BAB 8. AAMA METABOLIC Pekerjaan penanganan material secara manual membutuhkan aktivitas fisik seperti mengangkat sebuah kotak, mendorong/menarik sebuah kereta dorong, ataumembawa sebuah objek. Dalam proses yang dinamakan metabolisme, tubuh mengubah makanan dan memanfaatkan oksigen untuk menyediakan energi kimia bagi otot agar dapat berkontraksi dan menghasilkan gerakan-gerakan. Jika aktivitas fisik meningkat, maka begitu pula dengan kebutuhan otot akan energi kimia ini. Tubuh merespon dengan menambah tingkat pernapasan dan kerja jantung. Ketika kebutuhan otot tidak terpenuhi (pengeluaran energi metabolik melebihi kemampuan produksi tubuh – yang disebut dengan maximum aerobic power), kelelahan fisik terjadi dan cedera cardiovascular dapat terjadi. Kelelahan fisik mempengaruhi keakuratan, produktivitas, dan keselamatan kerja. Model ini mengestimasi energi yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas kerja (menghitung total metabolisme pekerjaan). Nilai ini kemudian akan dibandingkan dengan maximum aerobic power (Physical work capacity) untuk mendapatkan derajat kelelahan fisik yang dihasilkan dari pekerjaan manual material handling.
APLIKASI •
Metode ini dapat diaplikasikan pada kegiatan fisik seperti berjalan, berlari, berjongkok, mengangkat, mendorong atau menarik, atau gerakan repetitive.
TAMPILAN Metric Method The Person or Population Being Analyzed Gender
Age
Male
Job Contributions from Lifting Weights of Objects Lifted Most parts and tools less than 4 lbs.
Job Contributions from Pushing/Pulling Average Force Exerted while Pushing/Pulling (enter 0 if no Pushing/Pulling) 0
lb.
years old
Frequency of Lifting Less than tw o complete w ork cycles per minute.
Average Distance Travelled per Minute (velocity) While Pushing/Pulling (enter 0 if no Pushing/Pulling) 0
ft./min.
43
Miscellaneou s Average Distance Travelled per Minute (velocity) While Walking or Carrying (enter 0 if no Walking or Carrying) 0
Use of Arms and Upper Body Throughout this Entire Job, Including While Lifting
Enter the Length of Time This Job is Performe d
Little hand or arm movement.
ft./min.
minutes
Calculate!
Pertimbangkan Metode Estimasi Metabolik Lain Apabila : 1. Diinginkan nilai kebutuhan metabolik dari suatu pekerjaan secara tepat. Evaluasi pengambilan oksigen secara langsung dapat direkomendasikan untuk kasus ini. 2. Tugas melibatkan aktivitas mematahkan, membungkuk, atau mengangkat, yang sifatnya repetitif. 3. Tugas ini membutuhkan interaksi berulang dengan komponen, alat, atau beban yang beratnya lebih besar dari 30 lbs. 4. Terjadi lebih dari 15 siklus kerja lengkap per menit.
ASUMSI DAN BATASAN Asumsi Perhitungan Total Metabolisme Suatu Pekerjaan Estimasi tingkat metabolik akan menghasilkan refleksi akurat dari kebutuhan metabolik pekerjaan tanpa pertimbangan spesifik dari hal-hal berikut : o
Jenis kelamin pekerja
o
Berat badan dari orang yang melakukan pekerjaan
o
Teknik pengangkatan
o
Teknik membawa objek
o
Teknik mendorong/menarik
Asumsi Perhitungan Kapasitas Kerja Fisik •
Rata-rata pria umur 35 tahun memiliki kapasitas aerobik sebesar 16 kcal/min dan 8 jam kapasitas aerobik sebesar 5,2 kcal/min.
44
•
Rata-rata wanita umur 35 tahun memiliki kapasitas aerobik sebesar 16 kcal/min dan 8 jam kapasitas aerobik sebesar 5,2 kcal/min.
•
Kapasitas aerobik berhubungan sangat akurat dengan usia.
Asumsi Perhitungan Waktu Maksimum •
Kapasitas aerobik, tanpa memperhatikan faktor kebugaran, secara tepat berhubungan dengan faktor usia.
•
Asumsi lain sama dengan asumsi perhitungan total metabolisme pekerjaan.
Asumsi Perhitungan Kerja/Istirahat •
Pekerja mempunyai energi metabolik istirahat sebesar 2 kcal/min.
•
Asumsi lain sama dengan asumsi perhitungan total metabolisme pekerjaan dan asumsi perhitungan kapasitas kerja fisik.
KONSEP METABOLIK DASAR 1. Maximum Aerobic Power merupakan energi metabolik tertinggi yang dapat dihasilkan manusia. Ketika diaplikasikan ke suatu pekerjaan, lebih sering disebut physical work capacity (PWC) dengan satuan dalam kcal/min. 2. PWC dipengaruhi oleh : •
Usia : setelah usia 20 tahun, PWC menurun.
•
Denyut jantung maksimum : Seiring dengan berkurangnya denyut jantung, PWC juga turun.
•
Kebugaran : Seiring dengan kebugaran yang bertambah, PWC juga bertambah.
•
Gender : PWC untuk pria normal, sehat, 35 tahun ialah sebesar 12 kcal/min.
•
Durasi pekerjaan : PWC dapat berkurang sebesar 40 % ketika membandingkan antara pekerjaan yang dilakukan selama 2 jam dengan pekerjaan yang dilakukan selama 8 jam.
3. Maximum aerobic power untuk 8 jam kerja ialah 33% dari PWC. Oleh karena itu, batasan kapasitas ialah sebesar : •
Kurang lebih 5,2 kcal/min untuk pria sehat usia 35 tahun.
•
Kurang lebih 4,0 kcal/min untuk wanita sehat usia 35 tahun.
4. Terdapat variasi antar pekerja dalamhal PWC. Beberapa ahli ergonomi memperkirakan bahwa 80% dari pria Amerika memiliki PWC lebih kecil dari 5,2 kcal/min. Keputusan desain
45
harus dibuat dengan menyadari bahwa untuk durasi tugas yang diberikan, terdapat perbedaan nilai untuk tingkat metabolik yng aman bagi populasi. 5. Total job metabolism merupakan tingkat metabolik yang ibutuhkan untuk melakukan aktivitas dari suatu pekerjaan tertentu. Total job metabolism juga biasa disebut job metabolism demand dan job energy requirements.
METODE YANG DIGUNAKAN METABOLIK DARI SUATU KERJA
UNTUK
MENGEVALUASI
KEBUTUHAN
Direct measurement of oxygen consumption Metode ini melibatkan pengukuran langsung dari jumlah oksigen yang dikonsumsi ketika pekerja sedang melakukan pekerjaan.Volume yang diperoleh dikonversikan ke satuan energi oleh faktor pengali. Metode ini merupakan pendekatan yang paling akurat dan dapat diandalkan. Namun, metode ini membutuhkan peralatan khusus. Metode ini juga harus diaplikasikan kepada beberapa pekerja yang berbeda dengan pekerjaan yang sama.
Table Method Metode ini menggunakan tabel standar untuk menilai kebutuhan metbolik. Ada beberapa kasus dimana pendekatan ini dapat digunakan. Metode ini cepat dan mudah. Bagaimanapun juga hasil yang diperoleh tidak terlalu akurat karena sebab kualitas tabel data.
Prediction from other physiological variables Beberapa metode dalam kategori ini akan digunakan. Sebuahpendekatan pertama-tama menentukan tingkat konsumsi oksigen seseorang ketika sedang melakukan pekerjaan. Estimasi dari rata-rata metabolisme dari pekerjaan itu diperoleh dari rata-rata denyut jantung. Physiological variable measurements seringkali membutuhkan peralatan khusus dan pemahaman yang baik akan psikologis manusia untuk hasil yang akurat.
Predictive Method Pendekatan ini menggunakan prosedur analisis kerja. Tingkat metabolik untuk pekerjaan yang spesifik telah ditentukan sebelumnya. Ketika Anda sudah menganalisa tugas anda, tingkat metabolik dari pekerjaan anda akan ditambahkan untuk mendapatkan tingkat metabolik kerja. Model prediksi cepat tidak mengganggu pekerja, dan dapat memberikan informasi mengenai pekerjaan yang sedang dilakukan. Kelemahan dari pendekatan ini ialah diperlukannya data yang akurat untuk analisis.
46
Metode AAMA Predictive Method dikembangkan oleh Thomas Bernard adalah salah satu bentuk dari pendekatan ini. Bernard malakukan pengukuran lapangan dari konsumsi oksigen pekerja untuk menentukan kebutuhan energi dari 88 kerja yang berbeda dalam 4 plant. Beliau juga merekam detail deskripsi kerja. Data-data dianalisis untuk mencari korelasi dari metabolisme dengan kerja yang spesifik. Beberapa pekerjaan yang dianggap penting : Berdiri/duduk, gerakan tangan, berat pemegangan, frekuensi siklus kerja, pengangkatan, berjalan dan gaya. Analisis regresi digunakan untuk mendapatkan hubungan antara critical variables dan metabolisme yang diukur. Korelasi yang signifikan ditemukan pada aktivitas gerakan tangan, berjalan dan pengangkatan. Formula prediksi metabolisme :
Total job metabolism (kcal/h) = 117 + (arms x 25) + (walk x 2.1) + (lift x 4.4 ) Analisis lebih lanjut mendapatkan bahwa formula tersebut dapat ditingkatkan dengan menambah dampak dari menarik/mendorong. Dorongan/tarikan diformulasikan sebagai :
Push/pull metabolism (kcal/h) = (5.2 + (2.2 x pushing/pulling force)) x distance covered during push/pull Maka dari itu,
Total job metabolism (kcal/h) = 117 + (arms x 25) + (walk x 2.1) + (lift x 4.4) + (5.2 + (2.2 x push/pull force)) x distance covered during push/pull PERHITUNGAN MODEL Model ini menghitung tingkat metabolik dengn menjumlahkan sebuah konstanta dan empat buah variabel.
Konstanta Nilai konstan yang dimaksud ialah tingkat resting rate. Ini merupakan tingkat dasar energi tubuh yang digunakan ketika pekerja sedang dalam posisi melakukan pekerjaan. Nilai dari konstanta ini ialah 117 kcal/h.
Arm Variable Faktor ini dihitung dengan pertama-tama menentukan nilai untuk aktivitas kerja lengan. Jika sedikit pergerakan tangan/lengan terjadi : value = 0 Jika pergerakan tangan sebagian besar sejauh 20 inci : value = 1
47
Jika sering terjadi pergerakan tangan lebih dari 20 inci : value = 2 Jika terjadi bending, stoopinf, dan extended reaching : value = 3 Nilai-nilai tersebut kemudian dikali dengan 25. Kontribusi variabel lengan untuk total job metabolism diperlihatkan oleh persamaan berikut :
A = arm variable metabolic contribution = (arm value x 25) Walk Variable Faktor ini ditentukan dengan mengukur jarak rata-rata yang ditempuh selama berjalan atau membawa objek dalam satu menit, kemudian dikali dengan 2.1. Jarak rata-rata tidak termasuk jarak selama pekerjaan mendorong atau menarik. Walking variable memberikan kontribusi terhadap total job metabolism seperti yang diperlihatkan pada persamaan berikut :
B = walk variable metabolic contribution = (average distance walking/carrying per minute x 2.1) Lift Variable Faktor ini didapat dari mengalikan nilai arm dengan nilai weight, nilai frekuensi, serta nilai konstanta. Nilai weight ditentukan sebagai berikut : Jika kebanyakan part dan tool bobotnya kurang dari 4 lbs : value = 1 Jika kebanyakan part dan tool bobotnya antara 4-11lbs : value = 2 Jika kebanyakan part dan tool bobotnya lebih besar dari 11 lbs : value = 3 Nilai frekuensi ditentukan sebagai berikut : Jika kurang dari 2 siklus kerja lengkap per menit : value = 1 Jika terdapat 2 – 5 siklus kerja lengkap per menit : value = 2 Jika terdapat lebih dari 5 siklus kerja lengkap per menit : value = 3 Kontribusi lift variable terhadap total job metabolism terlihat pada persamaan berikut :
C = lift variable metabolic contribution = (arm value x weight value x frequency value x 4.4 ) Push/Pull Variable Pengukuran dilakukan terhadap rata-rata gaya yang dikeluarkan selama mendorong atau menarik (dalam kilogram atau pounds/2), dan rata-rata jarak yang ditempuh selama proses mendorong
48
atau menarik dalam 1 menit (jarak ini tidak termasuk dalam perhitungan jarak pada walk variable). Kontribusi push/pull variable terhadap total job metabolism diperlihatkan dengan persamaan sebagai berikut :
D = push/pull metabolic contribution = ((average push/pull force x 2.2) + 5.2) x average push/pull distance covered in one Perhitungan Total Job Metabolism Nilai konstanta dan empat variabel metabolic rate dijumlahkan untuk mendpatkan total job metabolism (juga biasa disebut sebagai job metabolism demand atau job energy demand) dalam satuan kcal/h. Dalam bentuk persamaan :
Total job metabolism (kcal/h) = A + B + C + D Interpretasi dari Hasil Perhitungan Perhitungan metabolic rate dari deskripsi pekerjaan akan dibandingkan dengan physical work capacity pekerja ( maximum metabolic rate yang bisa dihasilkan pekerja ) untuk usia, gender, dan durasi kerja yang diberikan. Don B. Chaffin menguraikan sebuah metode untuk menghitung physical work capacity dengan mengevaluasi 2 parameter, yaitu rata-rata physical work capacity dan indeks physical fitness (kebugaran fisik).
Average Physical Work Capacity Perhitungan ini menghasilkan rata-rata tingkat metabolic maksimum dari pekerja usia 35 tahun yang dapat dihasilkan dari suatu variabel time period. Formula ini berdasarkan 3 asumsi : 1. Dikarenakan kapasitas aerobic, maka tingkat metabolic maksimum : 16 kcal/min untuk pria 12 kcal/min untuk wanita 2. Untuk menghindari kelebihan akumulasi dari wate metabolism, 8 jam kerja dari suatu aktivitas harus dibatasi sebesar : kcal/min untuk pria 4.0 kcal/min untuk wanita 3.
Sehubungan dengan batasan sosial dan ekonomi dalam hal diet, dalam sebuah 24 jam kerja, tingkat performansi harus dibatasi sampai 2.5 kcal/min.
49
Berdasarkan asumsi-asumsi di atas. Diperoleh persamaan berikut :
Average physical work capacity = (log 4400 – log t)/0.187 (untuk pria) Average physical capacity = (log 4400 – log t)/0.25 (untuk wanita) Dimana : t = durasi waktu dari sebuah aktivitas dalam satuan menit; log 4400 = 3.64345 Physical fitness index Untuk memperluas aplikasi dari average physical work capacity sehingga dapat digunakan untuk pekerja yang lebih tua/muda dari 35 tahun, Chaffin mengusulkan pengembangan konsep berikut :
Physical fitness index = aerobic capacity/16 Aerobic capacity = kekuatan aerobic maksimum dari seorang individu atau, ketika mengevaluasi sebuah grup usia, average maximum aerobic power untuk usia spesifik tertentu.
Physical work capacity Physical work capacity (maximum aerobic power) untuk tiap individual/grup dapat ditentukan dengan menghitung average physical work capacity, kemudian dikalikan dengan physical fitness index.
PWC = average physical work capacity x physical fitness index Tabel berikut menunjukkan besaran PFI dan batasa PWC untuk usia, gender, dan durasi waktu kerja tertentu.
50
Physical Fitness Index & Physical Work Capacity for Females (kcal/min) AGE
PFI
120 min.
240 min.
480 min.
510 min.
20
1.16
7.26
5.86
4.46
4.34
25
1.13
7.07
5.71
4.35
4.23
30
1.09
6.82
5.51
4.20
4.08
35
1.00
6.26
5.05
3.85
3.74
40
0.95
5.94
4.80
3.66
3.56
45
0.93
5.82
4.70
3.58
3.48
50
0.91
5.69
4.60
3.50
3.41
55
0.88
5.51
4.45
3.39
3.29
60
0.83
5.19
4.19
3.19
3.11
65
.79
4.94
3.99
3.04
2.96
Physical Fitness Index & Physical Work Capacity for Males (kcal/min) AGE
PFI
120 min.
240 min.
480 min.
510 min.
20
1.16
9.68
7.82
5.95
5.79
25
1.13
9.43
7.61
5.80
5.64
30
1.09
9.09
7.34
5.59
5.44
35
1.00
8.34
6.74
5.13
4.99
40
0.95
7.93
6.40
4.88
4.74
45
0.93
7.76
6.27
4.77
4.64
50
0.91
7.59
6.13
4.67
4.54
55
0.88
7.34
5.93
4.52
4.39
60
0.83
6.92
5.59
4.26
4.14
65
.79
6.59
5.32
4.05
3.94
51
KESIMPULAN Jika model perhitungan total metabolism (Berdasarkan analisis kerja anda) melebihi physical work capacity (dengan usia,gender dan durasi waktu yang anda pilih), pekerjaan tersebut akan mengakibatkan kelelahan fisik. Kontrol teknik dan/atau administratif harus dilakukan. Jika model perhitungan total metabolism kurang dari physical work capacity, pekerjaan tersebut akan berada di antara kapabilitas/kemampuan fisik pekerja.
REKOMENDASI PERANCAAN ULANG PEKERJAAN Kendali Rekayasa (Engineering Controls) Kendali rekayasa meliputi perubahan tempat kerja fisik untuk menghilangkan atau mengurangi risiko ergonomis. Faktor-faktor risiko utama, seperti postur yang canggung, besarnya gaya, repetisi dan sebagainya, didentifikasikan dan langsung diterapkan pada modifikasi tempat kerja. Contohnya antara lain : Memasang permukaan kerja (misalnya meja) yang dapat disesuaikan tingginya pada stasiun perakitan, tujuannya mengeliminasi postur canggung bagi pekerja persentil 5. Menambahkan tempat untuk mouse pada papan keyboard, sehingga gerakan menjangkau mouse di meja kerja dapat dihilangkan. Menggunakan meja angkat untuk mengangkat benda berat, sehingga mengeliminasi pengangkatan beban berat.
Kendali rekayasa dipandang sebagai metode pengendalian risiko yang lebih baik dibanding dengan yang lainnya, karena dapat secara permanen mengurangi atau menghilangkan risiko tertentu. Kendali rekayasa paling efektif bila diterapkan pada tahap perancangan kerja atau fasilitas, meski masih tetap dapat efektif bila diterapkan setelah tahap tersebut. Kendali Administratif (Administrative Controls) Kendali administratif meliputi perubahan organisasi kerja untuk mengurangi tingkat risiko ergonomis yang dihadapi pekerja. Biasanya, kendali tersebut diterapkan dengan mengatur jadwal kerja atau kebiasaan dalam mengerjakan suatu pekerjaan. Contohnya antara lain : Merotasi pekerja Menugaskan pekerja kedua untuk membantu tugas-tugas tertentu Memperbesar tanggung jawabkerja sehingga tugas yang sama tidak dikerjakan berulangulang Menjadwalkan program perawatan preventif untuk peralatan yang dipakai
52
Bila telah dapat diperkirakan akan terjadi hal-hal yang menghentikan proses produksi, sediakan tenaga cadangan yang memadai Mempersiapkan fisik pekerja untuk bekerja sesuai dengan tuntutan pekerjaan Meningkatkan frekuensi atau durasi waktu istirahat Mengembangkan program pengaturan tempat kerja, seperti perawatan dan pembersihan. Membatasi waktu kerja lembur Menurunkan tuntutan tingkat produktivitas. Kendali-kendali administratif tertentu mungkin lebih murah daripada kendali rekayasa, namun mungkin juga dapat menjadi kurang tepat sasaran pada aspek ergonomis.
Kendali Praktek Kerja (Work Practice Controls) Kendali praktek kerja meliputi pelatihan metode kerja yang mengurangi risiko ergonomic bagi pekerja. Sesuai pelatihan, diharapkan pekerja terus diingatkan tentang metode tersebut. Contohnya, pelatihan teknik mengangkat beban yang benar. Kendali ini biasanya kurang efektif dibandingkan dengan kedua kendali lainnya. Misalnya, ketika teknik mengangkat beban yang aman bukan merupakan teknik yang paling efisien, maka bisa saja teknik yang aman tersebut tidak dilakukan. Hal terbaik yang dapat dilakukan adalah merancang stasiun kerja sedemikian rupa agar teknik mengangkat yang aman juga merupakan metode yang paling alamiah dan efisien untuk dilakukan di sana.
53
