RANCANGAN FASILITAS KERJA ERGONOMIS PADA STASIUN PENCETAKAN DENGAN METODE PAHL DAN BEITZ BERDASARKAN ANALISA POSTUR KERJA METODE MANTRA
TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
M. FADHIL HAKIM 080403130
DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S
T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan pada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu kewajiban akademis dan sebagai salah satu syarat akademis menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penelitian dijalankan oleh penulis di UD.Ngatimin yang bergerak di bidang manufaktur pembuatan kerupuk. Tugas Akhir ini berjudul “Rancangan Fasilitas Kerja Ergonomis pada Stasiun Pencetakan dengan Metode Pahl dan Beitz Berdasarkan Analisa Postur Kerja Metode Mantra”. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaannya di lain waktu. Akhir kata, penulis mengharapkan agar tugas sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.
Medan, November 2013
Penulis
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMAKASIH
Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis bisa menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini. Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Kedua orangtua penulis yaitu Bapak Azwar dan Ibu Rafianti Rasyid yang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan.
2.
Ibu Ir. Anizar, M.Kes selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan ide dan masukan kepada penulis serta telah meluangkan banyak waktu, tenaga dan pikiran dalam membimbing dan mengarahkan penulis selama melakukan penelitian ini. Demikian juga saran dan semangat yang tiada habisnya beliau berikan kepada penulis sehingga akhirnya penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.
3.
Bapak Erwin Sitorus, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana.
4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana.
Universitas Sumatera Utara
5. Bapak dan Ibu Ngatimin selaku pemilik usaha UD. Ngatimin yang telah mengizinkan dan membantu penulis dalam pengumpulan data. 6.
Rekan-rekan stambuk 2009 yaitu Misella, Erni, Rozi yang telah membantu penulis dalam pengumpulan data.
7.
Teman-teman stambuk 2008 yaitu Andri, Rifqi, Bajora, Ajeng, Ita, Fatima dan keseluruhan teman-teman stambuk 2008 yang tidak dapat disebutkan satu-persatu atas kerjasamanya dan saling membantu dalam bertukar informasi.
8.
Seluruh karyawan Teknik Industri, terutama Bang Mijo, Kak Dina, Bang Ridho, Kak Rahma, Bang Nurmansyah dan Kak Ani atas bantuan, waktu dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana.
9.
Seluruh pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, namun telah memberikan dukungan, bantuan, dan inspirasi yang sangat berharga.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
I
HALAMAN LEMBAR JUDUL ............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN..............................................................
ii
SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA ............
iii
KATA PENGANTAR ......................................................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................
v
DAFTAR ISI .....................................................................................
vii
DAFTA TABEL................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................
xix
ABSTRAK .......................................................................................
xx
PENDAHULUAN................................................................................
I-1
1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................
I-1
1.2 Rumusan Masalah..........................................................................
I-4
1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................
I-5
1.5 Manfaat Penelitian .........................................................................
I-5
1.5 Batasan dan Asumsi Penelitian......................................................
I-6
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
II
III
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN............................................
II-1
2.1 Sejarah Perusahaan. .......................................................................
II-1
2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha .......................................................
II-1
2.3 Organisasi dan Manajemen ............................................................
II-2
2.3.1 Struktur Organisasi. .............................................................
II-2
2.3.2 Uraian Tugas dan Tanggung Jawab.....................................
II-3
2.3.3 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ...............................................
II-5
LANDASAN TEORI...........................................................................
III-1
3.1 Ergonomi .......................................................................................
III-1
3.2 Antropometri ..................................................................................
III-2
3.2.1 Dimensi Antropometri ..........................................................
III-5
3.2.2 Aplikasi Distribusi Normal dalam Data Antropometri .........
III-9
3.3 Beban Kerja.................................................................................... III-10 3.4 Stop Watch Time Study................................................................... III-14 3.4.1 Cara Pengukuran dan Pencatatan Waktu Kerja .................... III-16 3.4.2 Penetapan Jumlah Siklus Kerja yang Diamati ..................... III-16 3.5 ManTRA (Manual Task Risk Assessment) Tool ............................ III-17 3.6 Pendekatan Ergonomi dalam Perancangan Fasilitas Kerja ........... III-24 3.6.1 Teknik Perancangan Sistematis........................................... III-25 3.6.2 Empat Tahapan Perancangan Model Pahl dan Beitz .......... III-26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN 3.6.3 Konsep Desain .................................................................... III-31 3.7 Perancangan Pegas ........................................................................ III-37 3.7.1 Material Pada Pegas ............................................................ III-39 3.7.2 Tegangan Pada Pegas .......................................................... III-40 3.7.3 Panjang Pegas dan Jumlah Lilitan ..................................... III-40 3.7.4 Spring Rate ......................................................................... III-42
IV
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................
IV-1
4.1 Jenis Penelitian ..............................................................................
IV-1
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................
IV-1
4.3 Objek Penelitian ...........................................................................
IV-1
4.4 Kerangka Berpikir Penelitian .......................................................
IV-2
4.5 Sumber Data .................................................................................
IV-2
4.6 Teknik Pengumpulan Data ...........................................................
IV-3
4.7
Instrumen Penelitian ....................................................................
IV-4
4.8 Blok Diagram Prosedur Penelitian ...............................................
IV-5
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB V
HALAMAN PENGUMPULAN DATA DAN PENGOLAHAN DATA ...............
V-1
5.1 Pengumpulan Data .........................................................................
V-1
5.1.1 Data Hasil Checklist Standard Nordic Qustionaire ...........
V-3
5.1.2 Data Hasil Penilaian Postur Kerja ManTRA Checklist .......
V-4
5.1.3 Data Fasilitas Kerja Stasiun Pencetakan .............................
V-5
5.1.4 Data Antropometri Siswa ....................................................
V-6
5.2 Pengolahan Data.............................................................................
V-6
5.2.1 Pengolahan Data Hasil Standard Nordic Questionnaire ...
V-6
5.2.2 Pengolahan ManTRA Checklist.........................................
V-8
5.2.2.1 Penentuan Skor Risiko Berulang (Repetition Task) .............................................................................
V-8
5.2.2.2 Penentuan Skor Risiko Pengerahan Tenaga (Extertion Risk) .......................................................................
V-9
5.2.2.3 Penentuan Skor Risiko Kerja Total (kumulatif ..... V-10 5.3 Perhitungan Data Antropometri Tubuh Operator .......................... V-13 5.3.1 Perhitungan Nilai Rata-rata dan Standar Deviasi............... V-13 5.3.2 Uji Keseragaman Data ....................................................... V-14 5.3.3 Uji Kecukupan Data .......................................................... V-16
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN 5.3.4 Uji Kenormalan Data ......................................................... V-18 5.3.5 Perhitungan Persentil ......................................................... V-18 5.4 Perancangan Kursi dan Alat Bantu........................................... V-19 5.5 Perancangan Pegas.................................................................
VI
. V- 33
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ...........................................
VI-1
6.1 Analisis Standard Nordic Questionnaire..................................... . VI-1 6.2 Analisis Postur Tubuh Menggunakan ManTRA Checklist............ VI-1 6.3 Analisis Ukuran Stasiun Kerja..................................................
VI-2
6.4 Analisis Ukuran Kursi dan Troli Hasil Rancangan.......................
VI-4
6.5 Analisis Postur Tubuh Operator Terhadap Fasilitas Kerja Usulan
VI-5
6.6 Analisis Postur pada Fasilitas Kerja Usulan Menggunakan ManTRA Checklist........................................................................................
VI-9
VII KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... VII-1 7.1 Kesimpulan .................................................................................... VII-1 7.2 Saran .............................................................................................. VII-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
2.1
Daftar Tenaga Kerja ............................................................................
II-5
3.1
Pengukuran Dimensi Tubuh................................................................
III-6
3.2
Macam Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal ....
III-10
3.3
Tabel Penilaian Faktor Risiko Waktu Siklus ......................................
III-19
3.4
Tabel Penilaian Faktor Risiko Waktu Siklus ......................................
III-19
3.5
Tabel Penilaian Faktor Risiko Durasi Kerja .......................................
III-20
3.6
Tabel Penilaian Faktor Risiko Durasi dan Waktu Siklus ....................
III-20
3.7
Tabel Penilaian Faktor Risiko Gaya (Force) ......................................
III-21
3.8
Tabel Penilaian Faktor Risiko Kecepatan (Speed) .............................
III-21
3.9
Tabel Penilaian Faktor Risiko Gabungan (Gaya dan Kecepatan) ......
III-22
3.10 Tabel Penilaian Faktor Risiko Kekakuan ...........................................
III-22
3.11 Tabel Penilaian Faktor Risiko Getaran ...............................................
III-23
3.12 Material Pegas ....................................................................................
III-39
5.1
Postur Kerja Operator Stasiun Pencetakan .........................................
V-2
5.2
Rekapitulasi Data Checklist Standard Nordic Qustionaire (SNQ) ....
V-4
5.3
Pengolahan Data Standard Nordic Qustionaire (SNQ) ....................
V-7
5.4. Skor Risiko Berulang Menampung dan Mencetak Produk ................
V-9
5.5. Skor Risiko Berulang Menampung dan Mencetak Produk ................
V-9
5.6. Skor Risiko Pengerahan Tenaga (Extertion Risk) Mengangkat dan Memindahkan Palet kayu ...................................................................
V-10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL 5.7
HALAMAN
Skor Risiko Pengerahan Tenaga (Extertion Risk) Menampung dan Mencetak Produk ................................................................................
V-10
5.8
Skor Risiko Total Mengangkat dan Memindahkan Palet kayu ..........
V-11
5.9
Skor Risiko Total Menampung dan Mencetak Produk.......................
V-11
5.10 Uji Kecukupan Data ...........................................................................
V-17
5.11 Uji Kenormalan Data Operator...........................................................
V-18
5.12 Perhitungan Persentil Operator ...........................................................
V-19
5.13 Spesifikasi Kursi dan Alat Bantu Operator ........................................
V-21
5.14 Prinsip Pemecahan Masalah ...............................................................
V-24
5.15 Tahap Pengembangan Konsep............................................................
V-25
5.16 Formulir Pengisian .............................................................................
V-28
6.1
Keterangan Gambar Layout Stasiun Pencetakan................................
V-4
6.2
Data Dimensi Troli dan Kursi (cm) ..................................................
VI-5
6.3
Perbandingan Kondisi Fasilitas Kerja Aktual dan Fasilitas Kerja Usulan ...............................................................................................
6.4
Skor Risiko Berulang Mengangkat dan Memindahkan Palet Kayu pada Fasilitas Kerja Usulan ..............................................................
6.5
VI-8
VI-9
Skor Risiko Berulang Menampung dan Mencetak Produk pada Fasilitas Kerja Usulan .....................................................................................
VI-10
Universitas Sumatera Utara
6.6
Skor Risiko Pengerahan Tenaga (Extertion Risk) Mengangkat dan Memindahkan Palet Kayu pada Fasilitas Kerja Usulan ...................
6.7
Skor Risiko Pengerahan Tenaga (Extertion Risk) Menampung dan Mencetak Produk pada Fasilitas Kerja Usulan .................................
6.8
VI-11
Skor Risiko Total Mengangkat dan Memindahkan Palet Kayu pada Fasilitas Kerja Usulan .......................................................................
6.9
VI-10
VI-11
Skor Risiko Total Menampung dan Mencetak Produk pada Fasilitas Kerja Usulan .....................................................................................
VI-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1
Struktur Organisasi UD.Ngatimin.....................................................
II-3
3.1
Kelompok Dimensi Tubuh I..............................................................
III-8
3.2
Kelompok Dimensi Tubuh II ............................................................
III-8
3.3
Distribusi Normal dengan Data Antropometri ..................................
III-9
3.4
Proses Perancangan Pahl dan Beitz...................................................
III-30
3.5
Konsep Folding .................................................................................
III-31
3.6
Konsep Stacking ................................................................................
III-32
3.7
Konsep Portable ...............................................................................
III-32
3.8
Konsep Knock Down .........................................................................
III-33
3.9
Konsep Adjustable ............................................................................
III-33
3.10 Konsep Combination........................................................................
III-34
3.11 Konsep Menyusun............................................................................
III-35
3.12 Konsep One Piece ............................................................................
III-35
3.13 Konsep Two Piece ............................................................................
III-36
3.14 Konsep Y..........................................................................................
III-36
3.15 Konsep Wedding Stool .....................................................................
III-37
3.16 Tipe-tipe Pegas Helix Tekan ............................................................
III-38
3.17 Kondisi Panjang Pegas Helix Tekan ................................................
III-41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR
HALAMAN
4.1
Blok Diagram Prosedur Penelitian ....................................................
IV-6
5.1
Stasiun Pencetakan Aktual ..............................................................
V-1
5.2
Palet Kayu.........................................................................................
V-6
5.3
Histogram Persentase Keluhan Sakit ................................................
V-7
5.4
Grafik Batang Persentase Keluhan Sakit dan Agak Sakit ................
V-7
5.5
Peta Kontrol Lebar Pinggul serta Revisi I Secara Berturut-turut .....
V-16
5.6
Fungsi Umum Trolley ......................................................................
V-23
5.7
Fungsi Umum Kursi .........................................................................
V-23
5.8
Tahap Awal Desain Trolley dan Kursi Operator......
V-29
5.9
Hasil Desain Trolley dan Kursi Operator..........................................
V-30
5.10 Spesifikasi Hasil DesainTrolley dan Kursi Operator (cm) ..............
V-33
6.1. (a) Layout Stasiun Pencetakan Aktual dan (b) Layout Stasiun Pencetakan Usulan ...............................................................................................
VI-3
6.2
Operator Mengambil Palet Kayu ......................................................
V-6
6.3
Operator Menampung dan Mencetak Adonan..................................
V-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
1
Data ManTRA checklist ......................................................................
L.1
2
Data Standard Nordic Questionaire....................................................
L.2
4
Worksheet SNQ ...................................................................................
L.3
5
Data Antropometri Operator ...............................................................
L.4
6
Peta Kontrol Data Antopometri Operator ...........................................
L.5
7
Pengukuran Data Antropometri Operator ...........................................
L.6
8
Form Tugas Akhir ...............................................................................
L.7
9
Surat Penjajakan..................................................................................
L.8
10 Surat Balasan Perusahaan ...................................................................
L.9
11 Surat Keputusan Tugas Akhir .............................................................
L.10
12 Lembar Asistensi ................................................................................
L.11
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Proses rancang bangun fasilitas kerja merupakan suatu faktor penting dalam menunjang peningkatan pelayanan jasa produksi. Fasilitas kerja yang dirancang tidak ergonomis akan menimbulkan dampak negatif bagi pekerja yang menggunakannya baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang seperti nyeri dan kelelahan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan pada dua operator stasiun pencetakan kerupuk putih di UD.Ngatimin melalui Standard Nordict Questionnaire diperoleh bahwa keluhan tertinggi terdapat pada anggota tubuh pada bagian punggung dan pinggang sebesar 22,0 %, disusul dengan keluhan pada pantat dan kaki kanan sebesar 18,5 % dan keluhan pada leher atas, lengan kanan dan lutut kanan sebesar 14,8 %. Secara spesifik, keluhan berdasarkan kategori yang dirasakan operator 1 adalah 25 % sakit, 50 % agak sakit dan 25 % tidak sakit dari keseluruhan bagian tubuh, sedangkan operator 2 mengalami 34,09 % sakit, 27,27 % agak sakit dan 38,63 % tidak sakit dari keseluruhan bagian tubuh. Skor ManTRA checklist juga menunjukkan perlu adanya tindak lanjut pada kondisi fasilitas kerja aktual dikarenakan terdapat elemen kegiatan dengan skor kumulatif diatas 15 dan penjumlahan skor postur dengan tenaga diatas 8. Risiko kelelahan yang dialami operator tidak dapat diabaikan, dengan dengan kondisi duduk bersila diatas balok kayu, postur tubuh yang membungkuk antara 400 sampai 600 dalam rentang waktu 6 sampai 8 jam dalam satu hari dengan frekuensi kerja yang tinggi menyebabkan operator sangat berisiko mengalami nyeri pada beberapa bagian tubuh terutama pada bagian punggung dan kaki. Sehubungan dengan hal tersebut maka perlu dilakukan perancangan menggunakan metode Pahl dan Beitz berupa kursi adjustable dan alat bantu troli berpegas. Kursi adjustable digunakan agar kaki operator tidak lagi bersila sedangkan troli digunakan untuk menyesuaikan tinggi pekerjaan terhadap permukaan lantai. Kata kunci: : Stasiun Kerja, Ergonomi, Postur, ManTRA checklist, Metode Pahl dan Beitz
Universitas Sumatera Utara
