Studi Awal Interaksi Man-Machine Pada Mesin Cetak Genteng Sistem Banting
Suryadiwansa Harun, Achmad Yahya, dan Arinal Hamni Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Lampung Jln.Prof, Soemantri Brojonegoro No.1 Gedung H FT Lt 2 Bandar Lampung Telp.(0721) 3555519, Fax.(0721)704947 E-mail: harun@unila.ac.id

## Abstrak
Tulisan ini  membahas studi awal interaksi antara pekerja dengan  mesin cetak  genteng dalam rangka  rancang  bangun  kembali  sistem  cetakan  genteng  yang  ergonomik  bagi  industri  genteng  di Pringsewu.  Tujuan  studi  ini  adalah  untuk  mendapatkan  data  awal  mengenai  kondisi  fisik  pekerja setelah  mengoperasikan  mesin  pencetak  genteng  sistem  banting,  serta  mengetahui  faktor-faktor yang  menyebabkan  pekerja  cepat  merasa  lelah  dan  tidak  nyaman,  sehingga  mempengaruhi produktivitas  pembuatan  genteng.  Untuk  itu,  serangkaian  eksperimen  telah  dilakukan  dengan mensimulasikan proses pengoperasian cetakan genteng yang direkam dengan  video infra-red. Hasil yang  diperoleh  melalui  rangkaian  eksperimen  ini  adalah  tahapan  kerja  proses  pencetakan  genteng dengan  mesin  cetak  genteng  sistem  banting  tidak  sesuai  dengan  prinsip  kerja  secara  ergonomis karena  memiliki  deviasi  gerakan  yang  besar  dan  meliputi  gerakan-gerakan  yang  berulang  dan dilakukan  dengan  pembebanan  yang  berat,  dimana  akan  berisiko  menimbulkan  cedera  dan gangguan  kesehatan  serius  bagi  pekerja.  Setelah  25  siklus  proses  pencetakan  genteng  atau  kurang 15  menit  waktu  bekerja,  berdasarkan  pemindaian  dengan  infra  merah,  sebaran  panas  tubuh meningkat  dengan  cepat  pada  bagian  bahu,  pinggang  dan  punggung.  Hal  ini  sesuai  dengan  hasil wawancara  pekerja,  dimana  bagian-bagian  tersebut  adalah  bagian  yang  mengalami  rasa  pegal  dan kontraksi.  Selain  itu,  denyut  jantung  pekerja  meningkat  dari  72  menjadi  91  denyut/menit,  dengan konsumsi  kalori  meningkat  dari  2,580  kcal/mnt  menjadi  3,599  kcal/mnt.  Hal  ini  mengindikasikan bahwa  pekerjaan  pencetakan  genteng  tersebut  dengan  cepat  menimbulkan  kelelahan  pada  pekerja. Keseluruhan  data  awal  ini  sudah  dapat  dijadikan  dasar  untuk  pertimbangan  aspek  ergonomi  pada perancangan sistem cetakan genteng pada penelitian berikutnya.
Kata kunci : mesin cetak genteng, sistem banting, ergonomis
Industri  kecil  pembuat  genteng  di Lampung  terpusat  di  Pringsewu.  Mayoritas dari  mereka  menggunakan  cetakan  banting yang relatif lebih sederhana dan tidak produktif secara turun temurun, dimana belum mempertimbangkan  prinsip-prinsip  ergonomi. Selain itu mesin cetak genteng yang digunakan mempunyai  kekurangan  yaitu  hanya  mampu mencetak  satu  genteng  setiap  kali  cetakan sehingga  kapasitas  produksi  genteng  tiap  jam rendah,  sehingga  membutuhkan  waktu  proses yang  lama,  akibatnya  laju  produksi  akan rendah dan produktifitas industri genteng tidak optimal  [1].  Disamping  itu  produk  genteng yang dihasilkan belum berorientasi pada pasar, dimana  kualitas  produk  yang  dihasilkan  dari segi kekuatan dan daya serap air masih rendah
sehingga  tidak  mampu  bersaing  terutama dengan  produk  sejenis  yang  dihasilkan  oleh industri dari luar daerah yang sudah menggunakan teknologi modern.
Oleh  karena  itu  dibutuhkan  penelitian yang  dapat  meningkatkan  kualitas  produk genteng  yaitu  dengan  melakukan  perbaikan mulai  dari  merancang  dan  membuat  cetakan genteng yang ergonomis, meningkatkan produktifitas  cetakan  genteng  dengan single  a minute  exchange  dies dan  menggunakan komponen material penyusun genteng komposit  lokal  untuk  menghasilkan  genteng yang kuat, berdaya serap air rendah, dan ramah lingkungan.
Sebelum  memperbaiki  atau  merancang ulang  mesin  cetakan  genteng  yang  sudah  ada,
interaksi  antara  manusia  dan  mesin  ( man- machine )  merupakan  salah  satu  faktor  penting yang  harus  diperhatikan  agar  produktivitas dapat dikendalikan secara maksimal. Parameter yang  dapat  dianalis  sehubungan  dengan interaksi  antara  manusia  dan  mesin  adalah kenyamanan (ergonomik) pekerja dalam menangani  mesin cetakan genteng. Ergonomik merupakan  faktor  yang  berpengaruh  terhadap unjuk  kerja  ( performance )  pekerja,  karena apabila  pekerja  merasa  tidak  nyaman  dalam menangani  mesin  misalnya  posisi  berdiri  yang tidak  seimbang  atau  mengangkat  beban  yang terlalu  berat,  dimana  adalah  tentu  saja  akan berakibat  pekerja  merasa  lelah.  Bagaimanapun hal ini memberikan beban kerja tambahan bagi pekerja  dan  jika  tidak  dikendalikan  dengan baik sehingga melebihi batas kelelahan pekerja maka dapat menyebabkan penyakit akibat kerja dan dapat menurunkan produktivitas kerja.

## METODE PENELITIAN

## Prosedur Penelitian
Penelitian untuk mengkaji tingkat kenyamanan  dilakukan  dengan  tiga  metode ergonomi, yaitu:
1. Simulasi  gerakan  kerja  ( work  motion ) melalui  pencitraan  Video  Kamera.  Pada metode  ini,  posisi  kerja  akan  diinvestigasi deviasinya.  Serta  mengamati  aktifitas pekerja dalam menangani mesin.
2. Diagnosis, yaitu dilakukan melalui wawancara dengan pekerja, dan ergonomic checklist .  Data  interview  dan ergonomic checklist difokuskan  dari  hasil  investigasi deviasi  posisi  kerja  dan  aktivitas  pekerja yang  akan  digunakan  sebagai  materi diagnosis
3. Mengukur denyut nadi. Metode ini digunakan  untuk  melihat  tingkat  kelelahan pekerja.
Set-up Pengujian Interaksi Man-Machine
Skematik set-up pengujian untuk mengamati interaksi
man-machine diperlihatkan pada gambar 1. Selama pengujian,  pekerja  diamati  gerakannya  mulai dari  meletakkan  kuweh  (tanah  liat)  pada
cetakan  bawah  ( cavity )  mesin  cetak  sampai mencetak genteng dengan membanting cetakan atas  ( core )  mesin  cetak.  Kamera infrared (Secam,  SC  9200)  digunakan  untuk  merekam interaksi man-machine . Kemudian hasil rekaman  berupa  file  gambar  dianalisis  dengan menggunakan  perangkat  lunak  ( software ) Infrared  Image .  Selain  itu,  setelah  beberapa periode  kegiatan,  pekerja  diukur  denyut nadinya  dengan  menggunakan  alat  ukur Heart Pulse Rate , Omron.
Gambar 1. Set-up eksperimen interaksi man- machine

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Simulasi gerakan kerja dan Keluhan Fisik
Simulasi gerakan kerja dilakukan sebanyak  tiga  set  kegiatan  simulasi  proses pencetakan  genteng.  Masing-masing  set  terdiri dari  15-25  kali  siklus  pencetakan,  dimana setiap  siklus  menghasilkan  satu  genteng mentah  (siap  bakar).  Hasil snapshot rekaman video  dari  satu  siklus  terlihat  pada  gambar  2. Dalam  satu  siklus,  terdapat  kegiatan-kegiatan sebagai berikut (seperti terlihat pada gambar 2, secara berurutan):
1. Pengambilan bahan (kuweh);
2. Peletakan bahan pada cetakan;
3. Penutupan cetakan;
4. Peletakan linggis sebagai pengungkit;
5. Penekanan tutup cetakan dengan alat bantu linggis;
6. Pembukaan tutup cetakan;
7. Pelepasan genteng mentah dari cetakan;
8. Peletakan genteng mentah hasil cetakan.
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
(7)
(8)
Gambar 2. Satu siklus pencetakan genteng
Untuk  menyelesaikan  satu  siklus,  rata- rata dibutuhkan waktu sekitar 30 detik, dimana dapat  terlihat  bahwa  secara  keseluruhan, deviasi  gerak  yang  dialami  pekerja  cukup besar, ditambah lagi bobot dari alat cetak yang berat.  Ada  3  (tiga)  tahap  kegiatan  dimana seorang pekerja harus membungkukkan tubuhnya  sekitar  90 o atau  lebih,  yaitu  pada tahap pengambilan bahan atau kuweh, pelepasan  genteng  dari  cetakan,  dan  peletakan genteng  ke  tanah.  Bagaimanapun  sikap  kerja ini tidak sesuai dengan prinsip ergonomis yaitu mengurangi  keharusan  operator  untuk  bekerja dengan  sikap  dan  posisi  membungkuk  dengan frekuensi  kegiatan  yang  sering  atau  jangka waktu lama [2]. Hal ini dikarenakan berpotensi untuk  terjadinya  cedera  otot  punggung  dan tulang belakang. Selain itu, terdapat 4  tahap di
mana pekerja memberikan gaya ekstra melawan  bobot  alat  cetak,  yaitu  pada  tahap penutupan  cetakan,  penekanan  tutup  cetakan, pembukaan  tutup  cetakan  dan  pelepasan genteng  dari  cetakan,  dimana  gerakan-gerakan itu  dilakukan  berulang  dan  dilakukan  sangat kuat.  Bagaimanapun  hal  ini  akan  berpotensi menimbulkan  pembengkakan  sarung  tendon dan  juga    menimbulkan  tekanan  pada  tendon pergelangan tangan [3].
Gambar 3. Sebaran Panas Tubuh Pekerja
Setelah setiap siklus, sebaran panas tubuh dari pekerja direkam oleh kamera infra-red dan memberikan  hasil  seperti  yang  terlihat  pada gambar  3.  Dari  hasil  tersebut  dapat  dilihat bahwa dalam waktu yang relatif singkat setelah beberapa  kali  siklus,  terjadi  kenaikan  suhu tubuh  yang  cukup  signifikan  dan  terpola  pada bagian-bagian  tubuh  yang  aktif  mengeluarkan energi. Peningkatan suhu tubuh ini  merupakan tanda dari aktivitas otot yang melakukan gaya, dan  energi  panas  adalah  salah  satu  hasil konversi  energi  yang  dihasilkan  oleh  otot. Setelah  9  kali  siklus,  atau  setara  dengan  4,5 menit kerja, terjadi kenaikan suhu pada bagian bahu dan  sisi pinggang.  Setelah 25 kali siklus, maka  didapatkan  hasil  seperti  yang  terlihat pada gambar 4.

## Gambar 4. Hasil Pencitraan setelah 25 Siklus
Selain  itu  tanpa  disadari  oleh  pekerja, terdapat  perubahan  posisi  berdiri  yang  kurang seimbang  setelah  pekerja  melakukan  beberapa periode  siklus  pekerjaan,  dimana  hasil  ini diperoleh  saat  pencitraan  dilakukan  (gambar 5).
Gambar 5. Posisi berdiri yang kurang seimbang
Pemaparan  di  atas  juga  sesuai  dengan hasil pengamatan fisiologis dan hasil wawancara  dengan  pekerja,  dimana  pekerja terlihat  dengan  cepat  berkeringat  setelah  15 siklus,  dan  mulai  merasa  pegal  terutama  pada bisep  atas  lengan,  bahu,  pinggang  serta punggung  bagian  bawah.  Jika  pekerjaan  ini terus dilakukan dalam  waktu yang lama,  maka berpotensi menyebabkan gangguan serius pada tubuh dalam jangka waktu yang panjang.

## Denyut Nadi dan Konsumsi Energi
Data  denyut  nadi/jantung  dan  konsumsi energi  pekerja  untuk  setiap  lima  kali  cetakan yang  dihasilkan  dari  rangkaian  eksperimen tersebut adalah dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel  1.  Data  Denyut  Nadi  dan  Konsumsi
Energi Waktu (detik) Jumlah cetakan Denyut nadi/mnt Konsumsi Energi (kcal/mnt) 150 5 72 2,58048 300 10 77 2,81563 450 15 81 3,02067 600 20 86 3,29812 750 25 91 3,59907 Terdapat peningkatan denyut nadi/ denyut  jantung  pekerja  seiring  bertambahnya jumlah  cetakan  yang  dihasilkan.  Selain  itu, berdasarkan  persamaan  1  [4]  diperoleh  hasil bahwa peningkatan denyut nadi juga mengindikasikan  adanya  kenaikan  konsumsi energi  yang  dinyatakan  dalam  kilokalori  per menit.
2 4 10 . 71733 , 4 0229038 , 0 80411 , 1 X X Y
    ....(1)
dimana, Y adalah Energi (kilokalori per menit) dan  X  adalah  Kecepatan  Denyut  Jantung (denyut per menit).
Dalam  waktu  kurang  dari  15  menit, proses pencetakan genteng telah meningkatkan denyut jantung pekerja dari 72 menjadi 91 per menit,  serta  meningkatkan  konsumsi  energi sekitar  1  kilokalori.  Ambang  batas  untuk denyut  jantung  pada  kategori  kerja  ringan menuju kerja menengah adalah 100 denyut per menit  dan  ambang  batas  menuju  kerja  berat adalah  125  denyut  per  menit  [2],  sehingga dapat  disimpulkan  berdasarkan  data  yang  ada, bahwa  dalam  waktu  yang  tidak  terlalu  lama pekerja  akan  memasuki  fase  kerja  menengah bahkan kerja berat. Kenaikan jumlah konsumsi energi  per  menit  yang  cukup  tinggi  akan menyebabkan  pekerja  cepat  merasa  lelah,  dan produktivitasnya bisa menurun.

## KESIMPULAN
Dari  studi    awal    interaksi man-machine pada mesin cetak genteng sistem banting dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Tahapan  kerja  pada  proses  pencetakan genteng  mulai  dari  peletakan  bahan
(kuweh) sampai pencetakan kuweh menjadi  genteng  tidak  sesuai  dengan prinsip  kerja  secara  ergonomis  karena memiliki  deviasi  gerakan  yang  besar  dan meliputi  gerakan-gerakan  yang  berulang dan  dilakukan  dengan  pembebanan  yang berat,  dimana  akan  berisiko  menimbulkan cedera dan gangguan kesehatan serius bagi pekerja.
2. Berdasarkan  pemindaian  dengan  infra merah,  sebaran  panas  tubuh  meningkat dengan  cepat  pada  bagian  bahu,  pinggang dan punggung. Hal ini sesuai dengan hasil wawancara pekerja, dimana bagian-bagian tersebut  adalah  bagian  yang  mengalami rasa pegal dan kontraksi.
3. Setelah  25  siklus  proses  pencetakan genteng  atau  kurang  15  menit  waktu bekerja, denyut jantung pekerja meningkat dari  72  menjadi  91  denyut/menit,  dengan konsumsi  kalori  meningkat  dari  2,58048 kcal/mnt  menjadi  3,59907  kcal/mnt.  Hal ini  mengindikasikan  bahwa  pekerjaan pencetakan  genteng  tersebut  dengan  cepat menimbulkan kelelahan pada pekerja.
4. Data-data  dalam  penelitian  ini  dapat digunakan  sebagai  salah  satu  dasar pertimbangan  untuk  melakukan  rancang bangun kembali mesin cetak genteng yang lebih ergonomis.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Suryadiwansa, H., 2010, “Sinergitas
Perencanaan Pengembangan Industri Kecil Logam Propinsi Lampung Melalui Diversifikasi Produk Logam dengan Menggunakan Metode Net Shape Manufacturing Dalam Rangka Meningkatkan  Daya  Saing  dan  Mutu Produk”,  Laporan  Penelitian  Program Hibah  Kemitraan  (Hi-Link),  Universitas
Lampung.
[2] Sritomo,  W.,  Sri,  G.,  &  Pawennari, “Analisis  Ergonomi  Terhadap  Rancangan Fasilitas Kerja Pada Stasiun
Kerja Dibagian  Skiving  Dengan  Antropometri Orang  Indonesia  (Studi  Kasus  Di  Pabrik Vulkanisir
Ban)”, available at: http://www.its.ac.id/personal/publikasi_pe
nelitian.php?kode=1006, diakses tanggal 1 Nopember 2011 jam 1.42 PM.
[3] Aryawan,  W.,  &  Kartiena,  2002,  “Peran Ergonomi  dalam  Pencegahan  Sindrom Carpal  Tunnel  Akibat  Kerja”,  Majalah Cermin  Dunia  Kedokteran  No.  136,  17–
20.
[4] Sritomo, W., Dyah, S., D., & Muhammad, Y.,  “Evaluasi  Ergonomi  Biomekanika terhadap  Kenyamanan  Kerja  pada  Perajin
Gerabah Kasongan Yogyakarta”, available at: http://www.its.ac.id/personal/files/pub/284
4-m_sritomo-ie-Jurnal Muhammad Yusuf.pdf,  diakses  tanggal  24  Pebruari 2012 jam 21.59 PM.