Biomekanika dalam perancangan sistem kerja


Pengertian Ergonomi

Ergonomi berasal dari kata ERGON (kerja) dan NOMOS (hukum alam) dan dapat didefinisikan sebagai studi tentang aspek-aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen, dan desain perancangan. Ergonomi juga berkaitan dengan optimasi, efisiensi, kesehatan, keselamatan, dan kenyamanan manusia di tempat kerja, di rumah, dan tempat rekreasi.

Ergonomi juga memberikan peranan penting dalam meningkatkan faktor keselamatan dan kesehatan kerja, mengurangi ketidaknyamanan visual dan postur kerja, desain suatu perkakas kerja untuk mengurangi kelelahan kerja, meminimumkan resiko kesalahan serta supaya didapatkan optimasi dan efisiensi kerja.

(Nurmianto, Ergonomi: Konsep Dasar dan Aplikasinya, 2003,hal 1-2)

Biomekanika dalam Perancangan Sistem Kerja

Biomekanik adalah studi tentang mekanika yang diaplikasikan pada sistem biologi. Biomekanika merupakan subdisiplin dari biofisika dan biomemedis. Biomekanika sendiri dibagi menjadi 3 yaitu:

  1. Biostatik: Yaitu studi tentang struktur mahluk hidup yang berhubungan dengan gaya-gaya ketika mereka berinteraksi.
  2. Biodinamik: Yaitu studi tentang dasar-dasar dan pembagian gerakan (berhubungan dengan gaya) yang dilakukan mahluk hidup.
  3. Bioenergetik: Yaitu studi tentang transformasi energi yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup. Bioenergetik terkait dengan proses biothermodinamika.

(Philips, Human Factors Engineering, 2000,hal 35-36)

Biomekanika pada dasarnya mempelajari kekuatan, ketahanan, kecepatan, dan ketelitian manusia dalam melakukan kerjanya. Faktor ini sangat berhubungan dengan pekerjaan yang bersifat material handling, seperti pengangkatan dan pemindahan barang secara manual atau pekerjaan lain yang dominan menggunakan otot tubuh. Meskipun kemajuan teknologi telah banyak membantu manusia, namun ada beberapa pekerjaan yang tetap membutuhkan fisik yang cukup besar.

Sebuah lembaga di Amerika yang bernama NIOSH (Natinal Institute Of occupational Safety and Health) melakukan analisa terhadap kekuatan manusia dalam mengangkat atau memindahkan beban, merekomendasikan batas beban yang dapat diangkat oleh manusia tanpa menimbulkan cedera meskipun pekerjaan tersebut dilakukan secara berulang–ulang dan dalam jangka waktu yang cukup lama. NIOSH dapat dihitung sebagai berikut :

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

Dimana :
RWLH      : batas beban yang direkomendasikan
LC              : konstanta pembebanan = 23 kg
HM             : faktor pengali horizontal = 25 / H
VM             : faktor pengali vertikal
DM             : faktor pengali perpindahan = 0,82 + 4,5 / D
AM             : faktor pengali asimetrik = 1 – 0,0032 A
CM             : faktor pengali kopling

( Tarwaka, Solichul HA.Bakri, Lilik Sudiajeng, 2004, hal127-128 )

Recommended Weight Limit (RWLH)
Menyatakan berat badan yang dapat diangkat oleh hampir semua pekerja sehat selama rentang waktu yang cukup lama (sampai 8 jam), tanpa terjadinya peningkatan risiko sakit punggung yang berkaitan dengan pengangkatan.

Load Constant (LC)
Konstanta beban ini bernilai 51 lbs (23 kg). Besaran tersebut merupakan beban maksimum yang direkomendasikan untuk pengangkatan pada lokasi standar, yaitu posisi diam pada 30 in (76 cm) dari lantai dan berjarak horizontal 10 in (25 cm) dari titik tengah antara mata kaki, dan pada kondisi optimal, yaitu posisi sagital, pengangkatan yang tidak terus menerus, pemegangan yang baik, dan prpindahan vertikal kurang dari 10 in (25 cm). Beban seberat konstanta beban dapat diangkat oleh 75% pekerja wanita (90% menurut snook dan Ciriello (1991) dan 90% pekerja pria
pada kondisi ideal.

Horizontal Multiplier (HM)
Faktor pengali horizontal ditentukan dari jarak horizontal dari titik tengah antara mata kaki dan titik hasil proyeksi titik tengah pegangan kedua tangan ke lantai . Faktor pengali horizontal dinyatakan dalam rumus:
HM = 10/H (untuk inci) dan HM = 25/H (untuk cm)
Batas-batas yang ditentukan untuk jarak horizontal adalah 10 in (25 cm) dan 25 in (63 cm). Objek pada jarak lebih dari 25 in (63 cm) pada umumnya tidak dapat diangkat tanpa terjadinya kehilangan keseimbangan.

Vertical Multiplier (VM)
Faktor pengali vertikal ditentukan dari jarak vertikal dari lantai ke titik tengah antara kedua pegangan tangan. Faktor pengali vertikal dinyatakan dalam rumus:
VM = 1 – (0.0075 │V-30│) (untuk inci)
VM = 1 – (0.003 │V-75│) (untuk cm)
Batas-batas yang ditentukan untuk jarak vertikal adalah 0 (Objek diangkat dari permukaan lantai) sampai 70 in (175 cm) (batas atas jangkauan vertikal untuk mengangkat).

Distance Multiplier (DM)
Faktor pengali jarak ditentukan dari perpindahan vertikal kedua tangan, mulai dari titik asal
sampai ke tujuan pengangkatan.
Faktor pengali jarak dinyatakan dalam rumus:
DM = 0.82 + (1.8 / D) (untuk inci)
DM = 0.82 + (4.5/D) (untuk cm)
Batas-batas yang ditentukan untuk jarak perpindahan vertikal adalah 0 sampai 70 in (175 cm)

Asymmetry Multiplier (AM)
Faktor pengali asimetri dinyatakan dalam rumus:
AM = 1 – (0.0032 x A)

Frequency Multiplier (FM)
Faktor pengali frekuensi ditentukan berdasarkan banyaknya pengangkatan per menit (frekuensi), lamanya waktu untuk aktivitas pengangkatan (durasi), dan jarak vertikal pengangkatan dari lantai. Frekuensi pengangkatan dihitung dari rata-rata pengangkatan yang dilakukan per menit selama rentang waktu 15 menit.

  • Pekerjaan digolongkan dalam durasi SINGKAT bila dilakukan selama 1 jam atau kurang, lalu diikuti waktu istirahat selama 1-2 kali waktu kerja.
  • Pekerjaan digolongkan dalam durasi MODERAT bila dilakukan selama 1-2 jam, diikuti dengan waktu istirahat setidaknya 0.3 kali waktu kerja.
  • Pekerjaan digolongkan dalam durasi PANJANG bila dilakukan selama 2-8 jam dengan kelonggaran istirahat standar.

Coupling Multiplier (CM)

Persamaan NIOSH membagi pemegangan berdasarkan kualitas pemegangan dan posisi vertikal beban.

  • Pemegangan yang baik (GOOD) berarti kontainer memiliki pegangan yang dirancang secara optimal, nyaman dipegang
  • cukup (FAIR) berarti pegangan kurang optimal, kurang nyaman dipegang.
  • buruk (POOR) berarti kontainer berdimensi besar, sulit ditangani, atau memiliki sudut tajam. Tidak nyaman dipegang.

Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pemindahan material:

  1. Berat beban yang harus diangkat dan perbandingannya terhadap berat badan operator.
  2. Jarak horizontal dari beban relatif terhadap operator.
  3. Ukuran beban yang harus diangkat (beban yang berukuran besar) akan memiliki pusat massa (centre of gravity ) yang letaknya jauh dari operator, hal tersebut juga akan mempengaruhi pandangan operator.
  4. Ketinggian beban yang harus diangkat dan jarak perpindahan beban (mengangkat beban dari permukaan lantai akan relatif lebih sulit daripada mengangkat beban dari ketinggian pada permukaan pinggang).
  5. Beban puntir (twisting load) pada operator selama aktivitas angkat beban.
  6. Prediksi terhadap berat beban yang akan diangkat. Hal ini adalah untuk mengantisipasi beban yang lebih berat dari yang diperkirakan.
  7. Stabilisasi beban yang akan diangkat.
  8. Kemudahan untuk dijangkau oleh pekerja.
  9. Frekuensi angkat, yaitu banyaknya aktifitas angkat.

Ada 4 batasan yang dalam pengangkatan yaitu :

1.   Batasan angkatan secara legal ( Legal Limitation )

Batasan ini dipakai sebagai batasan angkat secara internasional yaitu :

  • Pria di bawah usia 16 th, maksimum angkat 14 kg.
  • Pria usia diantara 16 th dan 18 th, maksimum angkat 18 kg.
  • Pria usia lebih dari 18 th, tidak ada batsan angkat.
  • Wanita usia diantara 16  th dan 18 th, maksimum angkat 11 kg.
  • Wanita usia lebih dari 18 th, maksimum angkat adalah 16 kg.

Batasan ini dapat membantu mengurangi rasa nyeri, ngilu pada tulang belakang bagi para wanita. Batasan angkat ini akan mengurangi ketidaknyamanan kerja pada tulang belakang, terutama bagi operator untuk pekerjaan berat.

2. Batasan angkat dengan menggunakan biomekanika (Biomechanical Limitation)

Nilai dari analisa biomekanika adalah rentang postur atau posisis aktifitas kerja,  ukuran beban dan ukuran manusia yang dievaluasi.

3.  Batasan angkat secara fisiologis

Metode pendekatan ini dengan mempertimbangkan rata–rata beban metabolisme dari aktifitas angkat yang berulang, sebagaimana dapat juga ditentukan dari jumlah konsumsi oksigen. Hal ini haruslah benar–benar diperhatikan terutama dalam rangka untuk menentukan batasan angkat. Kelelahan kerja yang terjadi akibat dari aktifitas yang berulang–ulang akan meningkatkan resiko nyeri pada tulang belakang.

4.   Batasan angkat secara psiko–fisik

Metode ini didasarkan pada sejumlah eksperimen yang berupaya untuk mendapatkan berat pada berbagai keadaan dan ketinggian beban yang berbeda-beda. Ada tiga macam posisi angkat :

  • Dari permukaan lantai ke ketinggian genggaman tangan.
  • Dari ketinggian genggaman tangan dan ke ketinggian bahu.
  • Dari ketinggian bahu ke maksimuman jangkauan tangan vertikal.

(Nurmianto, Ergonomi: Konsep Dasar dan Aplikasinya, 2003, hal 149-152)

Lifting Index (LI)

Lifting Index menyatakan nilai estimasi relatif dari tingkat tegangan fisik dalam suatu kegiatan pengangkatan-manual. Nilai estimasi tingkat ketegangan fisik tersebut dinyatakan sebagai hasil bagi antara beban angkatan (load weight) dengan nilai RWLH hasil perhitungan. Dinyatakan dengan :

LI = Berat Benda / RWLH

( Tarwaka, Solichul HA.Bakri, Lilik Sudiajeng, 2004,hal 129 )

Interpretasi atas nilai LI:

  • LI dapat digunakan untuk memprioritaskan perancangan ulang secara ergonomis dengan cara mengurutkan pekerjaan berdasarkan besaran LI LI dapat digunakan untuk mengestimasi besaran relatif dari tekanan fisik suatu tugas.
  • Tugas-tugas dengan nilai LI > 1.0 mengakibatkan peningkatan risiko cedera punggung bawah (akibat pengangkatan) pada sebagian pekerja.
  • RWL dapat digunakan untuk merekomendasikan berat beban yang akan membuat pekerjaan menjadi lebih aman.

Seiring dengan peningkatan nilai LI, maka tingkat risiko cederapun meningkat, dan semakin besar persentase pekerja yang mungkin berisiko terkena sakit punggung bawah akibat pekerjaan mengangkat. Berdasarkan NIOSH, tugas pengangkatan dengan LI > 1.0 memiliki peningkatan risiko sakit punggung bawah akibat pengangkatan bagi sebagian pekerja. NIOSH menyarankan agar semua pekerjaan mengangkat dirancang agar memiliki LI bernilai 1.0 atau kurang. Para ahli sepakat bahwa hampir semua pekerja akan mengalami peningkatan risiko ketika nilai LI melebihi 3.0.

About these ads

Satu Tanggapan to “Biomekanika dalam perancangan sistem kerja”


Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: