Analisis Ergonomi Sepeda UI terhadap Pengendara Pria ...staff.ui.ac.id/system/files/users/boy.nurtjahyo/... · Seminar Nasional Sistem Produksi – IX 4-5 November 2009, Yogyakarta,

Seminar Nasional Sistem Produksi – IX 4-5 November 2009, Yogyakarta, Indonesia

X-14

Analisis Ergonomi Sepeda UI terhadap Pengendara Pria

dengan Metode Posture Evaluation Index (PEI)

dalam Virtual Environment

Boy Nurtjahyo Moch1

Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok

Email: [email protected]

Erlinda Muslim2, Zulkarnain3

Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok

Email: [email protected], [email protected]

Abstrak. Penelitian ini mengkaji aspek ergonomis dari sepeda UI dalam virtual environment. Analisis dilakukan dengan menggunakan software Jack 6.0. Metode evaluasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Posture Evaluation Index (PEI) yang mengintegrasikan hasil analisis dari tiga buah metode: Lower Back Analysis (LBA), Ovako Working Posture Analysis (OWAS), dan Rapid Upper Limb Assessment (RULA). Tujuannya adalah mengevaluasi desain aktual sepeda UI dan mencari konfigurasi redesain paling ergonomis ditinjau dari tinggi stang dan tinggi sadel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa desain sepeda UI yang paling ergonomis adalah desain yang memiliki tinggi stang terbesar dan tinggi sadel terkecil karena memiliki nilai PEI terendah yaitu sebesar 1,799. Keywords: Ergonomi, Virtual Environment, Posture Evaluation Index, LBA, OWAS, RULA

1. PENDAHULUAN Sepeda merupakan salah satu alternatif alat

transportasi yang hemat energi. Hal ini disebabkan karena sepeda termasuk moda transportasi yang tidak bermotor (non-motorized transporTask Analysis Toolkitsion atau NMT) sehingga tidak membutuhkan bahan bakar minyak (BBM).

Penggunaan sepeda sebagai alternatif moda

transportasi dapat membantu mengurangi polusi udara yang terjadi akibat proses pembakaran bahan bakar minyak (BBM). Lebih lanjut, penggunaan sepeda akan turut mengurangi konsentrasi gas CO2 di atmosfir yang berpotensi meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca dan menyebabkan terjadinya pemanasan global (global warming).

Pemanasan global (global warming) saat ini menjadi

topik hangat di seluruh dunia. Hal ini disebabkan karena

pemanasan global memberikan dampak yang sangat berbahaya bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. Dampak tersebut di antaranya adalah kenaikan permukaan air laut yang akan sangat mempengaruhi ekosistem pantai, ketidakstabilan iklim yang menyebabkan peningkatan curah hujan, dan pergeseran ekosistem yang berdampak pada penyebaran berbagai penyakit melalui air (waterborne diseases) atau vektor (vector-borne diseases).

Universitas Indonesia, sebagai lembaga yang inovatif,

terstruktur dan terorganisir senantiasa berkomitmen untuk mencari solusi-solusi atas tantangan dan permasalahan global, termasuk di dalamnya masalah pemanasan global (global warming). Dengan maksud itulah, Universitas Indonesia melakukan penataan jalur hijau di dalam lingkungan kampus untuk menjadikan kampus UI sebagai kampus hijau yang berwawasan lingkungan atau green campus. Salah satu upaya yang dilakukan untuk mewujudkan green campus UI adalah melalui kebijakan

pedi pebeud

unkhpameintdilcosekunfre

bedemeter 2.

lansetteroblinsep

meendasebdedilpemeselanda

3. dil1.

enetapan sepeddalam kampus

enggunaan kenerkurang sehingdara dan bahaya

Selain mel

ntuk mendukunhusus sepeda anjang total enghubungkanterconnected alengkapi deng

ontain (pengisikaligus. Fasilit

nit dan dapat diee of charge ata

Namun, pen

elum didasari engan ergonelatarbelakangrhadap sepeda

METODOL

Untuk melangkah yang hatelah persiaparhadap objek-objek utama bentasan yang apeda.

Langkah y

emodelkan onvironment dalan memposisikbenarnya. Sete

engan animasi ylakukan terhad

engendara menencari nilai PEluruh animasi

nalisis dan evaari penelitian in

HASIL DA

Proses peranlakukan dalam

Membuat lyang terdiri

a dan bis kunins. Dengan adan

ndaraan pribadigga dapat mena dari pemanas

akukan penamng kebijakan te

di dalam kasekitar 20

n pusat-pusat atau saling tegan stasiun, ian air minumtas sepeda yanigunakan oleh au gratis.

nyediaan fasilidengan penel

nomi. Hal i perlunya uUI.

LOGI PENEL

akukan penilitarus dilakukanan riset adalobjek yang aderupa sepeda ada, serta ant

yang dilakubjek-objek te

lam software jkannya sesuaielah aktivitas yang terdapat ddap dampak daggunakan Jack

EI dari tiap kondengan setiap

aluasi dilakukani.

AN PEMBAH

ncangan modm beberapa taha

ingkungan viri atas model

ng sebagai monya kebijakan i di dalam kamngurangi tingksan global (glo

mbahan jumlaersebut, UI meampus UI De

km, jalur kegiatan d

erhubung. Jalpos, tempat

m) dan banyag disediakan bmahasiswa UI

itas sepeda olelitian ilmiah y

inilah yanuntuk dilakuk

LITIAN

tian ini, terdn. Hal yg pertalah melakukanda di dunia nUI itu sendir

tropometri da

ukan berikuersebut ke dack serta memi dengan posmengendarai

dalam softwareari aktivitas terk Task Analysisnfigurasi desai

p konfigurasi dan untuk ditar

HASAN

del dengan sapan, yaitu: rtual (virtual sepeda dan m

oda transportasiini diharapkan

mpus UI dapatkat pencemaranobal warming).

ah bis kuningembangun jalurepok. Dengan

sepeda inidi UI secaraur sepeda UIparkir, water

ak unit sepedaberjumlah 1000

dengan sistem

eh UI tersebutyang berkaitanng kemudiankan penelitian

dapat langkah-ama dilakukann pengukurannyata meliputiri, kemiringan

ari pengendara

utnya adalahdalam virtual

mbuat manekinstur yang adasepeda dibuat

e jack. Analisisrsebut terhadaps Toolkits sertain sepeda. Daridesain tersebutrik kesimpulan

software Jack

environment)model lintasan

i n t n

, r n i a I r a 0

m

t n n n

-n n i n a

h l n a t s p a i , n

k

) n

seUsoselaba

No.

1 G2 R3 R4 R5 R6 G7 G8 T9 R10 R11 B12 S13 B14 B

G

2. Mhudi

3. Mdepem

4. Mmse

5. M

Se4-5 No

esuai dengan Untuk model oftware SolidWepeda UI yanangsung. Seperawah ini.

Tabel 1:

Nama 

Garpu depan  (forkRangka tegak depRangka utama ataRangka utama tenRangka utama bawGarpu belakang hGarpu belakang dTuas pedal (crankRoda gigi depan  (cRoda gigi belakanBan  depan/ ban  bStang (handlebarsBatang stangBatang sadel (sea

Gambar 1: Pemb

Membuat moduman) berdaikumpulkan.

Menyesuaikan pengan aktivitembuatan mo

model manusia t

Membuat sistemmerepresentasikebenarnya

Memberikan gay

eminar Nasioovember 200

konfigurasi msepeda dibuatWorks berdang diperoleh rti terlihat pada

Data Spesifika

Komponen

k )an (head  tube )s (top  tube )ngah  (seat tube )wah  (down  tube )orizontal (chain  siagonal (seat stayk )chainwheel )g (freewheel )elakang (tyres )s )

t post )

buatan Model S

el manusia vasarkan data

postur model mtas mengenddel manusia terlihat pada ga

m animasi (akan aktivita

ya (force) pada

onal Sistem P9, Yogyakarta

model desain st dengan mensarkan data dari hasil p

a tabel 1 dan g

asi Sepeda UI

Panjang41125038

) 61stay ) 44y ) 44

13‐‐‐58

16‐265‐21

Ukur

Sepeda (virtua

virtual/manekia antropome

manusia (manearai sepeda. dan peyesuai

ambar 2.

animation sysas berseped

a kaki dan bahu

roduksi – IXa, Indonesia

X-15

sepeda UI. nggunakan spesifikasi

pengukuran ambar 1 di

Diameter3.033.033.983.034.612.392.39‐15

5.73 ‐ 11.45312.392.392.39

an  (cm)

al bike)

in (virtual etri yang

kin) sesuai Tahapan

ian postur

tem) yang da yang

u.

G

6.

mebevahada

Gaya merepresentdilakukan osecara meragaya ini persamaan:

Fp = (F dimana

sepeda x peRrb = jari-belakang, da

Semenmerepresentpengendara sebesar 4 kgbahu pengen

Gambar 2: Pem

Menjalankanmanusia (mAnalysis Too Tahapan a

enentukan koerdasarkan penariabel tinggi stasil konfigurasapat dilihat pad

yang tasikan gaoleh pengendata pada kedua

dapat dihitu

Frb x Rgd x Rrb

Frb = Fsepeercepatan seped-jari roda belan Ltp = panjan

ntara itu, gayatasikan beban

di punggungng dan terdistrindara.

mbuatan ModelPostur Mode

n simulasi danmanekin) denga

olkits.

awal pada onfigurasi m

nambahan sebetang dan tinggisi model desada tabel 2 di baw

diberikan aya kayuh dara. Gaya ina kaki pengendung dengan

b) / (Rgb x Ltp)

eda + fs, Fsepda, Rgd = jari-lakang, Rgb ng tuas pedal

a yang diberikn tas yang nya. Beban inibusi secara m

l Manusia dan el Manusia

n menganalisis an menggunak

pengolahan model desain esar 5 cm dani sadel sepeda ain sepeda UIwah ini.

pada kakisepeda yang

ni terdistribusidara. Besarnyamenggunakan

) (1)

peda = massa-jari gir depan= jari-jari gir

kan pada bahudibawa oleh

ni diasumsikanmerata di kedua

Penyesuaian

kinerja modelkan Jack Task

data adalahsepeda UI

n 10 cm padaUI. Terdapat 9I seperti yang

i g i a n

a , r

u h n a

l k

h I a 9 g

Jadalam lower analys(RULAbersep90% digunaoleh tNIOSHmenilatulangposturkemunmuskumengalengan

M

akan manusyang dmenghyang d

de

mr = a

MeProf. MarzaTujuanmelaku

Se4-5 No

Tabel 2: Konf

ack Task Anapenelitian ini back analysis

sis system (OWA). SSP digunpeda yang dibdari total po

akan untuk metulang belakanH, yaitu 3400 ai kemungkina belakang. O

r tubuh pengenngkinan risiko uloskeletal. Seanalisis anggotn, pergelangan

Masing-masing memberikan

sia (manekin) diberikan. Hashitung nilai PEdibuat dengan m

PEI = I

engan: I1 = LBamplification fa

etode PEI dik, Giuseppe

ano, Ing. dari Un dari pengukan optimalis

eminar Nasioovember 200

figurasi Model

alysis Toolkitsadalah static ss tool (LBA),

WAS), dan rapinakan untuk m

berikan dapat opulasi pengeenganalisis gayng dan diband

N. LBA jugaan cidera yan

OWAS digunakndara secara kyang menyeba

ementara itu, Rta tubuh bagiatangan, batang

Jack Task Anpenilaian te

dalam melakusil ini kemudiaEI dari setiap kmenggunakan

I1 + I2 + I3 . mr

BA/3400 N, I2 =factor = 1,42

kembangkan oDi Gironimo

University of Naggunaan metosasi terhadap b

onal Sistem P9, Yogyakarta

Desain Sepeda

s yang akan trength predicovako workin

id upper limb amenilai apakahdilakukan ole

endara yang ya kompresi yadingkan dengaa dapat digunag mungkin tekan untuk mekeseluruhan daabkan cidera pRULA digunaan atas yang tg tubuh, dan leh

nalysis Toolkierhadap kinerukan aktivitas an akan digunakonfigurasi mopersamaan ber

r (2)

= OWAS/4, I3 =

oleh Francesco, Ph.D, dan

Naples Fredericode ini adalberbagai konfig

roduksi – IXa, Indonesia

X-16

a UI

digunakan tion (SSP), ng posture assessment h aktivitas h minimal ada. LBA

ang dialami an standar akan untuk erjadi pada enganalisis an menilai

pada sistem akan untuk terdiri dari her.

its tersebut rja model bersepeda

akan untuk odel desain rikut:

= RULA/7,

co Caputo, Adelaide

co II, Italia. lah untuk gurasi fitur

geundismeanda

TaAdmeLoPoAs

dadil

Ku

eometri pada sentuk mengevsimulasikan denggunakan so

ngka indeks yaan kesehatan da

Metode ini

ask Analysis Todapun modul etode ini antaow Back Composture Analysssesment (RUL

Rekapitulasi

an perhitunganlihat pada tabe

Tabel 3: Rek

Gamb

123456789

SSP >90%

Konfigurasi

YA

ebuah stasiun valuasi postudalam virtuaoftware Jack, sang merepresenalam pekerjaan

digunakan deoolkits yang te

analisis yanara lain Static pression Analysis (OWAS) LA).

hasil analisis n nilai PEI untl 3 dan gambar

kapitulasi HasilToolk

bar 3: Rekapitu

Menanjak M960964

1018915933963809926956

Nilai L

kerja. Metodeur kerja mal environmensehingga mengntasikan tingkan tersebut.

engan memanferdapat dalam ng dipertimba

Strength Preysis (LBA), O

dan Rapid

Jack Task Antuk setiap konr 3.

l Analisis Jackkits

ulasi Nilai PEI

Mendatar106811241132100210931113969

10151020

OLBA

ini digunakanmanusia yang

nt khususnyaghasilkan suatuat kenyamanan

faatkan fungsisoftware Jack

angkan dalamediction (SSP)Ovako Working

Upper Limb

nalysis Toolkitsnfigurasi dapat

k Task Analysis

455446444

RULAOWAS

3

n g a u n

i .

m , g b

s t

s

Dmempaktivitsetiap dilakuNamunkonfigpada dOWASposturuntuk konfig

G

oleh mDari gkonfigcenderstang. desainmengasadel.

Se

nilai P6 dengcm. Aini ada2,294 menundesaindiguna

Se

desain22 cmyang pada llintasakarenadengansehingtulangrelatif

D

sepedaberadapenggupenggudesainyang p

A

Se4-5 No

ari tabel 3 daunyai nilai Stas bersepeda konfigurasi m

ukan oleh lebihn, nilai LBA

gurasi mempundesain sepeda S untuk selurr tubuh pengen

setiap konfgurasi desain ya

Gambar 3 menmasing-masinggambar 3 tersebgurasi model drung menurun

Sementara itun dengan tinalami kenaikan

elain itu, dari PEI yang palinggan tinggi stan

Adapun nilai PEalah 2,250 pada

pada penggunjukkan bahwn sepeda UI akan oleh peng

ementara itu, nn konfigurasi 7m dan tinggi sa

dihasilkan adalintasan menanan mendatar. Na postur tubun menggunaka

gga risiko cider belakang dan

f lebih besar.

esain konfigura UI yang adaa di antara dua unaan pada lunaan pada lin

n sepeda UI yanpaling ergono

eminar Nasioovember 200

apat dilihat bSP di atas 90yang dilakuka

model desain sh dari 90% po

A dan RULAnyai nilai yanyang digunak

ruh konfigurandara saat ber

figurasi dan ang digunakan

nunjukkan nilag konfigurasi mbut dapat dilihdesain dengan n seiring dengu, nilai PEI unggi stang yn seiring deng

gambar 3 jugg besar dimilikg yaitu 17 cm EI yang dihasa penggunaan unaan di linta

wa desain koyang paling

gendara pria.

nilai PEI yang p7 dengan tinggadel minimumalah sebesar 1njak dan 1,846Nilai PEI yan

uh pengendaraan desain konfira yang mungkn sistem mus

rasi 1 yang ma saat ini memtitik ekstrim telintasan menantasan mendatang ada saat ini mis, sehingga

onal Sistem P9, Yogyakarta

ahwa setiap k0% yang beraan dengan mensepeda UI tersopulasi pengen

A untuk masing fluktuatif kan. Sementaraasi adalah samrsepeda cendetidak tergant

n.

ai PEI yang model desain sat bahwa nilai tinggi sadel y

gan pertambahuntuk konfiguryang sama gan bertambah

a dapat diketaki oleh desain kdan tinggi sadilkan pada kondi lintasan menasan mendatarnfigurasi 6 mtidak ergonom

paling kecil dimgi stang maksim

m yaitu 11 cm.1,799 untuk p6 untuk penggung kecil ini da pada saat gurasi 7 cendekin ditimbulkaskuloskeletal p

merupakan desmpunyai nilai ersebut yaitu 1anjak dan 1,8ar. Hal ini berbukan merupa

a masih dapat

roduksi – IXa, Indonesia

X-17

konfigurasi arti bahwa nggunakan

sebut dapat ndara pria. ing-masing tergantung a itu, nilai ma karena erung tetap tung pada

didapatkan sepeda UI. PEI untuk

yang sama han tinggi rasi model cenderung

hnya tinggi

ahui bahwa konfigurasi del yaitu 21 nfigurasi 6 nanjak dan r. Hal ini merupakan mis untuk

miliki oleh mum yaitu Nilai PEI enggunaan

unaan pada disebabkan bersepeda

erung tegak an terhadap pengendara

sain aktual PEI yang

,844 untuk 876 untuk rarti bahwa akan desain

dilakukan

Seminar Nasional Sistem Produksi – IX 4-5 November 2009, Yogyakarta, Indonesia

X-18

perbaikan untuk mendapatkan desain yang lebih ergonomis.

4. KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Desain aktual sepeda UI saat ini memiliki skor LBA

sebesar 960 N untuk lintasan menanjak dan 1068 N untuk lintasan mendatar. Skor LBA yang masih dibawah Compression Action Limit berdasarkan standar NIOSH (3400 N) menunjukkan bahwa desain tersebut masih cukup aman dan memberikan risiko cedera pada tulang belakang yang relatif kecil. Sementara itu, skor OWAS yang diperoleh bernilai 3. Hal ini menunjukkan bahwa postur kritis pengendara yang akan dialami saat ini secara nyata membahayakan sistem muskoloskeletal manusia. Tindakan perbaikan perlu dilakukan sesegera mungkin. Kemudian skor RULA yang diperoleh bernilai 4. Dengan demikian perlu dilakukan investigasi lebih lanjut terhadap kemungkinan risiko cedera yang terjadi. Selain itu, perbaikan mungkin dibutuhkan untuk mengurangi risiko cedera yang terjadi. Nilai PEI untuk desain aktual ini bernilai 1,844 untuk lintasan menanjak dan 1,876 untuk lintasan mendatar. Nilai PEI ini bukan merupakan nilai yang terbaik bila dibandingkan dengan konfigurasi lain, sehingga potensi untuk melakukan perbaikan desain aktual sepeda UI ini masih ada.

2. Konfigurasi desain sepeda UI yang terbaik dari sisi ergonomi untuk pengendara pria adalah konfigurasi ketujuh dengan melakukan perubahan pada tinggi stang dibandingkan kondisi aktualnya. Sepeda UI dengan konfigurasi terbaik tersebut memiliki spesifikasi tinggi stang yang mengalami penambahan 10 cm dibandingkan kondisi aktual menjadi 22 cm serta tinggi sadel yang sama dengan kondisi aktual yaitu sebesar 11 cm. Nilai PEI yang dihasilkan dari sepeda UI konfigurasi tersebut adalah sebesar 1,799 untuk lintasan menanjak serta 1,846 untuk lintasan mendatar di mana nilai PEI tersebut paling rendah dibandingkan konfigurasi desain sepeda UI lainnya baik untuk lintasan menanjak maupun mendatar sehingga menunjukan bahwa desain sepeda tersebut paling ergonomis berdasarkan metode Posture Evaluation Index.

3. Terdapat beberapa faktor utama yang mempengaruhi nilai PEI pada pengendara pria saat mengendarai sepeda UI yaitu posisi tinggi stang, posisi sadel, jarak antara sadel dan stang, serta kondisi lintasan. Terdapat kecenderungan bahwa tinggi stang yang semakin

bertambah akan membuat nilai PEI semakin rendah sedangkan tinggi sadel yang semakin bertambah akan membuat nilai PEI semakin tinggi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa stang yang semakin tinggi akan membuat pengendara merasa lebih nyaman apabila dilihat dari nilai PEI yang diperoleh.

REFERENSI Bridger, R.S. (2003). Introduction to Ergonomics (2nd ed.). New York: Taylor & Francis. Caputo, F., Di Gironimo, G., & Marzano, A. (2006). Ergonomic Optimization of a Manufacturing System Work Cell in a Virtual Environment. Acta Polytechnica Vol. 46 No. 5/2006. Di Gironimo, G., Martorelli, M., Monacelli, & G., Vaudo, G. (2001). Using of Virtual Mock-Up for Ergonomic Design. In: Proceed of The 7th International Conference on “The Role of ExperimenTask Analysis Toolkitsion in the Automotive Product Development Process” – ATA 2001, Florence. Helander, Martin. (2006). A guide to human factors and ergonomics (2nd ed.). London: Taylor & Francis e-Library. Joyodiharjo, B.J. (2007). Desain sepeda alternatif untuk komunitas pekerja kantor yang bersepeda. Bandung: Institut Teknologi Bandung Kalawsky, R. (1993a). The Science of Virtual Reality and Virtual Environments. Gambridge: Addison-Wesley Publishing Company. Kocabiyik, Elif. (2004). Engineering concepts in industrial product design with a case study of bicycle design. January, 2004. İzmir Institute of Technology, Department of Industrial Design. Karwowski, W., &Marras, W.S. (2003). Occupational Ergonomic Principles of Work Design. Boca Raton: CRC Press. Pg 25-1 – 26-12. Keyserling, W. M. (2004). OWAS: An Observational Approach to Posture Analysis. The University of Michigan. Määttä, Timo. (2003). Virtual environmentsin machinery safety analysis. Finlandia: VTT Technical Research Centre of Finland.

Seminar Nasional Sistem Produksi – IX 4-5 November 2009, Yogyakarta, Indonesia

X-19

Mark Sanders. S & Ernest J McCormick (1993), Human Factor in Engineering and Design. Singapore: MCGraw-Hill Inc Pheasant, Stephen. (2003). Bodyspace: anthropometry, ergonomics and the design of work. London: Taylor & Francis e-Library. Stanton, Neville.,Hedge, Allan.,& Brookhuis, Karel. (2004). Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods. Boca Raton: CRC Press Wilson, David Gordon (2004). Bicycle Science (3rd ed.), Massachusetts: The MIT Press Wilson, J.R. (1999). Virtual Environments and Applied Ergonomics.” Applied Ergonomics 30.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Boy Nurtjahyo adalah dosen di Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok. Memperoleh gelar Magister di bidang Industrial Engineering dari Waine State University, USA pada tahun 1988. Area penelitian yang dilakukan meliputi aspek organisasi dalam industri, permodelan sistem dan simulasi, dan human factors (ergonomi). Hasil penelitian sudah dibuat dibeberapa jurnal nasional.