Area Kerja Normal (Normal Work Area – NWA)
Area kerja normal atau normal work area (NWA) adalah area yang paling nyaman dimana gerakan tangan dapat dilakukan dengan pengeluaran energi yang normal. Oleh karena itu semua material, tools, dan peralatan sebaiknya diletakkan dalam area kerja normal (Das & Grady, 1983b). Area kerja normal ditetapkan sebagai area kerja minimal dalam perancangan stasiun kerja mandiri ini karena rancangan stasiun kerja ini mengutamakan keleluasaan gerak operator dalam bekerja. Jangkauan normal ditentukan dari ujung jempol saat lengan bawah bergerak dalam gerakan memutar di permukaan meja dan lengan atas dalam posisi santai (Das & Grady, 1983a). Menurut Farley (1955) dalam Das dan Grady (1983b) area kerja normal sama dengan area yang dibatasi oleh lengan horizontal yang berputar pada lengan vertikal yang santai, jadi hanya lengan bawah saja yang bergerak dan lengan atas hanya tergantung diam di sisi tubuh sampai lengan atas bergerak keluar area kerja normal. Dalam penelitiannya Farley membuat rancangan area kerja untuk pria dan wanita berdasarkan dimensi fisik rata-rata populasinya, rancangan Farley dapat dilihat pada Gambar 3. selisih normal front range area untuk pria dan wanita dalam rancangan Farley adalah 3,8 cm dan selisih untuk maximum front range area-nya adalah 7,6 cm. Selisih normal side range area antara operator pria dan wanita adalah 7,6 cm dan selisih untuk maximum side range area-nya adalah 15,3 cm. Dimensi area kerja untuk pria lebih besar dibandingkan untuk wanita, namun jarak antara operator dan mesin pada operator pria dan wanita adalah sama, yaitu 24,1 cm. Untuk menentukan area kerja normal, Farley menggunakan rumusan (1) dan (2) di bawah ini.
Keterangan:
J = panjang lengan bawah
S = setengah dari tebal dada
H = lebar siku
Namun menurut Squires (1956) dalam Das & Grady (1983b) hal yang diungkapkan oleh Farley (1955) tidak sepenuhnya benar karena Squires menyadari bahwa lengan tidak bergerak dalam pola sirkular dan siku tidak diam pada titik yang tetap, tetapi berpindah menjauhi tubuh dengan lengan bawah sebagai tumpuannya. Konsep Squires dalam Gambar 4. menunjukkan titik O adalah koordinat awal yang merupakan proyeksi tegak lurus dari titik poros bahu. Busur CD menunjukkan pola siku. Saat lengan bawah bergerak, poros atau siku berpindah dari posisi C ke posisi akhir D. Squires mengindikasikan pola yang dibentuk oleh tangan saat lengan bawah berpindah berbentuk pola prolate epicycloid. Squires merumuskan pola tersebut dibentuk dari derajat Kartesian dengan rumusan (3) untuk sumbu x dan (4) untuk sumbu y.
Keterangan:
S = panjang siku ke bahu
J = panjang siku ke ujung jempol
∅= sudut yang tercipta antara meja dan lengan saat bergerak
Dengan rumus (4) akan didapatkan variabel yang digunakan dalam perhitungan normal front range as per Squires (NFRS) dengan rumusan (5).
Nilai max y didapat dengan mengubah nilai dalam rumus (4) hingga nilai y mulai berkurang dari nilai tertingginya.
Selain perhitungan NSRS, Squires merumuskan perhitungan normal side range as per Squires (NSRS). Rumus perhitungan NSRS dapat dilihat pada rumus (6).
Keterangan:
S = panjang siku ke bahu
J = panjang siku ke ujung jempol
H= panjang siku ke siku
Karena dalam penelitiannya, Squires hanya menerapkan perancangan untuk dimensi tubuh dengan persentil 10th, maka Das dan Behara (1995) mengembangkan konsep normal working area dari Squires agar bisa diterapkan pada populasi antropometri yang lain. Gambar 2.5. menunjukkan model baru dalam menentukan area kerja normal sesuai dengan konsep yang dikembangkan oleh Das dan Behara (1995)
Model yang dikembangkan oleh Das dan Behara (1995) menunjukkan kurva area kerja normal pada axis y. Dalam Gambar 5. garis CP merepresentasikan panjang lengan bawah (J), CA merepresentasikan setengah dari lebar bahu (H) dan OC yang menunjukkan panjang lengan atas atau panjang dari siku ke bahu (S). Sudut γ menunjukan sudut yang tercipta antara lengan bawah dan meja pada saat posisi awal, sedangkan sudut α menunjukkan sudut antara lengan bawah dan meja pada saat posisi akhir. Sudut θ adalah sudut pada saat CP (J) menyisir area CD (0˚ ≤ θ ≤ 90˚). Das dan Behara (1995) merumuskan pola prolate epicycloid pada model yang baru dengan rumus (7) dan (8)
Keterangan:
S = panjang siku ke bahu
J = panjang siku ke ujung jempol
θ = sudut yang tercipta antara meja dan lengan saat bergerak (
α = sudut yang tercipta pada saat posisi akhir lengan bawah dengan ujung meja (65˚)
γ = sudut yang tercipta antara lengan bawah dan meja pada saat posisi awal ( )
β =
H = ½ lebar bahu
Nilai y dari rumus (8) digunakan dalam rumus (5) dari Squires untuk mengolah data antropometri dengan nilai persentil yang berbeda.
Area Kerja Maksimal (Maximum Working Area – MWA)
Area kerja maksimal atau Maximum Working Area (MWA) diartikan sebagai batas pada permukaan kerja di depan operator dimana operator dapat menjangkau tanpa membungkuk (Das & Grady, 1983a). Menurut Farley (1955) dalam Das dan Grady (1983b) area kerja maksimum adalah area yang terbatas saat seluruh lengan berputar pada poros bahu.
Jangkauan normal dan maksimum ditentukan berdasarkan operasi yang paling sering digunakan dalam industri, dimana operasi tersebut membutuhkan gerakan menggenggam atau pergerakan jempol dan jari telunjuk. Das dan Grady (1996) menggunakan rumus 2.9 dalam menentukan jangkauan maksimal.
Keterangan:
R = radius perpanjangan lengan (cm)
K = panjang lengan (cm)
E = tinggi bahu (cm)
L = tinggi siku (cm)