dan Zaqiah atas persaudaraan dan kasih sayang selama ini.

14. Sahabat-sahabatku Silmie, Mita, Novita, Ranidya, Desi, Rina atas bantuan,

persahabatan dan persaudaraan yang tak terlupakan. Semoga persahabatan ini

akan tetap terjaga selamanya.

15. Saudara-saudaraku gudang skill, Hendry PP, Dinar Gembul, Abangku Harry

Toyo dan Ocka Ockaido, Ardian Ultahar “Bonex”, Ginung, Dwi Samto, Mbak

Kiki, Rufaida Cobi, Asti, Isti, Bang Esha, Zulfa, Budi, Brian, Arista, Kang

Edwin, Mbak Iffa dan Kang Bison. Terimakasih buat kebersamaan dan cinta

yang tidak pernah berhenti.

16. Warga kost “ajeng”, Mbak Imung, Mbak Egda, Mb Intan, Mb Arum,

Sahabatku Desi, Rahma, Rani, Nitra atas kebersamaan selama 4 tahun.

17. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas

segala bimbingan, bantuan, kritik, dan saran dalam penyusunan tugas akhir

ini.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa maupun

siapa saja yang membutuhkannya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir

ini masih jauh dari sempurna, dengan senang hati dan terbuka penulis menerima

segala saran dan kritik yang membangun.

Surakarta, 13 Juli 2011

Penulis


commit to user

viii

ABSTRAK

Astrilia Rosiana, NIM: I1307003, PERANCANGAN ROL PERATA

MATERIAL PELAT LOGAM SEBAGAI BAHAN BAKU KOMPOR

BATIK DI CV BINTANG MAS, SEMANGGI, SURAKARTA. Skripsi.

Surakarta: Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Juli 2011.

Saat ini, aktivitas perataan bahan baku berupa seng dan kaleng bekas pada

industri pembuatan kompor CV. Bintang mas dilakukan dengan cara penempaan

manual menggunakan martil seberat 5 kilogram dalam posisi duduk pada balok

kecil dilantai dengan punggung membungkuk, kaki merentang untuk

mempertahankan posisi bahan baku. Kegiatan yang berulang dengan beban yang

berat berpotensi besar menyebabkan kelelahan kerja dan keluhan nyeri pada

beberapa bagian tubuh. Penempaan secara manual juga menghasilkan kebisingan

yang tidak aman untuk suatu tempat kerja.

Berdasarkan permasalahan yang timbul, perlu adanya perbaikan aktivitas

perataan bahan baku dengan merancang alat yang bertujuan memperbaiki posisi

kerja, menurukan beban kerja fisik pekerja dan menurunkan level kebisingan.

Tahapan dalam perancangan alat perata bahan baku ini terdiri dari penjabaran

keluhan dan kebutuhan peracangan, pengembangan ide perancangan yang

dilakukan dengan mengadopsi dan memodifikasi beberapa tahapan metode cross

(metode rasional), penentuan dimensi alat bantu berdasarkan anthropometri,

penentuan spesifikasi perancangan, dan validasi rancangan alat bantu yang

dilakukan dengan tiga cara, yaitu penilaian level resiko postur kerja metode

REBA, penilaian beban kerja fisik pekerja, dan penilaian level kebisingan

aktivitas perataan.

Hasil akhir dari penelitian ini adalah rol perata bahan dengan ukuran

panjang 500 mm, lebar 380 mm tinggi 800 mm dan diameter rol 176 mm. Rol

perata bahan baku dirancang untuk posisi kerja berdiri dengan nilai REBA (Rapid

Entire Body Assesment) diantara 2 hingga 3 yang menunjukkan level resiko kecil

dan rol terbukti mampu menurunkan beban kerja operator dari level heavy

menjadi level moderate serta menurunkan level kebisingan dari 102 dB menjadi

69 dB.

Kata Kunci: aktivitas perataan bahan baku, posisi kerja, beban kerja fisik,

kebisingan, rol perata.

ix + 84 halaman; 35 tabel; 31 gambar; 6 lampiran; daftar pustaka: 17 (1979-2009).


commit to user

ix

ABSTRACT

Astrilia Rosiana, NIM: I1307003, SHEET METAL ROLLER DESIGN AS

THE RAW MATERIAL FOR THE BATIK STOVE INDUSTRY AT CV

BINTANG MAS, SEMANGGI, SURAKARTA. Thesis. Surakarta: Industrial

Engineering Department Faculty of Engineering, Sebelas Maret University,

July 2011.

Recycled zinc plates are basic raw material in producing batik stoves. To

flatten these plates, the normal industry practice is to manually pound zinc plates

using a 5 kg hammer. This activity is done by the operator who sits on a small

stool on the floor in a hunched position with their legs spread out to stabilize the

zinc plates. This is done repetitively and continously, the operator will have to

continously bear a heavy workload during this process. The consequences of this,

is work fatigue and several health hazards, with the operator often complaining of

pain. The manual pounding of zinc plates result in high noise levels in and around

the work area. The purpose of this research is to develop a design for a zinc plate

roller to ease the process of flattening the plates. This will result in a better

working posture, lowering the workload of the operators and the decrease in noise

levels.

This research consists of several steps which include: background

research, indentifying operators’ needs and wants, tool design, production and

testing. Background research is done to obtain data on which part of the

operators’ body are experiencing stress and pain due to work conditions which are

not ergonomic. Data on the operators heart rate to identify the workload of the

operators and the data on the noise levels of the work area are also collected. To

identify the needs and wants of the operators they were extensively interviewed.

The design for the roller is developed using a cross method and dimensions of the

roller is determined by using the antropometry of the operator. The testing of the

roller is done by comparing the working conditions before and after the roller is

available. Testing is essential to find out if the roller can solve the problems

before.

The final results of this research is that the roller’s dimensions are a length

of 500 mm, width of 380 mm and a height of 800 mm and a roll diameter of 176

mm. The roll design was developed to be operated in a standing work position

with a REBA value between 2 and 3 which show low levels of risk. The roll was

proven to be able to reduce the operators workload from a heavy level to a

moderate level and it can also reduce noise levels from 102 dB to 69 dB.

Key Words: Raw Material Flattening, Work Posture, Phyical Workload, Noise

Pollution, Roller.

ix + 84 pages; 35 tables; 31 pictures; 6 attachments; index : 17 (1979-2009).


commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

HALAMAN VALIDASI ............................................................................. iii

SURAT PERYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH ................. iv

SURAT PERYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ....................... v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

ABSTRAK ................................................................................................... viii

ABSTRACT ................................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................ x

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xvi

DAFTAR PERSAMAAN............................................................................ xviii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................ I- 1

1.2. Perumusan Masalah ........................................................ I- 3

1.3. Tujuan Penelitian ............................................................ I- 3

1.4. Manfaat Penelitian .......................................................... I- 3

1.5. Batasan Masalah.............................................................. I- 3

1.6. Sistematika Penelitian ..................................................... I- 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gambaran Umum CV. Bintang Mas ............................. II- 1

2.1.1 Prospektif Pengusaha ........................................... II- 1

2.1.2 Jenis Produk Kompor yang Dipoduksi ................ II- 2

2.1.3 Bahan Baku Pembuatan Kompor Batik ............... II- 2

2.1.4 Peralatan Pembuatan Kompor Batik.................... II- 3

2.1.5 Proses Produksi Kompor Batik ........................... II- 4

2.2 Pengertian Ergonomi ..................................................... II- 6


commit to user

xi

2.3 ... Desain dan Ergonomi .................................................... II- 7

2.4 Perancangan dengan Metode Rasional ............................. II- 9

2.4.1 Clarifying Objectives ............................................. II- 9

2.4.2 Estabilishing Function ........................................ II- 10

2.4.3 Performance Specification .................................. II- 10

2.5 Manusia Mesin ............................................................... II- 11

2.6 Anthropometri ................................................................ II- 13

2.7 Postur Kerja ................................................................... II- 17

2.8 Metode Rapid Entire Body Assesment (REBA) ............ II- 17

2.9 Perancangan Produk ...................................................... II- 25

2.10 Pengukuran Kerja Fisik ................................................. II- 25

2.11 Kebisingan Tempat Kerja .............................................. II- 29

2.12 Desain Stasiun Kerja dan Sikap Kerja Berdiri .............. II- 30

2.13 Uji Tarik (Tension Test) ................................................ II- 30

2.14 Hukum Hooke ................................................................ II- 31

2.15 Pengerolan Logam ......................................................... II- 32

2.15.1 Menghitung Geometri Rol .................................. II- 34

2.15.2 Menghitung Energi Pengerolan .......................... II- 36

2.15.3 Menghitung Torsi dan Daya ............................... II- 37

2.16 Penelitian Sebelumnya .................................................. II- 38

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Deskripsi Masalah Dengan Penilaian Kondisi Awal .... III- 2

3.2 Wawancara Keluhan dan Harapan Operator ................ III- 4

3.3 Penentuan Kebutuhan Perancangan .............................. III- 4

3.4 Penentuan Konsep Perancangan ................................... III- 5

3.5 Penentuan Spesifikasi Rol dan Mekanismenya ............ III- 5

3.6 Penentuan Demensi Kerangka Alat dengan Pendekatan

Ergonomi ...................................................................... III- 6

3.7 Bill Of Material ............................................................. III- 6

3.8 Estimasi Biaya .............................................................. III- 6

3.9 Pengukuran Kondisi Setelah Implementasi Alat .......... III- 7


commit to user

xii

3.10 Analisa dan Interpretasi Hasil ....................................... III- 7

3.11 Kesimpulan dan Saran .................................................. III- 8

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Deskripsi Masalah ......................................................... IV- 1

4.1.1 Posisi Kerja Operator Pada Proses Perataan

Bahan Baku ........................................................ IV- 1

4.1.2 Beban Kerja ........................................................ IV- 2

4.1.3 Kebisingan ......................................................... IV- 4

4.2 Penentuan Kebutuhan Perancangan .............................. IV- 4

4.2.1 Keluhan, Harapan dan Kebutuhan Operator ...... IV- 4

4.2.2 Penentuan Konsep Perancangan ........................ IV- 6

4.2.3 Fitur dan Ide Rancangan .................................... IV- 7

4.3 Pengolahan Data ............................................................ IV- 9

4.3.1 Penentuan Spesifikasi Rol dan Mekanismenya

Berdasarkan Spesifikasi Benda Kerja ................ IV- 9

4.3.2 Penentuan Dimensi Alat dengan Pendekatan

Ergonomi ............................................................ IV- 10

4.3.3 Gambar Desain Rancangan ................................ IV- 14

4.3.4 Bill Of Material .................................................. IV- 16

4.3.5 Estimasi Biaya Rancangan ................................. IV- 17

4.4 Prototipe ........................................................................ IV- 17

4.5 Pengukuran Kondisi Setelah Implementasi .................. IV- 18

4.5.1 Posisi Kerja Menggunakan Rol .......................... IV- 18

4.5.2 Beban Kerja Menggunakan Rol ......................... IV- 26

4.5.3 Kebisingan Jika Menggunakan Rol ................... IV- 28

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

5.1 Penyesuaian Dimensi Alat ........................................... V- 1

5.2 Perbandingan Posisi Kerja Operator .............................. V- 1

5.3 Perbandingan Beban Kerja Operator ............................ V- 2

5.4 Perbandingan Kebisingan ............................................. V- 3

5.5 Analisis Biaya ............................................................... V- 4


commit to user

xiii

5.6 Analisis Performansi Alat ............................................. V- 5

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan ..................................................................... VI-1

6.2 Saran ................................................................................ VI-1

DAFTAR PUSTAKA

4.6 Normalisasi Ukuran dengan Objective Matrix ................. IV-

4.6.1 Perhitungan Titik Penilaian Utama ......................... IV-

4.6.2 Penentuan Nilai Dalam Rentang ............................. IV-

4.7 Uji Cobal Alat Ukur .......................................................... IV-

4.8 Perhitungan Nilai Kriteria ................................................. IV-

4.9 Penentuan Indeks Total Usabilitas .................................... IV-

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

PENELITIAN

5.1 Analisis Atribut .................................................................. V- -


commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Skor Batang Tubuh (Trunk)................................................... II- 19

Tabel 2.2 Skor Bagian Leher (Neck) .................................................... II- 19

Tabel 2.3 Skor kaki (Leg) ...................................................................... II- 20

Tabel 2.4 Skor Beban (Load) .............................................................. II- 20

Tabel 2.5 Skor Lengan Atas (upper arm) ............................................. II- 20

Tabel 2.6 Skor Lengan Bawah (lower arm) ......................................... II- 21

Tabel 2.7 Skor Pergelangan Tangan (wrist) ......................................... II- 21

Tabel 2.8 Skor Coupling ....................................................................... II- 22

Tabel 2.9 Pembobotan untuk Grup A ................................................... II- 22

Tabel 2.10 Pembobotan untuk Grup B .................................................... II- 23

Tabel 2.11 Perolehan skor C.................................................................... II- 23

Tabel 2.12 Skor Aktivitas REBA ........................................................... II- 23

Tabel 2.13 Nilai Level Tindakan REBA ................................................ II- 24

Tabel 2.14 Klasifikasi Beban Kerja Fisik ............................................... II- 26

Tabel 2.15 Table of Permissible Noise Exposure ................................... II- 29

Tabel 4.1 Pengukuran Denyut Jantung Operator .................................. IV- 2

Tabel 4.2 Klasifikasi Beban Kerja Fisik ............................................... IV- 3

Tabel 4.3 Keluhan dan Kebutuhan Operator ......................................... IV- 5

Tabel 4.4 Harapan Operator .................................................................. IV- 5

Tabel 4.5 Fitur rancangan Alat Bantu .................................................. IV- 7

Tabel 4.6 Hasil Uji Tarik ...................................................................... IV- 9

Tabel 4.7 Data Anthropometri Operator................................................ IV- 10

Tabel 4.8 Rekapitulasi Ukuran Alat Bantu Rol Perataan Bahan Baku . IV- 13

Tabel 4.9 Estimasi Biaya Rancangan ................................................... IV- 17

Tabel 4.10 Pembobotan Untuk Grup A .................................................. IV- 20

Tabel 4.11 Pembobotan Untuk Grup B .................................................. IV- 21

Tabel 4.12 Perolehan Skor C ................................................................. IV- 22

Tabel 4.13 Nilai Level Tindakan REBA ................................................ IV- 22

Tabel 4.14 Pembobotan Untuk Grup A .................................................. IV- 24

Tabel 4.15 Pembobotan Untuk Grup B .................................................. IV- 25


commit to user

xv

Tabel 4.16 Perolehan Skor C ................................................................. IV- 25

Tabel 4.17 Nilai Level Tindakan REBA ................................................ IV- 26

Tabel 4.18 Pengukuran Denyut Jantung Operator .................................. IV- 26

Tabel 4.19 Klasifikasi Beban Kerja Fisik ............................................... IV- 28

Tabel 5.1 Tabel Perbandingan Beban Kerja ......................................... V- 2


commit to user

xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Contoh Kompor Batik yang Diproduksi CV. Bintang

Mas .................................................................................. II- 2

Gambar 2.2 Palu untuk Meratakan Bahan Baku Seng ........................ II- 3

Gambar 2.3 Gunting Besi untuk Memotong Bahan Baku Seng dan

Kaleng Bekas di CV. Bintang Mas ................................. II- 3

Gambar 2.4 Alat Pencetak Tabung Sumbu di CV. Bintang Mas ........ II- 4

Gambar 2.5 Alat (a) Landasan untuk Proses Keling (b) palu untuk

Penempa untuk Proses Keling di CV. Bintang Mas ....... II- 4

Gambar 2.6 Anthropometri untuk Perancangan Produk Atau

Fasilitas .......................................................................... II- 15

Gambar 2.7 Postur Tubuh Bagian Batang Tubuh (Trunk) ................ II- 18

Gambar 2.8 Postur Tubuh Bagian Leher (Neck) ............................... II- 19

Gambar 2.9 Postur Tubuh Bagian Kaki (Leg) ................................... II- 19

Gambar 2.10 Postur Tubuh Bagian Lengan Atas (upper arm) ............. II- 20

Gambar 2.11 Postur Tubuh Bagian Lengan Bawah (lower arm) .......... II- 21

Gambar 2.12 Postur Tubuh Bagian Pergelangan Tangan (wrist) ........ II- 21

Gambar 2.13 Sistem Penilaian REBA ................................................. II- 24

Gambar 2.14 Uji Tarik dan Kurva Uji Tarik ....................................... II- 31

Gambar 2.15 Kurva Tegangan- Regangan ........................................... II- 32

Gambar 2.16 Diagram Skematik Pengerolan ....................................... II- 33

Gambar 2.17 Macam-macam rol Milling (a) Two-high,Pullover; (b)

two-high, reversing; (c) Three-high; (d) Four-high; (e)

cluster .............................................................................. II- 34

Gambar 3.1 Metode Penelitian............................................................ III- 1

Gambar 4.1 Perataan Bahan Baku ...................................................... IV- 1

Gambar 4.2 Postur Tubuh Operator Saat Menjangkau Ke Atas ........ IV- 12

Gambar 4.3 Desain Rancangan Rol Perata Bahan Baku ................... IV- 14

Gambar 4.4 Desain Rancangan Alat Bantu Tampak Depan .............. IV- 15

Gambar 4.5 Desain Rancangan Alat Bantu Tampak Samping .......... IV- 15


commit to user

xvii

Gambar 4.6 Desain Rancangan Alat Bantu Tampak Atas ................. IV- 16

Gambar 4.7 Bill Of Materials ............................................................ IV- 16

Gambar 4.8 Prototipe Hasil Perancangan .......................................... IV- 18

Gambar 4.9 Posisi Pengerolan Menggunakan Rol ............................. IV- 20

Gambar 4.10 Sudut Tubuh Posisi Pengerolan Posisi 1 ........................ IV- 21

Gambar 4.11 Sudut Tubuh Posisi Pengerolan Posisi 2 ........................ IV- 23

Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Energi Ekspenditure ..................... V- 3

Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Kebisingan .................................. V- 4


commit to user

xviii

DAFTAR PERSAMAAN

Halaman

Persamaan 2.1 Perhitungan Denyut Nadi .............................................. II- 26

Persamaan 2.2 Energy Expenditure ......................................................... II- 27

Persamaan 2.3 Konsumsi Energi ............................................................. II- 28

Persamaan 2.4 Hubungan Stress dan Strain ............................................ II- 31

Persamaan 2.5 Contact Lenght ................................................................ II- 34

Persamaan 2.6 Gaya Gesek ..................................................................... II- 34

Persamaan 2.7 Radius .............................................................................. II- 34

Persamaan 2.8 Defleksi ........................................................................... II- 35

Persamaan 2.9 Radius dengan Defleksi .................................................. II- 35

Persamaan 2.10 Regangan ......................................................................... II- 36

Persamaan 2.11 Tegangan Alir Rata-rata .................................................. II- 36

Persamaan 2.12 Gaya Rol.......................................................................... II- 36

Persamaan 2.13 Torsi Rol ......................................................................... II- 36

Persamaan 2.14 Inersia Rotasi ................................................................... II- 36

Persamaan 2.15 Energi Kinetik Rol .......................................................... II- 36

Persamaan 2.16 Daya Pengerolan ............................................................. II- 37

Persamaan 2.17 Perbandingan Lengan Momen dengan Busur Kontak .... II- 38

Persamaan 2.18 Besarnya Torsi ................................................................ II- 38

Persamaan 2.19 Kerja Rol ......................................................................... II- 38

Persamaan 2.20 Daya Total ....................................................................... II- 38


commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1-1 Kuesioner Keluhan Tubuh Operator ................................ L1- 2

Lampiran 1-2 Pertanyaan Terbuka ........................................................... L1- 4

Lampiran 2-1 Tabel Koefisien Gesek ....................................................... L2- 9

Lampiran 2-2 Tabel Koefisien Kekuatan .................................................. L2- 9

Lampiran 2-3 Hasil Pengujian Tarik ......................................................... L2- 10

Lampiran 2-4 Hasil Perhitungan Dimensi Komponen Rol ....................... L2- 10

Lampiran 4-1 Perhitungan Menggunakan Metode OMAX ...................... L4-1

Lampiran 4-2 Bentuk Kuesioner Persepsi ................................................ L4-

Lampiran 4-3 Rekapitulasi Hasil Kuesioner Persepsi............................... L4-


commit to user

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan beberapa hal pokok mengenai penelitian ini, yaitu

latar belakang penelitian, perumusan masalah yang diangkat, tujuan dan manfaat

penelitian yang dilakukan, batasan masalah dan asumsi, serta sistematika

pembahasan.

1.1 Latar Belakang Masalah

Konversi minyak tanah yang dilakukan pemerintah tahun 2008 menyebabkan

berkurangnya jumlah pengrajin kompor konvensional. Desa Semanggi yang

dulunya merupakan sentra home industry kompor minyak di Surakarta

mempunyai anggota sebanyak 30 industri, namun sekarang hanya 5 industri saja

yang mampu bertahan, salah satunya adalah CV. Bintang Mas. Sebelum adanya

konversi minyak tanah ke gas, home industry ini memproduksi dua jenis kompor

yaitu kompor untuk rumah tangga dan kompor untuk proses batik. Namun setelah

adanya konversi hanya kompor untuk proses batik saja yang masih diproduksi.

Kompor batik mempunyai prinsip yang sama dengan kompor minyak tanah

yang biasa digunakan dalam rumah tangga, namun dimensi ukurannya yang jauh

lebih kecil. Proses pembuatan kompor batik ini terdiri dari empat tahapan, yaitu

pembuatan komponen, penggabungan (assembly), pengecetan, dan finishing.

Semua proses yang dilakukan masih manual dengan mengandalkan manusia

sebagai penggerak utamanya.

Komponen pada kompor batik terdiri dari tiga bagian utama yaitu bagian

rangka, tempat sumbu, dan perapian. Bahan dasar pembuatan ketiga bagian ini

adalah daur ulang dari lembaran kaleng bekas, seng bekas, dan benang sisa

pintalan. Proses daur ulang bahan baku berupa kaleng dan seng bekas dilakukan

secara manual dengan mengandalkan kekuatan dua operator. Kaleng maupun seng

bekas dibongkar menjadi lembaran-lembaran dan dipotong sesuai ukuran mal

yaitu dengan lebar 25 cm dan dengan panjang yang bervariasi menyesuaikan

panjang bahan baku. Kemudian dilakukan proses perataan secara manual dengan

cara ditempa menggunakan martil seberat 5 kg untuk mendapatkan lembaran


commit to user

I-2

bahan baku yang lurus dan permukaannya rata. Proses manual ini menimbulkan

kebisingan dan debu yang mengganggu aktivitas operator.

Berdasarkan hasil wawancara kepada dua operator yang sedang melakukan

aktivitas perataan bahan baku dan observasi ditemukan permasalahan yang

dikeluhkan operator. Permasalahan tersebut antara lain adalah posisi kerja pada

saat proses perataan bahan baku dengan cara ditempa yang menimbulkan keluhan

nyeri pada leher, bahu, punggung, pinggang, lengan, pergelangan tangan, lutut,

betis serta paha, tingkat kebisingan yang mengganggu operator, dan beban kerja

yang menyebabkan keluhan kelelahan operator.

Keluhan otot di beberapa bagian tubuh operator dikarenakan operator

membungkukkan badan pada proses perataan bahan baku dengan cara manual.

Hal ini dikarenakan aktivitas perataan bahan baku dilakukan di atas lantai dengan

posisi operator jongkok dan terkadang duduk pada balok kayu. Posisi duduk yang

tidak alamiah atau tidak ergonomis akan menimbulkan kontraksi otot secara

isometris (melawan tahanan) pada otot-otot utama yang terlibat dalam pekerjaan

(Sutajaya, 1997). Otot-otot punggung akan bekerja keras menahan beban anggota

gerak atas yang sedang melakukan pekerjaan. Akibatnya beban kerja bertumpu di

daerah pinggang dan menyebabkan otot pinggang sebagai penahan beban utama

akan mudah mengalami kelelahan dan selanjutnya akan terjadi nyeri pada otot

sekitar pinggang atau punggung bawah.

Penilaian terhadap permasalahan posisi kerja dilakukan dengan melakukan

wawancara dan pengamatan. Posisi kerja pada aktivitas perataan bahan baku

membungkuk dan menggunakan kaki sebagai penjepit bahan baku

memperlihatkan posisi kerja yang tidak dianjurkan dan memerlukan perbaikan.

Kebisingan yang ditimbulkan dari proses penemapaan bahan baku adalah sebesar

102 dB yang tidak sesuai dengan standar kebisingan yang diizinkan, sedangkan

beban kerja proses perataan bahan baku dengan cara manual menunjukkan berada

pada level heavy yang menunjukkan aktivitas kerja berada pada level yang

memerlukan perbaikan.

Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut dibuat alat perata bahan baku

dengan menggunakan prinsip kerja rolling press. Pemilihan penggunaan mesin rol

adalah menyesuaikan dengan karakteristik home industry CV. Bintang Mas dan


commit to user

I-3

menurut Warsono (2003) mesin rol jauh lebih mudah baik cara pengoperasiannya

dan pengadaannya. Mesin rol dapat dioperasikan dengan menggunakan daya yang

rendah atau manual selain itu rol mampu mengurangi tingkat kebisingan, tidak

berpotensi menimbulkan debu selama proses pengerolan, dan dapat mempercepat

proses perataan tanpa memerlukan biaya yang besar sekaligus tidak memerlukan

tempat yang luas. Hal ini juga sebagai upaya untuk mengurangi keluhan-keluhan

yang dirasakan oleh operator selama proses perataan bahan baku dan memenuhi

semua kebutuhan operator atas keberadaan sebuah rancangan alat perataan

lembaran bahan baku yang sesuai dengan harapan operator.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan maka dapat dirumuskan

masalah dari penelitian ini yaitu bagaimana merancang alat rol perataan bahan

baku yang dapat memperbaiki posisi kerja mengurangi level kebisingan dan

menurunkan beban kerja operator.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu menghasilkan rancangan

rol perataan bahan baku yang dapat memperbaiki posisi kerja operator,

mengurangi kebisingan, dan menurunkan beban kerja operator.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat mempermudah

proses perataan bahan baku dan memberikan lingkungan kerja yang lebih nyaman

pada industri kompor CV. Bintang Mas.

1.5 Batasan Masalah

Batasan yang digunakan adalah jenis material yang dipakai sebagai acuan

pembuatan rancangan alat perata bahan baku adalah material logam seng dan

kaleng bekas dengan tebal maksimal 0,6 mm dengan lebar 250 mm.


commit to user

I-4

1.6 Sistematika Penelitian

Sistematika penulisan dibuat agar dapat memudahkan pembahasan

penyelesaian masalah dalam penelitian ini. Penjelasan mengenai sistematika

penulisan, sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan berbagai hal mengenai latar belakang penelitian,

perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan

masalah, asumsi-asumsi, dan sistematika penulisan yang digunakan

dalam penelitian mengenai perancangan alat untuk proses perataan

bahan baku di home industry CV. Bintang Mas.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan teori-teori yang akan dipakai untuk mendukung

penelitian, sehingga perhitungan dan analisis dilakukan secara teoritis.

Tinjauan pustaka diambil dari berbagai sumber yang berkaitan

langsung dengan permasalahan yang dibahas dalam penelitian.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi tahapan yang dilalui dalam penyelesaian masalah secara

umum yang berupa gambaran terstruktur dalam bentuk flowchart

sesuai dengan permasalahan yang ada mulai dari studi pendahuluan,

pengumpulan data sampai dengan pengolahan data dan analisis.

BAB IV : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini berisi data-data dan informasi yang diperlukan untuk

menganalisis permasalahan, kemudian dilakukan pengolahan data

secara bertahap berdasarkan metodologi yang telah ditentukan.

BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Bab ini memuat uraian analisis dan intepretasi dari hasil pengolahan

data yang telah dilakukan.


commit to user

I-5

BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan

masalah dan saran serta masukan bagi kelanjutan penelitian.


commit to user

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas mengenai konsep dan teori yang digunakan dalam

penelitian, sebagai landasan dan dasar pemikiran untuk membahas serta

menganalisa permasalahan yang ada.

2.1 Gambaran Umum CV. Bintang Mas

Pada subbab ini akan dijelaskan tentang prospektif pengusaha, jenis produk

kompor yang diproduksi, bahan baku, peralatan, dan pembuatan kompor di home

industry CV. Bintang Mas yang ada berlokasi di daerah Semanggi, Surakarta.

2.1.1 Prospektif Pengusaha

Home industry CV. Bintang Mas merupakan salah satu home industry yang

bergerak di bidang pembuatan kompor minyak tanah. Home industry ini didirikan

oleh pemiliknya yakni Bapak Redjo tahun 1966 yang berlokasi di Jalan Serayu

no.10 RT.03 RW.XVII Semanggi, Surakarta. Home industry ini bermula dari

sekelompok pemuda kreatif di sekitar daerah Semanggi yang mendirikan

perkumpulan bagi orang-orang yang memproduksi kompor minyak tanah dan

kompor batik. Perkumpulan ini pada awalnya terdiri dari 30-an anggota, namun

lambat laun seiring dengan perkembangan teknologi jumlah anggotanya semakin

menurun hingga 15 orang. Ini dikarenakan adanya konversi minyak tanah yang

dilakukan pemerintah. Sehingga banyak yang pesimis untuk melanjutkan usaha

pembuatan kompor tersebut. Dengan berbekal keyakinan bahwa selama masih ada

minyak tanah Bapak Redjo beserta anggota-anggota yang lain yakin bahwa

kompor produksi mereka akan tetap laku di pasaran.

Awalnya home industry ini melibatkan 30 karyawan yang bekerja 6 hari

selama satu minggu, namun seiring dengan adanya konversi minyak tanah

menjadi gas jumlah pekerja saat ini hanya tinggal 8 orang saja. Produk yang

dihasilkan saat ini hanya kompor untuk batik, tidak lagi memproduksi kompor

untuk rumah tangga. Setiap harinya produk kompor batik yang dihasilkan sekitar

200 buah kompor. Setiap karyawan bisa malakukan semua jenis pekerjaan mulai

dari proses perataan bahan baku hingga pengepakan. Sistem pembagian kerjanya


commit to user

II-2

tidak terkhususkan hanya untuk satu jenis pekerjaan saja. Mereka memiliki jam

kerja selama 8 jam, mulai pukul 08.00 hingga pukul 16.00 dengan waktu istirahat

selama 1 jam pada pukul 12.00 hingga pukul 13.00 (CV. Bintang Mas, 2010).

2.1.2 Jenis Produk Kompor yang Diproduksi

Kompor yang diproduksi home industry CV. Bintang Mas merupakan

kompor khusus untuk pembuatan batik tulis. Kompor ini mempunyai ukuran yang

berbeda dengan kompor rumah tangga, namun mempunyai kemiripan bentuk.

(a) (b)

Gambar 2.1 Contoh Kompor Batik yang Diproduksi CV. Bintang Mas;

(a) Kompor Batik Tampak Atas (b) Kompor Batik Tampak

Samping

2.1.3 Bahan Baku Pembuatan Kompor Batik

Berdasarkan hasil observasi di CV. Bintang Mas, kompor batik yang

diproduksi terbuat dari bahan-bahan bekas yang kemudian didaur ulang. Kompor

ini terbuat dari dua bahan baku utama yaitu kaleng atau seng bekas dan juga

benang sisa pemintalan. Sedangkan bahan baku pembantu adalah cat dan juga

paku keling. Kaleng atau seng bekas digunakan sebagai bahan baku pembuatan

rangka kompor, benang digunakan sebagai sumbu kompor batik, paku keling

sebagai penyambung antar komponen, sedangkan cat adalah untuk melapisi

rangka kompor batik agar terlihat baik dan menarik. Bahan baku kaleng bekas dan

seng bekas diperoleh dari beberapa agen barang bekas di sekitar Surakarta.

Sedangkan benang bekas diperoleh dari beberapa industri textile di Surakarta.


commit to user

II-3

2.1.4 Peralatan Pembuatan Kompor Batik

Kompor batik ini dibuat dengan peralatan yang sederhana. Adapun

peralatan yang digunakan adalah palu untuk alat untuk perataan permukaan bahan

baku, gunting, rol tabung sumbu, pembesaran diameter tabung sumbu, dan alat

untuk proses keling. Fungsi masing-masing alat, yaitu:

1. Palu

Alat ini berfungsi untuk menempa bahan baku yang berupa seng dan

kaleng bekas untuk meratakan permukaannya.

Gambar 2.2 Palu Untuk Meratakan Bahan Baku Seng

dan Kaleng Bekas di CV. Bintang Mas

2. Gunting

Alat ini berfungsi untuk menggunting lembaran bahan baku menjadi

bagian-bagian yang lebih kecil sesuai dengan kebutuhan.

Gambar 2.3 Gunting Besi untuk Memotong Bahan Baku

Seng dan Kaleng Bekas di CV. Bintang Mas

3. Alat Rol Tabung Sumbu

Alat ini berfungsi untuk mencetak lembaran bahan baku menjadi tabung

sumbu.


commit to user

II-4

Gambar 2.4 Alat Pencetak Tabung Sumbu di CV. Bintang Mas

4. Alat Bantu Proses Keling

Alat ini digunakan untuk membantu proses keling, ini digunakan sebagai

alas untuk proses tersebut, sedangkan untuk penempaannya menggukan

palu.

(a) (b)

Gambar 2.5 Alat (a) Landasan Untuk Proses Keling

(b) Palu Untuk Penempa Untuk Proses Keling

2.1.5 Proses Produksi Kompor Batik

Urutan proses produksi kompor batik pada CV. Bintang Mas adalah sebagai

berikut:

1. Pemotongan bahan baku

Pada proses ini bahan baku kerangka kompor berupa kaleng dan seng

bekas dibongkar dan dipotong agar dapar manjadi lembaran bahan

baku. Pemotongan dilakukan dengan dimensi lebar 25 cm dengan

panjang tergantung dari masing-masing panjang dari bahan baku.

2. Perataan bahan baku

Pada proses ini, kaleng dan seng bekas yang sudah menjadi lembaran

kemudaian diratakan permukannya dengan cara ditempa dengan

menggunakan palu martil hingga permukannya rata.


commit to user

II-5

3. Pemotongan menjadi bagian yang lebih kecil

Proses pemotongan ini dilakukan pada bahan baku yang sudah

mempunyai permukaan yang rata. Bahan baku dipotong untuk bagiann

kecil lainnya, yaitu untuk tabung sumbu, ring atas, dan kaki kompor.

4. Proses pembentukam

Proses pembentukan disini ada beberapa macam karena bagian kompor

sendiri terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu bagian badan sumbu,

perapian dan kerangka. Untuk proses pembuatan bagian kerangka,

bahan baku yang sudah dipotongi sesuai dengan ukuran part yang akan

dibuat kemudian diproses untuk menghasilkan tabung minyak, kaki

kompor, dan ring atas. Sedangkan untuk bagian sumbu proses

pembentukannya adalah membuat tabung sumbu dengan tiga ukuran

yang berbeda, ring atas dan bawah. Untuk sumbu sendiri prosesnya

adalah manual dengan menggunakan tenaga tangan manusia untuk

memilin benang-benang sisa textile menjadi panjang dan dapat

dimanfaatkan untuk sumbu.

Untuk bagian-bagian perapian sebagian besar tidak diproses sendiri,

melainkan menggunakan jasa dari luar home industry tersebut.

Contohnya adalah piringan, kenir, pekaser, dan kerostin.

5. Perakitan awal

Pada proses ini semua part-part yang telah dibuat maupun didatangkan

dari home industry lain dirakit menjadi satu kesatuan. Tujuannya untuk

merakit part-part penyusun dari masing-masing bagian kompor. Untuk

bagian kerangka kompor bagian yang dirakit adalah tabung minyak, 3

kaki dan ring atas. Kemudian untuk bagian badan sumbu adalah merakit

tabung-tabung sumbu dengan piringan, ring atas, ring bawah, dan juga

memasukkan sumbu pada tabung sumbu.

6. Pengecetan

Pada proses ini yang mengalami pengecetan hanya bagian badan

kompor, sedangkan untuk badan sumbu tidak mengalami proses

pengecatan.


commit to user

II-6

7. Perakitan

Pada proses ini dua bagaian dari kompor yaitu rangka dan badan sumbu

yang telah terangkai kemudian disatukan dengan bagian ketiga yaitu

bagian perapian yang terdiri dari piringan, kenir, pekaser, dan kerostin

8. Finishing

Pada proses ini adalah proses pemeriksaan kompor yang sudah siap

dikirim, apakah fungsi pembesar dan pengecil api berfungsi dengan baik

dan apakah sumbu dapat naik turun dengan mudah. Kompor yang lolos

proses pemeriksaan kemudian dilabeli dan dipak setiap 10 kompor.

2.2 PENGERTIAN ERGONOMI

Ergonomi berasal dari kata Yunani yaitu ergon berarti “kerja” dan nomos

berarti “hukum”. Ergonomi ialah cabang ilmu yang sistematis untuk

memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan, dan keterbatasan

manusia merancang suatu sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja

pada sistem itu dengan baik, yaitu mencapai tujuan yang diinginkan melalui

pekerjaan itu dengan efektif, aman, dan nyaman (Sutalaksana, dkk., 2006).

Menurut Bridger (2003), ergonomi adalah ilmu yang mempelajari interaksi

antara manusia dan mesin dan faktor yang mempengaruhi interaksi. Tujuannya

adalah untuk meningkatkan interaksi kinerja sistem dengan memperbaiki mesin

manusia. Ini dapat dilakukan dengan “merancang-masukan” interface yang lebih

baik atau dengan 'merancang-keluaran' faktor dalam lingkungan kerja, dalam

tugas atau dalam organisasi kerja yang mendegradasi kinerja manusia-mesin.

Selain pengertian diatas ada pengertian lain yang menyatakan bahwa disiplin

ergonomi adalah suatu cabang keilmuan yang sistematis untuk memanfaatkan

informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan, dan keterbatasan manusia untuk

merancang suatu sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem

dengan baik untuk mencapai tujuan yang dinginkan melalui pekerjaan dengan

efektif, efesien, aman, dan nyaman. Pokok-pokok mengenai disiplin ergonomi,

sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1995) :

1. Fokus ergonomi adalah berkaitan erat dengan aspek-aspek manusia

didalam perencanaan "Man Made Object" dan lingkungan kerja. Secara

sistematis pendekatan ergonomi untuk rancang bangun, sehingga akan


commit to user

II-7

tercipta produk, sistem atau lingkungan kerja yang sesuai dengan

manusia.

2. Ergonomi sebagai "A Dicipline Concered" yaitu pendekatan ergonomi

akan mampu menimbulkan "Fungtional Effetiveness" dan kenikmatan

pemakai dan peralatan, fasilitas maupun lingkungan kerja yang

dirancang.

3. Maksud dan tujuan dari pendekatan disiplin ergonomi diarahkan pada

uapaya memperbaiki performansi kerja manusia seperti menambah

kecepatan kerja, accuracy (ketetapan), keselamatan kerja, dan untuk

mengurangi kelelahan.

4. Pendekatan khusus disiplin ergonomi adalah aplikasi yang sistematis

dari informasi yang berkaitan dengan karateristik dan perilaku manusia

dalam perancangan alat, fasilitas dan lingkungan kerja yang dipakai.

Secara umum tujuan dari penerapan ergonomi (Tarwaka, dkk., 2004), yaitu:

1. Meningkatkan kesejahteraan fisik dan mental melalui upaya pencegahan

cedera dan penyakit akibat kerja, menurunkan beban kerja fisik, dan

mental, mengupayakan promosi dan kepuasan kerja.

2. Meningkatkan kesejahteraan sosial melalui peningkatan kualitas kontak

sosial, mengelola, dan mengkoordinir kerja secara tepat guna dan

meningkatkan jaminan sosial baik selama kurun waktu usia produktif

maupun setelah tidak produktif.

3. Menciptakan keseimbangan rasional antara berbagai aspek yaitu aspek

teknis, ekonomis, antropologis dan budaya dari setiap sistem kerja yang

dilakukan sehingga tercipta kualitas kerja dan kualitas hidup yang tinggi.

2.3 Desain dan Ergonomi

Manusia dalam kehidupan sehari-harinya akan banyak menggunakan

berbagai macam produk, mesin maupun peralatan kerja untuk memenuhi

kebutuhannya. Manusia merupakan komponen yang penting untuk setiap sistem

operasional (sistem manusia – mesin) yang berfungsi untuk menghasilkan sebuah

aktivitas kerja. Agar sistem tersebut bisa berfungsi baik, maka sub-sistem

(komponen-komponen) pendukungnya haruslah dirancang “compatible” satu


commit to user

II-8

dengan yang lain. Hal ini tidak saja menyangkut komponen (elemen) yang berada

didalam sub-sistem mesin, tetapi juga menyangkut manusia yang akan

berinteraksi dengan sub-sistem mesin tersebut untuk membentuk sebuah sistem

manusia-mesin (man-machine system). Oleh karena itu seorang perancang produk

haruslah bisa mengintegrasikan semua aspek manusiawi tersebut dalam karya-

karya rancangannya dalam sebuah konsep “Human Integrated Design”

(Wignjosoebroto, 2000).

Desain dapat diartikan sebagai salah satu aktivitas luas dari inovasi desain

dan teknologi yang digagaskan, dibuat, dipertukarkan (melalui transaksi jual-beli)

dan fungsional. Desain merupakan hasil kreativitas budi-daya (man-made object)

manusia yang diwujudkan untuk memenuhi kebutuhan manusia, yang

memerlukan perencanaan, perancangan maupun pengembangan desain, yaitu

mulai dari tahap menggali ide atau gagasan, dilanjutkan dengan tahapan

pengembangan, konsep perancangan, sistem dan detail, pembuatan prototyp dan

proses produksi, evaluasi, dan berakhir dengan tahap pendistribusian. (Wardani,

2003).

Secara umum aplikasi konsep Human Integrated Design (HID) dapat

dijelaskan berdasarkan 2 (dua) prinsip yaitu : pertama, seorang perancang produk

harus menyadari benar bahwa faktor manusia akan menjadi kunci penentu sukses

didalam operasionalisasi sistem manusia-mesin (produk). Kedua, seorang

perancang produk harus juga menyadari bahwa setiap produk akan memerlukan

informasi-informasi detail dari semua faktor yang terkait dalam setiap proses

perancangan. (Wignjosoebroto, 2000).

Penerapan ergonomi dalam desain sistem harus membuat sistem kerja

lebih baik dengan menghilangkan aspek sistem yang berfungsi undesireable dan

tidak terkendali (Bridger, 2003), seperti :

1. Inefisiensi

2. Kelelahan

3. Kecelakaan, cedera dan kesalahan

4. Pengguna kesulitan

5. Tidak ramah lingkungan


commit to user

II-9

Menurut Granjean (1982) dalam Wignjosoebroto (2000), fokus perhatian

dari sebuah kajian ergonomis akan mengarah ke upaya pencapaian sebuah

rancangan produk yang memenuhi persyaratan “fitting the task to the man”. Hal

ini berarti setiap rancangan sistem manusia-mesin (produk) yang akan dibuat

haruslah selalu dipikirkan untuk kepentingan (dalam arti keselamatan, keamanan,

maupun kenyamanan) manusia. Perancangan sebuah produk dengan memusatkan

perhatian pada aspek-aspek keunggulan teknologi memang juga penting, terutama

untuk meningkatkan kemampuan teknis-fungsional dari produk tersebut. Akan

tetapi performansi produk baru akan bisa maksimal dicapai bilamana terjadi

“synergy process” pada saat terjadi interaksi timbal-balik yang serasi dan selaras

dengan manusia-operator yang akan melayani, mengoperasikan, dan

mengendalikannya (Wignjosoebroto, 2000).

Pertimbangan ergonomis dalam proses perancangan produk yang paling

tampak nyata aplikasinya adalah melalui pemanfaatan data anthropometri

(ukuran tubuh) guna menetapkan dimensi ukuran geometris dari produk dan juga

bentuk-bentuk tertentu dari produk yang disesuaikan dengan ukuran maupun

bentuk (feature) tubuh manusia pemakainya. Data anthropometri yang

menyajikan informasi mengenai ukuran maupun bentuk dari berbagai anggota

tubuh manusia yang dibedakan berdasarkan usia, jenis kelamin, suku-bangsa

(etnis), posisi tubuh pada saat bekerja, dan sebagainya serta diklasifikasikan

dalam segmen populasi pemakai (persentile) perlu diakomodasikan dalam

penetapan dimensi ukuran produk yang akan dirancang (Wignjosoebroto, 2000).

2.4 Perancangan Dengan Metode Rasional

Metode rasional menggunakan pendekatan yang sistematis dalam

perancangan. Metode ini banyak digunakan dalam perancangan karena memiliki

tahapan yang jelas sehingga dapat memberikan hasil rancangan dan produk akhir

yang berkualitas (Cross, Nigel 1994). Adapun langkah-langkah metode rasional

antara lain :

2.4.1 Clarifying Objectives

Tahap penting pertama dalam perancangan adalah bagaimana mencoba

untuk menjelaskan tujuan perancangan. Pada kenyataannya akan sangat


commit to user

II-10

membantu pada keseluruhan tahap perancangan, bila tujuan perancangan sudah

jelas, walaupun tujuan itu dapat berubah selama proses perancangan. Tujuan awal

dan sementara dapat berubah, meluas atau menyempit, atau benar-benar berubah

asalkan permasalahan menjadi lebih dimengerti dan sepanjang penyelesaian ide-

ide dapat berkembang.

Clarifying objectives menunjukkan tujuan dan maksud umum untuk

pencapaian tujuan yang sedang dalam pertimbangan. Metode ini menunjukkan

bentuk diagramatis dimana tujuan-tujuan yang berbeda dihubungkan satu sama

lain, serta pola hirarki tujuan dan sub tujuan. Langkah-langkah pembuatan

clarifying objectives adalah sebagai berikut :

a. Menyiapkan daftar tujuan perancangan, dimana daftar tersebut diambil dari

ringkasan perancangan.

b. Menyusun daftar ke dalam kumpulan tujuan tingkat tinggi dan tingkat rendah.

Perluasan daftar tujuan dan sub tujuan secara kasar dapat dikelompokkan ke

dalam tingkatan hirarki.

c. Menggambarkan diagram clarifying objectives, hubungan hirarki dan garis

hubungannya.

2.4.2 Establishing Function

Establishing functions bertujuan untuk menentukan fungsi-fungsi yang

dibutuhkan dan batasan sistem dari perancangan yang akan dilakukan. Langkah-

langkah pembuatan establishing functions adalah sebagai berikut :

a. Menunjukkan fungsi perancangan secara umum dalam perubahan input

menjadi output yang diinginkan.

b. Memecah fungsi umum menjadi sub fungsi dasar yang lebih spesifik.

c. Menggambarkan diagram blok yang menggambarkan interaksi antar sub-fungsi

dasar.

2.4.3 Performance Specification

Performance specification bertujuan untuk membuat spesifikasi yang akurat

dari kebutuhan perancangan. Spesifikasi yang telah ditentukan oleh perancang

ditetapkan sebagai tujuan perancangan dengan mencantumkan kriteria-kriteria.

Langkah-langkah pembuatan performance specification adalah sebagai berikut :


commit to user

II-11

a. Menimbang perbedaan tingkatan umum penyelesaian yang dapat diterima.

b. Menentukan tingkatan umum yang nantinya akan dioperasikan.

c. Mengidentifikasi atribut yang dibutuhkan.

d. Menyebutkan persyaratan yang diperlukan atribut dengan tepat dan teliti.

2.5 Manusia Mesin

Sistem manusia mesin adalah kombinasi antara satu atau beberapa manusia

dengan satu atau beberapa mesin dimana salah satu dengan yang lainnya akan

saling berinteraksi untuk menghasilkan keluaran-keluaran berdasarkan masukan-

masukan yang diperoleh (Wignjosoebroto, 1995). Dalam kaitannya dengan sistem

manusia mesin maka dikenal tiga macam hubungan yaitu:

1. Sistem Manusia-Mesin Hubungan Manual (Manual Man-Machine

System)

Dalam sistem ini input akan langsung ditransformasikan oleh manusia

menjadi output. Disini manusia masih memegang kendali secara penuh

didalam melaksanakan aktivitasnya. Peralatan kerja yang ada hanyalah

sekedar menambah kemampuan atau kapabilitas dalam menyelesaikan

pekerjaan yang dibebankan kepadanya.

2. Sistem Manusia-Mesin Hubungan Semi Otomatis (Semi Automatic

Man-Machine System)

Adanya revolusi industri dan perkembangan teknologi maka telah

berhasil ditemukan berbagai mesin dan peralatan kerja yang semakin

kompleks. Tidak seperti halnya pada manual sistem maka dalam semi

automatic man-machine sistem akan ada mekanisme khusus yang akan

mengolah input atau informasi dari luar sebelum masuk kedalam sistem

kerja manusia dan demikian pula reaksi yang berasal dari sistem manusia

ini akan diolah atau dikontrol terlebih dahulu melewati suatu mekanisme

tertentu sebelum suatu output berhasil diproses. Sistem dimana mesin

akan memberikan power (tenaga) dan manusia akan melaksanakan fungsi

kontrol dikenal sebagai semi automatic man-machine sistem.


commit to user

II-12

3. Sistem Manusia-Mesin Hubungan Otomatis (Automatic Man-

Machine System)

Pada sistem yang berlangsung secara otomatis, maka disini mesin akan

melaksanakan fungsi dua sekaligus yaitu menerima rangsangan dari luar

(sensing) dan pengendali aktivitas seperti umumnya yang dijumpai dalam

prosedur kerja yang normal. Fungsi operator disini hanyalah memonitor

dan menjaga agar supaya mesin tetap bekerja dengan baik serta

memasukkan data atau mengganti dengan program-program baru apabila

diperlukan.

Penyelidikan terhadap fungsi manusia-mesin adalah di dasarkan atas suatu

kenyataan bahwa antara manusia dan mesin masing-masing mempunyai kelebihan

dan kekurangan. Hal ini berarti ada pekerjaan yang lebih baik jika dikerjakan oleh

manusia dan sebaliknya ada pula pekerjaan lainnya yang mungkin akan lebih baik

bila pelaksanaannya dilakukan oleh dominasi mesin (Wignjosoebroto, 1995).

Dibandingkan dengan mesin, manusia sebagai komponen yang ada dalam

proses produksi akan memiliki beberapa keterbatasan-keterbatasan antara lain

(Wignjosoebroto, 1995) :

1. Tidak bisa menghasilkan tenaga fisik ataupun tekanan dalam jumlah

besar

2. Tidak bisa menggunakan kekuatan ototnya dengan intensitas yang tetap

dan akurasi yang tinggi

3. Tidak bisa menampilkan kecepatan kerja yang tinggi dan gerakan-

gerakan yang berulang tanpa kenal lelah, bosan maupun menimbulkan

kesalahan.

4. Tidak bisa melakukan analisa dan kalkulasi perhitungan masalah-

masalah yang terlalu kompleks secara cepat dan tepat.

5. Tidak bisa mengerjakan berbagai tugas yang berbeda-beda secara

serentak dalam kurun waktu yang relatif bersamaan.

6. Tidak bisa menyimpan dan memanggil/mengingat kembali sejumlah

data dalam jumlah besar secara tepat dan akurat.

7. Tidak bisa memberikan tanggapan secara cepat terhadap signal kendali

yang berubah-ubah dalam frekuensi yang seringkali.


commit to user

II-13

8. Tidak bisa memberikan performans dan fungsi kerja secara memuaskan

bilamana kondisi lingkungan fisik kerja seperti panas, dingin, bising,

kelembaban, dan sebagainya berada diatas ambang batas

kesanggupannya.

Selanjutnya dibandingkan dengan manusia, mesin istilah ini juga dipakai

untuk menyebut fasilitas kerja lainnya yang non-human secara umum juga akan

memiliki keterbatasan-keterbatasan antara lain (Wignjosoebroto, 1995) :

1. Tidak bisa memberi tanggapan terhadap perintah-perintah yang diluar

batas kemampuan yang telah dirancang sebelumnya.

2. Tidak bisa memberi tanggapan terhadap kejadian-kejadian yang tidak

diramalkan sebelumnya.

3. tidak bisa berfikir induktif yaitu menarik kesimpulan umum dari hal-hal

yang bersifat khusus.

4. Tidak bisa berfikir kreatif seperti menggambarkan cara/pola baru dalam

melaksanakan aktivitas operational.

5. Tidak bisa bertindak fleksibel seperti menggunakan alternatif-alternatif

baru yang tidak dirancang/diprogramkan sebelumnya.

6. Tidak bisa berfungsi secara layak diluar batas beban atas kapasitas

normalnya.

2.6 Anthropometri

Menurut Pheasant (1998) dalam Wardani (2003), athropometri berasal dari

kata antropos yang berarti manusia, dan metrikos yang berarti pengukuran.

Sehingga anthropometri diartikan sebagai suatu ilmu yang secara khusus

berkaitan dengan pengukuran tubuh manusia yang digunakan untuk menentukan

perbedaan pada individu, kelompok, dan sebagainya. Perbandingan fungsional

individual orang dewasa dan anak-anak dapat diketahui dengan sistem proporsi

anthromorfis didasarkan pada dimensi-dimensi tubuh manusia. Salah satu caranya

adalah dengan mengukur tubuh dalam berbagai posisi standard dan tidak bergerak

(static anthropometry), serta saat melakukan gerakan tertentu yang berkaitan

dengan kegiatan yang harus diselesaikan (dynamic anthropometry). Misalnya,

perancangan kursi mobil (gerakan mengoperasikan kemudi, pedal, tangkai

pemindah gigi). Gerakan yang biasa dilakukan anggota tubuh dapat dibagi dalam


commit to user

II-14

bentuk range/rentangan gerakan, kekuatan, ketahanan, kecepatan, dan ketelitian

(Wardani, 2003).

Data anthropometri ini menyajikan informasi mengenai ukuran tubuh

manusia, yang dibedakan berdasarkan usia, jenis kelamin, suku bangsa (etnis),

posisi tubuh saat beraktivitas, dan sebagainya, serta diklasifikasikan dalam

segmen populasi pemakai, perlu diakomodasikan dalam penetapan dimensi

ukuran produk desain yang dirancang guna menghasilkan kualitas rancangan yang

tailor made dan memenuhi persyaratan fittness for use (Wignjosoebroto, 2000).

Anthropometri merupakan bidang ilmu yang berhubungan dengan dimensi

tubuh manusia. Dimensi-dimensi ini dibagi menjadi kelompok statistika dan

ukuran persentil. Jika seratus orang berdiri berjajar dari yang terkecil sampai

terbesar dalam suatu urutan, hal ini akan dapat diklasifikasikan dari 1 percentile

sampai 100 percentile. Data dimensi manusia ini sangat berguna dalam

perancangan produk dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia

yang memakainya. Pemakaian data anthropometri mengusahakan semua alat

disesuaikan dengan kemampuan manusia, bukan manusia disesuaikan dengan alat.

Rancangan yang mempunyai kompatibilitas tinggi dengan manusia yang

memakainya sangat penting untuk mengurangi timbulnya bahaya akibat terjadinya

kesalahan kerja akibat adanya kesalahan disain (design-induced error)

(Liliana, 2007).

Data anthropometri yang ada dibedakan menjadi dua kategori, (Pullat,1992),

yaitu:

1. Dimensi struktural (statis),

Dimensi struktural ini mencakup pengukuran dimensi tubuh pada posisi

tetap dan standar. Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap

meliputi berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdiri, maupun duduk,

ukuran kepala, tinggi atau panjang lutut berdiri maupun duduk, panjang

lengan, dan sebagainya.

2. Dimensi fungsional (dinamis),

Hal pokok yang ditekankan pada pengukuran dimensi fungsional tubuh

ini adalah mendapatkan ukuran tubuh yang berkaitan dengan gerakan-


commit to user

II-15

gerakan nyata yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan-kegiatan

tertentu.

Data anthropometri dapat diaplikasikan dalam beberapa hal,

(Wignjosoebroto, 1995) yaitu:

1. Perancangan area kerja

2. Perancangan peralatan kerja seperti mesin, perkakas dan sebagainya

3. Perancangan produk-produk konsumtif seperti pakaian, kursi/meja

komputer, dan lain-lain

4. Perancangan lingkungan kerja fisik

Perbedaan antara satu populasi dengan populasi yang lain adalah

dikarenakan oleh faktor-faktor (Nurmianto, 2004), sebagai berikut:

1. Keacakan/random

2. Jenis kelamin

3. Suku bangsa

4. Usia

5. Jenis pekerjaan

6. Pakaian

7. Faktor kehamilan pada wanita

8. Cacat tubuh secara fisik

Pengukuran dimensi struktur tubuh yang biasa diambil dalam perancangan

produk maupun fasilitas dapat dilihat pada gambar 2.6 di bawah ini.

Gambar 2.6 Anthropometri Untuk Perancangan Produk Atau Fasilitas Sumber: Wignjosoebroto, 1995

27


commit to user

II-16

Keterangan gambar 2.6, yaitu:

1 : Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai sampai dengan ujung

kepala).

2 : Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak.

3 : Tinggi bahu dalam posisi berdiri tegak.

4 : Tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus).

5 : Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam posisi berdiri tegak (dalam

gambar tidak ditunjukkan).

6 : Tinggi tubuh dalam posisi duduk (di ukur dari alas tempat duduk pantat

sampai dengan kepala).

7 : Tinggi mata dalam posisi duduk.

8 : Tinggi bahu dalam posisi duduk.

9 : Tinggi siku dalam posisi duduk (siku tegak lurus).

10 : Tebal atau lebar paha.

11 : Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan. ujung lutut.

12 : Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan bagian belakang dari

lutut betis.

13 : Tinggi lutut yang bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk.

14 : Tinggi tubuh dalam posisi duduk yang di ukur dari lantai sampai dengan

paha.

15 : Lebar dari bahu (bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk).

16 : Lebar pinggul ataupun pantat.

17 : Lebar dari dada dalam keadaan membusung (tidak tampak ditunjukkan

dalam gambar).

18 : Lebar perut.

19 : Panjang siku yang di ukur dari siku sampai dengan ujung jari-jari dalam

posisi siku tegak lurus.

20 : Lebar kepala.

21 : Panjang tangan di ukur dari pergelangan sampai dengan ujung jari.

22 : Lebar telapak tangan.

23 : Lebar tangan dalam posisi tangan terbentang lebar kesamping kiri kanan

(tidak ditunjukkan dalam gambar).


commit to user

II-17

24 : Tinggi jangkauan tangan dalam posisi berdiri tegak.

25 : Tinggi jangkauan tangan dalam posisi duduk tegak.

26 : Jarak jangkauan tangan yang terjulur kedepan di ukur dari bahu sampai

dengan ujung jari tangan.

27 : Tinggi dalam posisi berdiri dari ujung kaki hingga pantat bagian bawah.

2.7 Postur Kerja

Postur ditandai dengan mengukur hubungan sudut antara berbagai

menghubungkan tubuh dan tetap kerangka acuan. Kerangka acuan yang paling

intuitif adalah segmen lain badan utama, seperti sebagai lengan untuk postur

pergelangan tangan atau batang tubuh untuk postur leher. Namun, beberapa sistem

menggunakan referensi jenis lainnya, seperti cakrawala. Tindakan mencakup

besar dan durasi postur tertentu (MacLeod, 2000).

Menurut MacLeod (2000), postur netral adalah posisi optimal tiap sendi

yang menyediakan kekuatan paling besar, kontrol gerakan yang paling atas, dan

stres fisik paling kecil pada sendi dan jaringan di sekitarnya. Secara umum, posisi

ini sudah dekat titik tengah dari berbagai macam gerakan, yaitu posisi di mana

otot-otot sekitar sendi seimbang dan santai. Ada pengecualian penting untuk

aturan titik-titik tengah ini. Contohnya adalah postur lengan yang dipengaruhi

oleh gravitasi, dan lutut yang berfungsi dengan baik dekat posisi

perpanjangannya.

2.8 Metode Rapid Entire Body Assessment (REBA)

Menurut McAtamney dan Hignett (2000), REBA dikembangkan untuk

menilai jenis postur kerja tak terduga yang ditemukan di industri jasa layanan

kesehatan dan lainnya. Data dikumpulkan tentang postur tubuh, kekuatan

digunakan, jenis gerakan atau tindakan, dan kopling. REBA skor akhir ini

dihasilkan untuk memberikan indikasi dari levl risiko dan urgensi yang bahu

tindakan diambil.

Metode ini mengharuskan pengamat untuk mengkategorikan postur segmen

tubuh individu untuk tingkat perpindahan dari sudut netral. Awalnya, metode

REBA dapat digunakan untuk mengukur perbedaan postur antara kondisi yang

berbeda. Selain itu, juga dapat digunakan untuk menilai setiap sikap spesifik


commit to user

II-18

sehubungan terhadap tingkat stres tempat pada tubuh, dan menggunakan nilai

REBA sebagai indikasi kelayakan postur (Knight et al, 2010) .

REBA merupakan suatu metode penilaian postur untuk menilai faktor resiko

gangguan tubuh keseluruhan (McAtamney dan Hignett, 2000). Untuk masing-

masing tugas (task), menilai faktor postur tubuh dengan penilaian pada masing-

masing grup yang terdiri atas 2 grup, yaitu:

1. Grup A terdiri atas postur tubuh atas dan bawah batang tubuh (trunk), Leher

(neck), dan kaki (legs)

2. Grup B terdiri atas postur tubuh kanan dan kiri dari lengan atas (upper arm),

lengan bawah (lower arm), dan pergelangan tangan (wrist).

Pada masing-masing grup, diberikan suatu skala skor postur tubuh dan suatu

pernyataan tambahan. Diberikan juga faktor beban/ kekuatan dan kopling

(coupling). Dengan melihat pada tabel penilaian untuk masing-masing postur,

tabel A untuk grup A, dan tabel B untuk grup B. skor A adalah jumlah dari hasil

pada tabel A dan skor beban/ kekuatan. Skor B adalah jumlah skor dari tabel B

dan skor kopling untuk masing-masing tangan. Skor C dibaca dari tabel C dengan

memasukkan skor A dan skor B, sehingga diperoleh skor REBA dengan jumlah

dari skor C dan skor tindakan. Akhirnya diperoleh suatu hasil berupa tingkatan

level resiko.

Grup A

1. Batang tubuh (trunk)

Gambar 2.7 Postur Tubuh Bagian Batang Tubuh (trunk) Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000


commit to user

II-19

Tabel 2.1 Skor Batang Tubuh (trunk)

Locate Trunk Position Score Adjustment

Posisi normal (tegak lurus) 1

+1 jika batang tubuh

berputar/bengkok/bungkuk

0-200 (ke depan maupun

belakang)

2

<200 atau 20

0 - 60

0 3

>600 4

Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

2. Leher (neck)

Gambar 2.8 Postur Tubuh Bagian Leher (neck) Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.2 Skor Leher (neck)

Locate Neck Position Score Adjustment

100 - 20

0 1 +1 jika leher

berputar/bengkok >200 (ke depan maupun belakang) 2


3. Kaki (legs)

Gambar 2.9 Postur Tubuh Bagian Kaki (leg) Sumber : McAtamney dan Hignett, 2000


commit to user

II-20

Tabel 2.3 Skor Kaki (leg)

Locate Legs Position Score Adjustment

Posisi normal/seimbang

(berjalan/duduk)

1 +1 jika lutut antara 30

0 – 60

0

+2 jika lutut > 600

Bertumpu pada satu kaki lurus 2


4. Beban (load)

Tabel 2.4 Skor Beban (load)

Load Score Adjustment

< 5 kg 0

+1 jika kekuatan cepat 5 – 10 kg 1

>5 kg 2


Grup B

1. Lengan atas (upper arm)

Gambar 2.10 Postur Tubuh Bagian Lengan Atas (upper arm) Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.5 Skor Lengan Atas (upper arm)

Locate Upper Arm Position Score Adjustment

200 (ke depan maupun ke belakang) 1 +1 jika bahu naik

+1 jika lengan berputar/

bengkok

+1 jika miring, menyangga

berat dari lengan

>200 (ke belakang) atau 20

0 – 45

0 2

450 – 90

0 3

>900 4



commit to user

II-21

2. Lengan bawah (lower arm)

Gambar 2.11 Postur Tubuh Bagian Lengan Bawah (lower arm) Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.6 Skor Lengan Bawah (lower arm)

Locate Lower Arm Position Score

600 – 100

0 1

<600 atau >100

0 2


3. Pergelangan tangan (wrist)

Gambar 2.12 Postur Tubuh Bagian Pergelangan Tangan (wrist) Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.7 Skor Pergelangan Tangan (wrist)

Locate Lower Arm Position Score Adjustment

00 – 15

0 (ke atas maupun ke bawah) 1 +1 jika pergelangan tangan

berputar menjauhi sisi tengah >150 (ke atas maupun ke bawah) 2



commit to user

II-22

Adjustment

Kopling (coupling)

Tabel 2.8 Skor Coupling

Coupling Score Keterangan

Baik 0 Kekuatan pegangan baik

Sedang 1 Pegangan bagus tapi tidak ideal atau

kopling cocok dengan bagian tubuh

Kurang baik 2 Pegangan tangan tidak sesuai walaupun

mungkin

Tidak dapat diterima 3 Kaku, pegangan tidak nyaman, tidak ada

pegangan atau kopling tidak sesuai dengan

bagian tubuh


Tabel 2.9 Pembobotan Untuk Grup A

Table A Trunk

1 2 3 4 5

Neck = 1 Legs

1 1 2 2 3 4

2 2 3 4 5 6

3 3 4 5 6 7

4 4 5 6 7 8

Neck = 2 Legs

1 1 3 4 5 6

2 2 4 5 6 7

3 3 5 6 7 8

4 4 6 7 8 9

Neck = 3 Legs

1 3 4 5 6 7

2 3 5 6 7 8

3 5 6 7 8 9

4 6 7 8 9 9 Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000


commit to user

II-23

Tabel 2.10 Pembobotan Untuk Grup B

Table B Uper Arm

1 2 3 4 5 6

Lower

Arm =

1

Wrist

1 1 1 3 4 6 7

2 2 2 4 5 7 8

3 2 3 5 5 8 8

Lower

Arm =

2

Wrist

1 1 2 4 5 7 8

2 2 3 5 6 8 9

3 3 4 5 7 8 9 Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.11 Perolehan Skor C

Table C Score A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Score B

1 1 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12

2 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

3 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

4 2 3 3 4 5 7 8 9 10 11 11 12

5 3 4 4 5 6 8 9 10 10 11 12 12

6 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 12

7 4 5 6 7 8 9 9 10 11 11 12 12

8 5 6 7 8 8 9 10 10 11 12 12 12

9 6 6 7 8 9 10 10 10 11 12 12 12

10 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

11 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

12 7 8 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12 Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Skor Aktivitas

Tabel 2.12 Skor Aktivitas REBA

Aktivitas Score Keterangan

Postur Statik 1 1 atau lebih bagian tubuh statis/diam

Pengulangan 1 Tindakan berulang-ulang

Ketidakstabilan 1 Tindakan menyebabkan jarak yang

besar dan cepat pada postur (tidak

stabil)



commit to user

II-24

Gambar 2.13 Sistem Penilaian REBA Sumber: McAtamney dan Hignett, 2000

Tabel 2.13 Nilai Level Tindakan REBA

Nilai REBA Level Resiko Level Tindakan Tindakan

1 Dapat

diabaikan 0 Tidak diperlukan perbaikan

2-3 Kecil 1 Mungkin memerlukan

perbaikan

4-7 Sedang 2 Perlu dilakukan perbaikan

8-10 Tinggi 3 Segera dilakukan

perbaikan

> 11 Sangat tinggi 4 Dilakukan perbaikan

sekarang juga



commit to user

II-25

2.9 Perancangan Produk

Perancangan adalah suatu proses yang bertujuan untuk menganalisa,

menilai, memperbaiki dan menyusun suatu sistem, baik secara fisik maupun

nonfisik yang optimum untuk waktu yang akan datang dengan memanfaatkan

informasi yang ada (Lazuardy, 2009).

Perancangan suatu alat termasuk dalam metode teknik, dengan demikian

langkah-langkah pembuatan perancangan akan mengikuti metode Merris Asimow

yang menerangkan bahwa perancangan teknik adalah suatu aktivitas dengan

maksud tertentu menuju ke arah tujuan pemenuhan kebutuhan manusia. Dari

definisi tersebut terdapat tiga hal yang harus di perhatikan dalam perancangan

antara lain (Lazuardy, 2009):

1. Aktivitas untuk maksud tertentu

2. Sasaran pada pemenuhan kebutuhan manusia

3. Berdasarkan pada pertimbangan teknologi

Prosedur perancangan yang merupakan tahapan umum teknik perancangan

dikenal dengan sebutan NIDA, yang merupakan kepanjangan dari need, idea,

decision, and action. Artinya tahap pertama seorang perancang menetapkan dan

mengidentifikasikan kebutuhan (need), sehubungan dengan alat atau produk yang

harus dirancang. Kemudian dilanjutkan dengan pengembangan ide-ide (idea)

yang melahirkan berbagai alternatif untuk memenuhi kebutuhan tadi. Dilakukan

suatu penilaian dan penganalisaan terhadap berbagai alternatif yang ada, sehingga

perancang dapat memutuskan (decision) suatu alternatif terbaik. Hasil rancangan

yang dibuat dituntut dapat memberikan kemudahan dan kenyamanan bagi

pemakai (Lazuardy, 2009).

2.10 Pengukuran Kerja Fisik

Penilaian beban kerja fisik dapat dilakukan dengan dua metode secara

objektif, yaitu metode penilaian secara langsung dan tidak langsung (Tarwaka,

2004). Metode pengukuran langsung yaitu melalui pengukuran energi ekspenditur

(energi yang dikeluarkan) melalui asupan oksigen selama bekerja. Semakin berat

beban kerja semakin banyak energi yang dikonsumsi. Penilaian beban kerja fisik

secara tidak langsung dilakukan dengan menggunakan denyut nadi selama

bekerja.


commit to user

II-26

1. Penilaian beban kerja fisik dengan menggunakan denyut jantung

Denyut jantung adalah suatu alat estimasi laju metabolisme yang baik,

kecuali dalam keadaan emosi dan vasodilatasi (Tarwaka, 2004). Kategori berat

ringannya berdasarkan pada denyut jantung dapat dilihat pada Tabel 2.14 berikut

ini.

Tabel 2.14 Klasifikasi Beban Kerja Fisik

Tingkat Pekerjan

Konsumsi

Oksigen

(liter/menit)

Denyut Jantung

(denyut/menit)

Konsumsi

Energi

(kkal/menit)

Light work < 0.5 < 90 < 2.5

Moderate Work 0.5 - 1.0 90 - 110 2.5 - 5.0

Heavy work 1.0 - 1.5 110 -130 5.0 - 7.5

Very Heavy work 1.5 - 2.0 130 - 150 7.5 - 10.0

Extremely heavy work > 2.0 150 - 170 > 10.0 Sumber: Bridger, 1995

Pengukuran denyut jantung selama kerja merupakan suatu metode untuk

menilai cardiovasculair strain. Salah satu peralatan yang dapat digunakan untuk

menghitung denyut jantung adalah telemetri dengan menggunakan rangsangan

Electro Cardio Graph (ECG). Apabila peralatan tersebut tidak tersedia maka

dapat dicatat secara manual memakai stopwatch dengan metode 10 denyut

(Tarwaka, 2004),. Dalam penelitian ini, denyut yang diukur adalah denyut nadi

karena untuk kemudahan pengukuran. Metode 10 denyut dilakukan dengan

mengukur waktu yang diperlukan nadi untuk berdetak selama 10 detik, kemudian

dikonversi dengan menggunakan formula, sebagai berikut:

Denyut nadi (denyut/menit) = 6010

10x

denyutperWaktu

denyut …..…………….( 2.1)

Selain metode 10 denyut di atas, pengukuran denyut nadi juga dapat

dilakukan dengan menggunakan metode 15 detik maupun 30 detik. Keuntungan

menggunakan denyut nadi untuk menentukan beban kerja yaitu mudah dilakukan,

cepat, dan hasilnya dapat diandalkan. Hal tersebut didasarkan pada pendapat E.

Grandjean (1993) dalam Tarwaka (2004), yang menjelaskan bahwa konsumsi

energi sendiri tidak cukup untuk mengestimasi beban kerja fisik. Beban kerja fisik

tidak hanya dapat ditentukan dengan menggunakan jumlah KJ yang dikonsumsi,

tetapi juga jumlah otot yang terlibat dan beban statis yang diterima dan tekanan

panas dari lingkungan kerja yang dapat meningkatkan denyut jantung, sehingga


commit to user

II-27

denyut jantung merupakan alat yang sesuai untuk menghitung indek beban kerja.

Astrand dan Rodahl (1977) dalam Tarwaka (2004) menyatakan bahwa denyut

nadi mempunyai hubungan linier yang tinggi dengan asupan oksigen pada waktu

bekerja. Denyut nadi dapat ditentukan pada arteri radialis pada pergelangan

tangan.

Menurut E. Grandjean (1993) dalam Tarwaka (2004), denyut nadi untuk

mengestimasi indek beban kerja fisik terdiri dari beberapa jenis, yaitu:

a. Denyut nadi istirahat, merupakan rata-rata denyut nadi sebelum

pekerjaan dimulai.

b. Denyut nadi kerja, merupakan rata-rata denyut nadi selama bekerja.

c. Nadi kerja, selisih antara denyut nadi isirahat dengan denyut nadi kerja.

2. Pengukuran Konsumsi Energi

Denyut jantung ataupun denyut nadi merupakan peubah yang penting dalam

penelitian lapangan maupun penelitian laboratorium. Dalam hal penentuan

konsumsi energi, biasa digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan

denyut jantung ataupun denyut nadi (Bridger, 1995). Indek ini merupakan

perbedaan antara denyut jantung pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan

denyut jantung pada waktu istirahat.

Untuk merumuskan hubungan antara konsumsi energi dengan kecepatan

denyut jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara konsumsi

energi dengan denyut jantung dengan menggunakan analisis regresi. Bentuk

regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung adalah regresi kuadratis

dengan persamaan, sebagai berikut:

Y = 1,80411 - (0,0229038)X + (4,71733 x 10-4

) X2 …........ …..…………….( 2.2)

Dimana ;

Y = Energi (kilokalori per menit).

X = Kecepatan denyut jantung (denyut per menit).

Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam bentuk energi,

maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu dapat dituliskan dalam

bentuk matematis, sebagai berikut:


commit to user

II-28

KE = Et - Ej ......…………………………........................ …..….………….( 2.3)

KE = Konsumsi energi untuk satu kegiatan kerja tertentu (kilokalori per menit)

Et = Pengeluaran energi pada waktu kerja tertentu (kilokalori per menit)

Ej = Penegeluaran energi pada saat istirahat (kilokalori per menit)

Dengan demikian, konsumsi energi pada waktu kerja tertentu merupakan

selisih antara pengeluaran energi pada waktu kerja dengan pengeluaran energi

pada waktu istirahat.

Selain posisi kerja duduk, posisi berdiri juga banyak ditemukan di

perusahaan. Seperti halnya posisi duduk, posisi kerja berdiri juga mempunyai

keuntungan maupun kerugian. Menurut Sutalaksana dkk. (1979), bahwa sikap

berdiri merupakan sikap siaga baik fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja

yang dilakukan lebih cepat, kuat dan teliti. Namun demikian mengubah posisi

duduk ke berdiri dengan masih menggunakan alat kerja yang sama akan

melelahkan. Pada dasarnya berdiri lebih melelahkan daripada duduk dan energi

yang dikeluarkan untuk berdiri lebih banyak 10-16% dibanding dengan duduk.

Pada desain stasiun berdiri, apabila tenaga kerja harus bekerja untuk periode

yang lama, maka faktor kelelahan menjadi utama. Meminimalkan pengaruh

kelelahan dan keluhan subjektif, maka pekerja harus dirancang agar tidak terlalu

banyak menjangkau, membungkuk, atau melakukan gerakan dengan posisi kepala

yang tidak alamiah. Menurut Pullat (1992) memberikan pertimbangan tentang

pekerjaan yang paling baik dilakukan dengan posisi berdiri sebagai berikut:

1. Tidak tersedia tempat untuk kaki dan lutut.

2. Harus memegang objek yang berat (lebih dari 4,5 kg).

3. Sering menjangkau ke atas, ke bawah dan ke samping.

4. Sering melakukan pekerjaan yang menekan kebawah.

5. Diperlukan mobilitas.


commit to user

II-29

2.11 Kebisingan Tempat Kerja

Bising dalam kesehatan kerja diartikan sebagai suara yang dapat

menurunkan pendengaran baik secara kuantitatif (peningkatan ambang

pendengaran) maupun kuwalitatif (penyempitan spectrum pendengaran).

Kebisingan didefinisikan sebagai suara yang tidak dikehendaki dan sapat

mengganggu kesehatan, kenyamanan serta menimbulkan ketulian.

Suara atau bunyi memiliki intensitas yang berbeda, contohnya jika kita

berteriak suara kita lebih kuat daripada berbisik, sehingga teriakan itu memiliki

energi lebih besar untuk mencapai jarak yang lebih jauh. Unit untuk mengukur

intensitas bunyi adalah desibel (dB). Skala desibel merupakan skala yang bersifat

logaritmik. Nilai Ambang Batas yang disingkat NAB un

tuk kebisingan di tempat kerja adalah intensitas tertinggi dan merupakan

nilai rata-rata yang masih dapat diterima tenaga kerja tanpa mengakibatkan

hilangnya daya dengar yang tetap untuk waktu kerja yang terus menerus tidak

lebih dari 8 jam sehari dan 40 jam seminggu. Menurut standar OHSAS Tahun

2000 dijelaskan klasifikasi kebisingan untuk menentukan jam kerja yang diijinkan

yang terdapat pada tabel 2.15.

Tabel 2.15 Table of Permissible Noise Exposure

Duration per

Day (hours)

Sound level,

dB(A) slow

response

8 90

6 92

4 95

3 97

2 100

1-1/2 102

1 105

1/2 110

1/1/4 or less 115

Sumber : OSHAS 2000


commit to user

II-30

2.12 Desain Stasiun Kerja Dan Sikap Kerja Berdiri

Selain posisi kerja duduk, posisi berdiri juga banyak ditemukan di

perusahaan. Seperti halnya posisi duduk, posisi kerja berdiri juga mempunyai

keuntungan maupun kerugian. Menurut Sutalaksana dkk. (1979), bahwa sikap

berdiri merupakan sikap siaga baik fisik maupun mental, sehingga aktivitas kerja

yang dilakukan lebih cepat, kuat dan teliti. Namun demikian mengubah posisi

duduk ke berdiri dengan masih menggunakan alat kerja yang sama akan

melelahkan. Pada dasarnya berdiri lebih melelahkan daripada duduk dan energi

yang dikeluarkan untuk berdiri lebih banyak 10-16% dibanding dengan duduk.

Pada desain stasiun berdiri, apabila tenaga kerja harus bekerja untuk periode

yang lama, maka faktor kelelahan menjadi utama. Meminimalkan pengaruh

kelelahan dan keluhan subjektif, maka pekerja harus dirancang agar tidak terlalu

banyak menjangkau, membungkuk, atau melakukan gerakan dengan posisi kepala

yang tidak alamiah. Menurut Pullat (1992) memberikan pertimbangan tentang

pekerjaan yang paling baik dilakukan dengan posisi berdiri sebagai berikut:

1. Tidak tersedia tempat untuk kaki dan lutut.

2. Harus memegang objek yang berat (lebih dari 4,5 kg).

3. Sering menjangkau ke atas, ke bawah dan ke samping.

4. Sering melakukan pekerjaan yang menekan kebawah.

5. Diperlukan mobilitas.

2.13 Uji Tarik (Tension Test)

Untuk mengetahui sifatsifat suatu bahan, tentu kita harus mengadakan

pengujian terhadap bahan tersebut. Ada empat jenis uji coba yang biasa

dilakukan, yaitu uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi

(torsion test), dan uji geser (shear test). Dalam tulisan ini kita akan membahas

tentang uji tarik dan sifatsifat mekanik logam yang didapatkan dari interpretasi

hasil uji tarik. Uji tarik adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar.

Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi

di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang

dengan JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui

bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui

sejauh mana material itu bertambah panjang (Dieter, 1988).


commit to user

II-31

Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus

menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan

mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan

pada 2.14 berikut:

Gambar 2.14 Uji Tarik Dan Kurva Uji Tarik Sumber: Calister, 2004

2.14 Hukum Hooke

Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan

antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan

panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau linear zone. Di daerah ini,

kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut:

” rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan”

Stress adalah beban dibagi luas penampang bahan dan strain adalah

pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan.

Stress: σ = F/A ,

Strain: ε = L/ L

Dimana:

L : pertambahan panjang

L : panjang awal

F : gaya tarikan

A : luas penampang

Hubungan antara stress dan strain dirumuskan:

E = σ / ε ............................................................................................................(2.4)


commit to user

II-32

Selanjutnya kita dapatkan Gb 2.20 yang merupakan kurva standar

ketika melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurva dalam daerah

linier, di mana perbandingan tegangan (σ) dan regangan (ε) selalu tetap. E

diberi nama "Modulus Elastisitas" atau "Young Modulus". Kurva yang

menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurva SS

(SS curve).

Gambar 2.15 Kurva Tegangan- Regangan Sumber: Calister, 2004

Bentuk dan besarnya dari kurva tegangan-regangan dari logam akan

bergantung pada komposisinya, perlakuan panas, sejarah sebelumnya pada

deformasi plastis, tingkat regangan, suhu, keadaan tekanan selama pengujian.

Parameter yang digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan-regangan

logam adalah tensile strength, yield strength atau yield point, percent elongation,

dan pengurangan luas area. Parameter kedua dari awal merupakan parameter

tegangan sedangkan dua yang terakhir adalan mengindikasi ductility (Dieter,

1988).

2.15 Pengerolan Logam

Deformasi Plastis merupakan usaha pembentukan material dengan cara

memberikan gaya pada material tersebut sehingga material tidak kembali

kebentuk semula bila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Pengerolan

termasuk proses pengerjaan logam secara plastis dengan jalan melewatkannya

diantara rol sehingga menyebabkan deformasi plastis pada spesimen uji.


commit to user

II-33

Pengerolan ini menghasilkan perubahan atau pengurangan ukuran yang

digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.16 Diagram Skematik Pengerolan Sumber: Dieter, 1988

Proses pengerolan merupakan proses yang sering dilakukan dalam proses

pengerjaan logam, karena dapat digunakan dalam melakukan produksi dalam

jumlah besar (mass production) dan kemudahan mengontrol hasil akhir produk.

Rol dibagi menjadi 3 macam:

1. Hot Rolling

Merupakan proses pengerolan dengan tujuan mengurangi ketebalan

ataupun pembentukan material dengan melakukan perlakuan panas

dengan temperatur diatas temperatur rekristalisasi logam.

2. Cold Rolling

Merupakan proses pengerolan dengan tujuan mengurangi ketebalan

ataupun pembentukan material dengan melakukan perlakuan dingin yaitu

dengan temperatur dibawah temperatur rekristalisasi logam.

3. Rolling Mills

Pada prinsipnya sama untuk mengurangi ketebalan dan melakukan

pembentukan material. Rolling Mills dapat dibedakan menurut jenis dan

prinsip pengerolannya seperti berikut:


commit to user

II-34

a b c

d e

Gambar 2.17 Macam-Macam Rol Milling. (a) Two-high,pullover; (b) Two-high,

reversing; (c) Three-high; (d) Four-high; (e) Cluster Sumber: Dieter, 1988

2.15.1 Menghitung Geometri Rol

Berdasarkan diagram skematik pengerolan pada gambar 2.17 geometri

pengerolan dapat dihitung dengan persamaan-persamaan berikut:

1. Menghitung contact lenght

.....................................................................(2.5)

2. Menghitung radius minimum rol

Besarnya gaya gesek yang terjadi dapat dinyatakan pada persamaan

berikut:

.............................................................................................(2.6)

Dari persamaan 2.4 dapat digunakan untuk mencari besarnya R dengan

dengan mensubtitusi τ


commit to user

II-35

√

..............................................................(2.7)

Menghitung daerah defleksi dengan persamaan 2.5

........................................................................................(2.8)

Untuk menghitung jari-jari (R) yang mempertimbangkan defleksi yang

terjadi dapat dihitung dengan persamaan 2.6

√

σ

....................................................................(2.9)

Keterangan:

R = jari-jari rol (mm)

h0 = tebal awal (mm)

hf = tebal setelah pengerolan (mm)

fs = gaya gesek

µs = koefisien gesek

σy = yield point (N/mm2)

l = panjang benda kerja (mm)

Lb = panjang contact lenght (mm)

q = daerah defleksi


commit to user

II-36

Vmax= defleksi maksimum

E = Tensile strenght (Mpa)

2.15.2 Menghitung Energi Pengerolan

Gambar kurva tegangan-regangan pada gambar 2.16 memperlihatkan

definisi tegangan – regangan rata-rata. Persamaan analitis mengenai kurva

tersebut diberikan pada persamaan berikut, (Dieter, 1988) :

1. Menghitung besarnya regangan

............................................................................................(2.10)

2. Menghitung tegangan alir rata-rata

fY

........................................................................................(2.11)

3. Menghitung gaya rol

fY …...................................................................................(2.12)

4. Menghitung torsi rol

.....................................................................................(2.13)

5. Menghitung inersia rotasi

.........................................................................(2.14)

Untuk menghitung energi kinetik rol dengan memperhatikan inersia

rotasi yang terjadi pada rol adalah sebagai berikut:

. .........................................................(2.15)

Daya pengerollan dengan memperhatikan inersia rotasi dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan berikut:


commit to user

II-37

...........................................................(2.16)

Keterangan:

ε = regangan

σy = yield point (Mpa)

n = eksponential pengerasan regangan

w = lebar benda kerja (mm)

F = gaya rol (N)

mrol = massa rol (kg)

Rrol = jari-jari rol

rps = putaran rol per second

fY = tegangan alir rata-rata (N/mm2)

2.15.3 Menghitung Torsi dan Daya

Daya yang diterapkan pada mesin rol melalui torsi dan tegangan tarik strip

pada prinsipnya digunakan untuk 4 hal antara lain:

1. Energi yang diperlukan untuk deformasi logam.

2. Energi yang diperlukan untuk mengatasi gaya-gaya gesekan pada

bantalan

3. Energi yang hilang pada sistem transmisi daya

4. Energi listrik yang hilang pada berbagai motor dan generator

Pada gambar 2.17 Beban pengerolan total terdistribusi pada lengkungan

kontak sesuai dengan tekanan bukit gesekan. Namun, beban pengerolan total

dapat diasumsikan terkonsentrasi pada satu titik di busur kontak pada jarak a dari

garis pusat rol. Pada perhitungan torsi persoalan utama terletak pada caranya


commit to user

II-38

menentukan lengan momen. Perbandingan antara lengan momen a dan panjang

proyeksi busur lengkungan kontak

.....................................................................................(2.17)

Keterangan:

λ = 0,5 untuk pengerolan panas

= 0,45 untuk pengerolan dingin

R = jari-jari rol (mm)

a = lengan momen (mm)

Besarnya torsi sama dengan beban pengerolan total dikalikan dengan

lengan momen efektif dikarenakan terdapat dua buah rol kerja maka besarnya

torsi:

......................................................................................................(2.18)

Dalam satu putaran rol atas, resultan beban pengerolan P bergerak sepanjang

keliling lingkaran yang sama dengan 2 a. Karena terdapat dua buah rol kerja,

maka kerja yang dilakukan adalah:

Kerja = 2 (2 a) P

............................................................................................(2.19)

Karena daya didefinisikan sebagai laju perubahan kerja pada 60.0000 Nm/s,

maka daya yang dibutuhkan untuk menggerakan pasangan rol dengan putaran N

rpm adalah:

.............................................................................................(2.20)

Dengan satuan P adalah Newton, a dalam meter, dan N adalah rpm (putaran

per menit). Persamaan diatas menyatakan daya yang dibutuhkan untuk deformasi

logam sewaktu logam melalui celah rol. (Dieter, 1988)


commit to user

III-1

BAB III

METODE PENELITIAN

Pada bab ini diuraikan secara sistematis mengenai langkah-langkah yang

dilakukan dalam perancangan alat perataan bahan baku pada home industry CV.

Bintang Mas. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ditujukan

pada gambar. 3.1 di bawah ini:

Deskripsi Masalah dengan Penilaian

dan Pengukuran Kondisi Awal:

1. Proses prataan

2. Posisi Keja

3. Kebisingan

4. Beban Kerja

5. Anthropometri Operator

Wawancara

Keluhan dan

Harapan Operator

A

Penentuan

Kebutuhan

Perancangan

Penentuan konsep

perancangan

Penentuan Spesifikasi

Alat dan mekanismenya

berdasarkan spesifikasi

benda kerja

Gambar 3.1 Metode Penelitian


commit to user

III-2

A

Pengukuran

Kondisi Setelah

Implementasi Rancangan

Analisis dan Intepretasi

Hasil

Kesimpulan dan Saran

Estimasi Biaya

Penentuan Dimensi

Kerangka Alat dengan

Pendekatan Ergonomi

Gambar 3.1 Metode Penelitian (Lanjutan)

Langkah-langkah penyelesaian masalah pada gambar 3.1 diuraikan dalam

sub-bab di bawah ini.

3.1 Deskripsi Masalah dengan Penilaian dan Pengukuran Kondisi Awal

Pada tahapan ini dikumpulkan data-data kondisi awal pada saat penelitian.

Data kondisi awal ditentukan berdasarkan hasil dari identifikasi masalah yang

lebih spesifik yang terdapat pada CV. Bintang Mas diantaranya sebagai berikut:


commit to user

III-3

1. Permasalahan mengenai posisi kerja operator perataan bahan baku.

Penilaian posisi kerja dilakukan berdasarkan hasil observasi yang

menduga bahwa posisi kerja pada operator perataan bahan baku

membahayakan yang dapat menyebabkan cidera muskuloskeletal. Oleh

karena itu dilakukan pengumpulan data posisi kerja yaitu dengan meng-

capture posisi kerja dengan menggunakan camera digital kemudian

menganalisis posisi kerja tersebut.

2. Beban Kerja

Beban kerja yang sering disebut dengan kerja fisik mengakibatkan

pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi.

Konsumsi energi dapat dilakukan dengan pengukuran kecepatan denyut

jantung (heat rate) dan konsumsi energi (energy consumtion).

Untuk menghitung penggolongan beban kerja yang dialami operator,

dilakukan pengumpulan data dengan menggunakan alat pengukur detak

jantung sebelum melakukan aktivitas dan setelah melakukan aktivitas.

Pengukuran denyut jantung sebelum aktivitas dilakukan 10 menit sebelum

operator melakukan perataan bahan baku. Sedangkan pengukuran setelah

aktivitas dilakukan setelah operator bekerja selama 1 jam.

Setelah itu kemudian dilakukan perhitungan dengan menggunakan regresi

kuadratis.

Perhitungan Energi Expenditure

Energi Expenditure dihitung dengan menggunakan rumus sebagai

berikut:

Y = 1.80411 – (0.0229038)X + (4.71733 x 10-4

)X2

Dimana :

Y = energi (kilokalori per menit)

X = kecepatan denyut jantung (denyut/menit)

Perhitungan Konsumsi Energi

Untuk menghitung besarnya konsumsi energi digunakan rumus sebagai

berikut:

KE = Et - Ej


commit to user

III-4

Dimana:

KE = konsumsi energi untuk satu kegiatan tertentu (kilokalori/menit)

Et = pengeluaran energi pada waktu tertentu (kilokalori/menit)

Ej = pengeluaran energi pada waktu istirahat (kilokalori/menit)

Klasifikasi Beban Kerja

Setelah dilakukan perhitungan denyut jantung, perhitungan energi

ekspenditure dan konsumsi energi kemudian dapat dilakukan

penggolongan beban kerja yang dialami operator perataan bahan baku

apakah termasuk dalam pekerjaan dengan beban kerja berat atau ringan.

3. Kebisingan

Pada proses perataan bahan baku secara manual yang dilakukan dengan

proses penempaan oleh operator menimbulkan kebisingan yang dapat

mengganggu operator. Oleh karena itu dilakukan perhitungan kebisingan

dengan menggunakan alat Sound Level Meter SL-4012 Lutron untuk

mengetahui tingkat kebisingan.

3.2 Wawancara Keluhan dan Harapan Operator

Wawancara dilakukan kepada dua orang operator perataan bahan baku untuk

mengetahui keluhan-keluhan yang dialami selama melakukan aktivitas perataan.

Bagian tubuh mana saja yang mengalami kelelahan dan nyeri, keluhan-keluhan

karena kebisingan serta beban kerja. Selain itu juga dilakukan wawancara

mengenai apa saja yang diharapkan agar dapat memperbaiki kondisi aktivitas

perataan menjadi lebih baik. Harapan-harapan terhadap alat yang akan dirancang

sehingga alat hasil perancangan dapat memenuhi kebutuhan operator.

3.3 Penentuan Kebutuhan Perancangan

Untuk menentukan kebutuhan perancangan yang sesuai dengan

permasalahan yang ditemui pada stasiun perataan bahan baku yang meliputi posisi

kerja, kebisingan dan beban kerja maka dilakukan wawancara terhadap keluhan-

keluhan operator perataan bahan baku untuk memastikan alat yang akan dibuat

sesuai dengan kebutuhan dan harapan operator dan mampu mengurangi keluhan

operator.


commit to user

III-5

3.4 Penentuan Konsep Perancangan

Pada tahap perancangan produk, hal pertama yang perlu dilakukan adalah

menentukan atau menyusun konsep mekanisme dari alat yang akan dirancang.

Konsep perancangan ini memberikan gambaran mengenai bagaimana suatu alat

akan dibuat dan bagaimana mekanisme kerja dan penggunaannya dengan

mempertimbangkan kelayakan pengoperasian alat nantinya. Selain itu juga harus

memperhatikan segala kelebihan maupun keterbatasan manusia yang merupakan

pengguna dari alat yang dirancang. Semua informasi mengenai faktor manusia

dalam perancangan produk sebagai acuan di dalam menghasilkan sebuah

rancangan mesin atau produk yang serasi, selaras, dan seimbang dengan manusia

yang akan mengoperasikannya nanti (Wignjosoebroto, 2000).

Berdasarkan dari hasil wawancara dan analisis terhadap keluhan dan

kebutuhan operator konsep perancangan yang dibutuhkan adalah alat perataan

bahan baku dengan memanfaatkan prinsip pengerolan karena dengan prinsip

pengerolan diharapkan dapat menyelesaikan keluhan-keluhan dari operator dan

mengakomodasi keinginan operator. Rol didesain dengan posisi berdiri dengan

tujuan memudahkan operator saat melakukan aktivitas pegerolan.

3.5 Penentuan Spesifikasi Rol dan Mekanismenya Berdasarkan Spesifikasi

Benda Kerja

Untuk menentukan mekanisme rol apakah dijalankan dengan menggunakan

mesin ataukah dengan penggerak manual dapat ditentuan dengan mengetahui

diameter rol minimal yang dapat digunakan untuk meratakan bahan baku dengan

efisien juga daya yang diperlukan untuk menggerakkan mesin tersebut. Untuk

menghitung diameter rol dan daya diperlukan data-data terkait dengan

spesifikasi bahan baku yang akan diproses yaitu meliputi jenis, kekuatan,

ketebalan, dan dimensi bahan. Kekuatan bahan diperoleh dengan melakukan

pengujian tarik (Tension Test) yang dilakukan pada 3 jenis plat bahan baku

dengan ketebalan 0,6 mm 0,5 mm dan 0,3 mm. Sedangkan untuk spesifikasi lain

seperti ukuran poros ataupun bearing diperoleh dari perhitungan lanjutan setelah

mengetahui diameter rol.


commit to user

III-6

3.6 Penentuan Dimensi Kerangka Alat dengan Pendekatan Ergonomi

Pada tahapan ini dilakukan pengolahan data-data yang telah dikumpulkan

tentang alat data perataan bahan baku awal pada CV. Bintang Mas Adapun data-

data tersebut meliputi komponen-komponen alat, dimensi alat yang digunakan,

dan mekanisme penggunaan alat perataan bahan baku awal.

Besar dimensi produk mengacu pada data anthropometri operator. Hal ini

dimaksudkan agar rancangan yang dihasilkan dapat digunakan dengan baik dan

disesuaikan atau paling tidak mendekati karakteristik penggunanya. Pengambilan

data diperoleh dari hasil pengukuran anthropometri para operator yang melakukan

aktivitas perataan bahan baku. Responden yang diambil berjenis kelamin pria.

Adapun data anthropometri yang diambil sesuai dengan variabel yang dibutuhkan

yaitu: tinggi badan, tinggi siku berdiri dan panjang jangkauan tangan kedepan.

Data anthropometri yang diambil merupakan populasi sehingga tidak diperlukan

pengujian data (uji keseragaman, kecukupan, dan kenormalan). Pengambilan data

anthropometri dilakukan dengan menggunakan meteran kain. Sedangkan dimensi

alat secara detail diperoleh dari pengolahan data komponen yang dibutuhkan

dalam membuat alat perata bahan baku berupa rol. Dimensi alat akan

menyesuaikan dengan hasil perhitungan komponen rol yang telah disesuaikan

dengan dimensi standar yang tersedia di pasaran.

3.7 Bill Of Material (BOM)

Bill of Material pada rancangan alat perata bahan baku diperlukan untuk

mengetahui material apa yang diperlukan dan digunakan pada rancangan.

Penentuan material mesin hasil rancangan dilakukan berdasarkan informasi dari

pustaka terkait kelebihan dan kelemahan material serta dari pihak teknisi. Setelah

mengetahui material yang akan digunakan kemudian dibuat Bill of Material

(BOM). BOM digunakan untuk melihat jumlah kebutuhan material untuk

membuat rol perata bahan baku sehingga nantinya mempermudah dalam estimasi

biaya.

3.8 Estimasi Biaya

Setelah ditentukan dimensi dan diketahui material rancangan, dari bahan

yang dipakai dapat diperkirakan besarnya biaya yang dikeluarkan untuk membuat


commit to user

III-7

produk yang dirancang. Biaya dibagi menjadi 2, yaitu biaya bahan baku dan biaya

tenaga kerja.

3.9 Pengukuran Kondisi Setelah Implementasi Alat

Tahap ini adalah tahapan untuk menguji alat untuk proses perataan bahan

baku apakah sesuai degan kebutuhan dan juga apakah alat ini memperbaikiposisi

kerja, beban kerja, dan kebisingan. Pengukuran ini dilakukan untuk memastikan

perancangan alat tersebut memberikan value added terhadap kondisi kerja saat ini.

Jika rancangan ini berhasil memenuhi kebutuhan dan harapan operator maka

tahapan selanjutnya dapat dijalankan, namun jika masih belum sesuai dengan

kebutuhan dan harapan operator dilakukan analisis penyebabnya agar dapat

dilakukan perbaikan pada penelitian selanjutnya.

Pengukuran kondisi setelah implementasi alat meliputi pengukuran posisi

kerja dengan menggunakan pendekatan REBA (Rapid Entire Body Assesment)

untuk memastikan posisi kerja menggunakan alat perata berada pada level aman.

Kemudian dilakukan perhitungan beban kerja operator sebelum melakukan

aktivitas dan setelah melakukan perataan bahan baku menggunakan alat. Cara dan

mekanisme pengukuran sama dengan pengukuran sebelumnya. Pengkuran

selanjutnya adalah pengukuran level kebisingan pada saat aktivitas perataan bahan

baku dengan menggunakan alat hasil rancangan. Cara pengukuran juga dilakukan

sama dengan pengukuran awal yaitu pada saat semua stasiun berhenti bekerja.

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan sound level meter.

3.10 Analisis dan Intepretasi Hasil

Pada tahap ini dilakukan analisis mengenai hasil-hasil identifikasi hingga

proses perancangan. Analisis meliputi analisis dimensi, perbandingan posisi kerja

awal dengan posisi kerja setelah adanya alat, perbandingan konsumsi energi

operator, perbandingan level kebisingan yang ditimbulkan oleh proses manual

dengan proses perataan setelah menggunakan alat, analisis biaya dan analisis

performansi alat yang meliputi analisis terhadap kemampuan dan kekurangan dari

alat hasil perancangan.


commit to user

III-8

3.11 Kesimpulan Dan Saran

Pada tahap ini akan membahas kesimpulan dari hasi pengolahan data

dengan memperhatikan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian dan kemudian

memberikan saran perbaikan yang mungkin dilakukan untuk penelitian

selanjutnya.


commit to user

IV-1

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini akan diuraikan proses pengumpulan dan pengolahan data.

Data yang dikumpulkan meliputi pengambilan foto posisi kerja, wawancara

terhadap kondisi awal dan anthropometri operator. Kemudian tahap pengolahan

data meliputi perancanganrol perata bahan baku, perhitungan dimensi produk,

perhitungan kondisi setelah implementasi alat, dan estimasi biaya.

4.1 Deskripsi Masalah dengan Penilaian dan Pengukuran Kondisi Awal

Deskripsi masalah bertujuan untuk menguraikan permasalahan secara

detail pada stasiun perataan bahan baku. Deskripsi masalah meliputi masalah

posisi kerja, beban kerja dan kebisingan pada aktivitas perataan bahan baku

sedangkan pengukuran kondisi awal digunakan untuk mengetahui data secara

kuantitatif untuk mendukung deskripsi masalah-masalah tersebut.

4.1.1 Posisi Kerja Operator Pada Proses Perataan Bahan Baku

Posisi kerja operator pada proses perataan bahan baku yang merupakan

posisi yang paling sering dilakukan dan paling nyaman menurut operator adalah

dengan postur tubuh sedikit membungkuk ke depan duduk pada balok kayu dan

dengan posisi kaki menjepit lembaran bahan baku. Posisi tubuh yang sedikit

membungkuk kedepan memudahkan operator menjangkau bagian lembar bahan

baku. Posisi duduk pada balok kayu dirasakan operator jauh lebih nyaman jika

dibandingkan dengan posisi jongkok sedangkan postur kaki yang menjepit bahan

baku bertujuan agar bahan baku tidak meleset pada saat proses penempaan.

Walaupun postur ini dianggap paling nyaman oleh operator penempaan bahan

baku, namun jika dianalisisi dan berdasarkan wawancara kepada operator posisi

ini masih menyebabkan keluhan nyeri pada bagian leher, pundak, punggung,

pinggang, pergelangan dan jari-jari tangan. Postur tubuh saat perataan bahan baku

dapat dilihat pada gambar 4.1.


commit to user

IV-2

Gambar 4. 1 Perataan Bahan Baku

4.1.2 Beban Kerja

Perataan bahan baku dengan cara ditempa menggunakan martil dengan

berat 5 kg membuat aktivitas ini memerlukan waktu yang lama dan aktivitas ini

dilakukan secara berulang-ulang sehingga menyebabkan operator sering lelah.

Kelelahan operator dikarenakan beban kerja yang dialami merupakan kerja fisik

yang berat. Untuk memastikan apakah operator mengalami kelelahan diakibatkan

oleh beban kerja yang terlalu besar, kemudian dilakukan perhitungan heart rate

dengan menggunakan alat pengukur detak jantung kepada operator yang sedang

melakukan aktivitas perataan. Berikut adalah hasil dari pengukuran beban kerja

operator perata bahan baku dengan proses manual:

Tabel 4.1 Pengukuran Denyut Jantung Operator

Operator Sebelum Aktivitas (DN0)

(Denyut/menit)

Setelah Aktivitas (DN1)

(Denyut/menit)

1 74 140

2 70 137

Pengukuran denyut jantung diatas merupakan rerata dari denyut jantung

operator. Rerata ini didapatkan setelah melakukan empat kali pengukuran dengan

hari yang berbeda. Setelah mendapatkan data denyut jantung, kemudian dilakukan

perhitungan konsumsi energi dengan pendekatan kuantitatif menggunakan analisis

regresi.


commit to user

IV-3

Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung secara

umum adalah regresi kuadratis dengan persamaan sebagai berikut :

menitkilokaloriXXY /2410.71733,40229038,080411,1

Berikut adalah perhitungan energi operator:

A. Energi Operator Sebelum Aktivitas (Ei)

1. Operator 1

2)70(410.71733,4)70.(0229038,080411,1 Y

69,2Y menitkilokalori/

2. Operator 2

2)68(410.71733,4)68.(0229038,080411,1 Y


B. Energi Operator Setelah Aktivitas (Et)

1. Operator 1

2)143(410.71733,4)143.(0229038,080411,1 Y

84,7Y menitkilokalori /

2. Operator 2

2)141(410.71733,4)141.(0229038,080411,1 Y



maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu bisa dituliskan dalam

bentuk matematis KE = Et – Ei. Berikut adalah perhitungan untuk energi yang

dikonsumsi operator 1 dan 2:

1. Konsumsi Energi Operator 1

KE = Et – Ei

KE = (8,175 - 2,51) kilokalori/menit

KE = 5,15 kilokalori/menit


KE = Et – Ei

KE = (7,95 – 2,43) kilokalori/menit



commit to user

IV-4

Berdasarkan tabel 4.2 dapat diketahui bahwa aktivitas perataan bahan baku

dengan penempaan secara manual termasuk pada level Heavy.


Tingkat Pekerjan

Konsumsi

Oksigen

(liter/menit)

Denyut Jantung

(denyut/menit)

Konsumsi

Energi

(kkal/menit)

Light work < 0.5 < 90 < 2.5

Moderate Work 0.5 - 1.0 90 - 110 2.5 - 5.0

Heavy work 1.0 - 1.5 110 -130 5.0 - 7.5

Very Heavy work 1.5 - 2.0 130 - 150 7.5 - 10.0


4.1.3 Kebisingan

Kebisingan pada proses perataan bahan baku disebabkan oleh proses

penempaan martil yang mengenai lembaran bahan baku baik seng maupun kaleng

bekas. Kebisingan yang ditimbulkan dari proses penempaan bahan baku pada CV.

Bintang Mas adalah sebesar 102 dB. Pengukuran dilakukan pada saat stasiun

kerja lain sedang tidak beroperasi.

4.2 Penentuan Kebutuhan Perancangan

Pada tahap ini dilakukan penentuan perancangan yang sesuai dengan

kondisi di CV. Bintang Mas dan juga sesuai kebutuhan operator dengan

melakukan wawancara kepada operator dan observasi oleh perancang (engineer).

Tahap-tahap lebih lengkap dapat dilihat pada bagian selanjutnya.

4.2.1 Keluhan, Harapan dan Kebutuhan Operator

Wawancara dilakukan untuk mendapatkan informasi secara langsung dari

operator mengenai keluhan ketidaknyamanan yang dialami operator pada proses

perataan bahan baku. Hasil wawancara terhadap operator mengenai keluhan

ketidaknyamanan pada proses perataan bahan baku menunjukkan beberapa bagian

tubuh yang dikeluhkan oleh kedua operator. Bagian tubuh tersebut adalah leher

bagian bawah, bahu kanan, punggung, lengan kanan atas dan bawah, pergelangan


commit to user

IV-5

tangan, pinggang, paha, dan lutut. Berdasarkan hasil wawancara tersebut dapat

ditarik kesimpulan bahwa posisi kerja yang selama ini kurang ergonomis karena

menyebabkan keluhan nyeri di beberapa bagian tubuh. Selain itu juga dilakukan

wawancara tentang keluhan-keluhan lain yang dialami operator sehingga dapat

diidentifikasi kebutuhan operator.

Tabel 4. 3 Keluhan dan Kebutuhan Operator

No Keluhan Kebutuhan

1. Proses perataan bahan baku

membutuhkan tenaga besar dari

operator

Alat perataan bahan baku yang bisa

meratakan bahan baku dengan

mengurangi beban operator

2. Proses perataan bahan baku yang

membutuhkan waktu pengerjaan

yang lama

Alat perataan bahan baku yang jika

digunakan akan meminimalkan waktu

pengerjaan

3.

Pegal pada leher punggung,

pinggang, pundak dan leher

karena posisi membungkuk saat

proses perataan bahan baku

Alat perataan bahan baku yang jika

digunakan posisi kerja operator tidak

membungkuk

4.

Proses perataan bahan baku

menimbulkan kebisingan dan

debu

Alat perataan bahan baku yang dapat

mengurangi kebisingan dan debu

Wawancara juga dilakukan untuk mengetahui harapan-harapan operator

yang selanjutnya dijadikan pertimbangan dalam perancangan. Harapan-harapan

tersebut muncul karena adanya keluhan-keluhan terhadap kondisi pada aktivitas

perataan bahan baku dengan penempaan manual. Tabel 4.4 menunjukkan

beberapa pernyataan harapan operator mengenai fasilitas untuk perataan bahan

baku.

Tabel 4. 4 Harapan Operator

No Harapan Operator

1. Saya ingin sarana yang bisa mengurangi nyeri di

leher, bahu, lengan, dan punggung.

2.

Saya ingin sarana yang memungkinkan proses

perataan bahan baku dengan posisi yang nyaman

(badan tidak perlu membungkuk).

3.

Saya ingin sarana yang mengurangi tingkat

kebisingan dan debu pada saat perataan bahan

baku.


commit to user

IV-6

Tabel 4. 4 Harapan Operator (Lanjutan)

No Harapan Operator

4. Saya ingin sarana yang mudah digunakan dan tidak

menambah aktivitas perataan bahan baku.

5. Saya ingin sarana yang dapat mengurangi tingkat

lama pengerjaan perataan bahan baku

Selain kebutuhan dan harapan dari operator juga dibutuhkan perananan

seorang engineer untuk menganalisis kebutuhan lain yang juga diperlukan oleh

operator untuk menyempurnakan hasil perancangan. Analisis dilakukan dengan

melakukan observasi secara langsung dan wawancara kepada operator perataan

bahan baku.

Menurut hasil observasi ditemui pada proses perataan bahan baku operator

menggunakan kakinya untuk menahan posisi bahan baku agar tidak berubah

posisi pada saat ditempa. Posisi kerja tersebut yang kurang ergonomis dan

operator merasa tidak nyaman apalagi posisi tersebut dilakukan oleh operator

pada waktu yang cukup lama sehingga menyebabkan kelelahan dan nyeri pada

kaki. Oleh karena itu dibutuhkan alat perataan bahan baku yang dapat

memperbaiki posisi kerja operator tersebut yaitu dengan mengubah posisi kerja

duduk menjadi berdiri sehingga operator tidak perlu memegangi bahan baku

menggunakan kakiknya.

Untuk menyempurnakan perancangan alat perataan bahan baku yang dapat

memperbaiki posisi kerja operator serta mengatasi keluhan-keluhan operator

engineer melakukan studi literatur mengenai prinsip alat seperti apa yang akan

dibuat dan juga menyesuaikan dengan kondisi pada CV. Bintang Mas. Prinsip alat

yang paling sesuai untuk proses perataan bahan baku adalah menggunakan rol

karena selain biaya yang diperlukan tidak besar rol juga dapat mengurangi waktu

pengerjaan.

4.2.2 Penentuan Konsep Perancangan

Ide mengenai konsep perancangan selain dibangkitkan dari kebutuhan

operator dan engineer juga didukung dengan aspek-aspek yang dapat

menyempurnakan rol perataan baku yang dirancang. Aspek ergonomi dipilih

karena tujuan utama pembuatan alat ini adalah untuk memperbaiki posisi kerja


commit to user

IV-7

operator, beban kerja, lama pengerjaan dan kebisingan yang ditimbulkan oleh

penempaan secara manual. Untuk merancang rol perata bahan baku digunakan

data anthropometri sebagai data pendukung penentuan dimensi rol.

4.2.3 Fitur dan Ide Rancangan

Dengan mempertimbangkan kebutuhan-kebutuhan operator, analisis oleh

engineerdan tujuan perancangan, maka fitur rancangan alat perataan bahan baku

dapat dilihat pada tabel 4.5.

Tabel 4. 5 Fitur Rancangan Alat Perataan Bahan Baku

No Kebutuhan Fitur Alat

1.

Alat perataan yang

bisa meratakan bahan

baku dengan

mengurangi beban

operator

Alat peratan bahan baku yang dibuat dioperasikan

dengan menggunakan motor agar dapat mengurangi

beban operator namun dapat juga mengunakan sistem

manual

2.

Alat perataan yang

jika digunakan akan

meminimalkan waktu

pengerjaan

Alat perataan yang didesain dengan kemampuan tekan

yang tinggi sehingga lebih cepat untuk meratakan

bahan bakusehingga mampu meningkatkan

produktivitas 3.

Alat perataan yang

dapat meningkatkan

produktivitas

4.

Alat perata yang

memungkinkan proses

perataan bahan baku

tanpa membungkuk

Pengaturan dimensi dan posisi alat perataan

disesuaikan dengan postur kerja dan antropometri

tubuh operator. Dengan ini diharapkan operator tidak

perlu membungkukkan badan saat proses perataan

bahan baku

5.

Alat perataan yang

dapat mengurangi

kebisingan dan debu

Rancangan alat perataan dirancang menggunakan

mekanisme yang seminimum mungkin mengurangi

potensi penyebab kebisingan dan debu

Berdasarkan fitur rancangan yang telah dinyatakan diatas, dapat

dikembangkan ide-ide rancangan alat perataan. Ide yang dikembangkan

diharapkan mampu memenuhi kebutuhan dan berdasarkan prinsip ergonomi agar

operator dapat menggunakan hasil rancangan dengan nyaman.

Untuk itu alat perataan bahan baku dibuat dengan menggunakan motor

sebagai penggeraknya untuk mengurangi beban operator. Namun tidak menutup

kemungkinan jika menggunakan sistem secara manual dimana operator menjadi


commit to user

IV-8

penggeraknya jika daya yang diperlukan untuk menggerakkan rol relatif kecil.

Keuntungan menggunakan sistem manual adalah karena CV. Bintang Mas bukan

merupakan perusahaan besar sehingga jika alat perataan bahan baku perataan

bahan baku dimungkinkan dapat dioperasikan secara manual tanpa menggunakan

listrik jauh lebih menguntungkan. Material yang digunakan sebagai bahan alat

perataan bahan baku dipilih yang mempunyai Modulus Young tinggi sehingga

daya tekan besar dan dapat mempercepat proses perataan bahan baku, sehingga

dapat mengurangi beban kerja operator.

Alat perataan bahan baku ini juga dirancang untuk meminimalkan adanya

kebisingan dan debu dengan mengganti proses perataan bahan baku dengan cara

ditempa menjadi pengerolan. Untuk mengurangi keluhan operator alat perataan

bahan baku didesain dengan mempertimbangkanpostur kerja dan antropometri

operator sehingga alat perataan bahan baku dapat dioprasikan dengan posisi

berdiri yang ergonomis. Pemilihan posisi kerja berdiri adalah karena ketersediaan

tempat yang sempitdan mobilitas operator yang besar. Dengan posisi kerja berdiri

operator lebih fleksibel dalam mengatur posisi bahan baku pada saat proses

pengerolan.

Dalam penentuan spesifikasi detail perancangan ditentukan detail desain

rancangan. Tahap ini diawali dengan proses mendetailkan ide. Detail ide

pembuatan alat rol perata bahan baku mengacu pada ide-ide yang telah muncul.

Hasil dari detail ide tersebut adalah:

1. Dibuat alat perataan bahan baku berupa rol yang dioperasikan secara

otomatis dengan menggunakan motor.

2. Rol dilengkapi dengan dudukan untuk menempatkan motor.

3. Untuk menyalakan atau mematikan mesin rol digunakan limit switch

sederhana yang mudah dijangkau dan dikendalikan oleh operator.

4. Rol perata bahan baku terdiri dari sepasang rol untuk menyempurnakan

hasil perataan bahan baku.

5. Rol dapat diatur jaraknya menyesuaikan dengan ketebalan bahan baku

yang akan diproses. Adjustable yang digunakan memungkinkan operator

untuk mengatur jarak rol dengan mudah.

6. Rol dilengkapi dengan pelat yang membentuk seperti corong yang


commit to user

IV-9

digunakan sebagai pengarah proses feeding awal dan melindungi

operator dari kemungkinan kecelakaan kerja.

7. Rol dilengkapi dengan pelat pengarah untuk mencegah bahan baku

menggulung mengikuti arah rol.

8. Rol digerakkan dengan motor yang memutar dengan memanfaatkan gear

dan sproket dengan memanfaatkan reducer.

9. Rol dioperasikan dengan posisi kerja operator berdiri dengan

menggunakan tangan sebagai pengarah bahan baku pada proses

pengerolan dengan mengacu data anthropometri operator.

4.3 Pengolahan Data

Pengolahan data dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian,

yaituperhitungan geometri untuk menentukan spesifikasi rol dan dimensi

perancangan. Bagian-bagian pengolahan data ini dijelaskan secara lebih detail

pada bagian-bagian berikut ini.

4.3.1 Penentuan Spesifikasi Rol dan Mekanismenya Berdasarkan Spesifikasi

Benda Kerja

Hasil pengujian tarik yang telah dilakukan untuk mengetahui spesifikasi

bahan baku/benda kerja seng dan kaleng bekas dengan 3 jenis ketebalan yang

berbeda 0,6 mm, 0,5 mm dan 0,3 mm dapat dilihat pada tabel 4.6.

Tabel 4. 6 Hasil Uji Tarik

No Ketebalan

Material (a)

Ultimate Tensile

Strenght(σ)

Maximal Load

(Fm)

1. 0,6 mm 655 MPa 4,905 kN

2. 0,5 mm 520 MPa 3,255 kN

3. 0,3 mm 350 MPa 1,314 kN

Dengan spesifikasi bahan diatas dapat digunakan sebagai acuan dalam

perhitungan diameter rol sehingga besarnya daya dapat diketahui. Setelah

melakukan perhitungan (lampiran L2.4) diketahui bahwa daya yang dibutuhkan

untuk menggerakkan rol dengan diameter 17,6 cm adalah sebesar 2,44 watt.

Dengan daya yang sangat kecil tersebut penggerak rol cukup menggunakan


commit to user

IV-10

sistem manual yaitu menggunakan tenaga operator dengan cara memutar

penggerak rol. Komponen lain yang dapat dihitung adalah dimensi bearing dan

poros yang akan digunakan dalam perancangan alat rol. Poros yang digunakan

untuk rol adalah berdiameter 50 mm sedangkan bearing yang digunakan adalah

menyesuaikan dengan diameter poros sehingga diameter dalam yang digunakan

adalah 50 mm sedangkan diameter luar sebesar 90 mm.

4.3.2 Penentuan Dimensi Alat dengan Pendekatan Ergonomi

Untuk menentukan dimensi rancangan pada rol perata bahan baku

digunakan data-data anthropometri dari kedua operator dan standar adjustment

yang telah ditetapkan. Pengumpulan data anthropometri ini dilakukan kepada dua

operator perataan bahan baku yang disajikan pada tabel 4.7.

Tabel 4. 7 Data Anthropometri Operator

No Data yang diukur Simbol

Operator (dalam

cm)

1 2

1 Tinggi badan tegak Tbt 173 168

2 Jangkauan tangan ke depan Jtd 70 65

3 Tinggi siku berdiri Tsb 107 103

4 Tinggi bahu berdiri Tbd 150 146

5 Lebar bahu Lb 43 42

6 Panjang jangkauan tangan k eatas Pjta 216 212

7 Panjang lengan atas Pla 32 30

8 Panjang lengan bawah Plb 27 25

9 Pangkal telapak tangan ke pangkal jari Pttpj 11 10

10 Diameter genggaman tangan Dgt 3 2,5

11 Lebar telapak tangan Ltt 10 9

Berikut adalah perhitungan dimensi rol perata bahan baku dengan

mempertimbangkan data anthopometri kedua operator:

A. Dimensi Rangka

Dimensi pada rangka meliputi tinggi, panjang dan lebar rangka

1. Tinggi rangka

Penentuan tinggi rangka rol disesuaikan dengan data anthropometri

operator yaitu tinggi siku duduk, sehingga memudahkan operator

melakukan perataan bahan baku dengan posisi duduk. Perataan


commit to user

IV-11

bahan baku menggunakan rol merupakan pekerjaan yang tergolong

pekerjaan ringan sehingga posisi kerja yang dianjurkan adalah

95%dari tinggi siku duduk (Karl, 2009). Sehingga dimensi

ketinggian alat dapat ditentukan sebagai berikut:

Tinggi siku berdiri = 84 mm

Tinggi rangka (Tr) = Tsb (min). 95 %

= 79,8 cm 80 cm

2. Panjang rangka alat perataan bahan baku

Penentuan panjang rangka ditentukan dengan menggunakan data

panjang jangkauan tangan kedepan dari kedua operator yang

memiliki panjang minimal. Maka dapat ditentukan perhitungan

panjang rangka alat perataan bahan sebagai berikut:

Panjang rangka (Pr) = Panjang jangkauan tangan kedepan

= 65 cm

3. Lebar rangka alat perataan bahan baku

Penentuan lebar rangka ditentukan dengan mempertimbangakan

ukuran anthropometri lebar bahu operator. Maka lebar rangka alat

ditentukan sebagai berikut:

Lebar rangka (Lr) = Lebar bahu (lb)

= 42cm

B. Dimensi kaki rangka

Alat perataan bahan baku dilengkapi dengan pelat pada bagian

paling bawah rangka agar dapat memperkuat dan memperkokoh posisi.

Teba pelat yang digunakan adalah 1 cm dengan masing-masing sisi

sebesar 150 mm.

C. Pengatur ketinggian rol (adjustable)

Untuk menentukan dimensi pengatur naik turun rol (adjustable)

yang perlu dipertimbangkan adalah data anthropometri yang telah

ditunjukkan pada tabel 4.7.


commit to user

IV-12

Gambar 4. 2 Postur Tubuh Operator Saat Menjangkau Ke Atas

Jangkauan tangan keatas (Jta)

Jangkauan tangan keatas (Jta) = tb + ( Pla.sin θ ) + ( ( Plb+Pttpj )sin θ )

= 168 + (30.sin 15) + ((25+10).sin 48)

= 201 cm

Posisi diatas berdasarkan posisi paling maksimal yang dapat

dijangkau operator dengan posisi berdiri yang nyaman. Data yang

digunakan adalah data operator yang mempunyai tinggi badan kecil

agar selama proses perataan operator yang mempunyai tinggi badan

kecil dapat mengoperasikan alat pengatur ketinggian rol (adjustable)

dengan mudah. Sehingga untuk tinggi alat pengatur ketinggian rol

(adjustable) tinggi maksimal yang dapat digunakan adalah kurang dari

201 cm.

Diameter yang digunakan untuk steering pengatur ketinggian rol

menggunakan ukuran yang menyesuaikan dengan steering yang ada di

pasaran dengan ukuran proporsional yaitu menggunakan diamater 15

cm.

D. Penggerak rol

Tinggi tuas penggerak rol minimal dihitung berdasarkan data

anthropometri untuk tinggi siku berdiri dengan allowence sesuai dengan

jenis pekerjaannya. Karena menggerakkan rol termasuk kerja yang

berat maka posisi kerja yang dianjurkan adalah 85% dari tinggi siku

berdiri (Karl, 2009). Sehingga dimensi tinggi minimal penggerak rol:

Tinggi siku berdiri = 103 mm


commit to user

IV-13

Tinggi tuas penggerak rol minimal= Tsb (min). 85 %

=

= 87,55mm 88 mm

Panjang lengan pemutar rol adalah 10 cm yang menunjukkan

bahwa putaran penggerak rol akan membentuk lingkaran dengan

diameter 20 cm. Panjang pegangan penggerak rol didasarkan pada data

anthropometri lebar tangan dan menggunakan data lebar tangan

operator yang mempunyai lebar paling besar yaitu sebesar 10 cm.Untuk

diameter penggerak rol (adjustable) digunakan diameter genggaman

tangan data operator yang paling kecil (data Tabel 4.7). Hal ini

dilakukan agar dalam menggerakkan pemutar rol genggaman tangan

pada posisi nyaman yaitu diameter pipa pemutar sebesar 2,5 cm.

E. Pengarah pemakanan (feeding)

Untuk memudahkan dan melindungi tangan operator pada saat

melakukan pengerolan dibuat fitur tambahan berupa pelat yang

dihubungkan dengan rangka utama untuk proses pengarahan pelat yang

akan dirol. Terdapat dua buah pelat pengarah yaitu pada sisi depan dan

sisi belakang rol. Dimensi pelat pengarah yang digunakan adalah:

Lebar : 100 mm

Panjang : 380 mm

Tabel 4.8 menunjukkan tabel rekapitulasi dimensi rancangan rol perata

bahan baku yang diperoleh dari perhitungan–perhitungan pada lampiran L2.4 dan

juga pada perhitungan pada sub bab 4.3.2.

Tabel 4. 8 Rekapitulasi Ukuran Alat Rol Perata Bahan Baku

No Komponen Alat Bantu Ukuran

1. Diameter Rol Diameter 176 mm

2. Poros Diameter 50 mm

Panjang 380 mm

3. Bearing Diameter dalam 50 mm

Diameter luar 90 mm


commit to user

IV-14

Tabel 4. 8 Rekapitulasi Ukuran Alat Rol Perata Bahan Baku (Lanjutan)

No Komponen Alat Bantu Ukuran

4. Rangka Utama Panjang 650 mm

Lebar 420 mm

Tinggi 800 mm

5. Kaki rangka Sisi 150 mm

Tebal 10 mm

6. Pengatur ketinggian rol Tinggi maksimal 2010 mm

Diameter stering 150 mm

7. Penggerak rol Tinggi minimal 880 mm

Panjang lengan 100 mm

Panjang pegangan 100 mm

Diameter pegangan 25 mm

8. Pengarah Panjang 100 mm

Lebar 380 mm

4.3.3 Gambar desain rancangan

Gambar 4.3 sampai dengan gambar 4.6 menunjukkan gambar rancangan rol

perata bahan baku yang digambarkan dalam 3D dan 2D.

Gambar 4. 3 Desain Rancangan Rol Perata Bahan Baku

adjustable

penggerak

pengarah

rol

gear

rangka


commit to user

IV-15

Gambar 4. 4 Desain Rancangan Rol Perata Bahan Baku Tampak Depan

Gambar 4. 5 Desain Rancangan Rol Perata Bahan Baku Tampak Samping


commit to user

IV-16

Gambar 4. 6 Desain Rancangan Rol Perata Bahan Baku Tampak Atas

4.3.4 Bill Of Material Rancangan

Rol perata bahan baku tersusun oleh komponen-komponen. Komponen-

komponen penyusun tersebut secara rinci dapat diuraikan dalam diagram bill of

materials seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.7.

Rangka

(1)

Pengarah

feeding (2)

Bearing

Pemutar rol

(4)

Adjustable

(2)

Besi pejal

Ø 7 inci p

= 30 cm

(2)

Besi as

Ø 2 inci

p = 30

cm

(2)

Bearing

Ø 5 cm

Ø 9 cm

(4)

Pipa

besi

Ø 1inch

(2)

Balok besi

sisi 4 cm

p=40

(4)

Plat besi

p= 30

cm

(2)

Plat besi

(4)

Besi siku

sisi = 4 cm

p = 1 m

(4)

Ulir

(1)

Plat besi

p= 30 cm

l= 30 cm

(2)

Steering

Ø 3 inch

Rol perataan bahan

baku (1)

Rol

(2)

Plat besi

(1)

Gear

Ø 1inch

(1)

Gear

Ø 3 inch

(1) Plat besi

(2)

Poros

(2)

Bearing

Ø 5 cm

(1)

Plat besi

50x50

(4)

Besi siku

sisi = 4 cm

p = 0,5 m

(4)

Baut

tanam

(4)

Baut M12

(4)

Gambar 4. 7 Bill Of Materials


commit to user

IV-17

4.3.5 Estimasi Biaya Rancangan

Biaya rancangan rol perata bahan baku merupakan biaya yang dibutuhkan

untuk membeli material yang dibutuhkan untuk memproduksi alat dan biaya

tenaga kerja yang digunakan. Untuk biaya material dapat menggunakan BOM

sebagai acuan jumlah kebutuhan material dalam pembuatan rol perata bahan baku.

Estimasi biaya pembuatan rol perata bahan baku dijelaskan pada tabel 4.10.

Tabel 4. 9 Estimasi Biaya Rancangan

No Bahan Ukuran Kebutuhan Satuan Harga Satuan

(Rp) Biaya (Rp)

1. Besi pejal Ø 7 inci 60 kg kg 12.500 600.000

2. Besi As Ø 2 inci

P: 6 m 16 kg kg 12.500 200.000

3. Besi As Ø 1 inci

P: 100mm 4 kg kg 12.500 3.500

4. Bearing Dd: 50 mm 4 Buah 50.000 200.000

5. Bearing Dd: 25 mm 1 Buah 15.000 15.000

6. Steering Ø 4 inci 1 Buah 15.000 15.000

7. Ulir Ø 1 inci 1 Buath 15.000 15.000

8. Gear Ø 1 inci 1 Buah 30.000 30.000

9. Gear Ø 3 inci 1 Buah 50.000 50.000

10. Besi siku Sisi 40 x 40

mm 3 Lonjor 130.000 390.000

11. Pelat besi t : 10 mm 0,2 m Meter 100.000 20.000



14. Mur-Baut M12 4 Buah 1.000 4.000

15. Mur-Baut Ø 10 mm 4 Buah 1.000 4.000

16. Biaya tenaga

kerja 2 orang 6 Hari 60.000 360.000

17. Biaya Ide 200.000

18. Biaya

transportasi 100.000

Total Biaya 2.341.500

Jadi biaya yang dibutuhkan untuk membuat satu unit alat bantu rol perata

bahan baku yang sesuai dengan rancangan yaitu sebesar Rp 2.341.500,00.

4.4 Prototipe

Setelah dilakukan tahapan-tahapan perancangan maka dilakukan proses

pembuatan prototipe rol perata bahan baku. Prototipe dibuat untuk mewujudkan

hasil rancangan menjadi nyata yang dapat dilihat pada Gambar 4.8.


commit to user

IV-18

Gambar 4. 8 Prototipe Hasil Perancangan

Prosedur penggunaan rol perata bahan baku adalah sebagai berikut:

1. Operator mengatur jarak antar rol sesuai dengan ketebalan bahan yang

diinginkan.

2. Operator mengambil bahan baku yang telah dipotong sesuai dengan

mal.

3. Operator mengarahkan bahan baku pada rol.

4. Operator memegangi dan mengarahkan bahan baku dengan tangan kiri

sewaktu proses pengerolan hingga selesai.

5. Operator memutar tuas yang berada pada sisi kanan rol untuk

menggerakkan rol.

4.5 Pengukuran Kondisi Setelah Implementasi Rancangan

4.5.1 Posisi Kerja Menggunakan Rol

Posisi kerja menggunakan rol perata bahan baku sangat berbeda jika

dibandingkan proses perataan manual. Posisi kerja operator menggunakan rol

adalah posisi kerja berdiri yang dapat dilihat pada gambar 4. 9.


commit to user

IV-19

Gambar 4.9 Posisi Pengerolan Menggunakan Rol

Untuk menilai posisi kerja tersebut apakah sudah ergonimis adalah dengan

menggunakan perhitungan REBA. Dengan perhitungan REBA dapat diketehaui

level posisi kerja sehingga diketahui apakah posisi kerja lebih baik atau

memerlukan perbaikan. Berikut adalah perhitungan REBA untuk posisi kerja

berdiri menggunakan rol perata bahan baku pada dua posisi kerja.

Gambar 4. 10 Sudut Tubuh Posisi Pengerolan Posisi 1


commit to user

IV-20

REBA dari sikap kerja pada posisi 1 (posisi tangan berada paling dekat dengan

tubuh) adalah sebagai berikut:

a. Postur kerja grup A

- Postur kerja bagian neck position

Neck membentuk sudut > 290 dengan skor + 2

- Postur kerja bagian trunk

Trunk tegak dengan skor +1

- Postur kerja bagian legs

Legs lurus dan bertumpu kedua kaki dengan skor = 1

Penilaian Grup A dapat dinilai dengan menggunakan Tabel 4. 10


Table A Trunk

1 2 3 4 5

Neck = 1 Legs

1 1 2 2 3 4

2 2 3 4 5 6

3 3 4 5 6 7

4 4 5 6 7 8

Neck = 2 Legs

1 1 3 4 5 6

2 2 4 5 6 7

3 3 5 6 7 8

4 4 6 7 8 9

Neck = 3 Legs

1 3 4 5 6 7

2 3 5 6 7 8

3 5 6 7 8 9

4 6 7 8 9 9


Skor postur kerja grup A berdasarkan Tabel 4.10 adalah 1


commit to user

IV-21

- Skor beban

Karena beban tidak melebihi < 11 lbs maka skornya adalah 0

- Total skor grup A adalah 1+0 = 1

b. Postur kerja grup B

- Postur kerja bagian upper arm

Upper arm membentuk sudut 410 yang berarti 20

0 s/d 45

0 dengan skor + 2

- Postur kerja bagian lower arm

Lower arm membentuk sudut 280 dengan skor +1

- Postur kerja bagian wrist

Wrist lurus dengan skor = 1

Penilaian Grup B dapat dinilai dengan menggunakan Tabel 4.


Table B Uper Arm

1 2 3 4 5 6

Lower

Arm =

1

Wrist

1 1 1 3 4 6 7

2 2 2 4 5 7 8

3 2 3 5 5 8 8

Lower

Arm =

2

Wrist

1 1 2 4 5 7 8

2 2 3 5 6 8 9

3 3 4 5 7 8 9


Skor postur kerja grup B berdasarkan Tabel 4.11 adalah 1

- Skor coupling

Karena coupling menggunakan handlr yang baik maka skornya adalah 0


Skor akhir dapat dilihat pada Tabel 4.12.


commit to user

IV-22


Table C Score A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Score

B

1 1 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12

2 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

3 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

4 2 3 3 4 5 7 8 9 10 11 11 12

5 3 4 4 5 6 8 9 10 10 11 12 12

6 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 12

7 4 5 6 7 8 9 9 10 11 11 12 12

8 5 6 7 8 8 9 10 10 11 12 12 12

9 6 6 7 8 9 10 10 10 11 12 12 12

10 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

11 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

12 7 8 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12


Dari Tabel 4. Diatas diperoleh skor akhir yaitu 1. Kemudian ditambahkan

dengan skor aktivitas. Skor aktivitas adalah 1. Sehingga nilai REBA pada

aktivitas perataan baha baku menggunakan rol adalah 2. Skor tersebut

menunjukkan bahwa level tindakannya adalah kecil yang mungkin memerlukan

perbaikan.



1 Dapat



perbaikan


8-10 Tinggi 3 Segera dilakukan perbaikan


sekarang juga



commit to user

IV-23

Berikut adalah posisi kerja ke-2 yaitu posisi kerja operator pada saat

melakukan aktivitas perataan bahan baku dengan posisi tangan berada paling jauh

dengan tubuh.

Gambar 4. 11 Sudut Tubuh Posisi Pengerolan Posisi 2

a. Postur kerja grup A

- Postur kerja bagian neck position

Neck membentuk sudut > 280 dengan skor + 2

- Postur kerja bagian trunk

Trunk membungkuk dengan sudut 220 dengan skor +2

- Postur kerja bagian legs

Legs lurus dan bertumpu kedua kaki dengan skor = 1

Penilaian Grup A dapat dinilai dengan menggunakan Tabel 4. 14.


commit to user

IV-24


Table A Trunk

1 2 3 4 5

Neck = 1 Legs

1 1 2 2 3 4

2 2 3 4 5 6

3 3 4 5 6 7

4 4 5 6 7 8

Neck = 2 Legs

1 1 3 4 5 6

2 2 4 5 6 7

3 3 5 6 7 8

4 4 6 7 8 9

Neck = 3 Legs

1 3 4 5 6 7

2 3 5 6 7 8

3 5 6 7 8 9

4 6 7 8 9 9


Skor postur kerja grup A berdasarkan Tabel 4.14 adalah 3

- Skor beban

Karena beban tidak melebihi < 11 lbs maka skornya adalah 0


b. Postur kerja grup B

- Postur kerja bagian upper arm

Upper arm membentuk sudut 270

yang berarti diantara 200

s/d 450

dengan

skor + 2

- Postur kerja bagian lower arm

Lower arm membentuk sudut 290 dengan skor +1

- Postur kerja bagian wrist

Wrist lurus dengan skor = 1

Penilaian Grup B dapat dinilai dengan menggunakan Tabel 4.15.


commit to user

IV-25


Table B Uper Arm

1 2 3 4 5 6

Lower

Arm =

1

Wrist

1 1 1 3 4 6 7

2 2 2 4 5 7 8

3 2 3 5 5 8 8

Lower

Arm =

2

Wrist

1 1 2 4 5 7 8

2 2 3 5 6 8 9

3 3 4 5 7 8 9


Skor postur kerja grup B berdasarkan Tabel 4.15 adalah 1

- Skor coupling

Karena coupling menggunakan handlr yang baik maka skornya adalah 0


Skor akhir dapat dilihat pada Tabel 4.16.


Table C Score A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Score

B

1 1 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12

2 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

3 1 2 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

4 2 3 3 4 5 7 8 9 10 11 11 12

5 3 4 4 5 6 8 9 10 10 11 12 12

6 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 12

7 4 5 6 7 8 9 9 10 11 11 12 12

8 5 6 7 8 8 9 10 10 11 12 12 12

9 6 6 7 8 9 10 10 10 11 12 12 12

10 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

11 7 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

12 7 8 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12



commit to user

IV-26

Dari Tabel 4.16 Diatas diperoleh skor akhir yaitu 2. Kemudian ditambahkan

dengan skor aktivitas. Skor aktivitas adalah 1. Sehingga nilai REBA pada

aktivitas perataan baha baku menggunakan rol adalah 3. Skor tersebut

menunjukkan bahwa level tindakannya adalah kecil yang mungkin memerlukan

perbaikan.



1 Dapat



perbaikan


8-10 Tinggi 3 Segera dilakukan perbaikan


sekarang juga


4.5.2 Beban Kerja Menggunakan Rol

Proses perataan bahan baku dengan menggunakan rol menjadi lebih mudah

dan lebih ringan dibandingkan dengan proses manual, sehingga beban kerja yang

dialami operatorpun berkurang. Pengukuran heart rate kepada operator

menunjukkan agka yang lebih kecil jika dibandingkan dengan proses manual yang

ditunjukkan pada tabel berikut:

Tabel 4.18 Pengukuran Denyut Jantung Operator

Operator Sebelum Aktivitas (DN0)

(Denyut/menit)

Setelah Aktivitas (DN1)

(Denyut/menit)

1 72 120

2 76 114

Sama halnya dengan pengukuran energi ekspenditure yang dilakukan pada

proses perataan bahan baku dengan manual, perhitungan menggunakan regresi


commit to user

IV-27

hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung secara umum dengan regresi

kuadratis dengan persamaan sebagai berikut :

menitkilokaloriXXY /2410.71733,40229038,080411,1

Berikut adalah perhitungan energi operator:

A. Energi Operator Sebelum Aktivitas (Ei)

1. Operator 1

2)72(410.71733,4)72.(0229038,080411,1 Y


2. Operator 2

2)76(410.71733,4)76.(0229038,080411,1 Y


3. Energi Operator Setelah Aktivitas (Et)

1. Operator 1

2)120(410.71733,4)120.(0229038,080411,1 Y


2. Operator 2

2)114(410.71733,4)114.(0229038,080411,1 Y



maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu bisa dituliskan dalam

bentuk matematis KE = Et – Ei. Berikut adalah perhitungan untuk energi yang

dikonsumsi operator 1 dan 2:


KE = Et – Ei




KE = Et – Ei




commit to user

IV-28

Berdasarkan tabel klasifikasi beban kerja dan reaksi fisiologis dapat

diketahui bahwa aktivitas perataan bahan baku dengan penempaan menggunakan

rol pada level Moderate sehingga telah menurunkan level konsumsi energi

sehingga kelelahan operator berkurang.


Tingkat Pekerjan

Konsumsi

Oksigen

(liter/menit)

Denyut Jantung

(denyut/menit)

Konsumsi

Energi

(kkal/menit)

Light work < 0.5 < 90 < 2.5

Moderate Work 0.5 - 1.0 90 - 110 2.5 - 5.0

Heavy work 1.0 - 1.5 110 -130 5.0 - 7.5

Very Heavy work 1.5 - 2.0 130 - 150 7.5 - 10.0


4.5.3 Kebisingan Jika Menggunakan Rol

Kebisingan pada proses perataan bahan baku yang tidak sesuai dengan

standar kebisingan yang dapat diterima dapat diperbaiki dengan penggunaan rol

perata bahan baku. Dengan menggunakan alat tersebut angka kebisingan menurun

menjadi 69 dB. Angka kebisingan tersebut berada pada level sesuai standar

kebisingan yang diizinkan.


commit to user

V-1

BAB V

ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada bab ini akan dilakukan analisis dan interpretasi hasil penelitian.

Analisis dan interpretasi hasil meliputi penyesuaian dimensi alat perata bahan

baku, perbandingan posisi kerja, perbandingan beban kerja, perbandingan

kebisingan, biaya, serta kelebihan dan kekurangan alat.

5.1. Penyesuaian Dimensi Alat

Dalam proses pembuatan alat, spesifikasi alat yang dibuat tidak dapat

menyerupai spesifikasi yang diinginkan. Hal ini disebabkan karena adanya

keterbatasan dalam proses pembuatan alat. Keadaan ini memungkinkan adanya

perbedaan antara alat yang dirancang dengan alat yang dibuat.

Perbedaan spesifikasi pada alat yang dibuat terjadi pada kerangka alat yang

meliputi lebar dan panjang. Lebar rancangan semula adalah sebesar 420 mm

namun pada saat pembuatan lebar rancangan berubah menjadi 380 mm.

Sedangkan untuk dimensi panjang rancangan semula adalah sebesar 650 mm

namun setelah pembuatan dimensinya berubah menjadi 500 mm. Perubahan

kedua dimensi tersebut untuk menghemat bahan baku dan memperkecil biaya

pembuatan dan perubahan dimensi yang dilakukan masih dalam jangkauan

operator. Pemangkasan dimensi panjang dan lebar juga semakin menguntungkan

karena dengan semakin pende panjang maupun lebar alat dengan jenis bahan yang

digunakan sama akan semakin kuat /rigit.

Perubahan juga terjadi pada pemutar adjustable yang pada perancangan

awal menggunakan steer sebagai pemurnya, namun karena keterbatasan

komponen di pasar, komponen tersebut diganti dengan menggunakan engkol.

Pemilihan engkol sebagai pemutar adjustable adalah selain harganya murah juga

engkol lebih mudah dioperasikan.

5.2. Perbandingan Posisi Kerja Operator

Posisi kerja pada aktivitas perataan bahan baku dengan menggunakan rol

jauh berbeda jika dibandingkan dengan posisi kerja awal. Posisi kerja operator


commit to user

V-2

pada saat melakukan aktivitas perataan bahan baku dengan penempaan manual

adalah dengan posisi duduk pada balok kayu dengan posisi badan membungkuk

dan posisi kaki menjepit bahan baku untuk mempertahankan bahan baku agar

tidak berpindah pada saat ditempa. Sedangkan setelah menggunakan rol posisi

kerja operator adalah berdiri dan bertumpu pada kedua kaki.

Posisi kerja setelah menggunakan rol terbukti dapat memperbaiki posisi

kerja operator. Posisis berdiri mengurangi jumlah keluhan nyeri yang dikeluhkan

operator. Untuk lebih memastikan posisi kerja berdiri lebih baik dapat dibuktikan

dengan penilaian dengan menggunakan metode REBA. Sesuai dengan

perhitungan REBA yang telah dilakukan diperoleh level kerja bernilai 2 yang

menyatakan bahwa posisi kerja menggunakan rol perata bahan baku adalah posisi

kerja yang aman dan mungkin membutuhkan perbaikan bukan posisi yang

memerlukan perbaikan secepatnya.

5.3. Perbandingan Beban Kerja Operator

Terjadi perbedaan yang cukup signifikan terhadap beban kerja operator

pada aktivitas perataan bahan baku awal dengan aktivitas perataan bahan baku

menggunakan rol. Berdasarkan hasil pengolahan data energy ekspenditure

penggunaan rol perata dapat menurunkan level beban kerja.

Tabel 5.1 Tabel Perbandingan Beban Kerja

Operator

Kondisi Awal Setelah Aplikasi Alat

DNO

denyut/min

DNI

denyut/min

E

kkal/min

DNO

denyut/min

DNI

denyut/min

E

kkal/min

Operator 1 74 140 5,15 72 120 3,25

Operator 2 70 137 5,01 76 114 2,52

Berdasarkan hasil perhitungan konsumsi energi tersebut menunjukkan

bahwa beban kerja yang diterima pekerja pada proses manual berada dalam

kategori berat karena berada dalam rentang 5.0 - 7.5 kkal/menit (Bridger,1995).

Padahal, E. Grandjean (1986) dalam Nurmianto (2005) menyatakan bahwa 5.2

kkal/menit merupakan nilai yang direkomendasikan untuk suatu kondisi kerja

berat, jika melebihi batasan yang direkomendasikan maka biasanya akan timbul


commit to user

V-3

rasa lelah atau fatigue. Oleh karena itu, diperlukan rancangan fasilitas kerja untuk

membantu proses perataan bahan baku. Sedangkan konsumsi energi setelah dibuat

alat perata bahan baku adalah dalam rentan 2,5-5,0 kkal/menit yang berarti level

kerja tersebut berada pada level moderate. Untuk memudahkan melihat

perbandingan beban kerja operator 1 dan operator 2 pada aktivitas perataan bahan

baku awal dengan setelah menggunakan alat, berikut disajikan dalam bentuk

grafik perbandingan.

0

1

2

3

4

5

6

Operator 1 Operator 2

5.51 kkal/min 5.01

kkal/min

3.25kkal/min 2.52

kkal/min

E.Eksp AwalE.Eksp Akhir

Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Energi Ekspenditure

Penurunan level beban kerja tersebut disebabkan oleh perubahan proses

perataan bahan baku yang semula menggunakan proses penempaan diganti

dengan proses pengerolan. Gaya yang diperlukan dalam melakukan aktivitas

pengerolan jauh lebih kecil dibandingkan dengan penempaan manual. Manfaat

dari berkurangnya level beban kerja ini adalah operator tidak cepat merasa lelah,

dan kinerja operator diharapkan lebih maksimal.

5.4. Perbandingan Kebisingan

Tingkat kebisingan pada kondisi awal stasiun perataan bahan baku

menunjukkan level yang tidak dianjurkan dalam sebuah aktivitas kerja. Menurut

standar kebisingan ISO R - 1996- 1971 angka kebisingan yang diijinkan di tempat

kerja yaitu berada pada angka 60 – 70 dB. Namun kebisingan pada stasiun bahan

baku ketika melakukan aktivitas perataan adalah sebesar 102 dB. Namun setelah

adanya rol perata bahan baku kebisingan pada stasiun ini menurun hingga 69 dB.


commit to user

V-4

Kebisingan pada aktivitas perataan sebelum menggunakan alat menurut

standar OHSAS tahun 2000 yang terdapat pada tabel 2.16 hanya diperbolehkan

dilakukan hingga 1 ½ jam kerja. Sedangkan kebisingan setelah menggunakan alat

perata bahan baku menunjukkan bahwa angka tersebut merupakan level aman

untuk lingkungan kerja selama lebih dar 8 jam kerja. Level kebisingan dapat

menurun disebabkan karena aktivitas perataan bahan baku yang semula

menggunakan martil untuk menempa bahan baku yang menimbulkan kebisingan

kini menggunakan rol. Penurunan level kebisingan ini berdampak langsung pada

operator. Operator merasa lebih nyaman dengan kondisi kerja yang tidak bising

dan dapat mengurangi resiko gangguan pada pendengaran.

Untuk mempermudah melihat perbedaan kebisingan kondisi awal dengan

kondisi setelah adanya alat dapat dilihat pada grafik 5.2.

0

20

40

60

80

100

120

Kondisi Awal Kondisi Akhir

102 dB

69 dBKebisingan(dB)

Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Kebisingan

5.5. Analisis Biaya

Biaya perancangan rol perata bahan baku merupakan biaya yang

dibutuhkan untuk membeli material, alat dan tenaga kerja. Biaya pembuatan

ditampilkan pada tabel 4.9. Pada pembuatan alat ini komponen biaya yang

terbesar adalah pada bahan baku dari dua buah rol karena menggunakan bahan

yang mahal dan dalam ukuran besar. Pada proses pembuatan produk rancangan,

biaya yang dikeluarkan berbeda dengan estimasi sebelumnya. Total estimasi biaya

untuk biaya dua tenaga kerja selama 6 hari adalah sebesar Rp 360.000,00 namun

karena pembuatan alat memerlukan waktu tambahan dua hari sehingga biaya


commit to user

V-5

tenaga keja menjadi Rp 480.000,00. Sedangkan estimasi biaya untuk pembelian

bahan besi siku semula adalah sebesar Rp 390.000,00 namun karena ukurannya

berubah biaya pembelian besi siku menurun menjadi Rp 300.000,00. Sehingga

total biaya yang dibutuhkan untuk membuat rol perata bahan baku adalah sebesar

Rp 2.371.500,00.

5.6. Analisis Performa Alat

Rol perata bahan baku hasil perancangan ternyata masih belum sesuai

dengan ekspektasi dari perancang. Rol perata bahan baku yang semula

diekspektasikan dapat meningkatkan produktivitas kerja pada stasiun perataan

bahan baku setelah diuji coba ternyata belum mampu meningkatkan produktivitas.

Lama perataan dengan menggunakan penempaan manual dengan dimensi panjang

1000 mm dengan lebar 250 mm memerlukan waktu selama 5 menit sedangkan

dengan menggunakan rol perataan memerlukan waktu selama 7 menit. Perataan

menggunakan rol memerlukan waktu yang lebih lama dikarenakan proses

perataan menggunakan rol belum dapat dilakukan dalam sekali proses, namun

harus berkali-kali untuk mendapatkan bahan baku yang rata. Karena sebenarnya

metode yang paling efisien digunakan dalam meratakan bahan baku (forming)

adalah dengan penempaan (impuls) namun energi yang dikeluarkan juga sangat

besar sehingga perancangan rol merupakan langkah untuk menggantikan proses

penempaan menjadi proses perataan yang memerlukan energi yang lebih kecil.

Lama dalam proses perataan bahan baku menggunakan alat rol juga

dikarenakan alat ini merupakan alat hasil perancangan yang pertama kali

dilakukan, sehingga masih belum sempurna. Selain itu operator pada saat

melakukan aktivitas perataan bahan baku menggunakan rol juga masih berada

pada kurva belajar yaitu operator masih belum terbiasa melakukan aktivitas

perataan bahan baku menggunakan alat rol, sehingga memerlukan waktu untuk

melakukan penyesuaian.


commit to user

VI-1

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan berdasarkan analisis yang telah diuraikan pada

bab sebelumnya serta saran untuk penelitian selanjutnya.

6.1. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah:

1. Telah dihasilkan rol perata bahan baku dengan ukuran panjang 500 mm,

lebar 380 mm tinggi 800 mm dan diameter rol 176 mm.

2. Rol perata bahan baku dirancang untuk posisi kerja berdiri dengan nilai

REBA (Rapid Entire Body Assesment) diantara 2 hingga 3 yang

menunjukkan level resiko kecil.

3. Rol terbukti mampu menurunkan beban kerja operator dari level heavy

menjadi level moderate serta menurunkan level kebisingan dari 102 dB

menjadi 69 dB.

6.2. SARAN

Saran yang dapat diberikan untuk langkah pengembangan atau penelitian

selanjutnya, sebagai berikut:

1. Penelitian lebih lanjut dapat dikembangkan dengan memperhitungkan

aspek produktivitas sebagai permasalahan utama selain posisi kerja, beban

kerja dan kebisingan.

2. Perataan bahan baku menggunakan rol pada penelitian selanjutnya dapat

didahului dengan proses penurunan kekuatan bahan baku terlebih dahulu

agar hasil lebih maksimal atau pembersihan bahan dari kotoran-kotoran

dan cat yang menempel.

perancangan rol perata material pelat logam … · material pelat logam sebagai bahan baku kompor...

Documents