ANTROPOMETRI Kalibrasi Dimensi Tubuh manusia Pertemuan 12 Materimateri
ANTROPOMETRI: Kalibrasi Dimensi Tubuh manusia Pertemuan 12
Materi-materi yang akan dibahas adalah proses rancang bangun yang diterapkan untuk mendesain fasilitas akomodasi secara ergonomis agar mendapat kepuasan baik dari si pengguna jasa (masyarakat) maupun pemberi jasa produksi.
1. Beberapa Sumber Variabilitas Menurut Stevenson (1989) dan Nurmianto (1991) perbedaan antara satu populasi dengan populasi yang lain disebabkan beberapa faktor, sebagai berikut. a. Keacakan / Random b. Jenis Kelamin c. Suku Bangsa (Ethnic Variability) d. Usia e. Jenis Pekerjaan f. Pakaian g. Faktor Kehamilan pada Wanita h. Cacat Tubuh Secara Fisik
2. Penggunaan Distribusi Normal • Anthropomentri Menurut Stevenson (1989) dan Nurmianto (1991), antrhopometri adalah satu kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia ditinjau dari ukuran, bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penanganan masalah desain.
• Sesuatu masalah praktis yang disebabkan oleh variabilitas besar yang diberikan dalam buku karangan K. W. Kennedy adalah menunjukkan perbedaan tinggi badan para pilot penerbangan Amerikat Serikat dan dari berbagai Negara lain yang mungkin akan menggunakan pesawat terbang yang sama yaitu Jepang atau Vietnam. Yang lebih utama dari dimensi tinggi badan untuk tujuan perancangan cockpit (compartment) pesawat terbang adalah dimensi tinggi pada saat duduk (seating height).
• Pada gambar 5. 5. dan 5. 6. menunjukkan variasi untuk tujuan perancangan produk yang berupa cockpit pesawat terbang. Variasi yang menarik di antara kelompok anggota masyarakat (ethnic group) proporsi tubuh seperti ditunjukkan pada gambar 5. 4. yaitu membandingkan di antara bangsa Jepang, kulit putih Amerika, dan kulit hitam Amerika. • Untuk lebih menggambarkan secara global perbandingan antara satu bangsa dengan bangsa lain, maka data-data berikut ini diharapkan dapat membantu.
• Data Antropometri Dimensi tubuh yang umum dipakai diilustrasikan pada table 5. 1. (Stevenson, 1989). Dia juga memberikan datanya pada berbagai kelompok usia dan bangsa yang lain. Dua diantaranya ditunjukkan pada table 5. 1. dan 5. 2. Adapun aplikasinya didapat dari Nurmianto (1991), yaitu dalam Proceeding SITRA di IPTN, Bandung. • Penggunaan Data Antropometri Sebelum membahas lebih jauh mengenai penggunaan data ini, maka ada baiknya kita bahas istilah “The Fallacy of the Average Man or Average Woman”.
• Istilah ini mengatakan bahwa merupakan suatu kesalahan dalam perancangan suatu tempat kerja ataupun produk jika berdasar pada dimensi yang hipotesis yaitu menganggap bahwa semua dimensi adalah merupakan rata-rata. Walaupun hanya dalam penggunaan satu dimensi saja, seperti misalnya jangkauan ke depan (forward reach), maka penggunaan rata-rata (50 persentil) dalam penyesuaian pemasangan suatu alat kontrol akan menghasilkan bahwa 50% populasi akan tidak mampu menjangkaunya. Selain dari itu, jika seseorang mempunyai dimensi pada rata-rata populasi, katakanlah tinggi badan, maka belum tentu, bahwa dia berada pada rata-rata populasi untuk dimensi lainnya.
Perkiraan antropometri untuk masyarakat Hongkong, dewasa, dapat diekivalensi sementara untuk masyarakat Indonesia (kesamaan etnis Asia), semua dimensi dalam satuan mm.
Antropometri masyarakat Indonesia yang didapat dari interpolasi masyarakat British dan Hongkong (Pheasant, 1986) terhadap masyarakat Indonesia
Antropometri telapak tangan orang Indonesia
Antropometr i kepala orang Indonesia
Tabel 5. 6 Antropometri kaki orang Indonesia Dimana : Panjang telapak kaki = 15, 2% tinggi badan pria dan 14, 7% tinggi badan wanita. Dari pendekatan tersebut diusahakan interpolasi antropometri dengan koefisien variansi yang sesuai.
Memperkirakan dimensi yang lain Metode yang benar adalah dengan cara memperikrakan nilai standar deviasi dari dimensi yang baru dan kemudian menghitung persentilnya dengan cara seperti diatas. Adapun nilai standar deviasi tersebut dapat diperkirakan dengan menggunakan koefisien variansi yang telah diperkirakan relatif terhadap sejumlah dimensi yang lain.
• Koefisien Variansi, v, didefinisikan sebagai berikut :
Adapun data yang direkomendasikan oleh J. A Roebuck et. al. untuk berbagai macam kelompok dimensi tubuh tersebut ditabulasikan sebagai berikut :
Jika sekarang kita bahas kembali Variabel Xf, nilai v yang mana yang akan dipakai untuk memperkitakan SDx ? Karena dalam hal ini yang berkepntingan adalah dimensi lebar perut, maka kita pilih koefisien variansi sebesar 8, 8 dari data diatas. Dengan menggunakan rumus: SDx = v. X maka didapat:
= 44, 9 mm = 45 mm Sehingga untuk nilai 5 persentilnya adalah : = Xf – 1, 645 x SDx = 510 – 1, 645 x 44, 9 = 436 mm
Contoh Perancangan dengan Menggunakan data Antropometri Statis 1. Tinggi Pintu Dalam perancangan ini adalah cukup beralasan jika menggunakan 99 persentil populasi pria yang diperkirakan menggunakan pintu tersebut. Dan hal ini hanya akan mengakibatkan 1% populasi pria yang terantuk pada saat memasuki ruangan tersebut. Dengan menggunakan data dari tabel, nilai 99 persentil tersebut adalah dengan mengaplikasikan rumus sebagai berikut :
= X + 2, 325 SD = 1740 + (2, 325 x 70) = 1903 mm Perlu adanya penambahan 30 mm untuk tebal sepatu, 50 mm untuk tinggi topi dan 50 mm untuk dynamic clearance (kelonggaran dinamis). Oleh karena tinggi badan manusia akan relatif bertambah pada berjalan atau berlari sebagai pengaruh dinamis (dynamic effect). Sehingga total tinggi pintu : Tp = 1903 + 30 + 50 = 2033 mm Ini adalah tinggi pintu yang sesuai dengan perancangan riil. Standard British untuk tinggi pintu adalah 2040 mm.
2. Perangcangan Rak Tinggi untuk jangkauan ke depan maksimum, misalnya untuk : • Dalam jangkauan untuk rak dalam posisi kerja sambil berdiri • Jarak jangkauan alat pengendali (control) dalam posisi kerja sambil duduk.
• Disini sebaiknya kita menggunakan persentil kecil dari populasi yang akan memakai rak untuk menjamin bahwa setiap orang akan dapat menggunakannya. • Jadi dimensi yang terkecil bisa saja berdiri sambil jinjit (perlu ditambah 75 mm untuk dimensi berdiri) atau dibantu dengan jinjit pada saat berdiri. Kesimpulannya pilih 5 persentil.
• Dimensi tinggi bahu akan menggambarkan tinggi rak yang akan memberikan jangkauan maksimum, 5 persentil dimensi tinggi badan untuk wanita adalah 1215 mm. • Sedangkan jangkauan maksimum untuk tinggi rak tersebut didapat dengan menghitung selisih antara dimensi 26 (jangkauan ke depan) dan dimensi tebal dada yaitu : 650 mm – 210 mm = 440 mm
3. Tinggi Genggaman Kopor Analisanya bahwa kopor tersebut tidak boleh menggeser di lantai pada saat dibawa. Oleh karenanya dimensinya tidak boleh lebih besar dari dimensi tinggi genggaman tangan pada saat berdiri, atau disebut knucke height. Jika kopor tersebut dirancang untuk masyarakat awam suatu jenis populasi maka 5 persentil dimensi tinggi genggaman tangan pada saat berdiri untuk wanita sebaiknya dipilih. Sehingga perhitungannya menjadi : H = 660 mm + tinggi sepatu = 660 mm + 30 mm = 715 mm
4. Tinggi Tempat Duduk • Tempat duduk yang akan digunakan harus mudah diatur (adjustable). Untuk kursi di perkantoran diharapkan telapak kaki akan terletak pada permukaan lantai, dan tinggi tempat duduk harus diatur sehingga tidak ada tekanan pada paha bagian bawah. • Menurut standar Australia, Ergonomics in Factory and Office Work, rentang yang direkomendasikan adalah 340 -480 mm. • Sementara itu Dreyfuss dalam bukunya The Measure of Man merekomendasikan sebesar 381 -457 mm.
5. Ukuran Hadle (Pegangan Tangan) Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan handel yaitu: • Ruang dalam handel (L x W) sebaiknya cukup besar. • Diameter handel D, sebaiknya cukup kecil. • Sebisa mungkin hindari adanya segi hasil proses cetakan agar tidak melukai jari-jemari.
6. Perancangan Pengaman Mesin Perkakas • Perancangan pengaman dalam mesin perkakas sangat penting untuk menghindari jari dan tangan dari resiko bahaya. • Material atau benda siap potong akan memasuki mesin perkakas, dimana tangan mempunyai kecenderungan untuk ikut serta masuk maka pertimbangan yang utama dalam perancangan pengaman mesin perkakas adalah: • Persentil kecil dari ketebalan jari • Persentil besar dari panjang jari.
• British Standar merekomendasikan dimensi pengaman mesin perkakas, dari diagram yang direkomendasikan pembuka pelindung adalah 15 mm cukup untuk kedalaman rentang 90 -140 mm.
Pengukuran Jumlah Sampel untuk Tingkat Ketelitian yang Diinginkan • Dalam perancangan survey antropometri, sampel dapat diperkirakan untuk setiap dimensi dengan diketahuinya nilai Standar Deviasi, Tingkat ketelitian yang diinginkan dengan asumsi bahwa dimensinya berdistribusi normal. • Umumnya derajat ketelitian 1% dari nilai yang akan ditentukan dengan 95% tingkat kepercayaan.
• Nilai yang berkesesuaian adalah dimensi rata-ratanya. Standard Error dari rata-rata dirumuskan sebagai berikut :
• adalah dengan derajat ketelitian 1% maka: Misalkan dimensi yang bersesuaian adalah panjang anggota tubuh yang lebih pendek (shorter body length), kita dapat memilih koefisien variasi sebesar 4, 6% dari table untuk gambar 5. 10, jadi: N = 38400 x (0, 046)² N = 81 sampel Ukuran sampel pada umumnya dibutuhkan lebih besar dari nilai diatas agar didapat nilai persentil pada perkiraan dengan ketelitian yang baik. Kesalahan standartd (standart error) untuk persentil yang umum dipakai diekspresikan sebagai standart error rata-rata sebagai berikut: • Untuk 10 dan 90 persentil dipakai 1, 7 Sₓ • Untuk 05 dan 95 persentil dipakai 2, 1 Sₓ • Untuk 01 dan 99 persentl dipakai 3, 7 Sₓ
Jadi untuk tingkat ketelitian 1% pada 01 sampai 99 persentil, maka ukuran sampel diperkirakan dari: N’= (3, 7)² N = (3, 7)² x 81 = 1109 sampel
Bentuk Data Antropometri yang Lain yaitu menggunakan MANIKINS (template 2 -Dimensi) atau 3 -Dimensional dummies. Manikins (template 2 -Dimensi) dibuat di Jerman Barat, tersedia pada berbagai macam persentil dan digunakan untuk merancang tempat kerja dengan posisi duduk maupun berdiri yang dibedakan atas 4 macam:
• Pria besar (tinggi 1870 mm) • Wanita besar dan pria sedang (tinggi 1760 mm) • Wanita sedang dan pria kecil (tinggi 1660 mm) • Wanita kecil (tinggi 1540 mm) • Dua diantaranya ditunjukkan pada gambar berikut.
Disamping itu CAD (Computer Aided Design) telah banyak diterapkan untuk perancangan tempat kerja, dan tampilan komputasi grafis dari dimensi tubuh manusia semakin dikembangkan. Sementara itu perangkat lunak paling canggih saat ini SAMMIE (Systems for Aiding Man or Machine Interaction Evaluation) yaitu system komputasi grafis untuk membantu dalam evaluasi pada interaksi antara manusia dan mesin dengan tampilan 3 -Dimensi. Fungsinya untuk mengetahui jarak jangkauan dan pandangan seperti gambar 5. 18.
- Slides: 40