PERANCANGAN LINGKUNGAN KERJA

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011

81

LINGKUNGAN KERJA FISIK

A. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan temperatur terhadap hasil kerja dan Menentukan tingkat temperatur yang optimal. 2. Mengetahui hubungan antara intensitas cahaya dengan output yang dihasilkan. 3. Mengetahui dan memahami tentang kondisi lingkungan kerja (kebisingan) dapat mempengaruhi hasil suatu pekerjaan. 4. Mengetahui pengaruh getaran mekanis terhadap produktivitas kerja manusia. 5. Menganalisis dan mampu membuat suatu rancangan kerja dengan lingkungan kerja yang ergonomis.

B. LANDASAN TEORI

1. TEMPERATUR Temperatur pada tubuh manusia selalu tetap. Suhu konstan dengan sedikit fluktuasi sekitar 37 derajat celcius terdapat pada otak, jantung dan bagian dalam perut yang disebut dengan suhu tubuh (core temperature). Suhu inti ini diperlukan agar alat-alat itu dapat berfungsi normal. Sebaliknya, lawan dari core temperature adalah shell temperature, yang terdapat pada otot, tangan, kaki dan seluruh bagian kulit yang menunjukkan variasi tertentu. Manusia mempunyai kemampuan untuk mempertahankan keadaan normal tubuh (mempunyai kemampuan untuk beradaptasi). Kapasitas untuk beradaptasi inilah yang membuat manusia mudah untuk mentolerir kekurangan panas secara temporer yang berjumlah ratusan kilo kalori pada seluruh tubuh. Dengan kata lain, tubuh manusia dapat menyesuaikan diri karena kemampuannya untuk melakukan proses konveksi., radiasi dan penguapan jika terjadi kekurangan atau kelebihan panas yang membebaninya. Tetapi, kemampuan untuk menyesuaikan diri dengan temperatur luar adalah jika perubahan temperatur luar tubuh tersebut tidak melebihi 20% untuk kondisi panas dan 35% untuk kondisi dingin dari keadaan normal tubuh (Sutalaksana, 1979). Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


82

Gambar 1.1 Suhu Pada bagian tubuh manusia dalam keadaan normal

Menurut untuk berbagai tingkat temperatur akan memberikan pengaruh yang berbeda-beda, yaitu sebagai berikut (Sutalaksana, 1979): 1. 49 derajat celcius temperatur dapat ditahan sekitar 1 jam, tetapi jauh diatas kemampuan fisik dan mental. 2. 30 derajat celcius aktivitas mental dan daya tangkap mulai menurun dan cenderung untuk membuat kesalahan dalam pekerjaan dan timbul kelelahan fisik. 3. 24 derajat celcius kondisi kerja optimum. 4. 10 derajat celcius kelakuan fisik yang ekstrim mulai muncul.

Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


83

Dari suatu penyelidikan pula dapat diperoleh bahwa produktivitas kerja manusia akan mencapai tingkat yang paling tinggi pada suhu 24 sampai 27 derajat celcius (Sutalaksana, 1979).

Gambar 1.2 hubungan suhu lingkungan terhadap produktivitas kerja

Dengan demikian untuk dapat mengendalikan suhu badan agar tetap konstan dan untuk mengurangi pengaruh-pengaruh negatif yang muncul, misalnya : kelelahan fisik. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan, antara lain : 1. Pengendalian suplai darah kepada dan dari kulit. Jika kulit kedinginan, darah akan membawa panas dari dalam badan (suhu inti) kekulit, sedangkan darah yang dingin dari kulit akan menarik diri kebagian dalam badan. Disamping itu, kulit akan menyempitkan pori-pori hingga penurunan suhu akan terhambat. 2. Mengendalikan suhu dengan jalan berkeringat. Jika kulit kepanasan, darah dari badan bagian dalam akan makin banyak mengalir kebagian kulit, dan keringat akan mengalir keluar melalui kulit. 3. Meningkatkan produksi panas. Dengan menggerakkan otot (menggigil atau olah raga) proses metabolisme akan menjadi lebih giat sehingga panas akan lebih banyak dihasilkan. Sebaliknya, apabila produksi panas hendak diturunkan, maka badan harus didinginkan agar proses katabolisme otot dan organ-organ lain menjadi lebih besar.



84

1.1 Aliran panas (heat transfer) Energi kimia dari makanan diubah menjadi energi mekanik dan panas untuk menjaga agar suhu badan tetap konstan. Bila terjadi kelebihan panas, panas akan dibuang pada lingkungannya. Tukaran panas itu terjadi terus-menerus, sebagian akan tergantung kepada mekanisme fisiologis dan sebagian lainnya mengikuti hukum fisika yang relevan dengan proses alih panas ( heat transfer). Tukaran panas dapat berlangsung melalui 4 jalan, yaitu(Kroemer-Elbert, 1994): a) Hantaran Pertukaran panas oleh konduksi tergantung pada konduktivitas objek dan material yang bersentuhan dengan kulit. Konduktivitas sangat penting di dalam pemilihan material untuk kepentingan suatu perancangan, misalnya lantai, mebel dan bagian-bagian yang akan dipegang (handle) yang berada dalam stasiun kerja. Sebagai contoh, misal orang yang duduk di musim dingin, yang pertama duduk di atas batu dan yang kedua duduk di atas batang pohon. Tentu akan dirasakan perbedaannya. Pertama, batu akan terasa sangat dingin karena akan mengkonduksi panas ke arah luar tubuh, sedangkan yang kedua, batang pohon akan terasa tidak begitu dingin karena mengkonduksi panas lebih sedikit (Grandjean, 1987). b) Konveksi Pertukaran panas melalui konveksi tergantung sepenuhnya pada perbedaan temperatur antara kulit dan udara sekeliling, dan juga pada aliran gerakan udara (Grandjean, 1987). Misal kita merasa tubuh kita kedinginan, kemudian kita akan masuk ke ruangan yang sebelumnya telah dipanaskan dengan heater. Pada saat kita masuk ruangan maka akan terjadi pertukaran panas dari udara di dalam ruangan ke tubuh kita sehingga kita merasa hangat. Di sini terjadi pertukaran panas akibat adanya perbedaan antara temperatur pada kulit kita dengan udara di dalam ruang.



85

c) Penguapan Penguapan yaitu hilangnya panas dengan proses keluarnya keringat di bagian kulit menguap. Menguapnya keringat akan mengkonsumsi energi panas laten. Seberapa banyak panas yang hilang melalui penguapan akan tergantung pada luasnya kulit yang akan dilalui oleh keringat yang akan menguap dan perbedaan tekanan uap keringat yang berada antara udara dan kulit. Faktor lain yang juga penting adalah aliran udara sekeliling, satu pihak akan meningkatkan gradien tekanan uap, tetapi di lain pihak akan mendinginkan kulit dengan proses konveksi, yang nantinya akan menurunkan jumlah penguapan keringat. Misal pada musim panas kulit kita akan cenderung lebih banyak mengeluarkan keringat daripada pada saat kondisi musim dingin. d) Radiasi Proses pertukaran panas melaui radiasi terjadi di antara tubuh manusia dan sekelilingnya dalam dua arah sepanjang waktu. Radiasi panas banyak dipengaruhi oleh temperatur, kelembaban dan aliran udara. Hal ini tergantung sekali pada perbedaan temperatur di antara kulit dan medium yang berdekatan dengan kulit. Contoh radiasi manusia dengan sekelilingnya (dinding, benda mati atau manusia lain) dalam dua arah sepanjang waktu (Grandjean, 1987).

1.2 Paparan Suhu Lingkungan Tekanan panas memerlukan upaya tambahan pada anggota tubuh untuk memelihara keseimbangan panas. Menurut Pulat (1992) bahwa reaksi fisiologis tubuh (Heat Strain) oleh karena peningkatan temperatur udara di luar comfort zone adalah sebagai berikut : a) Vasodilatasi b) Denyut jantung meningkat c) Temperatur kulit meningkat d) Suhu inti tubuh pada awalnya turun kemudian meningkat dll. Secara lebih rinci gangguan kesehatan akibat pemaparan suhu lingkungan panas yang berlebihan dapat dijelaskan sebagai berikut (Kroemer-Elbert, 1994): Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


86

a. Gangguan perilaku dan performansi kerja seperti, terjadinya kelelahan, sering melakukan istirahat curian dll. b. Dehidrasi. Dehidrasi adalah suatu kehilangan cairan tubuh yang berlebihan yang disebabkan baik oleh penggantian cairan yang tidak cukup maupun karena gangguan kesehatan. Pada kehilangan cairan tubuh < 1,5% gejalanya tidak nampak, kelelahan muncul lebih awal dan mulut mulai kering. c. Heat Rash. Keadaan seperti biang keringat atau keringat buntat, gatal kulit akibat kondisi kulit terus basah. Pada kondisi demikian pekerja perlu beristirahat pada tempat yang lebih sejuk dan menggunakan bedak penghilang keringat. d. Heat Cramps. Merupakan kejang-kejang otot tubuh (tangan dan kaki) akibat keluarnya keringat yang menyebabkan hilangnya garam natrium dari tubuh yang kemungkinan besar disebabkan karena minum terlalu banyak dengan sedikit garam natrium. e. Head Syncope atau Fainting. Keadaan ini disebabkan karena aliran darah ke otak tidak cukup karena sebagian besar aliran darah di bawa ke permukaan kulit atau perifer yang disebabkan karena pemaparan suhu tinggi. f. Heat Exhaustion. Keadaan ini terjadi apabila tubuh kehilangan terlalu banyak cairan dan atau kehilangan garam. Gejalanya mulut kering, sangat haus, lemah, dan sangat lelah. Gangguan ini biasanya banyak dialami oleh pekerja yang belum beraklimatisasi terhadap suhu udara panas.

1.3 Kenyamanan Suasana Kebanyakan orang tidak menyadari tentang kondisi suasana nyaman dalam ruangan. Hanya bila kondisi ini menyimpang dari batas kenyamanan, kita akan mengalami ketidaknyamanan. Rasa tak nyaman penting dalam biologis, karena ia menyebabkan orang atau binatang mengalami langkahlangkah untuk mengembalikan keseimbangan suhu. Penyimpangan dari batas kenyamanan suhu menyebabkan perubahan secara fungsional yang meluas. Kelewat panas akan menyebabkan capek dan ngantuk yang mengurangi Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia

87


prestasi dan meningkatkan frekuensi kesalahan. Kelewat dingin akan menyebabkan

ketidaktenangan

dan

mengurangi

daya

atensi,

yang

berpengaruh negatif terutama pada kerja mental. Rentang temperatur dimana manusia merasakan kenyamanan adalah sangat bervariasi. Variasi tersebut akan sangat tergantung, pertama dari jenis pakaian yang dipakai, dari aktivitas fisik yang dilakukan. Di Eropa sana nyaman ini terrletak pada suhu 20 – 23 derajat dan dinegara tropik sekitar 26 – 27 derajat (Grandjean, 1987).

Gambar 1.3 jumlah kesalahan dan total kerja yang dapat diselesaikan terhadap suhu lingkungan

1.4 Keseimbangan Panas Dalam Tubuh Manusia Rumus keseimangan panas dalam tubuh manusia menurut Sanders (1987) adalah :

S=M–E+R+C–W

, dimana :

S = Kondisi keseimbangan tubuh manusia. M = Metabolisme tubuh. E = Panas yang hilang karena Evaporasi. R = Pertukaran panas karena proses radiasi. C = Pertukaran panas akibat proses konveksi. W = Aktivitas kerja.


88


Jika tubuh dalam keadaan seimbang, maka s = 0. Namun, jika terlalu dingin akan terkena heart stroke atau kematian. Hal ini terjadi bila keadaan terlalu dingin. Secara umum ada panas yang didapat dari proses radiasi atau konveksi atau keduanya, sehingga sumber utama panas yang hilang hanya berasal dari proses Evaporasi. Dengan demikian rumus keseimbangan tubuh manusia dan suhu sekitarnya dapat digambarkan sebagai berikut :

M + R + C – E = 0, dimana : M = Panas yang diperoleh dari proses metabolisme. R = Perubahan panas akibat proses radiasi. C = Perubahan panas akibat konveksi. E = Hilangnya tenaga akibat penguapan.

1.5 Aplikasi Temperatur Dalam Perancangan Ruang Kerja. Dalam rancangan suatu ruangan, lembab nisbi mempunyai pengaruh yang sangat kecil terhadap Perasaan atas suhu dalam zona nyaman asalkan waktu berlakunya tidak terlalu lama. Walaupun demikian, mutu bangunan harus tetap dijaga agar air tanah tidak sampai merembes melalui dindingdinding. Lembab tidak berpengaruh dalam menentukan perasaan atas suhu, tetapi lebih berperan dalam menurunnya daya tahan tubuh terhadap penyakit.


89


Dibawah ini adalah beberapa catatan tentang suhu ruangan yang ideal untuk suatu stasiun kerja : 1. Penggunaan AC Jika menggunakan AC hendaknya selisih suhu antara luar ruang dengan dalam ruang tidak lebih dari 4°C (Grandjean, 1987). Jika perbedaan suhu terlalu besar, perasaan tidak nyaman akan banyak dirasakan oleh mereka yang keluar masuk gedung. Jika memasuki ruang akan dirasakan dingin, jika keluar akan terasa lesu dan habis tenaga. Perbedaan suhu dalam ruang dengan suhu luar ruang gedung disarankan sebagai berikut : Suhu luar gedung

: 20 22 24 26 28 30 32

Suhu dalam gedung

: 20 21 22 23 24,5 26 28

2. Beberapa contoh suhu yang diperkirakan cukup nyaman diberbagai keadaan : * Ruang pertemuan / rapat : 26 – 27 * Ruang olah raga

: 19,5 – 22,3

* Ruang tunggu

: 26 –27

* Ruang pertunjukan

: 24 – 26

* Ruang istirahat

: 27

* Kamar mandi

: 27

* Dapur / kafetaria

: 23

* Gudang

: 22 – 24

* Bengkel reparasi

: 20 – 23

2. PENCAHAYAAN Pencahayaan adalah faktor yang penting untuk menciptakan lingkungan kerja yang baik. Lingkungan kerja yang baik akan dapat memberikan kenyamanan dan meningkatkan produktivitas pekerja. Efisiensi kerja seorang operator ditentukan pada ketepatan dan kecermatan saat melihat dalam bekerja, sehingga dapat meningkatkan efektifitas kerja, serta keamanan kerja yang lebih besar. Cahaya merupakan sumber yang memancarkan energi. Sebagaian dari energi diubah menjadi cahaya tampak.(e-USU Repository)



90

Tingkat penerangan yang baik merupakan salah satu faktor untuk memberikan kondisi penglihatan yang baik. Dengan tingkat penerangan yang baik akan memberikan kemudahan bagi seorang operator dalam melihat dan memahami display, simbol-simbol dan benda kerja secara baik pula. Indra yang yang berhubungan dengan pencahayaan adalah mata. Karakteristik dan batasan daya lihat menusia penting untuk dipahami oleh seorang desainer display. 2.1 Ciri – ciri Penerangan yang baik Penerangan akan mempengaruhi seorang pekerja untuk dapat melihat dengan baik. Untuk dapat melihat dengan baik maka dibutuhkan suatu penerangan yang baik pula. Ciri-ciri penerangan yang baik tersebut adalah 1. Sinar / cahaya yang cukup. Sinar cahaya yang cukup akan mempengaruhi dan menentukan kemampuan melihat secara tepat. Selain cahaya yang cukup variable untuk dapat melihat secara tepat adalah ukuran objek yang dilihat, jarak mata ke objek, kecepatan objek dan waktu lamanya penerangan. Untuk dapat melihat barang-barang ( obyek ) yang kecil diperlukan tambahan penerangan yang cukup dan waktu yang agak lama. Peranan waktu yang dibutuhkan dalam melihat ini akan bertambah penting bila obyek yang dilihat dalam keadaan bergerak. 2. Sinar / cahaya yang tidak berkilau atau menyilaukan. Sumber-sumber glare: a. Lampu yang dipasang terlalu rendah tanpa pelindung. b. Jendela atau ventilasi cahaya yang langsung berhadapan dengan mata. c. Cahaya dengan terang yang berlebihan. d. Pantulan dari permukaan terang. Cahaya yang menyilaukan terjadi bila ada cahaya yang berlebihan diterima oleh mata. Ada dua kategori cahaya yang menyilaukan (glare): 1.

Discomfort glare yaitu cahaya yang tidak menyenangkan tetapi tidak begitu mengganggu kegiatan visual. Efeknya : Sakit kepala dan dapat meningkatkan kelelahan.

2.

Disability glare yaitu cahaya yang sangat mengganggu karena mata langsung menerima silau cahaya yang dipancarkan. Contoh: menatap matahari.



91

Efeknya : Merusak mata mungkin dapat mengakibatkan kebutaan. Dilihat dari objeknya glare digolongkan kedalam dua macam direct dan indirect glare zone. Obyek yang dilihat harus terbebas dari cahaya yang menyilaukan. Cahaya yang menyilaukan dapat langsung datang dari sumber cahaya (direct-glare zone) ataupun dari pemantulan / pengembalian cahaya (indirect-glare zone). Benda yang mengkilap, licin, halus dan berkilau akan mengganggu pekerja saar melihat objek yang dilihat. Keadaan ini dapat ditanggulangi dengan menempatkan kembali suatu pekerjaan dan sumbersumber penerangan, untuk mengurangi cahaya pantulan yang menuju pada objek yang sedang dikerjakan. Standart Australia AS 1680 memberikan tingkat-tingkat maximum luminansi untuk berbagai sudut yang berbeda dari garis vertikal yang rapat dibawah the luminaire. Biasanya tingkat luminance dibatasi dalam daerah 45 - 90. Permukaan kerja yang mengkilap dan lantai yang mengkilap juga perlu menghindari adanya glare ( silau ).

Gambar 2.1 Direct-Glare Zone dan Indirect-Glare Zone


92


Untuk menghindari glare dapat dipasang penyerap cahaya atau warna yang dapat menyerap cahaya, memasang pelindung pada sumber cahaya dan menghindari atau menjauhkan sumber cahaya yang berlebihan.

3.

Kontras yang tepat. Untuk dapat melihat objek dengan jelas maka perlu kekontrasan.

Kontras yang kurang berakibat kesulitan untuk melihat benda tersebut, kontras yang berlebihan pun akan mengakibatkan kesalahan dan kesulitan untuk melihat objek. Background yang kacau sebaiknya dihindari. Untuk meningkatkan kekontrasan dapat dilakukan dengan menambah tingkat terangnya cahaya yang dibutuhkan dan juga pemilihan warna yang tepat. Peningkatan kontras mungkin salah satu cara yang lebih efektif dalam upaya meningkatkan kemampuan daya lihat. Latar belakang daerah kerja dibuat sesederhana mungkin. Background yang kacau, yang mempunyai banyak perpindahan seharusnya dihindari dengan menggunakan sekat-sekat. Seperti diilustrasikan seperti gambar di bawah ini :

Gambar 2.2 Tingkat Kontras Yang Tepat

4.

Kualitas Pencahayaan (Brightness) yang tepat. Menunjukkan jangkauan dari luminansi dalam daerah penglihatan.

Perbandingan terang cahaya dalam daerah kerja utama, difokuskan sebaiknya tidak lebih dari 3 sampai 1. Brightness yang tepat akan memberikan efek produktivitas yang tinggi pada pekerja. Terangnya cahaya yang diperlukan oleh suatu obyek tergantung pada banyaknya cahaya yang dipantulkan dari obyek tersebut kemata kita. Penglihatan kesuatu bagian sering tergantung


93


dari perbedaan cahaya diantara bagian tersebut dengan latar belakangnya. Perbedaan terangnya

cahaya

dapat

dinyatakan

sebagai

ratio

atau

perbandingan terangnya cahaya, makin besar perbedaan ratio makin cepat tugas dilaksanakan. Untuk efisien dan mudahnya melihat maka penerangan hendaknya mempunyai cahaya terang yang relatif uniform. a. Bayangan (shadow) dan distribusi cahaya yang baik. Bayang-bayang yang tajam adalah akibat dari sumber cahaya buatan yang kecil atau cahaya matahari. Secara umum shadow digunakan untuk inspeksi menunjukkan cacat pada permukaan suatu barang. Dengan distribusi cahaya yang baik maka akan dapat mengurangi kelelahan pada mata kita karena harus selalu fokus kepada objek yang dilihat. Banyaknya cahaya yang dipancarkan dan diperlukan tergantung dengan jenis pekerjaanyang dilakukan. Pada umumnya distribusi penerangan yang merata akan dibutuhkan didalam industri, karena ini akan memungkinkan fleksibilitas dalam lay-out dan akan membantu adanya perataan/ uniformitas dari terangnya cahaya. Penerangan yang buruk, adanya bagian-bagian yang gelap dan bagian-bagian yang terang, adalah kurang baik. 5.

Pemilihan Warna yang tepat. Pengaruh adanya warna akan dapat dirasakan dalam kemudahan melihat.

Warna dapat meminimalisir kelelahan pada mata. Warna juga membawa efek psikologis suatu ruangan, contoh ruangan dengan warna cerah akan menimbulkan kesan yang lebih luas dibandingkan dengan warna-warna gelap. Pengaruh adanya warna akan jelas, dalam keselamatan da kemudahan dalam melihat. Jika diadakan pengkoordnasian penerangan dengan baik, pemilihan warna yang baik maka akan menimbulkan keadaan penglihatan yang cukup baik, yaitu akan mengurangi sinar silau, mengawasi kontras yang tajam dan meminimalisir kelelahan mata.


94

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 2.2 Tingkat Pencahayaan

Tingkat pencahayaan biasanya diukur dalam istilah Illuminance atau penerangan, yaitu flux-flux yang berpendar dari suatu sumber cahaya yang di pancarkan pada suatu permukaan per luas permukaan.

Kuat Cahaya (Illuminance) = atau =

Lu min ousflux (lux), d2

Lu min ou sin tensity (lux sr 1 ) d2

dimana: 1 lux = 10.76 footcandle 1 lux = 1*10 5 lumens cm 2 1 lux = 10 lumens m 2 Luminansi adalah cahaya yang dipantulkan dari suatu permukaan atau objek. Satuan untuk luminansi adalah Cd m 2 atau juga dapat dinyatakan dalam apostilb atau juga footlambert. Luminansi = Illuminansi x Reflextifitas x  1 Satuan untuk luminansi dinyatakan dalam Cd m 2 = lm sr 1 m 2 Dimana: 1 Cd m 2 = 0.3183 apostilb 1 Cd m 2 = 3.426 footlambert

Satuan untuk illuminansi adalah Lux (lx) dan untuk luminansi adalah Cd m 2 , sedangkan  1 digunakan ketika mengikuti nilai nonparametric (satuan untuk

illuminansi

adalah

footcandle

dan

untuk

luminansi

adalah

footlambert).

Contras Ratio = C =

( L1  L0 ) L1

Peningkatan kontras adalah salah satu cara yang efektif dalam upaya meningkatkan lemampuan daya lihat. Pencahayaan dan kontras berpengaruh kepada kecepatan pemahaman.


95


Tujuan dari aplikasi Pencahayaan yang tepat adalah untuk mengatur intensitas cahaya yang tepat dan mengetahui hubungan pengaruh intensitas cahaya dan output yang dihasilkan. Illuminansi dan luminansi untuk dapat melihat dengan baik mengikuti reflektivitas yang dapat dihitung. Reflektivitas yang tinggi dari permukaan dalam area kerja dapat

mengakibatkan cahaya menyilaukan yang

menggangu. Tabel 2.1Reflektivitas dari cat tertentu dan bahan-bahan kayu : Warna Cat atau Kayu White (Putih) Light Cream Light Gray Light Blue Dark Blue Maple Walnut Mahogany

3.

Cahaya yang Terpantul (%) 85 75 75 55 10 7 16 12

Bunyi dan Ukuran Bunyi. Bunyi adalah fenomena fisis berbentuk gelombang longitudinal yang

merambat melalui media udara sehingga dapat sampai ketelinga mengikuti garis lurus kecuali mendapat peredaman ataupun dialihkan arahnya karena adanya penghalang.Didalam udara, gelombang bunyi itu bergerak dengan dengan kecepatan 760 mil per jam. Kecepatan rambatan melalui air akan empat kali lebih cepat daripada kalu melalui udara. Di dalam hampa, gelombang bunyi tak dapat bergerak karena tak ada media kenyalnya. Ada dua hal yang menentukan kualitas suatu bunyi, yaitu 1. Frekuensi menentukan keras lemahnya suara. Frekuensi didefinisikan sebagai jumlah dari gelombang-gelombang yang sampai telinga dalam satu detik dan dinyatakan dalam cycle per detik (C/dt) atau Hertz atau jumlah gelombang per detik. Maka suatu sumber bunyi yang menghasilkan 2.000


96


gelombang per detik dikatakan mempunyai frekuensi 2.000 Hz Bunyi yang dapat didengar manusia disebut Audisonik dengan frekuensi 20 – 20000 Hz. Kurang dari 20 c/dt suara itu akan lemah sekali dan dan akan kita rasakan hanya sebagai getaran saja (infra suara), mungkin bisa didengar oleh telinga binatang. Frekuensi diatas 20.000 hz (melebihi sound barrier ) termasuk sebagai ultra-suara dan dipergunakan untuk bidang pengobatan. 2. Amplitudo menentukan kuat lemahnya/ intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah daya melalui suatu unit luasan dalam ruang dan sebanding dengan kuadrat tekanan suara.Hal ini dapat dirumuskan sbb :

I=

P atau I = A

P 4R 2

Ket : I = intensitas P = tekanan A = luasan Makin besar amplitudo dari gelombang suara itu, semakin kuat pula tekanan suaranya. Satuan ukuran bagi tekanan suara adalah Bel (B), tetapi ukuran tersebut sebenarnya terlalu besar untuk dipergunakan pada kejadian yang biasa, karena itu satuan desibel (dB) lebih lazimdipergunakan (1 desibel = 1 dB = 0.1 B). Satu dB (1 dB = 0.002 dyne/cm2 merupakan besarnya tekanan suara ditingkat ambang pendengaran pada frekuensi 1000 Hz., yaitu tekanan minimal yang masih dapat kita dengarkan sebagai bisikan lembut (ambang pendengaran = hearing treshold). 3.1 Kebisingan. Kebisingan adalah salah satu polusi yang tidak dikehendaki oleh telinga. Dikatakan tidak dikehendaki, karena dalam jangka panjang bunyi-bunyian tersebut akan dapat mengganggu ketenangan kerja, merusak pendengaran dan menimbulkan kesalahan komunikasi.Dalam kaitan ini kebisingan memiliki efek yang berbeda terhadap kinerja.Definisi ini dapat meliputi variasi yang luas dari situasi bunyi yang dapt merusak pendengaran. Suara radio tetangga bisa anda anggap sebagai bising/mengganggu karena musik yang mereka senangi itu mungkin tidak cocok dengan kesukaan anda. Bising



97

juga berasal dari dunia sekitar yang bisa benar-benar merusak indra pendengaran. Ada pengaruh kebisingan pada produktivitas khususnya untuk pekerjaan yang rumit dan memerlukan konsentrasi penuh . Ada tiga aspek yang menetukan kualitas bunyi yang menentukan tingkat gangguan terhadap manusia yaitu: a. Lama waktu bunyi tersebut terdengar b. Intensitas biasanya diukur dengan desibel (db) yang menunjukan besarnya arus energi per satuan luas c. Frekuensi suara yang menunjukan jumlah gelombang suara yang sampai ditelinga seseorang setiap detik (jumlah getaran per detik atau hertz) Peralatan kerja bertenaga listrik maupun mekanis yang konvensional, seperti misalnya gergaji lingkar (circular saws), drill, gerinda, pengencang mur-baut dan lainnya yang sejenis, akan menghasilkan tingkat kebisingan yang dapat menimbulkan masalah serius bagi indera pendengaran kita bahkan dapat menyebabkan ketulian atau yang disebut dengan Noise Induced Deafness. Sumber kebisingan dapat berupa apa saja, mulai dari mesin-mesin dipabrik ( suara bernada tinggi dari mesin bubut, suara hempasan dari mesin tekan ), suara “klik“ dari keyboard, pesawat yang melintas diangkasa, lalulintas dijalan raya (kendaraan bermotor ) Kebisingan yang menyebabkan ketulian (Noise Induced Deafness) berada pada rentang frekuensi 2000 – 6000 Hz. Para pekerja yang bekerja pada rentang tersebut harus dites secara berkala pada kemampuan dengarnya dan yang penting lainnya adalah adanya umpan balik untuk mengetahui apakah informasi dapat diterima secara sempurna. Tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh sumber bunyi (Sound Pressure Level) dapat dihitung dari perbandingan dari tekanan sumber suara tersebut pada tekanan suara 0,0002 dyne/cm, yaitu tekanan bunyi dengan frekuensi 1.000 Hz yang tepat didengar oleh telinga normal. Biasanya dinyatakan dalam decibell (dB). Telinga manusia mempunyai sentivitas yang logaritmik. Oleh karena itu besaran yang dipakai merupakan logaritma intensitas.


98


Tingkat kebisingan atau tingkat tekanan ( Sound Pressure Level = SPL )

Lp = 10 log ( P / Po )2 dB Lp = 20 log ( P / Po ) dB Dimana; P = Tekanan suara yang bersangkutan. Po = Tekanan suara standart. Karena decibel merupakan hasil logaritma, maka tingkat kebisingan tidak dapat dijumlahkan atau dikurangkan secara aljabar melainkan harus melalui antalog

Ltot = 10 log [  10 ] dB Tingkat kebisingan dalam industri ternyata bervariasi terhadap waktu. Ini berarti bahwa kebisingan sesaat tidak dapat dipakai untuk menjelaskan tingkat kebisingan yang terjadi. Untuk itu harus dipakai tingkat kebisingan rata-rata. Pada pengukuran kebisingan industri dan lingkungan dipakai “tingkat kebisingan kontiyu ekivalen“ atau yang dikenal dengan singkatan leq, yang dinyatakan dengan

Leq = 10 Log [  Fi 10

] dB

Fi = Fraksi waktu dengan tingkat ketelitian tertentu. Li = Tingkat kebisingan terukur. N = Jumlah pengamatan total. Untuk mengetahui suatu kebisingan berbahaya bagi pendengarnya atau tidak, maka diperlukan perhitungan dosis kebisingan.

D = 100 x ( C1/T1 + C2/T2 + ..... + Cn/Tn ) Keterangan : D = dosis kebisingan C = waktu yang dipergunakan pada level suara yang tertentu (jam) T = waktu yang diperbolehkan pada level suara tertentu (jam ; lihat tabel)


99

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 Contoh :

Seorang pekerja mengalami 95 db dalam 3 jam dan 90 db selama 5 jam, maka kombinasi dosis tersebut adalah : Penyelesaian : D = 100 x (3/4 + 5/8) = 137,5  100 (rata-rata dosis kebisingan yang dianggap aman) Kebisingan yang terjadi diatas potensial menyebabkan ketulian bagi pekerja tersebut.

T juga dapat diukur dengan :

T = 8/2 (L-90)/5 Dimana : L = level kebisingan (dbA)

Dosis kebisingan juga dapat dikonversikan ke 8 jam Time Weighted Average (TWA) sound level.

TWA = 16,61 x log (D/100) + 90 Dimana D = dosis kebisingan Contoh : Seorang pekerja mengalami 1 jam pada 80 dbA, 4 jam pada 90 dbA, dan 3 jam pada 96 dbA. Pekerja itu diijinkan mengalami suara pertama selama 32 jam, dan suara kedua selama 8 jam. Sedangkan untuk yang ketiga adalah : Penyelesaian: T = 8/2 (96-90)/5 = 3,48 jam D = 100 x ( 1/32 + 4/8 + 3/3,48) = 139,3 TWA = 16,61 x log (139,3/100) + 90 = 92,39 db (Hasil training asisten 2001, 26-28 Januari 2004)

Adanya pengaruh kebisingan ini akan menyebabkan penurunan kualitas pendengaran. Hal ini jelas akan menghambat arus informasi yang diperlukan dalam pekerjaan. Selai gangguan pendengaran, kebisingan juga menyebabkan


100


terjadinya gangguan psikologis, komunikasi, rasa lelah, mengurangi efisiensi. Kondisi ini jelas akan menurunkan kinerja perusahaan. Dengan memperhatikan efek-efek negatif akibat adanya kebisingan, maka perlu dilakukan tindakan pencegahan atau dilakukan tindakan preventif dengan memberikan alat sumbat telinga pada pekerja. Ambang Batas Kebisingan Penyampaian suatu informasi atau berita sederhana akan dapat dimengerti selama tingkat pemberitannya setinggi 10 dB atau lebih tinggi dari ambang batas kebisingan. Akan tetapi, untuk berita yang lebih kompleks yang terdiri dari kata-kata yang krang dikenal, tingkat pembicaraannya harus 20 dB atau lebih tinggi dari ambang batas kebisingan. Adapun tingkat pembicaraan dikategorikan sebagai berikut: 

Percakapan biasa



Pembicara di suatu seminar : 65-75 dB



Berteriak

: 60-65 dB

: 80-85 dB

Nilai-Nilai tersebut diaplikasikan pada jarak 1 meter dari pembicara. Sehingga dapat disimpulkan bahwa komunikasi akan sangat sulit pada ambang kebisingan di atas 80 dB. Jarak tersebut dapat dikurangi sampai pembicara harus berteriak pada telinga pendengar. (Nurmianto, 1996). 3.2 Efek Fisiologis Kebisingan Ambang batas kebisingan untuk daerah kerja sedikit berbeda antara satu negara dengan negara yang lain tetapi umumnya antara 85 atau 90 dB selama periode 8 jam. Bila lebih dari angka-angka tersebut maka pekerja tidak boleh melebihi periode 8 jam tersebut. Makin tinggi tingkat kebisingan maka makin pendek periode kerjanya. Menurut standar ISO untuk setiap kenaikan 3 dB maka periode yang diijinkan setengah dari 8 jam. Sebagai contoh : bila batas waktu ditetapkan 8 jam untuk tingkat kebisingan 90 dB hanya 2 jam dan 115 dB kurang dari 2 menit. Untuk di Amerika Serikat yang ditetapkan oleh Occupational Safety and Health Administration ( Badan Kesehatan dan Keselamatan Kerja Amerika Serikat ) dapat dilihat pada tabel 3.1.


101

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 Tabel 3.1. Tingkat Paparan Kebisingan Yang Diijinkan Lama paparan per hari

Tingkat

( jam )

kebisingan ( dB )

8

90

6

92

4

95

3

97

2

100

1

110

0,5

115

Beberapa dampak kebisingan terhadap kinerja terjadi dalam beberapa bentuk : 1. Terganggu Kebisingan yang terputus-putus pada tingkat kurang lebih 50 dB memiliki pengaruh mengganggu yang lebih besar daripada suara yang lebih kontinyu walaupun intensitasnya lebih besar. Kebisigan dalam ruangan juga lebih mengganggu bila dibandingkan dengan kebisingan diruang terbuka. Demikian juga tingkat frekuensi, semakin tinggi frekuensi semakin besar gangguan yang dirasakan. 2. Kebingungan Timbul perasaan bingung tanpa disadari akibat adanya kebisingan. 3. Gangguan komunikasi Untuk informasi yang sudah biasa diterima pemahaman pembicaraan tidak terganggu bila tingkat suara pembicaraan 10 dB diatas tingkat kebisingan informasi yang tidak biasa dibutuhkan perbedaan sedikitnya 20 dB. 4. Perhatian Kebisingan mempengaruhi tingkat perhatian seseorang. 5. Produktivitas Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia

102


Dari hasil studi yang cuma sedikit memberikan hasil bahwa kebisingan menyebabkan kecelakaan dan berkurangnya ketepatan. Di bawah ini pada tabel 3.2. Adalah tabel ambang batas kebisingan yang diijinkan untuk ruangan-ruangan yang berbeda keperluannya. Tabel 3.2. Jenis ruangan dan ambang batas kebisingannya Tipe ruangan

3.3

Ambang batas kebisingan ( dB )

Ruang konferensi

35

Kantor

40

Laboratorium, Ruang inspeksi

50

Kantin

50

Ruang produksi

75

Ruang mesin

90

Pengukuran Kebisingan Tujuan dilakukan pengukuran kebisingan aadalah untuk memperoleh data kebisingan, sehingga dapat ditentukan tingkat kebisingan dan perbaikan. Secara praktis frekuensi bunyi dapat diukur secara langsung dengan suatu alat ukur yang disebut Sound Level Meter. Alat ukur ini mempunyai beberapa skala : A, B, C, D dan E. Dimana skala A, dinyatakan dalam dB (A) menggambarkan korelasi respon subyektif dengan telinga manusia.

3.4 Bentuk-bentuk Kebisingan 1. Kebisingan kontinyu dengan spektrum frekuensi yang luas, misal : kipas angin, dapur pijar. 2. Kebisingan kontinyu dengan spektrum frekuensi yang sempit, misal : gergaji sirkuler, katup gas, dan lain-lain. 3. Kebisingan terputus-putus (intermittent), misal : lalu lintas, kapal terbang. 4. Kebisingan impulsif, misal : pukulan tukul, tembakan bedil. 5. Kebisingan impulsif berulang, misal : mesin tempa kerusakan.



103

6. Kebisingan dapat berasal dari sumber eksternal (berasal dari luar bangunan atau lokasi) misal kebisingan lalu lintas, industri lain maupun dari sumber internal, misal mesin gerinda, mesin bor. Pada perkantoran kebisingan dapat timbul dari telepon, mesin ketik, printer, dan pembicaraan orang.

3.5 Pengendalian Kebisingan Untuk manajemen kebisingan perlu pengendalian secara teknik maupun administratif. a.

Secara Teknik

1.

Pengendalian suara.

2.

Pengendalian sepanjang jalur suara, yaitu dengan penempatan lapisan berpori di sekeliling sumber suara akan membantu mengurangi kebisingan. Pembuatan kotak (housing) mesin dengan bahan yang sesuai.

3.

Penyumbatan telinga.

b. Pengendalian Secara Administratif Hal ini memfokuskan pada manajemen, misalnya dengan diadakan rotasi pekerja antar tempat bising dengan tempat kerja yang tenang. Pengendalian secara administratif dan teknik sebaiknya digunakan secara bersamaan untuk mencapai tujuan dalam pengendalian kebisingan.

3.6

Pengaruh Tingkat Kebisingan Pada Produktivitas

Telinga ternyata lebih sensitif pada frekuensi tinggi dibandingkan pada frekuensi rendah. Dari penelitian dengan berbagai tingkat kebisingan dan dua macam frekuensi dan intensitas bunyi (tinggi dan rendah serta macam pekerjaan ( sederhana dan rumit) memberikan hasil: 1. Pada kebisingan dengan frekuensi rendah (suara diesel generator) produktivitas kerja seseorang tidak berpengaruh oleh tingkat kebisingan (dB) yang berbeda-beda, bila pekerjaan sederhana dan tidak memerlukan konsentrasi tinggi. Pada pekerjaan yang rumit dan membutuhkan Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia

104


konsentrasi yang tinggi produktivitas terpengaruh oleh tingkat kebisingan. Pada tingkat kebisingan 80 dB produktivitas kerja tertinggi karena pada kondisi ini kebisingan menjadi simultan bagi pekerja dan menjadi pembangkit kesadaran. 2. Pada kebisingan dengan frekuensi tinggi (misal suara gergaji listrik, gerinda) produktivitas kerja terpengaruh oleh tingkat kebisingan (dB) yang berbeda-beda baik untuk pekerjaan sederhana maupun rumit. 4.

VIBRASI Getaran atau vibrasi adalah faktor fisik yang ditimbulkan oleh subjek dengan

getaran getaran osilasi, misalnya mesin, peralatan atau perkakas kerja yang bergetar dan memajani pekerja melalaui transmisi. Adapun besar getaran yang memajan tubuh ditentukan oleh: a) Sifat getaran, yaitu frekuensi, intensitas/amplitudo, dan durasi dari vibrasi. b) Mekanika input indenpen, yaitu tahanan yang diberikan oleh struktur tubuh terhadap getaran. Getaran dapat didefinisikan dalam beberapa arti, seperti : osilasi mekanik, gerakan partikel di sekitar equilibrium ( salah satu bagian otak ) yang memberikan

efek

pada

kesehatan,

kenyamanan,

dan

performans

dari

seseorang..Getaran dipengaruhi oleh frekuensi dan intensitas getaran itu sendiri. Frekuensi diukur dengan hertz ( Hz ) dan intensitas getaran dapat diukur dengan berbagai cara misalnya : tinggi amplitudo, akselerasi, kecepatan dan tinggi penempatan getaran.(Pulat, 1996) Ada beberapa istilah umum yang digunakan dalam Vibrasi, antara lain: 1. Osilasi Osilasi terjadi bila sebuah sistem diganggu dari posisi keseimbangannya. 2. Frekuensi Frekuensi dapat diartikan sebagai banyaknya osilasi dalam setiap detik. 3. Amplitudo Amplitudo adalah simpangan penuh yang terjadi ketika bergetar. 4. Periode



105

Periode didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu osilasi penuh. 5. Resonansi Resonansi adalah keadaan tertentu yang terjadi pada suatu benda ketika padanya datang stimulus berupa gaya periodik yang frekuensinya sama dengan frekuensi alamiah benda yang dapat bergetar itu.

6. Akselerasi Akselerasi sering disebut percepatan atau perlajuan. 7. Kecepatan Kecepatan itu sendiri dapat diartikan sebagai satuan yang dibutuhkan suatu benda untuk berpindah tempat sejauh satu meter dalam satu detik. 8. Intensitas Intensitas dapat diartikan banyaknya osilasi dalam jarak yang sama. Seperti yang dijelaskan di awal konsep, getaran mekanis dapat memberikan efek kepada kesehatan, kenyamanan, dan performans dari seseorang. Metode yang digunakan adalah untuk menetapkan efek dari getaran mekanis yaitu pengukuran secara obyektif dan pengukuran secara subyektif. a. Getaran Berdasarkan Komponen Orthogonal : - X : dari depan ke belakang - Y : samping ke samping - Z : atas ke bawah. Dua area dimana efek dari getaran mekanis pada tubuh manusia memberikan perhatian yang lebih besar adalah getaran mekanis lengan tangan dan getaran mekanis seluruh badan (Wilson dan Corlett, 1990) b. Getaran Berdasarkan Keteraturannya : -

Sinusoidal : dipengaruhi oleh getaran yang teratur.

-

Random : dipengaruhi oleh ketidakaturan dan tidak dapat diprediksi getarannya, biasanya dari getaran alat-alat yang ada di dunia nyata.

c. Getaran berdasarkan lokasi yang dikenai terdiri dari : -

Getaran Seluruh Badan : terdapat tiga macam yaitu getaran vertikal, getaran horisontal dan getaran lateral.


106

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 -

Getaran Pada Lokasi Tertentu ( lokal ) : biasanya pada bagian pundak dan jari tangan yang diakibatkan oleh hand tools.

Reaksi yang ditimbulkan oleh getaran ada dua, yaitu : -

Reaksi fisiologi : tergantung dari frekuensi dan intensitas getaran.

-

reaksi terhadap performans kerja : tergantung dari frekuensi, durasi, dukungan badan, sudut dan usia manusia.

Ada lima hal yang berhubungan dengan getaran : 1. Aplikasi terhadap tubuh Dua titik dimana getaran memasuki tubuh secara signifikan yaitu kaki contohnya

dalam

keadaan

mengendarai

mobil dan tangan ketika

mengoperasikan alat-alat kerja yang bergetar. Arah osilasi juga menentukan dalam penyerbaran getaran. Secara umum terletak pada bidang vertikal (kepala ke kaki) dan mendekati sepanjang tangan dan kaki 2. Frekuensi osilasi Besarnya efek secara fisiologi dan pathological dari getaran sangat ditentukan oleh besarnya frekuensi secara langsung. Yang paling utama dari frekuensi adalah berada pada range frekuensi alami dari tubuh manusia, demikian juga halnya dengan resonansi. 3. Akselerasi osilasi Karena range frekuensi sangat penting pada efek fisiologis, maka akselerasi osilasi biasanya diambil dari pengukuran beban getaran. Satuanya berdasarkan besarnya gravitasi (g = 9,8 m/s2) 4. Efek dari durasi Efek juga ditimbulkan bergantung dari lamanyaa durasi getaran sebanding dengan waktu yang terus berjalan 5. Frekuensi individu dan resonansi Tubuh manusia tidak bergetar seperti kebanyakan dengan frekuensi alaminya. Penelitian –penelitian telah menunjukan bahwa frekuensi alami manusia berbeda di setiap segmen tubuh manusia. Tubuh manusia ketika duduk bereaksi terhadap getaran secara vertikal sebagai berikut (Grandjean, 1988). -

3-4 Hz

: resonansi kuat di tulang belakang rahim


107

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 -

4 Hz

: puncak resonansi di ruas tulang belakang

-

5 Hz

: resonansi yang sangat kuat di tulang belakang bahu

-

20-30 Hz : resonansi diantara kepala dan bahu

-

60-90 Hz : resonansi di bola mata

-

100-120 Hz : resonansi di tulang belakang bawah Secara umum frekuensi paling efektif menyebabkan getaran vertikal berada

pada 4 dan 8 Hz. Secara lebih mendalam : a.

Getaran diantara 2,5 Hz dan 5 Hz membangkitkan resonansi yang kuat pada tulang belakang dari leher dan wilayah ruas tulang belakang

b.

Diantara 4 Hz dan 6 Hz resonansi di bahu dan leher

c.

Diantara 20 Hz dan 30 Hz resonansi kuat diantara kepala dan bahu Ada beberapa penelitian tentang aplikasi lain dan osilasi yang berbeda

arahnya.hanya bias dikatakan bahwa frekuensi alami dari bagian kecil tubuh manusia seperti otot, mata, dan lainya berada pada range frekuensi yang lebih tinggi. Oleh karena itu pengoperasian mesin dengan frekuensi diatas 30 Hz biasanya mempunyai resonansi di jari-jari, tangan dan lengan. Dilain pihak efeknya lebih besar dan cenderung membatasi aplikasi dari getaran ini. Getaran mempengaruhi persepsi visual dan performansi psikomotor, sirkulasi

dan

membangkitkan

sistem reflek

pernafasan oto-otot

kearah yang

yang

lebih

mempunyai

rendah.

fungsi

Getaran

melindungi,

menyebabkan besarnya otot menjadi lebih kecil. Aktivitas reflek otot menjadi indikasi kenaikan konsumsi energi, detak jantung dan tingkat pernafasan manusia ketika mengalami getaran yang sangat kuat. Efek getaran pada metabolisme dan sistem pernafasan sangatlah kecil dan tidak terlalu signifikan. Efek dari getaran yang paling penting terjadi pada fungsi penglihatan karena dapat berkurangnya efisiensi pada pengemudi traktor misalnya. Kekuatan penglihatan tidak berkurang jika getaran kurang dari 2 Hz. Dengan getaran 50 Hz dan akselerasi osilasi 2 m/s2 akan menurunkan kemampuan penglihatan setengahnya (Griffin dan Grandjean, 1973). Efek yang disebabkan getaran sanga tergantung dari frekuensi getaran, akselerasi osilasi, durasi getaran. Yang akan berdampak pada fisiologis dan beberapa bagian tubuh manusia. Hasil penelitian Chaney menunjukkan bahwa pada manusia dengan posisi duduk adalah sebagai berikut: Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


108

a. Frekuensi paling sensitif terletak pada range 4-8 Hz b. Akselerasi pada 1,5 g (atau setara dengan 15 m/s 2) getaran menjadi hal yang membahayakan dan tidak dapat ditolerir Chaney juga mengungkapkan bahwa hasil yang sama diperoleh pada posisi berdiri tetapi rangenya lebih besar yaitu: 0,2-0,3g. Efek dari getaran dapat berupa : 

VWF (Vibration White Finger): kekakuan pada jari tangan dimana kepekaan untuk menyentuh rasa sakit dan temperatur akan berkurang. Terjadi pada frekuensi 5-100 Hz.



WBV (Whole Body Vibration): Getaran mekanis dapat dirasakan dan terjadi pada seluruh tubuh berada pada range frekuensi yang sangat besar yaitu antara 0.1 – 10000 Hz. Selain itu terdapat bukti secara epidemiologi yang kuat bahwa terdapat kenaikan secara pasti terhadap rasa sakit pada punggung dan bagian perut di antara banyak orang yang mengalami WBV pada frekuensi tersebut dalam waktu yang lama. Pengukuran getaran menggunakan sistem koordinat yang menggambarkan

getaran mekanis yang dialami manusia. Koordinat ini terdiri dari tiga garis yaitu : sumbu x yang menggambarkan getaran yang arah kedepan dari tubuh manusia, sumbu y arah getaran dari kiri, sedangkan sumbuz menggambarkan arah getaran keatas. Pada getaran kita akan mengenal istilah seperti displacement, acceleration, velocity. Displacement dapat digambarkan sebagai sebagai titik maksimal amplitudo yang dicapai dari titik stationer, keatas maupun kebawah.


109

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 Tabel 4.1 konversi dari ketiga parameter diatas Displacement X

Velocity V

X Displacement X

X

V 2f

V Velocity V

V  2fX

Acceleration A

X

A (2F ) 2

V

A 2f

A  2fV Acceleration A

A  (2f ) 2 X

A

4.1 Getaran Mekanis Lengan Tangan (Vibration White Finger ) Getaran mekanis pada lengan tangan disebabkan oleh penggunaan alatalat tangan yang mempunyai getaran. Aliran darah di jari tangan dapat terkena efek menyebabkan tulang dan sendi serta otot dan syaraf menjadi terganggu. Salah satu yang paling terkenal adalah vibration white finger (VWF). Gejala ini dapat diidentifikasikan dengan adanya kekakuan di jari-jari tangan. VWF menyerang kurang lebih selama 1 jam dan berakhir dengan menjadi kemerah-merahan serta terasa sakit. Selama VWF menyerang, kepekaan untuk menyentuh, rasa sakit dan temperatur akan berkurang. VWF sangat memberikan efek tidak baik, pergerakan jari tangan yang normal tidak dapat lagi dimungkinkan sehingga mengganggu ketika tenaga kerja melaksanakan aktivitasnya. Hal ini bisa berakibat pada pemecatan tenaga kerja sehingga akan merugikan untuk pihak perusahaan maupun tenaga kerja itu sendiri. Alat-alat dan proses yang biasanya berhubungan dengan penyebab VWF adalah : 1. Gerinda atau alat-alat yang berputar (bekerja secara rotasi) 2. Gergaji mesin 3. Kendaraan bermotor 4. Pengebor dan alat-alat getar yang lain Alat-alat ini bergetar pada frekuensi di antara 5 – 100 Hz. Resiko sebenarnya dari penggunaan alat-alat tersebut tergantung pada lamanya


110


penggunaan, kondisi temperatur sekitarnya dan sebagus apa alat-alat itu dirawat. 4.1.1

Teknik penetapan tindakan secara teknis : Karena getaran mekanis ini erat sekali hubungannya dengan kondisi

dari kesehatan tenaga kerja, maka beberapa rekomendasi untuk mengurangi efek dari getaran mekanis lengan tangan adalah sebagai berikut : a. Mengurangi getaran mekanis dengan menggunakan alat-alat antigetaran atau

yang sejenisnya, hilangkan semua komponen yang

tidak seimbang dalam pergerakan. b. Tingkatkan perawatan dari peralatan c. Menyediakan suspensi fleksibel untuk mengurangi getaran

4.1.2 Rekomendasi untuk pihak perusahaan : a. Tenaga kerja seharusnya membiarkan alat yang menyelesaikan pekerjaan b. Hindari getaran mekanis yang kontinyu dalam waktu yang lama c. Tenaga kerja seharusnya menggunakan alat apabila benar-benar dibutuhkan d. Menyelidiki gejala VWF secara teratur e. Memberikan penjelasan tentang penggunaan alat-alat dan training secara reguler

4.1.3 Hal yang perlu diperhatikan untuk tenaga kerja : a. Memakai pakaian yang dapat menahan temperatur tubuh pada level yang dapat diterima serta memakai sarung tangan ketika memakai alat b. Sebelum melaksanakan pekerjaan, hangatkan terlebih dahulu tangan dan tahanlah agar tetap hangat c. Mengurangi merokok ketika menggunakan alat-alat agar

tidak

mengurangi suplai darah ke jari tangan

4.2 Getaran Mekanis Seluruh Badan (Whole Body Vibration) Tidak seperti pada getaran mekanis lengan tangan, di sini tidak ada cidera yang utama, akan tetapi gangguan terhadap kesehatan, kenyamanan dan performans harus diminimasi sebesar mungkin sebagai akibat dari efek Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


111

whole body vibration ( WBV ). Getaran mekanis dapat dirasakan oleh tubuh berada pada range frekuensi yang sangat besar yaitu antara 0.1 – 10000 Hz. Akan tetapi secara umum diakui bahwa kepekaan manusia hanya sampai pada frekuensi 4 – 8 Hz, dengan arah z ( naik dan turun ) dan arah y ( samping ke samping ). Selain itu terdapat bukti secara epidemiologi yang kuat bahwa terdapat kenaikan secara pasti terhadap rasa sakit pada punggung dan bagian perut di antara banyak orang yang mengalami WBV pada frekuensi tersebut dalam waktu yang lama. Respon manusia terhadap WBV sudah banyak dipelajari secara mendalam terutama yang berhubungan dengan industri transportasi, studi ini bertujuan untuk meningkatkan kenyamanan dan performans dari awak dan penumpang. Studi yang lain telah menyelidiki bagaimana pengaruh getaran mekanis terhadap operator melalui permukaan kursi untuk kendaraan darat, pesawat terbang dan kapal penumpang. Pengukuran getaran mekanis terhadap tubuh adalah suatu hal yang sulit karena hal ini sangat tergantung dari lingkungan di mana operator merasakannya. Selain itu banyak kriteria dari penerimaan batas limit getaran mekanis didasarkan pada getaran sinusoidal. 4.2.1 Teknik penetapan secara teknis : Kondisi terbanyak dari manusia ketika menerima WBV adalah dalam keadaan duduk. Seperti pada getaran mekanis lengan tangan, pengukuran amplitudo dan akselerasi dari getaran mekanis adalah hal yang sangat diperlukan bersama dengan lamanya waktu tubuh manusia menerima WBV. Demikian juga halnya dengan postur dari seseorang. Perubahan postur dan waktu yang digunakan dalam postur yang berbeda-beda harus diperhatikan selama pengukuran dilaksanakan. Pada WBV terdapat dua fokus utama yaitu pengendara kendaraan dan pilot pesawat terbang. Sebagaimana operator ini bekerja dalam kursi yang fleksibel ( dapat diubah posisi duduknya ) maka perlu diukur kemampuan transmisinya Kemampuan transmisi adalah rasio antara akselerasi yang terdapat permukaan kursi dengan yang ditimbuljan di lantai di mana kursi itu menahan getarannya. Dengan melaksanakan serangkaian tes maka akan didapatkan frekuensi natural dari kursi tersebut. Hal ini adalah frekuensi Laboratorium Analisis Perancangan Kerja & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia

112


penahan untuk rasio kemampuan transmisi yang terbesar. Jika rasio lebih kecil dari semuanya ( secara kesatuan ) maka kursi itu membutuhkan lapisan penahan. Sebagai tambahan dalam pengukuran getaran mekanis secara aktual adalah menanyakan kepada opeartor tentang seluruh ketidaknyamanan

yang

mungkin

dirasakan

sebagai

sebuah

hasil.

Penggunaan dari pengukuran secara subyektif dapat memberikan informasi yang berharga tentang lingkungan sekitar yang akan tidak nyaman bila hanya menggunakan pengukuran secara obyektif saja. 4.2.2 Rekomendasi untuk mengurangi efek dari getaran mekanis seluruh tubuh : a. Kurangi getaran mekanis pada sumber getaran dengan meminimasi getaran menggunakan bahan baku yang dapat meredam getaran b. Kurangi transmisi getaran pada operator ( dalam hal ini adalah pengendara kendaraan ) dengan meningkatkan performa dari susupensi kendaraan dan merubah posisi duduk pada saat mengendarai kendaraan c. Kurangi getaran mekanis dengan cara mengurangi kecepatan dan lamanya waktu getaran serta menambah waktu recovery d. Memodifikasi kursi dan pengatur posisi untuk mengurangi perubahan postur ke samping dan ke depan, merawat alat-alat dengan baik dan menghilangkan postur yang kaku ketika melihat display atau menjangkau kontrol.

Tabel 4.1Karakteristik getaran mekanis secara vertikal pada bermacam-macam kendaraan F maks ( Hz )

Akselerasi ( m/s2 )

Mobil

1-2

0.5-1

Traktor pertanian

3-5

0.8-2.5

Traktordengan trailer

3-4

0.8-4.2

Truk

3-4

0.8-2

Kendaraan


113


Tabel 4.2 Karakteristik resonansi dari segmen tubuh dalam whole body vibration Body segmen

Frekuensi

Perut

4-8

Ruas tulang belakang

4

Punggung

4-5

Tangan bagian bawah

16-30

Kepala

20-25

Bola mata

30-80

Pegangan tangan

50-190

Tabel 4.3 Efek secara fisiologis yang ditimbulkan oleh frekuensi getaran mekanis Efek fisiologis

Frekuensi ( Hz )

Kesulitan bernafas

3-7

Rasa sakit di perut

4-14

Kekakuan otot

10-100

Rasa sakit di kepala

8-20

Gangguan penglihatan

1-100

Kesulitan berbicara

7-20

Tidak dapat meraba

1000-100000

Peringatan tentang bahaya getaran telah disebarluaskan kepada seluruh negara di dunia dimana ISO (International Standards Organization) telah memberikan batas yang boleh diterima manusia. Standar ISO membedakan tiga kriteria: 1.

Kriteria kenyamanan. kriteria ini banyak diaplikasikan pada dunia otomotif

2.

Kriteria

untuk

mempertahankan

efisiensi.

Diaplikasikan

pada

pengoperasian mesin dan kendaraan berat 3.

Kriteria keamanan. Untuk melindungi dari degradasi kesehatan.



114

C. LOGIKA FUZZY Mungkin akan timbul suatu pertanyaan, dari berbagai macam metode kecerdasan buatan, mengapa logika fuzzy menjadi sebuah pilihan. Hal ini menjadi titik tolak, mengapa logika fuzzy digunakan untuk menyelesaikan berbagai macam permasalahan yang ada di dunia ilmu pengetahuan. Berikut adalah beberapa alasan mengapa digunakan logika fuzzy: 1. Konsep logika fuzzy mudah untuk dimengerti. Konsep matematis yang menjadi dasar logika sangat mudah untuk dipahami secara konseptual maupun aplikasinya 2. Logika fuzzy sangat fleksibel 3. Logika fuzzy memilik toleransi terhadap data- data yang tidak tepat 4. Logika fuzzy mampu memodelkan fungsi-fungsi non linear yang sangat kompleks 5. Logika fuzzy dapat membangun dan mengaplikasikan pengalamanpengalaman para pakar secara langsung tanpa harus melalui proses pelatihan. 6. Logika fuzzy dapat di integrasikan dan bekerjasama dengan teknikteknik kendali konvensional 7. Logika fuzzy di dasarkan pada bahasa alami Mengapa praktikum ini menggunakan fuzzy dalam pengolahan datanya? Untuk mengetahui tingkat produktivitas (berdasarkan jumlah resistor yang berhasil dipasang di papan PCB) yang mampu dihasilkan oleh seorang operator pada kondisi lingkungan kerja tertentu berdasarkan data historis. Bagaimana Cara Membangun Fuzzy Tipe Mamdani dengan Fuzzy Logic toolbox MATLAB? MATLAB menyediakan toolbox untuk membangun sebuah sistem fuzzy. Di dalam MATLAB tools tersebut dikenal dengan nama FIS (Fuzzy Inference System). Lingkungan kerja FIS Toolbox tersebut dapat diilustrasikan pada gambar dibawah ini:



115

Gambar 1 Lingkungan kerja Fuzzy Inference System 1. FIS editor adalah bagian yang kita gunakan untuk membangun input, output, dan hal-hal yang berkaitan dengan parameter-parameter pada input dan output sistem fuzzy 2. Membership Function editor adalah bagian dari FIS yang digunakan untuk memberikan parameter-parameter fungsi keanggotaan baik pada bagian input maupun pada bagian output dari sistem fuzzy. 3. Rule Editor berfungsi untuk membangun aturan-aturan fuzzy yang bertujuan sebagai logika kendali dari sistem fuzzy yang telah dibangun. 4. Rule viewer digunakan sebagai uji coba sistem yang telah kita bangun. Disini kita juga bisa melihat bagaimana proses Fuzzy Inference System. 5. Surface Viewer berfungsi untuk melihat bagaimana hubungan variabelvariabel input dan output dari sistem fuzzy dalam bentuk visualisasi grafik 3 dimensi. (Namun dalam Praktikum ini, surface viewer tidak perlu ditampilkan)



116

Di sini, kita akan mencoba menggunakan fuzzy logic toolbox yang sudah disediakan oleh MATLAB untuk membangun fuzzy inference system. Untuk memulai toolbox tersebut anda cukup memilih menu fuzzy logic toolbox sesuai dengan gambar dibawah ini:

Gambar 2. Membuka toolbox FIS pada MATLAB Setelah memilih FIS Editor Viewer, akan muncul window baru seperti ini

Gambar 3. Membership function editor Klik edit dan pilih FIS properties untuk melihat daftar input, rules dan output dari sistem fuzzy.


117


Gambar 4. Membuka FIS editor Secara default, pada saat kita membuka fuzzy logic toolbox MATLAB, kita akan disuguhkan sebuah sistem yang terdiri dari 1 input, 1 output dan FIS type adalah Mamdani. Dari praktikum ini diberikan 4 buah input yaitu Vibrasi, Kebisingan, Pencahayaan, dan Temperatur. Mari kita buat input nilai dan keanggotannya pada fuzzy logic toolbox MATLAB. Pastikan anda berada pada window FIS properties.

Gambar 5. Mengganti nama variabel Kemudian anda klik 1x pada input 1, dan ubah name pada current variable dengan salah satu nama variabel yang dibuat. Kemudian klik 2x pada kotak keanggotaan tersebut. Yang menjadi perhatian dari window tersebut adalah ‘range’, ‘name’,’type’, dan ‘params’. Range berfungsi untuk menentukan interval dari keanggotaan.

Untuk mengubah parameternya silahkan pilih

type

keanggotaan dan parameter sesuai dengan ketentuan.


118

Modul Lingkungan kerja Fisik Praktikum Genap 2010/2011 Tabel 1. Bank Data Laboratorium APK&E No

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Vibrasi

Kebisingan

Pencahayaan

Temperatur

Rendah=

Rendah= 60

Rendah= 200

Rendah= 20

2 Hz

dB

Lux

C

Rendah=

Tinggi= 100

Rendah= 200

Rendah= 20

2 Hz

dB

Lux

C

Rendah=

Rendah= 60

2 Hz

dB

Rendah=

TInggi= 100

2 Hz

dB

Tinggi= 325 Lux

C

Tinggi= 6

Rendah= 60

Rendah= 200

Rendah=

Hz

dB

Lux

20C

Tinggi= 6

Tinggi= 100

Rendah=200

Rendah= 20

Hz

dB

Lux

C

Tinggi= 6

Rendah= 60

Hz

dB

Tinggi= 6

Tinggi= 100

Hz

dB

Tinggi= 325 Lux

Rendah=

Rendah= 60

Rendah= 200

2 Hz

dB

Lux

Rendah=

Tinggi= 100

Rendah=200

2 Hz

dB

Rendah=

Rendah= 60

2 Hz

dB

Rendah=

Tinggi= 100

2 Hz

Jumlah Resistor

83*

83*

Rendah= 20 Tinggi= 325 Lux

C

77*

Rendah= 20 78*

81*

88*

Rendah= 20 Tinggi= 325 Lux

C

99*

Rendah= 20 C

99*

Tinggi= 30 C

84*

Lux

Tinggi= 30 C

87*

Tinggi= 325 Lux

Tinggi= 30 C

90*

dB

Tinggi= 325 Lux

Tinggi= 30 C

92*

Tinggi= 6

Rendah= 60

Rendah= 200

Hz

dB

Lux

Tinggi= 30 C

95*

Tinggi= 6

Tinggi= 100

Rendah= 200

Hz

dB

lux

Tinggi= 30 C

96*

Tinggi= 6

Rendah= 60

Hz

dB

Tinggi= 325 Lux

Tinggi= 30 C

100*

Tinggi= 6

TInggi= 100

Hz

dB

Tinggi= 325 Lux

Tinggi= 30 C

91*

Dari 16 skenario tersebut dijadikan sebagai aturan dalam desain sistem fuzzy. Membership Functions dari tiap variabel yang terbentuk adalah sebagai berikut:



119

1. Vibrasi

Rendah

Tinggi

2. Kebisingan

Rendah

Tinggi

3. Pencahayaan

Rendah

Tinggi

4. Temperatur


120


Rendah

Tinggi

5. Output

Rendah

Sedang

Tinggi

adapun representasi variabel input dan output, serta penalaran seperti pada gambar-gambar di bawah ini.

(6a)

(6b)


82

(6c)

(6d)

(6e) Gambar 6. Representasi variabel input vibrasi (6a), kebisingan (6b), pencahayaan (6c), temperatur (6d), dan output jumlah resistor (6e) Setelah

penentuan

fungsi

keanggotaan

variabel,

maka

dilakukan

pembentukan aturan (rule) logika fuzzy. Berdasarkan data–data yang ada, dapat dibentuk aturan–aturan sebagai berikut: [R 1] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 2] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 3] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Tinggi]. [R 4] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 5] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Sedang].


83

[R 6] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 7] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Sedang]. [R 8] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Rendah] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 9] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 10] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Sedang]. [R 11] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Tinggi]. [R 12] IF [Vibrasi is Rendah] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Sedang]. [R 13] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 14] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Rendah] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. [R 15] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Rendah] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Tinggi] THEN [Jumlah Resistor is Sedang]. [R 16] IF [Vibrasi is Tinggi] AND [Kebisingan is Tinggi] AND [Pencahayaan is Tinggi] AND [Temperatur is Tinggi ] THEN [Jumlah Resistor is Rendah]. Kita cukup mengklik rules yang tertera, sesuai dengan ketentuan yang ada pada contoh kasus, dan setelah itu klik add rule, jika ingin meng edit rule, kita cukup mengklik rule yang ingin kita ganti pada list rule yang telah dibuat, kemudian perbaiki, dan klik chang rule. Begitu juga dengan menghapus rule, cukup pilih rule yang ingin kita hapus pada list rule yang ada, dan klik delete rule. Setelah selesai semuanya, kita bisa mengujicobakan sistem yang ada dengan meng klik tab view, dan pilih view rules. Maka akan muncul window seperti pada gambar dibawah ini.


84

Gambar 7. Rules view untuk melakukan uji coba dan visualisasi FIS Program simulasi dilakukan dengan menggunakan fasilitas yang disediakan pada FUZZY TOOLBOX MATLAB 6.5, dengan penalaran sistem fuzzy seperti pada gambar 7. Untuk memasukkan parameter uji coba maka diisikan di kolom input, dan tiap input yang berbeda dibedakan dengan memberikan matriks sesuai terlihat pada gambar. Sedangkan hasilnya dapat terlihat pada tulisan text diatas sesuai dengan variabel masing-masing. Untuk mengetahui golongan kelas/keanggotaan dilihat dari warna pada bagian output disesuaikan dengan keanggotaan pada variabel output. CONTOH SOAL : 1.

Menentukan Membership Function tiap Variabel a. Vibrasi Pada variable vibrasi terdapat 2 kelas yang telah ditentukan, yaitu : rendah dan tinggi. Pada kelas rendah, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat getaran 2 Hz. Sedangkan pada kelas tinggi, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat getaran 6 Hz. Jadi, range parameter untuk variable vibrasi adalah = [0 8]. Range parameter untuk tiap kelas pada variable vibrasi, yaitu : a. Rendah = 0-4 b. Tinggi = 5-8


85

Range Kurva untuk tiap kelas pada variabel vibrasi, yaitu a. Rendah = 0 – 4 b. Tinggi = 3 – 8

1

Rendah

2

Tinggi

4

6

8

Membership Functions :

Rendah

Tinggi


b. Kebisingan Pada variable kebisingan terdapat 2 kelas yang telah ditentukan, yaitu rendah dan tinggi. Pada kelas rendah, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat kebisingan 60 db. Sedangkan pada kelas tinggi, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat kebisingan 100 db. Jadi, range parameter

untuk

variable kebisingan adalah = [20 110]. Range parameter unutk tiap kelas pada variable kebisingan, yaitu : a. Rendah = 20-70 b. Tinggi = 71-110 Range Kurva untuk tiap kelas pada variabel kebisingan, yaitu a. Rendah = 20 – 70 b. Tinggi

= 65 – 110

Rendah

1

20

40

60

Tinggi

80

100

120

Modul Lingkungan Kerja Fisik Praktikum Ganjil 2009/2010

87


Rendah

Tinggi

c. Pencahayaan Pada variable pencahayaan terdapat 2 kelas yang telah ditentukan, yaitu rendah dan tinggi. Pada kelas rendah, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat pencahayaan 200 lux. Sedangkan pada kelas tinggi, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat pencahayaan 325 lux. Jadi, range parameter untuk variable pencahayaan adalah = [100 400]. Range parameter unutk tiap kelas pada variable pencahayaan, yaitu a. Rendah = 100-300 b. Tinggi = 301-400 Range Kurva untuk tiap kelas pada variabel pencahayaan, yaitu a.

Rendah = 100 – 300

b.

Tinggi

= 250 – 400

Laboratorium APK & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


88

Rendah

1

100

150

200

Tinggi

250 300

350

400


Rendah

Tinggi

4. Temperatur Pada variable temperatur terdapat 2 kelas yang telah ditentukan, yaitu : rendah dan tinggi. Pada kelas rendah, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat temperature 20o C . Sedangkan pada kelas tinggi, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat temperature 30

o

C. Jadi, range parameter

untuk

variable temperatur adalah = [0 35]. Range parameter unutk tiap kelas pada variable Temperatur, yaitu: a. Rendah = 0 -25 b. Tinggi = 26 - 35 Range Kurva untuk tiap kelas pada variabel Temperatur, yaitu a. Rendah = 0 – 25 b. Tinggi

= 15 – 35 Laboratorium APK & Ergonomi ~ Universitas Islam Indonesia


1

89

Rendah

20

Tinggi

15

25

30

35


Rendah

Tinggi

5. Jumlah Resistor Pada variable temperatur terdapat 3 kelas yang telah ditentukan, yaitu : rendah, sedang dan tinggi. Pada kelas rendah, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat 81 buah. Pada kelas sedang, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat 91 buah. . Pada kelas tinggi, fungsi keanggotaan pada grafik fuzzy akan mencapai nilai 1 pada tingkat 100 buah. Jadi, range parameter untuk variable jumlah resistor adalah = [75 103]. Range parameter unutuk tiap kelas pada variable jumlah resisitor, yaitu : a. Rendah = 75-85 b. Sedang = 86-96 c. Tinggi = 97-105 Range Kurva unutuk tiap kelas pada variable jumlah resisitor, yaitu : a. Rendah = 75-85 b. Sedang = 83-96



90

c. Tinggi = 93-105

1

Rendah

75

Sedang

80

85

90

Tinggi

95

100

105


Rendah

Sedang

Tinggi

2. Menentukan Rules yang terbentuk (16 Rules) 3. Mencari Nilai Keanggotaan (Membership Functions) Pada praktikum ini, terdapat 4 variabel input dimana masing-masing variable mempunyai 2 kelas. Oleh karena itu, akan menghasilkan 8 nilai keanggotaan, antara lain : (nilai perubahan pada setiap variable ditentukan asisten pengajar pada saat praktikum) Misalnya : carilah tingkat produktivitas pada V= 5, K= 80, P=275, T=25



91

a. Vibrasi

vib.ren[5]  0

vib.ting [5] 

53  0.67 3

b. Kebisingan

kebis.ren[80]  0

keb.tingg [80] 

80  65  0.42 35

c. Pencahayaan

penchyn.ren[275] 

300  275  0.25 100

penchyn.ting [275] 

275  250  0.33 75

d. Temperatur

temp.ren[25] 

25  25 0 5

temp.ting [25] 

25  23  0.67 3

4. Mencari nilai R Mencari nilai R untuk setiap aturan dengan menggunakan fungsi MIN pada aplikasi fungsi implikasinya : [R 1]

IF Vibrasi Rendah AND Kebisingan Rendah AND Pencahayaan

Rendah AND Temperatur Rendah THEN Jumlah Resistor Sedang.

  predikat  vib.ren  keb.ren  penchy.ren  temp.ren = min (vib.ren[5],keb.ren[80],penchyn.ren[275],temp.ren[25]) = min (0;0;0.25;0) = 0 Himpunan Jumlah Resitor Sedang :

R  79 = 0 ; maka R = 79 11.4 [R 2] IF Vibrasi Rendah AND Kebisingan Tinggi AND Pencahayaan Rendah AND Temperatur Rendah THEN Jumlah Resistor Sedang.



92

  predikat  vib.ren  keb.ting  penchy.ren  temp.ren

Dan seterusnya sampai ke rule 16. 5.

Defuzzy Metode Defuzzy yang digunakan adalah rata-rata terbobot (yang tidak nol), sehingga dapat diperoleh nilai produktivitasnya : R 16

Z

 pred i 1 R 16

i

 Ri

 pred i 1

i


PERANCANGAN LINGKUNGAN KERJA

Recommend Documents