Upload
roger-williams
View
494
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1
BAB I PENDAHULUAN
A. GAMBARAN PROFIL LULUSAN PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI Profil lulusan Program Studi Teknik Industri Universitas Hasanuddin
merujuk kepada bidang pekerjaan atau jenis pekerjaan yang berkaitan
dengan langsung dengan industri. Adapun profil lulusan yang diharapkan
dapat berperan sebagai:
1. Operational Engineer
2. Plant Engineer
3. Industrial Designer
4. Quality Control Engineer
5. Project Engineer
6. Researcher / dosen
7. Konsultan Industri
8. Entrepreneur
Untuk mencapai peran tersebut lulusan sarjana Program Studi Teknik
Industri diharapkan bersifat sebagai integrator, team worker, creative dan adaptif. Nilai lebih lulusan Teknik Industri terletak pada kemampuan untuk berpikir integral atau secara system, dan pada saat yang bersamaan mampu
mengoptimalkan detail atau elemen system tersebut. Prospek alumni
Program Studi Teknik Industri selalu terbuka luas mengingat kebutuhan akan
sarjana dibidang ini sangat dibutuhkan dalam menunjang kebutuhan industri.
Jenis industri yang dapat menjadi prospek pekerjaan bagi alumni tidak
terbatas pada beberapa jenis industri saja, tetapi meliputi seluruh jenis
industri maupun jasa.
B. KOMPETENSI LULUSAN Kurikulum pendidikan teknik industri harus mampu menghasilkan lulusan
yang mampu menunjukkan kemampuan merancang, mengembangkan,
mengimplementasikan dan memperbaiki sistem integral yang terdiri dari
2
orang, material, informasi, peralatan dan energi serta mampu
mengintegrasikan sistem menggunakan pendekatan analitik,
komputasional dan eksperimen yang sesuai (http://www.abet.org).
Kompetensi Utama (U) 1. Menerapkan pengetahuan: matematika, sain, ilmu sosial, dan asas
enjiniring untuk memecahkan persoalan teknik industri.
2. Menggunakan alat-alat pokok analitikal, komputasional, dan/atau
eksperimental untuk memecahkan persoalan teknik industri.
3. Merencanakan, merancang, memperbaiki, dan/atau mengoperasikan
suatu: sistem integral yang merupakan persoalan teknik industri.
4. Mengintegrasikan komponen dan/atau proses suatu sistem manufaktur
yang meliputi: bahan, mesin dan peralatan, sumber daya insani,
energi, informasi, dan/atau modal.
Kompetensi Pendukung (P) 1. Menumbuhkan kemampuan bekerjasama dalam kelompok yang
bersifat multidisiplin.
2. Menggunakan teknik, keterampilan, dan/atau tools untuk:
mengidentifikasi, merumuskan, menganalisis, dan/atau memecahkan
persoalan teknik industri.
3. Menanamkan kesadaran tentang tanggung jawab profesional dan
etikal.
4. Menumbuhkan kemampuan berkomunikasi secara efektif.
Kompetensi Lain-Lain (L) 1. Menumbuhkan penguasaan wawasan yang luas sehingga dapat
memahami dampak penerapan keilmuan teknik industri terhadap
konteks global/sosial.
2. Menanamkan kesadaran tentang pentingnya belajar berkelanjutan.
3. Membahas isu kontemporer.
4. Memberikan penguasaan untuk menerapkan teknik dan analisis baru
dan/atau teknologi manufaktur maju, yang diperlukan dalam
menjalankan praktek profesi keteknik-industrian.
3
C. ANALISIS KEBUTUHAN PEMBELAJARAN Bahan ajar sebagai salah satu materi utama dalam kegiatan belajar
mengajar sangat penting keberadaaannya. Ketersediaan bahan ajar
sangat membantu baik pihak pengajar maupun pihak yang diajar, agar
proses perkuliahan dapat berjalan efektif dan efisien. Bagi pihak pengajar,
ketersediaan bahan ajar memudahkan untuk memastikan bahwa
keseluruhan aspek bahan mengajar tidak luput untuk disajikan. Di samping
itu, dengan adanya bahan ajar, materi perkuliahan akan lebih konsisten,
walaupun terjadi penggantian dosen / pengajar. Bagi mahasiswa, manfaat
dari ketersediaan bahan ajar adalah memudahkannya untuk mendapatkan
content perkuliahan dengan lebih detail, sehingga diharapkan dapat
berujung pada meningkatnya prestasi mahasiswa.
Mata kuliah Ergonomi Industri merupakan salah satu Mata Kuliah
Pilihan dalam Program Studi Teknik Industri. Peserta Mata Kuliah ini rata-
rata adalah sebanyak 20 orang mahasiswa dalam satu kelas. Nilai rata-
rata kelas adalah B- (66 70). Dengan belum tersedianya bahan ajar
selama ini, tingkat kesulitan mahasiswa cukup tinggi untuk dapat
mendapatkan material perkuliahan Ergonomi Industri dengan lengkap dan
detail. Buku-buku text Ergonomi Industri sejauh ini masih sulit didapatkan
di toko-toko buku di Makasar, dan jika ada dijual dengan harga yang cukup
tinggi dan sebagian besar dalam Bahasa Inggris. Untuk memudahkan
mahasiswa, selama ini dosen menyediakan hand out Mata Kuliah, atau
membagi mahasiswa dalam kelompok untuk mempresentasikan topik
tertentu yang diambil yang diambil dari bab tertentu dalam satu buku.
Dengan cara ini mahasiswa tidak perlu membeli buku yang cukup mahal,
dan dapat memahami secara garis besar seluruh topik melalui presentasi
kelompok lain. Tetapi cara ini menyulitkan mahasiswa untuk mendapatkan
pemahaman secara lengkap tentang topik-topik tersebut. Atas dasar inilah,
penyusunan bahan ajar Mata Kuliah Ergonomi Indusri dipandang sangat
penting untuk dilakukan.
4
RENCANA PEMBELAJARAN BERBASIS KBK MATA KULIAH: ERGONOMI
Kompetensi Utama :
5. Merencanakan, merancang, memperbaiki, dan/atau mengoperasikan
suatu: sistem integral yang merupakan persoalan teknik industri.
6. Mengintegrasikan komponen dan/atau proses suatu sistem manufaktur yang
meliputi: bahan, mesin dan peralatan, sumber daya insani, energi, informasi,
dan/atau modal.
Kompetensi Pendukung :
Menggunakan teknik, keterampilan, dan/atau tools untuk: mengidentifikasi,
merumuskan, menganalisis, dan/atau memecahkan persoalan teknik
industri.
MING-GU KE
SASARAN PEMBELAJARAN
MATERI PEMBELAJARAN
STRATEGI PEMBELAJARAN
KRITERIA PENILAIAN
Bobot Nilai (%)
I
Membuat landasan yang efektif untuk proses pembelajaran selanjutnya
Informasi Kontrak dan Tujuan, Manfaat, Rencana Pembelajaran dan keterkaitan dengan Mata Kuliah lain
Ice Breaking Membentuk Kelompok kerja dan memilih ketua secara demokratis
0
II, III
Mampu memahami pengertian biomekanika dan penerapannya dalam perancangan sistem kerja
Mampu mengukur konsumsi energi manusia ketika bekerja
Mampu menghitung beban yang optimal menurut jenis pekerjaan sesuai ketahanan tubuh.
Mampu memahami postur manual handling yang baik
BIOMEKANIKA DAN
MANUAL HANDLING
Kuliah + Tugas Kajian Pustaka (PjBL) + presentasi
Ketepatan pemakaian konsep dgn contoh; kejelasan uraian; kemutakhiran bahan pustaka.
10
5
IV,V
Mampu mengukur konsumsi energi manusia ketika bekerja
Mampu memahami siklus fisiologi manusia ketika melakukan pekerjaan
Memiliki pemahaman tentang cara mengelola kelelahan dalam bekerja
Mampu merancang sistem kerja yang dapat meminimumkan kelelahan
ASPEK FISIOLOGIS DAN PSIKOLOGIS MANUSIA DALAM
BEKERJA
Kuliah + Tugas Kajian pustaka (PjBL) +Presentasi
Ketepatan pemakaian konsep dgn contoh; kejelasan uraian; kemutakhiran bahan pustaka.
10
VI, VII
Mengevaluasi pencapaian sasaran pembelajaran yang telah dilakukan
UTS
Studi kasus + presentasi (case study)
Kejelasan langkah pemecahan kasus; kejelasan alasan; ketepatan langkah dan alasan; ketelitian; kemampuan analogi
20
VIII, IX
Mampu memahami aspek-aspek lingkungan kerja yang harus diperhatikan dalam perancangan sistem kerja yang baik
Mampu merancang lingkungan kerja yang kondusif dan tidak berbahaya
LINGKUNGAN KERJA
Kuliah+Studi Kasus (PjBL) +presentasi
Kejelasan langkah pemecahan kasus; kejelasan alasan; ketepatan langkah dan alasan; ketelitian; kemampuan analogi
10
X, XI
Mampu melakukan pengukuran anthropometri.
Mampu menggunakan data anthropometri yang sesuai untuk kenyamanan dan keamanan pemakainya
ANTHROPOMETRI
Kuliah+Tugas merancang produk (PjBL) +presentasi
Ketuntasan Gagasan pada rancangan; Kreativitas; Kerja sama Tim pada presentasi.
10
6
XII, XIII
- Mampu memilih,
merancang control yang sesuai dengan kegunaannya
- Mampu merancang display yang ergonomis
ANALISA DAN PERANCANGAN KONTROL DAN DISPLAY YANG ERGONOMIS
Kuliah+Tugas merancang display (PjBL) +presentasi
Ketuntasan Gagasan pada display dari model yang dipilih; Kreativitas; Kerja sama Tim pada presentasi.
10
XIV,XV
Mampu memahami hubungan antara makro ergonomi dengan ergonomic mikro
Mampu memahami metode CRT dan MOQS
Mampu memahami penerapan Kaizen dalam perusahaan
MAKRO ERGONOMI
Kuliah+Studi Kasus (PjBL) +presentasi
Kejelasan langkah pemecahan kasus; kejelasan alasan; ketepatan langkah dan alasan; ketelitian; kemampuan analogi
10
XVI Mengevaluasi seluruh sasaran pembelajaran Uji kompetensi dan remedial
Studi kasus + presentasi (case study)
Kejelasan langkah pemecahan kasus; kejelasan alasan; ketepatan langkah dan alasan; ketelitian; kemampuan analogi
20
TOTAL 100
7
BAB II
OVERVIEW ERGONOMI
A. PENDAHULUAN Sasaran Pembelajaran:
Mampu memahami pengertian ergonomi
Mampu memahami perkembangan sejarah keilmuan ergonomi
Mampu memahami bidang-bidang penerapan ergonomi
B. PENGERTIAN ERGONOMI Ergonomi adalah ilmu yang menemukan dan mengumpulkan informasi
tentang tingkah laku, kemampuan, keterbatasan, dan karakteristik manusia
untuk perancangan mesin, peralatan, sistem kerja, dan lingkungan yang
produktif, aman, nyaman dan efektif bagi manusia. Ergonomi merupakan
suatu cabang ilmu yang sistematis untuk memanfaatkan informasi mengenai
sifat manusia, kemampuan manusia dan keterbatasannya untuk merancang
suatu sistem kerja yang baik agar tujuan dapat dicapai dengan efektif, aman
dan nyaman (Sutalaksana, 1979).
Fokus utama pertimbangan ergonomi menurut Cormick dan Sanders
(1992) adalah mempertimbangkan unsur manusia dalam perancangan objek,
prosedur kerja dan lingkungan kerja. Sedangkan metode pendekatannya
adalah dengan mempelajari hubungan manusia, pekerjaan dan fasilitas
pendukungnya, dengan harapan dapat sedini mungkin mencegah kelelahan
yang terjadi akibat sikap atau posisi kerja yang keliru. Untuk itu, dibutuhkan
adanya data pendukung seperti ukuran bagian-bagian tubuh yang memiliki
relevansi dengan tuntutan aktivitas, dikaitkan dengan profil tubuh manusia,
baik orang dewasa, anak-anak atau orang tua, laki-laki dan perempuan, utuh
atau cacad tubuh, gemuk atau kurus. Jadi, karakteristik manusia sangat
berpengaruh pada desain dalam meningkatkan produktivitas kerja manusia
8
untuk mencapai tujuan yang efektif, sehat, aman dan nyaman. Tujuan
tersebut dapat tercapai dengan adanya pengetahuan tentang kesesuaian,
kepresisian, keselamatan, keamanan, dan kenyamanan manusia dalam
menggunakan hasil produk desain, yang kemudian dikembangkan dalam
penyelidikan di bidang ergonomi.
C. SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU ERGONOMI
1800-1900 prioritas utama pada optimasi produksi
PD I didominasi oleh ahli psikologi
PD II banyak kegagalan dalam perang akibat disain peralatan yang
salah
1949 textbook pertama tentang ergonomi
1957 organisasi ergonomi (HFS) berdiri
D. PENERAPAN ILMU ERGONOMI Penyelidikan ergonomi dibedakan menjadi empat kelompok, yakni :
1) Penyelidikan tentang tampilan/display. Penyelidikan pada suatu perangkat
(interface) yang menyajikan informasi tentang lingkungan dan
mengkomunikasikannya pada manusia antara lain dalam bentuk tanda-tanda,
angka, dan lambang,
2) Penyelidikan tentang aspek biomekanika dan kekuatan fisik manusia.
Penyelidikan dengan mengukur ketahanan serta keterbatasan fisik manusia
pada saat kerja.
3) Penyelidikan tentang aspek fisiologis dan psikologis manusia dalam
bekerja. Penyelidikan ini bertujuan untuk mendapatkan rancangan system
kerja yang lebih sesuai dengan kelebihan dan keterbatasan manusia, dengan
memahami aspek fisiologis dan psikologis.
4) Penyelidikan tentang lingkungan kerja. Meliputi penyelidikan mengenai
kondisi lingkungan fisik tempat kerja dan fasilitas kerja, misalnya pengaturan
cahaya, kebisingan, temperatur, dan suara.
5) Aspek makro ergonomi. Aspek ini merupakan tahapan perkembangan
9
kajian ilmu ergonomi, yang menitikberatkan kajian pada aspek yang lebih
luas, meliputi aspek social organisasi, untuk mendapatkan system kerja yang
lebih optimal.
Berkenaan dengan penyelidikan tersebut, beberapa disiplin ilmu
ergonomi yang terlibat antara lain anatomi dan fisiologi (struktur dan fungsi
pada manusia), antropometri (ukuran-ukuran tubuh manusia), fisiologi
psikologi (sistim syaraf dan otak manusia), dan psikologi eksperimen (perilaku
manusia). Studi tentang psikologi eksperimen dalam desain diperlukan untuk
mengetahui kebutuhan dimensi/ukuran tubuh manusia (misalnya saja
kebiasaan, perilaku dan budaya manusia duduk, berdiri, mengambil sesuatu,
dan bergerak), sehingga didapatkan ukuran yang tepat agar tidak terjadi
kekeliruan data dalam perencanaan desain. Psikologi dijadikan studi karena
dianggap penting untuk menelaah perilaku dan hal-hal yang dipikirkan oleh
manusia sebagai pengguna desain. Seperti yang diungkapkan Ching (1987)
dalam perencanaan desain mebel, manusia adalah faktor utama yang
mempengaruhi bentuk, proporsi dan skala mebel. Untuk memperoleh manfaat
dan kenyamanan dalam melaksanakan aktivitas, mebel harus dirancang
sesuai dengan ukuran tubuh manusia, jarak bebas yang diperlukan oleh pola
aktivitas dan sifat aktivitas yang dijalani.
Pengambilan data ukuran yang keliru mengakibatkan kegagalan desain,
struktur dan fungsi tubuh manusia terganggu dan berubah, bahkan yang
paling vital mengakibatkan terganggunya sistem otak dan saraf. Misalnya
dalam perancangan desain kursi, Suparto (2003) mengungkapkan hal penting
yang diperhatikan dalam perancangan yaitu memperhatikan kemampuan
elemen-elemen kursi untuk menanggapi dan membentuk keseimbangan dan
kestabilan pada saat orang duduk di atasnya. Pusat gravitasi tubuh pada saat
duduk tegak berada sekitar 22 cm di muka dan 24 cm di atas titik acuan
duduk (titik acuan duduk adalah perpotongan bidang sandaran dan alas
duduk), sedangkan pada saat berdiri tegak pusat gravitasi akan berada 10 cm
di depan dan sekitar 15 cm di atas titik acuan duduk. Jadi perancangan
dudukan yang terlalu tinggi atau rendah akan berpengaruh buruk pada
kenyamanan, mengurangi keseimbangan duduk, kelelahan pada daerah
punggung khususnya tulang belakang, bahkan bahaya yang lebih besar
adalah terjadinya hambatan dalam sirkulasi darah atau gumpalan darah
10
(thrombophlebitis).
Secara ringkas, kerugian akibat tidak menerapkan prinsip ergonomi
dalam system kerja adalah sebagai berikut:
Biaya medis yang tinggi
Output produksi yang lebih rendah
Kualitas kerja yang rendah
Meningkatnya turnover pekerja
Penurunan penjualan
E. EVALUASI ERGONOMI DALAM PERANCANGAN DESAIN Esensi dasar dari evaluasi ergonomi dalam proses perancangan desain
adalah sedini mungkin mencoba memikirkan kepentingan manusia agar bisa
terakomodasi dalam setiap kreativitas dan inovasi sebuah man made object
(Sritomo, 2000). Fokus perhatian dari sebuah kajian ergonomis akan
mengarah ke upaya pencapaian sebuah perancanganan desain suatu produk
yang memenuhi persyaratan fitting the task to the man (Granjean, 1982),
sehingga setiap rancangan desain harus selalu memikirkan kepentingan
manusia, yakni perihal keselamatan, kesehatan, keamanan maupun
kenyamanan. Sama seperti yang diungkapkan Sritomo (2000), desain
sebelum dipasarkan sebaiknya terlebih dahulu dilakukan
kajian/evaluasi/pengujian yang menyangkut berbagai aspek teknis fungsional,
maupun kelayakan ekonomis seperti analisis nilai, reliabilitas, evaluasi
ergonomis, dan marketing.
Untuk melaksanakan kajian atau evaluasi (pengujian) bahwa desain
sudah memenuhi persyaratan ergonomis adalah dengan mempertimbangkan
faktor manusia, dalam hal ini ada empat aturan sebagai dasar perancangan
desain, yakni :
1. Memahami bahwa manusia merupakan fokus utama perancangan desain,
sehingga hal-hal yang berhubungan dengan struktur anatomi (fisiologik) tubuh
manusia harus diperhatikan, demikian juga dengan dimensi ukuran tubuh
(anthropometri).
2. Menggunakan prinsip-prinsip kinesiologi dalam perancangan desain (studi
11
mengenai gerakan tubuh manusia dilihat dari aspek biomechanics), tujuannya
untuk menghindarkan manusia melakukan gerakan kerja yang tidak sesuai,
tidak beraturan dan tidak memenuhi persyaratan efektivitas efisiensi gerakan.
3. Pertimbangan mengenai kelebihan maupun kekurangan (keterbatasan)
yang berkaitan dengan kemampuan fisik yang dimiliki oleh manusia di dalam
memberikan respon sebagai kriteria-kriteria yang perlu diperhatikan
pengaruhnya dalam perancangan desain.
4. Mengaplikasikan semua pemahaman yang terkait dengan aspek psikologik
manusia sebagai prinsip-prinsip yang mampu memperbaiki motivasi, attitude,
moral, kepuasan dan etos kerja.
F. EVALUASI 1. Jelaskan pengertian dari ergonomi!!
2. Sebutkan bidang-bidang penerapan ergonomi!!
3. Sebutkan kerugian bila suatu system kerja mengabaikan aspek
ergonomi!!
4. Jelaskan tahap-tahap sejarang perkembangan ilmu ergonomi!!
G. DAFTAR PUSTAKA Galer, I.A.R, Applied Ergonomics Handbook, Butterworths, London,
1989
Kroemer, K.H.E., et al. Ergonomics: How to Design For Ease and Efficiency. Prentice Hall. New Jersey. 1994
Mc. Cormick & Ernest J..Human Factors in Engineering and Design. Mc Graw Hill. New York. 1993
Niebel,B.W.and Freivalds, A.; Methods, Standards and Work Design, 9th Ed; Mc Graw-Hill. New York.1999.
Sutalaksana, Iftikar Z. Teknik TataCara Kerja,MTI-ITB, 1979
12
BAB III BIOMEKANIKA
DAN MANUAL HANDLING
A. PENDAHULUAN Sasaran Pembelajaran:
Mampu memahami pengertian biomekanika dan penerapannya dalam
perancangan sistem kerja
Mampu mengukur konsumsi energi manusia ketika bekerja
Mampu menghitung beban yang optimal menurut jenis pekerjaan sesuai
ketahanan tubuh.
Mampu memahami postur manual handling yang baik
B. BIOMEKANIKA B.1. PENGERTIAN BIOMEKANIKA
Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek biomekanika
dari gerakangerakan tubuh manusia. Biomekanika merupakan kombinasi
antar keilmuan mekanika, anthropometri, dan dasar ilmu kedokteran (biologi
dan fisiologi). Menurut Frankel dan Nordin, biomekanika menggunakan
konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan pada berbagai macam
bagian tubuh dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktivitas sehari-
hari. Menurut Caffin dan Anderson (1984), occupational biomechanics adalah
ilmu yang mempelajari hubungan antar pekerja dan peralatannya, lingkungan
kerja dan lain-lain untuk meningkatkan performansi kerja dan meminimisasi
kemungkinan cidera.
Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan
dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika merupakan salah satu dari
13
empat bidang penelitian informasi hasil ergonomic, yaitu penelitian tentang
kekuatan fisik manusia yang mencakup kekuatan atau daya fisik manusia
ketika bekerja dan mempelajari bagaimana cara kerja serta peralatan harus
dirancang agar sesuai dengan kemampuan fisik manusia ketika melakukan
aktifitas kerja tersebut.
Walaupun biomekanik berdasarkan pada prinsip fisika dan matematika
yang dikembangkan pada tahun 1600an dan 1700an oleh Galileo, Newton,
Descrates, Euler dan lainnya, penelitian pertama biomekanika berhubungan
dengan fungsi otot dan tulang dari pada tubuh manusia telah ada di awal
tahun 1500an oleh Leonardo Da vinci.
Prinsip biomekanik dapat diaplikasikan pada system tubuh manusia yang
istirahat,biasa disebut Statik, atau system tubuh yang bergerak disebut
dinamik. Dalam system ini tubuh dapat didorong atau ditarik oleh sebuah aksi
yang biasa disebut gaya. Dalam hal ini sangat erat kaitannya dengan hokum
Newton.
Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan
konsep, analisis, desain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam
biologi dan kedokteran. Dalam biomekanika banyak disiplin ilmu yang
mendasari dan berkaitan untuk dapat menopang perkembangan
biomekanika. Disiplin ilmu ini tidak terlepas dari kompleksnya masalah yang
ditangani oleh biomekanika ini.
Biomekanika dan cara kerja adalah pengaturan sikap tubuh dalam bekerja.
Sikap kerja yang berbeda akan menghasilkan kekuatan yang berbeda pula
dalam melakukan tugas. Dalam hal ini penelitian biomekanika mengukur
kekuatan dan ketahanan fisik manusia dalam melakukan pekerjaan tertentu,
dengan sikap kerja tertentu. Tujuannya untuk mendapatkan cara kerja yang
lebih baik, dimana kekuatan/ketahanan fisik maksimum dan kemungkinan
cidera minimum.
Ilmu Biomekanika membahas mengenai manusia dari segi kemampuan-
kemampuannya seperti kekuatan, daya tahan, kecepatan dan ketelitian. Pada
ilmu kedokteran, biomekanika dibagi menjadi 2 (dua) pandangan, yaitu:
1. Ilmu Kinetika, merupakan ilmu yang mempelajari tentang faktor-faktor gaya
14
yang menyebabkan benda bergerak atau diam.
2. Ilmu Kinematika, adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat gerak tanpa
memperhatikan bidang mana atau bagaimana sifat gerakannya atau
sudutnya apakah penuh atau tidak.
Melalui sistem automatic dan biomechanic, faktor-faktor manusia teknik
terfokus pada sistem musculoskeletal. Ini merupakan sendi yang memiliki dua
segmen yaitu segmen distal dan segmen proximal.
Dalam melakukan tugas-tugas yang manipulatif, maka ada beberapa hal
yang perlu diperhatikan, antara lain:
1. Menyeimbangkan antara gerakan yang statik dan gerak yang dinamis.
2. Menjaga kekuatan otot, dimana pemakaian otot maksimum di bawah 15%.
3. Mencegah Range of Motion (ROM) sendi yang berlebihan.
4. Menggunakan grup otot yang lebih kecil untuk kecepatan dan ketelitian.
Dalam biomekanika, pada dasarnya ada 2 jenis model gerakan, yaitu:
1. Single- segment Static Model Menggambarkan beban diterima oleh siku (elbow), yaitu gaya reaksi siku
(RE) dan momen reaksi siku (ME).
1. Two-segment Static Model Menggambarkan beban diterima oleh bahu (shoulder), yaitu gaya reaksi
bahu (RE) dan momen reaksi bahu (MS)
B. 2. APLIKASI BIOMEKANIKA
Pada banyak kegiatan/ pekerjaan sehari-hari secara tidak langsung ilmu
biomekanika telah diaplikasikan. Dalam pekerjaan-pekerjaan tertentu, seperti
mengecat langit-langit rumah atau operator dengan display yang tidak sesuai,
ilmu biomekanika menganalisanya sebagai pembebanan yang statis.
15
Prinsip-prinsip biomekanika ini memiliki penerapan sangat luas, mulai dari
sport science, orthopedics, dan industri. Beberapa penerapan ilmu
biomekanika pada industri atau kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
1. Dalam perindustrian, ilmu mekanika digunakan untuk mengukur besarnya
gaya yang dibutuhkan oleh seorang operator untuk melakukan suatu
pekerjaan dengan postur tubuhnya.
2. Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya dalam industri menyatakan besarnya
gaya otot yang diperlukan oleh seorang operator dalam menyelesaikan
pekerjaan dengan menggunakan prinsip-prinsip fisika dan mekanika.
3. Dengan meng-aplikasikan ilmu biomekanika, kita mengetahui dan
memahami serta dapat menentukan sikap kerja yang berbeda dapat
menghasilkan kekuatan atau tingkat produktivitas yang terbaik.
4. Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya digunakan dalam mengevaluasi
pekerjaan operator sehingga dapat menghasilkan cara kerja yang lebih
baik yang meminimumkan gaya dan momen yang dibebankan pada
operator supaya tidak terjadi kecelakaan kerja.
5. Aplikasinya yang lain adalah menentukan perancangan sistem tempat kerja
dengan pertimbangan dari gerakan-gerakan tubuh manusia/ pekerja.
Dengan ilmu biomekanika ini, jelas bahwa kita akan lebih mudah untuk
menentukan rancangan sistem tempat kerja, di samping tingkat
ergonomisnya tinggi, sehingga tingkat produktivitas meningkat dan tingkat
kecelakaan menjadi minimum.
16
Gambar 3.1. Diagram Ilmu Biomekanika
Sumber : Contini dan Drill (1966)
Biomekanika diklasifikasikan menjadi 2, yaitu :
1. General Biomechanic. Adalah bagian dari biomekanika yang berbicara mengenai hukum-
hukum dan konsep-konsep dasar yang mempengaruhi tubuh organic
manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak. Dibagi menjadi 2,
yaitu:
a. Biostatics 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 biomekanik umum yang berkaitan
dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh tanpa
mempertimbangkan gaya yang terjadi (kinematik) dan gerakan yang
disebabkan gaya yang bekerja dalam tubuh (kinetik). (Tayyari,
1997). 2. Occupational Biomechanic.
Didefinisikan sebagai bagian dari biomekanik terapan yang
mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material dan
Anatomy Theorretical Mechanics Anthropometri
Kinesiology
Biomechanics
Bioinstrumentation
General Biomechanics
Biostatics Biodynamics
Biokinematics
Biokinetics
Occupational Biomechanics
Workplace Design
Tool & Equipment Design
Seating Devices Design
Manual Material Handling
Screening & Assigment of Personal
Job Design & Redesign
17
peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem
kerangka otot agar produktifitas kerja dapat meningkat. Dalam
biomekanik ini banyak melibatkan bagian-bagian tubuh yang
berkolaborasi untuk menghasilkan gerak yang akan dilakukan oleh
organ tubuh yakni kolaborasi antara tulang, jaringan penghubung
(Connective Tissue) dan otot.
Identifkasi awal dalam masalah cedera otot (muskoletal)
Langkah awal
Langkah awal dalam mengevaluasi dalam tempat kerja adalah rekam
medis, keamanan dan jaminan.
Gejala survey
Jenis dari kuosioner,yang dikembangkan oleh OSHA (1990) yang
ditunjukkan pada gambar sebelumnya,pertanyaan dirancang untuk
menyesuaikan dengan kondisi alam, lokasi dan keragaman gejala.
Peta ketidaknyamanan tubuh.
Alat yang seriing digunakan dalam mensurvey pekerja adalah peta
ketidaknyamanan tubuh yang dikembangkan oleh Corleet dan Bishop
(1976). Para pekerja menandai tubuh mereka yang mengalami sakit
dan kemudian menentukan tingkat nyeri dengan Visual analogue scale
(VAS).
18
Gambar 3.2
Peta Ketidaknyamanan Tubuh dengan rating rasa sakit yang dirasakan
B.3. CUMULATIVE TRAUMA DISORDERS (CTD) Cumulative trauma disorders didefinisikan sebagai sakit pada kumpulan otot,
tendon dan syaraf yang terkait, akibat dari melakukan kerja yang berulang.
Resiko kerja yang berimplikasi pada CTD adalah seperti tarikan otot pada
bagian tertentu yang berulang dan terus menerus, posisi pinggang tertentu
pada waktu yang lama, suhu yang rendah, dan getaran. CTD merupakan
penyebab paling banyak dalam kasus kecelakaan kerja.
Ketika melakukan pekerjaannya, seorang operator melakukan suatu gerakan
yang sama berulang-ulang kali, seperti mengangkat kedua lengan di atas
kepala, atau memutar pinggang, atau membengkokkan siku pada posisi yang
tidak nyaman, sebagai bagian dari pekerjaan. Jika aktivitas tersebut dilakukan
berulang-ulang kali, hal tersebut bisa menyebabkan cidera. Trauma yang
berulang pada bagian tubuh tertentu ini bisa berlangsung lama, sebelum CTD
19
dapat terdiagnosa.
Kunci untuk mencegah terjadinya CTD ini adalah:
1. Memastikan pekerja paham akan job requirement dan tipe-tipe alat yang
diperlukan dalam pekerjaan, sehingga mereka dapat memilih alat dengan
ukuran yang sesuai
2. Memastikan pekerja paham bagaimana melakukan pekerjaan dengan
posisi yang nyaman, belajar menggunakan keseluruhan tangan sebisa
mungkin, menghindari melakukan tekanan yang keras tanpa bantuan alat,
menjaga posisi pinggang pada posisi netral ketika bekerja
3. Memastikan pekerja melakukan posisi mengangkat yang benar. Banyak
pekerja yang mengangkat beban dengan bertumpu pada tulang belakangnya.
B.4. LOW BACK PAIN Low back pain (nyeri di punggung bagian bawah) merupakan salah satu
penyebab utama cidera pada tempat kerja. Hal ini terjadi jika ada
ketidaksesuaian antara kebutuhan pekerjaan dengan kapabilitas operator.
Bukti epidemis menunjukkan, jika kebutuhan kekuatan pada suatu pekerjaan
melebihi kapabilitas operator, maka resiko akan cidera otot (musculoskeletal
injury) akan meningkat tiga kali lipat. Penelitian lain menunjukkan bahwa
hamper sepertiga dari masalah low back pain, melebihi beban maksimum
yang diperbolehkan, untuk 75% wanita.
Kegiatan aerobik juga dapat mengakibatkan low back pain, seperti
kegiatan membungkuk, memanjat, dan mengangkat secara berulang kali.
Factor lain yang diketahui dapat menyebabkan hal ini adalah postur pekerja
ketika sedang melakukan pekerjaan. Posisi statis pada waktu yang lama,
seperti membungkuk sampai di bawah lutut, dan mengulurkan lengan untuk
menjangkau benda yang jauh.
Tulang Belakang
Tulang belakang adalah sebuah struktur lentur yang dibentuk oleh
sejumlah tulang yang disebut vertebra / ruas tulang. Pada orang dewasa
panjang tulang belakang dapat mencapai 57 - 67 cm. Tulang belakang
20
memiliki 33 ruas yang terdiri dari 24 buah ruas merupakan tulang-tulang yang
terpisah dengan 9 ruas lainnya bergabung membentuk 2 tulang.
Fungsi tulang belakang adalah sebagai berikut, yaitu:
1. Menahan jaringan tubuh dan memberi bentuk kepada kerangka tubuh.
2. Melindungi organorgan tubuh (contoh tengkorak melindungi otak).
3. Untuk pergerakan (otot melekat kepada tulang untuk berkontraksi dan
bergerak), memberi fleksibilitas untuk memutar dan membungkuk
4. Merupakan gudang untuk menyimpan mineral (contoh kalsium).
5. Hematopoiesis (tempat pembuatan sel darah merah dalam sum-sum
tulang).
Dari penjelasan di atas, terlihat bahwa tulang belakang adalah sebagai
penyangga tubuh, dan memberikan fleksibilitas untuk bergerak memutar atau
membungkuk, tetapi tidak dimaksudkan untuk mengangkat.
C. MANUAL HANDLING C.1. PENGERTIAN MANUAL HANDLING Biomekanika adalah ilmu yang menggunakan hukum-hukum fisika dan
konsep-konsep mekanika untuk mendeskripsikan gerakan dan gaya pada
berbagai macam bagian tubuh ketika melakukan aktivitas.
Secara umum biomekanika industri (occupational biomechanics)
didefinisikan sebagai sub disiplin dalam biomekanika, yang mempelajari
interaksi fisik antara pekerja dengan peralatan, mesin dan material, yang
bertujuan untuk meningkatkan performansi pekerja dengan meminimasi
resiko dari cidera otot (musculoskeletal injury).
Faktor ini sangat berhubungan dengan pekerjaan yang bersifat material
handling, seperti pengangkatan dan pemindahan secara manual, atau
pekerjaan lain yang dominan menggunakan otot tubuh. Meskipun kemajuan
teknologi telah banyak membantu aktivitas manusia, namun tetap saja ada
beberapa pekerjaan manual yang tidak dapat dihilangkan dengan
pertimbangan biaya maupun kemudahan. Pekerjaan ini membutuhkan usaha
fisik sedang hingga besar dalam durasi waktu kerja tertentu, misalnya
penanganan atau pemindahan material secara manual. Usaha fisik ini banyak
21
mengakibatkan kecelakaan kerja ataupun low back pain, yang menjadi isu
besar di negara-negara industri belakangan ini.
C.2. RESIKO PADA PEKERJAAN BERAT YANG TERDAPAT DALAM MANUAL HANDLING Terdapat beberapa tipe cidera muskuloskeletal pada pekerjaan berat yang
terdapat dalam manual handling:
Muscle Overexertion Injuries Ketika pekerjaan dilakukan melebihi dari kekuatan otot aktif, cidera
berat dapat terjadi seperti salah urat, codera otot atau sakit pada
persendian tulang. Jika pekerjaan didesain dengan tidak
memperhatikan kekuatan dari pekerja (pria dan wanita) serta postur
yang dimilki, maka kemungkinan besar pembebaban pekerjaan yang
diberikan tidak tepat sasaran.
Muscle Overuse Injuries Muscle overuse injuries merupakan suatu cidera dimana terjadi akibat
akumulasi urat-urat pada otot serat timbunan asam laktat sehingga
terbentuk pembengkakan pada otot dan persendian tulang. Hal ini
sering kali kita jumpai apada aktivitas yang intens dan tanpa persiapan.
Hal ini juga dijumpai pada saat pertama pekerja memulai pekerjaan
baru dan tidak dibolehkan untuk beristirahat.
Inflammatory response to a sustained or repetitive load Keadaan ini merupakan cidera seperti muscle overuse dimana akan
terjadi pada kegiatan yang tidak berkala. Sementara itu, terjadi
pembebanan yang berulang pada tiap-tiap otot yang bekerja ketika
melakukan usaha dan pekerjaan berat.
Work-Related Musculosceletal Disorders Cidera muskuloskeletal dan penyakit lainnya paling banyak terjadi
pada industri yang mempunyai tingkat kronis. Hal ini terjadi akbiat
adanya saraf yang terganggu, seperti rasa sakit pada pergelangan
tangan, sindrom cuff rotator pada bahu serta sindrom costaclavicular
pada bahu dan leher.
22
C.3. STRATEGI UNTUK MEREDUKSI FAKTOR-FAKTOR RESIKO DALAM PENANGANAN/PEMINDAHAN SECARA MANUAL
Analisis Aliran Material Merupakan salah satu cara terbaik dalam mereduksi terjadinya
kecelakaan dalam pemindahan material secara manual. Analisis aliran
material pada beberapa perusahaan dilakukan untuk menghilangkan
kegiatan operasi yang tidak memberikan nilai tambah dalam production
line (SME 1998, 2000).
Terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan dalam
perancangan sebuah sistem pemindahan material (material handling);
- Unit Load Principle; dilakukan dengan meningkatkan ukuran, jumlah, atau berat dari unit-unit beban sehingga semuanya dapat
dipindahkan dengan peralatan yang lebih kuat.
- Mechanization Principle; dilakukan dengan memindahkan material atau produk antara stasiun kerja secara mekanik.
Beberapa metode dilakukan dengan menggunakan konveyor
horizontal.
- Standardization Principle; dilakukan dengan standarisasi terhadap jenis, ataupun ukuran peralatan yang digunakan.
- Adaptability Principle; melaksanakan metode dan menggunakana peralatan dengan baik ketika bekerja dengan berbagai pekerjaan.
Beberapa tempat kerja didesain secara dinamis sehingga sistem
yang lain cukup fleksibel untuk mengakomodasi lebih dari satu jenis
ukuran material, perbedaan tingkatan konveyor dan kebutuhan
yang diperlukan pada ruang yang sama. Hal ini juga
memungkinkan terjadinya pekerjaan maual sepanjang line
production yang telah diautomatisasi sehingga ada pengawasan
serta perbaikan terhadap mesin apabila terjadi kesalah sepanjang
pemindahan material.
- Dead Weight Principle; mereduksi rasio beban dari suatu container atau peralatan pemindah lainnnya untuk dibawa. Beban
dari baki, kaleng, botol, tong, sebaiknya diminimasi sehingga
memungkinkan untuk tidak ditangani oleh pekerja lain ataupun
menggunakan peralatan pemindah bahan.
23
- Gravity Principle; Menggunakan gravitasi dalam melakukan pemindahan lebih praktis. Sebagai contoh, penggunaan gravity-
feed conveyor, tempat luncuran dan alat lainnya. Meluncurkan
material lebih baik daripada mengangkatnya karena menggunakan
gaya gravitasi dalam pemindahannya.
- Automation Principle ; Menyediakan automatisasi untuk memasukkan penanganan dan fungsi penyimpanan , seperti
atomatisasi penumpukan. Beberapa sistem atumatisasi dapat
melakukan berbagai macam aktivitas seperti inspeksi, pengeakan,
pemberian laber, kecuali pembebanan dan penurunan beban.
Pelatihan Kepada Pekerja - Jenis Pelatihan
Dalam beberapa tahun, telah dilakukan sebuah usaha terpadu
dalam perusahaan untuk mendidik pekerja mengangkat dengan
baik, khususnya untuk pekerjaan mengangkat dengan berbagai
jenis material tiap shift. Untuk pekerjaan khusus dimana peralatan
digunakan dan penggunaan tenaga sangat tinggi, pelatihan one-
on-one kepada pekerja baru di suatu stasiun kerja akan diperlukan
untuk mendapatkan keahlian sehingga dapat menghindario
terjadinya cidera yang berlebihan saat bekerja.
- Bimbingan untuk latihan mengangkat Ada beberapa jenis pelatihan mengangkat dan force exertion yang
pada umumnya harus diketahui oleh pekerja. Pekerja dapat
mengikuti petunjuk berikut :
Perencanaan Pengangkat
Menentukan cara terbaik dalam mengangkat
Ambil pegangan/gagang yang aman dan buka kedua kaki
untuk mendapatkan posisi yang stabil
Gunakan kekauatn kaki untuk mengangkat objek yang berat
Hindari jalan berliku ketika mengangkat
Mengganti mengangkat yang berat atau pekerjaan dengan
gaya yang besar dengan pekerjaan ringan
24
Gunakan otot yang kuat pada pekerjaan berat dan saat
pemindahan beban.
- Two-Person Handling Training Beberapa objek sangat sulit untuk dipindahkan kecual dua pekerja
yang melakukannya yang dikarenakan berat, dimensi atau distribusi
berat. Contohnya untuk penanganan lembaran kayu yang sangat
besar, kotak dengan dua atau lebih dimensi, karung besar, pipa, dll.
Pada umumnya, berat beban yang diangkat oleh dua orang akan
lebih ringan dan hal ini tentunya akan mereduksi terjadinya cidera.
Penanganan dengan dua orang sebaiknya tidak di pertimbangakn
atas dasar ergonomis dalam menentukan pembebanan karena
dengan dua pekerja hampir seluruh material dapat dipindahkan. Hal
ini tentunya sangat cocok untuk memindahkan material yang
sangat besar dimana material tersebut mungkin saja tidak berat
tetapi mempunyai permukaan yang luas sehingga seorang pekerja
saja tidak dapat menggemgam material tersebut.
- One-One Lifting and Force Exertion Training Salah satu cara yang umum digunakan untuk memberikan
pelatihan kepada pekerja baru adalah dengan menempatkannya
pada posisi yang sesuai dengan pengalamannya pada minggu
pertama. Pendekatan ini cukup sukses apabila pengalaman pekerja
merupakan bakat alami dan dapat mengetahui teknik tersebut lebih
baik dari pada diberikan pelatihan secara manual.
- Training Handlers in the Use of Handling Assist Devices Terdapat banyak peralatan pendukung yang digunakan dalam
memndahkan material dari satu stasiun kerja ke stasiun kerja
lainnya. Pada dasarnya, ketika sebuah peralatan direkomndasikan
untuk membuat pemindahan material lebih ergonomic, pekerja tidak
seharusnya diberikan pelatihan untuk menggunakan peralatan
tersebut. Apalagi jika peralatan tersebut sudah sangat sering kita
temukan dalam aktivitas sehari-hari.
Beberapa peralatan tersebut dapat digunakan untuk lebih dari satu
pekerjaan , sehingga mengetahui lingkungan dan keperluan
25
pekerjaan sangat penting ketika memilih jenis peralatan yang akan
digunakan.
- Training in The Use of Back Belts and Gloves Di bagian pergudangan, pusat barang dan dibeberapa pekerjaan
pertanian, pekerja menggunakan sabuk untuk mengingatkan
mereka mengangkat dengan baik.Meskipun buktinya belum jelas
bahwa sabuk belakang yang fleksibel melindungi tulang belakang,
beberapa perusahaan menyediakan sabuk belakang fleksibel bagi
pekerjanya yang melakukan pekerjaan mengangkat secara
berulang.
Pekerja di gudang, bagian pengiriman dan penerimaan barang,
pekerjaan pertanian dan beberapa perusahaan manufaktur
menggunakan sarung tangan untukmelindungi tangan mereka. Jika
ukuran atau bentuk sarung tangan tidak tepat, akan mengakibatkan
penangana material akan semakin sulit karena tangan akan
kehilangan kekuatan untuk menggenggam.
Selection Seleksi pekerja untuk melakukan pekerjaan berat telah ditawarkan
kepada pekerja sebagai salah satu cara untuk mereduksi cidera
musculoskeletal ketika bekerja. Dengan cara ini, pekerja tidak akan
diberikan pekerjaan yang tidak sesuai dengan kapasitas pekerja
sehingga dapat meminimalisir terjadinya cidera dalam bekerja.
Beberapa proses operasi sukup sulit untuk dikembangkan mengikuti
konsep ergonomi dikarenakan faktor teknologi yang belum tersedia.
Sementara itu, proses seleksi dapat dilakukan ketika proses staffing.
Perancangan Ulang Pada Stasiun Kerja Dan Pekerjaan Perancangan ulang pada stasiun kerja ataupun pekerjaan
dimaksudkan untuk mereduksi resiko terjadinya cidera dan juga rasa
sakit yang diderita oleh pekerja selama proses pemindahan material.
Hal ini juga memberikan pengaruh terhadap proses bisnis yang lebih
26
fleksibel khususnya bagi para staff operation ketika ingin berlibur, saat
pelatihan, ataupun pada saat sedang sakit.
Berikut beberapa panduan umum yang dilakukan sehingga akan
menjadikan proses pemindahan secara manual ke dalam safe lifting
zone:
- Jaga posisi angkat di atas lutut dan di bawah bahu. Posisi terbaik
dalam zona ini adalah sekitar 51 cm-114 cm dari atas lantai.
- Jaga jarak beban sekitar 36 cm dari badan
- Mengangkat dan menurunkan. Bukan menekan, menarik, memikul,
mendorong ataupun menarik dengan rantai
- Mendorong, sebagai cara lain apabila mengangkat beban tidak
dimungkinkan. Hal ini dapat mereduksi erjadinya cidera pada
pekerja.
- Kedua tangan mengangkat pada posisi berdiri ( tidak mengangkat
dengan satu tangan atau duduk atau dengan posisi berlutut)
- Maksimal 8 jam per hari (untuk pekerjaan mengangkat yang
berulang)
- Beban padat atau beban stabil
- Tempat kerja harus mencukupi luasnya untuk bergerak nyaman
- Temperatur lingkungan ( 700F 100 )
- Mengangkat dengan kecepatan yang rendah atau sedang.
- Lantai yang rata, tidak licin. - Mereduksi belokan dan mengurangi hal-hal ekstrim dalam
pekerjaan mengangkat yang berulang.
- Gunakan sabuk, atau alat bantu lainnya untuk
- Kurangi jumlah perpindahan material, bahan-bahan, ataupun
produk dalam production line serta antar stasiun kerja
- Ikuti petunjuk analisis aliran material ketika melakukan pengaturan
pada sebuah stasiun kerja atau pada jalur perpindahan baru.
C.4. BEBAN YANG DIPERBOLEHKAN (PERMISSIBLE LOAD)
27
Faktor-Faktor Yang Berperan Untuk Mengangkat Beban Yang Bisa Diterima
Ukuran Objek yang Diangkat: Container Design Ukuran berat yang aman untuk diangkat tergantung dari beberapa
faktor, termasuk konfigurasi dan ukuran dari beban dan seberapa
mudah beban tersebut dapat dipindahkan.
Desain baki/palet
Berikut adalah petunjuk perancangan baki dimana akan
mempengaruhi jumlah beban yang mampu untuk dikendalikan:
- Lebar baki menjelaskan jarak horizontal pusat massa dan beban
dari tulang pinggang pekerja. Tekanan biomekanik yang terjadi
pada pinggang pekerja dapat meningkat secara signifikan ketika
beban dipindahkan dari badan secara horizontal. Lebar 36 cm atau
lebih dianjurkan dalam perancangan baki dan tidak lebih dari 51 cm
apabila baki dikendalikan secara manual.
- Panjang baki mempengaruhi kumpulan otot yang bekerja ketika
beban ditangani secara manual. Secara umum, baki yang
mempunyai panjang lebih dari 48 cm tidak dapat dipegang tanpa
melibatkan kedua bahu pekerja. Panjang yang direkomendasikan
adalah 48 cm atau kurang dari itu dengan batas maksimal 61 cm
untuk penanganan secara manual.
- Kedalaman baki ditentukan oleh volume material, produk atau
permintaan persediaan dalam sebuah proses produksi atau dalam
jangka waktu yang telah ditentukan sebelumnya, misalnya satu
jam. Kedalaman yang direkomendasikan dalam perancangan baki
adalah 13 cm atau dibawahnya apabila baki dikendalikan secara
manual.
- Bahan atau material yang lepas dalam satu suatu baki dapat
menyebabkan berat yang diangakat tidak tidak terdistribusi secara
merata antara kedua tangan. Penggunaan pembagi atau
pengganjal untuk mengisi bagian-bagian/parts dapat membuat
distribusi beban menjadi rata dengan cara memberi sedikit
dorongan ke arah hilangnya kendali.
28
- Perancangan gagang atau pegangan dapat mengakibatkan suatu
perbedaan yang besar pada berat yang diterima oleh baki. Lokasi
lift juga sangat mempengaruhi dalam pemilihan gagang/pegangan
mana yang baik digunakan pada sebuah baki. Gagang yang baik
adalah dibuat dengan tinggi di bawah 102 cm.
- Gagang baki dipastikan pada posisinya sehingga pusat massa dari
beban mendekati titik dimana baki sesuai dengan jari-jari dan
tangan. Studi tentang handle positioning mengindikasikan bahwa
sudut antara 30o-45o disarankan untuk keseluruhan dari tinggi
angkat.
Ukuran peti/kotak
Dimensi/ukuran kotak untuk meminimasi tekanan dan
memaksimalkan beban yang dapat diterima seperti pada
perancangan baki sebelumnya. Perbedaan utama adalah pada
kebanyakan peti/kotak tidak mempunyai gagang dan diangkat
berhadapan pada sudut-sudut dan alas kotak. Tekanan biomekanik
pada tulang pinggang yang efektif dan dapat diterima adalah kurang
dari 9 kg untuk objek 51 cm, lebar mengangkat pada 76 cm di atas
lantai.
Penyediaan gagang pada peti tidak perlu dilakukan karena biayanya
sangat mahal. Selain itu, perancangan gagang pada peti juga
membutuhkan banyak peralatan tambahan untuk mengakomodasi
tangan dalam memegang. Namun demikian, ada beberapa
keuntungan apabila terdapat gagang dimana hal ini lebih tepat
digunakan pada beberapa produk/material. Berikut diantaranya;
- Jika berat peti lebih dari yang direkomendasikan, penambahan
gagang dapat meningkatkan berat yang direkomendasikan sampai
10%
- Jika peti yang selalu diangkat dan kemudian dilepas lagi, prores
metabolisme akan lebih efisien sebesar 11% dengan gagang.
- Jika peti diangkat pada jarak yang cukup jauh, gagang diperlukan
untuk mencegah terjadinya fatique
- Gagang juga diperlukan untuk peti berukuran besar.
29
Jarak horizontal dari tangan ke punggung bagian bawah
Salah satu faktor yang sangat berpengaruh dalam pendistribusian
beban dengan kedua tangan adalah jarak horizontal dimana beban
dikendalikan oleh punggung bawah. Analisis biomekanik menjelaskan
tentang resiko gaya yang berlebihan pada pinggang
Lokasi horizontal dari seorang pengangkat
Ini diukur pada awal sampai akhir pemindahan dan juga dapat diukur
sebelum pemindahan dilakukan apabila jaraknya lebih jauh.
Pengukurannya dapat dilakukan dengan cara berikut :
- Mengambil titik tengah jarak antara mata kaki
- Mengambil titik tengah jarak antara kedua tangan
- Memproyeksikan titik tengah pada lantai, lalu ikuti
- Ukur jarak antara titik tengah, yaitu H pada persamaan NIOSH
(NIOSH 1994)
TInggi vertical pada awal dan akhir dari pengangkatan
Hal ini menjelaskan tentang bagian otot mana yang dapat
memindahkan beban.
Jarak vertical dari pengangkat
Semakin besar jarak vertikal, semakin banyak waktu yang digunakan
pengangkat dan memungkinkan semakin sedikit otot-otot bagian atas
yang dilibatkan. Faktor koreksi pada persamaan mengangkat manual
oleh NIOSH dibatasi untuk mereduksi beban yang diterima sampai
30%.
Derajat asimetris pengangkat
Koreksi dibatasi pada suatu bidang datar disekitar tulang belakang dan
di depan badan yang meliputi 135o. Rotasi yang berlebihan juga bisa
diterima oleh bagian pinggang bawah karena interaksi gaya tekan dan
pergeseran pada tulang belakang pinggang.
Jenis Pegangan yang Digunakan
30
Petunjuk manual mengangkat (The NIOSH 1991 Manual Lifting
Guidelines) memasukkan sebuah faktor gabungan yang
menghubungkan tentang bagaimana suatu objek dapat ditangani
dengan baik sebelum dipindahkan. Kategori-kategori tersebut adalah
baik, lumayan/sedang, tidak baik dan juga diuraikan dalam istilah
keseimbangan gagang/pegangan, jenis gagang, jangkauan gagang,
kekuatan per unit pada area tangan atau jari, dan distribusi beban
pada tangan.
Faktor Lingkungan Berat yang diterima pada pekerjaan mengangkat yang dilakukan
secara berulang dapat membuat perubahan beban kerja yang
dipengaruhi oleh suhu tempat kerja, khususnya panas. Beberapa
faktor lingkungan yang berpengaruh untuk penanganan yang aman
adalah lantai/pijakan yang stabil, pegangan/gagang yang stabil dan
beban yang stabil
Perhitungan Beban yang diperbolehkan Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung
jumlah beban yang sesuai dengan prinsip biomekanika. Salah satunya adalah
metode RULA. RULA atau Rapid Upper Limb Assessment (dikembangkan
oleh McAtamney dan Corlett, 1993) menyediakan media penghitungan rating
beban muskuloskeletal dalam suatu pekerjaan dimana seseorang akan
memiliki resiko dari pembebanan bagian atas tubuh dan leher. Tool ini akan
memberikan suatu nilai yang menjelaskan suatu pekerjaan dimana nilai
tersebut mencerminkan keadaan postur, gaya dan pergerakan yang
dilakukan. Resiko akan dinilai dengan kisaran. Dimana kisaran (score) yang
tinggi mencerminkan resiko yang semakin tinggi. Akan tetapi nilai RULA yang
rendah tidak memberikan garansi bahwa tempat kerja terbebas dari
ergonomic hazard, dan nilai yang tinggi belum tentu menggambarkan bahwa
workplace tersebut memiliki beberapa masalah. RULA ini dibuat untuk
mendeteksi postur kerja atau faktor resiko yang membutuhkan investigasi
lebih lanjut. Metode lain adalah dengan menghitung RWL dan LI.
31
Perhitungan RWL dan LI Sebuah lembaga yang menangani masalah kesehatan dan keselamatan
kerja di Amerika, NIOSH (National Institute of Occupational safety and Health)
melakukan analisis terhadap kekuatan manusia dalam mengangkat atau
memindahkan beban, serta merekomendasikan batas maksimum beban yang
masih boleh diangkat oleh pekerja yaitu Action Limit (AL) dan Maximum
Permitable Limit (MPL) pada tahun 1981. Kemudian persamaan tersebut
direvisi sehingga dapat mengevaluasi dan menyediakan pedoman untuk
range yang lebih luas dari manual lifting. Revisi tersebut menghasilkan RWL
(1991), yaitu batas beban yang dapat diangkat oleh manusia tanpa
menimbulkan cedera meskipun pekerjaan tersebut dilakukan secara
berulang-ulang dalam durasi kerja tertentu (misal 8 jam sehari) dan dalam
jangka waktu yang cukup lama. RWL didefinisikan dengan persamaan
berikut:
RWL = LC x HM x VM x DM x bAM x FM x CM
Keterangan :
RWL : Batas beban yang direkomendasikan
LC : Konstanta pembebanan = 23 kg
HM : Faktor pengali horizontal = 25/H
H : Jarak horizontal beban (dalam cm)
DM : Faktor pengali perpindahan = 0.82 + 4.5/D
D : Jarak vertical antara posisi awal dan akhir beban (dalam cm)
AM : Faktor pengali asimetrik = 1 (0.0032 A)
A : Assimetris (dalam derajat)
FM : Faktor pengali frekuensi
CM : Faktor pengali kopling (handle)
VM : Faktor pengali vertikal = (1-(0.003[V-75]))
V : Jarak vertical dari lantai ke posisi awal beban (dalam cm)
32
Tabel 3.1. Faktor pengali kopling
Coupling Type V
33
Kondisi pengangkatan yang baik, akan memiliki LI < 1, yang
menggambarkan pada suatu kondisi dan metode pengangkatan tertentu,
beban yang diangkat lebih kecil dari RWL sehingga terhindar dari resiko
cedera.
Pada kebanyakan pekerjaan mengangkat, terdapat lebih dari satu jenis
material yang akan dipindahakan atau terdapat banyak tempat tujuan untuk
dipindahkan. Pada situasi seperti ini, berat yang direkomendasikan pada
masing-masing pengangkat dihitung secara terpisah dan dikombinasikan
untuk mendapatkan indeks frequensi independent gabungan .
Petunjuk Perancangan Frekuensi Pekerjaan Mengangkat
Faktor-Faktor Metabolisme yang Mendukung Beban Bisa Diterima Dalam mengangkat, terdapat frequensi mengangkat yang cukup
intensif untuk beberap menit diikuti dengan aktivitas ringan sebelum
periode penanganan intensif. Untuk mereduksi frekuensi beban
rangkap pada pekerjaan, NIOSH merekomendasikan bahwa frekuensi
mengangkat dihitung diatas 15 menit per periode.
Faktor konsumsi oksigen dan kapasitas aerobic tubuh menjadi faktor
yang diukur untuk menentukan pembebanan kerja sehingga beben
yang diberikan bisa diterima.
Kelelahan Otot Lokal Menentukan Beban Yang Dapat Diterima Dalam pekerjaan mengangkat yang dilakukan berkali-kali, tinggi
pengangkat, penggunaan kedua tangan, dan jarak pemindahan sangat
penting dalam menentukan jika kelelahan otot lokal akan terjadi
(Rodgers 1997).
Kelelahan pada lengan, tangan seperti y otot pada bahu, belakang,
kaki dapat terjadi secara bersamaan apabila waktu pemulihan tidak
cukup. Hal ini terutama terjadi pada pekerjaan mengangkat dengan
frekuensi yang tinggi (15 lifts per min) ( Petrofsky and lin 1978).
Kelelahan mengurangi kemampuan dari otot-otot yang aktif. Masing-
34
masing beban tambahan menjadi lebih berat karena persentase dari
kapasitas mengangkat digunakan sebagai
kapasitasuntukmenghilangkan kelelahan.
Petunjuk Perancangan Pekerjaan Membawa, Menyekop dan Mengangkat Dengan Satu Tangan
Membawa ( dengan dua tangan) The Liberty Mutual Carryng Guidelines dikembangkan dilaboratorium
simulasi penugasan, dan National Berau of Standards (NBS) juga
mempelajari portabilitas dengan mengembangkan stndar untuk berat
perlatan untuk dibawa secara manual (McGehan 1977).
Penggunaan kereta atau alat bantu lain untuk memindahkan barang
direkomendasikan pada beban yang lebih besar dari 7 kg (15 lb)
dengan jarak pemindahan lebih dari 15 m (50 ft).
Menyekop Menyekop adalah suatu cangkokan dari satu atau mengangkat dengan
kedua tangan , tetapi kedua tangan tidak selalu mendapatkan
pembebanan yang sama sebelum pemindahan beban.
Pekerjaan menyekop sering melibatkan kegiatan mengangkat yang
dilakukan secara berulang dengan lama 15 menit sampai 1 jam. Ketika
pekerjaan menyekop dilakukan dengan frekuensi yang cukup tinggi
dan merupakan hal pokok dari sebuah pekerjaan serta dilakukan pada
lingkungan yang membolehkan penggunaan alat bantu, peralatan
pemindah bahan lainnya harus dipertimbangkan. Sebagai contoh pada
penggunaan alat penggali, air konveyor ataupun screw conveyor.
Mengangkat Satu Tangan Dengan mengangkat menggunakan satu tangan, beban yang diterima
ketika mengangkat akan lebih besar. Jika bahan ditangani dengan
penjepit gagang maka beban yang dapat diterima mencapai 20 % dari
nilai yang dapat diterima ketika menggunakan kekuatan gagang
dengan jangkauan 5 sampai 7,5 cm.
35
Mengangkat dengan satu tangan telah mnunjukkan bahwa akan
meningkatkan terjadinya resiko kelelahan ada tulang belakang. Untuk
itu, frekuensi mengangkat yang keseringan dengan menggunakan dua
tangan lebih disarankan .
Pertimbangan Khusus dalam Perancangan Pekerjaan Mengangkat Secara Manual
Penanganan Jerami Jerami yang terbuat dari kaya digunakan hampir diseluruh industri
untuk memindahkan material, persediaan dan produk antara produksi,
penerimaan dan departemen distribusi. Dengan ukuran yang berbeda-
beda menjadikan benda ini sulit untuk ditangani secara manual. Dari
pada mengangkatnya, banyak pekerja hanya meluncurkan jerami ke
bawah ataupun menumpuk secara horizontal.
Ketika jerami kayu ingin ditangani secara manual dan berkala, maka
berikut diberikan petunjuk yang harus diikuti sehingga dapat mereduksi
terjadinya resiko cidera yang berlebihan ;
- Pekerja tidak bolehkan untuk menumpuk jerami sampai 9 tingkat
- Pekerja tidak dibolehkan mengambil jerami yang telah ditumpuk
dengan lebih dari 9 tingkat
- Jika pekerja terdiri dari dua orang, maka jerami dapat ditumpuk dan
dapat diambil dari tingkat 12
- Jerami sebaiknya selalu ditempatkan di sebelah kanan atas dengan
butiran kayu yang dibariskan untuk memudahkan peluncuran
- Jerami yang rusak sebaiknya dipindahkan dari area kerja untuk
dilakukan perbaikan.
Penanganan Drum Material cair dan bubuk sering ditempatkan di dalam drum besi
ataupun fiber. Hal ini ditangani secara manual dengan merotasi drum
dari tepi hingga pangkal. Drum yang terbuat dari baja biasanya
mempunyai kapasitas 208 liter (55 gal) dan berat 23 kg (50 lb) ketika
kosong dan 45 sampai 295 kg (100 sampai 650 lb) ketika penuh.
36
Meskipun drum dalam keadaan hampir kosong, tidak
direkomendasikan untuk melakukan penangan secara manual dengan
memutar drum. Tips terbaik adalah dengan menggunakan fork lift
truck.
Petunjuk penanganan drum yang harus diiikuti berdasarkan
pengukuran dan observasi adalah sebagai berikut :
- Drum dengan berat lebih dari 115 kg (253 lb) sebaiknya ditangani
dengan handcart atau alat bantu lainnya.
- Drum dengan beban lebih dari 227 kg (500 lb) sebaiknya ditangani
dengan peralatan yang lebih canggih dan kuat.
- Konveyor, peron angkutan dan timbangan sebaiknya diletakakkan
dibawah di atas deretan drum sehingga drum tidak harus diangkat
14 sampai 25 cm (6 sampai 10 in) dari atas lantai
- Pompa udara dan penyedot sabaiknya digunakan untuk
memindahkan material cair pada drum, dan airveyor dan sekrup
sebaiknya digunakan untuk memindahkan bubuk-bubuk kimia, yang
bertujuan untuk mereduksi keperluan drum dimiringkan pada posisi
horizontal secara manual atau menggunakan kedua tangan.
- Drum kecil yang ditangani secara manual sebaiknya mempunyai
berat yang tidak lebih dari 18 kg (40 lbm) dan harus padat.
- Drum dengan berat lebih dari 104 kg (225 lb) sebaiknya ditangani
dengan drum carts atau alat bantu lainnya.
Penanganan Botol Berukuran Besar Carboys (botol besar) adalah kaca atau botol plastik yang terbungkus
oleh kayu atau bingkai plastik dan biasanya berisi asam anorganik.
Botol ini mempunyai kapasitas antara 7 sampai 95 liter (2 sampai 25
gal), dan yang paling banyak digunakan berkapasitas 19 sampai 38
liter. Benda ini juga mempunyai berat lebih dari 18 kg (40 lb) dan pada
jarak yang lebih jauh sangat baik diangkut dengan peron angkutan
dan dipindahkan menggunakan forklift.
Ketika botol berukuran besar ini ditangani secara manual untuk
mengeluarkan isinya, pekerja harus memegang leher botol dan juga
dasar bingkai.
37
Berikut adalah beberapa persoalan yang disarankan untuk dilakukan
dalam penanganan botol berukuran besar :
- Jika kontainer tidak mempunyai alas katup, gunakan bejana yang
mempunyai dua tangkai/gagang atau lekukan untuk membantu
menggenggamnya.
- Sebagai alternatif, pertimbangkan penggunaan alat lain untuk
membagi cairan, seperti pompa pengisap atau metode ruang dan
pilar ruang hampa udara
- Gunakan penjepit pada tabung reaksi atau gelas kimia sehingga
pekerja tidak dapat memegang gelas kimia tersebut.
- Jika penggunaan zat cair sering digunakan dalam jumlah yang
sedikit, pertimbangkan penuangan zat cair kedalam botol pencet
dibandingkan dengan penanganan dalam jumlah yang besar
dengan container
- Pemindahan item yang besar dan berat seperti botol, carboys, dan
kendi sebaiknya menggunakan kereta/gerobak
Penanganan Karung Bahan makanan serta bahan-bahan kimia dalam bentuk bubuk
dalamjumlah yang besar ditangani menggunakan tas plastik atau
kertas yang tebal. Berikut akan djelaskan petunjuk perancangan
penanganan karung berdasarkan studi mengangkat beban yang dapat
diterima (Ciriello dan Snook 1983, ciriello, snook, dan hughes 1993)
dan observasi penanganan karung di perusahaan :
- Jika karung ditangani lebh dari 450 kali dalam 1 shift, dengan berat
berapapun, stasiun kerja sebaiknya diatur sehingga memungkinkan
karung untuk diluncurkan dari pada diangkat.
- Karung dengan berat dibawah 7 kg (15 lb) dapat ditangani dengan
nyaman dengan diangkat setinggi pinggang dan dapat dilakukan
oleh kebanyakan orang.
- Menggilir pekerja pada pekerjaan yang dilakukan berkali-kali dapat
mereduksi total kerja aerobik dalam menangani pengangkatan
karung serta dapat mereduksi terjadinya kelelahan, khususnya di
daerah lengan dan tangan.
38
- Karung dengan berat lebih dari 23 kg (50 lb) sebaiknya tidak
diangkat secara manual. Jika tidak dimungkinkan untuk ditangani
menggunakan alat bantu, maka sebaiknya diangkat dengan
ketinggian antara 51 sampai 102 sm (20 sampai 40 in) atau
diluncurkan saja
- Jika karung diletakkan palletdi atas lantas, letakkan lebih dari 2
pallet atau platform dengan tinggi 38 cm di bawah pallet untuk
mereduksi keadaan membungkuk ketika ingin mengangkat.
Penanganan Papan Dinding Atau Lembaran Berukuran Besar Di beberapa perusahan construksi, lembaran kayu berukuran besar,
baja, kaca, kardus atau plastik harus ditangani secara manual.
Lembaran tersebut tidak mempunyai pegangan/gagang, dan ditangani
dengan menggunakan jepitan untuk menggenggam. Ukurannya
biasanya mencapai 2,5 cm, tebal dan tidak terlalu keras.
Jika berat material kurang dari 13 kg (29 lb), pekerja dapat
memindahkannya pada jarak yang dekat dengan lingkungan yang tidak
berangin menggunakan alat bantu. Beberapa alat bantu transportasi
seperti gerobak dan truk sebaiknya digunakan untuk memindahkan
material pada jarak yang jauh atau untuk menangani lembaran yang
berat.
D. EVALUASI 1. Jelaskan pengertian occupational biomekanics!
2. Jelaskan 2 jenis model gerakan dalam biomekanika!
3. Sebutkan beberapa penerapan biomekanika dalam industry
4. Jelaskan mengenari CTD!
5. Bagaimana prinsip-prinsip perancangan system kerja agar mencegah
terjadinya CTD?
6. Hal-hal apa saja dalam kerja yang dapat menyebabkan low back pain?
7. Resiko-resiko apa saja dalam pekejaan berat yang terdapat dalam
manual handling?
8. Jelaskan beberapa strategi yang dapat dilakukan untuk mereduksi
factor-faktor resiko tersebut!!
39
9. Jelaskan tentang metode RULA!
10. Jelaskan tentang metode perhitungan RWL dan LI !!
11. Jelaskan bagaimana postur manual handling yang dapat meminimasi
cidera!!
12. Suatu pekerjaan mengharuskan operatornya mengangkat beban
sebesar 20kg, dari sebuah platform setinggi 20cm dari lantai, sejauh
40cm ke atas. Frekuensi pengangkatan diharapkan sebanyak 200 kali
per jam. Jarak pusat massa beban adalah 20cm dari lumbarspine.
Pada kondisi bagaimanakah pekerjaan ini dapat dilakukan??
13. Cidera apa yang biasanya terjadi pada operator pekerjaan dengan
work load ringan tetapi dengan waktu kerja yang sangat panjang??
E. DAFTAR PUSTAKA
Galer, I.A.R, Applied Ergonomics Handbook, Butterworths, London, 1989
Nordin, Margareta;et. al. Musculoskeletal Disorders in the Workplace :
Principles and Practice, Mosby, Missouri, 1997
Kroemer, K.H.E., et al. Ergonomics: How to Design For Ease and
Efficiency. Prentice Hall. New Jersey. 1994
Mc. Cormick & Ernest J..Human Factors in Engineering and Design. Mc
Graw Hill. New York. 1993
Niebel,B.W.and Freivalds, A.; Methods, Standards and Work Design, 9th
Ed; Mc Graw-Hill. New York.1999.
Proceeding Lokakarya I-III Methods Engineering, Laboratorium
Perancangan Sistem Kerja & Ergonomi, Teknik Industri-ITB, 1994-1996
Roebuck, John. Anthropometric Methods: Designing to Fit the Human
Body, Human Factors and Ergonomics Society, 1995.
Sutalaksana, Iftikar Z. Teknik TataCara Kerja,MTI-ITB, 1979
Laboratory of Eastman Kodak Co, Anthropometric Methods: The Human
Factor Section Health, Safety & Human Factors, Ergonomic Design for
People at Work. Vol.I, Lifetime Learning Publications, California. 1983.
Water, Thomas, et.al. Applications Manual for the Revised NIOSH Lifting
Equation. January, 1994
40
BAB IV ASPEK FISIOLOGIS DAN PSIKOLOGIS
MANUSIA DALAM BEKERJA
A. PENDAHULUAN Sasaran Pembelajaran:
Mampu mengukur konsumsi energi manusia ketika bekerja
Mampu memahami siklus fisiologi manusia ketika melakukan pekerjaan
Memiliki pemahaman tentang cara mengelola kelelahan dalam bekerja
Mampu merancang sistem kerja yang dapat meminimumkan kelelahan
B. PENGUKURAN KONSUMSI ENERGI Secara garis besar, kegiatan-kegiatan kerja manusia dapat digolongkan
menjadi kerja fisik (otot) dan kerja mental (otak). Pemisahan ini tidak dapat
dilakukan secara sempurna, karena terdapat hubungan yang erat antara satu
dengan lainnya. Apabila dilihat dari energi yang dikeluarkan, kerja mental
murni relatif lebih sedikit mengeluarkan energi dibandingkan kerja fisik.
Kerja fisik akan mengakibatkan perubahan pada fungsi alat-alat tubuh,
yang dapat dideteksi melalui perubahan :
- Konsumsi oksigen
- Denyut jantung
- Energi ekspenditure
- Peredaran udara dalam paru-paru
- Temperatur tubuh
- Konsentrasi asam laktat dalam darah
- Komposisi kimia dalam darah dan air seni
- Tingkat penguapan, dan faktor lainnya
41
Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat
dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu bekerja biasanya
ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran: Kecepatan
denyut jantung dan Konsumsi oksigen
Bilangan nadi atau denyut jantung merupakan peubah yang penting dan
pokok, baik dalam penelitian lapangan maupun dalam penelitian laboratorium.
Dalam hal penentuan konsumsi energi, biasa digunakan parameter indeks
kenaikan bilangan kecepatan denyut jantung. Indeks ini merupakan
perbedaan antara kecepatan denyut jantung pada waktu kerja tertentu
dengan kecepatan denyut jantung pada saat istirahat.
Untuk merumuskan hubungan antara energi ekspenditure dengan
kecepatan denyut jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan energi
ekspenditure- kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisis
regresi. Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung
adalah regresi kuadratis dengan persamaan sebagai berikut:
! = 1,80411 0,0229038 ! + 4,71711.10!!!! Y : energi ekspenditure (kilokalori per menit)
X : kecepatan denyut jantung (denyut per menit)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam bentuk
energi, maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu bisa
dituliskan dalam bentuk matematis sebagai berikut :
!" = !" !" KE : konsumsi energi (kilokalori/menit)
Et : pengeluran energi pada saat waktu kerja tertentu
(kilokalori/menit)
Ei : pengeluaran energi pada saat istirahat
(kilokalori/menit
Dengan demikian, konsumsi energi pada waktu kerja tertentu
merupakan selisih antara pengeluaran energi pada waktu kerja tersebut
dengan pengeluaran energi pada saat istirahat.
42
C. SIKLUS KERJA FISIOLOGI Jika denyut nadi dipantau selama istirahat, kerja dan pemulihan, maka
waktu pemulihan untuk beristirahat meningkat sejalan dengan beban kerja.
Dalam keadaan yang ekstrim, pekerja tidak mempunyai waktu istirahat yang
cukup sehingga mengalami kelelahan yang kronis. Murrel membuat metode
untuk menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari pekerjaan fisik.
! = ! (! !)! !,!
R: Istirahat yang dibutuhkan (menit)
T: Total waktu kerja (menit per shift)
W: Konsumsi energi rata-rata untuk bekerja (kkal/min)
S: Pengeluaran energi rata-rata yang direkomendasikan (kkal/min)
Biasanya 4 kkal/min untuk wanita dan 5 kkal/min untuk pria
Nilai 1,5 adalah nilai basal metabolisme (kkal/min)
Tabel 4.1. Klasifikasi Beban Kerja dan Reaksi Fisiologis
Energy Expenditure Detak Jantung Konsumsi
Oksigen
Tingkat Pekerjaan Kkal / menit Kkal / 8 jam Detak / menit Liter / menit
Unduly Heavy > 12,5 >6000 >175 >2.5
Very Heavy 10 12,5 4800 6000 150 175 2 2.5
Heavy 7,5 10 3600 4800 125 150 1.5 2
Moderate 5 7,5 2400 3600 100 125 1 1.5
Light 2,5 5 1200 2400 60 100 0.5 1
Very Light
43
Faktor-faktor tersebut dapat berasal dari dalam diri pekerja (internal) atau dari
luar diri pekerja/lingkungan (eksternal). Baik faktor internal maupun eksternal
sulit untuk dilihat secara kasat mata, sehingga dalam pengamatan hanya
dilihat dari hasil pekerjaan atau faktor yang dapat diukur secara objektif, atau
pun dari tingkah laku dan penuturan pekerja sendiri yang dapat
diidentifikasikan.
Pengukuran beban psikologi dapat dilakukan dengan :
1. Pengukuran beban psikologi secara objektif
a. Pengukuran denyut jantung Secara umum, peningkatan denyut jantung
berkaitan dengan meningkatnya level pembebanan kerja.
b. Pengukuran waktu kedipan mata Secara umum, pekerjaan yang
membutuhkan atensi visual berasosiasi dengan kedipan mata yang
lebih sedikit, dan durasi kedipan lebih pendek.
c. Pengukuran dengan metoda lain Pengukuran dilakukan dengan alat
flicker, berupa alat yang memiliki sumber cahaya yang berkedip makin
lama makin cepat hingga pada suatu saat sukar untuk diikuti oleh mata
biasa.
2. Pengukuran beban psikologi secara subjektif Pengukuran beban kerja
psikologis secara subjektif dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu :
- NASA TLX
- SWAT
- Modified Cooper Harper Scaling (MCH)
Dari beberapa metode tersebut metode yang paling banyak digunakan dan
terbukti memberikan hasil yang cukup baik adalah NASA TLX dan SWAT.
NASA TLX Dalam pengukuran beban kerja mental dengan menggunakan metode NASA
TLX, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :
1. Penjelasan indicator beban mental yang akan diukur
44
Tabel 4.2. Indikator beban mental NASA TLX SKALA RATING
MENTAL DEMAND
(MD)
Rendah, TInggi Seberapa besar aktivitas
mental dan perceptual yang
dibutuhkan untuk melihat,
mengingat dan mencari.
Apakah pekerjaan tsb mudah
atau sulit, sederhana atau
kompleks, longgar atau ketat
.
PHYSICAL DEMAND
(PD)
Rendah, TInggi Jumlah aktivitas fisik yang
dibutuhkan (mis.mendorong,
menarik, mengontrol putaran,
dll)
TEMPORAL DEMAND
(TD)
Rendah, TInggi Jumlah tekanan yang
berkaitan dengan waktu yang
dirasakan selama elemen
pekerjaan berlangsung. Apakah pekerjaan perlahan atau santai atau cepat dan melelahkan
PERFORMANCE (OP) Tidak tepat, Sempurna Seberapa besar keberhasilan
seseorang di dalam
pekerjaannya dan seberapa
puas dengan hasil kerjanya
FRUSTATION LEVEL
(FR)
Rendah, Tinggi Seberapa tidak aman, putus
asa, tersinggung, terganggu,
dibandingkan dengan
perasaan aman, puas,
nyaman, dan kepuasan diri
yang dirasakan.
EFFORT (EF) Rendah, Tinggi Seberapa keras kerja mental
dan fisik yang dibutuhkan
untuk menyelesaikan pekerja
45
2. Pembobotan.
Pada bagian ini responden diminta untuk melingkari salah satu dari dua
indikator yang dirasakan lebih dominan menimbulkan beban kerja mental
terhadap pekerjaan tersebut. Kuesioner yang diberikan berbentuk
perbandingan berpasangan yang terdiri dari 15 perbandingan
berpasangan. Dari kuesioner ini dihitung jumlah tally dari setiap indikator
yang dirasakan paling berpengaruh . Jumlah tally ini kemudian akan
menjadi bobot untuk tiap indikator beban mental.
3. Pemberian Rating.
Pada bagian ini responden diminta memberi rating terhadap keenam
indikator beban mental. Rating yang diberikan adalah subjektif tergantung
pada beban mental yang dirasakan oleh responden tersebut. Untuk
mendapatkan skor beban mental NASA TLX, bobot dan rating untuk setiap
indikator dikalikan kemudian dijumlahkan dan dibagi 15 (jumlah
perbandingan berpasangan).
E. KELELAHAN (FATIGUE)
Kelelahan didefinisikan sebagai penurunan sementara dari kemampuan
beraktivitas sebagai akibat dari aktivitas sebelumnya. Kelelahan muncul
sebagai perasaan berkurangnya kekuatan, penurunan kendali otot dan
ketidaknyamanan dalam beraktivitas. Kelelahan meningkat, dan kemampuan
beraktivitas menurun, sebagai akibat dari tekanan otot yang meningkat
karena lamanya otot bekerja (exertion). Hal ini dapat dianalisa melalui rumus
berikut:
% Maximal Force = required force workers maximal force
Terdapat dua tipe kelelahan: kelelahan seluruh badan, dan kelelahan
local. Kelelahan seluruh badan meliputi beberapa jaringan, sementara
kelelahan local hanya terjadi pada jaringan yang terpengaruh. Kelelahan local
biasanya dapat sembuh total dalam 24 jam. Seringkali, gejala kelelahan dan
tipe pekerjaan yang dilakukan memiliki hubungan langsung, sehingga gejala
46
kelelahan dapat diminimalisasi dengan memodifikasi aktivitas pekerjaan.
Gejala kelelahan ini juga merefleksikan jenis masalah musculoskeletal dan
neurovascular. Kelelahan local adalah keadaan fisiologis di mana terjadi
penumpukan produk sisa, habisnya persediaan energy, atau hypoxemia
(keadaan di mana sangat rendahnya kadar oksigen dalam darah) yang
berakibat pada kerusakan aliran darah. Kelelahan seluruh badan, sebaliknya,
cenderung untuk terjadi ketika beberapa otot diaktifkan dalam suatu aktivitas
(seperti berjalan, berlari, atau mencangkul).
Perkiraan energy expenditure yang dikeluarkan pada suatu pekerjaan
tertentu dapat menganalisa efek dari kelelahan seluruh badan. Hal ini dapat
dilakukan melalui beberapa metode, seperti pengukuran oksigen yang
dihirup, memperkirakan keperluan energy dengan analisis pekerjaan per
elemen, atau dengan memperkirakan dari pekerjaan yang sejenis. Energy
expenditure dan kelelahan seluruh badan dapat dikendalikan dengan
perancangan kerja yang efektif, yang dapat meminimasi aktivitas kerja yang
berulang, yang tidak bermanfaat.
Tipe kelelahan lain yang sering diabaikan adalah kelelahan mental.
Kelelahan mental dicirikan sebagai penurunan kemampuan untuk
mempertahankan performansi pada kerja mental, akibat kerja yang
memerlukan aktivitas mental dan fisik sebelumnya.
Selain itu , kelelahan mental didefinisikan sebagai kekurangan mekanisme
control untuk energetic-kognitif. Dengan kata lain, kelelahan mental
merupakan kondisi di mana pekerja tidak dapat memberikan kosentrasi dan
perhatian yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas.
Pengalaman di lapangan menunjukkan bahwa lama dan intensitas dari
kerja sebelumnya dapat memiliki efek negative pada performansi mental,
yaitu dapat mempengaruhi kerusakan kapasitas mental secara langsung,
atau mempengaruhi kemauan untuk mencurahkan kosentrasi pada tugas
yang diberikan.
Penelitian menunjukkan bahwa kerja per minggu yang optimal adalah
selama 48 jam, dan kerja per hari yang ideal adalah 8 9 jam dengan
penjadwalan istirahat yang periodic. Penjadwalan yang optimal dapat
menyebabkan peningkatan produktivitas dan menurunkan tingkat absensi.
Lamanya waktu untuk melakukan aktivitas pada hari sebelumnya,
47
kekurangan istirahat (tidur), kurangnya waktu istirahat, dan shift kerja yang
dimulai sebelum jam 7 malam, mempunyai efek buruk pada performansi
kerja. Perhatian perlu diberikan untuk restrukturisasi waktu kerja pada
pekerjaan yang memerlukan aktivitas mental yang besar, seperti pekerjaan
perawatan pesawat terbang, kapal, dan mesin-mesin lain.
Fungsi psikologi dan fisiologi manusia mengikuti siklus 24 jam. Sebagai
contoh, suhu tubuh manusia berada pada titik terendahnya pada pukul 04.00,
ketika kebanyakan orang sedang tidur malam; suhu tubuh secara bertahap
naik seiring dengan aktivitas meningkat, dan mencapai puncaknya pada pukul
18.00. Sistem biologis manusia mengikuti perubahan harian seiring dengan
gelap dan terangnya hari, dengan variasi biologis harian terjadi dalam siklus
harian, yang dikenal dengan circadian rhythm. Manusia cenderung lebih aktif
di siang hari, dan penyesuaian jam biologis tubuh terhadap kondisi-kondisi
yang merubah kesesuaian antara siklus suhu tubuh dan level aktivitas sangat
terbatas dan sering sangat tidak diinginkan.
Otomasi industry dan teknologi sering menyebabkan terjadinya proses
produksi selama 24 jam. Penjadwalan kerja ini lebih mengacu pada system
yang terkomputerisasi, dengan perhatian yang sedikit pada kebutuhan,
keterbatasan dan kenyamanan operator. Perhatian yang sedikit ini berakibat
pada fleksibilitas kerja yang menurun, jumlah hari kerja yang meningkat, dan
jam kerja yang tidak regular. Secara ideal, penjadwalan kerja seharusnya
mempertimbangkan keseluruhan variable yang dapat mempengaruhi
performansi pekerja. Beberapa variable yang harus diperhatikan dengan baik
termasuk faktor lingkungan, pelatihan dan pendidikan operator, status
kesehatan operator, Umur, status perkawinan, dan perbedaan budaya.
F. SHIFT WORK Istilah shift biasanya didefinisikan sebagai jumlah jam di mana individu
atau group dijadwalkan untuk bekerja. Dalam istilah operasional, shift
biasanya diartikan sebagai katagori khusus dari jam kerja seperti:
- shift pertama / kerja pagi, biasanya berlangsung 8 jam, antara pukul
06.00 17.00
48
- shift kedua / kerja sore, biasanya berlangsung selama 8 jam, antara
pukul 15.00 01.00
- shift ketiga / kerja malam, biasanya berlangsung selama 8 jam antara
pukul 22.00 07.00
Shift kerja pada beberapa perusahaan disusun secara permanen,
walaupun beberapa lainnya memberlakukan rotasi, atau memberlakukan
irregular hours, seperti shift breaks, hari libur yang bukan akhir minggu, dan
lain-lain.
Seluruh variasi kerja ini mempengaruhi jam biologis internal dan
pengaruh yang terbesar adalah rusaknya kualitas dan kuantitas dari tidur. Hal
ini lebih jauh dipengaruhi oleh perbedaan individu dalam lama tidur
normalnya, sehingga membuat sulit untuk diprediksi, dan sulit untuk didapati
oleh operator yang ditugaskan dalam shift tertentu.
Penelitian menunjukkan bahwa para pekerja pada shift ketiga memiliki
kuantitas tidur yang paling sedikit; sedang para pekerja pada shift kedua
memiliki kuantitas tidur yang paling banyak. Para pekerja pada ketiga shift
tersebut dapat tidur paling banyak pada hari mereka tidak bekerja, tetapi tetap
tidak cukup untuk mengkompensasi kekurangan tidur ketika mereka bekerja.
Efek kesehatan yang lain adalah kemungkinan terjadinya
gastrointestinal ulcers, dan dilaporkan 2 8 kali lebih besar dibandingkan
pekerja tanpa shift. Penyakit kardiovaskular atau system nervous tidak
dilaporkan terjadi lebih banyak dibandingkan dengan pekerja tanpa shift.
Berdasarkan literature, dapat disimpulkan bahwa shift work, khususnya
shift malam, dapat berakibat pada rusaknya pola tidur, terjadinya masalah
gastrointestinal dan masalah pencernaan, makin parahnya kondisi kesehatan
yang sudah ada, dan berpengaruh terhadap pengobatan yang sedang
dijalani.
Selain itu, pekerja yang sudah lama bekerja dalam shift work tidak
mengalami penyesuaian dalam kebutuhan akan lama tidur, dan pekerja yang
lebih tua akan lebih sulit menyesuaikan diri terhadap shift work.
Saat ini, jadwal kerja yang dipadatkan menjadi lebih popular, dan dapat
diterima dengan baik oleh pihak manajemen dan pihak operator.
Pertimbangan lain adalah bahwa batas terpaparnya operator dengan bahan
49
kimia berbahaya didasarkan pada 8 jam kerja per hari. G. EVALUASI 1. Bagaimana mengukur konsumsi energy manusia ketika bekerja?
2. Bagaimana menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari
pekerjaan fisik?
3. Jelaskan beberapa metode pengukuran beban psikologis dalam
pekerjaan!!
4. Jelaskan kelelahan dari aspek fisiologis!!
5. Jelaskan secara fisiologis, perbedaan antara kelelahan seluruh badan
dan kelelahan local!!
6. Jelaskan bagaimana yang disebut dengan kelelahan mental akibat kerja
fisik!!
7. Jelaskan penjadwalan kerja yang optimal secara ergonomis!
8. Sebutkan beberapa jenis pekerjaan yang memerlukan aktivitas mental
yang besar!!
9. Apa yang disebut dengan irama circadian? Jelaskan!!
10. Jelaskan system biologis manusia!!
11. Bagaimana pengaruh otomasi industry terhadap aspek fisiologi dan
psikologis pekerja?
12. Bagaimana pengaruh umur terhadap kemampuan menyesuaikan diri
terhadap shift work?
50
H. DAFTAR PUSTAKA Barnes, R.M.; Motion and Time Study, Design and Measurement of Work,
John Wiley & Sons, Inc.; 1982, New York, USA.
Hancock & Meshkati; Human Mental Workload, Elsevier Science Publisher
B.V., 1988,New York, USA.
Mc.Cormick,ErnestJ.;HumanFactorsinEngineeringandDesign,McGraw-Hill,
Inc.; 1992, New York, USA.
Niebel, B.W. and Freivalds, A.; Methods, Standards and Work Design, 9th
Ed.; Mc-Graw Hill, New York, 1999.
Astrand & Rodahl; Textbook of Work Physiology:Physiological Bases of
Exercise, McGraw-Hill, Inc.; 1986, New York, USA.
Groover, Mikell P. Fundamentals of Modern Manufacturing, John
Willey&Sons, 2002, New York, USA.
51
BAB V LINGKUNGAN KERJA
A. PENDAHULUAN Sasaran Pembelajaran:
Mampu memahami aspek-aspek lingkungan kerja yang harus
diperhatikan dalam perancangan sistem kerja yang baik
Mampu merancang lingkungan kerja yang kondusif dan tidak berbahaya
B. VARIABEL-VARIABEL LINGKUNGAN FISIK Dalam perancangan sistem kerja, lingkungan fisik di sekitar tempat kerja
perlu diperhatikan karena performansi kerja seseorang sangat dipengaruhi
oleh kondisi lingkungan fisik kerjanya. Kondisi lingkungan fisik yang dimaksud
adalah :
Temperatur
Kelembaban
Pencahayaan
Kebisingan
Getaran mekanis
Bau-bauan
Warna
B.1. PENCAHAYAAN
Lingkungan tempat kerja di industry pada saat ini memiliki berbagai
macam tuntutan visual. Sebagai contoh, interaksi dengan komputer,
inspeksi produk, merakit, pekerjaan membubut, semua membutuhkan
52
pencahayaan yang berbeda. Pencahayaan diukur menggunakan
luxmeter.
Dalam faktor cahaya, kemampuan mata untuk melihat obyek
dipengaruhi oleh ukuran obyek, derajat kontras antara obyek dan
sekelilingnya, luminensi (brightness), lamanya melihat, serta warna dan
tekstur yang memberikan efek psikologis pada manusia. Mata diharapkan
memperoleh cahaya yang cukup, pemandangan yang menyenangkan,
menenangkan pikiran, tidak silau, dan nyaman. Pencahayaan yang
kurang dapat mengakibatkan kelelahan pada mata.
Berikut adalah tentang petunjuk dalam merancang pencahayaan
tempat kerja, termasuk pekerjaan yang umum dikerjakan serta untuk
perancangan pencahayaan khusus yang akan membuat sebagian besar
pekerja merasa nyaman dalam bekerja.
- Visual Work Demands Untuk menghasilkan kondisi pencahayaan yang tepat, seorang
perancang terlebih dahulu harus memahami tentang tuntutan visual dari
suatu pekerjaan. Pekerjaan apa saja yang dilakukan pada area
tersebut? Apakah pekerja memperhatikan tiap-tiap pekerjaan?
Bagaimana pekerja berdiri dan mengamati objek? Berapa lama
pekerjaan tersebut harus diselesaikan?
Pada sebagian besar pekerjaan, tuntutan visual dapat dijelaskan
kedalam beberapa karakteristik dasar sebagai berikut :
- Ukuran dan bentuk 3 dimensi dari objek yang dilihat (kecil, datar, cair,
atau yang lebih sulit)
- Kesesuaian antara objek dan background
- Jarak pandang ( Jarak pandang yang jauh adalah lebih sulit)
- Pergerakan/perpindahan objek
- Medan pandang disekitar pekerjaan
- Sensitifitas visual pekerjaan dalam kesalahan
- Frekuensi pekerjaan dilakukan