DESAIN STASIUN KERJA DAN ANTROPOMETRI

1
DESAIN STASIUN KERJA DAN ANTROPOMETRI

1. Pendahuluan
2. Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja
3. Desain Stasiun Kerja dan Sikap Kerja (Duduk,
   Berdiri, Dinamis)
4. Antropometri
5. Penerapan Distribusi Normal pada Antropometri

2
Pendahuluan (1)

• Ergonomi ? penyesuaian desain terhadap manusia
• Agar setiap desain produk dapat memenuhi
  keinginan pemakai maka harus dilakukan beberapa
  pendekatan
• Mengetahui kebutuhan pemakai
• Fungsi produk secara detail
• Melakukan analisis pada tugas-tugas desain produk
• Mengembangkan produk
• Melakukan uji terhadap pemakai produk

3
Pendahuluan (2)

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

4
Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja (1)

• Dalam desain atau redesain stasiun kerja harus
  berkompromi antara kebutuhan biologis operator
  dengan kebutuhan stasiun kerja fisik
  (ukuranfungsi dalam stasiun kerja)
• Kompromi untuk kesesuaian tersebut perlu
  mempertimbangkan antropometri dan lokasi elemen
  mesin terhadap posisi kerja, jangkauan,
  pandangan, ruang gerak, dan interface antara
  tubuh operator dengan mesin

5
Pendekatan dalam Desain Stasiun Kerja (2)

• Setiap sistem kerja mengandung beberapa atau
  seluruh komponen kerja, masing-masing saling
  berinteraksi dengan yang lain
• Interaksi dalam stasiun kerja dapat ditunjukkan
  dengan gambar berikut

6
Komponen dalam Sistem Kerja
7
2 aspek penting dalam perancangan tempat kerja

• Daerah Kerja Horizontal
• Untuk memastikan bahwa material/alat kontrol
  tidak dapat ditempatkan begitu saja di luar
  jangkauan tangan
• Daerah normal lengan bawah yang berputar pada
  bidang horizontal dengan siku tetap
• Daerah maximum lengan direntangkan keluar dan
  diputar sekitar bahu

8

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

9
Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja

• Posisi tubuh saat bekerja ditentukan oleh jenis
  pekerjaannya, masing-masing posisi kerja
  berpengaruh berbeda terhadap tubuh.
• Sikap kerja
• Duduk
• Berdiri
• Sikap kerja dinamis

10
1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk
(1)

• Sikap kerja duduk ada keuntungan dan kelemahan
• Keuntungan sikap kerja duduk
• Pembebanan pada kaki dapat dikurangi
• Pemakaian energi dan keperluan untuk sirkulasi
  darah dapat dikurangi
• Mempunyai derajat stabilitas tubuh tinggi
• Mengurangi kelelahan dan keluhan subyektif bila
  bekerja lebih dari 2 jam
• Tenaga kerja dapat mengendalikan kaki untuk
  melakukan gerakan
• Kelemahan sikap kerja duduk
• Sikap duduk yang terlalu lama dapat menyebabkan
  otot perut melembek, tulang belakang akan
  melengkung sehingga cepat lelah

11
1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk
(2)

• Contoh desain stasiun kerja dengan sikap duduk

12
1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk
(3)

• Pertimbangan tentang pekerjaan yang paling baik
  dilakukan dengan posisi duduk adalah
• Pekerjaan yang memerlukan kontrol dengan teliti
  pada kaki
• Pekerjaan utama adalah menulis atau memerlukan
  ketelitian pada tangan
• Tidak memerlukan tenaga dorong yang besar
• Objek yang dipegang tidak memerlukan tangan
  bekerja pada ketinggian lebih dari 15cm dari
  landasan kerja
• Diperlukan tingkat kestabilan tubuh yang tinggi
• Pekerjaan dilakukan pada waktu yang lama
• Seluruh objek yang dikerjakan masih dalam
  jangkauan dengan posisi duduk

13
1. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Duduk
(4)

• Pada pekerjaan yang dilakukan dengan duduk,
  tempat duduk yang dipakai harus memungkinkan
  untuk melakukan variasi perubahan posisi
• Ukuran tempat duduk disesuaikan dengan dimensi
  ukuran antropometri
• Pedoman untuk mengatur ketinggian landasan kerja
  pada posisi duduk (Sanders McCormick, 1987)
• Bila mungkin sediakan meja yang dapat diatur
  turun atau naik
• Landasan kerja harus memungkinkan lengan
  menggantung pada posisi rileks dari bahu, dengan
  lengan bawah mendekati posisi horizontal atau
  sedikit menurun
• Ketinggian landasan kerja tidak memerlukan fleksi
  tulang belakang yang berlebihan

14

• Bangku untuk pekerjaan sambil duduk
• Ketinggian bangku
• Pria 550 (tinggi lutut) 25(sepatu) 25
  (kelonggaran) 600 mm
• Wanita 540 (tinggi lutut) 40 (sepatu) 25
  (kelonggaran) 645 mm

15
2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri
(1)

• Sikap kerja berdiri mempunyai keuntungan dan
  kerugian
• Keuntungan
• Sikap berdiri merupakan siap siaga baik fisik
  maupun mental, sehingga aktivitas kerja lebih
  cepat, kuat dan teliti
• Kerugian
• Mengubah posisi duduk ke berdiri dengan peralatan
  kerja yang sama, akan melelahkan
• Berdiri lebih melelahkan daripada duduk, energi
  yang dikeluarkan lebih banyak 10-15 dibandingkan
  duduk

16
2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri
(2)

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

17
2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri
(3)
18
2. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Berdiri
(4)

• Keterangan gambar landasan kerja untuk sikap
  kerja berdiri
• Pekerjaan memerlukan penekanan, tinggi landasan
  kerja 15-40cm di bawah tinggi siku
  berdiri
• Pekerjaan memerlukan ketelitian, untuk
  mengurangi pembebanan statik pada otot bagian
  belakang, maka tinggi landasan kerja 5-10cm di
  atas tinggi siku berdiri
• Pekerjaan ringan, manual dimana pekerja sering
  memerlukan ruangan untuk peralatan, material,
  tinggi landasan adalah 10-15cm di bawah tinggi
  siku berdiri

19

• Bangku untuk pekerjaan sambil berdiri
• Idealnya ketinggian bangku 5 cm dibawah tinggi
  siku operator
• Jika operator merupakan populasi campuran, maka
• Gunakan dimensi rata2 dari ketinggian siku
• Perancangan untuk persentil 95 dan diberi
  platform lantai utk operator yg lebih kecil
• Perancangan utk persentil 5 dan menambah tinggi
  bangku utk operator yang lebih besar
• Rancanglah adjustment/penyesuaian
• Rancanglah adjustable height pada kursi dan
  sandaran kaki dapat disetel
• Rekomendasi tinggi bangku

Sumber Wanita Pria
R. Farley 940 1020
Dreyfuss 810-860 910-970
E. Grandjean 850-900 900-950
Standard australia 900 950-1000
20
3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis
(1)

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

21
3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis
(2). ilustrasi gambar
22
3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis
(3)

• Posisi duduk-berdiri merupakan posisi terbaik dan
  lebih dikehendaki dari pada hanya posisi duduk
  saja atau berdiri saja
• Posisi duduk-berdiri yang telah banyak dicobakan
  di industri, ternyata mempunyai keuntungan secara
  biomekanis, karena tekanan pada tulang belakang
  dan pinggang 30 lebih rendah dibandingkan dengan
  posisi duduk saja atau berdiri saja.

23
3. Desain Tempat Kerja dan Sikap Kerja Dinamis
(4)

• Pemilihan sikap kerja terhadap jenis pekerjaan
  yang berbeda-beda, tercantum pada tabel berikut

24
NEXT MEETING
25
Antropometri

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

26
Antropometri .. Definisi

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

27
Penggunaan data antropometri

• Perancangan areal kerja (work station, interior
  mobil, dsb)
• Perancangan peralatan kerja seperti mesin,
  equipment, tools, dsb
• Perancangan produk-produk konsumtif (pakaian,
  kursi/meja, komputer)
• Perancangan lingkungan kerja

28
Data Antropometri (1)

• Data antropometri akan menentukan bentuk,ukuran
  dan dimensi yang tepat yang berkaitan dengan
  produk yang dirancang dan manusia yang akan
  mengoperasikan / menggunakan produk tersebut

29
Data Antropometri (2)

• Manusia berbeda bentuk, dimensi ukuran tubuh
• Sebab
• Keacakan / random
• Jenis kelamin
• Suku Bangsa
• Usia
• Jenis pekerjaan
• Pakaian
• Faktor kehamilan pada wanita
• Cacat tubuh

30
Jenis Pengukuran Antropometri

• Pengukuran dimensi struktur tubuh (structural
  body dimension)
• Pengukuran tubuh dalam posisi standar dan tidak
  bergerak
• static anthropometry
• Pengukuran dimensi fungsional tubuh (functional
  body dimension)
• Pengukuran dilakukan terhadap posisi tubuh pada
  saat berfungsi melakukan gerakan-gerakan tertentu
  yang berkaitan dengan kegiatan yang harus
  diselesaikan
• dynamic anthropometry

31
Pengukuran Antropometri Statis

• Jenis pengukuran antropometri statis dilakukan
  dalam 2 posisi, yaitu
• Posisi berdiri
• Posisi duduk

32
Pengukuran Antropometri Statis.. posisi berdiri

1. Tinggi badan
2. Tinggi mata
3. Tinggi bahu
4. Tinggi siku
5. Tinggi pinggang
6. Tinggi tulang pinggul
7. Tinggi kepalan tanagan posisi siap
8. Tinggi jangkauan atas
9. Panjang depa
10. Panjang lengan
11. Panjang lengan atas
12. Panjang lengan bawah
13. Lebar bahu
14. Lebar dada

33
Pengukuran Antropometri Statis.. posisi duduk

1. Tinggi kepala
2. Tinggi mata
3. Tinggi bahu
4. Tinggi siku
5. Tinggi pinggang
6. Tinggi tulang pinggul
7. Panjang buttoock - lutut
8. Panjang buttock - lekuk lutut
9. Tinggi telapak kaki- lutut
10. Tinggi telapak kaki -lekuk lutut
11. Panjang kaki
12. Tebal paha

34
Penerapan Distribusi Normal dalam Penetapan Data
Antropometri

• Data antropometri
• ? rancangan produk bisa dipakai sesuai orang
  yang mengoperasikannya
• ?
• ukuran siapa ?
• Job order
• Mass production
• ? yang sesuai dengan populasi target sasaran
• variasi ukuran
• ? merancang produk yang mempunyai fleksibilitas
  tinggi dan sifat mampu menyesuaikan (adjustable)
  dengan suatu rentang tertentu
• ? menggunakan distribusi normal

35
Distribusi Normal (1)
36
Distribusi Normal (2)

• Sifat kurva normal
• Grafiknya selalu di atas sumbu datar X
• Kurva normal simetrik terhadap sumbu vertikal
  melalui µ
• Memiliki satu modus yang harganya (harga pada
  sumbu X yang kurvanya maksimum) terletak pada X
  µ
• Kurva normal memiliki titik belok, yang jarak
  titik belok dengan sumbu simetrinya s
• Ekornya ke kiri dan ke kanan, makin mendekati
  sumbu X (tetapi tidak pernah memotong) dimulai
  dari X µ 3 s ke kanan dan X µ - 3 s ke kiri
• Luas kurva normal sama dengan 1

37
Distribusi Normal (3)

• Untuk setiap pasang harga µ dan s, sifat-sifat di
  atas harus selalu dipenuhi, hanya bentuk kurvanya
  berbeda
• S semakin besar ? bentuk semakin mendatar
• S semakin kecil ? bentuk semakin tinggi / ramping
• Luas kurva normal antara Xa dan Xb dapat
  diartikan sebagai probabiliotas bahwa harga X
  terletak antara a dan b, dan dinyatakan sebagai
  b
• P(aX b) adalah ?f(x)dx
• a

38
Distribusi Normal (4)

• Harga integral di atas selalu dapat dihitung
  untuk setiap kurva normal dengan µ dan s
  diketahui. Cara tersebut tidak praktis, telah
  tersedia tabel luas kurva normal standar untuk
  setiap rata-rata 0 dan simpangan baku 1
• Tabel menghitung luas dari bagian-bagian kurva
  normal dengan harga rerata µ dan simpangan baku
  s, setelah variabel ditransformasikan menjadi
  variabel Z

39
Persentil (1)

• Distribusi normal ? (µx dan sx) ? persentil
  (sesuai prob.dist.normal)
• Persentil
• Suatu nilai yang menunjukkan prosentase
  tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada
  atau di bawah nilai tersebut
• Misal persentil ke-95
• ? menunjukkan 95 populasi berada atau di bawah
  ukuran tsb.
• persentil ke-5
• ? menunjukkan 5 populasi berada pada atau di
  bawah ukuran tsb.

40
Persentil (2)

• Persentil dan cara perhitungannya

41
Examples

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

42

• Tinggi pintu untuk orang british
• gunakan 99 persentil, 30 mm utk tebal sepatu, 50
  mm utk tinggi topi, 50mm utk dynamic clearance
• X 2.325 SD
• 1740 (2,325 x 70)
• 1903 mm
• Total tinggi pintu
• 1903 30 50 50 2033mm

43
Prinsip-prinsip dalam aplikasi data antropometri

1. Prinsip perancangan produk bagi individu dengan
   ukuran yang ekstrim
2. Prinsip perancangan produk yang bisa dioperasikan
   di antra rentang ukuran tertentu
3. Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata

44
Prinsip (1)perancangan produk bagi individu
dengan ukuran yang ekstrim

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

45
Prinsip (2)perancangan produk yang bisa
dioperasikan di antra rentang ukuran tertentu

• Rancangan bisa diubah-ubah ukurannya sehingga
  cukup fleksibel dioperasikan orang yang memilki
  berbagai ukuran.
• Data antropometri persentil ke-5 sampai
  persentil ke-95

Prinsip (3)perancangan produk dengan ukuran
rata-rata

• Rancangan berdasarkan ukuran rata-rata
• Ukuran ekstrim rancangan tersendiri