IV.
A.
HASIL DAN PEMBAHASAN
ANTROPOMETRI
Hasil pengolahan data yang akan disajikan dalam tabel-tabel pada bab pembahasan ini merupakan ringkasan data yang menunjukkan nilai rata-rata, simpangan baku, sebaran persentil ke-5, ke-50 dan ke-95 serta nilai standard error of mean ( SEM) dan coefficient of variation (CV) untuk masing-masing parameter pengukuran antropometri petani. Sebagaimana telah dijelaskan dalam tinjauan pustaka, data dasar yang harus ada pada pengukuran antropometri adalah nilai rata-rata atau mean yang disimbolkan m serta simpangan baku populasi yang dinotasikan dengan S. Dari data dasar tersebut kemudian dapat diperoleh nilai persentil yang merupakan data utama yang dicari untuk setiap variabel pengukuran yang akan digunakan dalam analisis kesesuaian desain. Mulai
Parameter-parameter pengukuran antropometri
m, S, P5, P50, P95, SEM, CV, RSH, IBW
Database antropometri
Stop Gambar 7. Flowchart pengolahan data antropometri Umumnya nilai persentil yang digunakan dalam perencanaan desain ergonomis adalah persentil 5, yang mewakili pengguna dengan dimensi tubuh kecil; persentil 50, yang mewakili pengguna dimensi tubuh sedang atau rata-rata; dan persentil 95, yang mewakili pengguna dengan dimensi tubuh besar. Dalam ilmu statistik, pengertian dari persentil sendiri adalah nilai-nilai yang membagi segugus pengamatan menjadi 100 bagian yang sama. Nilai-nilai itu dilambangkan dengan P1, P2,... hingga P99. Makna dari nilai persentil tersebut dapat dijelaskan bahwa n% dari seluruh data terletak di bawah Pn, dimana n memiliki range 1 sampai 100. SEM atau galat baku rerata juga menjadi bahasan pada penelitian data antropometri. Nilai SEM digunakan untuk mengetahui simpangan galat yang terjadi pada pengukuran data antropometri. Jadi, bila telah diketahui mean dan simpangan baku dari distribusi sampel, maka akan dapat diketahui apakah suatu rerata sampel diperoleh dari populasi atau bukan dari populasi yang menjadi obyek penelitian. Layaknya suatu distribusi normal, hampir 68% rata-rata sampel berada pada +1 SEM dan
26
-1 SEM, hampir 95% berada diantara +2 SEM dan -2 SEM, serta lebih dari 99% berada diantara +3 SEM dan -3 SEM. SEM juga dapat digunakan untuk menunjukkan batas atau limit dimana terdapat rerata populasi. Batas atau limit ini disebut dengan interval kepercayaan. Interval kepercayaan yang akan dibuktikan pada data ini sebesar 95% (±2 SEM). Sebagai ilustrasi distribusi sampling rerata dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 8. Distribusi sampling rerata Pada penelitian ini terdapat banyak peubah atau variabel yang diidefinisikan sebagai parameter pengukuran. Tentunya pada setiap variabel memiliki kecenderungan nilai rata-rata masing-masing. Untuk menjalankan fungsi yang sama, dalam ilmu statistika, selisih galat baku rerata (SEM) diantara rerata-rerata variabel sampel disebut dengan SED (standard error of the difference), yang merupakan akar kuadrat dari hasil penjumlahan kuadrat SEM untuk masing-masing parameter pengukuran. Pembahasan pada penelitian ini tidak menghitung dan membahas SED, karena pada umumnya perbedaan diantara rerata sampel juga cenderung berdistribusi normal, sehingga bisa dikatakan SED cenderung sebanding dengan SEM baik nilai maupun kisarannya. Simpangan baku yang dinyatakan dalam satuan yang sama dengan data aslinya, hanya dapat digunakan untuk melihat penyimpangan nilai yang terdapat pada suatu kumpulan data. Bukan merupakan ukuran penyimpangan (variasi) yang dapat digunakan untuk membandingkan beberapa kumpulan data. Hal ini akan menyulitkan bila yang dibutuhkan adalah membandingkan dua kelompok data antropometri yang memiliki karakteristik yang berbeda. Untuk itu digunakan analisis variasi relatif atau coefficient of variation (CV). Nilai CV menggambarkan sebaran data dari nilai tengah berdasarkan pengukuran relatif. Hal ini memberikan pengertian bahwa CV menunjukkan besarnya keragaman dalam hubungannya dengan nilai rata-rata dari parameter-parameter yang diteliti. Pada penelitian ini, penulis melakukan pengukuran antropometri petani dengan subyek petani pria dan wanita yang ada di 15 desa di Kecamatan Wedung, Kabupaten Demak, Jawa Tengah. Ukuran sampel petani pria yang diambil adalah 69 orang, sedangkan pada petani wanita sebanyak 62 orang. Metode pengambilan sampel adalah proportional random sampling, yaitu pengambilan sampel secara acak berdasarkan ukuran proporsi sampel di masing-masing desa (cara menentukan ukuran sampel dapat di lihat kembali di bab Metodologi subbab B.1). Acak (random) yang dimaksud disini adalah penentuan sampel pengukuran hanya melihat profesi subyek, yakni sebagai petani penggarap di desadesa tersebut, dengan tetap memperhatikan kedekatan hubungan, artinya sampel tidak terpusat pada satu anggota keluarga petani. Hal ini dimaksudkan agar ukuran sampel benar-benar mewakili antropometri petani secara keseluruhan di Kecamatan Wedung. Usia merupakan salah satu faktor penting dalam penentuan subyek pengukuran. Karena fokus penelitian adalah antropometri petani, maka subyek yang diteliti harus memiliki kisaran usia yang matang secara morfologis. Matang secara morfologis disini maksudnya antropometri subyek sudah melewati masa pertumbuhan akhir (fase dewasa) dan belum mengalami kecenderungan penurunan antropometri (fase manula). Penurunan antropometri dapat diindikasikan dengan berkurangnya elastisitas tulang belakang (intervertebral discs) ataupun karena berkurangnya dinamika gerakan
27
tangan dan kaki. Secara teori usia matang morfologis berkisar antara 19 hingga 65 tahun (Pheasant, 1982). Berikut disajikan ringkasan data sampel petani berdasarkan kriteria usia. Tabel 6. Ringkasan data sampel petani berdasarkan usia (satuan tahun) No
Kriteria
I. II.
Usia
Subyek Petani
m
S
Pria (n=69)
46
Wanita (n=62)
41
PERSENTIL
SEM
CV
5
50
95
(%)
11.85
27
44
66
1.43
25.87
9.26
24
40
55
1.18
22.51
Tabel di atas menunjukkan range usia sampel untuk masing-masing subyek yang diteliti. Pada penelitian ini, masing-masing subyek memilliki kisaran usia 21 hingga 75 tahun untuk subyek petani pria dan 20 hingga 65 tahun untuk subyek petani wanita. Nilai SEM yang didapatkan adalah terletak antara -2 SEM dan 2 SEM, artinya hampir 95% rata-rata populasi (sampel yang diambil) terletak pada 46±1.96(1.43) = 46±2.80= 43.20 ke 48.80 ~ 43 sampai 49 tahun pada subyek petani pria dan 41±1.96(1.18)= 41±2.31= 38.69 ke 43.31 ~ 39 sampai 43 tahun pada subyek petani wanita. Hasil perhitungan ini juga bisa diredaksikan bahwa 95% interval kepercayaan terletak diantara usia 43 hingga 49 tahun untuk subyek petani pria dan 39 sampai 43 tahun pada subyek petani wanita. Range usia ini tergolong usia produktif petani secara umum. Nilai CV untuk kriteria usia yang didapatkan pada penelitian ini memiliki persentase yang cukup besar yaitu lebih dari 20%, artinya kriteria usia memiliki keragaman cukup tinggi, bahkan terrtinggi bila dibandingkan dengan parameter-parameter pengukuran lainnya. Dalam penelitian ini, batas akhir usia subyek merupakan faktor non teknis yang sulit dikondisikan karena secara fisik petani telah memenuhi kriteria umum serta kriteria utama untuk diambil sebagai subyek yang dijadikan sampel pengukuran. Selain itu, subyek petani yang diambil tidak memperlihatkan penurunan antropometri. Ringkasan hasil pengolahan data antropometri petani pria dan wanita menggunakan software spread-sheet dengan 50 parameter pengukuran dari 15 desa di Kecamatan Wedung dapat dilihat pada Tabel 7 dan Tabel 8. Tabel 7. Hasil pengolahan data antropometri sampel petani pria (n=69) No
Parameter Pengukurana
A.
Berdiri
1
m
S
Berat badan
57.94
2
Tinggi badan
3
PERSENTIL
SEM
CV (%)
5
50
95
10.00
46.00
57.00
75.00
1.20
17.27
162.09
6.10
151.58
162.60
171.04
0.73
3.77
Tinggi mata
151.07
6.47
139.24
151.60
160.48
0.78
4.28
4
Tinggi bahu
134.86
5.41
125,00
135.50
142.52
0.65
4.01
5
Tinggi siku tangan
99.16
4.30
91.76
98.60
105.94
0.52
4.33
6
Tinggi pinggang
96.97
4.86
88.56
97.50
105.16
0.59
5.01
7
Tinggi pinggul
86.46
4.55
80.32
86.80
93.18
0.55
5.26
8
Tinggi genggaman tangan
70.60
3.88
64.18
70.50
77.48
0.47
5.49
9
Tinggi ujung tangan
59.03
3.40
53.30
59.20
64.12
0.41
5.76
28
Lanjutan Tabel 7 No
Parameter Pengukurana
m
S
10
J. tangan keatas terbuka
206.35
11
J. tangan keatas menggenggam
12
PERSENTIL
SEM
CV
5
50
95
(%)
8.64
191.46
207.00
219.60
1.04
4.19
193.46
8.70
177.88
194.30
207.50
1.05
4.50
J. tangan kedepan terbuka
81.31
5.06
69.56
83.00
87.00
0.61
6.23
13
J. tangan kedepan menggenggam
69.48
4.68
59.04
70.00
75.00
0.56
6.73
14
J. 2 tangan kesamping terbuka
171.28
7.43
159.00
171.00
182.90
0.89
4.34
15
J. 2 tangan kesamping tergenggam
146.14
5.96
135.80
147.00
155.80
0.72
4.08
16
Jengkal 2 siku
86.87
5.37
77.40
87.00
94.80
0.65
6.19
17
Panjang telapak kaki
24.56
1.27
22.50
25.00
26.50
0.15
5.17
18
Lebar telapak kaki
9.75
0.78
8.66
9.65
11.01
0.09
7.96
B.
Duduk
19
Lebar telapak tangan
8.14
0.50
7.34
8.10
8.94
0.06
6.12
20
Diameter genggaman tangan
4.19
0.55
3.28
4.28
5.03
0.07
13.17
21
Panjang telapak tangan
18.38
0.93
17.00
18.30
20.00
0.11
5.04
22
Keliling genggaman tangan
26.27
1.45
24.00
26.00
29.00
0.17
5.51
23
Panjang ibu jari
6.22
0.50
5.50
6.00
7.00
0.06
8.11
24
Panjang jari telunjuk
7.13
0.50
6.50
7.00
8.00
0.06
7.07
25
Panjang jari tengah
7.79
0.53
7.00
8.00
8.50
0.06
6.74
26
Panjang jari manis
7.23
0.49
6.50
7.00
8.00
0.06
6.83
27
Panjang jari kelingking
5.78
0.56
5.00
6.00
6.80
0.07
9.76
28
Panjang jengkal tangan
21.05
1.28
19.00
21.00
23.00
0.15
6.07
29
Tinggi duduk
82.94
3.98
76.62
82.50
88.84
0.48
4.80
30
Tinggi mata
71.53
4.17
65.24
71.70
77.94
0.50
5.84
31
Tinggi bahu
55.98
3.21
50.60
56.30
60.82
0.39
5.73
32
Tinggi siku tangan
20.80
3.23
16.04
20.80
25.92
0.39
15.51
33
J. tangan keatas terbuka
126.09
5.57
116.90
126.10
134.74
0.67
4.42
34
J. tangan keatas menggenggam
114.09
5.00
107.18
114.40
122.00
0.60
4.38
35
Tinggi lutut
50.74
3.58
46.00
50.50
57.22
0.43
7.06
36
Tinggi popliteal
42.08
3.51
38.00
41.00
47.98
0.42
8.34
37
J. tangan ke bawah terbuka
73.62
2.92
69.20
74.00
78.30
0.35
3.97
38
J. tangan ke bawah tergenggam
62.01
2.75
58.20
62.00
67.18
0.33
4.44
39
Panjang lengan atas
34.20
1.59
32.00
34.00
37.00
0.19
4.66
40
Panjang lengan bawah terbuka
45.87
2.05
42.70
46.00
49.00
0.25
4.46
41
Panjang lengan bawah tergenggam
34.50
1.52
32.00
34.50
37.00
0.18
4.40
42
Jarak pantat-lutut
53.95
3.32
47.80
54.00
59.00
0.40
6.15
43
Jarak pantat-popliteal
45. 42
3.11
39.00
46.00
49.50
0.37
6.86
29
Lanjutan Tabel 7
a
No
Parameter Pengukurana
44
m
S
Panjang kepala
17.79
45
Lebar kepala
46
PERSENTIL
SEM
CV
5
50
95
(%)
0.66
16.78
17.80
18.76
0.08
3.69
14.65
0.64
13.70
14.50
15.60
0.08
4.34
Lebar bahu (biacromial)
36.13
2.69
32.32
36.30
39.92
0.32
7.45
47
Lebar bahu (bideltoid)
41.15
3.40
37.20
40.50
48.72
0.41
8.27
48
Lebar pinggul
29.46
2.88
25.54
29.00
35.22
0.35
9.79
49
Tebal dada
19.39
1.96
16.30
19.60
22.12
0.24
10.09
50
Tinggi dudukan paha
11.53
2.38
8.74
11.00
15.76
0.29
20.66
semua dimensi dalam cm, kecuali berat badan dalam kg. Tabel 8. Hasil pengolahan data antropometri sampel petani wanita (n=62) No
Parameter Pengukurana
A.
Berdiri
1
m
S
Berat badan
54.09
2
Tinggi badan
3
PERSENTIL
SEM
CV (%)
5
50
95
10.38
39.05
52.75
71.00
1.32
19.18
151.19
5.07
142.56
151.10
159.56
0.64
3.35
Tinggi mata
139.69
5.22
130.82
140.00
148.55
0.66
3.74
4
Tinggi bahu
124.94
4.88
117.00
125.05
132.10
0.62
3.91
5
Tinggi siku tangan
92.35
4.58
83.78
92.95
99.09
0.58
4.95
6
Tinggi pinggang
91.63
4.26
84.06
91.75
98.59
0.54
4.65
7
Tinggi pinggul
82.16
4.24
75.01
82.80
88.55
0.54
5.16
8
Tinggi genggaman tangan
66.39
4.21
60.82
66.10
72.40
0.53
6.34
9
Tinggi ujung tangan
55.64
4.15
49.12
56.20
61.78
0.53
7.45
10
J. tangan keatas terbuka
189.82
6.11
180.35
189.80
200.00
0.78
3.22
11
J. tangan keatas menggenggam
179.24
6.03
170.04
179.50
188.00
0.77
3.36
12
J. tangan kedepan terbuka
77.25
3.97
70.03
78.00
82.98
0.50
5.14
13
J. tangan kedepan menggenggam
66.62
3.77
59.53
67.00
71.00
0.48
5.67
14
J. 2 tangan kesamping terbuka
156.80
6.33
146.53
156.00
165.99
0.80
4.04
15
J. 2 tangan kesamping tergenggam
134.14
4.64
127.53
133.75
141.48
0.59
3.46
16
Jengkal 2 siku
80.53
4.91
74.05
80.00
88.98
0.62
6.09
17
Panjang telapak kaki
22.54
1.27
21.00
22.50
24.50
0.16
5.61
18
Lebar telapak kaki
8.78
0.75
7.70
8.80
9.89
0.10
8.55
B.
Duduk
19
Lebar telapak tangan
7.34
0.38
6.66
7.40
8.00
0.05
5.13
20
Diameter genggaman tangan
3.89
0.48
3.15
3.85
4.79
0.06
12.32
30
Lanjutan Tabel 8 No
a
Parameter Pengukurana
m
S
PERSENTIL 5
50
95
SEM
CV (%)
21
Panjang telapak tangan
17.15
0.88
16.00
17.00
18.50
0.11
5.12
22
Keliling genggaman tangan
23.35
1.15
22.00
23.00
25.00
0.15
4.90
23
Panjang ibu jari
5.84
0.52
5.00
6.00
6.50
0.07
8.98
24
Panjang jari telunjuk
6.73
0.47
6.00
6.85
7.50
0.06
6.95
25
Panjang jari tengah
7.35
0.50
6.51
7.35
8.19
0.06
6.83
26
Panjang jari manis
6.83
0.45
6.00
7.00
7.50
0.06
6.57
27
Panjang jari kelingking
5.36
0.46
4.53
5.50
6.00
0.06
8.52
28
Panjang jengkal tangan
18.14
1.47
15.31
18.00
20.00
0.19
8.08
29
Tinggi duduk
76.62
4.11
68.25
76.95
82.10
0.52
5.37
30
Tinggi mata
65.22
3.62
59.92
65.70
70.47
0.46
5.55
31
Tinggi bahu
50.90
3.88
43.51
51.50
55.69
0.49
7.62
32
Tinggi siku tangan
19.29
3.60
13.50
19.75
24.58
0.46
18.68
33
J. tangan keatas terbuka
116.19
5.24
107.34
115.75
123.96
0.67
4.51
34
J. tangan keatas menggenggam
105.28
4.91
98.21
105.90
112.17
0.62
4.66
35
Tinggi lutut
47.48
2.47
44.00
47.75
51.00
0.31
5.21
36
Tinggi popliteal
38.84
2.49
35.53
39.00
42.96
0.32
6.42
37
J. tangan kebawah terbuka
68.80
2.53
65.50
68.25
73.48
0.32
3.67
38
J. tangan kebawah tergenggam
58.02
2.27
54.50
58.00
61.98
0.29
3.91
39
Panjang lengan atas
31.92
1.28
30.00
32.00
34.00
0.16
4.02
40
Panjang lengan bawah terbuka
42.76
2.07
40.02
42.00
46.00
0.26
4.84
41
Panjang lengan bawah tergenggam
32.22
1.44
30.50
32.00
35.45
0.18
4.46
42
Jarak pantat-lutut
52.93
3.63
48.00
53.00
58.00
0.46
6.87
43
Jarak pantat-popliteal
44.51
3.47
39.00
45.00
49.00
0.44
7.80
44
Panjang kepala
17.16
0.70
16.30
17.00
18.58
0.09
4.05
45
Lebar kepala
14.41
0.62
13.51
14.50
15.40
0.08
4.33
46
Lebar bahu (biacromial)
32.54
2.66
27.51
32.95
36.49
0.34
8.17
47
Lebar bahu (bideltoid)
37.40
3.33
32.34
37.40
42.69
0.42
8.92
48
Lebar pinggul
30.61
3.33
26.00
31.00
35.99
0.42
10.87
49
Tebal dada
21.87
3.31
17.01
21.95
27.00
0.42
15.14
50
Tinggi dudukan paha
11.84
2.49
8.51
11.60
14.69
0.32
21.00
semua dimensi dalam cm, kecuali berat badan dalam kg.
Pada Tabel 7, hasil perhitungan SEM menunjukkan bahwa semua parameter pengukuran memiliki kecenderungan nilai SEM kecil, yaitu 0.06-1.20. Hasil ini mengindikasikan bahwa penyebaran dimensi-dimensi tubuh subyek sampel petani pria di Kecamatan Wedung memiliki rataan
31
dimensi yang relatif sama dengan antropometri populasi petani di Kecamatan Wedung pada umumnya, dengan interval kepercayaan 95%. Pada tabel yang sama, terdapat beberapa parameter yang memiliki nilai SEM yang relatif lebih tinggi dibandingkan nilai SEM pada parameter-parameter lainnya. Nilai-nilai itu terletak pada parameter pengukuran antropometri berat badan, serta jangkauan tangan ke atas ketika berdiri baik terbuka ataupun menggenggam, yaitu SEM lebih dari 1. Hal ini mengindikasikan bahwa dalam desain ataupun re-desain suatu peralatan maupun ruang kerja dengan parameter-parameter tersebut perlu lebih berhati-hati. Untuk hasil perhitungan CV, dapat dilihat bahwa nilai CV terbesar, yaitu berdasarkan range relatif dengan CV ≥10%, terletak pada parameter pengukuran antropometri berat badan, diameter genggaman tangan, tinggi siku tangan, tebal dada, dan tinggi dudukan paha. Berdasarkan hasil perhitungan CV tersebut dapat dilihat bahwa nilai CV yang tinggi umumnya didominasi oleh parameter-parameter antropometri pada dimensi muscle, yaitu terkait tebal otot. Tabel 8 merupakan ringkasan pengolahan antropometri petani wanita. Sama halnya dengan subyek petani pria, secara umum nilai SEM pada subyek petani wanita juga cenderung kecil, yaitu 0.003-1.32. Ini mengindikasikan bahwa 95% penyebaran dimensi-dimensi tubuh subyek sampel petani wanita di Kecamatan Wedung relatif sama dengan antropometri populasi petani wanita di Kecamatan Wedung pada umumnya. Parameter dengan nilai SEM tertinggi pada subyek petani wanita adalah pada parameter tinggi badan, dengan nilai SEM sebesar 1.32. Hal ini berarti dalam kasus perancangan alat ataupun ruang kerja yang baik dengan keterkaitan parameter tinggi badan petani wanita, hendaknya lebih hati-hati. Pada perhitungan CV, terdapat enam parameter pengukuran antropometri subyek petani wanita yang memiliki nilai keragaman tinggi (CV≥10%). Parameter-parameter tersebut diantaranya berat badan, diameter genggaman tangan, tinggi siku tangan, lebar pinggul, tebal dada, dan tinggi dudukan paha. Sama halnya pada subyek petani pria, parameter-parameter dengan nilai CV yang tinggi pada subyek petani wanita pada umumnya masih didominasi oleh segmen-segmen tubuh terkait dimensi muscular. Dari kedua tabel ringkasan pengolahan data antropometri untuk masing-masing subyek, jelas sekali terlihat perbedaan karakteristik keragaman relatif antar subyek. Parameter-parameter dengan nilai CV tinggi antar subyek, nilai CV petani wanita umumnya lebih tinggi, banyak, dan beragam dibanding nilai CV pada sampel subyek petani pria. Untuk parameter diameter genggaman tangan (antara ibu jari dan jari tengah), nilai CV pada subyek pria lebih tinggi daripada subyek wanita. Hal ini mengindikasikan bahwa terdapat perbedaan yang cukup signifikan pada diameter muscular antara petani pria dan wanita terkait segmen tubuh untuk perencanaan desain dengan fungsi menggenggam. Nilai SEM antar subyek dapat digolongkan kecil dan tidak berbeda jauh. Range relatif ratarata SEM antar subyek adalah 0.002-1.32, atau terletak antara -2 SEM dan +2 SEM. Ini membuktikan bahwa antropometri sampel dapat mewakili antropometri populasi di Kecamatan Wedung dengan interval kepercayaan 95%. Namun dalam upaya perencanaan desain atau re-desain tetap diperlukan kehati-hatian dalam menggunakan parameter-parameter pengukuran dengan nilai SEM yang cenderung tinggi (SEM≥1). Sebagaimana hasil perhitungan pada Tabel 7 dan Tabel 8, parameterparameter itu diantaranya adalah berat badan, tinggi badan serta jangkauan tangan keatas ketika berdiri (baik terbuka atau menggenggam). RSH atau Relative Sitting Height merupakan rasio relatif antara tinggi badan subyek ketika duduk dengan tinggi badan ketika berdiri. Nilai RSH akan menunjukkan karakteristik tungkai dari subyek hingga akhirnya bisa digunakan untuk mereprentatifkan karakteristik panjang tungkai kaki secara umum dari populasi yang diteliti. Pengolahan data antropometri juga dapat mencari nilai Ideal
32
Body Weight (IBW) atau dalam istilah gizi medis biasa dikenal dengan Indeks Massa Tubuh (IMT). Nilai IBW merupakan rasio relatif antara berat badan (dalam kilogram) dengan akar kuadrat dari tinggi badan (dalam meter). Rataan IBW menunjukkan karakteristik massa tubuh dari populasi yang diteliti, hal ini akan menunjukkan status gizi dari sampel. Berikut disajikan tabel hasil pengukuran rasio RSH dan IBW dari sampel petani di Kecamatan Wedung. Tabel 9. Ringkasan data sampel petani berdasarkan pengukuran RSH dan IBW No
Subyek Petani
Perhitungan
m
S
I.
Pria
RSH
0.51
(n=69)
IBW
Wanita (n=62)
II.
PERSENTIL
SEM
CV
5
50
95
0.02
0.48
0.51
0.54
0.002
3.67
17.86
2.90
14.18
17.39
22.87
0.349
16.22
RSH
0.51
0.02
0.46
0.51
0.54
0.003
4.27
IBW
17.86
3.21
13.28
17.97
23.00
0.407
17.96
(%)
Pada perhitungan RSH dan IBW, nilai SEM tergolong kecil, yaitu terletak pada -1 SEM, hal ini berarti interval kepercayaan terletak pada batas 68%. Diperlukan penelitian lebih lanjut dengan meningkatkan ukuran sampel subyek untuk mengetahui secara lebih mendalam terkait karakteristik RSH dan IBW. Nilai CV pada perhitungan rasio IBW subyek petani di Kecamatan Wedung adalah lebih tinggi dibandingkan nilai CV RSHnya. Artinya, karakteristik dimensi muscular petani Wedung lebih beragam dibanding dimensi skeletalnya. Serta nilai CV RSH dan IBW pada subyek petani wanita lebih tinggi dibanding nilai CV RSH dan IBW pada subyek petani pria. Artinya, karakteristik antropometri petani wanita lebih beragam dibanding petani pria. Standar IBW yang digunakan adalah standar IBW orang Asia. Secara umum, rasio RSH dan IBW pada subyek petani baik pria dan wanita di Kecamatan Wedung memiliki kecenderungan karakteristik relatif sama. Berikut disajikan diagram subyek petani berdasarkan klasifikasi RSH. 6%
12% 32%
~0.50 0.51-0.53
56%
36% 58%
~0.55
~0.50 0.51-0.53 ~0.55
(a) (b) Gambar 9. Diagram persentase sampel berdasarkan golongan RSH (a) subyek petani pria, (b) subyek petani wanita Klasifikasi range rasio RSH merujuk pada Pheasant (1997) dalam jurnal internasional ergonomika industri. Dalam jurnal tersebut disebutkan bahwa, ketika rasio RSH besar (~0.55) maka sampel digolongkan sebagai tungkai pendek (short-legged). Jika rasio RSH kecil (~0.50), populasi sampel memiliki karakteristik tungkai panjang (long-legged). Sedangkan range 0.51-0.53 tergolong karakteristik tungkai sedang (rasio tungkai tidak panjang atau tidak pendek), sebagaimana pada karakteristik bangsa Eropa dan Indo-Mediteranian. Berdasarkan analisis RSH diketahui bahwa sebagian besar populasi sampel petani memiliki karakteristik panjang tungkai sedang.
33
Berikut disajikan diagram persentase subyek petani berdasarkan klasifikasi IBW. Klasifikasi didasarkan pada range indeks massa tubuh yang lazim digunakan di bidang kesehatan termasuk oleh World Health Organization (2008). 10%
8%
19% <18.5 71%
18.5-24.9
36%
<18.5 56%
>25
18.5-24.9 >25
(b) (a) Gambar 10. Diagram persentase sampel berdasarkan golongan IBW (a) subyek petani pria, (b) subyek petani wanita Perhitungan IBW menunjukkan bahwa lebih dari 50% sampel petani memiliki IBW normal. Hal ini menunjukkan bahwa karakteristik umum dari sampel petani di Kecamatan Wedung adalah berbadan sedang, yaitu tidak kurus atau tidak gemuk. Menurut Garrow dan Webster (1985), hasil IBW dapat menjadi indikator obesitas yang mudah digunakan dan dapat dipercaya (reliable). Pengukuran dimensi tubuh secara langsung bertujuan untuk mendapatkan hasil ukuran tubuh yang valid sebagaimana dimensi obyek yang diukur. Pada penelitian ini, sedapat mungkin penulis melakukan pengukuran antropometri secara langsung untuk setiap parameter yang berkaitan erat dengan desain mesin, alat atau perkakas pertanian, terutama knapsack sprayer. Pada kondisi dengan keterbatasan waktu, alat maupun tenaga kerja pengukur, tidak jarang terdapat dimensi tubuh obyek yang tidak dapat diukur langsung. Untuk mendapatkan estimasi ukuran yang mendekati ukuran segmen tubuh obyek yang sesungguhnya, dapat dilakukan dengan menghitung secara teliti dari dimensi tubuh segmen lain yang telah diketahui. Metode yang benar untuk melakukan estimasi ini adalah dengan cara memperkirakan simpangan baku dari dimensi yang dicari kemudian menghitung persentilnya sebagai selisih dari dua persentil yang diketahui diantara dimensi yang dicari. Adapun nilai simpangan baku dapat diperkirakan dengan menggunakan koefisien keragaman (CV) yang telah diperkirakan relatif terhadap sejumlah dimensi yang lain. Sebagai ilustrasi subyek petani beserta parameter-parameter pengukuran antropometri dapat dilihat pada Gambar 11 dan Gambar 12. Pada pengukuran parameter ketinggian ketika duduk (tinggi duduk, tinggi mata, tinggi bahu, dan tinggi siku tangan), perhitungan dimensi tinggi dimulai dari alas duduk hingga ke parameter yang diinginkan (ujung kepala, mata, bahu, atau siku tangan). Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada penelitian ini ketinggian tempat duduk (kursi) untuk pengukuran antropometri petani terkadang tidak sama, sehingga untuk mengkalibrasi hasil pengukuran pada posisi duduk, alas duduk dijadikan titik acuan pengukuran.
34
Keterangan : (1) Berat badan (2) Tinggi badan (3) Tinggi mata
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(4) Tinggi bahu (5) Tinggi siku tangan (6) Tinggi pinggang
(7) Tinggi pinggul (8) Jangkauan tangan ke samping menggenggam (9) Jangkauan tangan ke depan terbuka
Gambar 11. Pengukuran antropometri posisi berdiri
35
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(17)
(16) Keterangan : (10) Lebar tangan (11) Panjang jari tengah (12) Tinggi duduk
(13) Tinggi bahu (14) Panjang lengan bawah terbuka (15) Panjang lengan bawah tergenggam
(18)
(16) Jarak pantat-lutut (17) Lebar bahu (bideltoid) (18) Lebar pinggul
Gambar 12. Pengukuran antropometri posisi duduk
36
Terdapat 34 parameter utama pengukuran antropometri petani terkait penggunaan knapsack sprayer (Lampiran 2). Parameter-parameter utama terdiri atas 14 parameter pengukuran posisi berdiri dan 20 parameter pengukuran posisi duduk. Mengenai parameter-parameter utama beserta penjelasan keterkaitannya dengan desain knapsack sprayer dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 10. Parameter pengukuran utama antropometri No
Parameter Pengukuran
1
Berat badan
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
21 22 23 24 25
Tinggi badan Tinggi duduk Tinggi bahu Tinggi pinggang Tinggi pinggul Tinggi siku tangan Tinggi siku tangan (duduk) Tinggi genggaman tangan Tinggi ujung tangan J. tangan keatas terbuka J. tangan keatas menggenggam J. tangan kedepan terbuka J. tangan kedepan menggenggam J. tangan kesamping terbuka J. tangan kesamping tergenggam J. tangan kebawah terbuka J. tangan kebawah tergenggam J. tangan keatas terbuka (duduk) J. tangan keatas menggenggam (duduk) Lebar telapak tangan Panjang telapak tangan Keliling genggaman tangan Diameter genggaman tangan Panjang jari telunjuk
26
Panjang jari tengah
27 28 29 30 31 32
Panjang lengan atas Panjang lengan bawah terbuka Panjang lengan bawah tergenggam Tinggi bahu (duduk) Lebar bahu (biacromial) Lebar bahu (bideltoid)
33
Lebar pinggul
34
Lebar dada
20
Keterangan Mempengaruhi kapasitas (beban) yang dapat dibawa
Mempengaruhi rancangan tinggi tangki
Pertimbangan panjang selang dan tinggi batang piston pompa Pertimbangan panjang selang
Mempengaruhi jangkauan rentang tangan untuk memompa dan menyemprot, panjang selang dan pipa semprot serta grip
Mempengaruhi panjang grip pompa Mempengaruhi panjang grip penyemprot Mempengaruhi lebar dan tebal grip pompa serta diameter grip penyemprot Pertimbangan akses switch on-off nosel (terutama untuk sprayer dengan sistem switch on-off nosel dengan menggeser) Mempengaruhi panjang selang, pipa dan sudut pemompaan Pertimbangan batas tinggi tangki Mempengaruhi perancangan lebar tangki (terutama bagian atas) Mempengaruhi perancangan batas lebar tangki (terutama bagian bawah) Pertimbangan panjang sabuk gendong
37
Hasil pengolahan data antropometri dengan parameter-parameter utama diatas dapat dilihat pada tabel ringkasan hasil pengolahan data antropometri secara umum pada setiap subyek petani pria maupun wanita di Kecamatan Wedung (Lampiran 3). Sebagaimana penjelasan karakteristik SEM dan CV secara umum pada 50 parameter pengukuran, secara khusus pada batasan data antropometri petani dengan parameter-parameter utama, nilai SEM terletak pada range 0.06-1.43 untuk subyek petani pria dan 0.05-1.32 untuk petani wanita. SEM terletak pada -2 SEM dan +2 SEM, artinya SEM memiliki interval kepercayaan 95%. Nilai CV untuk parameter-parameter utama, pada subyek pria memiliki nilai 3.77-25.87, sedangkan pada subyek petani wanita memiliki nilai 3.22-22.51. Dari data tersebut terlihat bahwa nilai CV setiap parameter pengukuran utama memiliki interval cukup lebar, namun tidak berdistribusi normal. Faktor yang mempengaruhi distribusi CV yang tidak merata ini adalah acuan jenjang yang relatif berbeda antar parameter pengukuran, misalnya parameter berat dengan parameter tinggi, tebal maupun panjang. Analisis korelasi digunakan untuk mengetahui hubungan dan ketarkaitan antar parameterparameter pengukuran. Dari analisis ini akan diketahui variabel r yang menyimpan nilai hubungan keeratan dari dua variabel. Tabulasi koefisien korelasi parameter-parameter pengukuran antropometri secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 4. Sedangkan tabulasi koefisien korelasi dari 34 parameter utama pengukuran antropometri terhadap subyek petani pria dan wanita di Kecamatan Wedung dapat dilihat pada Lampiran 5. Berikut disajikan diagram hasil ringkasan data kuantitatif dari nilai r untuk 34 parameter pengukuran antropomentri petani terkait pengamatan desain ergonomis knapsack sprayer. r=0
0
0.2
0.4
0.7
198 144 147
121 62
37 7
3 pria
0.9
6
3 wanita
Gambar 13. Data kuantitatif koefisien korelasi untuk setiap parameter pengukuran utama pada subyek petani Hasil analisis korelasi perlu memperhatikan tiga penafsiran korelasi, yaitu berdasarkan kekuatan hubungan, signifikansi hubungan, dan arah hubungan. Dengan penafsiran yang tepat dari nilai r, tentunya akan mempermudah dalam analisis data-data yang didapatkan. Berdasarkan analisis korelasi dari 34 parameter utama dengan 561 elemen data pengukuran utama didapatkan hasil bahwa persentase jumlah variabel r =0, yang berati tidak adanya korelasi antar dua parameter yang dibandingkan, untuk masing-masing subyek petani pria dan wanita adalah 0.53%. Untuk r yang mengindikasikan hubungan lemah pada masing-masing subyek petani pria dan wanita, yaitu 0
38
Parameter-parameter utama yang memiliki nilai r sangat kuat diantaranya tinggi bahu-tinggi badan, jangkauan tangan ke atas terbuka-tinggi badan, tinggi ujung tangan-tinggi genggaman tangan, serta parameter-parameter jangkauan, yaitu jangkauan tangan ke atas menggenggam-jangkauan tangan ke atas terbuka, jangkauan tangan ke depan menggenggam-jangkauan tangan ke depan terbuka, jangkauan tangan ke depan menggenggam-jangkauan tangan ke depan terbuka (posisi duduk), dan jangkauan tangan ke bawah terbuka-jangkauan tangan ke bawah tergenggam.
B. KNAPSACK SPRAYER Spesifikasi knapsack sprayer yang banyak digunakan di Kecamatan Wedung sekaligus sebagai obyek penelitian adalah knapsack sprayer dengan tangki yang terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) dengan kapasitas 14 dan 17 liter.
Gambar 14. Knapsack sprayer Pengukuran knapsack sprayer ini didasarkan pada hasil wawancara dengan petani pengguna knapsack sprayer di Kecamatan Wedung. Metodologi yang digunakan adalah wawancara langsung kepada petani yang khusus menggunakan knapsack sprayer sebagaimana yang dijadikan obyek penelitian, kemudian mengukur dimensi sekaligus mengamati desain knapsack sprayer. Mulai
Kapasitas dan bobot knapsack sprayer, dimensi tangki, dimensi pegangan pompa, dimensi pegangan semprot, pipa semprot dan selang Dimensi knapsack sprayer
Stop Gambar 15. Flowchart pengolahan dimensi knapsack sprayer Berikut disajikan hasil pengamatan dan pengukuran dimensi bagian-bagian knapsack sprayer di Kecamatan Wedung.
39
Tabel 11. Hasil pengukuran dimensi knapsack sprayer di Kecamatan Wedung Spesifikasi
Satuan
Pengisian Bobot
Tangki
Grip pompa
Grip penyemprot
Pipa semprot Selang
Kapasitas 14 L
17 L
liter
8-12
10-16
Kosong
kg
4
6
Terisi penuh
kg
18
23
Pengisian
kg
12-16
16-20
Panjang
mm
320
330
Lebar
mm
140
140
Tinggi
mm
430
440
Panjang
mm
110
95
Tebal
mm
10-15
15
Lebar
mm
40
35
Lengkung jari
mm
2
5
Diameter atas
mm
24
25
Diameter bawah
mm
24
16.5
Panjang
mm
100
110
Panjang
mm
600
825
Diameter
mm
16.5
16.5
Panjang
mm
1300
1150
Diameter
mm
14
14
Pengambilan ukuran knapsack sprayer, penulis merujuk pada ISO 5681:1992 (E/F) (lihat bab Metodologi subbab B.2.b) , dan dapat dijelaskan sebagai berikut : 1.
2.
3.
4.
Kapasitas tangki Pada pengukuran kapasitas tangki, penulis membandingkan antara kapasitas tangki pengamatan sebagaimana yang tertulis di badan tangki, dan kapasitas tangki pengisian yang umum digunakan oleh petani ketika bekerja. Bobot Bobot yang diukur adalah bobot kosong, bobot terisi penuh, dan bobot pengisian dari spek knapsack sprayer yang umum digunakan oleh petani di Kecamatan Wedung. Pengukuran bobot dilakukan dengan timbangan. Tangki Dimensi tangki yang diukur adalah dimensi panjang, lebar, dan tinggi. Pengukuran tangki dilakukan dengan meteran. Grip pompa Dimensi yang diukur adalah panjang, tebal, dan lebar. Pengukuran grip pompa menggunakan meteran.Terdapat dua pengukuran lebar, yaitu lebar maksimum dan lebar minimum. Definisi lebar disini adalah jarak antar dua sisi bidang horizontal yang sejajar, pengukuran dimulai dari sisi datar grip pompa menuju ke sisi yang beralur (lengkung jari). Lebar maksimum bila pengukuran berakhir pada titik terpanjang antar dua bidang horizontal tersebut, sedangkan
40
5. 6.
lebar minimun bila pengukuran berakhir pada titik tependek antar dua bidang horizontal tersebut. Grip penyemprot Dimensi yang diukur adalah panjang dan diameter silinder pegangan pipa semprot. Pipa semprot dan selang Dua komponen ini paling banyak memiliki variasi, terutama pada dimensi panjang. Pada pemakaiannya disesuaikan dengan kebutuhan dari masing-masing petani. Karena biasanya petani akan memodifikasi panjang pipa dan selang dari knapsack sprayer yang dimiliki.
Dari hasil pengamatan, desain knapsack sprayer yang digunakan oleh petani relatif sama. Perbedaan yang cukup mencolok adalah pada desain grip pompa dan grip penyemprot. Grip pompa pada knapsack sprayer produksi terbaru, dengan umur alat ≤ 6 bulan, dalam gambar ditunjukkan pada grip pompa dengan warna hitam. Desain ini dinilai lebih ergonomis dibanding dengan desain grip pompa produksi lama (warna hijau) yang cenderung berbentuk balok tipis. Namun, dari hasil penelitian hanya sedikit petani yang memiliki knapsack sprayer dengan umur alat ≤6 bulan. Knapsack sprayer yang digunakan oleh petani pada umumnya adalah berumur lebih dari lima tahun. Sehingga desain grip pompa yang akan dianalisis adalah grip pompa produksi lama. Sedangkan desain grip penyemprot yang dianalisis adalah grip penyemprot dengan sistem switch on-off nosel dengan menggeser katup bukaan nosel (dapat dilihat pada Gambar 16.7), karena desain ini yang umum digunakan oleh petani lokal. Sebagai ilustrasi pengukuran dimensi knapsack sprayer dapat dilihat pada dokumentasi penelitian pada Gambar 16.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
41
(7)
(8)
Keterangan : (1) Kapasitas tangki (melihat label tangki) (2) Pengukuran bobot knapsack sprayer (3) Pengukuran tinggi tangki (4) Pengukuran panjang tangki (5) Pengukuran lebar tangki
(9) (6) (7) (8) (9)
Tuas pompa Pengukuran panjang grip penyemprot Pengukuran panjang grip pompa Pengukuran lebar grip pompa
Gambar 16. Pengukuran dimensi knapsack sprayer
C. PERSEPSI SUBYEKTIF Koresponden yang menjadi subyek wawancara adalah petani pengguna knapsack sprayer. Tidak semua subyek petani yang diukur antropometrinya sekaligus menjadi koresponden wawancara. Hal ini dikarenakan terdapat petani subyek pengukuran antropometri yang tidak biasa melakukan penyemprotan menggunakan knapsack sprayer sebagaimana yang dijadikan obyek penelitian penulis. Keadaan ini terjadi pada subyek petani wanita, hanya ada beberapa petani wanita yang melakukan penyemprotan. Total koresponden yang menjadi subyek wawancara adalah 68 orang petani pria dan 40 orang petani wanita. Komposisi pertanyaan dalam wawancara ini meliputi waktu dan lama penyemprotan, luasan area penyemprotan, intensitas penyemprotan, kapasitas penyemprotan, pengoperasian knapsack sprayer, serta keluhan. Berdasarkan hasil wawancara, umumnya para petani melakukan penyemprotan di lahan pada pagi hari, yaitu dimulai pukul 05.30-07.30 WIB dan berakhir pukul 10.00-11.30 WIB. Waktu yang dibutuhkan oleh petani untuk menyemprot tanaman bergantung pada luasan lahan tanam serta dosis pestisida yang akan diaplikasikan ke tanaman budidaya. Luasan lahan tanam yang umum digunakan untuk setiap siklus luasan penyemprotan adalah 2700 m2-10000 m2. Lama penyemprotan rata-rata petani pada setiap luasan area lahan adalah 3-5 jam untuk petani pria dan 2-6 jam untuk petani wanita. Jangkauan lama penyemprotan yang biasa dilakukan oleh petani wanita lebih lebar dibandingkan petani pria. Petani wanita membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menyelesaikan penyemprotan dalam setiap luasan area penyemprotan. Biasanya petani wanita melakukan penyemprotan dengan luasan yang lebih kecil dibandingkan luasan penyemprotan petani pria. Sebagaimana data wawancara, luasan rata-rata subyek petani wanita adalah 3000-7000 m2, sedangkan petani pria dengan memiliki range luasan rata-rata 7000-10000 m2. Hal ini memberi pengertian bahwa variabel lama penyemprotan tidak selalu berkorelasi kuat dengan variabel luasan area penyemprotan, terutama bila perbandingan ini diterapkan pada faktor yang berbeda. Proses wawancara dilakukan di rumah petani, di sawah dan di balai desa. Pada proses wawancara di lapangan (sawah) dilakukan ketika petani telah melakukan kegiatan penyemprotan. Hal
42
ini bertujuan agar hasil wawancara memberikan informasi persepsi subyektif yang sah dan terpercaya sebagaimana keadaan yang dirasakan oleh para petani terkait penggunaan knapsack sprayer. Keluhan yang ditanyakan dalam wawancara ini dibagi menjadi 2 jenis, yaitu keluhan khusus dalam hubungannya dengan sistem musculoskeletal terkait pemakaian knapsack sprayer (setelah penggunaan) dan keluhan umum dalam hubungannya dengan penyakit yang diderita oleh petani. Petani diperkenankan memberikan jawaban keluhan lebih dari satu. Berdasarkan pengolahan data keluhan, didapatkan grafik keluhan khusus dan keluhan umum yang biasa dirasakan oleh petani di Kecamatan Wedung sebagai berikut. 100%
66%
pria
36% 28% 18% 1% lengan
wanita 22%
bahu
6%
punggung
4%
3% 0% pinggang
kelelahan
0%
tidak ada
keluhan
Gambar 17. Grafik keluhan khusus pada penggunaan knapsack sprayer
44% pria
32%
wanita 2% 0% leher
kaki/lutut
8% 11%
10% 11%
pusing
lainnya
keluhan
Gambar 18. Grafik keluhan umum petani Sebagaimana grafik di atas, umumnya petani merasakan keluhan khusus berupa sakit otot pada bahu dan lengan serta kelelahan setelah melakukan pekerjaan penyemprotan. Sakit otot bagian bahu adalah keluhan khusus utama dalam pemakaian knapsack sprayer, yaitu bagi seluruh responden petani wanita dan sebagian besar responden petani pria. Keluhan otot bahu diindikasikan karena beban yang cukup berat, yang menekan bahu dengan intensitas waktu kerja yang relatif lama serta distribusi beban yang tidak merata pada bahu. Faktor utama yang menyebabkan keluhan pada bahu adalah berat knapsack sprayer serta lama penyemprotan. Keluhan lain yang paling banyak diderita oleh petani adalah kelelahan dan sakit otot lengan. Kelelahan diindikasikan merupakan akumulasi dari beban kerja petani pada penyemprotan terhadap lama waktu kerja. Sedangkan sakit otot pada bagian lengan yang dirasakan oleh petani adalah terjadi pada lengan tangan yang melakukan pemompaan. Hal ini diindikasikan karena gerakan naik-turun
43
secara berulang-ulang (repetitive). Dari hasil wawancara, tangan yang mengalami keluhan otot lengan adalah tangan kiri. Dalam kaitannya dengan prinsip ergonomi, sedapat mungkin menghindari keadaan pembebanan statis serta bekerja dengan lengan berada di atas yang menyebabkan siklus aliran darah bekerja berlawanan dengan arah gravitasi. Beban otot statis terjadi ketika otot dalam keadaan tegang (tension) tanpa menghasilkan gerakan tangan atau kaki. Beban otot statis (static muscle loading) terjadi ketika postur tubuh berada pada kondisi tidak natural, peralatan maupun material ditahan pada kondisi yang berlawanan dengan arah gravitasi. Kondisi ini bisa terjadi pada kegiatan penyemprotan. Pembebanan pada bahu bisa digolongkan ke dalam pembebanan otot statis, karena pada posisi ini, bahu menjadi tumpuan dari bobot knapsack sprayer. Posisi lengan yang berada relatif jauh di atas pusat tubuh juga dapat menjadi sumber dari keluhan otot dan kelelahan. Alternatif untuk mengurangi keluhan-keluhan tersebut diantaranya adalah dengan mengurangi beban otot statis pada bahu. Beban yang tidak perlu harus dikurangi dan sedapat mungkin dihilangkan. Hal tersebut perlu memperhitungkan gaya berat yang mengacu pada berat badan petani pengguna. Ruang gerak lengan ditentukan oleh punggung lengan, maka gerakan tangan terkait jangkauan pemompaan harus dipertimbangkan serendah mungkin dari titik pusat tubuh. Menurut Ronald (2003), tumpuan pusat tubuh terletak antara 55-57% tinggi badan dan berbanding lurus dengan titik berat badan, atau bisa diasumsikan terletak di sekitar 1 inch dari pusar (untuk subyek wanita, sedikit lebih rendah dari posisi 1 inch dari pusarnya). Selain itu, terkait desain leher gagang, hendaknya disesuaikan dengan antropometri panjang lengan petani sehingga dapat meminimalisir kelelahan pada lengan. Alternatif lain untuk mencegah keluhan dan kelelahan umun yang diderita para petani, adalah memperhatikan jam kerja dan waktu istirahat. Panca indra dapat dijadikan alat kontrol, artinya tidak dianjurkan memaksakan bekerja ketika badan sudah susah atau lelah. Penglihatan dapat diarahkan dengan range sudut 23-37° ke bawah, arah penglihatan ini sesuai dengan sikap kepala pada waktu istirahat sehingga dapat dijadikan cara mengurangi kelelahan.
D. SELANG ALAMI GERAKAN Salah satu fungsi dari analisis selang alami gerakan (SAG) adalah untuk mengetahui sikap kerja petani saat mengoperasikan alat atau mesin pertanian (alsintan). Dengan mengetahui kedudukankedudukan relatif dari setiap segmen tubuh yang bekerja secara berulang-ulang (repetitive) dalam pengoperasian alsintan tersebut, maka akan dapat diketahui kondisi dari segmen-segmen tubuh tersebut. Selain itu, akan diketahui juga karakter alami pengguna dalam penggunaan alsintan. Desain yang baik tidak hanya memperhatikan kondisi statis dari dimensi tubuh pengguna (user), namun juga harus memperhatikan gerakan-gerakan dinamis dalam melakukan suatu pekerjaan tertentu. Salah satu tujuan utama dari desain alat ataupun mesin yang ergonomis adalah untuk meminimumkan kelelahan dan resiko rusaknya tulang dan otot terutama dalam kondisi kerja yang repetitif. Pada disiplin ilmu ergonomi, SAG terdapat pada analisa biomekanika. Biomekanika merupakan bagian dari ilmu ergonomi yang menganalisis sistem kerangka dan otot manusia yang dikaitkan dengan aplikasi terapan dari ilmu mekanika teknik. SAG dapat dijadikan penilaian kesesuaian alat kerja yang digunakan oleh petani dalam bekerja dengan ukuran antropometri petani pengguna sesungguhnya. Dengan mengetahui SAG petani pada kegiatan penyemprotan, akan diketahui zona gerakan petani ketika bekerja dengan knapsack sprayer. Kemudian dapat dianalisis kesesuaian desain alat yang digunakan dengan antropometri penggunanya. Dalam kaitannya dengan sikap kerja, SAG petani pengguna knapsack sprayer mengindikasikan sikap kerja tidak alamiah atau postur janggal. Hal ini dikarenakan sikap atau postur dalam kerja petani
44
terdapat gerakan yang tidak sesuai dengan anatomi tubuh. Sikap ini mengakibatkan terjadinya pergeseran atau penekanan pada bagian penting tubuh seperti bagian tendon dan tulang secara berulang-ulang dalam waktu yang relatif lama. Keadaaan inilah yang menyebabkan keluhan musculoskeletal sebagaimana yang dialami oleh petani pengguna knapsack sprayer. Bahu merupakan salah satu bagian tubuh yang berfungsi sebagai penopang otot. Postur janggal pada tangan dan pergelangan tangan dapat mempengaruhi posisi bahu sebagai penopang otot lengan. Sakit atau nyeri pada otot bisa digolongkan sebagai kelelahan otot. Hal inilah yang menjadi salah satu alasan terjadinya keluhan pada bahu selain daripada faktor lain terkait pembebanan statis pada bahu yang telah dijelaskan sebelumnya (dapat dilihat kembali pembahasan subbab Persepsi Subyektif). Faktor penyebab dari kelelahan otot adalah kerja fisik atau kerja otot yang menjadi sebab gerakan-gerakan tubuh. Otot bekerja dengan jalan menegang atau mengkerut (kontraksi) serta melemas atau meregang (relaksasi). Kekuatan ditentukan oleh jumlah dan besar dari serat-serat otot, daya kontraksi serta cepat kontraksi. Sebelum kontraksi, darah diantara serat-serat otot dan diluar pembuluh darah terjepit, sehingga peredaran darah dan pertukaran zat terganggu, keadaan ini yang disebut dengan kelelahan otot. Kerutan otot yang selalu diiringi dengan pelemasan, disebut kontraksi dinamis dan keadaaan ini sangat tepat bagi kerja otot. Pengerutan otot kadang dapat membuat panjang otot menjadi setengah dari panjang semula, sehingga kemampuan kerja otot tergantung pada panjang otot. Kerja terus menerus dari otot walaupun bersifat dinamis selalu diikuti dengan kelelahan, sehingga istirahat dalam bekerja atau sesudah kerja adalah penting. Pada penelitian ini, fokus pengamatan SAG petani pada saat penyemprotan adalah pada gerakan punggung, tulang belakang, bahu, lengan atas, dan lengan bawah. Selain itu, SAG juga memperhatikan segmen-segmen tubuh yang lainnya seperti leher dan pergelangan tangan. Semuanya mengacu pada gerakan-gerakan berulang (repetitive) relatif yang tertangkap pada frame-frame gambar dari ekstraksi video pengamatan penyemprotan. Posisi pengamatan dibuat sedemikian rupa sehingga gerakan-gerakan segmen tubuh utama dalam pengoperasian knapsack sprayer pada penyemprotan dapat tertangkap oleh kamera video. Sebelum pendokumentasian pengamatan SAG, penulis telah melakukan pengamatan pendahuluan kegiatan penyemprotan petani untuk mengetahui karakteristik dari subyek yang diteliti, yaitu petani pria dan wanita. Dari pengamatan pendahuluan tersebut, penulis mengambil kesimpulan bahwa karakteristik umum gerakan pengoperasian knapsack sprayer oleh petani ada dua jenis. Pertama, gerakan pemompaan dengan posisi lengan cenderung tegak lurus dengan bahu sehingga untuk mendapatkan sudut-sudut pada segmen tubuh lebih terlihat jelas pada pengambilan video dari samping petani (Gambar 19), gerakan ini umum dilakukan oleh subyek petani pria. Kedua, gerakan pemompaan dengan posisi lengan cenderung sejajar dengan bahu, sehingga pengambilan gambar untuk mendapatkan sudut-sudut hubungan relatif antar segmen tubuh bagian operasional knapsack sprayer lebih terlihat jelas dari arah depan petani, gerakan ini umum terlihat pada subyek petani wanita. Penyemprotan dapat digolongkan dalam MMH (Manual Material Handling). Definisi dari MMH adalah kegiatan transportasi yang dilakukan oleh satu pekerja atau lebih yang meliputi kegiatan pengangkutan, penurunan, mendorong, menarik, mengangkut dan memindahkan barang (Suhardi, 2008). Penyemprotan termasuk dalam kegiatan utama pengangkutan (termasuk pendistribusian larutan pestisida), serta menarik dan menekan (kaitannya dengan pemompaan). Mengacu pada Occupational Safety and Handling Administration (OSHA), klasifikasi cakupan lain dari MMH pada kegiatan penyemprotan adalah memutar (twisting),yaitu gerakan memutar tubuh bagian atas ke satu atau dua sisi, sementara tubuh bagian bawah berada pada posisi tetap. Kondisi tersebut dapat diamati ketika petani memutarkan bagian tangan yang memegang pipa semprot
45
termasuk bagian badan di atas pinggang untuk mengaplikasikan larutan pestisida ke tanaman yang berada di sekitar petani.
(1)
(2)
(3)
(4)
Keterangan gambar : (1) Gerakan mengangkat piston pompa (sudut maksimum) (2) Gerakan menekan piston pompa (normal)
(3) Gerakan menekan piston pompa maksimum (sudut minimum) (4) Gerakan mengangkat piston pompa (normal)
Gambar 19. Siklus gerakan penyemprotan Setiap siklus dalam kegiatan penyemprotan menggunakan knapsack sprayer, terdapat tiga frame gerakan utama, yaitu (1) gerakan mengangkat piston pompa, yaitu mengangkat gagang pompa ke atas pada jangkauan maksimum, (2) gerakan menekan piston pompa, yaitu menekan gagang pompa pada tarikan normal, (3) gerakan menekan piston pompa, dengan tarikan maksimum (titik terendah, sudut terkecil dari bidang vertikal tubuh). Untuk selanjutnya, penjelasan SAG, akan mengamati gerakan pemompaan pada 3 gerakan utama diatas. Hasil analisis dari SAG pada saat penyemprotan dapat dilihat pada Gambar 20 dan Gambar 21. Posisi lengan atas pada saat pemompaan adalah bergerak naik-turun,dengan posisi relatif sejajar ataupun tegak lurus dengan bidang horizontal bahu. Pada tahapan pertama dan kedua dari siklus pemompaan, sudut pengangkatan antara lengan atas dan lengan bawah petani pria lebih lebar dibandingkan petani wanita. Gerakan ini digolongkan dalam gerakan ekstensi. Begitu juga pada tahapan ketiga, yaitu penarikan maksimum piston pompa, sudut yang dibentuk oleh posisi relatif lengan atas dan lengan bawah, pada petani pria lebih besar dibanding dengan petani wanita. Hal ini
46
menunjukkan bahwa pada pekerjaan yang sama, kekuatan penekanan dan tenaga yang dikeluarkan oleh petani pria lebih besar dibanding petani wanita. Hal ini juga berlaku pada gerakan fleksi.
Gambar 20. SAG petani dari arah samping
Gambar 21. SAG petani dari arah depan Pada posisi lengan tangan yang memegang pipa semprot, posisi relatif antara bahu dengan lengan, pada petani pria memiliki sudut lebih besar dari petani wanita namun sama-sama mendekati siku (90°). Hal ini mengindikasikan kelelahan lengan pada petani wanita bisa lebih besar dibanding petani pria. Faktor yang menyebabkan perbedaan mencolok antara pekerjaan penyemprotan pada petani pria dan wanita adalah faktor internal, diantaranya sikap kerja janggal sebagai akibat dari ketidaksesuaian antropometri petani dengan alat yang digunakan, kebiasaan petani, serta faktor eksternal yang dipengaruhi oleh kondisi area kerja. Pada penelitian ini, kondisi area kerja antara petani pria dan wanita sangat berbeda, pada petani pria area penyemprotan memiliki tinggi tanaman yang tidak terlalu tinggi, dan berkebalikan dengan area kerja pada petani wanita. Perbandingan terkait area kerja antara petani pria dan wanita yang tidak sepadan ini merupakan faktor non teknis, karena jarangnya menemukan petani wanita yang bekerja menyemprot sebagaimana pada pekerjaan menyemprot yang umum dilakukan oleh petani pria pada desa-desa di Kecamatan Wedung. Analisis SAG berdasarkan posisi bahu dan lengan pada jangkauan normal dari persambungan bahu, diketahui bahwa pada petani pria dan wanita, posisi bahu terhadap badan serta posisi lengan atas terhadap bahu pada bagian tangan yang memegang grip pompa cenderung normal, karena sudut yang terbentuk ≤ 20°. Begitu juga pada posisi antara lengan atas dan lengan bawah, gerakan fleksi dan ekstensi yang ditimbulkan dari hubungan antar lengan, punggung, dan tulang belakang masih tergolong dalam jangkauan normal (zona aman 0 dan 1). Untuk mengetahui lebih jelas jangkauan normal dari gerakan tangan, dapat dilihat pada bab Tinjauan Pustaka subbab Selang Alami Gerakan serta Gambar 22, Gambar 23, dan Gambar 24.
47
Gambar 22. Jangkauan normal dari gerakan tangan pada persambungan bahu (shoulder joint)
Gambar 23. Jangkauan normal dari gerakan lengan pada hubungan siku (elbow joint)
Gambar 24. Jangkauan normal dari gerak tangan pada hubungan pergelangan (wrist joint) Sumber : Handbook of Physical Measurement, 2nd ed. (Hall et al., 2007)
48
Postur segmen tubuh utama yang menjadi penyebab gerakan-gerakan dalam SAG penyemprotan adalah sikap punggung, bahu, lengan dan berat beban. Pada gambar telihat bahwa sesekali petani melakukan penyemprotan dengan sikap membungkuk ke depan dengan sudut maksimal yang dibentuk sebesar 13°. Gerakan membungkuk pada punggung ini tergolong zona 0, artinya nyaman. Begitu juga pada gerakan fleksi leher, tergolong nyaman untuk sub siklus gerakan 1 dan 2, namun pada sub siklus gerakan ke-3 dengan sudut fleksi 24° sudah masuk zona 3. Keadaan ini masih digolongkan nyaman untuk kegiatan penyemprotan, melihat bahwa posisi fleksi leher tersebut tidak terjadi pada keseluruhan fase gerakan penyemprotan. Bahkan, posisi fleksi leher yang sesekali membentuk sudut fleksi dengan range sudut 23-37° ke bawah merupakan cara untuk mengurangi kelelahan. Pada pengamatan ukuran beban, digunakan knapsack sprayer kapasitas 17 liter, sebagaimana yang umum digunakan oleh para petani lokal. Berdasarkan pengamatan berat kosong, berat terisi penuh dan berat pengisian, didapatkan data berat pengisian yang biasa digunakan oleh petani pria adalah 16-20 kilogram, dan oleh petani wanita adalah 12-16 kologram. Rasa lelah pada bahu terjadi karena petani bekerja dengan kondisi bahu yang terbebani beban tangki knapsack sprayer. Kondisi ini mengakibatkan bahu menjadi tegang dan akhirnya muncul rasa sakit dan lelah pada kedua bahu. Untuk mengatasinya tentu saja harus mempertimbangkan ukuran beban yang dipikul oleh bahu, selain itu diperlukan jeda istirahat dari bekerja menyemprot untuk memulihkan kondisi bahu yang lelah. Mengangkat kedua bahu sampai mendekati telinga, menahan serta mengulangi gerakan tersebut berulang kali kemudian melakukan gerakan memutar bahu ke satu arah dan berlawanan arah dapat dilakukan sebagai terapi pemulihan kelelahan bahu. Mempertimbangan bahan dan ukuran lebar sabuk atau straps juga penting untuk dilakukan dalam perancangan sabuk knapsack sprayer yang ergonomis. Rasa lelah pada punggung dapat dikurangi dengan menarik punggung dan siku ke belakang, ditahan kemudian membentangkan kedua lengan di sekitar badan. Untuk kelelahan pada jari tangan, yaitu pada jari tangan yang memegang grip pompa dan grip penyemprot dapat dikurangi dengan cara melakukan kombinasi gerakan meregang dan mengepal. Sedangkan pada pergelangan tangan dapat dilakukan dengan menggerakkan tangan secara melingkar dengan pelan, pertama di satu arah dan sebaliknya, kemudian meregangkan lengan bawah dengan menggerakkan telapak tangan kemudian naik-turun.
E. ANALISIS KESESUAIAN DESAIN KNAPSACK SPRAYER Berdasarkan hasil pengolahan dan pengamatan data penelitian, desain knapsack sprayer yang digunakan oleh petani di Kecamatan Wedung dalam kaitan dengan antropometri dan persepsi subyektif petani serta referensi pengamatan SAG di daerah tersebut adalah sudah cukup sesuai untuk petani pria, namun kurang sesuai untuk petani wanita. Hal ini dikarenakan desain knapsack sprayer yang umum dipakai tidak diperuntukkan untuk pengguna (user) wanita. Melihat bahwa sangat sedikit petani wanita yang melakukan penyemprotan. Sebagaimana pada tahapan perancangan alat atau mesin pada umumnya, untuk mendesain knapsack sprayer bagi petani wanita, tidak cukup hanya melalui data antropometri, namun juga perlu dianalisis terlebih dahulu kesesuaian atau kelayakan pekerjaan ini terkait beban kerja petani wanita pada pekerjaan penyemprotan. Jika pekerjaan ini dinilai sesuai dan layak untuk petani wanita, maka data antropometri petani wanita pada penelitian ini dapat dijadikan rujukan dalam perancangan knapsack sprayer yang ergonomis bagi petani wanita.
49
Berdasarkan persepsi subyektif, ditemukan keluhan yang relatif banyak terkait sakit otot maupun kelelahan yang disebabkan bobot alat. Rekomendasi perbaikan dari desain knapsack sprayer tersebut adalah sebagai pihak produsen perlu mempertimbangkan pemilihan bahan pada pembuatan tangki sprayer serta elemen-elemen knapsack sprayer lainnya, sedangkan untuk pihak petani perlu memperhatikan pemilihan kapasitas maksimum, pengisian dan sistem kerja dari knapsack sprayer. Mulai
Database antropometri, dimensi knapsack sprayer, persepsi subyektif, SAG
Rekomendasi
tidak sesuai
Analisis kesesuaian desain sesuai Desain ergonomis
Stop Gambar 25. Bagan tahapan analisis Pada tahapan analisis antropometri, terdapat faktor internal dan eksternal yang berpengaruh terhadap pengaplikasian data untuk alat atau mesin pertanian. Faktor internal terkait pada keadaan fisik dari masing-masing subyek. Sedangkan faktor eksternal terkait pada kondisi fisik dari lingkungan kerja. Maka selain data pengukuran antropometri petani pada keadaan statis, keadaan petani dalam keadaan dinamis yang dipengaruhi oleh lingkungan kerja petani juga menjadi pertimbangan dalam perancangan alat atau mesin pertanian. Menurut Kroemer (1983), untuk menerjemahkan dimensi tubuh statis ke dalam dimensi dinamis dapat dipergunakan petunjuk berikut: 1.
2. 3.
Semua parameter yang berkenaan dengan ketinggian pada posisi statis berkurang menjadi 0.3% dari nilai asalnya, kecuali parameter tinggi siku akan meningkat 0.5%, sedangkan untuk parameter tinggi lutut tetap (tidak ada perubahan). Pada parameter jangkauan, terutama untuk jangkauan kedepan berkurang menjadi 30%. Jika luas bahu dan gerakan tubuh dilibatkan, jangkauan ditingkatkan menjadi 20%.
Berikut disajikan ringkasan hasil analisis kesesuaian desain knapsack sprayer dengan antropometri petani pengguna di Kecamatan Wedung.
50
Tabel 12. Hasil Analisis kesesuaian desain knapsack sprayer berdasarkan antropometri petani di Kecamatan Wedung Dimensia Komponen
Tangki
b
Grip
Selang
Pria
Wanita
Keterangan
Tinggi
44.00
44.00
42.00
PERSENTIL 5
Panjang
33.00
33.00
32.00
PERSENTIL 5
Lebar
14.00
14.00
14.00
PERSENTIL 5
Panjang GP
9.50
9.00
8.00
PERSENTIL 95
Lebar GP
3.50
3.50
3.50
PERSENTIL 5
Diameter Tengah GS
2.50
2.50
2.50
PERSENTIL 5
Diameter Bawah GS
1.65
1.65
1.65
PERSENTIL 5
Panjang GS
11.00
11.50
10.50
PERSENTIL 95
Panjang
115.00
83.00
78.00
PERSENTIL 50
16-20
20
≤16
PERSENTIL 5
Bobot Sprayer (tangki+isi) a
Rekomendasi
Aktual
semua dimensi dalam cm, kecuali bobot dalam kg. Grip pompa (GP) dan Grip penyemprot (GS).
b
Analisis dimensi tangki knapsack sprayer adalah berdasarkan parameter antropometri pada segmen punggung, karena punggung adalah segmen tubuh yang relatif tetap, artinya tidak ada gerakan yang cukup berarti pada bagian ini sehingga dapat digunakan sebagai tumpuan tangki. Untuk komponen tangki, dimensi tangki yang terdiri dari tinggi, panjang dan lebar menggunakan ukuran antropometri persentil 5 petani Kecamatan Wedung. Dengan aplikasi persentil 5 pada desain tangki diharapkan dapat mengakomodir semua pengguna knapsack sprayer kapasitas 17 liter, termasuk para petani pengguna dengan dimensi kecil. Lekukan pada bagian dalam tangki yang kontak langsung terhadap punggung merupakan hasil penyesuaian desain alat terhadap bentuk tulang belakang yang membentuk kurva S (Gambar 26).
Gambar 26. Ilustrasi kesesuaian desain tangki terhadap segmen tulang belakang
51
Analisis dimensi grip dibagi menjadi dua, yaitu analisis dimensi grip pompa dan analisis dimensi grip penyemprot. Pembagian ini didasarkan pada orientasi tujuan dari desain grip tersebut, yaitu untuk genggaman kekuatan ataukah genggaman kontrol. Desain grip pompa memiliki tujuan untuk genggaman kekuatan pada kegiatan pemompaan, sedangkan desain grip penyemprot bertujuan untuk genggaman kontrol terhadap gerakan pipa semprot serta sistem switch on-off dari nosel. Hasil analisis dimensional lebar genggaman grip pompa dengan tujuan genggaman yang menghasilkan kekuatan (power/strength) adalah 3.5 cm, nilai ini mendekati hasil penelitian Ayoub dan Lo Presti (1971) dengan menggunakan electromyography yang mengemukakan bahwa diameter handel optimum adalah sebesar 4 cm untuk genggaman tangan dengan analisis pada otot lengan. Rekomendasi desain grip pompa adalah berbentuk silinder pipih (oval) dengan ketebalan bagian tengah 1.5 cm sedangkan ketebalan kedua sisi sampingnya 1 cm. Beberapa alternatif rekomendasi perancangan grip diantaranya menghindari desain yang memiliki segi yang terlalu tajam, melakukan perancangan grip dengan keseimbangan pusat massa, mempertimbangkan pengoperasian peralatan untuk kedua tangan sehingga bebannya merata dan simetris selain itu untuk memberikan kemungkinan pergantian tangan antara tangan kanan dan tangan kiri setiap saat sehingga dapat menunda timbulnya kelelahan. Perancangan dimensional grip menggunakan persentil 95 pada dimensi panjang serta persentil 5 untuk dimensi lebar dan besar diameter, sehingga diharapkan desain dimensional komponen grip tersebut dapat mengakomodir semua petani pengguna. Pada perancangan saklar, yaitu switch nosel sebaiknya diberi alternatif kunci (lock on-lock off) sehingga pengendaliannya dapat lebih terjamin. Hal ini perlu mempertimbangkan parameter panjang jari, diantaranya jari telunjuk dan jari tengah. Penggunaan jari tengah dimungkinkan, karena pada beberapa keadaan didapatkan fenomena antropometri tangan yang kecil hanya dapat menjangkau bagian switch nosel dengan jari tengah yang biasanya merupakan jari terpanjang, selain itu dikarenakan jari tengah dianggap lebih kuat. Berdasarkan SNI 4513:2008, standar bobot knapsack sprayer berikut pengisiannya adalah hendaknya lebih kecil atau kurang dari 25 kg. Untuk mendapatkan rekomendasi bobot pengisian knapsack sprayer, penulis melakukan analisis antropometri pada parameter berat badan petani dengan pertimbangan persentil 5, persepsi subyektif serta referensi dari literatur. Sehingga didapatkan rekomendasi bobot maksimal untuk knapsack sprayer adalah 20 kg untuk petani pria dan 16 kg untuk petani wanita. Perancangan desain dimensional selang dan pipa semprot terkait dengan dimensi panjang, penulis melakukan analisis pada faktor internal dan eksternal pada beberapa hal terkait alat, subyek pengguna serta orientasi atau tujuan penggunaanya. Analisis antropometri digolongkan sebagai faktor internal terkait fisik petani. Analisis antropometri menggunakan pertimbangan parameter panjang lengan pada persentil 50 untuk desain panjang selang. Pada dasarnya dimensi panjang pipa semprot dapat disesuaikan dengan kebutuhan pada masing-masing petani. Namun, sebagai pihak produsen hendaknya menyiapkan komponen pipa semprot dengan panjang pipa tertentu, yang cukup untuk kebutuhan para petani. Berdasarkan hasil analisis faktor eksternal, sebagai pihak produsen dapat menyiapkan pipa dengan panjang 1 meter dengan pertimbangan faktor tinggi tanaman yang umum disemprot oleh para petani. Tinggi tanaman dapat digolongkan sebagai faktor eksternal yang juga mempengaruhi desain dimensional alat atau mesin pertanian. Analisis beban pada bahu yang dirasakan oleh petani pada penggunaan knapsack sprayer dengan kapasitas 17 liter dilakukan dengan perhitungan tekanan pada bahu. Berikut adalah ringkasan hasil perhitungan serta perbandingan tekanan yang diterima oleh petani pada bantalan bahu standar pabrik dengan bantalan bahu rekomendasi desain berdasarkan antropometri petani pengguna di Kecamatan Wedung.
52
Tabel 13. Hasil perhitungan beban pada bantalan bahu
a
Parameter analisis Luas bantalan bahu Gaya gravitasi Sesuai antropometri(cm2) 2 (m/s ) pxl 9.81 17.50 x 5.50
No
Bobot KSb (kg)
1
20
2
20
9.81
3
16
9.81
Perhitungana =
Keterangan
0 = 2.03
Standar pabrik
18.50 x 9.00
1 = 1.18
Rancangan pria
17.00 x 6.25
2 = 1.48
Rancangan wanita
menggunakan rumus tekanan (simbol P, N/cm2), dimana F (N) = m x a. Knapsack Sprayer (kapasitas tangki: 17 liter).
b
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, dapat dilihat bahwa dengan menyesuaikan dimensi bantalan bahu pada sabuk gendong (straps) untuk knapsack sprayer 17 liter dengan data antropometri petani di Kecamatan Wedung, dapat mengurangi besar beban (berupa tekanan) yang diterima oleh bahu. Dengan berkurangnya beban statis maksimal yang diterima oleh bahu, diharapkan dapat mengurangi keluhan sakit otot pada bahu atau kelelahan bahu sebagai akibat dari akumulasi beban knapsack sprayer yang diterima oleh petani dalam penyemprotan. Bantalan bahu berfungsi sebagai pemecah gaya, sehingga beban statis pada bahu dapat terdistribusi merata. Dimensi luasan bantalan bahu rekomendasi didasarkan pada analisis data antropometri petani pengguna persentil 95 di Kecamatan Wedung, dengan parameter analisis utama pada lebar bahu dan tebal dada. Pada desain tangkai pompa knapsack sprayer, terdapat prinsip tuas sebagai bagian dari pesawat sederhana, yaitu alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan. Secara umum, sistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu titik beban, titik tumpu, dan titik kuasa. Tuas pompa pada knapsack sprayer yang dianalisis pada penelitian ini adalah tergolong tuas jenis kedua, dimana titik beban terletak diantara titik kuasa (gaya) dan titik tumpunya. Sebelum menganalisis panjang tangkai knapsack sprayer yang berpengaruh langsung pada jangkauan pemompaan yang ergonomis, diperlukan perhitungan beban pemompaan pada jangkauan tangkai maksimal. Percobaan dilakukan pada tekanan kerja dalam kondisi tangki knapsack sprayer kosong dan terisi (pengisian umum). Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan neraca pegas kapasitas 5 kilogram. Neraca pegas digantungkan pada grip pompa kemudian tangkai pompa yang dikondisikan pada posisi pengangkatan piston maksimum ditarik oleh neraca pegas. Analisis beban pemompaan dapat digunakan persamaan momen. Berikut disajikan hasil ringkasan perhitungan beban pemompaan. Tabel 14. Hasil perhitungan beban pemompaan pada tangkai knapsack sprayer
No 1. 2. a
Parameter analisis Percepatan Panjang Beban gravitasi tangkai (m;kg) (a;m/s2) (r;meter) 0.25 9.81 0.685 2.75
9.81
0.685
Perhitungana Momen (M; Nm)
Keterangan
1.68
Kondisi tangki kosong
18.48
Kondisi tangki terisi
menggunakan persamaan momen, M= F x r
Hasil perhitungan diatas kemudian dibandingkan dengan referensi kekuatan kerja manusia ketika berdiri (Gambar 26). Hasil analisis menunjukkan bahwa beban pemompaan tergolong logis
53
serta pemompaan dilakukan pada zona nyaman. Setelah diketahui beban pemompaan, langkah selanjutnya dapat dianalisis panjang tangkai pompa.
Gambar 27. Kekuatan manusia pada posisi kerja berdiri Sumber : H. Dreyfuss, The Measure of Man : Human Factors of Design, Whitney Library of Design, New York, 1967 (dengan modifikasi) Berdasarkan pengamatan SAG, panjang tangkai pompa sangat terkait dengan jangkauan tangan berdiri pada posisi menggenggam. Parameter ini memiliki korelasi sangat kuat dengan panjang lengan. Untuk mendesain panjang tangkai yang ergonomis bagi petani pengguna, maka digunakan data antropometri petani persentil 50 baik subyek petani pria maupun petani wanita. Panjang lengan merupakan hasil penjumlahan dari data antropometri petani persentil 50 pada parameter panjang lengan atas dan panjang lengan bawah tergenggam. Pada petani pria didapatkan panjang lengan sebesar 68.5 cm dan pada wanita sebesar 64 cm. Untuk mengakomodasi cakupan populasi yang lebih luas tanpa mengurangi kenyamanan desain tangkai pompa, maka digunakan dimensi persentil 50 dari subyek petani pria sebesar 68.5 cm (Gambar 28). Sehingga didapatkan rekomendasi desain dimensi knapsack sprayer untuk petani pria dan petani wanita (Gambar 29 dan Gambar 30).
Gambar 28. Desain dimensional tangkai pompa (dalam milimeter)
54
Gambar 29. Rekomendasi dimensi knapsack sprayer untuk petani pria (dalam milimeter)
Gambar 30. Rekomendasi dimensi knapsack sprayer untuk petani wanita (dalam milimeter)
55
