diklatkerja | Faktor Manusia dan Ergonomi di Bidang Manufaktur dalam Konteks Industri 4.0: Sebuah Tinjauan Ruang Lingkup

Abstrak

Revolusi Industri 4.0 telah membawa pertumbuhan dan perkembangan teknologi yang pesat di industri manufaktur. Perkembangan teknologi memungkinkan proses manufaktur yang efisien dan membawa perubahan dalam pekerjaan manusia, yang dapat menyebabkan ancaman baru terhadap kesejahteraan karyawan dan menantang keterampilan dan pengetahuan yang ada. Faktor manusia dan ergonomi (HF/E) adalah disiplin ilmu untuk mengoptimalkan secara bersamaan kinerja sistem secara keseluruhan dan kesejahteraan manusia dalam konteks pekerjaan yang berbeda. Tujuan dari tinjauan ruang lingkup ini adalah untuk menggambarkan keadaan mutakhir dari penelitian HF/E yang terkait dengan konteks industri 4.0 di bidang manufaktur. Pencarian sistematis menemukan 336 artikel penelitian, di mana 37 di antaranya dianalisis dengan menggunakan kerangka kerja sistem kerja yang berpusat pada manusia yang disajikan dalam literatur HF/E. Tantangan yang terkait dengan perkembangan teknologi dianalisis dalam kerangka kerja sistem kerja mikro dan makroergonomi. Berdasarkan tinjauan tersebut, kami menyusun karakteristik model kematangan tingkat organisasi untuk mengoptimalkan kinerja sistem kerja sosioteknis secara keseluruhan dalam konteks perkembangan teknologi yang pesat di industri manufaktur.

Pernyataan penulis

Arto Reiman: Konseptualisasi, Metodologi, Analisis artikel, Penulisan; Jari Kaivo-oja: Konseptualisasi, Metodologi, Penulisan; Elina Parviainen: Konseptualisasi, Penulisan; Esa-Pekka Takala: Konseptualisasi, Metodologi, Analisis Artikel, Penulisan; Theresa Lauraeus: Konseptualisasi, Penulisan.

1. Pendahuluan

Revolusi Industri 4.0 dikaitkan dengan berbagai megatren teknologi, seperti digitalisasi, kecerdasan buatan, Internet of Things, manufaktur aditif, sistem siber-fisik, komputasi awan, serta peningkatan pesat dalam otomatisasi dan robotika dalam proses manufaktur. Karena perkembangan teknologi, proses manufaktur menjadi semakin kompleks dan mereka menetapkan jenis tuntutan baru untuk praktik dan proses manajemen perusahaan serta kompetensi dan keterampilan personel. Perusahaan manufaktur dengan kompetensi teknologi yang tinggi mampu memanfaatkan dan mengambil manfaat dari perkembangan teknologi ini, sementara perusahaan dengan kompetensi yang lebih rendah cenderung tidak akan berhasil dalam persaingan. Perkembangan teknologi memberikan tantangan tidak hanya bagi perusahaan tetapi juga bagi tenaga kerja di dalam perusahaan. Kebutuhan untuk lebih memahami kompleksitas sistem sosioteknis yang menggabungkan perspektif organisasi, teknologi, dan manusia menjadi jelas.

Kewajiban untuk mengamankan pekerjaan manusia telah meningkat seiring dengan perkembangan teknologi produksi selama abad terakhir. Pekerjaan dalam konteks manufaktur lebih aman dari sebelumnya ketika kecelakaan dan penyakit akibat kerja dipertimbangkan. Namun, dalam situasi yang digerakkan oleh keuntungan, seperti di bidang manufaktur, konflik antara keselamatan manusia dan produksi masih sering terjadi. Operator di lingkungan produksi dan manufaktur sering kali harus menghadapi sistem sebagaimana adanya dan tidak seperti yang dibayangkan. Kurangnya atau tidak memadainya komunikasi antara pengembangan sistem dan pengoperasian sistem dapat menghambat keselamatan dalam praktiknya.

Perkembangan teknologi belum menangani dan menyelesaikan semua tantangan yang ada terkait kesehatan, keselamatan, dan produktivitas manusia dalam proses manufaktur industri. Manusia akan terus berperan aktif dalam proses manufaktur. Namun, peran tersebut dapat berubah seiring berjalannya waktu. Peran manusia dalam proses manufaktur telah bergeser ke arah peran di mana manusia bertindak sebagai operator yang berkolaborasi dengan dan memanfaatkan teknologi baru. Saat ini, dan terutama di masa depan, pengetahuan, keterampilan, dan kompetensi faktor manusia dan ergonomi (HF/E) baik dari operator maupun perancang produksi dan teknologi memiliki peran yang signifikan dalam menjamin dan mengoptimalkan proses kerja yang lancar dan aman. Ada kebutuhan yang jelas untuk komunikasi yang lebih baik antara aktor yang berbeda dan untuk pemahaman yang mendalam tentang faktor manusia dalam desain teknologi baru, proses produksi dan produk. Untuk menjawab tantangan ini, prinsip-prinsip dan teori rekayasa dan HF/E harus diintegrasikan lebih dekat dan diadopsi secara rutin dalam proses desain dan manajemen industri. Hal ini membutuhkan pemahaman tentang kompleksitas tidak hanya pada produk keluaran dan sistem produksi tetapi juga pada manusia dan antarmuka manusia dalam sistem kerja.

Literatur HF/E saat ini menekankan perlunya fokus pada identifikasi risiko baru yang muncul dari kompleksitas industri manufaktur di abad ke-21 dan dalam konteks Industri 4.0. HF/E sebagai disiplin ilmu yang berorientasi pada desain yang berfokus pada interaksi manusia dan teknologi menyediakan kerangka kerja ilmiah untuk penelitian dalam pengaturan tersebut. Dalam penelitian ini, kami menyoroti penetapan tujuan dualistik HF/E; untuk mengoptimalkan kinerja sistem secara keseluruhan dan kesejahteraan manusia. Dalam konteks ini, HF/E mendekati ilmu manajemen umum dan manajemen sumber daya manusia (MSDM).

Tujuan kami adalah untuk berkontribusi pada diskusi akademis dengan meninjau keadaan mutakhir saat ini dalam penelitian yang berkaitan dengan HF/E dalam konteks Industri 4.0. Untuk tujuan ini, kami melakukan tinjauan ruang lingkup untuk merangkum temuan penelitian dari literatur yang ada. Kedua, berdasarkan tinjauan kami, kami mengusulkan kerangka kerja untuk memahami dan mengembangkan kematangan HF/E dalam konteks perkembangan teknologi yang cepat di industri manufaktur.

2. Konsep-konsep kunci

2.1. Industri 4.0
Konsep Industri 4.0 berasal dari Jerman dan pertama kali diperkenalkan pada tahun 2011. Industri 4.0 dapat ditempatkan dalam kerangka kerja revolusi industri yang lebih besar. Revolusi industri pertama dimulai pada tahun 1800-an ketika mekanisasi dan pemanfaatan tenaga mekanik merevolusi pekerjaan industri. Elektrifikasi menjadi dasar bagi revolusi industri kedua dan produksi massal. Revolusi industri ketiga terjadi pada tahun 1960-an ketika digitalisasi dengan pengenalan mikroelektronika dan otomatisasi terlihat. Revolusi industri keempat dipicu oleh perkembangan teknologi informasi dan komunikasi serta perkembangan teknologi yang pesat. Industri 4.0 mewakili gelombang revolusi industri saat ini. Meskipun Industri 4.0 yang berorientasi pada teknologi masih dalam tahap awal dalam praktiknya, beberapa wawasan tentang Industri 5.0 dan seterusnya telah diberikan. Industri 5.0 telah dianggap melengkapi Industri 4.0 yang berorientasi pada teknologi dengan fokus yang lebih berkelanjutan, berpusat pada manusia, dan tangguh.

Konsep Industri 4.0 tidak memiliki definisi yang jelas dan umum yang pada gilirannya memperumit diskusi antara peneliti dan praktisi. Industri 4.0 telah dibahas dalam literatur misalnya dari perspektif solusi teknologi, operasi, bisnis, dan lingkungan kerja dan keterampilan. Karakteristik Industri 4.0 adalah pengembangan radikal dan pemanfaatan teknologi baru, robotika, Big Data, dan Internet-of-Things (I-o-T), serta upaya menuju waktu pengembangan yang cepat, peningkatan kustomisasi, fleksibilitas, dan efisiensi sumber daya. Dalam konteks manufaktur, Industri 4.0 mengubah pabrik menjadi lingkungan yang terotomatisasi dan dioptimalkan di mana proses produksi terhubung secara horizontal dan vertikal di dalam sistem perusahaan. Sistem manufaktur yang dapat dikonfigurasi ulang dan rantai nilai yang dioptimalkan serta jaringan nilai tambah merupakan inti dari proses tersebut. Meskipun perkembangan teknologi di atas terlihat menjanjikan, pada kenyataannya banyak perusahaan manufaktur yang berjuang dalam transisi teknologi ini, misalnya karena posisi keuangan mereka, proses TI yang belum matang, dan tantangan dalam menjaga integritas dalam proses manufaktur.

2.2. Faktor manusia dan ergonomi (HF/E)
HF/E adalah kerangka kerja yang berorientasi pada desain untuk meningkatkan kesesuaian, efektivitas, keamanan, kemudahan kinerja, kesejahteraan manusia, dan kualitas hidup. HF/E sebagai disiplin ilmu menerapkan prinsip-prinsip teori, data, dan metode, serta berkaitan dengan pemahaman interaksi antara manusia dan elemen-elemen lain dalam suatu sistem. HF/E berakar pada ergonomi fisik, yaitu pada karakteristik anatomi, antropometri, fisiologi, dan biomekanika yang berkaitan dengan aktivitas fisik yang dilakukan oleh manusia. Selain itu, HF/E juga menaruh perhatian pada ergonomi kognitif yang berfokus pada proses mental, seperti persepsi, ingatan, pemrosesan informasi, penalaran, dan tanggapan. Namun, pendekatan yang berpusat pada manusia untuk HF/E dapat menjadi sempit, jika fokusnya hanya pada tingkat kinerja individu dan aspek-aspek lain yang relevan dari pekerjaan manusia ditinggalkan dalam penyelidikan. Pemahaman saat ini tentang HF/E menekankan pada pendekatan sistem yang digerakkan oleh desain, interaksi pemangku kepentingan, jaringan dan peran proaktif HF/E. Konsep ergonomi organisasi telah diperkenalkan sebagai kerangka kerja untuk mengubah pemahaman dari mikroergonomi yang berpusat pada individu menjadi makroergonomi yang berpusat pada organisasi dan sistem. Namun, perlu dicatat bahwa pergeseran menuju pemahaman di tingkat organisasi ini berarti bahwa mikroergonomi tingkat individu tidak boleh dilupakan. Sebaliknya, desain makroergonomi yang efektif mendorong sebagian besar desain mikroergonomi dan memastikan kompatibilitas ergonomi yang optimal dari berbagai komponen dengan struktur sistem secara keseluruhan.

Sistem telah dipahami secara luas dalam konteks HF/E. Sebuah sistem dapat sesederhana satu individu yang menggunakan perkakas tangan atau serumit organisasi multinasional atau jaringan nilai organisasi. Lebih lanjut, sebuah sistem dapat digambarkan sebagai sistem kerja, di mana manusia adalah pekerja yang melakukan tugas atau fungsi operasional tertentu dalam lingkungan tertentu, atau sistem produk atau layanan, di mana manusia adalah pengguna produk atau orang yang menerima layanan. Pada artikel ini, kami membahas sistem kerja baik dari perspektif mikroergonomi dan makroergonomi. Dari perspektif mikroergonomi, kami tertarik pada isu-isu yang akan dihadapi manusia di lingkungan manufaktur di masa depan. Dari perspektif makroergonomi, kami tertarik pada subsistem organisasi, teknologi, dan personalia yang membentuk sistem kerja makroergonomi. Subsistem personalia mempertimbangkan orang-orang yang melakukan pekerjaan, sementara subsistem teknologi terdiri dari lingkungan fisik dan teknologi yang digunakan untuk bekerja. Subsistem organisasi, sebagai elemen ketiga dari sistem kerja terdiri dari struktur organisasi dan manajerial dari sistem, dan dapat didiskusikan dari tiga dimensi yang saling berinteraksi; kompleksitas, formalisasi dan sentralisasi. Sentralisasi berkaitan dengan struktur pengambilan keputusan, sementara formalisasi berkaitan dengan tingkat standarisasi di dalam organisasi. Kompleksitas dapat didiskusikan dari perspektif segmentasi organisasi dan dari mekanisme koordinasi antara segmen yang berbeda.

3. Kerangka analisis

Dalam artikel ini, pertama-tama kami merangkum pengetahuan terkini tentang HF/E dalam konteks Industri 4.0 dengan meninjau temuan penelitian dari literatur. Kemudian, berdasarkan tinjauan tersebut, kami mengusulkan kerangka kerja untuk mengevaluasi dan mengelola HF/E dalam konteks Industri 4.0 dan perkembangan teknologi yang pesat di bidang manufaktur. Studi kami dapat disebut sebagai tinjauan ruang lingkup. Kami telah mengikuti versi modifikasi dari proses tinjauan ruang lingkup yang terdiri dari lima tahap seperti yang digambarkan oleh Arksey dan O'Malley.

Pertama, kami mengidentifikasi pertanyaan penelitian (Tahap 1 [29]) untuk tinjauan kami: “Apa yang diketahui dari literatur yang ada tentang penyertaan HF/E dalam konteks Industri 4.0?”. Kami menyadari definisi yang luas dari konsep HF/E dan Industri 4.0; oleh karena itu kami memilih kompilasi kata pencarian yang kami gunakan untuk pencarian database kami. “Faktor manusia”, “Ergonomi”, dan “kehidupan kerja” adalah kata-kata pencarian terkait HF/E, dan untuk Industri 4.0 kami menggunakan “Industri 4.0”, “Manufaktur pintar”, “Manufaktur aditif”, dan “Digitalisasi”.

Pada tahap kedua, kami mengidentifikasi studi yang relevan (Tahap 2). Pencarian dilakukan pada bulan November 2018 dan dilengkapi dengan pencarian terbaru pada bulan Juni 2020 di database Scopus dengan kombinasi istilah pencarian yang dijelaskan di atas. Pencarian terbatas pada dokumen penelitian ilmiah yang diterbitkan pada tahun 2010-an dalam bahasa Inggris. Pencarian tidak terbatas pada jenis penelitian tertentu, sehingga semua jenis penelitian termasuk penelitian kualitatif, kuantitatif, metode campuran, tinjauan literatur, dan tinjauan umum disertakan. Pencarian tersebut mengidentifikasi 336 dokumen yang secara keseluruhan membahas HF/E dan Industri 4.0 pada tingkat tertentu.

Pada tahap ketiga dan keempat dari tinjauan kami - yaitu pemilihan (Tahap 3) dan pemetaan data (Tahap 4) - relevansi literatur dinilai berdasarkan judul dan abstrak untuk mengidentifikasi dokumen yang berfokus pada bidang minat inti kami yaitu HF/E dalam konteks Industri 4.0 di bidang manufaktur. Manufaktur dipertimbangkan dalam konteks ini secara luas. Layanan pendukung seperti logistik dan pemeliharaan disertakan ketika terbukti bahwa fokusnya masih pada lingkungan manufaktur. Pada tahap ini, dua peneliti secara independen membaca judul dan abstrak dan memilih judul yang mereka anggap mewakili area fokus inti dari penelitian ini. Berdasarkan kesepakatan bersama dari kedua peneliti ini, 44 dokumen penelitian didefinisikan sesuai dengan kriteria. Akhirnya, para peneliti membaca seluruh dokumen penelitian secara lengkap.

Tujuan dari analisis dokumen penelitian secara keseluruhan adalah untuk fokus pada identifikasi indikasi perubahan yang diharapkan di tingkat sistem kerja karena Industri 4.0 dan perkembangan teknologi. Secara keseluruhan, 37 dokumen penelitian dari 44 dokumen yang ada mencakup aspek-aspek yang relevan dengan tujuan ini. Mayoritas dokumen menyajikan beberapa kerangka kerja konseptual untuk menilai dan mengembangkan interaksi manusia dan teknologi dalam konteks industri. Beberapa dokumen menyertakan pengaturan pengujian, skenario kerja, dan simulasi sebagai bagian empiris dari dokumen tersebut. Selain itu, kuesioner, observasi dan wawancara digunakan sebagai metode pengumpulan data. Dokumen yang disertakan (n = 37) dan hasil utamanya dalam konteks ini disajikan dalam Lampiran.

Hanya 16 dari 37 dokumen yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah dan sisanya (21) diterbitkan sebagai artikel konferensi, yang mengindikasikan topikalitas bidang penelitian ini dan kebaruan dalam penelitian. Kami mengadopsi kategorisasi lima elemen dari sistem kerja untuk mendekati tantangan HF/E yang berbeda; yaitu interaksi antara 1) manusia, 2) lingkungan kerja, 3) tugas-tugas kerja, 4) teknologi, dan 5) organisasi. Pada tahap analisis mikroergonomi, kami berfokus pada tantangan masa depan dari perspektif individu; yaitu apa yang diharapkan untuk dihadapi oleh manusia yang berada di pusat sistem kerja dalam transisi Industri 4.0 ini. Pada bagian akhir dari analisis kami, untuk memfasilitasi diskusi di tingkat organisasi, kami menganalisis tantangan dari perspektif sistem kerja makroekonomi. Tahap analisis dan laporan ini merupakan tahap terakhir dari analisis kami (Tahap 5).

4. Hasil

4.1. Sistem kerja mikroergonomi dalam konteks industri 4.0
Dengan kategorisasi sistem kerja, kami memberikan dasar untuk memahami tantangan yang dihadapi atau diperkirakan akan dihadapi oleh perusahaan manufaktur akibat revolusi Industri 4.0 dan perkembangan teknologi yang pesat. Di bawah ini kami merangkum pengetahuan terkini tentang tantangan yang dihadapi dalam proses manufaktur pada 1) manusia, 2) teknologi, 3) tugas kerja, 4) lingkungan kerja, dan 5) tingkat organisasi dalam konteks Industri 4.0.

4.1.1. Tantangan manusia
Tugas manusia menjadi lebih kompleks dan digitalisasi memungkinkan karyawan yang memiliki keterampilan tinggi dapat diberikan berbagai tugas selain tugas inti yang telah diberikan. Namun, manusia mungkin merasa bahwa mereka mudah berubah karena penerapan teknologi. Selain keterampilan teknologi, pekerjaan manusia di bidang manufaktur telah ditekankan membutuhkan keterampilan yang lebih lunak seperti keterampilan sosial dan komunikasi, serta keterampilan kerja tim dan manajemen diri. Keterampilan penting untuk melakukan tugas-tugas tersebut harus diidentifikasi dan pelatihan harus diberikan untuk memenuhi persyaratan ini. Manusia harus diberikan lebih banyak kemungkinan untuk pengambilan keputusan secara otonom, keragaman pekerjaan, dan kemungkinan untuk interaksi sosial. Manusia juga memiliki nilai, sikap, dan rasa hormat kepada orang lain, yang membedakan mereka dari perangkat teknologi, dan ini harus ditekankan dalam proses manajemen.

4.1.2. Tantangan teknologi
Perusahaan menghadapi berbagai siklus teknologi dan solusi teknis yang baru. Perubahan teknologi adalah realitas sehari-hari dari organisasi industri dan sektor jasa. Perusahaan harus menyadari tingkat kematangan dan kompatibilitas teknologi mereka dan pada saat yang sama menyadari kemungkinan tantangan keselamatan dan keamanan yang mungkin ditimbulkan oleh teknologi baru. Teknologi baru dapat menimbulkan masalah baru bagi operator karena kurangnya informasi yang diberikan dari sistem manufaktur dan lebih banyak perhatian harus diberikan pada desain antarmuka antara manusia dan teknologi baru serta mengintegrasikan aspek-aspek desain ini dalam praktiknya ke dalam proses manufaktur.

Teknologi yang kompleks dapat menimbulkan kemungkinan penggunaan yang tidak diinginkan oleh manusia, jika kegunaan dan proses kognitif diabaikan dalam fase desain. Kesenjangan antara kebutuhan dan keinginan operator dalam transformasi teknologi baru mungkin ada dan terlalu banyak penekanan yang diberikan kepada visi manajer tentang digitalisasi dan transformasi teknologi. Namun, perlu dicatat bahwa teknologi baru kemungkinan besar memungkinkan proses produksi yang lebih lancar yang sesuai dengan kebutuhan manusia. Digitalisasi, robotisasi, dan penggunaan teknologi bantu yang lebih luas, seperti exoskeleton dan sistem kontrol gerakan pintar dapat menghasilkan pekerjaan yang lebih efisien, karena manusia tidak perlu membuang waktu untuk melakukan tindakan yang tidak produktif seperti menunggu dan mencari. Hal ini juga membuktikan bahwa interaksi manusia-robot semakin meningkat dan manusia harus belajar bagaimana bertindak dalam situasi ini secara efisien dan aman. Robot kolaboratif tidak reflektif, mereka mungkin tidak dapat diimplementasikan dengan baik karena kurangnya pengetahuan mendalam tentang teknologi, dan mereka dapat menyebabkan ancaman baru bagi manusia selain perubahan sistem manufaktur.

4.1.3. Tantangan lingkungan kerja
Lingkungan kerja menjadi lebih kompleks karena perkembangan teknologi dan area kerja manusia akan menjadi berbeda jika dibandingkan dengan lingkungan manufaktur sebelumnya. Karyawan harus menghadapi lingkungan produksi dan manufaktur yang sangat terkomputerisasi dan terotomatisasi. Teknologi yang berbeda mencirikan “pabrik pintar” yang memungkinkan hasil yang lebih cepat dan lebih baik, tetapi juga menimbulkan tantangan lingkungan kerja yang berbeda bagi manusia. Dalam sistem manufaktur baru yang kompleks, manusia akan terus-menerus bertindak di lingkungan kerja bersama dengan robot. Hal ini membutuhkan keterampilan dan kemampuan baru untuk berkolaborasi dengan teknologi. Selain itu, kepercayaan dan privasi karyawan dapat terancam di lingkungan kerja yang cerdas di mana informasi yang dikumpulkan juga berisi informasi pribadi individu. Manusia mungkin juga perlu belajar untuk bertindak dalam lingkungan realitas virtual dan desain lingkungan kerja baru yang berpusat pada manusia dapat memperoleh manfaat dari penggunaan pemanfaatan digitalisasi yang lebih canggih seperti kembaran digital.

4.1.4. Tantangan tugas pekerjaan
Mengenai tugas-tugas pekerjaan, ada kemungkinan bahwa fungsi-fungsi tertentu diambil alih oleh manusia dan akibatnya pekerjaan mereka terganggu atau bahkan terhambat. Namun, manusia masih tetap memiliki peran aktif dalam proses manufaktur. Manusia harus memiliki kompetensi dasar untuk bertindak dengan teknologi baru dan sikap positif terhadap perubahan. Tenaga kerja yang terampil memiliki kemampuan untuk menghindari kesalahan dan kesalahan manusia. Selain itu, tenaga kerja yang terampil memiliki kemungkinan untuk meningkatkan efisiensi mereka dengan penggunaan teknologi baru. Tugas-tugas dapat menjadi lebih kompleks, meskipun ada kemungkinan tugas-tugas tersebut sebenarnya menjadi lebih sederhana, karena penguasaan sistem manufaktur ditangani oleh sistem bantuan yang dikembangkan. Kebutuhan untuk mengembangkan sistem pelatihan yang lebih komprehensif dengan memanfaatkan teknologi baru dan digitalisasi untuk mendapatkan tenaga kerja yang terampil di masa depan sudah jelas. Selain itu, analisis tugas yang mendukung alokasi tugas kerja dan manajemen produksi mungkin memerlukan jenis peralatan analisis dan pengukuran baru.

4.1.5. Tantangan organisasi
Pengambilan keputusan organisasi dan sistem pendukung keputusan ditantang oleh sistem produksi yang lebih kompleks. Perusahaan harus menganalisis dan memahami sistem produksi mereka secara komprehensif dan memberikan kemungkinan partisipatif untuk inovasi yang muncul dari personel mereka untuk memungkinkan keberhasilan dalam persaingan di masa depan. Perkembangan teknologi dapat mengarah pada manufaktur digital dan sistem cyber-fisik yang membutuhkan praktik dan proses organisasi baru, misalnya dalam hal manajemen risiko. Selain itu, tantangan organisasi adalah bagaimana mengartikulasikan potensi manfaat dan masalah pada tingkat karyawan sebelum dan selama proses transformasi dan pengembangan teknologi. Namun, ada kemungkinan bahwa perbaikan pada pekerjaan manusia dan manfaat besar bagi produktivitas dapat dicapai, jika fase transformasi ini berhasil dikelola.

Pekerjaan manusia membutuhkan pemahaman yang lebih banyak dan lebih dalam tentang aspek kognitif, fisik, dan psikososial dari sistem. Saat ini, kekurangan tenaga ahli yang sesuai dapat diidentifikasi di bidang-bidang spesialis tertentu dan misalnya tenaga kerja yang menua secara umum di berbagai negara industri harus diakui dari perspektif pengembangan teknik dan operasional di perusahaan-perusahaan manufaktur.

4.2. Perspektif sistem kerja makroergonomi di bidang manufaktur dalam konteks industri 4.0
Sub-bab di atas merangkum temuan dari perspektif sistem kerja yang berpusat pada manusia. Dari sudut pandang makroergonomi yang berpusat pada organisasi, temuan-temuan tersebut dikategorikan kembali dalam tiga kategori subsistem (Tabel 1). Meskipun disajikan dalam tiga kategori, subsistem-subsistem tersebut harus dilihat sebagai satu kesatuan yang saling terkait yang membentuk sistem kerja makroergonomi. Penting untuk diperhatikan bahwa tantangan dalam konteks ini dapat memiliki konsekuensi negatif dan positif. Sebagai contoh, teknologi tinggi memungkinkan produksi berkualitas tinggi jika dikelola dan dimanfaatkan dengan baik. Namun, ketika kemampuan organisasi dan manusia tidak memenuhi tuntutan yang ditetapkan oleh teknologi tinggi ini, hal ini juga dapat menjadi masalah bagi produksi. Selain itu, teknologi tinggi dapat membawa ancaman baru bagi kesehatan manusia jika tidak dikelola dengan benar. Teknologi tinggi menetapkan tuntutan untuk perspektif subsistem personalia, karena kemungkinan besar membawa peningkatan kebutuhan akan keterampilan dan pengetahuan baru. Hal ini pada gilirannya dapat menguji subsistem organisasi, misalnya dari sisi transformasi teknologi dan komunikasi serta perspektif sistem pelatihan personel. Proses pengambilan keputusan yang tersegmentasi dan terpusat juga dapat memberikan persyaratan bagi subsistem organisasi. Di sisi lain, perkembangan teknologi juga dapat dilihat sebagai tantangan dari perspektif formalisasi, yaitu seberapa terstandardisasi proses internal untuk pengembangan dan implementasi teknologi baru dan apakah proses tersebut benar-benar mendukung atau justru mempersulit perubahan dalam praktiknya.

Subsistem Perspektif yang diidentifikasi

Teknologi

Teknologi tinggi menetapkan tuntutan yang kompleks untuk produksi dan dapat membawa ancaman baru bagi manusia
Tuntutan akan keselamatan dan keamanan teknologi dan lingkungan kerja meningkat
Kualitas dan kegunaan antarmuka pengguna teknologi menjadi lebih kompleks
Sistem produksi menyediakan data yang kompleks, yang pada gilirannya meningkatkan kebutuhan akan metode analisis yang lebih canggih dan keterampilan untuk memanfaatkannya
Teknologi bantu yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia membawa ancaman baru bagi manusia
Tuntutan akan keterampilan untuk memanfaatkan teknologi baru meningkat

Organisasi

Tuntutan akan keterampilan organisasi yang mendukung transformasi teknologi dan kegiatan pengembangan meningkat
Sistem pelatihan personil ditantang untuk menyesuaikan dengan kebutuhan dan tuntutan yang dibawa oleh perkembangan teknologi
Rasa saling percaya antara pemberi kerja dan karyawan terancam

Personalia

Tugas-tugas manusia menjadi lebih berat dan kompleks
Tuntutan terhadap kemampuan kognitif pribadi dan keterampilan sosial dan komunikasi meningkat
Tuntutan terhadap otonomi karyawan dan keterampilan manajemen diri meningkat
Kekurangan karyawan yang dihadapi; karena misalnya tenaga kerja yang menua atau kurangnya tenaga ahli yang berketerampilan tinggi

5. Diskusi

Tinjauan ruang lingkup ini merangkum bagaimana HF/E telah dibahas dalam konteks Industri 4.0. Tinjauan kami mengumpulkan bukti dari literatur sebelumnya dan menyimpulkan bahwa manusia tidak akan sepenuhnya dihilangkan dari proses manufaktur karena perkembangan teknologi yang cepat dan kompleks yang dibawa oleh Industri 4.0. Namun, ada kemungkinan peran mereka berubah yang pada gilirannya mempertanyakan praktik dan proses HF/E saat ini dalam konteks manufaktur. Perkembangan teknologi kemungkinan memiliki dampak positif pada produksi tetapi juga dapat menantang kinerja karyawan dan proses serta menimbulkan jenis risiko baru terhadap kesejahteraan dan keselamatan manusia. Penerapan HF/E yang efisien membutuhkan tindakan pengembangan organisasi yang menjangkau semua lapisan organisasi mulai dari manajemen puncak hingga ke tingkat bawah. Mengingat sifat sistem manufaktur yang kompleks, dan meningkatnya kebutuhan akan tindakan holistik yang mendukung tanggung jawab sosial perusahaan di Industri 4.0, implementasi HF/E tidak boleh terbatas pada tindakan pengembangan intraorganisasi, tetapi juga harus mencakup jaringan nilai eksternal dan rantai nilai perusahaan.

Meskipun kami menekankan potensi HF/E dalam konteks ini, kami juga mengungkapkan keprihatinan kami karena temuan kami secara kejam mengekspos pemanfaatan HF/E saat ini yang belum matang dalam konteks Industri 4.0. Sementara perusahaan manufaktur mencari keunggulan organisasi melalui manajemen strategis dan tindakan pengembangan berkelanjutan, mereka tidak boleh mengabaikan karyawan mereka, tetapi menganggap mereka sebagai sumber daya utama yang memastikan proses manufaktur yang lancar [68,69]. Kami berpendapat bahwa HF / E harus diidentifikasi sebagai sumber daya tidak berwujud yang perlu diposisikan dengan lebih baik dalam desain strategis dan praktik dan proses manajemen.

5.1. Kematangan HF/E dalam manufaktur
Untuk memfasilitasi diskusi tentang HF/E dalam konteks manajemen strategis dan keunggulan organisasi, kami menyoroti kebutuhan nyata untuk mengidentifikasi dan mengakui kemampuan dan tingkat kematangan perusahaan dalam menguasai aspek teknis dan HF/E dalam produksi. Berbagai model kematangan Industri 4.0 yang beralasan dan peta jalan dapat diidentifikasi dari literatur (misalnya Referensi), namun isi dan tujuannya tidak menanggapi tujuan holistik kami untuk mengintegrasikan HFE ke dalam pengembangan teknologi dalam konteks Industri 4.0. Misalnya dalam ulasan mereka tentang model kematangan Industri 4.0, Mittal dkk. mengemukakan bagaimana model kematangan telah disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan perusahaan yang lebih besar dan kesulitan dalam mengidentifikasi kondisi awal perusahaan yang lebih kecil dalam konteks kematangan Industri 4.0 ini. Selain itu, ulasan mereka menunjukkan bahwa model-model kematangan ini tampaknya tidak menyertakan perspektif HF/E secara langsung. Sebaliknya, isu-isu yang terkait dengan manusia dibahas misalnya dari perspektif manajemen sumber daya manusia, personalia, atau budaya organisasi.

Untuk menjawab kebutuhan ini, kami mengusulkan kerangka model kematangan yang mengintegrasikan kematangan H / FE dan teknologi dalam seluruh proses manufaktur dan menanganinya dalam skala yang memungkinkan perusahaan-perusahaan kecil yang baru saja memasuki bidang Industri 4.0 untuk lebih dikenal dan diposisikan dengan lebih baik. Elemen HF/E dalam kerangka ini dibangun dari temuan-temuan tinjauan kami. Oleh karena itu, kami melihat bahwa kematangan HF/E harus ditinjau dari perspektif sistem kerja makro. Struktur untuk model kematangan kami dibangun di atas tiga elemen yang saling terkait dari sistem kerja makroergonomi, sementara kriteria evaluasi yang tepat harus dibentuk dalam penelitian di masa depan berdasarkan tantangan yang diidentifikasi dalam Tabel 1. Mengenai kematangan teknologi dalam kerangka kerja kami, kami mengakui Sony dan Naik yang mengemukakan dalam artikel ulasan mereka bahwa tidak ada pemahaman umum dan umum untuk kesiapan Industri 4.0. Untuk membumikan perspektif kematangan teknologi kami, kami mengakui ulasan oleh Zheng dkk. yang telah merangkum berbagai aplikasi teknologi Industri 4.0 dalam konteks manufaktur. Idealnya, penyelarasan dengan kriteria evaluasi dalam kerangka kerja kami harus mempertimbangkan HF/E dalam berbagai teknologi yang digunakan dan tersedia untuk perusahaan. Gbr. 1 menunjukkan gambaran yang ideal dan terintegrasi dari kerangka kerja kami. Dalam proses pengembangan kematangan yang ideal ini, H/FE dan kematangan teknologi berkembang secara positif - selangkah demi selangkah, yang pada akhirnya mengarah pada keunggulan organisasi dan teknologi.

Gbr. 1

Gbr. 1. Kerangka yang ideal dan terintegrasi untuk mengintegrasikan HF/E dan Industri 4.0.

Namun, proses pengembangan yang ideal dan progresif ini bukanlah satu-satunya hasil yang mungkin. Pada Gbr. 2, kami memvisualisasikan empat (I-IV) skenario perkembangan kematangan yang tidak ideal yang mungkin terjadi di organisasi kerja mana pun. Pada skenario I, kematangan teknologi berkembang secara positif sementara kematangan HF/E tidak berubah sehingga mengakibatkan pemanfaatan teknologi yang tidak optimal dan membuat personel terpapar pada berbagai jenis bahaya kesehatan dan keselamatan. Pada skenario II, kematangan HF/E berkembang secara positif, tetapi kematangan teknologi gagal berkembang. Dalam skenario ini, personil yang sangat terampil bekerja dengan teknologi yang tidak mendukung kompetensi mereka. Hal ini pada gilirannya dapat menurunkan produktivitas dan menantang motivasi dan komitmen personel untuk bekerja. Pada skenario III, kematangan teknologi yang tinggi tercapai, tetapi kematangan HF/E menurun, mengakibatkan penggunaan teknologi yang tidak optimal dan kemungkinan bahaya bagi kesehatan dan keselamatan manusia. Pada skenario IV, kematangan teknologi menurun, namun kematangan HF/E berkembang ke tingkat yang tinggi sehingga produksi tidak optimal dan tantangan pada motivasi dan komitmen personil untuk bekerja. Kami menyebut keempat skenario kematangan yang tidak ideal ini sebagai paradoks kematangan di mana beberapa perkembangan positif dicapai, namun beberapa perkembangan negatif juga terjadi. Kemungkinan, jenis proses kematangan yang tidak diinginkan ini setidaknya akan berkontribusi pada penurunan produktivitas tenaga kerja atau rendahnya tingkat pengembalian investasi industri. Jika paradoks kedewasaan terjadi pada kenyataannya, baik investor maupun pekerja tidak akan puas dengan hasilnya. Ini adalah alasan mendasar untuk tertarik pada tantangan untuk mengembangkan tingkat kedewasaan dalam dua dimensi.

Gbr. 2

Gambar 2. Empat (I-IV) skenario pembangunan yang tidak ideal.

5.2. Kemampuan organisasi yang dibutuhkan untuk mencapai kematangan
Memasukkan HF/E dalam proses pengembangan organisasi yang lebih besar membutuhkan pemahaman holistik tentang struktur sosioteknis. Seperti yang disoroti oleh Sony dan Naik, sistem sosioteknis dan integrasi sistem harus dikelola pada tiga tingkat: 1) secara vertikal di dalam organisasi, 2) secara horizontal di dalam rantai pasokan, dan 3) dari perspektif ujung-ke-ujung yang menambah nilai pada seluruh siklus hidup produk akhir. Melengkapi kerangka kerja tiga dimensi ini, kami mengadopsi struktur tiga lapis oleh Carayon dkk. Lapisan pertama terdiri dari konteks lokal di mana kegiatan kerja dalam praktiknya dilakukan, yaitu fasilitas produksi. Lapisan kedua mewakili konteks sosio-organisasi, mengacu pada budaya sosial dan organisasi perusahaan. Lapisan ketiga mewakili lingkungan eksternal tempat perusahaan berinteraksi.

Sejalan dengan perspektif vertikal dan horizontal, kami menunjukkan bahwa perusahaan harus memahami proses manufaktur saat ini secara mendalam, yaitu dengan memahami konteks lokal. Hal ini juga membutuhkan pemahaman mikroergonomi tentang tugas-tugas pekerjaan yang dilakukan. Untuk memperoleh pemahaman ini, diperlukan penerapan metode studi dan desain HF/E untuk aktivitas kerja operasional. Data yang diperoleh dari proses tersebut mungkin memerlukan pendekatan analitis baru yang dapat dilakukan, misalnya dengan digitalisasi dan analisis data besar. Digitalisasi telah memperkenalkan cara-cara baru untuk mengumpulkan pengetahuan yang lebih mendalam tentang kesejahteraan dan kinerja karyawan. Hal ini dapat menimbulkan kekhawatiran tentang perspektif privasi individu. Menciptakan kepercayaan antara pemberi kerja dan karyawan dalam konteks ini merupakan tantangan organisasi yang meningkat. Pemahaman yang mendalam tentang proses kerja dan produksi memungkinkan untuk mengkonkretkan dan mengkomunikasikan tantangan di dalam proses tersebut ke semua tingkatan yang relevan di organisasi, yang mewakili budaya sosio-organisasi yang baik. Hal ini, pada gilirannya, memungkinkan pengambilan keputusan berbasis bukti di tingkat manajemen puncak. Terakhir, kami melihat bahwa pendekatan berbasis bukti yang idealis ini menjadi semakin penting karena revolusi Industri 4.0 dan perkembangan teknologi yang cepat yang dihadapi perusahaan manufaktur. Hal ini, pada gilirannya, kami lihat mewakili kompleksitas lapisan ketiga; lingkungan eksternal. Berdasarkan hal ini, kami menunjukkan bahwa ketiga lapisan yang dijelaskan di atas dapat membawa aspek-aspek yang harus dipertimbangkan ketika HF/E dan kematangan teknologi dievaluasi dalam kaitannya dengan keseluruhan proses manufaktur seperti yang diilustrasikan pada Gbr. 3.

Gbr. 3

Gbr. 3 Kematangan HF/E dan teknologi membutuhkan pemahaman holistik tentang konteks organisasi dan operasional.

5.3. Studi masa depan
Kapabilitas organisasi telah dibahas dari berbagai perspektif yang berbeda. Secara umum, kapabilitas organisasi harus didiskusikan sebagai sebuah entitas yang holistik, di mana kapabilitas yang berbeda saling melengkapi - bukan bersaing satu sama lain. Model kapabilitas organisasi dinamis empat komponen oleh Lin dkk. Memberikan kerangka kerja untuk memperdalam analisis berorientasi HF/E. Menurut model mereka, organisasi membutuhkan (1) kemampuan penginderaan untuk perubahan arah, (2) kapasitas penyerapan untuk pembelajaran organisasi, (3) kemampuan relasional untuk membangun hubungan dan akuisisi modal sosial, dan (4) kemampuan integratif untuk komunikasi dan koordinasi agar berhasil bertahan dalam bisnis mereka. Kami melihat bahwa penelitian empiris di masa depan harus berfokus pada analisis dan kontekstualisasi kapabilitas dinamis ini dalam konteks model kematangan. Perhatian khusus harus diberikan pada pembuatan dan pemberian informasi di tingkat organisasi untuk memfasilitasi dan memulai perubahan strategis jangka panjang di tingkat perusahaan. Lebih lanjut, kami mengajukan topik untuk penelitian di masa depan untuk mempertimbangkan apakah dan bagaimana model kapabilitas yang berpusat pada organisasi ini dapat diterapkan dalam menyusun kapabilitas tingkat individu dalam konteks Operator 4.0 yang sangat terkait dengan fenomena Industri 4.0.

Kami menunjukkan adanya kebutuhan untuk memahami kapabilitas organisasi dan kematangannya untuk analisis proses. Analisis proses memfasilitasi perubahan arah dan mencakup pemahaman mendalam tentang subsistem teknologi, termasuk lingkungan kerja, teknologi dan antarmuka serta proses manufaktur. Analisis proses lebih lanjut harus mencakup subsistem personel dan organisasi dengan memahami dan mengidentifikasi keterampilan dan kompetensi yang diperlukan untuk mengembangkan proses, dan untuk menerapkan teknologi dan sistem baru ke dalam proses ini. Kami menyoroti perlunya pembelajaran organisasi dan memperoleh data spesifik perusahaan untuk analisis proses karena perusahaan, personel, proses, dan produk berbeda satu sama lain. Kami melihat bahwa perkembangan dan implementasi teknologi yang cepat tanpa prinsip-prinsip HF/E serta pengetahuan dan data tentang analitik proses dapat mempersulit produktivitas manusia dan memberikan potensi risiko baru terhadap kesehatan dan keselamatan manusia. Kami melihat analitik proses yang dikombinasikan dengan HF/E sebagai tantangan penelitian pertama di masa depan yang muncul dari tinjauan ini.

Kami meningkatkan kemampuan organisasi dan kematangan mereka untuk analisis HF/E. Untuk itu, kami menyoroti perlunya memahami secara mendalam tugas-tugas pekerjaan dan hubungannya dengan kinerja proses manufaktur, organisasi, metode dan teknologi, serta lingkungan kerja. Kami menyoroti perlunya memahami dan - jika perlu - mengukur dan menganalisis secara tepat tugas-tugas kerja dan metode kerja yang digunakan dalam proses. Hasil analisis yang mencakup aspek mikro dan makroergonomi ini harus dibandingkan dengan prinsip-prinsip yang ada dan nilai batas keselamatan yang ditetapkan dalam undang-undang keselamatan dan kesehatan kerja, literatur dan standar HF/E, serta perhitungan produksi perusahaan dan target yang ditetapkan untuk pekerjaan manusia dalam proses. Pengetahuan ini membantu mengidentifikasi tidak hanya potensi risiko pada kesehatan dan keselamatan manusia tetapi juga potensi kemacetan, masalah kualitas, dan penundaan produksi. Analisis harus menjangkau mulai dari fase kerja mikroergonomi dan analisis tingkat aktivitas hingga kompleksitas dan hubungan dari fase-fase kerja yang terpisah dan pada akhirnya ke seluruh sistem manufaktur. Analisis terbaik akan dilakukan pada fase desain produk keluaran yang dihasilkan untuk memfasilitasi kemungkinan perubahan arah yang berkaitan dengan kemungkinan teknologi produksi baru dan pemilihan dan akuisisi model proses.

Lebih lanjut, kami menunjukkan perlunya memahami kematangan teknologi dan kinerja proses manufaktur secara keseluruhan dari perspektif HF/E. Kemampuan teknologi saat ini harus dinilai dalam kaitannya dengan persyaratan produk, target produksi, dan kebutuhan pelanggan. Selain itu, terkait dengan kematangan analisis HF/E yang dijelaskan di atas, kami menyoroti perlunya membahas hal ini dari perspektif subsistem personalia untuk menghubungkan kapabilitas manusia dengan kematangan teknologi dan kinerja proses manufaktur. Jika kemampuan manusia tidak memadai, ada kebutuhan untuk melatih dan memperoleh tenaga kerja terampil baru atau mempertimbangkan solusi teknologi yang lebih canggih. Dalam konteks ini, kami menunjukkan bahwa inovasi teknologi yang radikal dan mengganggu biasanya menciptakan tantangan yang lebih besar daripada inovasi skala kecil yang bertahap. Tantangan penelitian kami di masa depan adalah untuk mempelajari, apa alasan dari perspektif kapabilitas organisasi untuk implementasi HF/E yang tidak memadai ketika teknologi baru diadopsi.

Terakhir, sebagai area yang melintasi semua area kematangan yang disebutkan di atas, kami meningkatkan kematangan manajemen dan orkestrasi pengetahuan terintegrasi. Untuk mengelola semua aktivitas yang menghasilkan data dan informasi yang diperlukan untuk mengintegrasikan manusia, teknologi baru, metode, produk, dan layanan dalam proses manufaktur, yaitu sistem kerja makroergonomi, manajemen proses perlu dibangun dalam kaitannya dengan organisasi operasional, dan kapabilitas mereka dalam konteks ini. Struktur, sistem, dan cara bertindak dan berkomunikasi di dalam dan di luar organisasi tentang informasi terkait proses manufaktur, yaitu subsistem organisasi dan data yang relevan yang diperoleh dari subsistem teknologi dan personalia harus menjadi fokus untuk memfasilitasi proses pemberian informasi. Untuk mencapai hasil dan kualitas terbaik dari seluruh aktivitas dalam organisasi, sistem manajemen perlu mendukung komunikasi yang transparan dan mudah dipahami dalam organisasi untuk menerima dan menggunakan data dan informasi yang berguna untuk mengintegrasikan semua fungsi dalam proses menjadi proses yang produktif, aman, berkualitas baik, dan HF/E. Hal ini membutuhkan tindakan manajemen makroergonomi yang holistik, yang mampu menghasilkan data dan memanfaatkan informasi yang dikumpulkan dari proses-proses mulai dari tugas-tugas kerja tunggal hingga keseluruhan proses manufaktur yang dilengkapi dengan pemahaman tentang lingkungan eksternal tempat perusahaan beroperasi. Pendekatan holistik yang menggabungkan mikroergonomi dan makroergonomi ini masih menjadi area yang belum banyak dipelajari di bidang manufaktur. Studi yang mencakup semua personel dan tingkat pengambilan keputusan serta tiga lapisan (secara vertikal di dalam organisasi; secara horizontal di dalam rantai pasokan; dari perspektif ujung-ke-ujung) yang dijelaskan di atas diperlukan untuk memberikan lebih banyak pemahaman tentang alasan yang mendasari buruknya penerapan HF/E di lingkungan manufaktur.

6. Kesimpulan

Industri 4.0 membentuk kembali manufaktur dengan perkembangan teknologi yang cepat yang berfokus pada peningkatan kinerja proses manufaktur. Namun, teknologi baru juga dapat memberikan efek yang tidak terduga dalam proses dan menyebabkan masalah bagi para pekerja. Literatur yang ditinjau menyoroti ketidakmatangan Industri 4.0 dari perspektif faktor manusia dan ergonomi. Tantangan yang dihadapi perusahaan manufaktur dengan transisi Industri 4.0 sangat kompleks dan membutuhkan kemampuan organisasi yang dinamis yang mempertimbangkan proses manufaktur secara keseluruhan. Sebuah paradoks kematangan telah diidentifikasi dalam tinjauan ini, yang menyoroti perlunya memperhatikan pengembangan teknologi dan kemampuan HF/E secara simultan dalam konteks manufaktur.

Disadur dari: https://www.sciencedirect.com/