TUGAS AKHIR
ANALISIS MATERIAL HANDLING DENGAN MODEL BIOMEKANIKA
SEBAGAI PENDUKUNG KESELAMATAN KERJA
( Studi Kasus Pada PT. Murni Sri Jaya Sragen )
Disusun Sebagai Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
NAMA : IBNU BANDAR ALAM NIM : D 600 990 110 NIRM : 99.6.106.03064.50110
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
TAHUN 2004
HALAMAN PERSETUJUAN
ANALISIS MATERIAL HANDLING DENGAN MODEL BIOMEKANIKA
SEBAGAI PENDUKUNG KESELAMATAN KERJA
Skripsi ini telah diterima dan disyahkan sebagai salah satu syarat menyelesaikan
studi S1 untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Industri Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Pada Tanggal :
Disusun Oleh :
Nama : Ibnu Bandar Alam
Nim : D.600.990.110
Jurusan : Teknik Industri
Mengetahui Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Indah Pratiwi, ST. MT) (Siti Nandiroh, ST)
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISIS MATERIAL HANDLING DENGAN MODEL BIOMEKANIKA
SEBAGAI PENDUKUNG KESELAMATAN KERJA
Telah dipertahankan pada sidang pendadaran tingkat Sarjana Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Pada Hari / Tanggal : ______________________
Jam : ______________________
Penguji
Nama Tanda Tangan
1. Indah Pratiwi, ST, MT __________________
2. Mila Faela Suffa, ST __________________
3. Drs. Sudjalwo, M. Kom __________________
4. Suranto, ST, MM __________________
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Industri
(Dr. Ir. Waluyo Adi Siswanto, M. Eng) (Much. Djunaidi, ST, MT)
MOTTO
Berusaha Dan Berdoalah untuk mendapatkan hidup lebih baik
dimasa yang akan datang
Apapun Masalahnya, Kita serahkan KepadaNYA
Berikanlah Ilmu Dari pada Harta
Persembahan
Keluarga Tercinta TA, My Love
Teman - temanku ALMAMATERKU
KATA PENGANTAR
Assalmualaikum Wr. Wb
Puja dan puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat
limpahan rahmat dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas
Akhir.
Kepada Bapak dan Ibu tercinta atas doa restu, bimbingan, semangat, dan
segala telah engkau berikan dalam kasih sayangmu selama ini dan yang akan
datang sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Didalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari sepenuhnya bahwa
tanpa bimbingan, petunjuk maupun saran-saran dari berbagai pihak penulis tidak
dapat dengan mudah menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini sehingga penulis
pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Waluyo Adi Siswanto, M. Eng selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2. Bapak Much. Djunaidi, ST. MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ibu Indah Pratiwi, ST. MT selaku dosen pembimbing I yang telah
membimbing dan mengarahkan kepada penulis.
4. Ibu Siti Nandiroh, ST selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingannya.
5. Bapak H. Sunardi dan Ibu Hj. Sri Muryati yang telah memberikan
memberikan izin untuk melakukan penelitian ini.
6. Terima kasih kepada orang tuaku atas doa dan motivasinya, Maupun
membiayai yang tak pernah jenuh walaupun sesulit apapun, Dan Aku sangat
bangga padamu.
Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu harapan
dan doa penulis semoga Allah SWT berkenan memberikan imbalan yang
sepadan. Harapan terbesar dari penulis semoga hasil karya sederhana ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, Maret 2004
(Penulis)
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN.............................................. iv
KATA PENGANTAR ..................................................................................... v
DAFTAR ISI.................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xii
ABSTRAKSI .................................................................................................. xi
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Masalah ............................................................... 1
I.2. Perumusan Masalah .................................................................... 2
I.3. Batasan Masalah .......................................................................... 3
I.4. Tujuan Penelitian ......................................................................... 3
I.5. Manfaat Penelitian ....................................................................... 4
I.6. Sistematika Penulisan .................................................................. 4
BAB II LANDASAN TEORI
II.1. Pengertian Biomekanika ............................................................. 8
II.2. Pentingnya Ilmu Biomekanika ..................................................... 9
II.3. Biomekanika Terapan ................................................................. 11
II.4. Model Biomekanika ..................................................................... 12
II.5. Batasan Beban Yang Boleh Diangkat ......................................... 16
II.6. Syarat NIOSH .............................................................................. 17
II.7. Faktor Resiko .............................................................................. 19
II.8. Faktor yang Mempengaruhi Beban Kerja ................................... 21
II.9. Beban Kerja Fisik Berdasarkan Jumlah Kebutuhan Kalori ......... 23
II.10. Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Denyut Nadi .................... 25
II.11. Konsumsi Energi Untuk Aktivitas Individu ............................. 27
II.12. Konsep Biomekanika ................................................................ 29
II.13. Cara Mengangkat Beban .......................................................... 31
II.14. Faktor Kelelahan ...................................................................... 31
II.15. Recommended Weight Limit (RWL) .................................... 32
II.16. Analisa Mekanik ........................................................................ 35
II.17. Pengertian Keamanan dan Keselamatan Kerja .......................... 37
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1. Obyek Penelitian ........................................................................ 39
III.2 Identifikasi Data .......................................................................... 39
III.3. Metode Pengumpulan Data ......................................................... 39
III.4. Metode Pengolahan Data ............................................................ 40
III.5. Metode Analisis Data ................................................................. 43
III.6. Kerangka Pemecahan Masalah .................................................. 44
BAB IV REKAPITULASI DATA DAN ANALISIS
IV.1. Rekapitulasi Data ....................................................................... 45
IV.2. Analisa dan Pembahasan Perhitungan RWL dan LI.................. 47
IV.3. Analisa dan Pembahasan Denyut Jantung dan energi ................ 48
IV.4. Analisa dan Pembahasan momen Gaya ..................................... 50
IV.5. Analisa Kesehatan dan Keselamatan Kerja ............................... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan ................................................................................. 52
V.2. Saran ............................................................................................ 55
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Taksiran kebutuhan per jam untuk setiap kg berat ........................ 23
Tabel IV.1. Data pengamatan origin Truck 1 ................................................. 45
Tabel IV.2. Data pengamatan Destination Truck 1 ......................................... 45
Tabel IV.3. Data pengamatan origin truck 2 ................................................... 45
Tabel IV.4. Data pengamatan Destination truck 2........................................... 46
Tabel IV.5. Data denyut jantung tiap operator truck 1 ................................. 46
Tabel IV.6. Data denyut jantung tiap operator truck 2 .................................. 46
Tabel IV.7. Data momen gaya pada truck 1 ................................................... 46
Tabel IV.8. Data momen gaya pada Truck 2 .................................................. 46
Tabel IV.9. Rekap Hasil RWL dan LI ............................................................ 47
Tabel IV.10. Rekap energi expenditure dan konsumsi energi ....................... 49
Tabel IV.19. Rekap hasil momen gaya .......................................................... 50
Tabel V.1. Hasil Perhitungan Recommended Weight Limit ............................. 52
Tabel V.2. Hasil Perhitungan Lifting Index.................................................... 52
Tabel V.3. Hasil Perhitungan Sebelum dan Sesudah perhitungan
Konsumsi Energi............................................................................ 53
Tabel V.4. Hasil Momen Gaya Setelah dilakukan Perhitungan....................... 54
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Diagram Ilmu Biomekanika .................................................... 9
Gambar II.2. Klasifikasi dan Modifikasi Pada Tulang Belakang ................... 18
Gambar II.3. Model sederhana garis punggung .............................................. 36
Gambar III.1. Model Manusia Mengangkat Beban ....................................... 42
Gambar III.2. Kerangka Pemecahan Masalah ................................................ 44
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1
Data Pengamatan................................................................................................. 56
Tabel 1 Data Pengamatan Origin Truck 1........................................................... 56
1. Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL) Origin Truck 1................. 56
a. RWL Loso................................................................................................ 56
b. RWL Parno .............................................................................................. 57
c. RWL Loyo ............................................................................................... 58
d. RWL Supon ............................................................................................. 59
Tabel 2 Data Pengamatan Destination Truck 1................................................... 61
2. Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL) Destination Truck 1......... 61
a. RWL Loso................................................................................................ 61
b. RWL Parno .............................................................................................. 62
c. RWL Loyo ............................................................................................... 63
d. RWL Supon ............................................................................................. 64
3. Perhitungan Lifting Index (LI) tiap operator pada truck 2: ........................... 65
a. Lifting Index (LI) Loso ............................................................................ 65
b. Lifting Index (LI) Parno........................................................................... 65
c. Lifting Index (LI) Loyo ........................................................................... 65
d. Lifting Index (LI) Supon.......................................................................... 66
Tabel 3. Data Pengamatan Origin Truck 2.......................................................... 67
4. Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL) Origin Truck 2................. 67
a. RWL Ngadiman ....................................................................................... 67
b. RWL Parmin ............................................................................................ 68
c. RWL Warso ............................................................................................. 69
d. RWL Sugiya............................................................................................. 70
Tabel 4. Data Pengamatan Destination Truck 2 ................................................. 72
5. Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL) Destination Truck 2 ....... 72
a. RWL Ngadiman ....................................................................................... 72
b. RWL Parmin ............................................................................................ 73
c. RWL Warso ............................................................................................. 74
d. RWL Sugiya............................................................................................. 75
6. Perhitungan Lifting Index (LI) tiap operator pada truck 2: ........................... 76
a. Lifting Index (LI) Ngadiman ................................................................... 76
b. Lifting Index (LI) Parmin ....................................................................... 76
c. Lifting Index (LI) Warso ........................................................................ 76
d. Lifting Index (LI) Sugiya........................................................................ 77
LAMPIRAN 2
Tabel 5 data Denyut Jantung Tiap Operator pada Truck 1 ................................. 78
7. Perhitungan Energi Expenditure awal tiap operator pada truck 1: ............... 78
a. Energi Expenditure Loso ........................................................................ 78
b. Energi Expenditure Parno ....................................................................... 78
c. Energi Expenditure Loyo ........................................................................ 78
d. Energi Expenditure Supon ...................................................................... 78
8. Perhitungan Energi Expenditure Akhir tiap operator pada truck 1:.............. 79
a. Energi Expenditure Loso ........................................................................ 79
b. Energi Expenditure Parno ....................................................................... 79
c. Energi Expenditure Loyo ........................................................................ 79
d. Energi Expenditure Supon ...................................................................... 80
9. Perhitungan Konsumsi pada truck 1: ............................................................ 80
a. Konsumsi Energi Loso............................................................................ 80
b. Konsumsi Energi Parno .......................................................................... 80
c. Konsumsi Energi Loyo ........................................................................... 80
d. Konsumsi Energi Supon.......................................................................... 80
Tabel 6 data Denyut Jantung Tiap Operator pada Truck 2 ................................. 81
10. Perhitungan Energi Expenditure awal tiap operator pada truck 2: ............... 81
a. Energi Expenditure Ngadiman................................................................ 81
b. Energi Expenditure Parmin ..................................................................... 81
c. Energi Expenditure Warso ...................................................................... 81
d. Energi Expenditure Sugiyo ..................................................................... 82
11. Perhitungan Energi Expenditure Akhir tiap operator pada truck 2:.............. 82
a. Energi Expenditure Ngadiman................................................................ 82
b. Energi Expenditure Parmin ..................................................................... 82
c. Energi Expenditure Warso ...................................................................... 82
d. Energi Expenditure Sugiyo ..................................................................... 83
12. Perhitungan Konsumsi Energi pada truck 2:................................................. 83
a. Konsumsi Energi Ngadiman ................................................................... 83
b. Konsumsi Energi Parmin ........................................................................ 83
c. Konsumsi Energi Warso ......................................................................... 83
d. Konsumsi Energi Sugiyo ........................................................................ 83
LAMPIRAN 3
Tabel 7 Data Momen Gaya pada Truck 1 ........................................................... 84
13. Perhitungan Momen Gaya Pada Truck 1 ...................................................... 84
a. Momen Loso ........................................................................................... 84
b. Momen Parno.......................................................................................... 85
c. Momen Loyo........................................................................................... 86
d. Momen Supon ......................................................................................... 86
Tabel 8 Data Momen Gaya pada Truck 2 ........................................................... 87
14. Perhitungan Momen Gaya Pada Truck 2 ...................................................... 88
15. Momen Ngadiman................................................................................... 88
16. Momen Parmin........................................................................................ 88
17. Momen Warso......................................................................................... 89
18. Momen Sugiyo........................................................................................ 90
LAMPIRAN 4
Angket Penelitian................................................................................................ 91
A. Profil Pekerja................................................................................................. 91
B. Profil Pekerja................................................................................................. 92
TABEL 1 FREQUENCY MULTILIER TABLE (FM) ......................................... 94
TABEL 2 COUPLING DURATION ................................................................... 94
Gambar Origin Loso ........................................................................................... 95
Gambar Origin Parno.......................................................................................... 96
Gambar Origin Loyo........................................................................................... 97
Gambar Origin Supon......................................................................................... 98
Gambar Destination Loso ................................................................................... 99
Gambar Destination Parno.................................................................................. 100
Gambar Destination Loyo................................................................................... 101
Gambar Destination Supon................................................................................. 102
ABSTRAKSI
Penelitian Analisis Material Handling Dengan Model Biomekanika sebagai Pendukung kesalahan kerja Pada PT. Murni Sri Jaya Sragen, dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang batas maksimal benda yang harus diangkat oleh karyawan pekerja panggul sehingga cidera langsung maupun tidak langsung akan cepat teridentifikasi. Dalam analisa ini perhitungan diambil dari Recommended Weight limit (RWL), Lifting Index (LI), Konsumsi Energi (KE), Momen Gaya, dan analisa secara Keamanan Dan Keselamatan Kerja (K3).
Dapat kita lihat hasil dari Recommended Waight Limit (RWL) tiap operato menunjukkan beban sangat berat karena antara beban aktual dengan beban yang direkomendasikan jauh sekali perbedaannya, Yaitu RWL tiap operator dibawah beban aktual, sedangkan beban aktual adalah 50 kg. Lifting index lebih menunjukkan bahwa beban akan menimbulkan cidera tulang belakang karena LI lebih besar dari satu. Pada konsumsi energi pekerja, terlihat bahwa energi yang dikeluarkan melebihi dari batas energi yang direkomendasikan seorang pekerja pria yaitu sebesar 1,2 kkal/mnt. Sedangkan hasil perhitungan Momen Gaya menunjukkan bahwa, melebihi momen yang direkomendasikan yaitu 3500 n, juga pada waktu tertentu dan pekerja ini dilakukan secara terus menerus karyawan panggul akan mengalami perubahan pada tulang belakangnya.
Sedangkan menurut perhitungan RWL, LI, Konsumsi Energi, Momen gaya, dan Kemanan dan keselamatan kerja menyimpulkan bahwa pekerjaan itu jika dilakukun secara terus menerus dalam waktu tertentu akan mengalami perubahan bentuk fisik tubuhnya. Kata Kunci : Material Handling, Keamanan Keselamatan Kerja, Biomekanika.
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Aktivitas pemindahan beban secara manual (Manual Material
Handling/MMH) merupakan suatu aktivitas yang masih banyak dijumpai di
industri terutama di Indonesia sebagai suatu negara berkembang. Meskipun
di beberapa industri yang relatif modern telah banyak digunakan mesin
sebagai alat pemindah material, namun aktifitas MMH masih tetap
diperlukan. Hal ini berkaitan dengan kelebihan yang dimiliki oleh MMH
dibandingkan dengan penggunaan mesin, antara lain untuk pemindahan
material dalam ruang yang terbatas.
Alat bantu untuk pengangkutan material berupa alat angkut yang
dioperasikan dengan cara manual, dimana dalam pengoperasiannya sangat
mengandalkan alat atau fisik manusia dari cara pengoperasionalan alat angkut
yaitu mengangkat untuk memindahkan barang. Dalam rangka meningkatkan
kualitas kehidupan kerja (Quality of Working Life), aktivitas MMH mendapat
perhatian yang cukup besar karena sering menimbulkan kecelakaan kerja.
Dilihat dari sudut pandang ergonomi, terutama dari aspek Biomekanika,
MMH menimbulkan resiko terjadinya cidera tulang belakang cukup besar.
Sedangkan aspek fisiologi, MMH memerlukan energi yang cukup besar.
Recommended Weight Limit (RWL) merupakan rekomendasi batas
beban yang dapat diangkat oleh manusia tanpa menimbulkan cidera
meskipun pekerjaan tersebut dilakukan secara repetitive dan dalam jangka
waktu yang cukup lama. RWL ini ditetapkan oleh NIOSH pada tahun 1991
di Amerika Serikat.
Tingginya tingkat cidera atau kecelakaan kerja selain merugikan
secara langsung kepada pekerja, akan berdampak buruk pula pada kinerja
perusahaan berupa penurunan produktivitas perusahaan baik melalui beban
biaya pengobatan yang tinggi, meningkatnya ketidakhadiran pekerja, maupun
penurunan dalam kualitas pelayanan yang dilakukan.
Permasalahan yang ada di PT. Murni Sri Jaya Sragen adalah tidak
adanya alat bantu untuk mengangkat pupuk. Selain itu pekerja dalam
melakukan aktivitasnya dalam sehari dapat memindahkan beban beberapa
kali, waktu lama bekerja di PT. Murni Sri Jaya tersebut juga variatif, ada
yang sudah lebih dari lima tahun, sehingga dikhawatirkan apabila tidak ada
informasi untuk kesehatan para pekerja akan terganggu sehingga PT Murni
Sri Jaya tersebut perlu melakukan Analisa Manual Material Handling
untuk pekerjaannya.
1.2. Perumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah diatas maka akan timbul
permasalahan sebagai berikut :
1. Berapa beban maksimal pekerja mengangkat di PT. Murni Sri Jaya Sragen
dengan menggunakan rumus Recommended Weight Limit ?
2. Apakah beban terlalu berat jika ditinjau menurut rumus Lifting Index (LI) ?
3. Berapa momen gaya para pekerja ?
4. Apakah kelebihan beban angkat dapat menyebabkan kecelakaan kerja ?
1.3. Batasan Masalah
Penelitian tugas akhir ini dilakukan dengan batasan masalah
sebagai berikut :
1. Penelitian ini difokuskan pada pengangkatan pupuk dengan berat 50 Kg.
2. Pada penelitian ini jumlah sampel yang di ambil hanya dua truk dengan
jumlah pekerja masing-masing 4 orang, dilakukan diatas truk menuju
gudang penyimpanan dengan jarak rata-rata untuk truk satu 500 cm dan
truk dua 300 cm.
3. Kriteria fisiologi ditentukan dengan cara mengukur denyut jantung yang
kemudian dikonversikan ke dalam konsumsi energi.
4. Faktor biomekanika dipengaruhi oleh : umur; jenis kelamin; suku bangsa
dan keadaan ekonomi.
5. Analisa biomekanika dengan menghitung jarak vertikal, jarak horisontal,
sumbu simetri, jarak pemindahan benda, frekuensi dan kopling.
6. Analisa keamanan dan keselamatan berdasarkan analisa biomekanika.
1.4. Tujuan Penelitian
Sehubungan dengan masalah yang dibahas diatas maka tujuan
dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui beban maksimal yang dikerjakan oleh pekerja.
2. Untuk mengetahui banyaknya energi yang dikeluarkan oleh pekerja.
3. Untuk mengetahui momen gaya para pekerja.
4. Untuk mengetahui pengaruh beban terhadap kecelakaan kerja.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Bagi PT. Murni Sri Jaya Sragen, sebagai bahan masukan, informasi untuk
memperhatikan kenyamanan, kesehatan dan keselamatan para pekerja
panggul ditinjau dari aspek biomekanika pada pekerja berat.
2. Bagi para pekerja panggul, untuk mengetahui informasi tentang kesehatan
dirinya sehingga akan tahu tentang resiko yang akan terjadi apabila tidak
memperhatikan beban maksimal sesungguhnya.
3. Bagi peneliti, dapat mengaplikasikan secara nyata ilmu pengetahuan yang
diperoleh dari bangku perkuliahan.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Dalam Bab ini berisi tentang :
1. Latar belakang masalah
2. Perumusan masalah
3. Batasan masalah
4. Tujuan penelitian
5. Manfaat penelitian
6. Sistematika penulisan laporan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam Bab ini akan dijelaskan mengenai:
1. Pengertian biomekanika
2. Pentingnya ilmu biomekanika
3. Biomekanika terapan
4. Model biomekanika
5. Batasan beban yang boleh diangkat
6. Syarat NIOSH
7. Faktor resiko
8. Faktor yang mempengaruhi beban kerja
9. Beban kerja fisik berdasarkan jumlah kebutuhan kalori
10. Penilaian beban kerja berdasarkan kebutuhan kalori
11. Konsumsi energi untuk aktivitas individu
12. Konsep biomekanika
13. Cara mengangkat beban
14. Faktor kelelahan
15. Recommended Weight Limit (RWL).
16. Analisa mekanik
17. Pengertian kesehatan dan keselamatan kerja
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi penelitian berisi tentang :
1. Obyek penelitian
2. Identifikasi data
3. Metode pengumpulan data
4. Metode pengolahan data
5. Metode analisis data
6. Kerangka pemecahan masalah
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Dalam Bab ini diuraikan tentang:
1. Rekapitulasi data
2. Analisa pembahasan hasil perhitungan RWL dan LI
3. Analisa pembahasan denyut jantung dan konsumsi energi
4. Analisa pembahasan momen gaya
5. Analisa kesehatan dan keselamatan kerja
BAB V PENUTUP
Kesimpulan :
Berisi pokok-pokok hasil penelitian dan uraian singkat hasil analisa
yang dilakukan.
Saran :
Saran berisi tentang tindak lanjut penerapan dari hasil penelitian
dan kemungkinan hal yang perlu dipersiapkan
Sehubungan dengan implementasi hasil penelitian, serta
kemungkinan yang perlu dikembangkan dalam proses selanjutnya.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Biomekanika
Biomekanika adalah kombinasi antara keilmuan mekanika,
antropometri dan dasar ilmu kedokteran (biologi dan fisiologi).
Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek mekanika
gerakan-gerakan tubuh manusia. Dalam dunai kerja yang menjadi perhatian
adalah kekuatan kerja otot yang tergantung pada posisi anggota tubuh yang
bekerja, arah gerakan kerja, perbedaan kekuatan antar bagian tubuh dan usia.
Selain itu juga kecepatan dan ketelitian serta daya tahan jaringan tubuh
terhadap beban.
Beberapa definisi tentang biomekanika yang dikemukakan oleh para
ahli antara lain :
Biomekanika dari gerakan manusia adalah ilmu yang menyelidiki,
menggambarkan dan menganalisa gerakan-gerakan manusia (Winters, dalam
Haryanto, 2000 ).
Biomekanika adalah disiplin sumber ilmu yang mengintegrasikan
faktor-faktor yang mempengaruhi gerakan manusia, teknik dan pengetahuan
untuk menganalisis biomekanika diambil dari pengetahuan dasar seperti
fisika, matematika, kimia fisiologi, anatomi dan konsep rekayasa untuk
menggambarkan gerakan pada segmen tubuh manusia dengan menganalisis
gaya yang terjadi pada segmen tubuh tersebut di dalam melakukan aktivitas
sehari-hari (Rendgers, dalam Haryanto, 2000 ).
Gambar II.1. Diagram Ilmu Biomekanika
Theoretical Mechanics
Anatomy Anthropometri
Kinesiology Bioinstrumentation
Biomechanics
General Biomechanics
Occupational Biomechanics
Biostatics Biodynamics
Biokinematics Biokinetics
Workplace Design
Tool & Equipment Design
Seating Devices Design
Manual Material Handling
Screening & Assigment of Personal
Job Design & Redesign
Biomekanika umum adalah bagian dari biomekanika yang berbicara
mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep dasar yang mempengaruhi
tubuh organik manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak. Biostatik
adalah bagian dari biomekanika umum yang hanya menganalisa tubuh pada
posisi diam atau bergerak pada garis lurus dengan kecepatan seragam
(uniform). Biodinamik adalah bagian dari biomekanika umum yang
berkaitan dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh, tanpa
mempertimbangkan gaya yang terjadi (kinematik) dan gerakan yang
disebabkan gaya yang bekerja dalam tubuh (kinetik). Occuptional
Biomekanik didefinisikan sebagai bagian dari biomekanik terapan yang
mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material dan
peralatan, dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem
kerangka otot agar produktivitas kerja dapat meningkat.
Dari fenomena diatas ilmu biomekanika mencoba memberikan
gambaran ataupun solusi guna meminimumkan gaya dan momen yang
dibebankan pada pekerja tersebut supaya tidak terjadi kecelakaan kerja.
Dalam biomekanika ini banyak disiplin ilmu yang mendasari dan berkaitan
untuk dapat menopang perkembangan biomekanika itu sendiri.
2.2. Pentingnya Ilmu Biomekanika
Penerapan ilmu ini jadi penting dalam ergonomi, mengingat bahwa
pada lingkungan kerjanya, terutama di lingkungan industri manusia selalu
kontak dengan lingkungan faal dan mekanik eskternal yang harus diimbangi
pula dengan reaksi faal dan mekanik internal.
Lingkungan industri disini, tidak seperti lingkungan pertanian
misalnya, merupakan lingkungan yang unik. Pertama karena kerja di industri
dirancang oleh manusia, dilakukan oleh manusia dan dengan sasaran pokok
memaksimalkan kinerja manusia dengan ukuran efisiensi ekonomi. Kinerja
faal kenyamanan dari populasi pekerja sudah terbukti sangat menunjang
tingkat produktivitas pekerja, dengan demikian para penanggungjawab
keselamatan dan kenyaman kerja harus memikirkan faktor-faktor bahaya
biomekanika. Faal dan perilaku yang kemungkinan sering tak terpikirkan
dalam perancangan lingkungan industri yang berorientasi efisiensi ekonomi di
era lingkungan industri yang modern ini, efisiensi adalah produk sampingan
dari kenyamanan industri, yang tidak menimbulkan sakit pinggang, sakit
pundak atau pergelangan tangan yang membuat pekerja menderita.
2.3. Biomekanika Terapan
NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) adalah
suatu lembaga yang menangani masalah kesehatan dan keselamatan kerja di
Amerika telah melakukan analisis terhadap faktor-faktor yang berpengaruh
terhadap biomekanika yaitu :
1. Berat dari benda yang dipindahkan, hal ini ditentukan oleh pembebanan
langsung.
2. Posisi pembebanan dengan mengacu pada tubuh, dipengaruhi oleh :
a. Jarak horisontal beban yang dipindahkan dari titik berat tubuh.
b. Jarak vertikal beban yang dipindahkan dari lantai.
c. Sudut pemindahan beban dari posisi sagital (posisi pengangkatan tepat
di depan tubuh).
3. Frekuensi pemindahan dicatat sebagai rata-rata pemindahan/menit untuk
pemindahan berfrekuensi tinggi.
4. Periode (durasi) total waktu yang diberlakukan dalam pemindahan pada
suatu pencatatan.
Biomekanika dapat diterapkan pada :
1. Merancang kembali pekerjaan yang sudah ada.
2. Mengevaluasi pekerjaan.
3. Penyaringan pegawai.
4. Tugas-tugas penanganan manual.
2.4. Model Biomekanika
Beberapa contoh berikut menunjukkan pendekatan evaluasi
permodelan biomekanika untuk mengevaluasi kasus-kasus lingkungan kerja,
mesin-mesin, perkakas tangan dan kerja angkat manual, (Nandiroh, Jurnal
Ilmiah TI, 2002 ).
1. Disini sendi atalonto-occupital berfungsi sebagai fulkrum dari batang lever
tingkat satu. Otot leher memberikan gaya untuk menarik beban gaya
kepala akibat gravitasi. Dari sini, ergonomis bisa merancang situasi kerja
bagi pekerja yang menderita sakit leher (arthritis pada leher) untuk
dibuatkan tempat kerja yang dapat menjaga supaya posisi tubuh tepat dan
sedikit mungkin diperlukan pergerakan kepala.
2. Menunjukkan sistem batan kelas kedua pada keseimbangan berdiri
manusia. Otot achiles, sendi tumit dan pangkal jari, desain berdiri maupun
berjalan dari mekanika di sisi kaki ini.
3. Sistem lever tingkat didapat pada lengan dimana melibatkan otot
branchial, dan sendi siku merupakan fulkrum. Berat disatu sisi, fulkrum
disisi lain dengan gaya searah dengan pemberat. Gaya berada antara
pemberat dan fulkrum. Dari tiga model diatas dapat dilihat pada posisi
mana tubuh manusia berada pada posisi yang secara mekanikal tidak
menguntungkan.
4. Model dinamis tubuh manusia yang tersusun dari elemen masa pegas dan
peredam. Model ini digunakan untuk memprediksi respon komponen
tubuh jika mengalami getaran lewat tumpuan kaki. Dalam studinya, Soule
RD (1973), mengembangkan model manusia yang tersusun dari elemen
pegas, masa dan peredam. Dari model ini dapat ditunjukkan bahwa pada
frekuensi getaran organ-organ dalam tubuh manusia mengalami amplitudo
getaran yang tinggi karena beresonansi. Prinsip ini kemudian mengilhami
perancangan-perancangan kendaraan untuk membuat sistem suspensinya
sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu pengendaranya.
5. Model menggambar cara kerja otot dan tulang lengan pada saat tangan
memutar. Dari model biomekanika ini dapat dipelajari pada posisi mana
dapat dihasilkan kekuatan putaran yang optimal.
6. Model mekanika yang menggambarkan bahwa posisi lengan bawah yang
menguntungkan untuk bekerja hanya pada sudut yang terbatas kecil.
7. Model mekanika statis dari tubuh berdiri dengan beban angkat. Nampak
bahwa 1/3 beban dapat menimbulkan beban momen yang sama dengan
posisi yang ke depan.
8. Posisi membungkuk dengan membawa beban dengan model biomekanika
ekifalen dengan crane. Nampak dari model tersebut bahwa tulang
belakang akan menerima beban yang tinggi sekali jika pada posisi ini
menusia mengangkat barang.
9. Beban momen yang besar bisa juga terjadi pada workplace yang dirancang
tidak tepat seperti diagram biomekanika.
10. Posture yang salah dan yang benar yang ditujukan pada literatur-literatur
ergonomi bisa dijelaskan dari model-model biomekanika tubuh manusia.
11. Oleh Chaffin (1969), bagaimana momen yang besar pada tubuh manusia
akibat mengangkat barang dapat menimbulkan beban tekan yang sangat
tinggi pada tulang belakang. Pada diagram ini menunjukkan bagaimana
momen pada tubuh ini direaksi oleh tekanan abdomnal, gaya tekan tulang
belakang dan gaya tarik tulang belakang. Model ini bersifat dua dimensi
sehingga hanya mampu memodelkan beban tubuh manusia dalam gerakan-
gerakan pada bidang sagital.
12. Model biomekanika bidang sagital dari pekerjaan manual lifting yang
menggambarkan tubuh manusia dalam 7 segmen batang kaku. Model ini
digunakan untuk mengevaluasi beban pada segmen dan bagian-bagian
yang kritis pada tubuh manusia pada saat melakukan pekerjaan
mengangkat barang dalam posisi sagital (bidang).
13. Model biomekanika dari segmen tubuh lumbo sacrum yang dikembangkan
oleh Schultz (1979). Model ini digunakan untuk mengurai momen yang
terjadi pada tubuh saat mengangkat barang menjadi komponen gaya yang
dipikul oleh oto-otot disekitar tulang belakang sendiri dengan cara
mendistribusikan secara optimal supaya beban momen direaksi oleh
komponen tubuh dengan baik. Model ini lebih baik dari modelnya Chaffin
dalam hal kemampuannya untuk memodelkan beban tubuh dalam gerak
tiga dimensi.
14. Model biomekanika dari segmen tubuh yang dikembangkan oleh
Kromodiharjo (1987). Model yang terdiri dari 14 segmen ini dirancang
untuk dapat mensimulasi gerak dalam 3 dimensi. Bagian tubuh diwakili
oleh satu-satu segmen batang kaku dengan titik berat terpusat disatu titik
tertentu. Pada saat mengalami satu gerak dinamis, batang yang masanya
terbakar diseluruh batang. Model 3 dinamis ini kemudian digunakan
untuk mengevaluasi kerja manual lifting yang melibatkan gerak twisting.
Validasi dan verifikasi yang dilakukan oleh pengembang model ini
menunjukkan ketelitian yang cukup baik.
2.5. Batasan Beban Yang Boleh Diangkat
1. Batasan angkat secara legal (legal limitations)
Dalam rangka untuk menciptakan suasana kerja yang aman dan
sehat maka perlu adanya suatu batasan angkat untuk operator. Pada
bagian ini akan dijelaskan beberapa batasan angkat secara legal dari
beberapa negara bagian benua Australia yang digunakan untuk pabrik dan
sistem bisnis manufaktur lainnya. Batasan angkat ini dipakai sebagai
batasan angkat secara internasional. Variabelnya adalah sebagai berikut :
(Nurmianto, 1996 )
a. Pria dibawah usia 16 th, maksimum angkat adalah 14 kg.
b. Pria usia diantara 16 th dan 18 th, maksimum angkat adalah 18 kg.
c. Pria usia lebih dari 18 th, tidak ada batasan angkat.
d. Wanita usia diantara 16 th dan 18 th, maksimum angkat adalah 11 kg.
e. Wanita lebih dari 18 th, maksimum angkat adalah 16 kg.
2. Batasan angkat dengan menggunakan biomekanika
Nilai dari analisa biomekanika adalah tentang postur atau posisi
aktifitas kerja, ukuran beban dan ukuran manusia yang dievaluasi.
Sedangkan kriteria keselamatan adalah dasar pada beban (copreesion load)
pada intervertabraldisk antara lumbor nomor lima dan sacrum nomor satu.
3. Batasan angkat secara fisiologi
Metode pengangkatan ini dengan mempertimbangkan rata-rata
beban metabolisme dari aktivitas angkat yang berulang (repetilive lifting),
sebagaimana dapat juga ditemukan jumlah konsumsi oksigen. Hal ini
haruslah benar-benar diperhatikan terutama dalam rangka untuk
menentukan batas angkat. Kelelahan kerja yang terjadi dari aktifitas yang
berulang-ulang (repetilive lifting) akan meningkatkan resiko rasa nyeri
pada tulang belakang (back injures). Repetilive lifting dapat
menyebabkan Comulatife Trauma Injuries atau Repetilive Stain Injuries.
4. Batasan angkat secara psiko-fisik
Metode ini berdasarkan pada sejumlah eksperimen yang berbahaya
untuk mendapatkan berat pada berbagai keadaan dan ketinggian yang
berbeda-beda.
Ada tiga kategori posisi angkat yang didapat yaitu :
a. Dari permukaan lantai ke ketinggian genggaman tangan (knuckle
height).
b. Dari ketinggian genggaman tangan (knuckle height) ke ketinggian
bahu (shoulder height).
c. Dari ketinggian bahu (shoulder height) ke maksimum jangkauan
tangan (fertikal).
2.6. Syarat NIOSH
1. Mengangkat dan menurunkan dengan kedua tangan
2. Mengangkat dan menurunkan lebih dari 8 jam
3. Mengangkat dan menurunkan ketika tidak sedang duduk/berlutut
4. Mengangkat dan menurunkan di daerah yang ruangannya terbatas
5. Mengangkat dan menurunkan obyek yang tidak stabil
6. Mengangkat dan menurunkan dengan tidak menarik/mendorong
7. Mengangkat dan menurunkan tidak dengan kereta dorong
8. Mengangkat dan menurunkan tidak dengan kecepatan yang cepat
Dalam rangka untuk menciptakan suasana kerja yang aman dan sehat,
maka perlua adanya suatu batasan angkat untuk operator. Batas angkat
normal dengan menggunakan biomekanika yang didasarkan pada kesehatan
dan keselamatan kerja adalah berdasar pada beban tekan pada invertebral disk
antara lumbor nomor lima dan sacrum nomor satu (L5/S1).
Batasan gaya angkat normal yang direkomendasikan oleh NIOSH
berdasar gaya tekan adalah sebesar 3500 Newton pada L5/S1, ada 99% pria
dan 75% wanita yang mampu mengangkat beban diatas ini. Sedangkan gaya
angkat maksimum yang diijinkan oleh NIOSH adalah berdasar gaya tekan
sebesar 6500 Newton pada L5/S1. Namun hanya 25% pria dan 1% wanita
yang diperkirakan mampu melewati batasan gaya angkat ini.
Gambar II.2 Klasifikasi dan modifikasi pada tulang belakang
2.7. Faktor Resiko
Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pemindahan material
adalah sebagai berikut :
1. Berat beban yang harus diangkat dan perbandingannya terhadap berat
bada operator
2. Jarak horisontal dari beban relatif terhadap operator
3. Ukuran beban yang harus diangkat
4. Ketinggian beban yang harus diangkat dan jarak perpindahan beban
5. Beban puntir (twisting load) pada aktivitas operator selama aktivitas
angkat beban
6. Prediksi terhadap berat beban yang akan diangkat
7. Stabilitas beban yang akan diangkat
8. Kemudahan untuk dijangkau oleh pekerja
9. Berbagai macam rintangan yang menghalangi ataupun keterbatasan
postur tubuh di tempat kerja
10. Kondisi kerja (pencahayaan, temperatur, kebisingan, kelicinan lantai)
11. Frekuensi angkat
12. Metode angkat yang digunakan
13. Tidak terkoordinasi dalam kelompok kerja (lifting team)
14. Diangkatnya suatu beban dalam suatu periode
2.8. Faktor yang mempengaruhi beban kerja
Secara umum hubungan kerja dan kapasitas dipengaruhi oleh berbagai
faktor yang sangat komplek, baik faktor internal maupun faktor eksternal.
1. Beban kerja oleh karena eksternal
Faktor eksternal beban kerja adalah beban kerja yang berasal dari
luar tubuh pekerja. Yang termasuk kerja eksternal adalah tugas (task) itu
sendiri. Organisasi dan lingkungan kerja. Ketiga aspek ini disebut
sebagai stressor.
a. Tugas-tugas (task) yang dilakukan baik yang bersifat fisik seperti
stasiun kerja, tata ruang tempat kerja, alat dan sarana kerja, kondisi
atau medan kerja, sikap kerja, cara angkat-angkut, beban yang
diangkat-angkut, alat bantu kerja, sarana informasi termasuk disiplin
kontrol, alur kerja dan lain-lain. Sedangkan tugas-tugas yang bersifat
mental seperti kompleksitas pekerjaan atau tingkat kesulitan pekerjaan
yang mempengaruhi tingkat emosi pekerja, tanggung jawab terhadap
pekerjaan dll.
b. Organisasi kerja yang dapat mempengaruhi beban kerja seperti
lamanya waktu kerja, waktu istirahat, kerja bergilir, kerja malam,
sistem pengupahan, sistem kerja, musik kerja, model organisasi,
pelimpahan tugas dan wewenang, dll.
c. Lingkungan kerja yang dapat memberikan beban tambahan kepada
pekerja adalah :
- Lingkungan kerja fisik seperti mikroklimat (suhu ambien,
kelembaban udara, kecepatan rambat udara, suhu radiasi).
Intensitas penerangan, intensitas kebisingan dan tekanan udara.
- Lingkungan kerja kimiawi seperti debu gas-gas pencemar udara,
uap, logam, fume dalam udara, dll.
- Lingkungan kerja biologis seperti bakteri, virus, dan parasit, jamur,
serangga, dll.
- Lingkungan kerja psikologis seperti pemilihan dan penerapan
tenaga kerja. Hubungan antara pekerja dan pekerja, pekerja
dengan asisten, pekerja dengan keluarga dan pekerja dengan
lingkungan sosial yang berdampak pada performansi kerja di
tempat kerja.
2. Beban kerja karena faktor internal
Faktor internal beban kerja adalah faktor yang berasal dari dalam
tubuh itu sendiri sebagai akibat adanya reaksi dari beban kerja eksternal.
Reaksi tubuh tersebut dikenal dengan strain. Berat ringannya strain dapat
dilihat baik secara obyektif maupun secara subyektif. Penilaian secara
obyektif yaitu melalui perubahan secara fisiologis sedangkan penilaian
secara subyektif dapat dilakukan melalui perubahan reaksi psikologis dan
perubahan perilaku, karena itu strain secara subyektif terkait dengan
harapan, keinginan, kepuasan dan penilaian sebyektif lainnya. Secara
lebih ringkas faktor internal meliputi :
a. Faktor somatis (jenis kelamin, umur, ukuran tubuh, kondisi kesehatan,
status gizi).
b. Faktor psikis (motivasi, persepsi, kepercayaan, keinginan, kepuasan,
dll)
2.9. Beban kerja fisik berdasarkan jumlah kebutuhan kalori
Salah satu kegiatan utama dalam pergerakan otot adalah
kebutuhanakan oksigen yang dibawa oleh darah ke ototuntuk
pembakaran zat dalam menghasilkan energi.
Berkaitan dengan hal tersebut, Menteri Tenaga Kerja
melalui Keputusan Nomor 51 (1999) menetapkan kategori beban
kerja menurut kebutuhan kalori sebagai berikut :
- Beban kerja ringan : 100 200 kalori/jam
- Beban kerja sedang : > 200 350 kalori/jam
- Beban kerja berat : > 350 500 kalori/jam
Taksiran kebutuhan per jam untuk setiap kg berat dapat dilihat pada
tabel 2.1. dibawah ini.
Tabel II.1. Taksiran kebutuhan per jam untuk setiap kg berat
No Jenis Aktifitas Kilo/Kalori/Jam/Kg/Berat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Tidur Duduk dalam keadaan istirahat Membaca dengan intonasi keras Berdiri dengan keadaan tenang Menjahit dengan tenang Berdiri dengan konsentrasi terhadap sesuatu objek Berpakaian Menyanyi Menjahit dengan mesin Mengetik Menyeterika (berat strika : 2,5 Kg) Mencuci peralatan dapur Menyapu lantai dengan kecepatan 38 kali per menit Menjilid buku Pelatihan ringan Jalan ringan Pekerjaan kayu, logam dan pengecatan dalam industri Pelatihan sedang Jalan agak cepat Jalan turun tangga Pekerjaan tukang batu Pelatihan berat Penggergajian kayu secara manual Berenang Lari dengan kecepatan 8 km/jam Pelatihan sangat berat Berjalan sangat cepat Jalan naik tangga
0.94 1.43 1.50 1.50 1.59 1.62 1.69 1.74 1.94 2.00 2.06 2.06 2.41 2.43 2.43 2.86 2.43 4.14 4.28 5.20 5.71 6.42 6.86 7.14 8.14 8.57 9.28 15.80
Sumber : Sumamur (1982) dari Panduan Mata Kuliah Biomekanika (2002)
Kebutuhan kalori per jam tersebut merupakan pemenuhan kebutuhan kalori
terhadap energi yang dikeluarkan akibat beban kerja utama, sehingga masih
diperlukan tambahan kalori apabila terdapat beban kerja tambahan seperti:
stasiun kerja tidak ergonomis, sikap paksa waktu kerja, suhu lingkungan yang
panas, dll.
Menurut Sumamur (1982) bahwa kebutuhan kalori seorang pekerja selama
24 jam ditentukan oleh tiga hal :
1. kebutuhan kalori untuk metabolisme basal. Dimana seorang laki-
laki dewasa memerlukan kalori untuk metabolisme basal + 100
Kilo Joule (23,87 Kilo Kalori) per 24 jam per kg BB. Sedangkan
wanita dewasa memerlukan kalori untuk metabolisme basal + 98
Kilo Joule (23,39 Kilo Kalori) per 24 jamper kg BB.
2. Kebutuhan kalori untuk kerja. Kebutuhan kalori untuk kerja sangat
ditentukan oleh jenis aktivitas kerja yang dilakukan atau berat
ringannya pekerjaan.
3. Kebutuhan kalori untuk aktivitas-aktivitas lain diluar jam kerja.
Rata-rata kebutuhan kalori untuk aktivitas diluar jam kerja adalah
+ 2400 Kilo Joule (573 Kilo Kalori) untuk laki-laki dewasa dan
sebesar 2000 2400 Kilo Joule (477 425 Kilo Kalori) per hari
untuk wanita dewasa.
2.10. Penilaian beban kerja berdasarkan denyut nadi
Pengukuran denyut jantung selama kerja merupakan suatu metode
untuk menilai cardiovasculair strain. Salah satu peralatan yang dapat
digunakan untuk menghitung denyut nadi adalah dengan menggunakan
rangsangan Electro Cardio Graph (ECG). Apabila peralatan tersebut
tidak tersedia maka dapat dicatat secara manual menggunakan stopwatch.
Menggunakan nadi kerja untuk mengukur berat ringannya beban
kerja mempunyai beberapa keuntungan. Selain mudah, cepat dan murah
juga tidak diperlukan peralatan yang mahal serta hasilnya cukup reliabel
disamping itu tidak mengganggu proses kerja dan menyakiti orang yang
diperiksa. Kepekaan denyut nadi terhadap perubahan pembebanan yang
diterima tubuh cukup tinggi. Denyut nadi akan segera berubah seirama
dengan perubahan pembebanan, baik yang berasal dari pembebanan
mekanik, fisika maupun kimiawi.
Denyut nadi untuk mengestimasi indek beban kerja fisik terdiri
dari beberapa jenis, diantaranya :
a. Denyut nadi istirahat adalah rata-rata denyut nadi sebelum pekerjaan
dimulai.
b. Denyut nadi kerja : adalah rata-rata denyut nadi selama bekerja.
c. Nadi kerja adalah selisih antara denyut nadi istirahat dan denyut nadi
kerja.
Perhitungan konsumsi energi dan denyut jantung (Konz, 1996),
dengan rumus :
Y = 1,80411 0,229038X + 4,71733X 10-4 X2
Keterangan :
Y = Energi (kkal/menit)
X = Kecepatan denyut jantung (denyut/menit)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam
bentuk energi maka konsumsi energi diperoleh bentuk matematis sebagai
berikut :
KE = Et EI Keterangan :
KE = Konsumsi energi (kkal/menit)
Et = Pengeluaran energi pada saat melakukan kerja (kkal/menit)
EI = Pengeluaran energi pada saat istirahat (kkal/menit)
2.11. Konsumsi energi untuk aktivitas individu
Para fisiologi kerja telah meneliti konsumsi energi yang
dibutuhkan untuk berbagai macam jenis pekerjaan untuk aktivitas individu
adalah sebagai berikut :
Pria berat 70 kg : 1,2 kcal/menit Wanita berat 60 kg : 1,0 kcal/menit
2.12. Konsep Biomekanika
Biomekanika diklasifikasikan menjadi 2, yaitu :
1. General Biomechanic
Adalah bagian dari biomekanika yang berbicara mengenai hukum-
hukum dan konsep-konsep dasar yang mempengaruhi organ tubuh
manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak. Dibagi menjadi 2,
yaitu :
a. Biostatic adalah bagian dari biomekanika umum yang hanya
menganalisis tubuh pada posisi diam atau bergerak pada garis lurus
dengan kecepatan seragam (uniform).
b. Biodinamic adalah bagian dari biomekanika umum yang berkaitan
dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh tanpa mempertimbangkan
gaya yang terjadi (kinematik) dan gerakan yang disebabkan gaya
yang bekerja dalam tubuh (kinetik)
2. Occupational Biomechanic
Didefinisikan sebagai bagian dari biomekanika terapan yang
mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material, dan
peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem
kerangka otot agar produktivitas kerja dapat meningkat.
Setelah melihat klasifikasi diatas maka dapat kita kategorikan
dalam biomekanik Occupational Biomechanic. Untuk lebih jelasnya
disini akan kita bahas tentang anatomi tubuh yang menjadi dasar
perhitungan dan penganalisaan biomekanik.
Dalam biomekanik ini banyak melibatkan bagian-bagian tubuh
yang berkolaborasi untuk menghasilkan gerak yang akan dilakukan oleh
organ tubuh yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Tulang
Tulang adalah alat untuk meredam dan mendistribusikan
gaya/tegangan yang ada padanya. Tulang yang besar dan panjang
berfungsi untuk memberikan perbandingan terhadap beban yang terjadi
pada tulang tersebut. Mungkin dalam aplikasinya biomekanik selalu
berhubungan dengan kerangka manusia, oleh sebab itu di bawah ini
adalah gambar kerangka manusia.
Tulang juga selalu terikat dengan otot, ligamen dan cartilage.
Fungsi otot disini untuk menjaga posisi tubuh agar tetap bersikap
sempurna.
2. Sambungan Cartilagenous
Fungsi dari sambungan Cartilagenous adalah untuk pergerakan
yang relatif kecil. Contoh: sambungan tulang iga (ribs) dan pangkal
tulang iga (sternum).
Sambungan Cartilagenous khusus, antara vertebrata (ruas-ruas
tulang belakang) yaitu dikenal sebagai interveterbratal disc, yang
terdiri dari pembungkus, dan dikelilingi oleh inti (puply core).
Verterbrae juga terdapat pada ligamen dan otot. Adanya gerakan
relatif kecil pada setiap jointnya, dapat mengakibatkan adanya
fleksibelitas badan manusia untuk membungkuk, menengadah dan
memutar. Sedangkan disc berfungsi sebagai peredam getaran pada saat
manusia bergerak baik translasi dan rotasi.
3. Ligamen
Adalah berfungsi untuk membentuk bagian sambungan dan
menempel pada tulang. Ligamen tersebut untuk membatasi rentang
gerakan. Batasan jangkauan dapat menentukan ruang gerak atau
aktifitas yang digambarkan oleh sistem sambungan tulang. Sambungan
tulang yang sederhana ada pada siku dan lutut. Dengan adanya alasan
bahwa kedua adalah sambungan yang membatasi gerakan fleksi
(flexton). Sambungan siku memberikan kebebasan gerak pada tulang
tangan.
Lengan dan tungkai adalah sambungan yang komplek, yang
mampu untuk mengadakan gerakan 3 dimensi, contoh : gerakan
mengangkat tangan, sambungan saku juga dibantu oleh sambungan
bahu, pergerakan rotasi seluruh tangan pada sumbunya dan gerakan
lengan tangan pada sambungan pergelangan tangannya. Tangan
manusia mempunyai fleksibilitas yang tinggi dalam gerakannya.
4. Otot (Muscle)
Membahas masalah otot striatik yaitu otot sadar. Otot terbentuk
atas visber (fibre), dengan ukuran panjang dari 10 40 mm dan
berdiameter 0,01 0,1 mm.
Dalam dunia kerja yang menjadi perhatian adalah :
a. Kekuatan kerja otot
Kekuatan kerja otot bergantung pada :
1. Posisi anggota tubuh yang bekerja.
2. Arah gerakan kerja.
3. Perbedaan kekuatan antar bagian tubuh.
4. Usia.
b. Kecepatan dan ketelitian
c. Daya tahan jaringan tubuh terhadap beban
Suatu hal yang penting untuk mengetahui jenis otot yang sesuai
untuk menopang beban statis. Beban statis yang terjadi pada semua otot
harus diminimumkan. Gaya yang terjadi pada kontraksi otot sama
dengan sebanding penampang melintangnya. Otot hanya mempunyai
kemampuan berkontraksi dan relaksi bila bergerak dengan arah
berlawanan terhadap otot yang lain, dikenal dengan gerakan antagonis.
Dalam tubuh manusia terdapat tiga jenis gaya :
1. Gaya Gravitasi, yaitu gaya yang melalui pusat massa dari tiap
segmen tubuh manusia dengan arah ke bawah. Besar gayanya adalah
massa dikali percepatan gravitasi ( F = m g )
2. Gaya Reaksi, yaitu gaya yang terjadi akibat beban pada segmen
tubuh atau berat segmen tubuh itu sendiri.
3. Gaya Otot, yaitu gaya yang terjadi pada bagian sendi, baik akibat
gerakan sendi atau akibat gaya pada otot yang melekat pada sendi.
Gaya ini menggambarkan besarnya momen otot.
Otot manusia terdiri dari 6 link :
1. Link lengan bawah, dibatasi joint telapak tangan dan siku.
2. Link lengan atas, dibatasi joint siku dan bahu.
3. Link punggung, dibatasi joint bahu dan pinggul.
4. Link paha, dibatasi joint pinggul dan lutut.
5. Link betis, dibatasi joint lutut dan mata kaki.
6. Link kaki, dibatasi joint mata kaki dan telapak kaki.
2.13. Cara Mengangkat Beban
Ada beberapa cara dalam mengangakat beban, yaitu :
1. Memegang dan mengangkat beban :
a. Dengan posisi tubuh setegak mungkin
b. Dengan posisi punggung lurus
c. Dengan posisi lutut cenderung kuat
2. Taruhlah tubuh anda sedekat mungkin pada beban
3. Peganglah beban dengan sedemikian cara sehingga dapat dipindahkan
dengan punggung sekuat mungkin.
4. Perlunya didesain alat bantu agar mengurangi aktifitas membungkuk
untuk mengambil dan memindahkan beban.
2.14. Faktor Kelelahan
Kelelahan adalah proses menurunnya performa kerja dan berkurangnya
kekuatan atau ketahanan fisik tubuh manusia untuk melanjutkan kegiatan
yang harus dilakukan.
Ada beberapa macam kelelahan yang diakibatkan oleh beberapa faktor,
seperti :
1. Lelah otot, yang diindikasikan dengan munculnya gejala kesakitan
ketika otot harus menerima beban berlebihan.
2. Lelah visual, yaitu lelah yang diakibatkan ketegangan yang terjadi pada
organ visual (mata) yang terkonsentrasi secara terus menerus pada suatu
objek.
3. Lelah mental, yaitu kelelahan yang datang melalui kerja mental seperti
berfikir sering juga disebut sebagai lelah otak.
4. Lelah monotonis, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh aktifitas kerja
yang bersifat rutin, monoton, ataupun lingkungan kerja yang
menjemukan.
2.15. Recommended Weight Limit (RWL)
Recommended Weight Limit (RWL) merupakan rekomendasi batas
beban yang dapat diangkat oleh manusia tanpa menimbulkan cidera meskipun
pekerjaan tersebut dilakukan secara repetitive dan dalam jangka waktu yang
cukup lama. RWL ini ditetapkan oleh NIOSH pada tahun 1991 di Amerika
Serikat.
Persamaan NIOSH berlaku pada keadaan :
1. Beban yang diberikan adalah beban statis, tidak ada penambahan ataupun
pengurangan beban di tengah-tengah pekerjaan.
2. Beban diangkat dengan kedua tangan.
3. Pengangkatan atau penurunan benda dilakukan dalam waktu maksimal 8
jam.
4. Pengangkatan atau penurunan benda tidak boleh dilakukan saat duduk
atau berlutut.
5. Tempat kerja tidak sempit.
Berdasarkan sikap dan kondisi sistem kerja pengangkatan beban
dalam proses pemuatan barang yang dilakukan oleh pekerja dalam
eksperimen, penulis melakukan pengukuran terhadap faktor-faktor yang
mempengaruhi dalam pengangkatan beban dengan acuan ketetapan NIOSH.
Persamaan untuk menentukan beban yang direkomendasikan untuk diangkat
seorang pekerja dalam kondisi tertentu menurut NIOSH adalah sebagai
berikut: (R.S Bridger, 1995 )
RWL = LC X HM VM X DM X AM X FM X CM
RWL= 23x(25/H)x(1-0,003 (V-75)x(0,82 + 4,5/D)x 1-(0,0032 A())xFMxCM
Keterangan :
LC : (Lifting Constanta) konstanta pembebanan = 23 kg
HM : (Horizontal Multiplier) faktor pengali horizontal = 25 / H
VM : (Vertikal Multiplier) faktor pengali vertikal = 1 0,003 V 75
DM : (Distance Multiplier) faktor pengali perpindahan = 0,82 + 4,5 / D
AM : (Asymetric Multiplier) faktor pengali asimetrik = 1 0,0032 A
FM : (Frequncy Multiplier) faktor pengali frekuensi
CM : (Coupling Multiplier) faktor pengali kopling (handle)
Sedangkan untuk FM dan CM, (lihat tabel) dengan kriteria sebagai berikut :
Untuk Frequency Multiplier (FM) adalah :
1. Durasi pendek : 1 jam atau kurang
2. Durasi sedang : antara 1 2 jam
3. Durasi panjang : antara 2 8 jam
Untuk Coupling Multiplier (CM) adalah :
1. Kriteria Good adalah :
- Kontainer atau box merupakan design optimal dengan pegangan
bahannya tidak licin.
- Benda yang didalamnya tidak mudah tumpah.
- Tangan dapat dengan nyaman meraih box tersebut.
2. Kriteria Fair, adalah :
- Kontainer atau box tidak mempunyai pegangan.
- Tangan tidak dapat meraih box dengan mudah.
3. Kriteria Poor
- Box tidak mempunyai handle / pegangan
- Sulit dipegang (licin, tajam, dll)
- Berisi barang yang tidak stabil (pecah, jatuh, tumpah, dll)
- Memerlukan sarung tangan untuk mengangkatnya.
Dari persamaan yang ditetapkan NIOSH tersebut, terdapat perbedaan
faktor pengali jarak vertikal untuk pekerja Indonesia, sehingga perlu
penyesuaian terhadap nilai perkiraan berat beban yang direkomendasikan
untuk diangkat. Adanya perbedaan ini karena faktor pengali vertikal sangat
bergantung pada anthropometri ketinggian knuckle (jarak vertikal dari lantai
ke ujung jari tangan dengan posisi lurus ke bawah). Perumusan faktor pengali
vertikal yang dihasilkan oleh NIOSH adalah :
VM = ( 1 0,003V 75 )
Sedangkan dari hasil penelitian didapat bahwa untuk pekerja industri
Indonesia faktor pengali jarak :
VM = ( 1 0,00326V 69 )
Setelah nilai RWl diketahui, selanjutnya perhitungan Lifting Index,
untuk mengetahui pengangkatan yang tidak mengandung resiko cidera tulang
belakang, dengan persamaan :
Jika LI >1, maka aktifitas tersebut mengandung resiko cidera tulang belakang.
Jika LI
Fx = 0 ; untuk arah horisontal
Fy = 0 ; untuk arah vertikal
Kemudian hukum kesetimbangan momen menyatakan bahwa
penjumlahan aljabar momen-momen dari semua gaya yang bekerja pada suatu
benda dalam keadaan kesetimbangan statis adalah sama dengan nol.
Gambar II.3. Model sederhana garis punggung (low back) yang diteliti oleh Caffin untuk analisis terhadap aktifitas angkat koplanar statis.
(Eko Nurmianto, 1996)
Selanjutnya dengan mengaplikasikan prinsip-prinsip dasar mekanika
di atas dapat dilakukan analisa biomekanika pada berbagai segmen tubuh
manusia dengan memandang tubuh sebagai sistem multiple link, maka hasil
perhitungan gaya dan momen suatu link akan dipengaruhi link sebelumnya
dan akan mempengaruhi link selanjutnya. Oleh sebab itu link terakhir (link
kaki) akan menahan beban yang berasal dari berat seluruh link sebelumnya,
baik beban eksternal maupun beban link itu sendiri.
bw + hW DFA
E
Keterangan :
FM = besar gaya otot tulang belakang,
b = L5/S1 ke pusat massa badan,
w = berat badan x gravitasi,
h = jarak sumbu pusat ke massa beban,
FA = gaya tekanan perut,
E = jarak dari otot spinal erector ke L5/S1,
W = berat beban x gravitasi
D = jarak dari gaya perut FA ke L5/S1.
PA = tekanan dalam perut
H = sudut tubuh 2.17. Pengertian kesehatan dan keselamatan kerja.
Keselamatan kerja ialah keselamatan yang bertalian dengan mesin,
alat kerja, bahan dan proses pengolahan, landasan tempat kerja dan
lingkungannya serta cara melakukan pekerjaan. Keselamatan kerja
berdasarkan dengan tempat kerja, baik didarat, didalam tanah, dipermukaan
air maupun di udara (Sumamur :1982).
Dengan kata lain keselamatan kerja adalah : Suatu kegiatan yang
bertujuan untuk mencegah semua jenis kecelakaan yang ada kaitanya dengan
lingkungan dan situai kerja, atau dengan kata lain berarti usaha melindungi
FM =
pekerja dengan menetapkan keamanan dan keselamatan yang berkaiatan
dengan mesin, peralatan, bahan, poses produksi, kondisi tempat kerja,
lingkungan serta cara melaksanakan pekerjaan.
Tujuan keselamatan kerja adalah :
a. Melindungi tenaga kerja atas hak dan keselamatan dalam melakukan
pekerjaanya untuk kesejahteraan hidup dan meningkatkan produksi serta
produktifitas nasional.
b. Menjamin keselamatan setiap orang lain ditempat kerja.
c. Sumber produksi dipelihara dan dipergunakan secara aman dan efisien.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Obyek Penelitian
Pada penelitian ini obyek yang diteliti adalah para pekerja panggul yaitu
pekerja mengangkat atau memanggul pupuk dari atas truk ke tempat
penyimpanan. Sedangkan tempat penelitiannya di PT. Murni Sri Jaya dengan
alamat Jln. Raya Sragen Ngawi KM. 4, Bener, Ngrampal, Sragen.
3.2. Identifikasi Data
Data yang diambil dalam penelitian ini adalah berat beban, jarak horisontal,
jarak vertikal, perpindahan, asimetris, frekuensi, jarak angkat, posisi tubuh,
denyut jantung sebelum melakukan kerja dan sesudah melakukan kerja. Ini
semua diambil dari sebagian pekerja panggul di PT. Murni Sri Jaya Sagen.
3.3. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan dengan cara :
1. Wawancara
Yaitu metode pengumpulan data dengan cara tanya jawab secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh yang
diperlukan.
2. Observasi
Yaitu metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian.
3. Studi Pustaka
Yaitu metode pengumpulan data dari buku-buku literatur yang
berhubungan dengan masalah yang dibahas.
3.4. Metode Pengolahan Data
Langkah-langkah serta metode pengolahan data yang digunakan adalah
sebagai berikut :
1. Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL) dalam NIOSH
Persamaan NIOSH terbaru :
RWL = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM . . . . . . . .(3.1)
= 23 (25/H) (1-0,003 (V-75)) (0,82 + 4,5/D) 1-(0,0032()FM.CM
Keterangan :
RWL = Batas beban yang direkomendasikan
LC = Konstanta pembebanan = 23
HM = Faktor penggali horisontal = 25/H
VM = Faktor penggali vertikal = 1 0,003 (V-75)
DM = Faktor penggali perpindahan = 0,82 + 4,5/D
AM = Faktor penggali asimetrik = 1 0,0032 ()
FM dan CM lihat tabel
2. Perhitungan Lifting Index (LI)
LI = RWL
BebanBerat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.2)
3. Perhitungan Konsumsi Energi dan Denyut Jantung, dengan rumus :
Y = 1,80411 0,229038X + 4,71733X 10-4 X2 . . . . . . . . . . . . (3.3)
Keterangan :
Y = Energi (kkal/menit)
X = Kecepatan denyut jantung (denyut/menit)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disertakan dalam
bentuk energi maka konsumsi energi diperoleh dalam bentuk matematis
sebagai berikut :
KE = Et EI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.4)
Keterangan :
KE = Konsumsi energi (kkal/menit)
Et = Pengeluaran energi pada saat melakukan kerja (kkal/menit)
EI = Pengeluaran energi pada saat istirahat (kkal/menit)
4. Perhitungan momen gaya pada otot tulang belakang
FM = EDFA -hW bw + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.5)
Momen = FM x E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.6)
Gambar III.1. Model Manusia Mengangkat beban
Keterangan :
FM = Besar gaya otot tulang belakang
b = L5/S1 ke pusat massa badan
w = Berat badan x gravitasi
h = Jarak sumbu ke pusat massa beban
FA = Jarak dari gaya perut ke L5/S1
E = Jarak dari otot spinal erector ke L5/S1
W = Berat beban x gravitasi
D = jarak dari gaya perut FA ke L5/S1.
PA = Tekanan dalam perut
H = Sudut tubuh
3.5. Metode Analisis Data
Dalam menganalisa data, digunakan dua metode analisa data, yaitu :
1. Metode Kuantitatif
Metode ini untuk mengetahui berat maksimal yang harus ditanggung
pekerja panggul
2. Metode Kualitatif
- Metode ini digunakan untuk menganalisa keluhan-keluhan pekerja
panggul, umur pekerja, dan jenis kelamin.
- Menganalisa penyebab kecelakaan kerja berdasarkan perhitungan
biomekanika.
3.6. Kerangka Pemecahan Masalah
Gambar III.1. Kerangka Pemecahan Masalah
Survei Awal
Perumusan Masalah
Pengumpulan data : Pengukuran Jarak Pengangkatan Pengukuran Jarak Horisontal Pengukuran Jarak Vertikal Pengukuran Denyut Jantung Pengukuran Momen Gaya
Pengolahan Data : Y = 1,80411 0,229038X + 4,71733X 10-4 X2 KE = Et EI RWL = 23 (25/H) (1-0,003 (V-75)) (0,82 + 4,5/D) 1-(0,0032()FM.CM
LI = RWL
BebanBerat
FM = EDFA -hW bw +
Analisa Data
Kesimpulan dan Saran
Mulai
Selesai
BAB IV
REKAPITULASI DATA DAN ANALISIS
4.1.Rekapitulasi Data
Dalam melakukan pengamatan sampel yang kami ambil adalah dua truk
dengan 8 tukang panggul. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh peneliti
diperoleh data sebagai berikut:
Tabel IV.1. Data Pengamatan Origin Truck 1 :
Nama Horisontal (H) Vertikal
(V) Jarak (D)
Asimetrik (A)
Frekuensi (FM)
Coupling (CM)
Loso
Parno
Liyo
Supon
24 cm
22 cm
20 cm
25 cm
100 cm
85 cm
70 cm
120 cm
500 cm
500 cm
500 cm
500 cm
00
650
00
800
0,94
0,94
0,94
0,94
0,90
0,90
0,90
0,90
Sumber : Hasil Penelitian, (Ibnu, 2004)
Tabel IV.2. Data Pengamatan Destination Untuk Truck 1 :
Nama Horisontal (H) Vertikal
(V) Jarak (D)
Asimetrik (A)
Frekuensi (FM)
Coupling (CM)
Loso
Parno
Loyo
Supon
20 cm
17 cm
15 cm
18 cm
70 cm
67 cm
60 cm
68 cm
500 cm
500 cm
500 cm
500 cm
00
00
750
600
0,94
0,94
0,94
0,94
0,90
0,90
0,90
0,90
Sumber : Hasil Penelitian, (Ibnu, 2004)
Tabel IV.3. Data Pengamatan Origin Truck 2 :
Nama Horisontal (H) Vertikal
(V) Jarak (D)
Asimetrik (A)
Frekuensi (FM)
Coupling (CM)
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
23 cm
22 cm
21 cm
24 cm
95 cm
85 cm
70 cm
120 cm
300 cm
300 cm
300 cm
300 cm
00
00
800
00
0,94
0,94
0,94
0,94
0,90
0,90
0,90
0,90
Sumber : Hasil Penelitian, (Ibnu, 2004)
Tabel IV.4. Data Pengamatan Destination Truck 2 :
Nama Horisontal (H) Vertikal
(V) Jarak (D)
Asimetrik (A)
Frekuensi (FM)
Coupling (CM)
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
16 cm
15 cm
19 cm
17 cm
65 cm
60 cm
69 cm
67 cm
300 cm
300 cm
300 cm
300 cm
00
700
700
880
0,94
0,94
0,94
0,94
0,90
0,90
0,90
0,90
Sumber : Hasil Penelitian, (Ibnu, 2004) Tabel IV.5. Denyut Jantung Operator Pada Truck 1
Nama Denyut Jantung Awal Denyut Jantung Akhir Loso
Parno
Loyo
Supon
88 /menit
103 /menit
95 /menit
90 /menit
120 /menit
126 /menit
117 /menit
114 /menit
Tabel IV.6. Denyut Jantung Operator Pada Truck 2
Nama Denyut Jantung Awal Denyut Jantung Akhir Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
102 /menit
98 /menit
100 /menit
95 /menit
122 /menit
120 /menit
117 /menit
113 /menit
Tabel IV.7. Data Pengamatan Momen Gaya Pada Truck 1 Nama D w h b E W H P A F A Loso
Parno
Loyo
Supon
9 cm
12 cm
12 cm
11 cm
441 N
461 N
519 N
539 N
14 cm
15cm
16 cm
16 cm
10 cm
11 cm
12 cm
12 cm
4 cm
6 cm
5 cm
6 cm
490 N
490 N
490 N
490 N
800
800
800
800
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
116 N
116 N
116 N
116 N
Tabel IV.8. Data Pengamatan Momen Gaya Pada Truck 2
Nama D w H b E W H P A F A Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
11 cm
10 cm
11cm
12cm
529 N
480 N
500 N
549 N
15 cm
15cm
16 cm
16 cm
11 cm
11 cm
12 cm
12 cm
6 cm
5 cm
5 cm
6 cm
490 N
490 N
490 N
490 N
800
800
800
800
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
0,25 N/cm2
116 N
116 N
116 N
116 N
4.2.Analisis Dan Pembahasan Hasil Perhitungan RWL Dan LI
Perhitungan RWL (Recommended Weight Limit) dilakukan berdasarkan
hasil perkalian panjang Horisontal, Vertikal, Jarak, Asimetrik, Frekuensi, dan
Kopling pada para tukang panggul. Sedangkan perhitungan LI dilakukan
berdasarkan berat beban dibagi dengan hasil RWL. Analisa ini dilihat berapa
besarnya hasil LI, lebih kecil dari satu atau lebih besar dari satu. Perhitungan
tersebut dapat dilihat pada lampiran 1.
Tabel IV.9. Rekap Hasil RWL Dan LI No. Nama RWL Origin RWL Destination LI 1
2
3
4
5
6
7
8
Loso
Parno
Loyo
Supon
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
15,54 kg
14,08 kg
20,46 kg
10,38 kg
15,88 kg
18,35 kg
15,15 kg
16,64 kg
20,46 kg
24,28 kg
21,39 kg
18,54 kg
26,15 kg
21,96 kg
16,33 kg
17,58 kg
3,22
3,55
2,44
4,82
3,14
2,72
3,30
3,00
Sumber : Hasil Penelitian (Ibnu, 2004).
Dari hasil perhitungan diatas pada Origin truck 1, Destination truck 1
dan Origin truck 2, Destination truck 2 terlihat jelas dengan hasil Horisontal,
Vertikal, dan Asimetri yang berbeda, akan tetapi pada Coupling dan Frekuensi
yang sama akan menghasilkan hasil RWL (Recommended Weight Limit) yang
berbeda.
Horisontal berbeda karena pada saat mengangkat antara satu karyawan
dengan karyawan yang lain tidak sama, sehingga ukuranpun berbeda-beda.
Sedangkan pada Vertikal berbeda juga karena ketinggian benda yang akan
diangkat oleh operator tidak sama. Pada Asimetri juga tidak sama karena
posisi membungkuknya tiap karyawan berbeda-beda. Pada Frekuensi
menghasilkan hasil yang sama ini dilihat dari frekuensi pengangkatan tiap
operator selama 1 jam. Sedangkan pada Jarak sama karena memang untuk
menempatkan pupuk seberat 50 kg diletakkan dalam satu tempat yaitu dengan
jarak dari truk 1 ke tempat penyimpanan 500 cm dan truk 2 dengan jarak 300
cm. Sedangkan pada copling menggunakan tipe Poor yang nilainya sama
karena karung untuk pupuk memang tidak ada handelnya.
Sehingga kita dapat lihat secara umum hasil dari perhitungan RWL
bahwa semuanya jauh dari yang direkomendasikan, sebab jika dilihat melalui
perhitungan beban yang harus diangkat oleh tiap operator kurang dari 50 kg.
Beban yang direkomendasikan untuk diangkat oleh para tukang panggul
semua jauh dari yang seharusnya, sehingga dikuatirkan akan mengganggu
keselamatan dan mengurangi produktifitas tukang panggul.
Standar nilai dari Lifting Index dari pekerja adalah 1. Perhitungan LI
terlihat jelas bahwa semua karyawan dari 8 sampel yang diteliti menunjukan
bahwa LI lebih besar dari satu, sehingga menurut analisa bahwa pekerjaan ini
sangat rentan mengalami cidera otot tulang punggung.
4.3. Analisis dan Pembahasan denyut Jantung dan Konsumsi Energi
Dalam perhitungan ini berdasarkan hasil penelitian dari denyut sebelum
melakukan kerja dan sesudah melakukan kerja dari tiap-tiap operator.
Sedangkan analisa dilakukan dari hasil perhitungan denyut jantung awal dan
denyut jantung akhir. Pehitungan tersebut dapat dilihat pada lampiran 2.
Tabel IV.10. Rekap Energi Expenditure Dan Konsumsi Energi
Nama Energi Expenditure Awal Energi
Expenditure Akhir Konsumsi Energi
Loso
Parno
Loyo
Supon
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
3,442 kkal/mnt
4,450 kkal/mnt
3,886 kkal/mnt
3,564 kkal/mnt
4,376 kkal/mnt
4,090 kkal/mnt
4,231 kkal/mnt
3,886 kkal/mnt
5,849 kkal/mnt
6,407 kkal/mnt
5,582 kkal/mnt
5,324 kkal/mnt
6,031 kkal/mnt
5,849 kkal/mnt
5,582 kkal/mnt
5,240 kkal/mnt
2,407 kkal/mnt
1,957 kkal/mnt
1,696 kkal/mnt
1,760 kkal/mnt
1,655 kkal/mnt
1,759 kkal/mnt
1,261 kkal/mnt
1,354 kkal/mnt
Menurut data rekap diatas sudah terlihat bahwa semua operator
mempunyai hasil konsumsi energi yang melebihi batas, sehingga perlu adanya
pengurangan dalam melakukan aktivitas. Sebagai dasar, bahwa batas standar
energi seorang pria adalah 1,2 kkal/mnt. Sehingga jika melebihi batas
konsumsi energi tersebut, maka operator akan mengalami kelelahan.
Dalam hasil terlihat bahwa denyut jantung akhir lebih besar
dibandingkan denyut jantung awal, ini disebabkan karena denyut jantung akhir
dihitung setelah pekerja melakukan aktivitasnya kembali sehingga kondisi
fisik dalam keadaan bekerja secara maksimal
Hal ini terjadi dalam tubuh manusia bahwa apabila kita tidak melakukan
kerja maka energi yang diperlukan akan konstan, tetapi apabila tubuh dalam
keadaan sedang melakukan aktivitas energi yang dikeluarkan akan cenderung
naik. Sehingga pada saat tubuh dalam keadaaan istirahat setelah aktivitas
maka energi yang ada akan kembali semula.
4.4. Analisis Dan Pembahasan Momen Gaya
Dalam perhitungan ini dihasilkan berdasarkan beberapa hal diantaranya
untuk mengetahui apakah perhitungan ini melebihi batas yang ditetapkan atau
tidak. Perhitungan tersebut dapat dilihat pada lampiran 3.
Tabel IV.4.11. Rekap hasil Momen Gaya Nama Momen Gaya
Loso
Parno
Loyo
Supon
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
10226 N
11151 N
12681 N
12916 N
11898 N
11470 N
12560 N
13152 N
Dari hasil perhitungan momen gaya diatas rata-rata operator mengalami
kelelahan atau sakit sewaktu-waktu pada tulang belakangnya, karena momen
yang dihasilkan lebih dari 3500 N. Sehingga berdasarkan hasil perhitungan
momen gaya pada pekerja dapat diambil kesimpulan bahwa semua pekerja
bagian belakangnya membungkuk.
4.5. Analisis Kesehatan Dan Keselamatan Kerja
Berdasarkan hasil perhitungan biomekanika terhadap perkerja PT. Murni
Sri Jaya Sragen diketahui bahwa metode kerja yang digunakan tidak sesuai
dengan asas kesehatan dan keselaatan kerja karena melebihi batas yang
direkomendasikan. Untuk itu perlu dicari sebuah solusi bagaimana untuk
mengatasi permasalahan kelebihan beban kerja.
Sedangkan berdasarkan hasil kuisoner tentang bagian tubuh yang
mengalami rasa sakit pada pekerja pada PT. Murni Sri Jaya Sragen diketahui
bahwa bagian tubuh yang mengalami sakit sekali adalah pingul, pinggang
karena bagian tubuh itu menanggung beban dari tubuh dan dari barang yang
diangkat. Bagian tubuh yang merasakan sakit adalah lengan, bahu, dan betis
karena berhubungan langsung dengan barang yang diangkat. Dan bagian
tubuh yang agak sakit adalah leher, siku, dan pantat karena tidak berhubungan
langsung dengan beban yang diangkat.
Bedasarkan hasil pengamatan dari keamanan dan keselamatan kerja
bahwa pekerja tidak membawa alat pelindung yang seperti kaos tangan,
pakain khusus. Karena barang yang diangkat mengandung zat kimia yang bisa
mebuat tubuh menjadi sakit. Maka dari itu penulis menyarankan di PT. Murni
Sri Jaya untuk menyediakan alat pelindung kecelakan kerja supaya kesehatan
dan keselamatan dapat terjaga. Dan mengusulkan untuk memakai alat untuk
melancarkan dalam semua hal terutama pekerja panggul seperti memakai:
Pakaian khusus, sarung tangan, sepatu dan lainnya yang penting untuk
melindungi supaya pekerja menjadi lancar dalam melaksanakan aktifitasnya.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan
1. Berdasarkan perhitungan Recommended Weight Limit, diketahui bahwa
beban yang diangkat para pekerja melebihi dari yang direkomendasikan
dalam perhitungan Recommended Weight Limit.
Tabel V.1. Hasil Perhitungan Recommended Weight Limit
No. Nama RWL Origin RWL Destination 1 2 3 4 5 6 7 8
Loso Parno Loyo Supon Ngadiman Parmin Warso Sugiya
15,54 kg 14,08 kg 20,46 kg 10,38 kg 15,88 kg 18,35 kg 15,15 kg 16,64 kg
20,46 kg 24,28 kg 21,39 kg 18,54 kg 26,15 kg 21,96 kg 16,33 kg 17,58 kg
Sumber : Hasil Penelitian (Ibnu, 2004).
2. Menurut perhitungan Lifting Indek Beban dapat menimbulkan cidera pada
tulang belakang, karena Lifting Indek lebih besar dari satu. Berikut Tabel
hasil perhitungan yang didapat:
Tabel V.2 Hasil Perhitungan Lifting Index
No. Nama LI 1 2 3 4 5 6 7 8
Loso Parno Loyo Supon Ngadiman Parmin Warso Sugiya
3,22 3,55 2,44 4,82 3,14 2,72 3,30 3,00
3. Juga dalam perhitungan Konsumsi Energi terlihat bahwa besarnya KE
melebihi batas yang ditetapkan yaitu energi yang dikeluarkan oleh pria
adalah 1,2 kkal/mnt.
Tabel V.3. Tabel Perbandingan Sebelum dan sesudah perhitungan Konsumsi Energi
Nama Energi
Expenditure Awal
Energi Expenditure
Akhir Konsumsi Energi
Loso
Parno
Loyo
Supon
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
3,442 kkal/mnt
4,450 kkal/mnt
3,886 kkal/mnt
3,564 kkal/mnt
4,376 kkal/mnt
4,090 kkal/mnt
4,231 kkal/mnt
3,886 kkal/mnt
5,849 kkal/mnt
6,407 kkal/mnt
5,582 kkal/mnt
5,324 kkal/mnt
6,031 kkal/mnt
5,849 kkal/mnt
5,582 kkal/mnt
5,240 kkal/mnt
2,407 kkal/mnt
1,957 kkal/mnt
1,696 kkal/mnt
1,760 kkal/mnt
1,655 kkal/mnt
1,759 kkal/mnt
1,261 kkal/mnt
1,354 kkal/mnt
4. Menurut perhitungan momen gaya menyatakan bahwa aktivitas ini juga
melebihi batas yang ditentukan yaitu 3500 N, sehingga akan mengakibatkan
sakit pada bagian tubuh tulang belakang. Sehingga dalam waktu tertentu
tubuh akan berubah menjadi membungkuk.
Tabel V.4. Tabel hasil Momen Gaya Setelah dilakukan perhitungan Nama Momen Gaya
Loso
Parno
Loyo
Supon
Ngadiman
Parmin
Warso
Sugiya
10226 N
11151 N
12681 N
12916 N
11898 N
11470 N
12560 N
13152 N
5. Berdasarkan kuesioner pada pekerja diketahui bahwa banyak diantara
mereka menderita sakit didaerah tubuh punggung, pinggang dan pinggul.
Hal ini disebabkan karena pekerja terlalu berat menopang beban dari yang
di rekomendasikan berdasarkan Recommended Weight Limit pekerja.
V.2. Saran
Beberapa saran yang dapat dikemukakan dari hasil penelitian di
PT. Murni Sri Jaya Sragen adalah sebagai berikut:
1. Lebih meningkatkan program keselamatan dan kesehatan pekerja untuk
lebih meningkatkan produktivitas bekerja.
2. Memberikan jaminan sosial tenaga kerja bagi pekerja untuk kesejateraan
mereka.
3. Pekerja hendaknya menggunakan alat pengaman dalam bekerja untuk
menghindarkan kecelakaan kerja.
DAFTAR PUSTAKA
Eko Nurmianto, 1996, ERGONOMI, Konsep Dasar dan Aplikasinya, Institut
Teknologi Sepuluh Nopember. Konz, 1996, Psycologi Of Body Movement, Inc. New York. Haryanto.T, Rendgres, 2000, Analisa Biomekanika Pada Pengangkatan Dengan
Cara Memanggul. Proceedings Seminar Nasional Ergonomi, Surabaya. Nandiroh,ST, 2002, Jurnal Ilmiah Teknik Industi, Analisa Angkat Beban Manual,
Jurnal Teknik Industri UMS, Surakarta. Suma mur P.K, 1982, Keselamatan Kerja, Jakarta : Pulogadung,. R.S. Bridger, 1995, Introduction To Ergonomi International.
LAMPIRAN
LAMPIRAN PERHITU
