Persentil Dan Antropometri

(ERGONOMI)

PERSENTIL DAN ANTROPOMETRI

OLEH DINDA ARLINI CAHYA 115060701111051

TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS FAKULTAS TEKNIK  TEKN IK  UNIVERSI UNIVE RSIT TAS BRAWIJAY BRAWIJAYA 2012

PERSENTIL DAN ANTROPOMETRI

1.1

Antropometri

1.1.1

Pengertian Antropometri

Istilah Antropometri berasal dari “anthro” yang berarti manusia dan “metri” yang berarti ukuran. Antropometri diartikan sebagai suatu ilmu yang secara khusus berkaitan dengan pengukuran tubuh manusia yang digunakan untuk menentukan perbedaan pada individu, kelompok, dan sebagainya. Manusia pada dasarnya akan memiliki bentuk, ukuran (tinggi, lebar dan lainnya) berat dan lain-lain yang berbeda satu dengan yang lainnya. Antropometri dapat juga diartikan sebagai suatu ilmu yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi tubuh ( termasuk bentuk dan ukuran tubuh ) dengan disain alat – alat yang digunakan manusia 1.1.2

Tujuan dan Peranan Antropometri

Antropometri berperan penting dalam bidang perancangan industri, perancangan pakaian, ergonomik, dan arsitektur. Sedangkan tujuan dari antropometri yaitu : 1.

Untuk mengurangi tingkat kelelahan kerja,

2.

Untuk meningkatkan performasi kerja, dan

3.

Meminimasi potensi kecelakaan kerja.

1.1.3

Jenis-jenis Antropometri

Ada dua jenis antropometri, yaitu : 1.

Antropometri Statis (Struktural) Pengukuran manusia pada posisi diam dan linier pada permukaan tubuh. Disebut juga  pengukuran dimensi struktur tubuh dimana tubuh diukur dalam berbagai posisi standar dan tidak   bergerak (tetap tegak sempurna). Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap antara lain meliputi : Berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdiri maupun duduk, ukuran kepala, tinggi atau  panjang lutut pada saat berdiri atau duduk, panjang lengan, dan sebagainya, tinggi selangkang, tinggi siku, tinggi mata, rentang bahu, tinggi pertengahan pundak pada posisi duduk, jarak pantat-ibu jari kaki, dan tinggi mata pada posisi duduk.

2.

Antropometri Dinamis (Fungsional) Pengukuran keadaan dan ciri-ciri fisik manusia dalam keadaan bergerak atau memperhatikan gerakan-gerakan yang mungkin terjadi saat pekerja tersebut melaksanakan kegiatannya. Hal pokok yang ditekankan dalam pengukuran dimensi fungsional tubuh ini adalah mendapatkan ukuran tubuh yang nantinya akan berkaitan erat dengan gerakan –  gerakan nyata yang diperlukan tubuh untuk melaksanakan kegiatan – kegiatan tertentu. Cara  pengukuran kali ini dilakukan pada saat tubuh melakukan gerakan - gerakan kerja atau dalam

 posisi yang “dinamis” . Antropometri dalam posisi tubuh melaksanakan fungsinya yang dinamis akan banyak diaplikasikan dalam proses prancangan fasilitas ataupun ruang kerja.

Terdapat tiga kelas pengukuran antropometridinamis, yaitu : 1.

Pengukuran tingkat keterampilan sebagai pendekatan untuk mengerti keadaan mekanis dari suatu aktifitas, contohnya mempelajari performasi seseorang,

1.1.4

2.

Pengukuran jangkauan ruang yang dibutuhkan saat bekerja dan

3.

Pengukuran variabilitas kerja.

Anthropolometer

Anthropolometer adalah suatu alat untuk mengukurj arak, ketinggian dan sudut suatu titik dari suatu posisi acuan tertentu. Realisasinya, alat ini berguna sebagai alat bantu untuk mendisain atau mengetahui posisi alat-alat atau instrumen pengendali dari suatu mesin atau sistem kerja terhadap  posisi operatornya. 1.2

Persentil

1.2.1

Pengertian Persentil

Persentil adalah suatu nilai yang menunjukkan persentase tertentu dari orang yang memiliki ukuran pada atau dibawah nilai tersebut. Sebagai contoh, persentil ke-95 akan menunjukkan 95%  populasi akan berada pada atau dibawah ukuran tersebut, sedangkan persentil ke-5 akan menunjukkan 5% populasi akan berada pada atau dibawah ukuran itu .Dalam antropometri, angka persentil ke-95 akan menggambarkan ukuran manusia yang “terbesar” dan persentil ke-5 sebaliknya akan menunjukkan ukuran “terkecil”. Bilamana diharapkan ukuran yang mampu mengakomodasikan 95% dari populasi yang ada, maka diambil rentang 2.5-th dan 97.5-th persentil sebagai batas-batasnya. 1.3

Data Antropometri

Data antropometri adalah data mengenai ukuran dimensi tubuh manusia. Data antropometri diperoleh dari pengukuran bagian tubuh manusia. 1.3.1

Penggunaan Data Antropometri

Data antropometri digunakan untuk : 1.

Perancangan areal kerja

2.

Perancangan peralatan kerja seperti mesin, equipment, perkakas ( tools) dan sebagainya.

3

Perancangan produk-produk konsumtif seperti pakaian , kursi, meja, komputer dan lain-lain.

4

Perancangan lingkungan kerja fisik.

1.3.2

Faktor-faktor Variasi yang Mempengaruhi Pengambilan Data Antropometri

Manusia pada umumnya akan berbeda – beda dalam hal bentuk dan dimensi ukuran tubuhnya. Disini ada beberapa faktor yang akan mempengaruhi ukuran tubuh manusia, sehingga sudah semestinya seseorang perancang produk harus memperhatika faktor – faktor tersebut yang antara lain

adalah : 1.

Umur, dari suatu penelitian yang dilakukan oleh A. F Roche dan G. H Davila (1972) di USA memperoleh kesimpulan bahwa laki – laki akan tumbuh dan berkembang naik sampai dengan usia 21.2 tahun, sedangkan wanita 17.3 tahun ; meskipun ada sekitar 10% yang masih terus bertambah tinggi sampai usia 23.5 tahun (laki – laki) dan 21.1 tahun (wanita). Seterlah itu, tidak lagi akan terjadi pertumbuhan bahkan justru akan cenderung berubah menjadi penurunan ataupun penyusutan yang dimulai sekitar umur 40 tahun.

2.

Jenis Kelamin ( sex), Dimensi tubuh laki – laki pada umumnya lebih besar dibandingkan dengan wanita, terkecuali untuk beberapa bagian tubuh tertentu seperti pinggul, dan lain-lain

3.

Suku/Bangsa (ethnic), setiap suku bangsa ataupun kelompok ethnic akan memiliki karakteristik fisik yang akan berbeda satu dengan yang lainnya.

4.

Posisi Tubuh ( posture), sikap ( posture atau posisi tubuh akan berpengaruh terhadap ukuran tubuh oleh sebab itu posisi tubuh standar harus diterapkan untuk survei pengukuran. Selain faktor – faktor tersebut diatas masih ada pula beberapa faktor lain yang mempengaruhi

variabilitas ukuran tubuh manusia seperti : 1.

Cacat tubuh, dimana data antropometri ini akan diperlukan untuk merancangan produk bagi orang – orang cacat (kursi roda, kaki/tangan palsu, dll)

2.

Tebal/tipisnya pakaian yang harus dikenakan, dimana faktor iklim yang berbeda akan memberikan variansi yang berbeda – beda pula dalam bentuk rancangan dan spesifikasi  pakaian.

3.

Kehamilan ( pregnancy), dimana kondisi semacam ini jelas akan mempengaruhi bentuk dan ukuran tubuh (khususnya perempuan).

1.3.4

Konsep Disain Berdasar Data Antropometri Agar rancangan suatu produk nantinya bisa sesuai dengan ukuran tubuh manusia yang akan

mengoperasikannya, maka prinsip – prinsip apa yang harus diambil di dalam aplikasi data antropometri tersebut harus ditetapkan terlebih dahulu seperti diuraikan berikut ini : 1.

Prinsip Perancangan produk bagi individu dengan ukuran yang ekstrim Disini rancangan produk dibuat agar bisa memenuhi dua sasaran produk, yaitu : a.

Bisa sesuai dengan ukuran tubuh manusia yang mengikuti klasifikasi ekstrim dalam arti terlalu besar atau kecil bila dibandingkan dengan rata – ratanya

 b.

Tetap bisa digunakan untuk memenuhi ukuran tubuh yang lain (mayoritas dari populasi yang ada)

Secara umum aplikasi data antropometri untuk perancangan produk ataupun fasilitas kerja akan menetapkan nilai 5-th percentile untuk dimensi maksimum dan 95-th untuk dimensi minimumnya

2.

Prinsip Perancangan Produk Yang Bisa Dioprasikan Diantara Rentang Ukuran Tertentu Disini rancangan bisa dirubah – rubah ukurannya sehingga cukup pleksibel dioperasikan oleh setiap orang yang memiliki berbagai macam ukuran tubuh. Dalam kaitannya untuk  mendapatkan rancangan yang fleksibel, semacam ini maka data antropometri yang umum diaplikasikan adalah dalam rentang nilai 5-th s/d 95-th percentile.

3.

Dalam hal ini rancangan produk didasarkan terhadap rata – rata ukuran manusia. Problem  pokok yang dihadapi dalam hal ini justru sedikit sekali mereka yang berbeda dalam ukuran rata – rata. Selanjutnya untuk memperjelas mengenai data antropometri untuk bisa diaplikasikan dalam

 berbagai rancangan produk atau pun fasilitas kerja, maka gambar berikut akan memberika informasi tentang berbagai macam anggota tubuh yang perlu diukur : 1.

Antropometri Tangan

Keterangan : a.

Panjang tangan yang diukur dari pergelangan tangan sampai ujung jari

 b.

Panjang telapak tangan yang diukur dari pergelangan tangan sampai batas telapak tangan

c.

Panjang ibu jari

d.

Panjang jari telunjuk  

e.

Panjang jari tengah

f.

Panjang jari manis

g.

Panjang jari kelingking

h.

Lebar ibu jari

i.

Tebal ibu jari

 j.

Lebar jari telunjuk 

k.

Tebal jari telunjuk  

l.

Lebar telapak tangan dalam keadaan tertutup rapat,

m.

Lebar telapak tangan yang diukur sampai ibu jari dalam keadaan tertutup rapat

n.

Lebar telapak tangan (minimum)

o.

Tebal telapak tangan

 p.

Tebal telapak tangan yang diukur sampai dengan ibu jari

q.

Diameter pegangan (maksimum)

r.

Lebar tangan maksimum yang diukur dari ujung ibu jari sampai dengan ujung jari kelingking

dalam keadaan terlentang s.

Lebar fungsional maksimum yang diukur dari ibu jari kejari lain

t.

Segi empat minimum yang dapat dilewati telapak tangan

2.

Antropometri Kaki

Keterangan : a.

Panjang telapak kaki yang diukur dari ujung kaki sampai ujung ibu jari kaki

 b.

Panjang telapak lengan kaki

c.

Panjang kaki sampai jari kelingking

d.

Lebar kaki

e.

Lebar tangkai kaki

f.

Tinggi mata kaki

g.

Tinggi bagian tengah telapak kaki

h.

Jarak horizontal tangkai mata kaki

3.

Data Antropometri Kepala

Keterangan : a.

Panjang Kepala

 b.

Lebar kepala

c.

Diameter maksimum dari dagu

d.

Dagu kepuncak kepala

e.

Telinga kepuncak kepala

f.

Telinga kebelakang kepala

g.

Antara dua telinga

h.

Mata kepuncak kepala

i.

Mata kebelakang kepala

 j.

Antara dua pupil kepala

k.

Hidung kepuncak kepala

l.

Hidung kebelakang kepala

m.

Mulut kepuncak kepala

n.

Lebar mulut

4.

Antropometri yang diperlukan

Keterangan : a.

Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai s/d ujung kepala)

 b.

Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak 

c.

Tinggi bahu dalam posisi berdiri tegak 

d.

Tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus)

e.

Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam posisi berdiri tegak (dalam gambar tidak  ditunjukan)

f.

Tinggi tubuh dalam posisi duduk (dukur dari atas tempat duduk/pantat sampai dengan kepala)

g.

Tinggi mata dalam posisi duduk 

h.

Tinggi bahu dalam posisi duduk 

i.

Tinggi siku dalam posisi duduk (siku tegak lurus)

 j.

tebal atau lebar paha

k.

panjang paha yang diukur dari pantat sampai dengan ujung lutut

l.

panjang paha yang diukur dari pantat sampai dengan bagian belakang dari lutut/betis

m.

Tinggi lutut yang bisa diukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk 

n.

Tinggi tubuh dalam posisi duduk yang diukur dari lantai sampai dengan paha

o.

Lebar dari bahu (bisa diukur dalam posisi berdiri ataupun duduk)

 p.

Lebar pinggul/pantat

q.

Lebar dari dada dalam keadaan membusung (tidak tampak ditunjukan pada gambar)

r.

Lebar perut

s.

Panjang siku yang diukur dari siku smpai dengan ujung jari – jari dalam posisi siku tegak  lurus

t.

Lebar kepala

u.

Panjang tangan diukur dari pergelangan tangan sampai dengan ujung jari

v.

Lebar telapak tangan

w.

Lebar tangan dalam posisi tangan terbentang lebar – lebar kesamping kiri – kanan (tidak  ditunjukan dalam gambar)

x.

Tinggi jangkauan tangan dalam posisi berdiri tegak, diukur dari lantai sampai dengan telapak tangan yang terjangkau lurus keatas (vertikal)

y.

Tinggi jangkauan tangan dalam posisi duduk tegak, diukur seperti halnya no 24 tetapi dalam  posisi duduk (tidak ditunjukan dalam gambar)

z.

Jarak jangkauan tangan yang terjulur kedepan diukur dari bahu sampai ujung jari tangan Data antropometri dibuat sesuai dengan ukuran tubuh laki – laki dan perempuan, harga rata – 

rata ( Χ ), standar deviasi (σX) serta percentile tertentu (5-th, 50-th dan 95-th).

1.4

Aplikasi Distribusi Normal Dalam Penetapan Data Antropometri

Problem adanya variasi ukuran sebenarnya akan lebih mudah diatasi bilamana kita mampu merancang produk yang memiliki fleksibilitas dan sifat “mampu sesuai” (adjustable) dengan suatu rentang ukuran tertentu.

 N(X, σX)

95%

2,5%

2,5%

1,96 σX

2, 5-th percentile

1,96 σX

X

97, 5-th percentile

Distribusi Normal dengan Data Antropometri 95-th Percentile Untuk penetapan data antropometri ini, pemakaian distribusi normal akan umum diterapkan. Dalam statistik, distribusi normal dapat formulasikan berdasarkan harga rata – rata (mean,  X  ) dan simpangan standarnya (standa deviation, σX) dari data yang ada. Dari nilai yang ada maka “percentiles” dapat ditetapkan sesuai dengan tabel probabilitas distribusi normal. Pemakaian nilai – nilai percentile yang umum diaplikasikan dalam perhitungan data antopometri dapat dijelaskan dalam tabel sebagai berikut : Percentile 1-st 2.5-th 5-th 10-th 50-th 90-th 95-th 97.5-th 99-th 1.5

Perhitungan  Χ - 2.325 σX

 Χ - 1.96 σX  Χ - 1.645 σX  Χ - 1.28 σX  Χ  Χ + 1.28 σX  Χ + 1.645 σX  Χ + 1.96 σX  Χ + 2.325 σX

Perhitungan Data Antropometri Dengan Menggunakan Rumus Persentil Statistik 

Perhitungan data antropometri dalam menentukan persentil dapat dilakukan dengan menggunakan rumus dari statistik, Adapun langkah – langkah dalam menentukan nilai persentil dalam statistik adalah sebagai berikut yaitu : 1.

Menentukan nilai yang terkecil sampai nilai yang terbesar dari suatu distribusi kelompok.  Nilai tersebut digunakan untuk menentukan nilai range, adapun rumus dalam menentukan nilai range adalah :

R = Dmax – Dmin Dimana R

:

= Nilai range

Dmax = Data terbesar  Dmin = Data terkecil 2.

Menentukan kelas interval atau biasa disingkat dengan sebutan kelas, adapun rumus dalam menentukan kelas adalah sebagai berikut: K = 1 + 3,3 Log N Dimana K

= Kelas

N 3.

:

= Jumlah data

Menentukan nilai interval, adapun rumus dalam menentukan nilai interval adalah sebagai  berikut:  I  =

4.

 R  K 

Menghitung nilai persentil. Adapun dalam menentukan nilai persentil yang harus dilakukan terlebih dahulu yaitu menentukan letak dari nilai LCB, adapun rumus dalam menentukan letak persentil adalah sebagai berikut:  Pi Dimana

5.

=

( ixN ) 100

:

Pi

= Letak persentil

i

= nilai persentil ke-n

N

= Jumlah data

Setelah diketahui letak dari persentil, maka langkah selanjut menghitung nilai dari persenti, adapun rumus dari nilai persentil adalah sebagai berikut:

  ixN    − F −1    100       P  =  LCB + I   fi     Dimana : P

= Nilai persentil

LCB = Lower Class Boundary

 F −

= Nilai komulatif frekuensi sebelum LCB

 fi

= Nilai frekuensi

1

6.

Dalam menentukan banyaknya kelas (K) dilakukan secara trial and error. Diusahakan agar  setiap tidak ada yang mempunyai frekuensi nol (0)

7.

Limit kelas (Class Limit )

a.

Untuk batas bawah (Lower Class Limit) / LCL diambil dari data terkecil suatu interval kelas tersebut

 b.

Untuk batas atas (Upper Class Limit ) / UCL diambil dari data terbesar suatu interval kelas

8.

tersebut

Batas Atas (Class Boundary) a.

Untuk batas kelas bawah ( Lower Class Boundary) / LCB LCB = LCL – ½ skala terkecil

 b.

Untuk batas kelas atas (Upper Class Boundary) / UCB UCB = UCL – ½ skala terkecil

9.

Titik tengah kelas CM = (LCL + UCL) / 2

10.

Dilanjutkan dengan membuat tabel distribusi frekuensi, dan untuk mempermudah dalam mencari ukuran tendensi sentral sama dengan data diskrit tetapi Xi pada data kontiniu diganti dengan titik tengah kelas (CM)