ANALISA AKTIVITAS MANUAL MATERIAL HANDLING PENGANGKATAN PUPUK DARI TINJAUAN ERGONOMI

JURNAL PENDIDIKAN PROFESIONAL, VOLUME 5, NO. 1, APRIL 2016

309

ANALISA AKTIVITAS MANUAL MATERIAL HANDLING PENGANGKATAN PUPUK DARI TINJAUAN ERGONOMI Oleh: Lukman Handoko Program Studi Teknik Keselamatan dan Kesehatan Kerja Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Email: [email protected]

Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi tingkat keluhan, mengidentifikasi berat beban dan menilai kelayakan usulan alternatif perbaikan sistem kerja. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pengamatan pada salah satu posisi kerja pada aktivitas pengangkutan manual pupuk, identifikasi beban angkat angkut menggunakan Metode Biomekanika Chaffin. Melakukan perhitungan compression load pada aktifitas pemindahan material oleh para pekerja dengan menggunakan analisis biomekanika yang didasarkan atas gaya tekan (compression load) pada intervertebrae disc antara lumbar nomor 5 dan sacrum nomor 1 atau L5/S1 selanjutnya dibandingkan dengan standar NIOSH (The National Institute for Occupational Safety and Health) untuk Maximum Permisible Limit (MPL) selanjutnya dilihat apakah dibawah standart atau diatas standart yang digunakan untuk menilai apakah suatu aktifitas tersebut aman atau tidak. Berdasarkan perhitungan compression load pada aktifitas pemindahan material oleh para pekerja dengan menggunakan analisis biomekanika yang didasarkan atas gaya tekan (compression load) pada intervertebrae disc antara lumbar nomor 5 dan sacrum nomor 1 atau L5/S1. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan maka gaya tekan pada L5/S1 yang timbul akibat beban 50 kg adalah 14989 N Berdasarkan standar NIOSH besarnya nilai MPL adalah sebesar 6370 N. Dengan demikian aktifitas yang dilakukan oleh pekerja angkat dalam melakukan pekerjaannya dalam kategori kurang aman karena gaya kompresi untuk beban di atas MPL. Berdasarkan perhitungan nilai Konsumsi Energi (Ke ) 1,32 Kkal/Min < 5 yaitu energi yang dikeluarkan selama bekerja kurang dari nilai standar energi yang dikeluarkan oleh pria yaitu (5 Kkal/Min) maka waktu istirahat (Rt = 0 menit). Untuk saat ini waktu istirahat yang ada (Rt= 60 menit) cukup memadai sehingga tidak perlu dilakukan penambahan waktu istirahat lagi. Kata kunci: biomekanika, compression load, manual material handling, maximum permisible limit

Ergonomi sebagai salah satu ilmu yang berusaha untuk menyerasikan antara faktor manusia, faktor pekerjaan dan faktor lingkungan. Dengan bekerja secara ergonomis diperoleh rasa nyaman dalam bekerja, terhindarnya kelelahan, terhindar dari gerakan dan upaya yang tidak perlu serta upaya melaksanakan pekerjaan menjadi lebih ringan dengan hasil yang sebesar-besarnya (Soedirman,1989). Upaya pencapaian keselamatan dan kesehatan kerja tidak lepas dari peran ergonomi, karena ergonomi berkaitan dengan orang yang bekerja, selain dalam rangka

efektivitas dan efisiensi kerja (Sedarmayanti, 1996). Pekerjaan pemindahan material secara manual, yang terdiri dari aktivitas mengangkat, menurunkan, mendorong, menarik dan membawa merupakan sumber utama komplain karyawan di industri (Ayoub & Dampsey, 1999). Akibat yang ditimbulkan dari aktivitas MMH yang tidak benar salah satunya adalah keluhan muskoloskeletal, yaitu keluhan pada bagian-bagian otot skeletal yang dirasakan oleh seseorang mulai dari keluhan yang sangat ringan sampai sangat sakit. Apabila otot menerima beban statis

310

Lukman Handoko, Analisa Aktivitas Manual Material Handling...

secara berulang dalam jangka waktu yang lama akan dapat menyebabkan keluhan berupa kerusakan pada sendi, ligamen dan tendon. Keluhan inilah yang biasanya disebut sebagai musculoskeletal disorder (MSDs) atau cedera pada sistem musculoskeletal (Grandjean, 1993). Maka, aktivitas MMH dengan posisi tubuh membungkuk dengan dilakukan secara berulang-ulang merupakan salah satu sikap kerja yang tidak baik sehingga berdampak terjadinya cidera pada tulang belakang. Salah satu masalah ergonomi yang terjadi adalah pada pekerja bidang angkatangkut adalah nyeri pada otot punggung yang digunakan untuk bekerja. Keluhan yang biasa diderita pekerja dibidang angkat-angkut adalah pada sistem muskuloskeletal. Keluhan muskuloskeletal adalah keluhan pada bagian-bagian otot skeletal yang dirasakan oleh seseorang mulai dari keluhan sangat ringan sampai sangat sakit. Apabila otot menerima beban statis secara berulang dan dalam waktu yang lama, akan dapat menyebabkan keluhan berupa kerusakan pada sendi, ligamen dan tendon. Keluhan hingga kerusakan inilah yang biasanya diistilahkan dengan musculoskeletal disorders (MSDs) atau cedera pada system muskuloskeletal (Grandjean, 1993; Lemasters, 1996). Bagian otot yang sering dikeluhkan adalah otot rangka (skeletal) yang meliputi otot leher, bahu, lengan, tangan, jari, punggung, pinggang dan otot-otot bagian bawah. Data Departemen Tenaga Kerja Amerika Serikat (Accident Facts, 1990), cedera tulang belakang adalah salah satu yang paling umum terjadi (22% dari semua kecelakaan kerja yang terjadi) dan paling banyak membutuhkan biaya untuk pengobatannya. Salah satu penyebab dari cedera ini adalah overload yang dipikul oleh tulang belakang

(> 60%) dan 60% dari overload ini disebabkan oleh pekerjaan mengangkat barang, 20% pekerjaan mendorong atau menarik barang dan 20% akibat membawa barang. Disamping itu juga dilaporkan bahwa 25% kecelakaan disebabkan karena aktivitas angkat-angkut; 50-60% cedera pinggang disebabkan karena aktivitas mengangkat dan menurunkan material (Pulat,1992). Pekerja yang mengangkat beban berat akan mengalami kemungkinan cedera punggung 8 kali lipat dari pekerja yang hanya mengangkat barang secara tidak terus menerus. Oleh karena itu dibutuhkan adanya penerapan prinsip-prinsip ergonomi pada pekerjaan yang menggunakan kemampuan otot. Penelitian ini dilaksanakan dengan melakukan pengamatan pada salah satu posisi pengangkatan yang dilakukan dalam kegiatan angkat angkut di Gudang Persediaan Pupuk. Kegiatan utamanya adalah bongkar muat pupuk dengan jumlah pekerja 25 orang. Kegiatan ini dilakukan setiap hari, bongkar muat per harinya rata-rata 300 ton pupuk, dengan rincian 150 ton bongkar dan 150 ton muat. Pupuk di kemas dalam karung plastik, berat per karungnya 50 kg. Bongkar muat pupuk ini dilakukan secara manual yaitu dengan cara dipanggul dengan jarak kurang lebih 10 m. Apabila rata-rata per hari kegiatan bongkar muat 300 ton, maka beban angkat yang dikenakan pada satu orang pekerja adalah 12 ton, dengan frekuensi 240 kali pengangkatan per hari. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah melakukan studi yang mendalam pada pembebanan bagian tubuh dan mencari stress pada bagian tubuh yang penting dan dampak yang ditimbulkan oleh aktivitas manual material handling bongkar muat pupuk METODE PENELITIAN


311

Dalam penelitian ini, obyek pengamatan dan penelitiannya adalah aktivitas manual material handling bongkar muat pupuk, yaitu dengan melakukan pendekatan biomekanika dengan Metode Chaffin. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil pengamatan pada objek penelitin aktivitas manual material handling bongkar muat pupuk didapatkan posisi mengangkat yang dilakukan adalah sebagai mana ditunjukkan dalam Gambar 1.

Gambar 2 Postur Operator Saat Membawa Beban (Gaya Vertikal) Tabel 1 Data Segmen Tubuh obyek pengamatan aktivitas manual material handling. Joint Head Neck Shoulders Elbow Wrist Lower Back Pelvis Hip Knee Ankle

Segment Head Neck Upperarm Forearm Hand Chest Abdomen Leg Lower leg Foot

Length (m) 0,1893 0,0673 0,2710 0,2441 0,1826 0,3518 0,1778 0,4075 0,3950 0,0894

Weight (kg) 4,705 0,98 1,585 1,22 0,515 17,63 10,65 8,305 3,505 0,885

Rotation (0) 0 0 15,66 19,07 17,25 55 0 7,83 7,83 7,83

Tabel 2 Lokasi Pusat Massa Segmen Tubuh Sample size Head Trunk Total arm Upper arm

Gambar 1 Obyek Pengamatan Aktivitas Manual Material Handling

Berdasarkan gambar di atas didapatkan beberapa data yang berhubungan dengan objek pengamatan dengan link kaku.

Forearm and hand Forearm Hand Total leg Thigh Calf and foot Calf Foot Total body

1* 2 36.2 % 44.8 42.0 39.7 48.9 43.4 44.4 58.6

2* 3 47.0 % 47.2 % 42.1 44.0 52.4 42.0 44.4 -

Sumber : Kroemer, K., et al., (1994) Ket : 1* Harles (1860) 2* Braune and Fiscer (1889) 3* Fiscer (1906) 4* Depster (1995) 5* Clauser Mc Convile and Young (1969)

60o 40o 200

210o

o

50o

3* 4* 5* 1 8 13 - 43.3 % 46.6 % 38.0 44.6 41.3 45.0

43.6

51.3

46.2

67.7

62.6

41.2 43.6 53.7 43.3 -

43.0 49.4 43.3 43.3 43.7 43.3 42.9 -

39.0 18.0 38.2 37.2 47.5 37.1 44.9 58.8 %

312


Tabel 3 Panjang centre of graffiti dari segment menurut Cluser Mc Convile and Young (1969) CoG Segment Length (m) % m Head 0,1893 46,6 0,0882 Neck 0,0673 38 0,0256 Upperarm 0,271 51,3 0,1390 Forearm 0,2441 39 0,0952 Hand 0,1826 18 0,0329 Chest 0,3518 49,9 0,1755 Abdomen 0,1778 49,9 0,0887 Leg 0,4075 37,2 0,1516 Lower leg 0,395 37,1 0,1465 Foot 0,0894 44,9 0,0401

Analisis Biomekanika Perhitungan biomekanika didasarkan pada analisis aktivitas manual material handling dengan perhitungan per segment. Segment Tangan Diagram bebas untuk segmen tangan seperti pada gambar berikut.

Segment Lengan Bawah B= Pergelangan tangan C= Siku FB

B µB

SLB

FBC

C

FC

Gambar 4 Segment Lengan Bawah

A= Telapak Tangan B= Pergelangan tangan

FA

A SL

FB FAB

B

Gambar 3 Segment Tangan


313

Segment Lengan Atas C= Siku D= Bahu FC C

µC

0 SLC

D

FCD FD

Gambar 5 Segment Lengan Atas

3,05 N

Segment Punggung Fo

µD D

FD

AA = luas diafragma = 465 cm2 Tekanan perut (PA) dan gaya perut (FA):

SLD

E

Lebih lanjut, akan dispesifikasikan perhitungan gaya dan momen pada segmen L5/S1 sesuai dengan model dari Chaffin. Menurut NIOSH, untuk menghindari terjadinya back injury maka gaya tekan/ kompresi pada L5/ S1 harus kurang dari 6500N (MPL). Sedangkan batasan gaya angkat normal (Action Limit) adalah sebesar 3500N. Jika FC < AL, maka aktivitas tersebut dikategorikan aman. Jika AL < FC < MPL, maka aktivitas tersebut dikategorikan perlu berhati-hati. Dan jika FC > MPL, maka aktivitas tersebut dikategorikan berbahaya. Untuk mengetahui jenis kategori tersebut, maka dilakukan perhitungan gaya tekan/ kompresi pada L5/ S1 sebagai berikut. Data-data yang diketahui, adalah: H = sudut inklinasi perut = 54O T = sudut inklinasi paha = 30,5O M(L5/S1)= momen resultan pada L5/S1=

FDE

FE

Gambar 6 Segment Punggung

314


Gaya otot pada spinal erector (FM)

Gaya keseluruhan yang terjadi (Ftot)

Gaya tekan/ kompresi pada L5/S1 (FC)

Pemindahan material seperti dilakukan oleh para pekerja dalam melakukan aktifitas kerjanya mengandalkan kekuatan fisik selama rentang waktu tertentu. Untuk mengetahui batas angkat dilakukan dengan menggunakan analisis biomekanika yang didasarkan atas gaya tekan (compression load) pada intervertebrae disc antara lumbar nomor 5 dan sacrum nomor 1 atau L5/S1. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan maka gaya tekan pada L5/S1 yang timbul akibat beban 50 kg dianggap beban merata adalah N. Berdasarkan standar NIOSH (The National Institute for Occupational Safety and Health) besarnya nilai Maximum Permisible Limit (MPL) adalah sebesar 6370 N. Dengan demikian aktifitas yang dilakukan oleh pekerja angkat dalam melakukan pekerjaannya dalam kategori kurang aman karena gaya kompresi untuk beban di atas MPL. Analisa Denyut Jantung dan Konsumsi Energi Untuk Menentukan Lama Waktu Istirahat. Menurut Nurmianto (1996), unit satuan kilokalori adalah merupakan satuan dari energi pada beberapa literatur ergonomi. Dalam satuan SI (Standar Internasional)

didapat bahwa 1 kilokalori(Kkal) = 4,2 kilojoule (kJ). Konversi konsumsi energi diukur dalam satuan Watt (1 Watt = 1 joule/ second). Untuk mengkonversi satuan energi ini maka 1 liter oksigen akan memberikan 4,8 Kkal energy yang setara dengan 20 kJ, atau 1 liter O2 menghasilkan 4,8 Kkal energi = 20 kJ. Metabolisme basal adalah konsumsi energi secara konstan pada saat istirahat dengan perut pada keadaan kosong. Yang mana tergantung pada ukuran, berat badan dan jenis kelamin. Untuk pria dengan ukuran 70 kg membutuhkan 1700 Kkal per 24 jam dan untuk wanita dengan berat badan 60 kg membutuhkan 1400 Kkal per 24 jam. Pada kondisi metabolism basal ini hampir semua energi kimia dari zat makanan dikonversikan menjadi panas. Aktifitas seharian juga mengkonsumsi energi rata-rata, konsumsi energinya adalah 600 Kkal untuk pria dan 500-550 Kkal untuk wanita. Perhitungan Kebutuhan Energi Dilakukan dengan mengkonversikan denyut jantung (denyut/menit) ke kebutuhan energi (Kkal/menit) dengan: Y = 1,80411 - 0,0229038 X + 4,71733 x 10-4 X2

Dimana: Y: Energi (Kkal/menit) X: Kecepatan denyut jantung (denyut/menit) Diketahui X denyut jantung: HR Normal = 83 HR Selama Kerja = 103 HR selama Istirahat = 84 X = 103 (Kecepatan Denyut Nadi Kerja (Beat/Min) Y = 1,80411 - 0,0229038 X + 4,71733 x 10 -4 X2

Y = 1,80411- 0,022038 x 103 + 4,71733 x 10 -4 (103)2 Y = 1,80411-2,269914 + 5,009615


Y = 4,538811 Kkal/Min Jadi pengeluaran energi setelah kerja (Et) adalah 4,54 Kkal/Min. X = 84 (Kecepatan Denyut Nadi Istirahat (Beat/Min)) Y = 1,80411 - 0,0229038 X + 4,71733 x 10 -4 X2

Y = 1,80411 - 0,0229038 (84) + 4,71733 x 10 -4 (84)2 Y = 1,80411 – 1,9239192 + 3,328548 Y = 3,209 KKal/Min Jadi pengeluaran energi saat istirahat (Ei) adalah 3.209 Kkal/Min. Selanjutnya dilakukan perhitungan pengeluaran energy dengan menggunakan: Ke= Et – Ei Dimana : Ke = Konsumsi Energi (Kkal/Min) Et = Pengeluaran energi setelah kerja (Kkal/Min) Ei = Pengeluaran energi saat istirahat (Kkal/Min) Ke = Et – Ei Ke = 4,54 – 3,21 Ke = 1,32 KKal/Min Kemudian perhitungan konsumsi energi dikonversikan kedalam kebutuhan waktu istirahat dengan menggunakan persamaan Murrel (Pullat,1992) sebagai berikut. Rt = 0 ...................................... K<5 Rt = K/S1xT(KxS)/BM.....untuk 525 K (BM) Dimana : Rt = Waktu Istirahat K = Energi yang dikeluarkan selama bekerja S = Standar energi yang dikeluarkan (pria=5 Kkal/Min, wanita=4 Kkal/Min)

315

BM = Metabolisme Basal (pria=1.7 Kkal/Min, wanita1.4 Kkal/Min) T = Lamanya bekerja (Menit) Karena nilai Konsumsi Energi (Ke ) 1,32 Kkal/Min < 5 yaitu energi yang dikeluarkan selama bekerja kurang dari nilai standar energi yang dikeluarkan oleh pria yaitu (5 Kkal/Min) maka waktu istirahat (Rt = 0 menit). Untuk saat ini waktu istirahat yang ada (Rt= 60 menit) cukup memadai sehingga tidak perlu dilakukan penambahan waktu istirahat lagi. PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan perhitungan compression load pada aktifitas pemindahan material seperti dilakukan oleh para pekerja dengan menggunakan analisis biomekanika yang didasarkan atas gaya tekan (compression load) pada intervertebrae disc antara lumbar nomor 5 dan sacrum nomor 1 atau L5/S1. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan maka gaya tekan pada L5/S1 yang timbul akibat beban 50 kg adalah 6.6550,03 N. Berdasarkan standar NIOSH besarnya nilai Maximum Permisible Limit adalah sebesar 6370 N. Dengan demikian aktifitas yang dilakukan oleh pekerja angkat dalam melakukan pekerjaannya dalam kategori kurang aman karena gaya kompresi untuk beban di atas MPL. Berdasarkan perhitungan nilai Konsumsi Energi (Ke ) 1,32 Kkal/Min < S yaitu energi yang dikeluarkan selama bekerja kurang dari nilai standar energi yang dikeluarkan oleh pria yaitu (5 Kkal/Min) maka waktu istirahat (Rt = 0 menit). Untuk saat ini waktu istirahat yang ada (Rt= 60 menit) cukup memadai sehingga tidak perlu dilakukan penambahan waktu istirahat.

316


DAFTAR RUJUKAN Ayoub, M. M., & Dampsey, P. G. 1999. The Psychophysical Approach to Material Handling Task Design. Ergonomic, 42 (1), 17-31. Grandjen,E.,K.H.E. Kroemer. 1997. Fitting The Task to The Man. London: Taylor and Francis, Ltd. Kroemer, K., et al. 1994. Ergonomics, How To Design for Ease & Efficiency. New Jersey: Prentice Hall, Englewoods Clifts. Nurmianto. E. 1998. Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya Edisi Kedua. Surabaya: Prima Printing. Purnomo, H., Isna, T.O. 2006. Analisa Biomekanika dengan menggendong Barang di Punggung pada Pedagang Pasar Tradisional. Prosiding Seminar Nasional Ergonomi dan K3. Lab. E&PSK TI-FTI ITS Supariasa, Nyoman, I.D, Bakri, B. , Fajar, I. 2001. Penilaian Status Gizi. Jakarta: ECG.

Sedarmayanti. 1996. Tata Kerja dan Produktivitas Kerja, Suatu Tinjauan Aspek Ergonomi atau Kaitan antara Manusia dengan Lingkungan Kerja. Bandung: CV. Mandar Maju. Soedirman. 1989. Penyakit Akibat Kerja dan Penyakit yang Berhubungan dengan Pekerjaan. Jakarta: Universitas Indonesia Suma’mur, P.K. 1967. Higene Perusahaan dan Kesehatan Kerja. Jakarta: Gunung Agung. Tarwaka, Bakri, S.H.A., Sudiajeng, L. 1996. Ergonomi Untuk Keselamatan, Kesehatan Kerja dan Produktivitas. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran. Wignjosoebroto, S. 2000. Ergonomi, Studi Gerak Dan Waktu Teknik Analisis Untuk Peningkatan Produktivitas Kerja. Surabaya: Penerbit Guna Widya.

ANALISA AKTIVITAS MANUAL MATERIAL HANDLING PENGANGKATAN PUPUK DARI TINJAUAN ERGONOMI

Recommend Documents