ANALISIS ERGONOMI REDESAIN MEJA DAN KURSI SISWA SEKOLAH DASAR TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh PATIMA HARAHAP 0 8 0 4 0 3 0 2 5 DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Allah Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Tugas sarjana merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi reguler strata satu, Fakultas Teknik,. Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah Analisis Ergonomi Redesain Meja dan Kursi Siswa Sekolah Dasar. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, perpustakaan, dan pembaca lainnya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN April, 2013 Penulis.
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 Ibrahim Sayuti Harahap dan Ibu Rosnogon Harahap yang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada kedua orang tua tercinta. 2. Bapak Ir. Sugih Arto Pujangkoro, M.M. selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana. 3. Ibu Dr. Eng. Listiani Nurul Huda, M.T. selaku Dosen Pembimbing II 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.
4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana. 5. Ibu Ir. Rosnani Ginting, M.T. dan Bapak Ikhsan Siregar, S.T., M. Eng. selaku dosen pembimbing akademik dan dosen penguji penulis. 6. Ibu Nurhikmah Sari, S.Pd dan Bapak Syahrul Hamid, S.Pd selaku Kepala Sekolah Dasar Alhijrah dan Alfityan yang telah mengizinkan dan membantu penulis dalam pengumpulan data. 7. Seluruh keluarga besar dan adik-adik penulis yaitu Kia, Febri, Rahma, Nora dan Nazwa yang selalu memberikan semangat kepada penulis. 8. Rekan-rekan stambuk 2008 yaitu Fahmi Maulana, Ami, Arbie, Ita, Kak Yuni dan Julaiha yang telah membantu penulis dalam pengumpulan data. 9. Teman-teman stambuk 2008 yaitu Deasy, Nadia, Nia, Rini, Rea, Ayu dan keseluruhan teman-teman stambuk 2008 yang tidak dapat disebutkan satupersatu atas kerjasamanya dan saling membantu dalam bertukar informasi. 10. Rekan-rekan asisten Laboratorium Tataletak Pabrik dan Pemindahan Bahan yaitu Marulak dan Marito dan lainnya yang telah mendukung penulis. 11. Seluruh karyawan Teknik Industri, terutama Bang Mijo, Kak Dina, Bang Ridho, Kak Rahma, Bang Nurmansyah dan Kak Ani atas bantuan dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana. 12. Seluruh pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, namun telah memberikan dukungan, bantuan, dan inspirasi yang sangat berharga.
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTA TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv v vii xiii xvi xix xx I PENDAHULUAN... I-1 1.1 Latar Belakang Masalah... I-1 1.2 Rumusan Masalah... I-4 1.3 Tujuan Penelitian... I-5 1.3.1 Tujuan Umum... I-5 1.3.2 Tujuan Khusus... I-5 1.4 Batasan dan Asumsi Penelitian... I-5 1.5 Manfaat Penelitian... I-7 1.5.1 Manfaat Praktis... I-7
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 1.5.2 Manfaat Akademis... I-7 1.6 Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I-8 II GAMBARAN UMUM SEKOLAH... II-1 2.1 Sejarah Sekolah Dasar ABC.... II-1 2.2 Jumlah Siswa Sekolah Dasar ABC.... II-2 2.3 Visi dan Misi Sekolah Dasar ABC... II-2 2.4 Struktur Organisasi Sekolah Dasar ABC... II-3 2.5 Fasilitas Sekolah Dasar ABC... II-11 2.6 Aktivitas Sekolah Dasar ABC... II-12 III LANDASAN TEORI... III-1 3.1 Definisi Ergonomi... III-1 3.2 Desain dan Redesain Peralatan Kerja... III-2 3.2.1 Desain... III-2 3.2.2 Redesain... III-3 3.2.3 Model Perancangan Menurut Pahl dan Beitz... III-5 3.2.4 Konsep Desain... III-8 3.3 WMSDs (Work Related Musculoskeletal Disorders)... III-10 3.3.1 Karakteristik WMSDs... III-10
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 3.3.2 Proses Terjadinya WMSDs... III-12 3.3.3 Tanda-tanda WMSDs... III-13 3.3.4 Faktor dan Resiko WMSDs... III-14 3.3.5 Pemantauan Masalah WMSDs... III-18 3.3.6 Penanganan WMSDs... III-20 3.3.7 Pencegahan WMSDs... III-21 3.3.8 Metode Pengukuran Keluhan Muskuloskeletal... III-23 3.4 Postur Kerja... III-23 3.5 Sikap Kerja Duduk... III-25 3.6 Antropometri... III-27 3.6.1 Persentil manusia... III-28 3.6.2 Antropometri Statis... III-29 3.6.3 Dimensi Anthropometri... III-30 3.6.4 Aplikasi Distribusi Normal Dalam Penetapan Data Antropometri III-35 3.6.5 Aspek Antropometri Dalam Perancangan Meja dan Kursi... III-37 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV-1 4.1 Jenis Penelitian... IV-1 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian... IV-1 4.3 Subjek Penelitian... IV-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 4.4 Kerangka Konseptual... IV-2 4.5 Variabel Penelitian... IV-3 4.6 Sumber Data... IV-4 4.7 Instrumen Penelitian... IV-5 4.8 Tahap Penelitian... IV-6 V PENGUMPULAN DATA DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1 Pengumpulan Data... V-3 5.1.1 Data Hasil Checklist Penelitian dan Standard Nordic Qustionaire... V-3 5.1.2 Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah... V-4 5.1.3 Data Postur Kerja Siswa... V-8 5.1.4 Data Antropometri Siswa... V-10 5.2 Pengolahan Data... V-11 5.2.1 Data Hasil Standard Nordic Questionnaire... V-11 5.2.2 Penilaian Postur Kerja dengan Metode RULA... V-11 5.2.2.1 Penilaian Postur Group A... V-12 5.2.2.2 Penilaian Postur Tubuh Grup B... V-15 5.3 Perhitungan Dimensi Antropometri Tubuh Siswa... V-19 5.3.1 Perhitungan Rata-rata dan Standard Deviasi... V-19
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 5.3.2 Uji Keseragaman Data... V-20 5.3.3 Uji Kecukupan Data... V-22 5.3.4 Uji Kenormalan Data... V-24 5.3.5 Perhitungan Persentil... V-24 5.4 Redesain Meja dan Kursi Sekolah Berdasarkan Langkah-langkah Perancangan Menurut Pahl dan Beitz... V-25 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI-1 6.1 Analisis Standard Nordic Questionnaire dan Checklist Penelitian VI-1 6.2 Analisis Ukuran Meja dan Kursi Aktual... VI-2 6.3 Analisis Postur Tubuh Siswa... VI-3 6.4 Analisis Ergonomi Redesain Meja dan Kursi Sekolah... VI-4 VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII-1 7.1 Kesimpulan... VII-1 7.2 Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL 2.1 Jumlah Siswa Sekolah Dasar ABC... II-3 2.2 Aktifitas Sekolah Dasar ABC... II-12 3.1 Faktor Kenyamanan Kursi... II-26 3.2 Pengukuran Data Antropometri... II-31 3.3 Macam Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal... II-36 4.1 Intrumen Penelitian... IV-5 5.1 Sikap Duduk Siswa Sekolah Dasar ABC Kelas I dan Kelas 5... V-2 5.2 Rekapitulasi Checklist Penelitian... V-4 5.3 Persentase Keluhan Musculoskeletal Disorders Siswa... V-6 5.4 Data Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah... V-7 5.5 Penilaian Postur Kerja Siswa... V-12 5.6 Skor Bagian Lengan Atas (Upper Arm)... V-12 5.7 Skor Lengan Bawah (Lower Arm)... V-13 5.8 Skor Pergelangan Tangan (Wrist)... V-13 5.9 Skor Grup A... V-14 5.10 Skor Aktivitas... V-14 5.11 Skor Beban... V-15 5.12 Skor Bagian Leher (Neck)... V-15 5.13 Skor Bagian Batang Tubuh (Trunk)... V-16 5.14 Skor Bagian Kaki (Legs)... V-16
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.15 Skor Grup B Trunk Postur Score... V-16 5.16 Skor Aktivitas... V-17 5.17 Skor Beban... V-17 5.18 Grand Total Score... V-18 5.19 Kategori Level Resiko... V-18 5.20 Penilaian Postur Kerja Siswa Kedua... V-19 5.21 Uji Kecukupan Data... V-23 5.22 Uji Kenormalan Data Antropometri Siswa... V-24 5.23 Perhitungan Persentil Siswa... V-25 5.24 Spesifikasi Meja dan Kursi Sekolah... V-27 5.25 Prinsip Pemecahan Masalah... V-30 5.26 Tahap Pengembangan Konsep... V-31 5.27 Formulir Pengisian... V-35 6.1 Data Dimensi Meja dan Kursi (cm)... VI-2 6.2 Penilaian Postur Tubuh Siswa... VI-4
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1 Sikap Anak Dalam Menggunakan Meja dan Kursi Sekolah... I-4 2.1 Struktur Organisasi Sekolah Dasar ABC... II-3 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan Pahl dan Beitz... III-7 3.2 Perbedaan Ukuran dengan Persentil Manusia... III-28 3.3 Kelompok Dimensi Tubuh I... III-33 3.4 Kelompok Dimensi Tubuh II... III-33 3.5 Distribusi Normal dengan Data Antropometri... III-36 3.6 Dimensi Dasar Perancangan Kursi... III-37 3.7 Dimensi Dasar Perancangan Meja... III-39 4.1 Kerangka Konseptual... IV-2 4.2 Tahap Penelitian... IV-6 5.1 Pergerakan Tubuh Siswa Pertama... V-9 5.2 Pergerakan Tubuh Siswa Kedua... V-10 5.3 Histogram Persentase Keluhan Musculoskletal Disorders Siswa... V-11 5.4 Peta Kontrol Berat Badan Siswa... V-21 5.5 Peta Kontrol Berat Badan Siswa Revisi I... V-22 5.6 Peta Kontrol Berat Badan Siswa Revisi II... V-22 5.7 Fungsi Umum Meja... V-29 5.8 Fungsi Umum Kursi... V-30
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 5.9 Tahap Awal Redesain Meja dan Kursi Siswa Sekolah... V-37 5.10 Hasil Redesain Meja dan Kursi Siswa Sekolah... V-38 5.11 Spesifikasi Hasil Redesain Meja dan Kursi Siswa Sekolah (cm)... V-42 6.1 Sikap Duduk Siswa Saat Mendengarkan Penjelasan Guru... VI-5 6.2 Sikap Duduk Siswa Saat Menulis... VI-6
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 Data Standard Nordic Questionaire... L.1 2 Data Checklist Penelitian... L.2 3 Data Antropometri Siswa... L.3 4 Pengukuran Data Antropometri... L.4
ABSTRAK Meja dan kursi merupakan fasilitas sekolah yang berpengaruh terhadap sikap duduk siswa saat belajar. Postur tubuh siswa akan bekerja secara alami jika menggunakan meja dan kursi yang ergonomis. Sebaliknya, jika meja dan kursi tidak ergonomis maka akan menimbulkan ketidaknyamanan sehingga menyebabkan keluhan muskuloskeletal pada siswa. Berdasarkan penelitian pendahuluan yang dilakukan terhadap siswa Sekolah Dasar ABC dengan checklist penelitian dan Standard Nordict Questionnaire diperoleh bahwa 100 % dari tinggi meja, tinggi meja dari bawah meja dan tinggi kursi tidak sesuai dengan anak serta 77,97 % dari tinggi sandaran punggung tidak sesuai dengan anak kelas I. Sedangkan siswa kelas 5, 100 % dari tinggi meja tidak sesuai dengan anak, tinggi meja dari bawah meja dan tinggi sandaran punggung sebanyak 98,73 % tidak sesuai dengan anak dan 91,14 % dari tinggi kursi tidak sesuai dengan anak. Hal ini menyebabkan siswa mengalami keluhan muskuloskeletal dengan kategori keluhan agak sakit sebesar 29 % pada leher bagian atas, pada tangan kanan sebesar 28,3 % dan pada kaki kanan sebesar 23,2 %. Keluhan dengan kategori sakit pada bagian punggung sebesar 11,6 %, pada bagian pinggang dan siku kiri sebesar 10,1 % dan pada lutut kanan sebesar 9,4 %. Sehubungan dengan hal tersebut maka perlu dilakukan redesain meja dan kursi secara ergonomis. Metoda perancangan yang digunakan adalah metode perancangan menurut Pahl dan Beitz yang terdiri dari perencanaan dan penjelasan tugas, perancangan konsep produk, perancangan bentuk produk dan perancangan detail. Redesain meja dan kursi sekolah yang dilakukan menghasilkan tinggi meja dan tinggi kursi yang adjustable dengan ukuran tinggi minimum meja 41,4 cm dan tinggi maksimum meja 58,9 cm serta tinggi minimum kursi 30,2 cm dan tinggi maksimum kursi 40,6 cm. Lebar meja sebesar 56,3 cm, panjang meja 60 cm dan tinggi laci 5,5 cm serta lebar kursi 27,3 cm, panjang kursi 39,2 cm, tinggi sandaran punggung kursi 43,5 cm dan lebar sandaran punggung kursi 32,6 cm. Kata kunci: Redesain, ergonomis, postur, antropometri