## PERANCANGAN TAS SEKOLAH BERBASIS MODEL ERGONOMIC – ANTHROPOMETRY GUNA PENGEMBANGAN SENTRA INDUSTRI TAS DI KABUPATEN GRESIK
Deny Andesta Program Studi Teknik Industri Universitas Muhammadiyah Gresik Email  : deny.andesta@gmail.com

## ABSTRAK
S alah satu sentra indusri kecil menengah yang potensial di Kabupaten Gresik adalah industri kerajinan tas. Tas sekolah  produksi  sentra  industri  kecil  menengah  tersebut  memiliki  banyak  kelemahan.  Berdasarkan  evaluasi analisa anthropometri , dan biomechanical dengan software ergo-mannequin serta analisa subjektifitas pada tas sekolah yang dipergunakan oleh siswa-siswi sekolah selama ini tidak ergonomis . Terdapat beberapa perubahan dan tambahan yang sebaiknya dilakukan pada tas ransel yang diproduksi oleh industri kecil menengah agar menjadi ergonomis seperti perancangan ulang tinggi tas menjadi 45 cm, lebarnya 33 cm, tebal tas : 16 cm, dengan genggaman tangan : 9.2 cm, handel = 10.8 x 4.7 cm dan penambahan penyangga yang juga berfungsi sebagai pengalir udara ( airflow ) pada punggung.
Kata kunci
: Anthropometri , Ergonomis, Biomechanical

## PENDAHULUAN
Latar Belakang Pemerintah
Indonesia mencanangkan 2009  sebagai  tahun  industri  kreatif  dengan fokus  pengembangan  14  sub  sektor  industri, diantaranya  sub  sektor  kerajinan,  desain,  riset serta  pengembangan  sebagai  upaya  mengatasi dampak  krisis  ekonomi  global  yang  terjadi  tahun ini. Di Indonesia terdapat 50 juta industri, 49 juta atau  99  persen  merupakan  usaha  kecil  menengah (BPS,  2007).  Salah  satu  sentra  indusri  kecil menengah  potensial  di  Kabupaten  Gresik  adalah industri kerajinan tas yang merupakan usaha UKM dengan  pertumbuhan  positif  (BPS  2008).  UKM tersebut memproduksi berbagai macam produk tas, diantaranya tas sekolah, tas kerja, dompet dan lain- lain. Dari berbagai macam produk yang dihasilkan disentra industri tersebut, produk tas sekolah yang paling diminati konsumen.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Mahbubah (2004)  dapat  disimpulkan  bahwa  selama  ini  tas
sekolah  produksi  sentra  industri  kecil  menengah tersebut memiliki banyak kelemahan terutama dari segi desain produk. Dan ini berdasarkan keluhan- keluhan  konsumen  siswa-siswi  sekolah  yaitu  tas sekolah  mudah  sobek,  kurang  nyaman  dipakai, model  monoton,  warnanya  cepat  pudar,  serta menimbulkan  nyeri  pada  bahu  yang  disebabkan tidak ergonomis.
Hal  tersebut  merupakan  permasalahan  serius dan perlu dicari solusi agar sentra industri kecil di Kabupaten Gresik mampu menciptakan produk tas sekolah  yang  berkualitas  dengan  mengakomodasi keinginan-keinginan konsumen sesuai dengan  prinsip-prinsip  ergonomi  agar  mampu meningkatkan  daya  saing  serta  meningkatkan area  pemasaran  dan  mampu  bertahan  ditengan persaingan usaha yang semakin kompetitif.
Selama  ini  perhatian  pemerintah  dalam memajukan sentra industri kecil menengah tersebut kurang  komprehensif  serta  melakukan  usaha pembinaan  yang  hanya  berfokus  pada  pemberian modal.  Berdasarkan  penelitan  awal  dapat
diketahui  bahwa  modal  bukan  merupakan  faktor kendala utama yang menjadi penyebab penurunan omset  pada  sentra  industri  kecil.  Keterbatasan teknologi  merupakan  hambatan  terbesar  dalam pengembangan usaha.
Penelitan  mengenai  ergonomic  anthropometry serta  pemanfaatan  software  ergo  mannequin untuk diaplikasikan pada usaha kecil menengah di Indonesia masih sangat jarang.
Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut :
1.  Melakukan  analisa  ketidaklayakan  tas  sekolah serta mengidentifikasi dampak ketidak layakan terhadap tumbuh kembang siswa sekolah.
2. Mengidentifikasi  keinginan  atau  kebutuhan konsumen dalam perancangan tas sekolah yang ergonomis.
3.  Merancang dan membuat prototype tas sekolah yang ergonomis berbasis perangkat lunak ergo- mannequin,  guna  meningkatkat  kualitas  dan daya saing produk.
Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1.  Bagi konsumen yaitu siswa-siswi usia sekolah bisa  menggunakan  tas  sekolah  yang  nyaman dipakai, praktis atau simpel, harga terjangkau, kualitasnya  baik  dengan  model  menarik  dan ergonomis  sehingga  mampu  meminimalisir terhambatnya  tumbuh  kembang  siswa  sekolah akibat tas yang kurang ergonomis.
2.  Bagi  produsen  pengrajin  tas  sekolah,  mampu mengembangkan  usahanya  untuk  memenuhi keinginan  konsumen  dalam  merancang  tas sekolah yang ENASE (efektif, nyaman, aman, sehat,  efisien)  serta  memproduksi  tas  sekolah yang  ergonomis  yang  mampu  meningkatkan nilai jual dan daya saing dipasaran.
3.  Bagi  pengambil  kebijakan,  produk  penelitian ini diharapkan mampu mengembangkan potensi daerah yang belum dimanfaatkan secara optimal dalam  perencanaan  dan  pengembangan  usaha kecil  menengah  dan  dijadikan  format  baku
dalam mengembangkan usaha kecil menengah.
4.  Bagi  peneliti  diharapkan  dapat  menggunakan hasil penelitian ini dan mengembangkan model- model penelitian ergonomis dimasa yang akan datang.

## TINJAUAN PUSTAKA Ergonomi
Ergonomi  berasal  dari  bahasa  yunani yaitu “ ergo ” yang berarti kerja dan “ Nomos ” yang  berarti  hukum,  aturan,  prinsip  atau kaidah.  Dengan  demikian  ergonomi  adalah suatu  cabang  ilmu  yang  sistematis  untuk memanfaatkan  informasi  mengenai  sifat, kemampuan dan keterbatasan manusia untuk merancang suatu sistem itu dengan baik, yaitu mencapai  tujuan  yang  diinginkan  melalui pekerjaan itu dengan efektif, efisien, aman dan nyaman.
Fokus  dari  ergonomi  adalah  manusia dan  interaksinya  dengan  produk,  peralatan, fasilitas,  prosedur  serta  lingkungan  yang digunakan  dalam  bekerja  dan  hidup  sehari- hari.  Perhatian  utama  dari  ergonomi  adalah pada  manusia  dan  bagaimana  rancangan suatu  produk  atau  barang  mempengaruhi manusia  yang  menggunakannya.  Ergonomi yang  juga  disebut  dengan  “ human  factor ” berusaha mencari perubahan terhadap produk atau  barang  yang  digunakan  manusia  agar dapat  meningkatkan  kemampuan  sekaligus mengatasi keterbatasan-keterbatasan manusia.
Pendekatan  yang  ada  dalam  disiplin ergonomi adalah penerapan secara sistematis dari  informasi  yang  relavan  tentang kemampuan,  keterbatasan,  karakteristik  dan perilaku manusia dalam perancangan, fasilitas dan lingkungan kerja yang dipakai.
Sedangkan menurut Sritomo
Wignjosoebroto  (1995,  hal  57)  pokok-pokok kesimpulan mengenai disiplin ergonomi, yaitu sebagai berikut :
• Fokus perhatian ergonomi berkaitan dengan aspek manusia di dalam perancangan “ Man- made  Objects ”,  fasilitas  dan  lingkungan kerja.
• Tujuan utama dari ergonomi :
1.  Memperbaiki performance seperti menambah kecepatan kerja, akurasi, keselamatan kerja dan mengurangi kesalahan
2.  Mengurangi waktu pelatihan biaya
3.  Memperbaiki pendayagunaan SDM melalui pengurangan  tingkat  ketrampilan  yang diperlukan
4.  Meminimalkan  kerusakan  peralatan  yang disebabkan oleh human error
5.  Memperbaiki  kanyamanan  manusia  dalam bekerja.
Dengan  memperhatikan  hal-hal  tersebut  maka penelitian  tentang  ergonomi  akan  memerlukan dukungan  berbagai  disiplin  keilmuan  seperti psikologi,  anthropologi,  faal  atau  anatomi  dan tekhnologi ( engineering ).
Sedangkan  indicator  diperlukannya  ergonomi dalam  sistem  industri  dapat  disebutkan  sebagai berikut :
a.  Pekerja  sering  membuat  kesalahan  dalam pekerjaannya
b.  Sering terjadi kecelakaan dalam
melaksanakan pekerjaannya
c.  Pekerja cepat mengalami kelelahan
d.  Personal dan fatigue allowance terlalu tinggi e.  Banyak  permintaan  untuk  pindah  ke pekerjaan lain
f.  Kualitas produk rendah.

## Kelelahan
Secara  garis  besar  dapat  dikatakan  bahwa kelelahan  merupakan  keadaan  suatu  individu, dimana terjadi penurunan kekuatan dan kontraksi otot  serta  perlambatan  gerakan  aktivitas  yang sedang dilakukanya. Hal ini dapat ditimbulkan oleh dua  hal,  yaitu  akibat  fisik  (fosiologis  atau  kimia) dan akibat kelelahan mental (psikologis).
Kelelahan  fisiologis  adalah  kelelahan  yang timbul  karena  adanya  perubahan  fisiologis  dalam tubuh manusia. Pada saat terjadi kegiatan, terjadi proses  kimia  dalam  otot,  antara  lain  penyediaan energi  yang  diperlukan.  Pada  saat  relaksasi, cadangan  tenaga  akan  dibentuk  kembali.  Jika konsumsi energi melampaui kemampuan
pembentukan  pembentukan  kembali  energi,  akan menurunkan  efesiensi  kerja  dan  hal  inilah  yang menimbulkan adanya kelelahan.
Pada kalelahan fisiologis sebenarnya merupakan kelelahan  yang  semu  karena  hal  ini  timbul  dari perasaan yang ada dalam pikiran seseorang, seperti bosan,  keadaan  yang  monoton,  lingkungan  yang tidak  cocok,  tanggung  jawab,  kekhawatiran  serta konflik.  Pikiran  semacam  inilah  yang  kemudian disadari serta dianggap sebagai kelelahan otot.

## Anthropometri
Istilah Anthropometri berasal dari kata “anthro” yang  berarti  manusia  dan ”metri” yang  berarti ukuran.  Secara  definitive anthropometri dapat dinyatakan  sebagai  suatu  studi  yang  berkaitan dengan  pengukuran  dimensi  tubuh  manusia. Anthropometri secara luas akan digunakan sebagai bahan  pertimbangan-pertimbangan  ergonomis dalam  proses  perancangan (design) produk maupun  sistem  kerja  yang  akan  memerlukan interaksi  manusia  (Wignjosoebroto,  1995).  Data anthropometri yang  berhasil  diperoleh  akan diaplikasikan secara luas dalam hal:
a.  Perancangan  areal  kerja (work  station, interior mobil, dan lain-lain ) b.  Perancangan  peralatan  kerja  seperti  mesin, equipment, perkakas (tools) dan sebagainya c.  Perancangan  produk-produk  konsumtif (pakaian,  meja  /  kursi,  komputer,  dan  lain- lain)
d. Perancangan lingkungan kerja fisik
Dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa data anthropometri akan  menentukan  bentuk, ukuran  dan  dimensi  yang  tepat  yang  berkaitan dengan produk yang dirancang dan manusia yang akan menggunakan produk tersebut. Dalam kaitan ini  produk  harus  mampu  mengakomodasikan dimensi  tubuh  manusia  dari  populasi  terbesar yang  akan  menggunakan  produk  hasil  rancangan tersebut,  sekurang-kurangnya  90%  -  95%  dari populasi  yang  menjadi  target  dalam  pemakaian suatu produk. Rancangan produk yang dapat diatur secara  fleksibel  jelas  memberikan  kemungkinan lebih  besar  bahwa  produk  tersebut  akan  mampu dioperasikan  oleh  setiap  orang  meskipun  ukuran tubuh  mereka  berbeda-beda.  Kemampuan
menyesuaikan (adjustability) suatu  produk merupakan suatu persyaratan yang sangat penting dalam proses perancangan terutama untuk produk- produk yang berorientasi ekspor.
Penerapan Data Anthropometri dalam
Perancangan Data anthropometri yang  menyajikan data ukuran dari berbagai macam anggota tubuh  manusia  dalam  persentil  tertentu akan  sangat  besar  manfaatnya  pada saat  suatu  produk  nantinya  bisa  sesuai dengan  ukuran  tubuh  manusia  yang akan  mengoperasikannya,  maka  prinsip- prinsip  apa  yang  harus  diambil  di  dalam aplikasi data anthropometri tersebut harus ditetapkan terlebih dahulu seperti diuraikan berikut ini:
a. Prinsip perancangan produk  bagi  individu  dengan  ukuran yang ekstrim disini rancangan produk dibuat  agar  bisa  memenuhi  2  sasaran produk, yaitu:
1)  Bisa  sesuai  untuk  ukuran tubuh  manusia  yang  mengikuti klasifikasi  ekstrim  dalam  arti terlalu  besar  atau  kecil  bila dibandingkan dengan rata-ratanya.
2)  Tetap  bisa  digunakan untuk  memenuhi  ukuran  tubuh yang lain (mayoritas dari populasi yang ada)
Agar  bisa  memenuhi  sasaran pokok  tersebut  maka  ukuran  yang diaplikasikan ditetapkan dengan cara:
1)  Untuk  dimensi  minimal yang  harus  ditetapkan  dari  suatu rancangan  produk  umumnya didasarkan  pada  nilai  persentil yang  terbesar  seperti  90-th,  95- th,  atau  99-th  persentil.  Contoh konkrit pada kasus ini bisa dilihat misalnya  pada  penetapan  ukuran minimal dari lebar dan tinggi pintu darurat, kursi, dan lain-lain.
2)  Untuk  dimensi  maksimal  yang  harus ditetapkan  diambil  berdasarkan  nilai
persentil yang paling rendah (1-th, 5-th, 10-th persentil) dari distribusi data anthropometri yang  ada.  Hal  ini  diterapkan  sebagai contoh  dalam  penetapan  jarak  jangkauan dari  suatu  mekanisme  kontrol  yang  haru dioperasikan  oleh  seorang  pekerja.  Secara umum  aplikasi  data anthropometri untuk perancangan  produk  ataupun  fasilitas  kerja akan  menetapkan  nilai  5-th  persentil  untuk dimensi maksimal dan 95-th persentil untuk dimensi minimalnya.
b.  Prinsip  perancangan  produk  yang  bisa dioperasikan  di  antara  rentang  ukuran tertentu.  Disini  rancangan  bisa  diubah- ubah  ukurannya  sehingga  cukup  fleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. Contoh yang paling umum dijumpai adalah perancangan kursi  mobil  yang  dalam  hal  ini  letaknya bisa  digeser  maju  /  mundur  dan  sudut sandarannya  pun  bisa  diubah-ubah  sesuai dengan  yang  diinginkan.  Dalam  kaitannya untuk mendapatkan rancangan yang fleksibel semacam ini, data anthropometri yang umum diaplikasikan adalah dalam rentang nilai 5-th persentil sampai dengan 95-th persentil.
c.  Prinsip perancangan produk dengan ukuran rata-rata.  Dalam  hal  ini  rancangan  produk didasarkan  terhadap  rata-rata  ukuran manusia.  Problem  pokok  yang  dihadapi dalam  hal  ini  justru  sedikit  sekali  mereka yang berada dalam ukuran rata-rata. Di sini produk dirancang dan dibuat untuk mereka yang berukuran sekitar rata-rata, sedangkan bagi mereka yang memiliki ukuran ekstrim akan dibuatkan rancangan tersendiri.
Berkaitan  dengan  aplikasi  data anthropometri yang diperlukan dalam proses perancangan produk, maka ada beberapa saran / rekomendasi yang bisa diberikan  sesuai  dengan  langkah-langkah  sebagai berikut:
1)  Pertama kali harus ditetapkan anggota tubuh yang  nantinya  akan  difungsikan  untuk mengoperasikan rancangan tersebut.
2)  Tentukan dimensi tubuh yang penting dalam proses perancangan tersebut, dan juga perlu diperhatikan apakah perlu menggunakan data structure  body  dimension atau functional body dimension.
3)  Tentukan  populasi  terbesar  yang  harus diantisipasi, direkomendasikan dan menjadi target  utama  pemakai  rancangan  tersebut. Hal  ini  lazim  dikenal  sebagai “market segmentation”, seperti  mainan  anak-anak, peralatan  rumah  tangga  untuk  wanita  dan lain-lain.
4)  Tetapkan prinsip ukuran yang harus diikuti, sebagai  contoh  apakah  ukuran  rancangan tersebut  untuk  orang  yang  mempunyai ukuran  ekstrim,  rentang  ukuran  yang fleksibel atau ukuran rata-rata.
5)  Pilih persentase populasi yang harus diikuti yaitu 90-th, 95-th, 99-th, atau nilai persentil yang lain yang dikehendaki.
6)  Untuk  setiap  dimensi  tubuh  yang  telah diidentifikasikan,  selanjutnya  pilih  nilai ukuran  dari  tabel  data anthropometri yang sesuai.  Aplikasikan  data  tersebut  dan tambahkan  faktor  kelonggaran (allowance) bila  diperlukan  seperti  halnya  tambahan ukuran  oleh  akibat  tebalnya  pakaian  yang harus  dikenakan  oleh  operator,  pemakaian sarung tangan dan lain-lain.
Selanjutnya untuk memperjelas mengenai data anthropometri untuk  bisa  diaplikasikan  dalam berbagai rancangan produk ataupun fasilitas kerja, yaitu  dapat  dilihat  pada  gambar  di  bawah  ini (Wignjosoebroto, 1995):
Gambar 1. Data anthropometri yang diperlukan untuk perancangan produk Keterangan:
1  = Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai sampai dengan ujung kepala)
2  = Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak 3  = Tinggi bahu dalam posisi berdiri tegak
4  =  Tinggi  siku  dalam  posisi  berdiri  tegak (siku tegak lurus)
5  = Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam  posisi  berdiri  tegak  (dalam  gambar tidak ditunjukkan)
6  = Tinggi tubuh dalam posisi duduk (diukur dari  alas  tempat  duduk  /  pantat  sampai dengan kepala)
7  = Tinggi mata dalam posisi duduk
8  = Tinggi bahu dalam posisi duduk
9  = Tinggi siku dalam posisi duduk (siku tegak lurus)
10 = Tebal atau lebar paha
11 =  Panjang  paha  diukur  dari  pantat  sampai dengan ujung lutut
12 =  Panjang  paha  yang  diukur  dari  pantat sampai dengan bagian belakang dari lutut / betis
13 = Tinggi lutut yang bisa diukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk
14 =  Tinggi  tubuh  dalam  posisi  duduk  yang diukur dari lantai sampai dengan paha
15 = Lebar dari bahu (bisa diukur dalam posisi berdiri ataupun duduk)
16 = Lebar pinggul / pantat
17 = Lebar dari dada dalam keadaan membusung (tidak tampak ditunjukkan dalam gambar)
18 = Lebar perut
19 = Panjang siku yang diukur dari siku sampai dengan  ujung  jari-jari  dalam  posisi  siku tegak lurus.
20 = Lebar kepala
21 =  Panjang  tangan  diukur  dari  pergelangan sampai dengan ujung jari
22 = Lebar telapak tangan
23 =  Lebar  tangan  dalam  posisi  tangan terbentang lebar-lebar kesamping kiri kanan
(tidak ditunjukkan dalam gambar)
24 =  Tinggi  jangkauan  tangan  dalam  posisi berdiri  tegak,  diukur  dari  lantai  sampai dengan telapak tangan yang terjangkau lurus ke atas (vertikal)
25 =  Tinggi  jangkauan  tangan  dalam  posisi duduk  tegak  diukur  seperti  halnya  no.  24 tetapi dalam posisi duduk (tidak ditunjukkan dalam gambar)
26 =  Jarak  jangkauan  tangan  yang  terjulur  ke depan  diukur  dari  bahu  sampai  ujung  jari tangan
Data anthropometri dibuat  sesuai  dengan ukuran tubuh laki-laki dan perempuan, harga rata- rata  ( X ),  standart  deviasi  ( σ x ),  secara  persentil tertentu (5-th, 95-th, dan sebagainya).
Biomekanika Dasar-dasar Biometika
Dalam gerakan pada sistem kerangka otot, otot bereaksi  terhadap  tulang  untuk  mengendalikan gerak rotasi di sekitar sambungan tulang beberapa sistem pengungkit menjelaskan hal tersebut. Dalam sistem ini bertindak sebagai sistem mekanis yang berfungsi untuk suplai energi kinetic dan gerakan angular (Eko Nurmianto, 1996 ; hal 33-42).
a.  Sistem Pengungkit I Contoh Sistem Pengungkit I :
-  Otot triceps menarik  ulang  untuk menggerakkan siku
-  Otot Quadriceps menarik  tibia  melalui patella untuk menggerakkan lutut b.  Sistem Pengungkit II
Contoh Sistem Pengungkit II
-  Otot Biceps menarik  radius  untuk mengangkat siku
-  Otot Bracialis menarik  ulna  untuk mengangkat siku
-  Otot Deltoid menarik  humerus  untuk mengangkat bahu
Perbedaan Antara Gaya Statis dan Gaya Dinamis Gaya otot dikeluarkan tanpa menghasilkan suatu
kerja,  hal  ini  terjadi  arena  gerakan  otot  tersebut terhambat  dalam  suatu  sistem  kerja.  Misalnya mengangkat badan yang terlalu berat.
Memanjang atau mendekatnya otot menghasilkan  suatu  kerja  atau  dengan  kata  lain, gaya  otot  dikeluarkan  dan  menghasilkan  suatu kerja.  Hal  ini  dikategorikan  menjadi  dua  bagian, yaitu :
a.  Konsentris  :  memendeknya  otot  sambil  tetap menahan sesuatu tegangan
Misalnya : mengangkat beban (kerja positif)
b.  Eksentris  :  memanjangnya  otot  sambil  tetap menahan  suatu  tegangan  dan  gerakannya berlawanan dengan tegangannya.
Misalnya : meletakkan kembali setelah mengangkat (kerja negatif)
Otot dapat mengeluarkan gaya berlebihan pada gerakan  eksentris  sedangkan  untuk  beban  yang sama otot akan lebih aktif pada gerakan konsentris yang  mana  jauh  lebih  besar  konsumsi  gaya  yang dikeluarkan.
Untuk  dasar  dari  analisa  biomekanik  untuk hukum  Newton.  Hal  tersebut  sebagai  dasar permodelan  biomekanik,  ketiga  teori  tersebut untuk :
1.  Suatu  massa  akan  tetap  dalam  keadaan  diam atau  bergerak  kecuali  bila  ada  gaya  luar  yang bekerja padanya
2.  Gaya sebanding dengan percepatan
3.  Setiap gaya aksi akan menghasilkan reaksi yang sama besar tetapi arahnya berlawanan.
Hukum  tersebut  digunakan  secara  luas  dalam biomekanik untuk menggambarkan keadaan tubuh atau segmen.
Model Statis Satu Segmen (Single Segment Model Static)
Untuk  menjelaskan  model  ini  di  berikan contoh  seorang  operator  yang  memegang  massa 20  kg  dengan  menggunakan  presentase  150,12  2 km di tentukan besar dan arah gaya serta momen pentingnya yang dialami persentil 5 kg karbon
Berat  badan  dihitung  dengan  cara  sebagai berikut :
W = m.g
Dimana :   W = berat badan (newton)
M = massa (kg) g  = gaya gravitasi (9,8 m/s 2 ) Sehingga diperoleh :
W = ( 20 kg )  ( 9,8 m/s 2 ) = 196 N
Beban  setiap  tangan  dapat  dihitung  sebagai berikut :
∑ f = 0 - 196 + 2 RH = 0 RH = 98 N Untuk 50 persentil pria, memberikan jarak 17,2 cm. (dari siku kepusat gravitasi lengan bawah) dan 35,5 cm (jarak antara beban pusat gravitasi).
Sedangkan  massa  lengan  bawah  adalah  W F+H = 15,7 N.
Gaya reaksi dari siku (RE) dapat dihitung sebagai berikut :
∑F = 0 -98N – 15,7 + RE = 0

## RE = 113,7 N
Sedangkan momen puntar pada siku dapat dihitung sebagai berikut :
∑ M = 0
(- 98 N) (0,355m) + (-15,7N) (0.172 m) + ME = 0

## ME = 37,5 Nm
Perhitungan diatas dibuat dengan menggunakan hukum Newton yang berkaitan dengan gaya reaksi dan momen. Untuk posisi statis jumlah gaya dan momen  sama  dengan  nol  sehingga  dinamakan kondisi kesetimbangan.
Model  Statis  Dua  Segmen  (Two  Segmen  Static Model)
Model  ini  berguna  untuk  menganalisa  dua segmen tubuh dalam keadaan statis. Contoh pada gambar Free Body Diagram, dimana diketahui RE =  113,7  dan  ME  =  37,5  Nm.  Untuk  50  percentil pria  diketahui  massa  lengan  atas  adalah  20,6  N.
Jarak siku dengan bahu : 32,9 cm dan jarak pusat gravitasi lengan atas dengan bahu : 13,2 cm.
∑ F = 0
-RE – WuA + Rs = 0 -113,7 – 20,6 + Rs = 0 Rs = 134,3 N ∑ M = 0 MS = (0,132 m) (20,6 N) + (0,329 m) (113,7N) + (37,5 Nm) MS = 77,6 Nm Dimana Rs = Gaya yang dialami bahu
Desain  Yang  Sesuai  dengan  Kemampuan  dan Keterbatasan Manusia
Karena  adanya  kenyataan  bahwa  pada  saat melakukan kerja fisik seseorang banyak terlibat di dalamnya, maka sebaiknya kita hindari hal seperti beban statis, sikap kerja atau postur yang berlebihan penggunaan tenaga secara berlebihan, konsentrasi beban  kerja  yang  berlebihan,  serta  konsentrasi beban kerja hanya pada sejumlah bagian otot saja. Begitu  juga  dengan  kerja  mental  usahakan  agar beban  mental  dapat  kita  tekan  sekecil-kecilnya, bahkan apabila mungkin kita hilangkan.
Sejumlah konsep dasar perancangan kerja yang ergonomi dapat diberikan sebagai berikut :
-  Manusia bervariasi
-  Manusia semakin berpendidikan
-  Manusia menginginkan untuk menyampaikan pendapatnya
-  Kesehatan dan keamanan adalah penting
-  Transportasi  dan  komunikasi  menyebabkan dunia terasa kecil
-  Mesin tekhnologi menjadi semakin canggih
-  Terdapat perubahan spesialisasi kerja
-  Pekerjaan-pekerjaan semakin berhubungan
Bila  kita  amati  butir  pertama  diatas  tentang manusia bervariasi, kelihatan bahwa pada dasarnya suatu  desain  atau  perancangan  ditunjukkan  pada manusia yang memiliki karakteristik yang berbeda satu sama lain. Sebagai contoh dapat ambil ukuran
tubuh manusia, ada umuran yang pendek, ada pula yang  tinggi,  serta  ada  orang  yang  kurus  dan  ada yang gemuk.
Dalam  melakukan  desain  atau  perancangan sistem kerja yang ergonomis, perlu informasi yang lengkap  mengenai  kemampuan  manusia  dengan segala  keterbatasanya.  Salah  satu  usaha  untuk mendapatkan informasi-informasi ini, telah banyak dilakukan menurut empat kelompok besar sebagai berikut : (Iftikar Z. Sutalaksana, 1997 ; hal 64).
a.  Penyelidikan tentang display
Yang  dimaksud  display  adalah  bagian dari  lingkungan  yang  berkomunikasikan keadaannya pada manusia. Contohnya : kalau kita  ingin  mengetahui  berapa  kecepatan motor  yang  sedang  kita  kemudikan,  maka dengan melihat jarum speedometer kita akan mengetahui  keadaan  lingkungan  dalam  hal ini kecepatan motor.
b.  Penyelidikan mengenai hasil kerja manusia dan proses pengendaliannya
Dalam  hal  ini  diselidiki  tentang  aktivitas- aktivitas  manusia  ketika  bekerja  dan kemudian  mempelajari  cara  mengukur  dari setiap aktivitas tersebut, dimana penyelidikan ini banyak berhubungan dengan biomekanik.
c.  Penyelidikan mengenai tempat kerja Agar  diperoleh  tempat  kerja  yang  baik, dalam  arti  kata  sesuai  dengan  kemampuan dan  keterbatasan  manusia,  maka  ukuran- ukuran  dari  tempat  kerja  tersebut  harus sesuai dengan tubuh manusia. Hal-hal yang bersangkutan  dengan  tubuh  manusia  ini dipelajari dalam anthropometri.
d. Penyelidikan mengenai lingkungan fisik Yang  dimaksud  dengan  lingkungan  fisik disini  meliputi  ruangan  dan  fasilitas  yang biasa digunakan oleh manusia, yang kedua- duanya banyak mempengaruhi tingkah laku manusia.

## METODE
Pada  bagian  ini  berisi  mengenai  alur  atau kerangka  kerja  yang  terstruktur  dan  sistematis dalam  melakukan  penelitian,  dimana  terdiri  dari tahap-tahap yang saling terkait satu  sama lainnya.

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  Kabupaten  Gresik dengan cara purposive atau dipilih secara sengaja karena  karakteristik  wilayah  yang  dipilih  sesuai dengan  tujuan  penelitian.  Dalam  hal  ini  dipilih Desa  Terate  Kecamatan  Gresik  dengan  alasan bahwa daerah tersebut terdapat sentra industri kecil menengah pengrajin tas dan merupakan mayoritas pekerjaan  masyarakat  setempat.  Penelitian  ini dilakukan di 3 (tiga) kecamatan yang ada di daerah Gresik,  yaitu  Kecamatan  Manyar,  Kecamatan Gresik  dan  Kecamatan  Kebomas.  Pemilihan lokasi  penelitian  ini  dikarenakan  pada  daerah- daerah tersebut banyak terdapat lembaga-lembaga pendidikan  formal  setingkat  pra  sekolah,  sekolah dasar hingga sekolah menengah.

## Langkah-langkah Pemecahan Masalah
Langkah-langkah  pemecahan  masalah  dapat diuraikan sebagai berikut :

## 1.  Pengamatan Awal
Merupakan  kegiatan  untuk  melihat real condition dari produk tas sekolah yang digunakan siswa-siswi sekolah, meliputi pengamatan kepada bentuk desain dan keluhan-keluhan dari siswa.

## 2.  Perumusan Masalah
Identifikasi  permasalahan  ergonomis  pada  tas yang digunakan siswa-siswi sekolah.

## 3.  Tinjauan Pustaka
Melakukan literature review untuk memperoleh landasan  teori  yang  berubungan  dengan permasalahan yang diselesaikan

## 4.  Pengumpulan Data
Sesuai  dengan  permasalahan  dan  tujuan penelitian  maka  dalam  pengumpulan  data mengunakan  kaidah  “snow  ball”.  Sesuai  dengan permasalah  yang  dijelaskan,  maka  pengumpulan data akan bersifat konteks terfokus, dengan peneliti sebagai utama. Pengumpulan data akan dilaksanaan dengan cara sebagai berikut :
1.  Survey,  dilakukan  pada  tempat-tempat penelitian  di  sentra-sentra  industri  tas  dan beberapa  sekolah  yang  tersebar  di  tiga kecamatan.
2.  Wawancara
Metode  pengumpulan  data  dengan  jalan
melakukan wawancara langsung pada siswa- siswi dan pengrajin tas.
3.  Observasi
Metode  pengumpulan  data  dengan  jalan melakukan  pengamatan  langsung  pada obyek yang akan diteliti. Data anthropometri dan dimensi tas diperoleh dengan mengukur secara langsung.
Data  yang  diperlukan  adalah  dimensi tas  sekolah  yang  diproduksi  dan dipergunakan  siswa-siswi  sekolah,  dan keluhan-keluhannya.  Data  anthropometri diperlukan untuk merancang tas sekolah dan mengevaluasi tas produksi ukm.

## 5.  Pengolahan Data
Data yang telah didapat, selanjutnya diolah. Data anthropometri dipergunakan sebagai acuan untuk melakukan evaluasi keergonomisan.

## 6.  Analisa dan Interpretasi
Menganalisa  hasil  pengolahan  data.  Dari hasil  pengolahan  data  didapat  ukuran  dan dimensi tas yang sesuai dengan anthropometri.

## 7.  Kesimpulan dan Saran
Menyimpulkan  hasil  penelitian  dan memberikan rekomendasi desain baru.

## Pengumpulan Data

## 1. Dimensi tas sekolah yang dipakai dan keluhannya
2. Data Anthropometri
Pengolahan Data
1. Ukuran / dimensi anthropometri 2. Keseragaman data 3. Penetapan persentil Analisa dan Interpretasi Data 1. Analisa dan evaluasi anthropometri tas 2. Perancangan tas yang ergonomis Kesimpulan dan Rekomendasi Tinjauan Pustaka
Perumusan Masalah
Identifikasi permasalahan ergonomi pada tas Pengamatan Awal 1. Bentuk desain tas 2. Keluhan siswa-siswi sekolah
Gambar 2. Bagan Sistematika Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Anthropometri Tubuh
Berkaitan  dengan  perancangan  tas  sekolah yang ergonomi, maka diperlukan pengamatan dan pengumpulan  data-data  yang  diperlukan.  Data anthropometri tubuh ini diperoleh dari pengukuran siswa-siswi sekolah yang terdapat di daerah gresik.
Dimensi tubuh yang diukur dalam penelitian ini merupakan  dimensi  tubuh  yang  diperlukan  untuk melakukan  perancangan  ulang  ukuran  geometri
dari  tas  sekolah.    Dimensi  tubuh  tersebut  antara lain :
1.  Tinggi bahu dalam posisi duduk (D8)
2.  Lebar dari bahu (D15)
3.  Lebar pinggul / pantat (D16)
4.  Lebar telapak tangan (D22)

## Uji  Keseragaman Data
Peta kontrol adalah suatu alat yang tepat guna dalam  menguji  keseragaman  data  yang  diperoleh
dari  hasil  pengamatan.    Untuk  membuat  peta kontrol  dihitung  rata-rata  (mean),  batas  kontrol
atas (BKA), batas kontrol bawah (BKB).  Hasil uji keseragaman dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 1. Hasil Uji Keseragaman Data No. Dimensi Tubuh N Rata-rata (cm) BKA (cm) BKB (cm) Keterangan 1. D8 45 828.9 891.9 765.9 Seragam 2. D15 45 387.67 414,4 360.94 Seragam 3. D16 45 331.9 385.5 278.3 Seragam 4. D22 45 58.48 64.75 52.21 Seragam Pembuatan Tabel Anthropometri Langkah  selanjutnya  adalah  pembuatan tabel  anthropometri  yang  akan  digunakan  untuk
menganalisa  kesesuaian  antara  geometri  tas sekolah dengan dimensi tubuh manusia.  Hasil tabel anthropometri dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 2. Tabel Percentile Anthropometri dimensi tubuh siswa sekolah Percentiles Tinggi Bahu Duduk (cm) Lebar Bahu (cm) Lebar Panggul (cm) Lebar Telapak Tangan (cm) Tebal Perut (cm) 2.5 552.3400 376.1000 305.8430 55.3300 197.2200 5 554.6900 376.1300 308.8310 55.5000 198.4100 10 561.2000 376.5400 310.4420 55.6000 201.2200 50 612.4000 385.4000 335.2800 58.6000 219.4000 90 642.3600 401.6400 350.2780 61.5000 241.2800 95 647.6800 404.3600 358.8720 61.6700 244.8000 97.5 648.7350 404.6850 359.8535 61.8700 245.3950
Data  Ukuran  Tas  ransel  Sebelum  Perancangan Ulang Adapun  data  ukuran  geometris  tas  sekolah sebelum perancangan ulang sebagai berikut : 1. Tinggi tas ransel : 50 cm 2. Lebar tas ransel : 35 cm 3. Tebal tas ransel : 14 cm 4. Keliling pegangan tangan : 8,5 cm 5. Ruang untuk lebar telapak tangan  : 20 cm
Gambar 3. Tas yang diproduksi UKM Pendeskripsian Posisi Tubuh
Pendeskripsian  posisi  tubuh  berguna    untuk mengidentifikasi bagian tubuh yang mendapatkan gaya  dan  momen  terbesar  akibat  posisi  tubuh tertentu.  Informasi  ini  berguna  sebagai  dasar
penentuan  posisi  tubuh  yang  perlu  diperbaiki dan  posisi  tubuh  yang  sebaiknya  digunakan  saat menggunakan tas ransel sekolah oleh siswa-siswi. Dengan  menggunakan    software  MannequinPro 10.2  maka  didapatkan  rekapitulasi  bagian  tubuh yang  mendapatkan  gaya  dan  momen  yang  besar
akibat  posisi  tubuh  tertentu.  Dari  perhitungan MannequinPro dapat diketahui bahwa bagian tubuh yang  mendapatkan  momen  terbesar  adalah  leher,
bahu,  punggung,  paha,  lutut  dan  kepala.  Posisi tubuh  dengan  momen  terbesar  pada  punggung terjadi ketika berjalan.
Gambar 4. posisi 1 dan posisi 2 dari biomechanics dari software MannequinPro Dari analisa momen pada MannequinPro dapat diketahui berbagai akibat dan respon tubuh terutama pungung dan tulang belakang dalam menerima dan mengangkat beban tas ransel, hal ini ditentukan oleh berat beban. Pada posisi 2 dimana punggung dalam posisi terbungkuk dan posisi lengan atas dan bawah yang menekuk akan menimbulkan momen terkecil, dalam hal ini bernilai negatif dari gaya atau beban yang diangkat sehingga saat itu didapat daya angkat terbesar.  Secara  singkat  dapat  dikatakan  bahwa dengan  membungkukkan  badan  dan  menekuk lengan  akan  memudahkan  dalam  mengangkat beban  tetapi  dapat  menyebabkan Back  Injuries atau rasa sakit pada tulang belakang bila dilakukan secara terus menerus dan dalam jangka waktu yang relatif lama . Punggung dan tulang belakang yang terlalu lama dan menerima beban yang terlalu berat dikhawatirkan  akan  menimbulkan  rasa  sakit  dan kecelakaan kerja.
Gambar 5. Area yang sakit pada penggunaan tas ransel
Tekanan  pada  punggung,  pinggang  dan  leher dapat  dikurangi  dengan  cara  menambahkan penyangga  dan  ketika  punggung  menerima tekan  dari  tas  ransel  yang  cukub  berat,  akan mengakibatkan  tubuh  kecenderungan  untuk mengimbangi dengan cara membukungkuk badan. Tas ransel akan lebih merapat pada punggung dan
hal  tersebut  akan  mengakibatkan  tidak  adanya aliran  udara  pada  punggung  siswa-siswi  sekolah. Hal  ini  akan  menambah  panas  pada  punggung pengguna tas ransel. Penambahan penyangga pada punggung,  juga  mempertimbangkan  aliran  udara seperti gambar dibawah ini.

## Gambar 6. Penyangga dan airflow pada tas ransel sekolah.
Perancangan Ulang Tas Ransel Sekolah
Penelitian  ini  dikembangkan    berdasarkan penelitian  –  penelitian  pendahuluan  serta penelitian  sejenis  yang  dilakukan  oleh  peneliti lain yang berhubungan dengan faktor ergonomic- anthropometry .  Penelitian  pendahuluan  telah dilakukan  oleh  Mahbubah  (2004)  dengan melakukan  penelitian  yang  berkaitan  dengan keingininan  siswa  sekolah  terhadap  tas  sekolah, menghasilkan  suatu  kesimpulan  bahwa  selama ini  tas  sekolah  produksi sentra industri kecil di Kabupaten  Gresik  memiliki    banyak  kelemahan terutama dari segi desain produk berdasarkan data keluhan – keluhan siswa yaitu tas  sekolah  mudah sobek,  kurang  nyaman    dipakai,  model  monoton, warnanya  cepat  pudar,  serta  menimbulkan  nyeri pada bahu.
Perancangan  ulang  tas  sekolah  meliputi perancangan ulang ukuran geometris.  Perancangan ulang dilakukan dengan mempertimbangkan hasil analisa dari kondisi awal.
a. Perancangan ulang tinggi tas
 Dimensi tubuh yang di gunakan adalah tinggi bahu duduk (TBD) dan tebal paha (TP)
 Persentil yang di gunakan  adalah persentil 2,5 = 55,2cm
 Allowance yang di tambahkan adalah tinggi sepatu = 2 cm
 Pertimbangan  pemilihan  persentil.  Ukuran tas tidak boleh lebih tinggi dari tinggi bahu badan. Hal ini di maksudkan agar pengguna yang  memiliki  ukuran  tubuh  lebih  pendek dapat memakai tas dengan nyaman.
 Jadi ukuran tas rancangan ulang = 55,2 – 11 = 45 cm.
b.  Perancangan ulang lebar tas
 Dimensi  yang  di  gunakan  adalah  lebar pinggang ( LP)
 Persentil  yang  di  gunakan  adalah  persentil 50 = 33 cm
 Pertimbangan  pemilihan  persentil.  Ukuran tas tidak boleh lebih lebar dari lebar pinggang.
Hal ini di maksudkan apabila pengguna yang mempunyai lebar pinggang kecil tetap dapat memakai  tas  dengan  nyaman  dan  apalagi buku yang mereka bawa saat ini sangat besar.
 Jadi lebar tas rangsel adalah = 33 cm
c.  Perancangan ulang tebal tas
 Disesuaikan  dengan  tebal  buku  yang biasa  mereka  pakai.  Buku  yang  mereka gunakan saat ini cukup tebal dan juga sering membawa  peralatan  serta  tugas  sehingga ukuran  tas rangsel adalah  16 cm. Ini juga perlu mempertimbangkan tebal perut.
d.  Perancangan ulang genggaman tangan
 Dimensi  tubuh  yang  digunakan  adalah panjang telapak tangan (D2), dalam hal ini diambil untuk keliling genggaman tangan.
 Persentil yang digunakan adalah persentil 5 wanita  =      8.7 cm.
 Allowance  diberikan  adalah  tebal  sarung tangan = 0.5 cm.
 Pertimbangan pemilihan persentil.
 Untuk diameter genggaman tangan diambil keliling genggaman tangan.
e.  Perancangan ulang ruang dalam handel
 Dimensi tubuh yang digunakan untuk lebar pegangan tangan  adalah lebar telapak tangan dan  ruang  untuk  tinggi  pegangan  tangan adalah tebal telapak tangan.
 Persentil  yang  digunakan  adalah  persentil 97.5  pria,  lebar  =        10.8  cm  dan  tinggi pegangan = 4.7 cm.

## KESIMPULAN
Setelah  dilakukan  analisa  dan  interpretasi terhadap  hasil  pengolahan  data,  maka  langkah terakhir yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penarikan kesimpulan
1.  Berdasarkan evaluasi analisa anthropometri, serta  analisa  subjektifitas  pada  tas  sekolah yang dipergunakan oleh siswa-siswi sekolah selama ini tidak ergonomis.
2.  Tas    sekolah    yang  diproduksi  oleh  sentra industri kecil di Kabupaten Gresik memiliki banyak kelemahan terutama dari segi desain
produk berdasarkan data keluhan – keluhan siswa  yaitu  tas    sekolah    mudah    sobek, kurang  nyaman    dipakai,  model  monoton, warnanya  cepat  pudar,  serta  menimbulkan nyeri pada bahu.
3.  Terdapat beberapa perubahan dan tambahan yang  sebaiknya  dilakukan  pada  tas  ransel yang diproduksi oleh industri kecil menengah agar menjadi lebih ergonomis lagi dalam hal :
a. Perancangan ulang tinggi tas = 45 cm.
b.  Perancangan ulang lebar tas = 33 cm.
c.  Perancangan ulang tebal tas : 16 cm
d.  Perancangan ulang genggaman tangan = 9.2 cm
e.  Perancangan  ulang  ruang  dalam  handel  = 10.8 x 4.7 cm
f.  Penambahan penyangga yang juga berfungsi sebagai pengalir udara pada punggung.

## DAFTAR PUSTAKA
Annete,  S.P.  and  Jen,  A.H.,  1994,  The  working positions of school children, applied ergonomics, 25(1), 63-64.
Barroso, M.P., Arezes, P.M., Costa, L.G., Miguel, A.S., 2005., Anthropometric study of Portuguese worker,  Internasional  Journal  of  Industrial Ergonomics 35, 401-410.
Bendix, T.,  1984,  seated  trunk  posture  at  various seat inclinations, seat heights and table height, Human Factor, 26(6), 695-703.
BPS., 2008, BPS dalam angka, Jakarta.
Fagarasanu,    M    and  Kumar,    S.    “Measurement instrument  and  Data  Collection  of Construct and    Bias    in    Ergonomics  Research”.  .    30 (2002).  Page  355-369. Industrial Ergonomic.
Hong, Y., Li, J., Wong, A., & Robinson, P. 2000. Effects  of  load  carriage  on  heart  rate,  blood pressure  and  energy  expenditure  in  children. Ergonomics, 43, 717-27.
Lloyd,  R.,  &  Cooke,  C.,  2000.  The  oxygen consumption  associated  with  unloaded walking  and  load  carriage  using  two  different backpack designs. European Journal of Applied
Physiology, 81, 486-92.
Mahbubah,  Nina  Aini,  2004,  Perancangan tas  sekolah  model  ransel  yang  ergonomis berdasarkan metode quality function deploymen. Proceedings  seminar  nasional  ergonomic  2,  9 oktober 2004, ISBN 979-97955, I-6, hal 373.
Murphy  S.,  Buckle  P.,  Stubbs,  D.  2007. A  cross- sectional of self-reported back  and neck pain among  English  schoolchildren  and  associated physical  and  psychological  risk  factors. Appl. Ergon. 38, 797 – 804.
Nurmianto,  E.,2004.    Ergonomi:  Konsep  Dasar dan  Aplikasinya.    Edisi  Kedua,  Guna  Widya: Surabaya.
Pietri,  F.,  Leclerc,  A.,  Boitel,  L.,  Chastang,  J.F., Morcet, J.-F. And Blondet, M., 2004, “Low-back Pain  in  Commercial  Travelers”,  Scandinavian Journal of Work, Environment and Health, 18, pp. 52 – 58.
Tarwaka,  Bakri,SHA  (2004).  Ergonomi  untuk Kesehatan  dan  Keselamatan  Kerja  dan Produktivitas. UNIBA Press. Surakarta
Waters, T.R., V. Putz-Anderson, A. Garg, and L.J. Fine.  1993.  Revised  NIOSH  Equation  for  the Design and Evaluation of Manual Lifting Tasks. Ergonomics 36(7):749-776.
Wignjosoebroto,  Sritomo, Teknik  Tata  Cara  dan Pengukuran Kerja , Guna Widya, Jakarta, 1995.
Yanto,  Evi  situmorang,  Herlina,  Hotniar Siringoringo,  Baba  Md  Deros.  (2008). Mismatch between school furniture dimensions and student’s anthropometry (A Cross-Sectional Study  in  an  Elementary  School,  Tangerang, Indonesia).  Proceedings of the 9 th Asia Pacific Industrial Engineering & Management Systems Conference (APIEM 2008).