PENGUKURAN KONDISI TERMAL TEMPAT KERJA YANG MENDUKUNG KENYAMANAN OPERATOR UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS KERJA DI LANTAI PRODUKSI PT. SINAR SOSRO TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh DODDI TRISNA NUGRAHA 050403074 DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis sembahkan kepada Allah SWT yang hingga saat ini masih memberikan nikmat ilmu, kesehatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian dengan judul Pengukuran Kondisi Termal Tempat Kerja yang Mendukung Kenyamanan Operator untuk Meningkatkan Produktivitas Kerja di Lantai Produksi PT Sinar Sosro sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik. Adapun isi dari laporan penelitian ini adalah pemaparan tentang kondisi termal tempat kerja serta kaitannya dengan aspek psikologis operator yang ditelusuri melalui kenyamanan termal dan aspek fisiologis operator yang ditelusuri melalui proses termoregulasi tubuh manusia. Dengan mengetahui kondisi tersebut selanjutnya diusulkan rancangan perbaikan kondisi termal yang berhubungan dengan manusia untuk meningkatkan kenyamanan operator dalam upaya peningkatan produktivitas. Penulis menyadari bahwa dalam penelitian ini masih banyak terdapat kekurangan, maka dengan kerendahan hati penulis mohon maaf dan menerima kritik serta saran yang membangun dalam penelitian ini. Medan, Februari 2010 Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan ribuan terima kasih kepada seluruh orang-orang yang terlibat baik secara langsung maupun tidak langsung dalam hidup yang telah memberikan ilmu, inspirasi, motivasi dan dukungan luar biasa kepada penulis hingga saat ini sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik. Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk menyebutkan pihak atau nama dalam lembaran ucapan terima kasih ini, sungguh penulis tidak memiliki niat untuk mengecilkan peran orang-orang atau pihak-pihak yang berperan besar selama ini dalam kehidupan penulis yang tidak dicantumkan namanya akan tetapi karena beberapa keterbatasan dari penulis maka dengan kerendahan hati penulis memohon maaf sebesar-besarnya semoga peran semua orang kepada penulis mendapatkan balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Amin. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Papa dan mama, Ir.H. Bambang Irawan K, MM dan Dinar Eriati yang selalu memberikan dukungan kepada penulis dan berperan besar dalam membentuk sikap dan kepribadian penulis serta menjadi motivasi yang paling besar sehingga penulis mampu menyelesaikan pendidikan S1. 2. Mbak Debbi Ika Oktarina, SSi dan Suami; Mbak Diah Dwiayu Anggraini, AMAK; Dimas Muhammad Prasetya dan si bos M. Rafif Athallah Irwansyah.
3. Dosen pembimbing I: Ir. Nazlina, MT dan keluarga yang telah banyak membimbing dan mengajarkan ilmu dan wawasan tentang hidup, akademis dan profesionalisme dunia kerja kepada penulis. 4. Dosen pembimbing II yang juga selaku Kepala Laboratorium Ergonomi dan Analisa Perancangan Kerja: Ir. Dini Wahyuni, MT dan keluarga yang telah banyak membimbing dan mengajarkan ilmu dan wawasan kepada penulis. 5. Ketua Departemen Teknik Industri USU: Ir. Rosnani Ginting, MT. 6. Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Industri USU: Ir. Sugiharto Pujangkoro, MM. 7. Koordinator Bidang Ergonomi dan Dasar Perancangan Kerja Departemen Teknik Industri USU: Ir. A. Jabbar Rambe, M.Eng. 8. Seluruh teman-teman super angkatan 2005 Departemen Teknik Industri USU yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu per satu. 9. Ibu Ir. Listiani Nurul Huda, MT dan keluarga yang telah banyak mendukung penulis selama melakukan penelitian. 10. Ibu Ir. Nurhayati Sembiring, MT dan keluarga selaku dosen wali yang telah membimbing penulis selama menjalani aktivitas akademik. 11. Ibu Zumaidah yang telah mengajarkan tentang ilmu faal kepada penulis dalam mempertajam analisis pada laporan yang berhubungan dengan faal.
12. Segenap staff dan karyawan Departemen Teknik Industri USU. 13. Kepala Bagian Kemahasiswaan Fakultas Teknik USU Kakanda Hadi Wibowo. 14. Rekan-rekan asisten Laboratorium Ergonomi dan Analisa Perancangan Kerja Fakultas Teknik. 15. Adik-adik yang telah membantu dalam rekapitulasi data yang tidak ingin disebutkan namanya satu per satu. 16. Pimpinan dan segenap staff serta karyawan PT Sinar Sosro Tanjung Morawa yang telah ikut berpartisipasi selama penelitian berlangsung. 17. Terima kasih yang khusus kepada Adelisa Azis selaku teman, rekan kerja sekaligus sahabat yang memberikan inspirasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan laporan penelitian. Medan, Februari 2010 Penulis
DAFTAR ISI BAB HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT SIDANG TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... i ii iii iv v ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xviii I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan... I-1 1.2. Rumusan Permasalahan... I-3 1.3. Tujuan dan Sasaran Penelitian... I-3 1.4. Manfaat Penelitian... I-4 1.5. Batasan Masalah dan Asumsi... I-4 1.6. Sistematika Penulisan Tugas Sarjana... I-4
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB HALAMAN II GAMBARAN UMUM PERUSAHAN 2.1. Proses Produksi... II-1 2.1.1. Bahan Produksi... II-1 2.1.2. Uraian Proses Produksi... II-2 III LANDASAN TEORI 3.1. Definisi Kenyamanan Termal... III-1 3.2. Kesetimbangan Termal Tubuh Manusia... III-1 3.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal... III-3 3.4. Beberapa Definisi Temperatur... III-6 3.5. Indeks Termal bagi Kenyamanan... III-6 3.6. Penilaian Beban Kerja Fisik... III-14 IV METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH 4.1. Objek dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Sifat Penelitian... IV-1 4.3. Metode Pengumpulan Data... IV-1 4.4. Sasaran Penelitian... IV-2 4.5. Pengumpulan Data... IV-3
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB HALAMAN 4.6. Alat dan Bahan... IV-4 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data Termal... V-1 5.2. Pengumpulan Data Personal... V-7 5.3. Pengumpulan Data Psikologi Termal... V-8 5.4. Pengumpulan Data Denyut Nadi... V-11 5.5. Pengolahan Data... V-12 5.5.1. Perhitungan Web Bulb Globe Temperature (Indeks Suhu Basah dan Bola)... V-12 5.5.2. Pengolahan Data Psikologis Operator... V-21 5.5.3. Uji Regresi dan Korelasi Pengaruh Ketinggian dengan Suhu... V-27 5.5.4. Perhitungan Pengeluaran Energi... V-29 5.5.5. Perhitungan Predicted Mean Vote (PMV) dan Predicted Percentage Dissatisfied (PPD)... V-30
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB VI HALAMAN ANALISIS DAN PEMBAHASAN HASIL 6.1 Analisis Hasil Pengukuran Termal Tempat Kerja... VI-1 6.1.1. Kondisi Termal... VI-1 6.1.2. Wet Bulb Globe Temperature (WBGT Index)... VI-4 6.2. Analisis Hasil Pengukuran Psikologi Operator... VI-6 6.3. Analisis Predicted Mean Vote... VI-20 6.4. Evaluasi Kondisi Termal Tempat Kerja... VI-22 6.4.1. Administrative Control... VI-22 6.4.2. Engineering Control... VI-23 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-4 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL HALAMAN 3.1. Keluaran Spesifik Tubuh Manusia... III-4 3.2. Beberapa Contoh Jenis Pakaian dengan Nilai Clo-nya... III-5 3.3. Kategori Kerja Berdasarkan Metabolisme, Respirsasi, Suhu Tubuh dan Denyut Jantung... III-15 5.1. Rekaman Data Indikator Termal Shift 3... V-2 5.2. Rekaman Data Indikator Termal Shift 2... V-4 5.3. Rekapitulasi Data Pengukuran Suhu dengan Menggunakan Multichannel Thermometer Shift 2 (dalam derajat celcius)... V-7 5.4. Rekapitulasi Data Pengukuran Suhu dengan Menggunakan Multichannel Thermometer Shift 3 (dalam derajat celcius)... V-7 5.5. Data Personal Operator Lantai Produksi PT. Sinar Sosro Lini 2... V-7 5.6. Data Sensasi Termal, Kenyamanan Termal dan Preferensi Termal Operator Sebelum Bekerja... V-9 5.7. Data Sensasi Termal, Kenyamanan Termal dan Preferensi Termal Operator Sesudah Bekerja... V-9
DAFTAR TABEL (lanjutan) TABEL HALAMAN 5.8. Data Sensasi Aliran Udara dan Preferensi Aliran Udara Operator Sebelum Bekerja... V-10 5.9. Data Sensasi Aliran Udara dan Preferensi Aliran Udara Operator Sesudah Bekerja... V-11 5.10. Data Denyut Nadi Operator Lantai Produksi PT. Sinar Sosro Lini 2... V-11 5.11. Nilai Ambang Batas Iklim Kerja Indeks Suhu Basah dan Bola yang Diperkenankan... V-12 5.12. Rekapitulasi Hasil Pengukuran dan Perhitungan Web Bulb Globe Temperature (Indeks Suhu Basah dan Bola) Shift 3 (16:00-24:00)... V-13 5.13. Rekapitulasi Hasil Pengukuran dan Perhitungan Web Bulb Globe Temperature (Indeks Suhu Basah dan Bola) Shift 2 (08:00-16:00)... V-17 5.14. Rekapitulasi Data Sensasi Termal Operator... V-21 5.15. Rekapitulasi Data Kenyamanan Termal Operator... V-22 5.16. Rekapitulasi Data Preferensi Termal Operator... V-23
DAFTAR TABEL (lanjutan) TABEL HALAMAN 5.17. Rekapitulasi Data Sensasi Aliran Udara Operator... V-25 5.18. Rekapitulasi Data Preferensi Aliran Udara Operator... V-26 5.19. Rekapitulasi Pengeluaran Energi Operator... V-30 5.20. Parameter PMV Shift 2... V-31 5.21. Parameter PMV Shift 3... V-31 5.22. Parameter PMV Shift 2... V-32 5.23. Parameter PMV Shift 3... V-32 6.1. ISBB Rata-rata Seluruh Titik Pengukuran... VI-4 6.2. Nilai Ambang Batas Iklim Kerja Indeks Suhu Basah dan Bola yang Diperkenankan... VI-4 6.3. Parameter dan Nilai PMV... VI-20
DAFTAR GAMBAR GAMBAR HALAMAN 3.1. Pertukaran Kalor dari Tubuh ke Lingkungan... III-2 3.2. Grafik PMV Terhadap PPD... III-12 4.1. Blok Diagram Metodologi Penelitian... IV-5 4.2. Blok Diagram Pemecahan Masalah... IV-6 5.1. Titik-titik Pengukuran Indikator Lingkungan Termal... V-1 5.2. Kelembaban Relatif Shift 3... V-16 5.3. Kecepatan Udara Shift 3... V-16 5.4. Indeks Suhu Bola Basah Seluruh Titik Shift 3... V-17 5.5. Kelembaban Relatif Shift 2... V-20 5.6. Kecepatan Udara Shift 2... V-20 5.7. Indeks Suhu Bola Basah Seluruh Titik Shift 2... V-21 5.8. Grafik Sensasi Termal Rata-rata Operator... V-22 5.9. Grafik Kenyamanan Termal Rata-rata Operator... V-23 5.10. Grafik Preferensi Termal Rata-rata Operator... V-24 5.11. Grafik Sensasi Aliran Udara Rata-rata Operator... V-25 5.12. Grafik Preferensi Aliran Udara Rata-rata Operator... V-26 5.13. Grafik Suhu Vs Ketinggian Shift 2 (08:00-16:00)... V-27 5.14. Grafik Suhu Vs Ketinggian Shift 3 (16:00-24:00)... V-28
DAFTAR GAMBAR (lanjutan) GAMBAR HALAMAN 5.15. Grafik Suhu Vs Ketinggian... V-29 5.16. Grafik PMV Vs PPD Shift 2... V-32 5.17. Grafik PMV Vs PPD Shift 3... V-32 6.1. Grafik Suhu Vs Ketinggian... VI-2 6.2. Kelembaban Relatif... VI-3 6.3. Indeks Suhu Bola Basah Seluruh Titik Shift 3... VI-5 6.4. Indeks Suhu Bola Basah Seluruh Titik Shift 2... VI-6 6.5. Grafik Psikologi Termal Operator Group 1... VI-6 6.6. Grafik Psikologi Termal Operator Group 2... VI-8 6.7. Grafik Psikologi Termal Operator Group 3... VI-9 6.8. Grafik Psikologi Termal Operator Group 4... VI-11 6.9. Grafik Psikologi Termal Operator Crater... VI-12 6.10. Grafik Psikologi Termal Operator De-Crater... VI-14 6.11. Grafik Psikologi Termal Operator Crate Washer... VI-15 6.12. Grafik Psikologi Termal Operator Bottle Washer... VI-17 6.13. Grafik Psikologi Termal Operator Filler... VI-18 6.14. Grafik PMV Vs PPD Shift 2... VI-20 6.15. Grafik PMV Vs PPD Shift 3... VI-21
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN L.1. Lembar Asistensi L.2. Surat Permohonan Tugas Sarjana L.3. Surat Balasan PT. Sinar Sosro L.4. Surat Keputusan L.5. Kuesioner L.6. Grafik Kondisi Termal L.7. Grafik Sensasi Termal L.8. Struktur Organisasi Perusahaan L.9. Daftar Istilah
ABSTRAK PT. Sinar Sosro merupakan perusahaan yang memproduksi minuman teh dalam botol. Proses produksi teh botol didapati kondisi kerja yang terpapar oleh panas. Botol yang digunakan untuk produk teh ini harus tetap berada dalam kondisi panas selama proses produksi dalam rangka menjaga higienitas produk dari pencemaran mikroba. Oleh karena itu pada lantai produksi terjadi paparan panas yang mengakibatkan ketidaknyamanan operator pada saat bekerja yang ditandai dengan kondisi fisik keringat yang berlebihan dan kondisi psikologis dari sensasi termal yang tidak nyaman. Penelitian ini bertujuan untuk merancang kondisi termal yang mendukung kenyamanan kerja operator di lantai produksi PT. Sinar Sosro. Penelitian ini memaparkan tentang kondisi termal tempat kerja serta kaitannya dengan aspek psikologis operator yang ditelusuri melalui kenyamanan termal dan aspek fisiologis operator yang ditelusuri melalui proses termoregulasi tubuh manusia. Dengan mengetahui kondisi tersebut selanjutnya diusulkan rancangan perbaikan kondisi termal yang berhubungan dengan manusia untuk meningkatkan kenyamanan operator dalam bekerja. Hasil pengukuran termal menunjukkan nilai Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) yang berada di atas nilai ambang batas kecuali pada bagian pemaletan, hasil perhitungan Predicted Mean Vote (PMV) menunjukkan bahwa 99,9% operator tidak nyaman pada shift 3 (16:00-24:00) dan 100% operator tidak nyaman pada shift 2 (08:00-16:00). Untuk meminimalisir ketidaknyamanan yang dialami operator dilakukan dengan cara memberikan personal ventilasi serta mengubah bahan baju dan celana dengan bahan yang memiliki daya serap yang baik dan model pakaian yang longgar sehingga dapat membantu proses penguapan keringat yang dapat menurunkan suhu tubuh sehingga operator merasa lebih nyaman. Kata kunci: paparan panas, kenyamanan termal, lingkungan kerja