## PERANCANGAN ULANG ALAT MESIN PEMBUAT ES PUTER BERDASARKAN ASPEK ERGONOMI
Adhi Dwi Arta, Rahmaniyah Dwi Astuti* 1 , dan Susy Susmartini Jurusan Teknik Indistri Fakultas Teknik Jurusan Universitas Sebelas Maret Surakarta Jl.Ir. Sutami 36A,Surakarta 57126,Telp/Fax. (0271) 632110

## Abstract
Facts in the real condition is show that the little entrepreneur using the conventional devices in small  village  for  make  “es  puter”,  causes  the  worker  have  many  complaint  while  making  “es  puter”. Appear this complaint can make musculoskeletal injury for the worker.  As a result of this activity there are  many  complaints  with  the  most  dominant  of  complaints  occur  in  the  neck,  arm,  wrist,  knee,  and ankle.That  injuries  happen  while  revolve  the  ice  tube,  the  process  experience  friction  with  ice  in  the outside of the tube.  In this research have done identify desire and expectation of worker had done with interview,  and  the  result  is  translated  become  necessity  and  become  a  concept  of  design  device.  The second  phase  is  determinate  device  dimension  base  on  anthropometric  dimension.  The  last  phase  is making machining “Es Puter”.  The result is “es Puter” machine with revolve mechanism using motor with 1400 rpm, is reduction became 70 rpm, and the production cost Rp 3.557.400,00. This device giving repair in processing position in making “Es Puter” then can decrease musculoskeletal injury, as well as ave safety, comfortable, and can shorten production time became 1 hour.
Keywords : ergonomic, mesin es puter, musculoskeletal.

## 1. Pendahuluan
Pemberlakuan  pasar  bebas  di  Asia  memberikan  dampak  bagi  Indonesia,  salah  satunya dalam  dunia  kerja.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  kreatifitas  dalam  menciptakan  lapangan  kerja sendiri.  Hal  ini  dapat  dilihat  dengan  semakin  banyaknya  masyarakat  Indonesia  yang  mampu membuka  lapangan  kerja  sendiri,  diantaranya  dengan  mendirikan  usaha  kecil  yang  disebut Usaha Kecil Menengah (UKM).
Perencanaan  teknologi  tepat  guna  disesuaikan  dengan  kondisi  masing-masing  usaha. Untuk  usaha  menengah  ke  atas  yang  bermodal  besar  biasanya  menggunakan  teknologi  yang canggih hasil riset dari dalam maupun luar negeri. Tetapi bagi usaha menengah ke bawah yang bermodal  kecil  cukup  dengan  menggunakan  teknologi  tepat  guna.  Karena  dengan  cara  seperti itulah mereka mampu bersaing dengan para pengusaha besar dengan nilai produk yang bersaing.
Wawancara  dilapangan  menunjukan  bahwa  penggunaan  alat-alat  konvensional  atau manual  oleh  pengusaha  kecil  didaerah  pedesaan  masih  banyak  dipakai  dalam  pembuatan  “es puter”,  sehingga  dengan  memakai  alat  yang  ada  sekarang  tenaga  kerja  sering  kali  mengalami keluhan pada waktu pembuatan “es puter”. Munculnya keluhan ini bisa menyebabkan terjadinya cidera musculoskeletal para  pekerja  pada  bahu,  lengan  atas  dan  lengan  bawah,  hal  ini dikarenakan  pada  awal  pembuatan  “es  puter”  tabung  yang  diputar  dengan  cara  manual mengalami gesekan dengan es batu yang ada pada luar tabung tersebut.
Berdasarkan  pengamatan  yang  dilakukan  pada  industri  rumah  tangga  Barokah  di  daerah Mangkunegaran  Surakarta  yang  masih  menggunakan  alat  konvensional  atau  manual.  Alat  “es puter” yang digunakan sampai saat ini masih mempunyai kekurangan pada saat proses produksi. Kekurangan  alat  “es  puter”  selama  proses  produksi  adalah  pekerja  selalu  memutar  tabung  es
* Ccorrespondence : niyah22 @gmail.com
yang disamping tabung diberi es batu sehingga pada awal proses pembuatan “es puter” pekerja sering mengeluh waktu memutar tabung tersebut, ini dikarenakan adanya gesekan antara tabung tersebut dengan es batu.
Berdasarkan  wawancara  terhadap  pekerja  yang  melakukan  proses  pembuatan  “es  puter” pada  industri  rumah  tangga  Barokah,  proses  pembuatan  “es  puter”  yang  dilakukan  oleh pengusaha  kecil  masih  menggunakan  alat  konvensional,  yaitu  dengan  cara  diputar  secara manual terus menerus dengan menggunakan tangan selama kurang lebih 1 – 2 jam. Didapatkan bahwa  mereka  sering  mengalami  nyeri  atau  kaku  otot  saat  mereka  memutar  tabung  pada  saat proses pembuatan “es puter” tersebut selesai dilakukan.
Hasil  dari  wawancara  tersebut  diperkuat  kembali  dengan  hasil  kuesioner  Nordic  Body Map  (NBM)  yang  diberikan  kepada  pekerja  “es  puter”  Barokah  di  daerah  Mangkunegaran Surakarta.  Berdasarkan  hasil  pengisian  kuesioner  oleh  pekerja  dapat  diketahui  bahwa  terdapat keluhan  yang  paling  dominan  dengan  prosentase  keluhan  terjadi  pada  bagian  leher,  lengan, pergelangan tangan, lutut, dan pergelangan kaki.
Berdasarkan  permasalahan  yang  telah  dijelaskan  sebelumnya,  maka  perlu  dilakukan perancangan  ulang  alat  yang  ada  sekarang  ini  berdasarkan  aspek  ergonomi  agar  proses pembuatan  “es  puter”  dapat  mengurangi  keluhan  para  tenaga  kerja  yang  sesuai  dengan  aspek ergonomi.  Sehingga  pada  rancangan  mesin  atau  alat  yang  baru  dapat  dirasakan  rasa  aman, nyaman dan dapat mempersingkat waktu proses produksi.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Pengumpulan Data Anthropometri
Data  dari  penelitian  dikumpulkan  kemudian  diolah  terlebih  dahulu  sebelum  ke  tahap analisa. Pengolahan data ini meliputi perhitungan mean dan standar deviasi data anthropometri, pengukuran  perancangan  anthropometri,  ,  perhitungan  mekanik  mesin  “es  puter”,  perhitungan kekuatan material dan perancangan mesin “es puter”. Pengolahan data tersebut dijelaskan pada sub bab berikut ini.
a. Perhitungan uji keseragaman data Anthropometri
Uji  keseragaman  data  dilakukan  dengan  mengeplotkan  data  anthropometri tinggi  siku  berdiri  pada  peta  kendali x .  Batas  kendali  atas  dan  bawah  dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
N x x i
(1)
x = 1 2 N x x i
(2)
x x BKA 3
(3) x x BKB 3 (4)
Keterangan;
x = rata-rata
x = standar deviasi atau simpangan baku
N = jumlah data
BKA = batas kendali atas
BKB = batas kendali bawah
Jika  data  berada  diluar  batas  kendali  atas  ataupun  batas  kendali  bawah  maka data  tersebut  dihilangkan,  keseragaman  data  dapat  diketahui  dengan  menggunakan peta kendali x .
b. Uji Kecukupan Data
Uji  kecukupan  data  berfungsi  untuk  mengetahui  apakah  data  yang  diperoleh sudah  mencukupi  untuk  diolah.  Sebelum  dilakukan  uji  kecukupan  data  terlebih dahulu  menentukan  derajat  kebebasan  s  =  0,05  yang  menunjukkan  penyimpangan maksimum  hasil  penelitian.  Selain  itu  juga  ditentukan  tingkat  kepercayaan  95% dengan k = 2 yang menunjukkan besarnya keyakinan pengukur akan ketelitian data anthropometri,  artinya  bahwa  rata-rata  data  hasil  pengukuran  diperbolehkan menyimpang sebesar 5% dari rata-rata sebenarnya. Rumus uji kecukupan data adalah sebagai berikut :
2 2 2 ) ( ) ( / ' i i i x x x N s k N (5)
Data  dianggap  telah  mencukupi  jika  memenuhi  persyaratan  N’  <  N,  dengan kata  lain  jumlah  data  secara  teotitis  lebih  kecil  daripada  jumlah  data  pengamatan (Wignjosoebroto, 1995).
c. Perhitungan persentil
Pada  proses  perancangan  mesin  “es  puter”  persentil  yang  digunakan  adalah persentil 5.
d. Penyusunan Konsep Perancangan
Pada  bab  ini  akan  dijelaskan  langkah-langkah  dalam  pembuatan  mesin  “es puter”.  Perancangan  mesin  “es  puter”  ini  terdiri  dari  beberapa  bagian  komponen diantaranya  bagian  konstruksi  dan  komponen  pendukung  lainnya,  adapun penjelasannya sebagai berikut :
i. Rangka mesin.
Rangka mesin adalah suatu komponen mesin “es puter” yang berfungsi sebagai penopang  berdirinya  seluruh  komponen  pada  mesin  “es  puter”.  Rangka  ini dibuat  dengan  menggunakan  bahan  dasar  berbentuk  profil  L.  Besi  profil  L digunakan  untuk  membuat  rangka  kaki  karena  material  jenis  ini  memliki konstuksi yang kuat tetapi ringan.
ii. Komponen pendukung mesin “es puter”.
Komponen-komponen mesin “es puter” terdiri dari: speed reducer, motor 1400 rpm, puli, bushing, flange, tabung dan baut.

## 2.2 Perhitungan Teknik
Perhitungan teknik diperlukan untuk mengetahui kelayakan rancangan apabila rancangan tersebut  digunakan.  Perhitungan  teknik  meliputi  kekuatan  rangka  untuk  mengetahui  kekuatan hasil  rancangan  terhadap  beban  maksimal  yang  diterima  penentuan  beban,  dan  perhitungan momen pada titik kritis, serta material. Perhitungan yang dilakukan antara lain :
a. Perhitungan Baja Profil L.
Profil  adalah  batang  yang  digunakan  pada  konstruksi,  jenis  profil  yang  digunakan  pada pembuatan konstruksi mesin adalah profil L, Perhitungan kekuatan rangka yang digunakan yaitu :
138 Performa (2012) Vol.11, No. 2
i. Titik pusat massa.
ŷ = A y A (6)
keterangan; ŷ = Titik pusat massa (mm).
A = Luas (mm 2 ). y = Titik berat batang (mm).
ii. Momen inersia balok besar dan kecil.
I 1 = I 0 + A 1 x d 1 2 (7)
keterangan ;
I 1 = Momen inersia balok (mm 4 ). A = Luas batang (mm 2 ). d = Diameter batang (mm). iii. Momen inersia batang.
I x = I 1 - I 2 (8)
keterangan;
Ix = Momen inersia batang     (mm 4 ). I1 = Momen inersia batang 1  (mm 4 ). I2 = Momen inersia batang 2  (mm 4 ).
iv. Besar tegangan geser yang dijinkan.
x I Mx
(9)
keterangan;
= Tegangan geser yang terjadi (kgf/mm 2 ).
M = Momen yang terjadi (kgf.mm).
Ix = Momen inersia batang (mm 4 ). Y = Titik berat batang (mm).
b. Perhitungan Kekuatan Las.
Untuk  menghitung tegangan  geser yang terjadi pada hasil pengelasan dapat menggunakan perhitungan sebagai berikut :
i. Las sudut (fillet weld) dirumuskan:
(10)
keterangan;
= tegangan geser (N/mm 2 )
F  = gaya geser (N)
h  = tinggi/ukuran las (mm) t  = h sin 45 o = 0,707 h l  = panjang las (mm)
ii. Tegangan lentur dirumuskan:
(11)
keterangan;
= tegangan lentur (N/mm 2 )
l h F 707 , 0 b l h L F b 414 , 1 b
F  = gaya yang diterima dari las (N)
L  = jarak eksentrisitas (mm) h  = tinggi/ukuran las (mm) l  = panjang las (mm)
b  = lebar benda yang dilas (mm)
iii. Tegangan kombinasi dirumuskan:
(12)
keterangan; = tegangan kombinasi (N/mm 2 )
c. Pemilihan Daya
Untuk menghitung daya motor dapat menggunakan perhitungan sebagai berikut :
P 60 . . 2 T N (13)
Keterangan ; P = daya motor N= putaran yang direncanakan T= gaya yang terjadi

## 3. Hasil dan Pembahasan
Setelah dilakukan penghitungan ulang, maka didapatkan desain sebagai berikut :
Gambar 1 . Rancangan mesin “es puter” tampak atas
2 2 1 2 8 , 1 1 2 2 b L b L l h F
140 Performa (2012) Vol.11, No. 2
Dengan Spesifikasi sebagai berikut : Panjang
: 400 mm
Lebar : 400 mm Tinggi maksimal  : 940 mm Penggerak : Motor 1400 rpm, 0,25 HP
Dimensi  anthropometri  yang  digunakan  sebagai  pertimbangan  untuk  merancang  mesin  “es puter” pada penelitian ini yaitu tinggi siku berdiri. Dimensi tinggi siku berdiri digunakan untuk menentukan tinggi rangka mesin “es puter”. Hasil dari perhitungan data tinggi siku berdiri (tsb) didapatkan rancangan mesin “es puter” tinggi 94 cm.

## Tabel 1. Analisa Hasil Perancangan Ulang Alat Mesin “Es Puter
Selain  itu  ada  beberapa  dimensi  antropometri  yang  perlu  dipertimbangkan  dimana dimensi  antropometri  tersebut  mempengaruhi  dalam  hal  penggunaan  mesin  “es  puter”  yaitu dalam  hal  jangkauan  tangan  operator  atau  pekerja.  Dimensi  jangkauan  tangan  perlu dipertimbangkan  agar  pada  saat aktifitas  pembuatan  “es  puter”  masih  tetap  dalam  posisi  kerja yang  nyaman.  Rata-rata  jangkauan  tangan  operator  atau  pekerja  “es  puter”  yaitu  69,27  cm, sedangkan lebar dari mesin “es puter” adalah 40 cm, lebar dari mesin “es puter” tersebut masih bisa dijangkau oleh tangan operator atau pekerja, sehingga dalam penggunaan mesin “es puter” operator atau pekerja masih tetap dalam posisi kerja yang nyaman.
Perancangan  ulang  alat  mesin  “es  puter”  dilakukan  dengan  merubah  sikap  atau  posisi kerja.  Perubahan  ini  dilakukan  berdasarkan  keluhan  dan  pertimbangan  hasil  wawancara  serta penyebaran  kuesioner  yang  diberikan  kepada  pekerja.  Perancangan  dilakukan  dengan
No FAKTOR KELUHAN MODEL LAMA MODEL REDESIGN 1 Alat pembuat “es puter” manual hanya berupa ember  kayu  dan tabung dalam sebagai wadah dari adonan untuk diputar pada  saat  proses pembuatan
“es puter” dilakukan.
Berdasarkan  Kuesioner Nordic  Body
Map adanya  keluhan  pada  bagian tubuh  seperti  lengan,  dan  pergelangan tangan. Tidak terdapat adanya keluhan atau  cedera musculoskeletal karena proses memutar tabung diganti  dengan  putaran  motor 1400  rpm  dan  komponen- komponen pendukung lainnya. 2 Ketidaksesuaian dimensi alat pembuat “es puter” manual dengan  operator ketika melakukan pembuatan “es puter” yaitu dilakukan dengan cara  jongkok  dan berdiri.
Berdasarkan  Kuesioner Nordic  Body Map adanya  keluhan  pada  bagian leher, lutut, dan pergelangan kaki. Rancangan  mesin  “es  puter” dibuat berdasarkan antropomeri pekerja pada posisi berdiri standart, sehingga  dapat  mengurangi kelelahan atau cedera musculoskeletal pada saat proses pembuatan “es puter”.
menggunakan  pendekatan  anthropometri,  sehingga  diharapkan  dapat  meminimalisir  keluhan- keluhan yang dirasakan.
Ada beberapa kelebihan yang dimiliki produk hasil rancangan, yaitu:
a. Perawatan sederhana.
Perawatan dilakukan pada pelumasan poros flends dan pengecekan bagian sabuk apabila sudah mengalami aus atau sabuk sudah terlalu kendor maka perbaikan atau penggantian sabuk harus dilakukan, penggantian sabuk biasanya dilakukan 3 tahun sekali.
b. Pekerja nyaman memakai.
Desain  yang ada disesuaikan  dengan  anthropometri pekerja sehingga  membuat pekerja nyaman saat memakai mesin tersebut.
c. Proses produksi lebih cepat.
Dibandingkan  dengan  alat  yang  lama  proses  pembuatan  “es  puter”  kurang  lebih membutuhkan  waktu  selama  2  jam,  dengan  kapasitas  adonan  yang  sama  proses pembuatan  “es  puter”  menggunakan  mesin  “es  puter”  hanya  membutuhkan  waktu selama 1 jam.
d. Tidak mengurangi aktivitas produksi sebelumnya.
Jika  dibandingkan  dengan  alat  yang  lama,  aktivitas  produksi  yang  ada  sebelumnya masih bisa dilakukan secara manual akan tetapi dilakukan dalam posisi kerja yang lebih baik.

## 4. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan Penelitian yang dilakukan, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
a. Penelitian  ini  telah  menghasilkan  mesin  “es  puter”  yang  dapat  memperbaiki posisi  kerja  sebagai  usaha  pengurangan  cedera musculoskeletal pada  para pekerja.
b. Perancangan alat mesin ”es puter” ini menggunakan pendekatan anthropometri diperoleh  rancangan  dengan  dimensi  tinggi  alat  94  cm,  panjang  dan  lebar rangka 40 cm yang mengakomodasi penggunanya.
c. Posisi berdiri adalah posisi kerja yang  digunakan untuk  mengoperasikan  mesin “es puter” hasil perancangan. Posisi ini bertujuan agar operator mudah bergerak atau berpindah tempat pada saat pemberian es batu dan garam serta membuang es  batu  dan  garam  yang  sudah  mencair.  Mesin  ini  dioperasikan  oleh  1  orang pekerja tanpa menggunakan keahlian khusus.

## Daftar Pusaka
Corlett  E.N,  Wilson  John  R.  1992. Evaluation  Of  Human  Work,  A  Practical  Ergonomics Methodology. London : Tayor & Francis. Inc. Gunawan, R., 1998, Konstruksi Baja , Erlangga, Jakarta.
Gupta;  J.K.,  Khurmi;  R.S.. A Text  Book  of  Machine  Design .  Eurasia Publishing  House  (Put.) LTD, New Delhi.
Harsono, W. dan Okumura, T., 1991. Teknologi Pengelasan Logam , Pradnya Paramita, Jakarta. http://ejournal.unud.ac.id/abstrak/e_journal_hari_purnomo.doc. didownload 11 januari 2011. http://puslit.petra.ac.id/files/published/journals/IND/IND060802/IND06080207.pdf. didownload 11 januari 2011.
Nurmianto, Eko. 1996. Ergonomi Konsep Dasar Dan Aplikasinya . Surabaya: Guna Widya. Popov, E.P. 1986. Mekanika Teknik . Jakarta : Erlangga.
142 Performa (2012) Vol.11, No. 2
Roebuck,  J.  A.  1975. Body  Space  Antropometry,  Ergonomi  and  Design .  London  :  Taylor  & Francis Inc.
Suga, Kiyokatsu dan Sularso. 1997. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin . Jakarta : Pradnya Paramita.
Suhardi,  Bambang.  2008. Perancangan  Sistem  Kerja  dan  Ergonomi Industri  Jiliid  1.  Jakarta  : Departemen Pendidikan Nasional.
Suharto. 1991. Teknologi Pengelasan Logam . Jakarta: Rineka Cipta. Walpole, R.E. 1982. Pengantar Statistika edisi ke-3. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Wignjosoebroto, Sritomo. 1995. Ergonomi Studi Gerak Dan Waktu . Surabaya : Guna Widya. www.TokoMesin.com online accesed 10:50 September 10, 2010.