Ergonomi Dan Biomekanik

UNIVERSITAS WIDYATAMA Praktikum Teknik Industri - 2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

1.1.1 Antropometri

Dalam bidang industry kita akan mengenal dengan antrpometri yaitu pengetahuan

yang menyangkut pengukuran tubuh manusia khususnya dimensi tubuh. Dari hasil

pengukuran di dapat hasil yang dimana akan digunakan untuk menentukan berapa

ukuran yang harus digunakan untuk merancang sebuah produk.

Untuk dapat merancang sistem kerja yang sesuai dengan kebutuhan manusianya

sebagai pekerja, diperlukan ilmu antropometri untuk mengetahui kemampuan dan

keterbatasan manusia dalam melakukan pekerjaan. Dengan menggunakan

antropometri ini, kita dapat mengetahui dimensi tubuh manusia, mulai dari ujung

kaki sampai dengan ujung rambut. Dengan data ukuran dimensi tubuh inilah, kita

sebagai perancang sistem kerja dapat membuat dan juga memperbaiki sistem kerja

yang ada agar dapat lebih baik lagi dari sebelumnya dan juga sesuai dengan

kemampuan dan keterbatasan yang dimiliki operator sebagai pekerja.

1.1.2 Biomekanika

Dalam bidang industri semua pekerja, karyawan atau operator harus memiliki

kekuatan yang besar khususnya otot karena dalam dunia industry yang dibutuhkan

bukan hanya operator atau karyawan yang memiliki keahlian khusus tapi kekuatan

otot juga sangat penting karena dalam dunia industry pekerja atau karyawan,

dimanapun dapat mengalami kelelahan atau fatigue.

Untuk menghindari kelelahan atau fatigue diperlukan pengetahuan yang menyangkut

kekuatan tubuh manusia khususnya otot (Biomekanika) , ini sangat diperlukan oleh

pekerja atau karyawan untuk menganalisis kesehatan dan keselamatan kerja pekerja

atau karyawan dalam system kerja tertentu. Dalam praktikum yang saya jalani saya

melakukan pengukuran kekuatan otot untuk mengetahui apakah dengan mengangkat

beban atau barang keselamatan pekerja sudah aman atau tidak aman untuk dilakukan

pengangkatan barang.

Untuk menciptakan proses pengangkutan yang aman, maka dapat dibuat dan

dihitung RWL (Recommended Weight Limit) dan juga LI (Lifting Index). RWL

Perancangan Sistem Kerja 1


dihitung agar diketahui berapa berat benda yang dapat direkomendasikan untuk

diangkut oleh seorang pekerja, sedangkan LI dihitung agar diketahui apakah proses

pengangkutan yang dilakukan aman untuk dilakukan atau tidak. Ukuran aman untuk

lifting index ini berkisar antara 1-3, jika nilai LI sudah lebih dari 3, maka

pengangkutan tidak aman untuk dilakukan. Dengan adanya bantuan dari

biomekanika ini kita dapat mengetahui kemampuan manusia khususnya kekuatan

otot manusia, terutama dalam hal mengangkut barang.

1.1.3 Fisiologi dan Display

Dalam melakukan suatu pekerjaan, tidak hanya bagian tubuh luar (fisik) saja yang

yang harus diperhatikan, tetapi juga harus diperhatikan kondisi dalam tubuh manusia

(yang bersifat faal). Dalam melakukan kerja fisik, kriteria pengaruh pekerjaan

terhadap manusia yang dapat digunakan antara lain adalah sebagai berikut: kriteria

faal (denyut jantung, konsumsi oksigen, tekanan darah, dan lain-lain), kriteria

kejiwaan (kejemuan, motivasi, emosi, dan lain-lain), dan kriteria hasil kerja

(output/hasil kerja yang dihasilkan pekerja setelah melakukan suatu pekerjaan).

Dengan dipelajarinya fisiologi, perancang sistem kerja dapat menciptakan sistem

kerja yang baik dan juga sehat karena dengan fisiologi ini dapat diciptakan kesehatan

kerja untuk suatu sistem kerja.

Selain memperhatikan kondisi tubuh seorang pekerja, diperlukan juga suatu tanda

yang dapat mempermudah pekerjaan manusia yang sering disebut dengan display.

Display yang baik adalah display yang dapat memberikan penjelasan sebaik

mungkin dan tidak ambigu (berpengertian ganda). Display perlu dibuat dengan

warna yang kontras, ukuran huruf yang sesuai dengan jarak pandang yang

diinginkan, dan juga pencahayaan yang baik. Dengan dibuatnya display dalam suatu

pekerjaan, pekerja dapat lebih mudah untuk melakukan pekerjaannya dan

memberikan informasi yang sekiranya penting dalam melakukan pekerjaan yang

sedang dikerjakan.



1.2 Tujuan Praktikum

1.2.1 Antropometri

Memahami kelebihan dan kekurangan yang dimiliki manusia

dari sisi antropometri serta mampu menggunakannya untuk

mengoptimalkan system kerja.

Mampu mengukur data antropometri

Mampu menentukan ukuran tubuh yang dibituhkan dalam

merancang tempat kerja.

Mampu menggunkan data antropometri dalam perancangan

system kerja.

1.2.2 Biomekanika

Memahami manfaat studi biomekanika untuk perancangan

system kerja.

Menggunakan data biomekanika dalam merancang system kerja

yang baik.

Memahami prinsip-prinsip kesehatan dan keselamatan kerja

pada penganan material secara manual berdasarkan tinjauan

biomekanika.

Melakukan operasi dan merancang system kerja penanganan

material secara manual dengan memperhatikan prinsip-prinsip

keselamtan dan kesehatan kerja.

1.2.3 Fisiologi dan Display

Mampu melakukan pengukuran kerja dengan menggunakan

metode fisiologi.

Merancang system kerja dengan memanfaatkan hasil

pengukuran kerja dengan metode fisiologi.

Praktikan mampu memahami manfaat pengginderaan dan

kaitannya terhadap proses menagkap informasi.



Praktikan mampu merancang system kerja yang memperhatikan

keterbatasan-keterbatasan yang dimiliki oleh alat-alat indera

manusia.



BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Antropometri

2.1.1 Perancangan Stasiun Kerja

Dalam suatu system kerja selalu terjadi interaksi antara manusia dengan lingkungan kerja

pada umumnya. Interaksi ini dapat berlangsung baik jika lingkungan kerja dapat

memberikan suasana yang ENASE (Efektif, Nyaman, Aman, Sehat, dan Efisien) bagi

manusia. Demikian pula pada proses perancangan stasiun kerja, Human Centered Design

ditetapkan sehingga operator pada stasiun kerja tersebut akan memiliki daya tahan yang

kuat terhadap berbagai macam gangguan dan kelelahan.

2.1.2 Ergonomi

Ergonomi adalah ilmu yang memanfaatkan informasi mengenai sifat, kemampuan, dan

keterbatasan manusia untuk merancang system kerja. Dengan ergonomi, diharapkan

manusia yang berperan sentral dalam suatu system kerja dapat bekerja dengan baik, yaitu

efektif, nyaman, aman, sehat, dan efisien.

2.1.3 Antropometri

Antropometri adalah pengetahuan yang menyangkut pengukuran tubuh manusia

khususnya dimensi tubuh. Antropometri dibagi atas dua bagian adalah sebagai berikut:

a. Antropetri Statis

Pengukuran manusia pada posisi diam dan linear pada permukaan tubuh. Ada

beberapa factor yang mempengaruhi dimensi tubuh manusia, diantaranya:

Umur

Ukuran tubuh manusia akan berkembang dari saat lahir sampai sekitar 20 tahun

untuk pria, da 17 tahun untuk wanita. Ada kecenderungan berkurang setelah 60

tahun.

Jenis Kelamin

Pria umumnya memiliki dimensi tubuh yang lebih besar, kecuali dada dan

pinggul.

Suku bangsa (etnis)

Sosial Ekonomis



Konsumsi gizi yang diperoleh

Pekerjaan

Aktivitas sehari-hari juga berpengaruh.

b. Antropomerti Dinamis

Yang dimaksud dengan antropometri dinamis adalah pengukuran keadaan dan ciri-

ciri fisik manusia dalam keadaan bergerak atau memperhatikan gerakan-gerakan yang

mungkin terjadi saat pekerja tersebut melaksanakan kegiatannya.

2.2 Biomekanika

2.2.1 Fatigue

Fatigue adalah suatu kelelahan yang terjadi pada syaraf dan otot-otot manusia sehingga

tidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya. Makin berat badan yang dikerjakan dan

gerakan semakin tidak teratur, maka timbulnya fatigue akan lebih cepat. Timbulnya

fatigue ini perlu dipelajari untuk menentukan tingkat kekuatan otot manusia, sehingga

kerja yang akan diakukan atau dibebankan dapat sesuai dengan kemampuan otot tersebut.

Menurut Barnes, fatigue dapat dilihat dari tiga hal, yaitu

Perasaan lelah

Perubahan fisiologs dalam tubuh

Menurunnya kemampuan kerja

Faktor-faktor yang mempengaruhi fatigue adalah sebagai berikut:

Besarnya tenaga yang dikeluarkan

Frekuensi dan lamanya bekerja

Cara dan sikap melakukan aktivitas

Jenis olahraga

Jenis kelamin

Umur

2.2.2 Biomekanika Terapan

Dengan penekanan pada era komputer, otomatisasi dan aspek kognitif dari kerja, sebagian

besar aktivits yang dilakukan membutuhkan usaha fisik dan penanganan manual terhadap

material peralatan. Sebagian besar kecelakaan kerja yang terjadi diakibatkan salah urat

pada punggung pada sebagian besar pekerjaan, meliputi 5% dari keseluruhan kecelakaan.

Di Negara industri, diperkiranan 70% - 80% penduduk mengalami berbagai macam sakit



punggung (backpain). Berdasarkan data perkiraan terakhir, sekitar 10% - 5% populasi

mengalami sakit punggung bagian bawah (low backpain).

Suatu lembaga yagn menangani masalah kesehatan kerja di Amerika, NIOSH (National

Institute for Occuptional Safety and Health) melakukan analisis terhadap factor-faktor

yang berpengaruh terhadap biomekanika adalah sebagai berikut:

a. Berat dari benda yang dipindahkan, hal ini ditentukan oleh pembebanan

langsung. Jika dari waktu kewaktu terjadi perubahan, maka berat terbesar dan

terkecil dicatat.

b. Posisi pembebanan dengan mengacu pada tubuh, hal ini dipengaruhi oleh:

Jarak horizontal beban yang dipindahkan dari titik berat tubuh

Jarak vertical beban yang dipindahkan dari lantai

Sudut pemindahan beban dari posisi segital (posisi pengangkatan tepat di

depan tubuh).

Jarak perpindahan vertical dari titik asal beban ke tujuan.

c. Frekuensi perpindahan, hal ini dicatat sebagai rata-rata perpindahan per menit

untuk perpindahan yang berfrekuensi tinggi. Frekuensi terpisa layak diberikan

untuk setiap perpindahan berbeda.

d. Periode (durasi), total waktu yang diberlakukan dala perpindahan pada suatu

pencatatan. Dapat ditentukan sebagai kurang dari 1 jam, 1-2 jam atau 2-8 jam

Berdasarkan penelitian (Ref. 7, hlm. 749 – 776), dikemukakan dua buah faktor pengali

yang mempengaruhi berat badan yang boleh diangkat. Faktor tersebut adalah:

Pengali Asmetrik, yaitu pemindahan dengan postur diluar postur sagital dengan

membentuk suatu sudut (maksimal 90 derajat)

Pengali Kopling, berdasarkan penelitian yang dilakukan, pengaruh adanya handel

pada RWL (Recommended Weight Limit) mengakibatkan pengurangan beban

dalam pemindahan beban.

Dapat segera dipahami, bahwa tingkat kecelakaan muskuloketelal (jumlah kecelakaan/

jam orang pada pekerjaan) meningkat secara signifikan, bila:

beban yang dipindahkan semakin berat (L)

benda yang dipindahkan jaraknya semakin jauh dari tubuh (H)



benda yang dipindahkan semakim jauh dari ketinggalan optimal pengangkatan

beban secara sagital (V). Ket: Ketinggian optimal pengangkatan beban 70 - 80

cm (ketinggial ujung jari di lantai pada posisi tangan lurus ke bawah).

benda yang dipindahkan semakin sering dipindahkan (F).

benda yang dipindahkan semakin menyimpang dari posisi sagital (A).

Pemindahan semakin jauh (D).

Durasi/ lamanya waktu bekerja semakin besar.

Rekomendasi NIOSH terbaru (tahun 1991) didasarkan pada perbaikan atas persamaan

NIOSH yang dikeluarkan pada 1981. Persamaan terdahulu dibagi menjadi 2 level batas

pembebanan:

a. Action Limit (AL), yang memuat batas pembebanan untuk

sebagian besar individu.

AL = 90 (6/H)(1-01/V-30/)(0,7+D)(1-F/Fmax)

b. Maksimum Permissible Limit (MPL), yang memuat batas

pembebanan maksimun dimana diatas limit tersebut makin banyak individu akan

mengalami kecelakaan.

MPL = 3 AL

Tabel 2.1 Tabel Kriteria Pembebanan

Tinjauan Kriteria Desain Nilai Batas

Biomekanika Gaya Tekan Cakram Max. 3,4 kN (770 lbs)

Filiologi Energi Ekspenditure Max. 2,2 - 4,7 kcal/ min

Psikofisikal Berat max. yang dapat diterimaDiterima 75% pekerja wanita dan

99 % pekerja pria

Persamaan NIOSH yang terbaru:

RWL = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM

Dimana:

RWL = Batas pembebanan yang diekomendasikan

LC = Konstanta pembebanan = 23 kg

HM = Faktor pengali horizontal = 25/ H

VM = Faktor pengali vertical = 1-0.03 /V-75/



Rumus VM untuk orang Indonesia (ref. 1) = 1 – 0.00326 /V – 69/

DM = Faktor pengali perpindahan = 0.82 + 4,5 / D

AM = Faktor pengali asimetrik = 1 – 0.0032A

FM = Faktor pengali frekuensi

CM = Faktor pengali kopling (handle)untuk FM dan CN dilihat tabel berikut ini:

Untuk FM dan CM dapat dilihat table berikut ini:

Tabel 2.2 Tabel Faktor Pengali Kopling

V < 75 atau 69 (Ind) cm V > 75 atau 69 (Ind) cm Couplings Couplings Multipliers

Good 1.00 1.00Fair 0.95 1.00Poor 0.9 0.9

Tabel 2.3 Tabel Faktor Pengali Frekuensi

FrekuensiLifts/min V < 75 V > 75 V < 75 V > 75 V < 75 V > 75

0.2 1.00 1.00 0.95 0.95 0.85 0.850.5 0.97 0.97 0.92 0.92 0.81 0.811 0.94 0.94 0.88 0.88 0.75 0.752 0.91 0.91 0.84 0.84 0.65 0.653 0.88 0.88 0.79 0.79 0.55 0.554 0.84 0.84 0.72 0.72 0.45 0.455 0.80 0.80 0.60 0.60 0.35 0.356 0.75 0.75 0.50 0.50 0.27 0.277 0.70 0.70 0.42 0.42 0.22 0.228 0.60 0.60 0.35 0.35 0.18 0.189 0.52 0.52 0.30 0.30 0.00 0.15

10 0.45 0.45 0.26 0.26 0.00 0.1311 0.41 0.41 0.00 0.23 0.00 0.0012 0.37 0.37 0.00 0.21 0.00 0.0013 0.00 0.34 0.00 0.00 0.00 0.0014 0.00 0.31 0.00 0.00 0.00 0.0015 0.00 0.28 0.00 0.00 0.00 0.00

> 15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

< 1 jam < 2 jam < 8 jam

Keterangan: V pada tabel diatas diganti dari 75 menjadi 69 untuk orang Indonesia



Dalam praktek pengangkatan material secara manual, terdapat 2 kondisi kritis yang harus

ditinjau RWLnya, yaitu:

Kondisi awal pengangkatan (Origin)

Kondisi akhir pengangkatan (Destination)

Nilai RWL harus dihitung untuk masing-masing kondisi, dan dipakai RWL yang lebih

kecil.

2.2.3 Prinsip-Prinsip Biomekanika

Prinsip-prinsip dari biomekanika adalah sebagai berikut:

Kurangi berat dari benda yang ditangani

Manfaatkan da atau lebih orang untuk memindahkan barang yang berat

Ubahlah aktivitas jika mungkin, sehingga lebih udah, ringan, dan tidak

berbahaya.

Minimasi jarak horizontal antara tempat mulai dan berakir pada pemindahan

barang.

Material terletak tidak lebih tinggi dari bahu

Kurangi frekuensi pemindahan

Berikan waktu istirahat

Berlakukan rotai kerja terhadap pekerjaan yang sedikit membutuhkan tenaga

Rancang container agar mempunyai pegangan yang dapat dipegang dekat dengan

tubuh

Benda yang berat dijaga setinggi lutut.



Tabel 2.4 Tabel Prinsip Biomekanika

PRINSIP KETERANGAN

6. Jangan melintir (twist ) ketika bergerak Penunjang yang buruk bagi cakram (disk ).

Biomekanika yang dipekerjakan seburuk jika melewati dada. Berbahaya jika benda jatuh.

11. Jangan memindahkan barang di atas bahu

MERANCANG KERJA

Pegang dengan tangan, jangan dengan ujung jari. Jangan memegang pada bagian yang tajam.

9. Genggamlah dengan baik

Berguna untuk meminimasi torsi. Jangan menggunakan baju yang dapat menyangkut pada beban.

10. Pertahankan beban dekat dengan badan

Pemegangan adalah hal yang utama. Kontainer yang sulit ditangani membuat aspek biomekanika menjadi buruk dan menghalangi pandangan.

7. Letakan beban yang kompak dalam kontainer

Biomekanika menjadi buruk saat mengangkat maupun menaruh, ditambah ektra metabolisme untuk gerakan tubuh. Setinggi lutut yang terbaik.

8. Jangan meletakkan beban di atas lantai

Jga agar kaki terpisah, kaki yang berlawanan di depan jika berutar, gunakan alas kaki anti-gelincir.

4. Jangan tergelincir

5. Jangan bertindak bodoh Kerjakan dengan tenang, tidak terlalu cepat, tidak terlalu lambat.

MEMILIH INDIVIDU

TEKNIK MENGAJARPemindahan squat membutuhkan energi lebih, otot kaki yang lebih kuat dan jarang digunakan; squat baik untuk beban yang berat dan kompak

3. Gunakan pemindahan dengan "gaya bebas" (free style )

Pemilihan berdasarkan keserupaan merupakan diskriminasi. Variabilitas individu yang besar meskipun dalam suatu populasi. Pengaruh umur terhadap kapabilitas tidak sebesar pengaruh suseptibilitas terhadap sakit (injury). Rata-rata wanita memindahkan 60% dibandingkan rata-rata pria.

1. Jangan memiih yang stereotif

Orang yang kuat memindahkan lebih banyak dan lebih aman daripada orang yang lemah. Pemilihan berdasarkan kelompok otot yang digunakan untuk pekerjaan spesifik, bukan dengan berdasar sinar - X.

2. Pilih orang yang kuat berdasarkan pengujian



2.2.4 Studi Biomekanika

Studi biomekanika dapat diterapkan pada:

Merancang kembali pekerjaan yang sudah ada

Mengevaluasi pekerjaan

Penyaringan pegawai

Tugas-tugas penanganan manual

Pembebanan Statis

Penentuan system waktu

2.3 Fisiologi dan Display

2.3.1 Fisiologi

Secara garis besar terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi hasil kerja (performasi)

manusia, dan dapat dibagi atas 2 kelompok, yaitu:

Faktor-faktor diri (individual): sikap, sifat, system nilai, karakteristik fisik, minat,

motivasi, usia, jenis kelamin, pendidikan, pengalaman, dan lain-lain.

Faktor-faktor situasional: lingkungan fisik, mesin dan peralatan, metode kerja,

dan lain-lain

2.3.2 Kerja manusia

Secara garis besar, kegiatan-kegiatan kerja dapat digolongkan menjadi kerja fisk (otot)

dan kerja mental (otak). Pemisahan ini tidak dapat diakukan secara sempurna, karena

terdapatnya hubungan yang erat antara satu dengan lainnya. Apabila dilihat dari energi

yang dikeluarkan, kerja mental murni relative lebih sedikit mengeluarkan energi

dibandingkan dengan kerja fisik.

Kerja fisik dan mental masing-masing mempunyai intensitas yang berbeda-beda. Tingkat

intensitas yang terlampau tinggi memungkinkan pemakaian energi yang berlebihan,

sebaliknya intensitas yang terlalu rendah menimbulkan rasa bosan dan jenuh. Karena itu

perlu diupayakan tingkat intensitas yang optimum yang ada diantara kedua batas ekstrim

tadi dan tentunya untuk tiap individu akan berbeda. Pekerjaan seperti operator yang

bertugas memantau panel control termasuk pekerjaan dengan intensitas fisik yang rendah

namun intensitas mental tinggi, sebaliknya pekerjaan material handling secara manual,

intensitas fisiknya tinggi namun intensitas mentalnya rendah.



Tingkat intensitas kerja optimum, umumnya dilaksanakan apabila tidak ada tekanan

(stress) dengan ketegangan (strain). Tekanan disini berkenaan dengan beberapa aspek

dari aktivitas manusia atau dari lingkungannya yang terjadi akibat reaksi individu tersebut

yang mendapatkan beberapa keinginan yang tidak sesuai. Sedangkan ketegangan

merupakan konsekuensi logis yang harus diterima oleh individu sebagai akibat dari

tekanan.

Trifin mengemukakan criteria-kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui

pengearuh perkerjaan terhadap manusia dalam suatu system kerja, yaitu: criteria faal,

criteria kejiwaan, dan criteria hasil kerja.

Kerja faal meliputi, kecepatan denyut jantung, konsumsi oksigen, tekanan darah,

tingkat penguapan, temperature tubuh, komposisi kimia dalam darah dan air seni.

Criteria ini digunakan untuk mengetahui perubahan fungsi-fungsi alat-alat tubuh

selama bekerja.

Kriteria kejiwaan meliputi, pengujian tingkat kejiwaan, seperti kejemuan, emosi,

motivasi, sikap, dan lain-lain. Kriteria kejiwaan digunakan untuk mengetahui

perubahan kejiwaan yang timbul selama bekerja.

Kriteri hasil kerja meliputi, pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari perkerja.

Kriteria ini digunakan untuk mengetahui pengruh seluruh kondisi kerja dengan

melihat hasil kerja yang diperoleh dari pekerja.

2.3.3 Kerja Fisik

Berdasarkan kriteria faal, kerja akan mengakitbatkan perubahan pada fungsi alat-alat

tubuh, yang dapat dideteksi melalui perubahan:

Konsumsi oksigen

Denyut jantung

Peredaran udara dalam paru-paru

Temperature tubuh

Konsentrasi asam laktat dalam darah

Komposisi kimia dalam darah dan seni

Tingkat penguapan, faktor lainnya.

Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi

energi. Konsumsi energi pada waktu kerja biasanya ditentukan dengan cara tidak

langsung, yaitu dengan pengukuran:



Kecepatan denyut jantung

Konsumsi oksigen

Kecepatan jantung berhubungan dengan aktivitas lainnya seperti:

Tekanan darah

Aliran darah

Komposisi kimia dalam darah

Tingkat penguapan

Jumlah udara yang dikeluarkan oleh paru-paru

2.3.4 Pengukurang Kerja dengan Metode Fisiologis

kerja fisik ini oleh Davis dan Miller dikelompokkan menjadi:

Kerja total seluruh tubuh, yang menggunakan sebagian besar otot biasanya,

melibatkan 2/3 sampai ¾ otot tubuh.

Kerja sebagian tubuh, yang membutuhkan lebih sedikit energi expenditure karena

otot yang digunakan lebih sedikit.

Kerja otot statis, otot digunakan intuk menghasilkan gaya terapi tanpa kerja

mekanik. Membutuhkan kontraksi sebagian otot.

Sampai saat ini, metode pengukuran kerja fisik dilakukan dengan menggunakan standar:

Konsep horse power (foot-punds of work per minute) oleh Taylor.

Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi

Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi energi (metode terbaru)

2.3.5 Konsumsi Energi

Bilangan nadi atau denyut jantung merupakan perubahan yang penting dan pokok, baik

dalam penelitian lapangan maupun dalam penelitian laboratorium. Dalam hal ini

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 istirahat.

Untuk merumuskan hubungan antara enerhi expenditure dengan kecepatan denyut

jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energi expenditure dengan

kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analilis regresi hubungan energi dengan

kecepatan denyut jantung secara umum adalah dengan persamaan sebagai berikut:



Y = 1.80411 – 0.0229038X + 4.71733.10-4X-2

Dimana:

Y: Energi (kalori/ menit)

X: Kecepatan denyut jantung (denyut/ menit)

Setelah besaran kecepatan denyut jantung disertakan dalam bentuk energi, maka

konsumsi energi untuk kegiatan kerja tertentu bisa dilukiskan dalam bentuk matematis

sebagai berikut:

KE = Et – Ei

Dimana:

KE: konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (kilo kalori/ menit)

Er: pengeluaran energi pada saat waktu kerja tertentu (kilo kalori/ menit).

Ei: pegeluaran energi pada saat istirahat (kilo kalori/ menit)

Dengan demikian. Konsumsi energi pada waktu kerja tertentu merupakan selisih antara

pengeluaran energi pada waktu kerja tersebut dengan pengeluaran energi pada saat

istirahat. Penjelasan sederhana tentang system konversi meliputi input udara, makanan

dan air diberikan pada bagan alir yang ditunjukan berikut ini:



Gambar 2.1 Gambar Proses Pengubahan Makanan menjadi Energi

Konversi energi utama antara lain:

Paru-paru udara dihirup, oksigen ditransfer pada aliran darah paru-paru

Otot: oksigen dalam darah diubah menjadi CO2 dengan bentuk asas laktat ketika

pemasukan oksigen tidak cukup memadai. Asam laktat menyebabkan kelelahan otot.

Permukaan tuguh: pada temperatur 27 derajat C dan kerja normal, maka panas

dalam tubuh akan berkurang, 75% lewat koveksi dan radiasi, 25% lewat evaporasi

oleh paru-paru. Efisiensi aliran udara pada kulit berkebalikan secara proporsional

dengan kelembaban relative

Proses Digestiva: makanan dan minuman diabsorsi oleh system yang stabil.

Makanan memberikan system penyimpanan dan minuman menjaga keseimbangan

air.

2.3.6 Unit Kerja Fisiologis

Pengeluaran energi, kerja fisiologis berkaitan erat dengan konsumsi oksigen. Hal ini

dapat diukur secara langsung dalam liter/ menit secara tidak langsung dalam detak

jantung menit. Unit satuan dasar yang digunakan adalah pengeluaran kalori dalam gram

kalori/ menit.

Astrad dan Cristensen menyelidiki pengeluaran energi dan tingkat detak jantung dan

menemukan bahwa ada hubungan langsung antara keduanya. Tingkat pulsa dan detak

jantung/ menit digunakan untuk menghitung pengeluaran energi.

2.3.7 Siklus Kerja Fisiologis

Jika denyut nadi dipantau selama istirahat, kerja dan pemulihan, maka wakut pemulihan

untuk beristirahat meningkat sejalan dengan pekerjaan. Dalam keadaan extrim, pekerja

tidak mempunyai waktu istirahat yang cukup, sehingga mengalami kelelahan yang kronis.

Murrel membuat metode untuk menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari

pekerja fisik, yaitu:



Dimana

R: istirahat yang dibutuhkan dalam menit

T: total waktu kerja dalam menit

W: konsumsi energi rata-rata untuk bekerja dalam kkal/min.

S: pengeluaran energi rata-rata yang direkomendasikan dalam kkal/ min (biasanya 4 atau

5 kkal/ menit

2.3.8 Kurva Pemulihan

Untuk menghindari kerugian pengukuran pekerja ketika bekerja, dapat digunakan tingkat

denyut selama pemulihan.

Kurva pemulihan tingkat denyut jantung menunjukan:

Tekanan fisiologis

Aptitude fisik dari subjek

Keberadaan kelelahan fisiologis

Kelelahan fisiologis saat rangkaian periode kerja diamati.

Dengan melakukan pengukuran pada saat, dapat ditunjukan bahwa:

Untuk pemulihan normal: Pengurangan denyut pertama ke denyut ketiga sama

atau lebih besar dari 10 denyut/ menit. Ketiga denyut nadi sama atau lebih kecil dri

90 denyut/ menit.

Tanpa pemulihan: penurunan dari denyut pertama ke denyut ketiga sama atau

lebih kecil dari 10 denyut/ menit. Denyut nadi ketiga diatas 90 denyut/ menit.

2.3.9 Menentukan Waktu Standar dengan Metoda Fisiologis

Waktu standar biasanya ditentukan dengan time study, data standar atau penentuan awal

data waktu yang umum, sehingga operator kualitas rata-rata, terlatih dan berpengalaman,

dapat berproduksi pada level sekitar 125% saat insentive diberikan

Diharapkan bahwa hampir 90% dari operator yang dihitung bekerja sesuai atau lebih

cepat dari standard. Ternyata sebagian operator dapat bekerja pada performasi 100%

dengan jauh lebih mudah dari pada pekerja lainnya. Sebagai hasilnya, mungkin beberapa

orang yang memiliki performasi 150% hingga 160% menggunakan energi expenditure



yang sama dengan orang yang performasinya hanya 110% sampai 115%, Waktu standar

ditentukan untuk tugas, pekerjaan yang spesifik dan jelas definisinya.

Pengukuran fisiologis dapat dipergunakan untuk membandingkan cost energi pada suatu

pekerjaan yang memenuhi waktu standar, dengan pekerjaan serupa yang tidak standar,

tetapi perbandingan harus dibuat untuk orang yang sama.

Dr. Lucien Brouha telah membuat tabel klasifikasi beban kerja dalam reaksi fisiologis,

untuk menentukan berat ringannya suatu pekerjaan:

Tabel 2.5 Tabel Klasifikasi Beban Kerja

Work Load

Oxygen

Consumption in

Liters/Minute

Energi Expenditure

in Calories/Minute

Heart rate

During Work in

Beats/Minute

Light 0.5 – 1.0 2.5 – 5.0 60 – 100

Moderate 1.0 – 1.5 5.0 – 7.5 100 – 125

Heavy 1.5 – 2.0 7.5 – 10.0 125 – 150

Very Heavy 2.0 – 2.5 10.0 – 12.5 150 - 175

2.3.10 Tingkat Energi

Tiga tingkat energi fisiologis yang umum, yaitu istirahat, limit kerja aerobic, dan kerja

anaerobic. Pada tahap istirahat, pengeluaran energi yang diperlukan untuk

mempertahankan kehidupan tubuh yang disebut Tingkat Metabolisme Basal. Hal tersebut

mengukur perbandingan oksigen yang masuk dalam paru-paru dengan karbondioksida

yang keluar. Berat tubuh dan luas permukaan adalah faktor penentu yang dinyatakan

dalam kilo kalori/ area permukaan/jam. Rata-rata manusia yang mempunyai berat 65 kg.

Dan yang mempunyai permukaan 1, 77 m2 memerlukan energi sebesar 1 kilo kalori/

menit.

Kerja disebut jika suplai pada otot sempurna. Jika suplai tidak sempurna, system akan

kekurangan oksigen dan menjadi anaerob. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas yang dapat

ditingkatkan melalui latihan.



2.3.11 Klasifikasi Beban Kerja dan Reaksi Fisiologis

Tabel 2.6 Tabel Klasifikasi beban kerja dan Reaksi Fisiologis

Work Load

Oxygen

Consumption in

Liters/Minute

Energi Expenditure

in Calories/Minute

Heart rate

During Work in

Beats/Minute

Light 0.5 – 1.0 2.5 – 5.0 60 – 100

Moderate 1.0 – 1.5 5.0 – 7.5 100 – 125

Heavy 1.5 – 2.0 7.5 – 10.0 125 – 150

Very Heavy 2.0 – 2.5 10.0 – 12.5 150 - 175

2.3.12 Display

Proses penginderaan adalah proses mendeteksi adanya stimulus, fenomena, maupun

informasi disekeliling kita. Mata manusia pada dasarnya merupakan salah satu alat indera

yang sangat penting. Dengan menggunakan mata sebagai alat indera, banyak gambar,

kejadian, informasi yang dapat diperoleh.

Namun demikian, kemampuan mata untuk melihat pada dasarnya oleh sejumlah faktor,

baik bersifat internal maupun eksternal. Faktor internal yang membatasi kemampuan

mata antara lain adalah kemampuan akomodasi. Sedangkan faktor eksternal yang

berpengaruh antara lain adalah kontras dan ukuran objek, pencahayaan dan exposure

time.

Ketebatasan kemampuan untuk melihat, berdampak pada perancangan berbagai macam

objek, baik berupa teks, symbol, maupun display. Beberapa aspek yang perlu

diperhatikan dalam perancangan antara lain adalah:

Kontras objek

Rasio geometri huruf/ angka

Jarak penglihatan dan ukuran objek

Persepsi

Pencahayaan

Exposure time

Perancangan objek pengamatan yang dilakukan secara benar, tidak saja meningkatkan

ketepatan dan ketelitian penglihatan, namun lebih jauh akan turut mempengaruhi aspek



kenyamanan dan keselamatan kerja. Nampak bahwa kajian atas alat penginderaan

manusia, khususnya mata, adalah sangat penting.

2.3.13 Pengukuran Tinggi dan Besar Huruf

Tinggi Huruf (h) =

Tebal Huruf (a) =

Lebar Huruf (b) =

Jarak antar Huruf =

Jarak antar kata =



BAB III

USULAN PEMECAHAN MASALAH

3.1. Flowchart

Gambar 3.1 Gambar Flowchart Praktikum



3.2. Uraian Flowchart

3.2.1 Antropometri

Sebelum praktikum, mahasiswa harus mengetahui dan memahami materi yang

telah diajarkan disini diharapkan mahasiswa mencari referensi-referensi yang

berhubungan dengan setiap modul praktikum.

Langkah selanjutnya praktikan melakukan pengukuran dimensi tubuh, sehingga

diperoleh data awal.

Dimensi tubuh yang diukur seperti data duduk menyamping, data duduk

menghadap ke depan, data berdiri, data jari tangan, dan data rentang tangan.

Dari data-data dimensi tubuh tersebut didapat data yang digunakan untuk

menentukan ukuran dimensi meja dan kursi dengan terlebih dahulu melakukan

penambahan data karena data yang didapat kurang.

Dari data yang diperoleh perlu di uji keseragaman dan kecukupan datanya.

Apabila ada data yang tidak seragam maka data tersebut harus dibuang agar data

menjadi seragam ini dikarenakan data tersebut terlalu ektrim. Hal tersebut dapat

diketahui dari kurva batas kontrol. Data yang demikian perlu dibuang dan diganti

dengan data yang baru.

Uji kecukupan data perlu untuk mengetahui apakah data yang sudah ada cukup

atau sudah memenuhi. Seandainya belum cukup maka perlu dilakukan

pengukuran ulang.

Setelah uji keragaman dan kecukupan dianggap cukup maka langkah selanjutnya

adalah menghitung frekuensi dengan terlebih dahulu membuat data-data tersebut

kedalam kelas-kelas. Dari hal tersebut kemudian baru frekuensinya dicari.

Setelah frekuesi didapat maka perlu dibuat dalam kurva sehingga dapat diketahui

kelas-kelas mana saja yang frekuensinya paling banyak.

Dari semua langkah-langkah yang ditempuh maka akan diperoleh data-data yang

sudah diolah untuk dimensi kursi dan meja. Hal ini bertujuan bahwa system kerja

yang kita rancang dapat dipakai dan dapat sesuai dengan semua orang.

3.2.2 Biomekanika

Pertama-tama menghitung/menimbang berapa berat beban yang akan diangkat

oleh praktikan dengan timbangan yang telah disediakan.

Hal selanjutnya yang dilakukan adalah mengangkat dan memindahkan dus

kemudian menempatkan pada tempat yang tinggi (pada atas lemari)



Selanjutnya menentukan jarak dus yang dipindahkan dengan si pemindah, tempat

asal beban (origin destination) ke akhir pemindahan (final destination), sudut-

sudut, dan berapa tinggi dari tujuan akhir pemindahan.

Ha itu sangat penting karena akan mempengaruhi si pemindah apabila kegiatan

tersebut dilakukan berulang-ulang kali dan dilakukan dalam waktu yang lama

sehingga apabila tidak diperhatikan akan menimbulkan cepat lelah atau fatigue.

Dari hasil pencatatan akan didapat berapa nilai dari Recommended Weight Limit

(RWL) dan Lifting Indeks (LI) yang dibolehkan apakah kegiatan yang dilakukan

mengandung bahaya. Apabila RWL dan LI nilai kecil maka kegiatan yang

dilakukan masih dapat diteruskan serta sebaliknya apabila mengandung bahaya

maka kegiatan yang dilakukan perlu dihentikan dan dicari cara penyelesaiannya.

3.2.3 Fisiologi & Display

Data awal diberi misalnya jarak pandang 12 m atau 1200 cm.

Dari data tersebut kita dapat menentukan berapa tinggi huruf, tebal huruf, lebar

huruf, jarak antar hurug dan jarak antar kata berapa dari sebuah display yang kita

rancang. Ini tujuannya adalah bahwa display yang kita rancang dapat terlihat dari

jarak yang maksimal oleh orang lain dan dapat dibaca dengan jelas informasi apa

yang ingin disampaikan.

Dalam perancangan display perlu memperhatikan paduan warna yang dipakai

untuk huruf dengan warna background tujuan tidak lain agar display yang dibuat

dapat terlihat dengan jelas.

Display dapat digunakan untuk mengetahui tes warna. Apakah warna yang

diberikan tepat atau malah sebaliknya sehingga orang lain susah mengidentifikasi

warna yang diberikan dalam perancangan sebuah display.

Fisiologi bertujuan untuk menganalisis pengaruh system kerja yang ada dengan

bagian tubuh manusia bagian dalam, seperti jantung, paru-paru, hati, ginjal,

pankreas, dan lain-lain.


Ergonomi Dan Biomekanik

Documents

Transcript of Ergonomi Dan Biomekanik