View
5
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
3/29/2013
1
PERANCANGAN ALSIN YANG ERGONOMIS Rini Yulianingsih
Bagaimanakah perancangan yang baik?
• Aktivitas yang dilakukan oleh perancang adalah untuk
menciptakan alat/mesin/sturktur/proses yang memenuhi
kebutuhan:
• Penyelesaian masalah
• Optimasi
• Penurunan biaya
• Analisis sistem
3/29/2013
2
Optimal Design Design Mismatch
Worker Health & Safety
Quality
Productivity
Hassle
Discomfort
Pain Injury
Disabillity
THE DAILY WORKING LIFE OF THE BREAD MAKERS.
3/29/2013
3
Langkah-langkah desain
Indentify customer
requirements
Define functions of
the device
State design
requirements
Define evaluation
criteria
Propose several
alternative design
concepts
Evaluate each
proposed alternative
Rate each
alternative against
each evaluation
criteria
Complete detailed
design of the
selected concept
Define
Specifications
Create Design
Concepts Decision Making
Detailed Design
Select the optimum
design concept
CONTOH: Fungsi, kebutuhan desain dan kriteria evaluasi
Tugas anda:mendesain speed reducer transmisi daya untuk traktor kecil. Mesin bekerja pada putaran tinggi sementara penggerak roda berputar pada putaran rendah.
Langkah I: buat daftar fungsi speed reducer. Jawaban yang mungkin:
• Untuk menerima daya dari mesin traktor melalui poros yang berputar
• Untuk mentransmisikan daya melalui elemen mesin yang menurunkan kecepatan putar ke nilai yang diinginkan.
• Untuk mengirimkan daya pada kecepatan lebih rendah ke poros output yang menggerakkan roda traktor.
3/29/2013
4
Langkah II: membuat requirement design (Sumber: pengalaman, konsultasi dengan desainer lain, konsumen, dll)
Contoh requirement design:
1. Reducer harus mentransmisikan daya 15.0 HP.
2. Input dari mesin diesel dengan putaran 2000 rpm.
3. Output mengirimkan daya pada kecepatan putaran antara 290 sampai 295 rpm.
4. Efisiensi mekanis yang diinginkan lebih besar dari 95 %.
5. Kapasitas torsi output minimum 3050 lb- in.
6. Output reducer dihubungkan dengan poros penggerak roda traktor. Moderate shock diperhitungkan.
7. Poros input dan output harus berjajar.
8. Reducer dikunci pada frame baja rigid traktor.
9. Diinginkan ukuran yang kecil. Reducer harus didesain dengan ukuran tidak lebih besar dari 20 in X 20 in, dengan ketinggian maksimum 24 in.
10.Tractor diharapkan beroperasi selama 8 jam per hari, 5 hari per minggu dengan usia pakai 10 tahun.
3/29/2013
5
11.Reducer harus dilindungi dari cuaca dan arus dapat
beroperasi pada suhu lingkungan 0 to 130°F.
12.Flexible couplings akan digunakan pada poros input dan
output untuk mencegah beban aksial dan bending dari
yang ditransmisikan ke reducer.
13.Aman: tidak ada peluang anggota badan masuk dalam
speed reducer.
Kriteria Evaluasi
• Kriteria evaluasi arus dikembangkan oleh semua anggota tim.
• Seringkali berat dimasukkan dalam kriteria
• Safety harus selalu menjadi kriteria
• Konsep desain yang berbeda mungkin memiliki tingkat
keamanan yang bervariasi dalam rangka untuk mendapatkan
kebutuhan keamanan sebagaimana sudah dinyatakan dalam
kebutuhan desain.
• Desainer dan teknisi merupakan pihak yang bertanggung
jawab jika seseorang terluka karena kesalahan desain.
3/29/2013
6
Bagaimanakah Desain yang Ergonomis ?
Ergonomi berasal dari bahasa Latin ERGON (kerja) dan NOMOS (peraturan,hukum alam)
Istilah lainnya:
• Biomechanics
• Human factor
• Engineering psychology
• Bioteknologie (Skandinavia)
• Arbeit Swissenchaft (Jerman)
Bidang ilmu yang berkaitan - Fisiologi - Anatomi
- Psikologi
- Teknik
- Manajemen
- Desain/perancangan
3/29/2013
7
Kelakuan
Kemampuan
Keterbatasan
Karakteristik lain
Alat
Mesin Sistem Tugas
Pekerjaan
Lingkungan
Efektif
Efisien
Aman
Nyaman
Informasi dari
MANUSIA Sistem Kerja
merancang tujuan
ERGONOMI: Suatu cabang ilmu yang sistematis untuk
memanfaatkan informasi-informasi mengenai kelakuan,
kemampuan, keterbatasan, dan karakteristik lain pada
manusia untuk merancang suatu sistem kerja (alat, mesin,
tugas, pekerjaan, dan lingkungan), sehingga manusia dapat
hidup dan bekerja pada sistem tersebut dengan baik; yaitu
untuk mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu
dengan efektif, efisien, aman dan nyaman
3/29/2013
8
ANTROPOMETRI
Antropometri: suatu kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia,ukuran,bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk pengelolaan penanganan masalah desain (Stevenson, 1989 dan Nurmianto, 1991)
Antropometri: studi tentang ukuran tubuh dan karakteristik fisik tubuh manusia seperti berat, volume, pusat gravitasi, sifat bagian tubuh dan kekuatan dari macam-macam otot (Tayyari dan Smith, 1997)
Faktor yang membedakan data antropometri
• Keacakan
• Jenis Kelamin
• Suku bangsa
• Usia
• Jenis pekerjaan
• Pakaian
• Kehamilan
• Cacat tubuh fisik
18
3/29/2013
9
Hal2 yang harus dipertimbangkan
1. Tipe dan cara pengukuran
- Pengukuran struktur tubuh (dimensi statis)
- Pengukuran fungsional tubuh (dimensi dinamis)
2. Tipe Data
Pada umumnya digunakan 90% dari populasi dengan mengabaikan
dimensi ekstrim bawah dan ekstrim atas dengan pertimbangan
tertentu.
Penerapan data antropometri akan dapat dilakukan bila tersedia nilai
rerata (mean) dan SD (standar deviasi) dari suatu distribusi normal.
20
Persentil ialah nilai yang menyatakan bahwa persentase
tertentu dari sekelompok orang yang dimensinya sama
dengan atau lebih rendah dari nilai tersebut.
Jika diinginkan dimensi untuk mengakomodasi 95%
populasi maka dipakai 2.5 dan 97.5 persentil sebagai
rentang.
Dalam antropometri, 95 persentil menunjukkan tubuh
berukuran besar dan 5 persentil menunjukkan tubuh
berukuran kecil
3/29/2013
10
Distribusi normal dan perhitungan persentil
Persentil Perhitungan
1
2.5
5
10
50
90
95
97.5
99
X – 2.325 x
X – 1.960 x
X – 1.645 x
X – 1.280 x
X
X + 1.280 x
X + 1.645 x
X + 1.960 x
X + 2.325 x
23
1. Tinggi badan pekerja pria terdistribusi normal dengan
rerata x adalah 1700 mm dan SD adalah 55 mm. Berapa
tinggi 95 persentil dari para pekerja tersebut ?
Dari rumus , untuk 95 persentil adalah :
= x + 1.645 SD
= 1700 + 1.645 (55)
= 1790 mm
CONTOH SOAL
3/29/2013
11
DATA ANTROPOMETRI STATIS
Posisi Berdiri dan Duduk
No DIMENSI TUBUH No DIMENSI TUBUH
1 Tinggi tubuh posisi berdiri tgk 14 Tinggi lipat lutut
2 Tinggi mata 15 Lebar bahu
3 Tinggi bahu 16 Lebar panggul
4 Tinggi siku 17 Tebal dada
5 Tinggi genggaman tangan
saat relax ke bawah
18 Tebal perut
6 Tinggi badan pd posisi duduk 19 Jarak dari siku ke ujung jari
7 Tinggi mata pd posisi duduk 20 Lebar kepala
8 Tinggi bahu pd posisi duduk 21 Panjang tangan
9 Tinggi siku pd posisi duduk 22 Lebar tangan
10 Tebal paha 23 Jrk bentang dr ujung jari tangan kanan ke
kiri
11 Jarak dari pantat ke lutut 24 Tinggi pegangan tangan pd posisi tangan
vertikal ke atas dan berdiri tegak
12 Jarak dari lipat lutut ke pantat 25 Tinggi pegangan tangan pd posisi tangan
vertikal ke atas dan duduk
13 Tinggi lutut 26 Jarak genggaman tangan ke punggung
pada posisi tangan ke depan
3/29/2013
12
Antropometri kepala No DIMENSI TUBUH
1 Panjang kepala
2 Lebar kepala
3 Diameter maksimum dari dagu
4 Dagu ke puncak kepala
5 Telinga ke puncak kepala
6 Telinga ke belakang kepala
7 Antara dua telinga
8 Mata ke puncak kepala
9 Mata ke belakang kepala
10 Antara dua pupil mata
11 Hidung ke puncak kepala
12 Hidung ke belakang kepala
13 Mulut ke puncak kepala
14 Lebar mulut
Antropometri tangan 1. Panjang tangan
2. Panjang telapak
tangan
3. Panjang ibu jari
4. Panjang jari telunjuk
5. Panjang jari tengah
6. Panjang jari manis
7. Panjang jari kelingking
8. Lebar ibu jari
9. Tebal ibu jari
10.Lebar jari telunjuk
11.Tebal jari elunjuk
12.Lebar telapak tangan
13.Lebar telapak tangan
sampai ibu jari
14.Lebar telapak tangan
minimum
15.Tebal telapak tangan
16.Tebal telapak tangan
sampai ibu jari
17.Diameter genggam
maksimum
18.Lebar maksimum (ibu
jari ke jari lain)
19.Lebar fungsional
maksimum (ibu jari ke
jari lain)
20.Segi empat minimum
yang dapat dilewati
telapak tangan
3/29/2013
13
4. Antropometri kaki No DIMENSI TUBUH
1 Panjang telapak kaki
2 Panjang telapak lengan kaki
3 Panjang kaki sampai jari
kelingking
4 Lebar kaki
5 Lebar tangkai kaki
6 Tinggi mata kaki
7 Tinggi bagian tengah telapak
kaki
8 Jarak horizontal tangkai mata
kaki
DATA ANTROPOMETRI DINAMIS
Data antropometri dinamis adalah data antropometri yang
diukur dari tubuh manusia dalam kondisi bergerak.
Ditentukan untuk tujuan yang khusus.
Contoh:
• Tinggi badan pada posisi berlutut
• Panjang kaki berlutut
• Tinggi badan menyangga
• Panjang badan menyangga
3/29/2013
14
32
CONTOH PENERAPAN ANTROPOMETRI DALAM
PERANCANGAN
1. TINGGI PINTU
Tentukan tinggi pintu untuk 99 persentil pekerja yang memiliki
rerata 1730 mm dan standar deviasi 70
Faktor koreksi; tebal sepatu = 60 mm
tinggi topi = 50 mm
kelonggaran dinamis = 50 mm
99% X + 2.325 SD
= 1730 + (2.325 * 65)
= 1881 mm
Faktor koreksi = 60 + 50 + 50 = 160 mm
Sehingga total tinggi pintu :
TP = 1881 + 60 + 50 + 50
TP = 2041 mm
NB: Tinggi pintu Standar British: 2040 mm
3/29/2013
15
TINGGI TEMPAT DUDUK
Untuk kursi kantor, diharapkan telapak kaki berada pada
permukaan lantai dan pada saat duduk tidak ada tekanan pada
bagian bawah paha.
Berapa rentang dimensi tempat duduk yang adjustable dan
dapat dipakai oleh pria dan wanita?
(Tinggi lipat lutut 95 % pria 490 mm, 5 % wanita 325 mm)
3/29/2013
16
3/29/2013
17
Recommended