Pemilihan Dan

Perancangan Display Dan

Control

Ergonomi – Pertemuan - Teknik Industri UB

Pendahuluan

Display dan Control adalah penghubung utama antara

pekerja dengan mesin dan peralatan.

Display berfungsi untuk mempresentasikan informasi yang

usable kepada manusia (misalnya computer screen, tachometer

pada mesin, penunjuk halaman pada buku).

Control adalah peralatan (mechanical, electromechanical)

yang berfungsi untuk merubah human output kedalam machine

input. Dalam human machine system, control berfungsi sebagai

penghubung antara manusia dengan mesin.

Contoh Display dan Control

Ratary selector

switch Toggle switch

Analog Display

5 4 2 1 0

Counter (digital) display

Sistem Manusia - Mesin

Human Machine

Display dan control sebagai interface

sistem manusia mesin

Contoh display dan control pada Sistem

Manusia – Mesin (ruang kemudi mobil)

Display

Manusia menerima informasi dari lingkungan baik

secara langsung (misalnya melihat jalan, mendengar

deruman mesin) maupun tak langsung. Informasi yang

tak langsung inilah yang memerlukan display

(misalnya mengukur temperatur ruangan, tekanan

pada tanki).

Meningkatkan Pendeteksian Signal

1. Meningkatkan durasi signal, semakin lama signal semakin mudah

pendeteksian yang dapat ditangkap oleh manusia.

2. Mempertinggi signal-to-noise ratio, semakin tinggi signal-to-noise

ratio maka semakin mudah untuk melakukan pendeteksian.

3. Presentasi data dengan multichannel, pada kondisi bising

sebaiknya presentasi data menggunakan banyak channel

(misalnya presentasi data dengan tiga channel sekaligus, yaitu

visual, auditory, tactual).

4. Monitoring data dengan multichannel, pengambilan data dengan

banyak channel (misalnya mengambil data secara visual dan

suara sekaligus).

5. Pengoptimalan tingkat presentasi signal, tingkat presentasi signal

tergantung dari besarnya tugas dan kondisi stress

Visual Display

Adalah display yang dipresentasikan dalam

bentuk visual, yaitu ditangkap oleh indra penglihatan

(visual sense) manusia.

Menurut perubahan informasi yang ditampilkan

terbagi atas static display dan dynamic display.

Menurut jenis informasi yang diberikan, visual display

terbagi dua macam, yaitu quantitative display (untuk

mempresentasikan informasi secara numerik) dan

qualitative display (display untuk mempresentasikan

informasi yang bersifat besaran kualitatif).

Tipe Visual Display

Display

Dynamic Display Static Display

(Maps, Chart,Manual

Table,Form) Historical

(Plotter Printer)

Present Time Predictive

(CRT)

Command

(Anunciator light)

Analog

(Meter Gauge)

Status

(Counter)

Quantitative Visual Display

Tipe generik:

Counter atau digital display

Analog display, moving scale fixed indicator

Analog display, moving pointer fixed scale

Analog Display,

moving pointer fixed scale

10 20 30 40 50 60 70

Analog Display,

moving scale fixed pointer

Counter display

7 5 4 2 1

Characteristic of Quantitative Visual

Display

Counter Moving pointer

fixed scale

Moving scale

fixed pointer

Membaca informasi kuantitatif Baik Cukup Cukup

Membaca informasi kualitatif Jelek Baik Cukup

Membaca pada illuminasi rendah Baik Jelek Baik

Membaca untuk pengecekan Cukup Baik Cukup

Reverensi yang bervariasi Jelek Baik Jelek

Perancangan Quantitative Visual

Display

Scale design

o Numerical progression, pertambahan tiap satuan, lima atau sepuluh (Misalnya pertambahan 0-1-2-3-4-5, 0-5-10-15-20, 0-10 20-30-40-50).

o Designer of pointer, yang perlu diperhatikan adalah jarak antara pointer dan scale harus parallax, sudut dari ujung pointer 20o.

o Scale marker. (slide berikutnya)

Alphanumeric display. (slide berikutnya)

Legibility, tingkat kedetilan dari display, yaitu kontras antara karakter dengan latar belakang, penggunaan tipe font, minimasi glare (kesilauan), dan optimasi disain elemen fisik display. (slide berikutnya)

Readibility, tingkat lebih tinggi dari legibility, yaitu sejauh mana display dapat dipahami maksudnya, menyangkut susunan kata, phrase, kejelasan, relevansi. (slide berikutnya)

Numerical progression

0 5 10 15 20 25

X 0 60 120 180 240 300

0 2.5 5 7.5 10 12.5

0 4 8 12 16 20

0 2 4 6 8 10

0 5 10 15 20

0 30 60 90 120 150 180

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 10 20

0 5 10 15 20

√

Penggunaan satuan ribuan dengan kilo (k), jutaan

dengan mega (M), seperseribu dengan mili (ml),

sepersatujuta dengan mikron (µ).

Scale Maker

Minor

marker

Intermediate

marker

Major

marker

0,23cm

0,41cm

0,032cm 0,13cm

0,56cm

Direkomendasikan untuk jarak pandang 71cm (28in),

perlu disesuaikan untuk perubahan jarak.

Alphanumeric Display (menurut Peters dan

Adam)

•Tinggi karakter (cm)= 0,0008666D + K1 + K2

D: Jarak pandang (cm)

K1: Faktor koreksi untuk illumination (k1=0,15cm u/ illumination

baik,

K1= 0,4cm u/ illumination sedang, k1=0,66 u/ illumination

kurang)

K2: Faktor koreksi untuk tingkat kepentingan dari

pesan yang ditampilkan (K2=0 untuk informasi tidak penting

k2= 0,19 cm untuk informasi penting

•Orientasi angka atau huruf dalam posisi tegak lurus (upright

position).

•Rasio labar/tinggi karakter, untuk numeral 3:5, untuk kapital

antara 1:1 sampai 3:5.

•Rasio ketebalan/tinggi karakter, karakter warna hitam dengan

latar belakang putih 1:6 sampai 1:8, karakter warna putih dengan

latar belakang hitam 1:8 sampai 1:10

A lebar

tinggi

tebal

Legibility dan Readability

Legibility menitik beratkan sejauh mana visual display

tersebut dapat ditangkap oleh oleh mata.

Readability menitik beratkan pada pemahaman dari

arti visual display yang diberikan.

QualitativeVisual Display

Display yang mempresentasikan informasi yang bersifat kualitatif, misalnya range temperatur yaitu dingin, hangat, panas yang masing-masing tidak ditunjukkan derajat celciusnya.

Biasanya digunakan untuk check reading atau menunjukkan status, misalnya go/no-go, on/off, working/idle, normal/abnormal

Warm

Co

ld

Ho

t

Temparature

Display Check Reading

Display

Auditory Display

Digunakan untuk mempresentasikan data yang

tangkap oleh indra pendengar (hearing sense).

Contohnya terompet (horns), buzzer (bel), alarm,

siren.

Perancangan auditory display memperhatikan konsep

detectability, discriminability, dan identification.

Speaker

Siren

Perancangan Auditory Display

Signal level 8 sampai 12 dB diatas ambang suara sekitar

(masked threshold) untuk detectability yang baik. Penambahan

signal to noise ratio untuk meningkatkan detectability.

Untuk maksimum detectability, durasi signal paling sedikit 300

ms. Bila durasi lebih singkat maka intensitasnya ditingkatkan.

Pada kondisi gangguan, signal level paling sedikit 30 dB

diatas masked threshold.

Frekuensi suara 1000 sampai 4000 Hz.

Untuk auditory coding, maksimal menggunakan lima level

intensitas yang berbeda.

Tactual Display

Digunakan untuk warning device dan seringkali diperuntukkan

kepada seseorang yang mengalami cacat mata, yaitu

penggunaan huruf braille.

Display ini ditujukan agar bisa ditangkap oleh kulit (touch

sense). Walaupun kulit hanya bisa menangkap discrete stimuli

yang terbatas. Contohnya penggunaan thermal energy,

mechanical vibratin dan electronical impuls.

Huruf Braille

Transmisi Stimuli dari Tactual Display

Bila machanical vibration ditransmisikan sebagai

stimuli maka amplitudo sebesar 0,0004 cm (0,00016

in) dan tidak boleh diberikan secara terus menerus.

Bila electronical impuls ditransmisikan sebagai stimuli

maka besarnya arus 16 mA.

Penggunaan thermal energy harus memperhatikan

temperatur kulit. Apabila temperatur kulit menurun

maka thermal energy harus naik.

Control

Desain kontrol harus memperhitungkan anatomi dan fungsi anggota tubuh yang akan mengoperasikannya; seperti jari-jari dan tangan (telapak) biasanya akan digunakan untuk mengoperasikan gerakan kerja yang cepat dan teliti, sedangkan lengan/kaki untuk operasi kerja yang memerlukan tenaga besar/kuat.

Hand-operated controls seharusnya dapat dengan mudah dicapai/ jangkau. Terletak diantara ketinggian siku dan bahu, dll.

Jarak diantara masing-masing mekanisme kontrol juga seharusnya memperhatikan anatomi tubuh. Knob/switch yang dioperasikan oleh jari-jari tangan diletakkan terpisah dalam jarak tidak kurang dari 15 mm. Kontrol yang dioperasikan penuh oleh tangan (genggaman) harus dipisahkan sejauh + 50 mm.

Control

Push-buttons, tumbler switches dan rotating knobs cukup baik diaplikasikan untuk operasi-operasi kerja yang memerlukan sedikit gerakan atau tenaga otot, langkah kecil, presisi tinggi serta langkah-langkah kontinyu atau operasi terputus-putus (click-stops).

Long-armed levers, cranks, hand-wheels dan pedals akan cukup sesuai diaplikasikan untuk operasi-operasi yang memerlukan tenaga (otot) cukup besar untuk beberapa lama dengan jarak pindah panjang serta tidak memerlukan ketelitian.

Control Characteristic

Konsep yang perlu dipertimbangkan dalam merancang dan

mengatur control:

Control coding, pengidentifikasian dari berbagai control, misalnya

dengan cara labeling, color, location, shape, size, texture.

Control resistance, diberikan hambatan agar dibutuhkan tenaga

yang relatif besar untuk mengoprasikan control.

Control/response ratio, seberapa cepat respon yang muncul dari

berubahan control yang diberikan, digunakan untuk jenis continous

control.

Control spacing, pemisahan jarak antara satu control dengan yang

lainnya.

Feedback on operation, pemberian umpan balik terhadap control

yang telah dioperasikan.

Control Coding

Labeling digunakan pada jumlah panel yang banyak dan berdekatan pada suatu space control. Kelompok panel diberi batas dan diidentifikasi dengan label berupa alphanumeric character.

Color coding digunakan untuk membedakan pengendalian yang berbeda, misal green coding untuk menyalakan dan red coding untuk mematikan, sesuai untuk kondisi kerja yang terang.

Location coding menyatakan bahwa sekelompok control memiliki kesamaan fungsi.

Size, shape dan texture membantu dalam mengidentifikasi control tanpa harus melihat atau pada kondisi penerangan yang baik

Fr Mdl Fw

Labeling coding Color coding Location coding

Size, Shape dan

Texture coding

Control Resistance

Mekanisme kontrol harus memberikan sejumlah “resistance” (tahanan) tertentu, sehingga operasinya akan lebih positif.

Resistance diperlukan agar posisi mekanisme kendali tidak gampang berubah lokasi hanya karena sentuhan, getaran ataupun pijakan ringan saja (misal tangan/ jari yang gemetar).

Resistance yang lebih tinggi diperlukan untuk mengisolasi mekanisme kontrol tersebut dari mekanisme yang lainnya.

Macam control resistance:

o Elastic resistance, mempermudah mengembalikan control pada posisi netral.

o Frictional resistance, mempermudah untuk menahan control pada posisi tertentu karena untuk mulapergerakan ditahan.

o Viscous-dumping resistance, menghindari agar tidak terjadi gerakan perubahan cepat, dan membantu agar gerakan pengendalian lebih halus ( smooth control movement).

o Inertial resistance, hambatan berkaitan dengan pengendalian percepatan, sehingga menghindari adanya perubahan kecepatan secara mendadak. Resisten ini sulit diterapkan untuk pengaturan presisi dan kecil secara cepat

Control/Response Ratio

Konsep ini hanya berlaku pada continuous control, yaitu rasio antara jarak gerakan control dengan gerakan elemen sistem yang dikendalikan, baik pada linear control maupun rotational control. C/R ration untuk knob antara 0,2 sampai 0,8.

Untuk rotational control terhadap linier display:

movementdisplay

2360/

Lxa

RC

a: gerakan control angular (derajat)

L: Panjang lengan Lever Control L

a

Control

Response

Control Spacing

Jarak minimal antar control agar tidak terjadi kesalahan

dalam pengoprasian.

Feedback on Operation

Feedback digunakan untuk menunjukkan bahwa operasi pada

control telah diterima, biasanya berbentuk suara atau sinyal

lampu. Misalnya bunyi “click” pada saat keyboard ditekan.

L1 L2

Kesesuaian Control

Kesesuaian (compatibility) pada area ergonomi adalah kesesuaian antara stimulus dan human respon terhadap ekspektasi yang diharapkan.

A

B D

C

A B C D

Keyboard Layout Diameter 13 mm, spasi 19 mm, bentuk

persegi dengan sudut cekung, feedback.

QWERTY layout

Alphabetic layout

DVORAK layout

Paling banyak digunakan, tangan kiri

memiliki beban lebih ringan, banyak digunakan

baris atas

Pengembangan dari model QWERTY dengan

Tujuan lebih meratakan beban seluruh jari

tangan, dan diharapkan dapat mempercepat

kecepatan pengetikan.

Lebih gampang mengingat posisi dari

Karakter, cocok untuk seorang yang baru

belajar

Numeric Keypad Layout

Apabila numerik yang digunakan mengandung

besaran maka digunakan calculator layout,

sedangkan untuk numerik yang tidak mengandung

besaran digunakan telephone lay out.

1 2 3

4 5 6

7 8 9

0

Telephone layout

7 8 9

4 5 6

1 2 3

0

Calculator layout

Perancangan Push Button (Finger/Hand

Operation)

Surface area harus cukup besar untuk jari atau tangan sehingga

mampumenekan dengan mudah dan tidak gampang tergelincir, dan

dirancang dengan bentuk sedikit cekung (concave).

Rekomendasi: Diameter 12–15 m, untuk isolated emergency stop

30– 40 mm, jarak 3–10 mm, resistance to operation 250–500 g.

Push button yang dioperasikan dengan tangan (telapak tangan

mengenggam/menekan) sebaiknya berbentuk cembung seperti

jamur (mushroom).

Rerekomendasi: Diameter 60 mm, resistance to operation 1 Kp,

travel 10 mm.

Perancangan Toggle Switches

Mudah dan cukup diandalkan dalam operasi. Hanya

memiliki 2 (dua) posisi operasi yaitu “OFF” dan “ON”. Arah

gerakan (travel) seharusnya vertikal dan posisi off/on harus

ditunjukkan dengan tanda yang jelas.

Konvensi untuk meletakkan “ON” untuk posisi toggle keatas;

sedangkan “OFF” untuk posisi toggle kebawah. Tiap-tiap

negara bisa saja terjadi perbedaan didalam penetapan

posisi off/on ini.

Rekomendasi rancangan :

α = 450; diameter (d) = 3 - 25 mm;

L = 12 – 50 mm; dan resistance to operation = 0.25 – 1.5 kp

Perancangan Hand Lever

Toggle yang > 5 cm disebut dengan “hand lever” dimana untuk mengoperasikannya akan memerlukan force yang lebih besar dengan toggle biasa. Arah gerakan lever bisa “up-down” atau “forward-backward”.

Bilamana sebuah hand lever memiliki beberapa posisi (tidak hanya sekedar on-off )maka setiap posisi harus diberi tanda (notch) yang jelas dan tertentu.

Hand lever yang memerlukan force cukup besar untuk mengoperasi- kannya disebut dengan “switch lever” yang dalam hal ini diklasifikasikan sebagai “heavy control”.

Dimensi pengoperasian sebuah switch lever :

Maximum operating force (back and forwards 13 kp; side ways 9 kp)

Perancangan Knob

Variasi bentuk: round, arrow shaped, dll. Syarat pokok desain knobs : (a) fit di jari tangan yang memegang, (b) mudah diputar pada saat dioperasikan, dan (c) skala/ dial mudah dilihat selama dioperasikan

Rekomendasi: d = 35 – 75 mm; h = 20 – 50 mm, Max. turning force 32 kp, Resistance 1.2 – 1.8 kp, Angle for each step 15 - 400

Prinsip Desain Panel

Sensible layout dari mekanisme kontrol dan display instrument akan mempermudah operasi dan mengurangi resiko human errors. Sedapat-dapatnya display instrument diletakkan berdekatan dengan mekanisme kontrol yang terkait. Biasanya kontrol diletakkan dibawah display atau disebelah kanannya.

Bilamana terpaksa alokasi mekanisme kontrol dan display instrument bisa dipisahkan dalam panel yang berbeda (terpisah). Tetapi layout harus diatur dalam pengaturan dan urutan yang sama. Identifikasi label penunjuk (informasi nama/identitas) diletakkan diatas kontrol/display yang sesuai.

Bilamana sejumlah kontrol dioperasikan berurutan, maka display bisa juga harus diatur masing-masing sesuai dengan urutan kontrolnya yaitu dari kiri ke kanan.

Prinsip Desain Panel

Bilamana kontrol dalam suatu panel tidak dioperasikan berdasarkan urutan tertentu, maka layout --- baik kontrol/display --- diatur berdasarkan kelompok fungsi kerja. Pengelompokan bisa dilakukan dengan memberi tekanan pada pemilihan warna, label identfikasi, dan/atau bentuk serta size knobs. Kontrol dan display yang sering dioperasikan seharusnya diletakkan berdekatan dan didepan operator yang bekerja.

Prinsip/rekomendasi tersebut tidak boleh dianggap sepele, karena seringkali “human errors” justru terjadi akibat diabaikannya ketentuan diatas. Perancangan layout kontrol/display yang logis sesuai dengan stereotyped akan memberi “automated behavior” dan daya respons yang menguntungkan.