R A N C A N G A N A L A T B A N T U K E R J A O P E R A T O R ANGKAT BUAH KELAPA SAWIT PADA STASIUN PEMANENAN DI UD. JERRY DOLOK MASIHUL DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh SABAM ARITONANG 1 2 0 4 2 3 0 0 3 D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2015
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya Program Studi Ekstensi Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah Rancangan Alat Bantu Kerja Operator Angkat Buah Kelapa Sawit Pada Stasiun Pemanenan Di UD. Jerry Dolok Masihul. 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 Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya. Medan, Juni 2015 Penulis
UCAPAN TERIMAKASIH Syukur dan terima kasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah membimbing penulis selama masa kuliah dan penulisan 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. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana. 3. Ibu Ir. Anizar, M. Kes selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Bapak Ikhsan Siregar, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
5. Ayahanda Hotman Aritonang dan Ibunda Roida Tampubolon 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 Ayahanda dan Ibunda tercinta. 6. Kakakku tercinta Demak Aritonang dan Lasma Aritonang yang selalu membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini. 7. Seluruh keluarga besar Aritonang yang tiada hentinya memberikan semangat dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 8. Abang Arnold dan Abang Jerry selaku pembimbing lapangan yang telah mengizinkan serta membantu penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data. 9. Staf pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini. 10. Sahabatku Tercinta Remon Siahaan, Tommi Simanjuntak, Alexander Ginting, Rosa Silalahi, Lina Manullang, Bang Syafi I, Kak Ayu Karmila terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya. 11. Seluruh teman-teman INDEKS 2012, terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya.
12. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, hanya Tuhan yang dapat membalas kalian semua, Amin.
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv vii xiv xvii xxii xxiii I PENDAHULUAN...... I-1 1.1 Latar Belakang Permasalahan... I-1 1.2 Rumusan Masalah... I-7 1.3 Tujuan Penelitian... I-7 1.4 Manfaat Penelitian... I-7 1.5 Batasan Masalah... I-8 1.6 Asumsi yang Digunakan... I-8 1.7 Sistematika Penulisan Laporan... I-8
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB II 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-1 2.4 Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-2 2.5 Sistem Pengupahan... II-3 2.6 Proses Pemanenan... II-3 III TINJAUAN PUSTAKA... III-1 3.1 Ergonomi... III-1 3.2. Postur Kerja... III-1 3.3. Gangguan Musculoskeletal... III-3 3.3.1 Penyebab Gangguan Muskuloskeletal... III-3 3.4. Standard Nordic Questionnaire (SNQ)... III-5 3.5. REBA (Rapid Entire Body Assesment)... III-7 3.6. Biomekanika... III-12 3.6.1 Penentuan Besar Gaya Tiap Segmen Tubuh... III-16 3.7. Antropometri... III-20 3.7.1 Defenisi Antropometri... III-20
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 3.7.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengukuran Antropometri... III-21 3.7.3 Prinsip-prinsip Penggunaan Data Antropometri... III-22 3.7.4 Dimensi Tubuh Pengukuran Data Antropometri... III-24 3.7.5 Aplikasi Distribusi Normal dalam Penetapan Data Antropometri... III-25 3.7.6 Aplikasi Antropometri dalam Perancangan Produk... III-27 3.7.7 Uji Keseragaman Data... III-30 3.7.8 Uji Kecukupan Data... III-31 3.8. Perancangan Produk... III-32 3.8.1 Fase-fase Dalam Proses Perancangan Produk... III-33 3.8.2 Metode Perancangan Produk... III-36 3.8.3 Proses-Proses dalam Perancangan Produk... III-41 3.8.3.1 Klarifikasi Tujuan... III-41 3.8.3.2 Penetapan Fungsi... III-48 3.8.3.3 Penetapan Kebutuhan... III-51 3.8.3.4 Penentuan Karakteristik dengan QFD... III-54 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV-1 4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian... IV-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 4.2. Jenis Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian... IV-1 4.4. Diagram Prosedur Penelitian... IV-1 4.5. Metode dan Instrumen Penelitian... IV-1 4.5.1. Pengumpulan Data... IV-2 4.5.2. Pengolahan Data... IV-4 4.5.3. Penentuan Modus Keluhan Berdasarkan Kuesioner SNQ IV-5 4.5.4. Tahapan Penilaian Level Resiko Kerja dengan Metode REBA... IV-6 4.5.5. Tahapan Pengolahan Data Biomekanika... IV-6 4.5.6. Tahapan Pengolahan Data Antopometri... IV-7 4.5.7. Tahapan menentukan Karakteristik dengan QFD (Quality Function Deployment)... IV-8 4.5.8. Tahapan analisis dan Pemecahan Masalah... IV-9 4.5.9. Kesimpulan dan Saran... IV-10 4.6. Kerangka Konseptual... IV-12 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Data Standard Nordic Questionaire (SNQ)... V-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.1.2. Data Postur Kerja... V-2 5.1.2.1. Data Alat Aktual... V-2 5.1.2.2. Data Alat Rancangan 1... V-5 5.1.3. Data Biomekanika Rancangan Alat 1... V-8 5.1.4. Data Antropometri... V-9 5.1.5. Pengumpulan Data Kuisioner... V-10 5.1.5.1.Pengumpulan Data Kuesioner Terbuka... V-10 5.1.5.2. Pengumpulan Data Kuesioner Antara Terbuka dan Tertutup... V-12 5.1.5.3. Pengumpulan Data Kuesioner Tertutup... V-13 5.2. Pengolahan Data... V-15 5.2.1. Keluhan Operator Berdasarkan Kuisioner SNQ pada Stasiun Pemanenan Dengan Alat Aktual... V-15 5.2.2. Keluhan Operator Berdasarkan Kuisioner SNQ pada Stasiun Pemanenan Dengan Alat Rancangan 1... V-19 5.2.3. Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan REBA.. V-23 5.2.3.1 Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan Metode REBA Dengan Alat Aktual... V-23 5.2.3.2 Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan Metode REBA Dengan Alat Rancangan 1... V-28
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.4. Biomekanika... V-33 5.2.5. Perhitungan Data AntropometriTubuh Operator... V-50 5.2.5.1. Perhitungan Rata-rata, Standar Deviasi, Nilai Maksimum, dan Minimum... V-51 5.2.5.1.1. Perhitungan rata-rata... V-52 5.2.5.1.2. Perhitungan Standar Deviasi... V-53 5.2.5.1.3. PerhitunganNilai Minimum dan Maksimum... V-54 5.2.5.2. Uji Keseragaman Data Antropometri... V-54 5.2.5.3. Uji Kecukupann Data... V-63 5.2.5.4. Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov- Smirnov... V-65 5.2.6 Perhitungan Persentil... V-66 5.2.7. Uji Validitas... V-68 5.2.8. Uji Reabilitas... V-71 5.2.8. Perancangan Fasilitas Kerja dengan Menggunakan Quality Function Deployment (QFD)... V-73 5.2.8.1. Klarifikasi Tujuan (Clarifying Objectives)... V-74 5.2.8.2. Penetapan Fungsi (Establishing Function)... V-77 5.2.8.3. Penyusunan Kebutuhan... V-81
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.8.4. Penentuan Karakteristik... V-83 VI ANALISIS DAN EVALUASI... VI-1 6.1. Analisis Musculoskletal Disorders Berdasarkan SNQ... VI-1 6.2. Analisis Postur Kerja Operator dengan Metode REBA... VI-2 6.3. Analisis dan Evaluasi Biomekanika Maximum Permisible Limit (MPL)... VI-3 6.4. Analisis Hubungan Biomekanika dan Postur Kerja pada Aktivitas Pengangktan dan Pemindahan TBS... VI-4 6.5. Analias Perancangan QFD... VI-4 6.6. Analisis Rancangan Fasilitas Kerja Aktual dan Usulan... VI-8 VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL TABEL 2.1 Jumlah Tenaga Kerja... II-3 3.1 Penilaian Batang Tubuh (Trunk)... III-8 3.2 Penilaian Leher (Neck)... III-9 3.3 Penilaian Kaki (Legs)... III-9 3.4 Penilaian Beban (Load)... III-10 3.5 Penilaian Lengan Atas (Upper Arm)... III-10 3.6 Skor Lengan Bawah... III-11 3.7 Skor Pergelangan Tangan... III-11 3.8 Coupling... III-12 3.9 Skor Aktivitas... III-12 3.10 Tabel Persentil dan Cara Perhitungan Dalam Distribusi Normal... III-26 3.11 Tahap-tahap dalam Proses Perancangan Dengan Nigel Cross... III-40 5.1 Rakapitulasi Standar Nordic Questioner (SNQ) Alat Aktual... V-4 5.2 Rakapitulasi Standar Nordic Questioner (SNQ) Alat Rancangan 1... V-7 5.3 Operator Menyortir Tandan Buah Segar (TBS)... V-8 5.4 Dimensi Tubuh Operator... V-10 5.5 Rekapitulasi Kuesioner Antara Terbuka Dan Tertutup... V-11 5.6 Rekapitulasi Kuesioner Terbuka... V-12 5.7 Atribut Tojok... V-14
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.8 Data Hasil Kuesioner Tertutup untuk Kinerja Atribut... V-14 5.9 Data Hasil Kuesioner Tertutup untuk Harapan Atribut... V-15 5.10 Persentase Keluhan Operator Alat Aktual... V-17 5.11 Persentase Keluhan Operator Alat Rancangan 1... V-21 5.12 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Postur Kerja Alat Aktual... V-27 5.13 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Postur Kerja Rancangan 1... V-32 5.14 Hasil Rekapitulasi MPL... V-49 5.15 Data Dimensi Tubuh Operator... V-50 5.16 Hasil Pengukuran dengan X, σ, X min dan X maks... V-54 5.17 Uji Keseragaman Data... V-56 5.18 Uji Keseragaman Data Setelah Beberapa Kali Dilakukan Revisi Pada Masing-Masing Elemen Pengukuran... V-61 5.19 Data Dimensi Tubuh Operator Setelah Revisi... V-62 5.20 Uji Kecukupan Data... V-64 5.21 Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov-Smirnov... V-65 5.22 Perhitungan Persentil 5, 50 dan 95 untuk Seluruh Dimensi Antropometri... V-67 5.23 Data Uji Validitas Kinerja untuk Produk Tojok... V-69 5.24 Data Uji Validitas Harapan untuk Produk Tojok... V-69
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.25 Rekapitulasi Uji Validitas Pada Kinerja untuk Semua Atribut Tojok... V-70 5.26 Rekapitulasi Uji Validitas Pada Harapan untuk Semua Atribut Tojok... V-70 5.27 Pengelompokan Data Berdasarkan Pertanyaan Ganjil dan Genap. V-72 5.28 Daftar Tujuan Perancangan Tojok... V-74 5.29 Spesifikasi Produk Tojok... V-83 5.30 Evaluasi Harapan Konsumen Produk Tojok... V-85 5.31 Matriks antara Atribut Produk dan Karakteristik Teknik... V-86 5.32 Matriks Antara Atribut Produk Tojok dan Karakteristik Teknik... V-87 6.1 Hasil Penilaian Postur Kerja Aktual dengan Metode REBA... VI-2 6.2 Perbandingan Fasilitas Kerja Aktual dan Fasilitas Kerja Usulan... VI-9
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1 Tojok Aktual dan Tojok Rancangan... I-4 2.1 Struktur organisasi UD. Jerry Dolok Masihul... II-2 2.2 Tahapan Proses Pemanenan Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit... II-5 3.1 Peta Tubuh... III-6 3.2 Postur Batang Tubuh (Trunk)... III-8 3.3 Postur Tubuh Bagian Leher (Neck)... III-9 3.4 Postur Tubuh Bagian Kaki (Legs)... III-9 3.5 Ukuran Beban (Load)... III-10 3.6 Postur Tubuh Bagian Lengan Atas (Upper Arm)... III-10 3.7 Postur Lengan Bawah... III-11 3.8 Postur Pergelangan Tangan... III-11 3.9 Input, Elemen, dan Area Kajian dari Biomekanika... III-13 3.10 Kurva Distribusi Normal dengan Persentil 95-th... III-26 3.11 Langkah-langkah Perancangan Produk... III-39 3.12 Black Box... III-50 3.13 House Of Quality... III-56 4.1 Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV-1 4.2 Tahapan Pengolahan Data... IV-5
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 4.3 Blok Diagram Penentuan Modus Keluhan Berdasarkan Kuesioner SNQ... IV-5 4.4 Blok Diagram Penilaian Level Resiko Kerjan dengan Menggunakan Metode REBA... IV-6 4.5 Blok Diagram Penilaian Beban Kerja... IV-7 4.6 Blok Diagram Pengolahan Data Antropometri... IV-7 4.7 Blok Diagram Menentukan Alternatif dengan QFD... IV-9 4.8 Kerangka Konseptual Penelitian... IV-12 5.1 Kegiatan Penyortiran TBS... V-2 5.2 Kegiatan Pengangkatan TBS... V-3 5.3 Menaikan TBS Keatas Truk... V-3 5.4 Kegiatan Penyotiran TBS... V-5 5.5 Kegiatan Pengangkatan TBS... V-6 5.6 Menaikan TBS Keatas Truk... V-6 5.7 Data Keluhan Musculuskeletal Operator 2 Alat Aktual... V-16 5.8 Persentasi Keluhan MSDs Operator Bagian Pemanenan Dengan Alat Aktual... V-18 5.9 Data Keluhan Musculuskeletal Operator 2 Alat Rancangan 1... V-20 5.10 Persentasi Keluhan MSDs Operator Bagian Pemanenan Dengan Alat Rancangan 1... V-22
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 5.11 Penilaian Postur Tubuh (Kanan) Operator Menyortir TBS Alat Aktual... V-24 5.12 Penilaian Postur Tubuh (Kiri) Operator Menyortir TBS Alat Aktual... V-26 5.13 Penilaian Postur Tubuh (Kanan) Operator Menyortir TBS Alat Rancangan 1... V-29 5.14 Penilaian Postur Tubuh (Kiri) Operator Menyortir TBS Alat Rancangan 1... V-31 5.15 Sudut Tubuh Sebelum melakukan pengangkatan (origin)... V-33 5.16 Free Body Diagram Segmen Tubuh Telapak Tangan pada Situasi Origin... V-34 5.17 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Bawah pada Situasi Origin... V-35 5.18 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Atas pada Situasi Origin... V-37 5.19 Free Body Diagram Segmen Tubuh Bagian Punggung pada Situasi Origin... V-38 5.20 Sudut Tubuh Sebelum melakukan pengangkatan (destination)... V-41 5.21 Free Body Diagram Segmen Tubuh Telapak Tangan pada Situasi Destination... V-41
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 5.22 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Bawah pada Situasi Destination... V-43 5.23 Free Body Diagram Segmen Tubuh Lengan Atas pada Situasi Destination... V-44 5.24 Free Body Diagram Segmen Tubuh Bagian Punggung pada Situasi Destination... V-46 5.25 Peta Kontrol Dimensi Tinggi Siku Berdiri (TSB)... V-56 5.26 Peta Kontrol Revisi I untuk Tinggi Siku Berdiri (TSB)... V-57 5.27 Peta Kontrol Revisi I untuk Pangkal ke Tangan... V-58 5.28 Peta Kontrol Revisi II untuk Pangkal ke Tangan... V-59 5.29 Peta Kontrol Revisi I untuk Lebar Tangan... V-61 5.30 Peta Kontrol Revisi I untuk Jangkauan Tangan... V-61 5.31 Pohon Tujuan Atribut Bahan... V-75 5.32 Pohon Tujuan Desain... V-76 5.33 Pohon Tujuan Dimensi... V-76 5.34 Pohon Tujuan Atribut Tambahan... V-76 5.35 Pohon Tujuan Tojok... V-77 5.36 Sistem Input Output Produk Tojok... V-78 5.37 Sistem Pembatas Tojok... V-78 5.38 Hubungan Antara Sesama Karakteristik Teknis Tojok... V-88
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 5.39 Matriks Target yang Ingin Dicapai... V-93 5.40 Quality Function Deployment (QFD) Produk Tojok... V-94 6.1 Tojok Rancangan Sebelumnya... VI-10 6.2 Tojok Rancangan Usulan... VI-10
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Standart Nordic Quesionaire (SNQ)... L-1 2. Penentuan Level Tindakan Postur Kerja dengan Metode REBA... L-2 3. Biomekanika... L-3 4. Perhitungan Persentil... L-4 5. Tabel R... L-5 6. Kuisioner Terbuka... L-6 7. Kuisioner Antara Terbuka dan Tertutup... L-7 8. Kuisioner Tertutup... L-8 9. Form Tugas Akhir... L-9 10. Surat Penjajakan... L-10 11. Surat Balasan... L-11 12. Surat Keputusan Tugas Akhir... L-12 13. Lembar Asistensi... L-13