III.
METODOLOGI
A. Tempat dan Waktu Pengambilan data untuk penelitian ini dilakukan di lahan kering Leuwikopo, Bogor. Pengambilan data penelitian dimulai tanggal 29 April 2009 sampai 10 Juni 2009. B. Peralatan dan Perlengkapan 1. Subjek dan Objek Penelitian Subjek penelitian ini berjenis kelamin pria dalam keadaan sehat jasmani dan rohani, dan dibagi ke dalam tiga kelompok : a. Kelompok A : (155 ± 5) cm, 3 orang b. Kelompok B : (165 ± 5) cm, 3 orang c. Kelompok C : (175 ± 5) cm, 3 orang Masing – masing subjek akan melakukan 4 (empat) kali ulangan rangkaian pengukuran denyut jantung saat bekerja membuat guludan, baik secara manual maupun mekanis. Objek penelitian yang digunakan adalah cultivator tipe Te 550 n (data teknis pada Lampiran 1) dan cangkul. Rancangan percobaan dapat dilihat pada Gambar 2. 2. Instrumentasi dan Alat Ukur a. Heart Rate Monitor (Polar Accurex Plus). b. Heart Rate Monitor Interface. c. Stop watch. d. Digital Metronome. e. Time Study Sheet. f. Bangku Step Test dengan tinggi 24 cm. g. Antropometer. h. Thermohygrometer. i. Patok. j.
Meteran pita ( 50 m ).
k. Alat tulis, komputer, dan beberapa perlengkapan yang mendukung untuk pencatatan data dan pengolahan data.
9
Manual Kelompok A (3 orang)
Cultivator
U1
U2
U3
U4
PS Atas
U1
U2
U3
U4
PS Tengah
U1
U2
U3
U4
PS Bawah
U1
U2
U3
U4
U1
U2
U3
U4
PS Atas
U1
U2
U3
U4
PS Tengah
U1
U2
U3
U4
PS Bawah
U1
U2
U3
U4
U1
U2
U3
U4
PS Atas
U1
U2
U3
U4
PS Tengah
U1
U2
U3
U4
PS Bawah
U1
U2
U3
U4
Manual
Pembuatan Guludan
Kelompok B (3 orang)
Cultivator
Manual Kelompok C (3 orang) Cultivator
Gambar 2. Bagan rancangan percobaan Keterangan : U = ulangan PS = posisi stang 10
C. Metode Penelitian Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu pengambilan data di lapang dan pengolahan data. Pengambilan data di lapang bertujuan untuk mendapatkan data primer, dan data sekunder yang diperlukan akan diperoleh melalui literatur. Data primer diperoleh dari hasil pengukuran denyut jantung operator traktor roda dua di lapang dan beberapa pengukuran fisik tubuh. Proses analisis beban kerja dapat dilihat pada Gambar 4. C.1. Pengambilan data di lapang Data
primer
diperoleh
melalui
pengukuran
dimensi
tubuh
menggunakan antropometer dan timbangan, dan pengukuran denyut jantung operator saat bekerja menggunakan alat ukur denyut jantung, Heart Rate Monitor. Alat ini diatur agar dapat merekam denyut jantung operator setiap 5 detik untuk mengetahui tingkat beban kerja fisik yang dialami operator saat membuat guludan dengan mengoperasikan cultivator dan cara manual (dengan cangkul). Pengukuran denyut jantung dilakukan pada beberapa kondisi, yaitu : a. Pada saat membuat guludan. b. Pada saat melakukan step test. c. Pada saat operator istirahat. Sebelum pengukuran denyut jantung saat bekerja, diperlukan kalibrasi denyut jantung terhadap beban kerja kepada setiap subjek dengan metode step test (digambarkan pada gambar 3). Pengukuran saat bekerja di hari yang lain dengan hari pengukuran kalibrasi, diperlukan pengukuran step test kembali. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan kondisi fisik subjek pada hari berbeda akan berbeda juga. Pengukuran step test pada hari yang sama dengan hari kerja, cukup dilakukan satu kali dengan frekuensi 20
siklus
/menit (digambarkan pada gambar 4). Pola kerja digambarkan pada
gambar 5.
11
Pengambilan Data Subjek Rest 1 (5~10 menit) Step Test 1 (± 5 menit, 15 siklus/menit) Rest 2 (± 5 menit) Step Test 2 (± 5 menit, 20 siklus/menit) Rest 3 (± 5 menit) Step Test 3 (± 5 menit, 25 siklus/menit) Rest 4 (± 5 menit) Step Test 4 (± 5 menit, 30 siklus/menit) Rest 5 (± 5 menit) Perhitungan IRHR & Beban Kerja Gambar 3. Bagan alir kalibrasi subjek Keterangan : Step test menggunakan bangku dengan tinggi 24 cm
12
Penelitian Pendahuluan Data Subjek : usia, tinggi badan, berat badan, kalibrasi Step Test Data Lingkungan : Suhu Pengukuran Denyut Jantung
Istirahat awal (Rest 1)
Step Test
Istirahat (Rest 2)
Kerja (cultivator/cangkul)
Istirahat (Rest 3)
Pengolahan Data Perhitungan Beban Kerja
Kualitatif IRHR Tingkat Beban Kerja
Kuantitatif TEC (kkal/menit) BME (kkal/menit) WEC (kkal/menit) Gambar 4. Bagan alir pengukuran beban kerja
Keterangan
:
IRHR (Increase Ratio of Heart Rate) TEC (Total Energy Cost) BME (Basal Metabolic Energy ) WEC (Work Energy Cost) 13
Lebar Pengolahan (3.5 m) Head line FINISH
Panjang Pengolahan (18 m, termasuk head line @1.5m)
START
Head line Gambar 5. Pola kerja pengolahan untuk 1 (satu) kali ulangan pengolahan menggunakan Cultivator
14
C.2. Pengolahan data Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan hasil rekaman data HR (denyut jantung) yang kemudian dipindahkan ke komputer menggunakan Heart Rate Monitor Interface, lalu data tersebut diolah dan dibuat dalam bentuk grafik. Perhitungan nilai HR harus dinormalisasi agar diperoleh nilai HR yang objektif. Normalisasi nilai HR dilakukan dengan perbandingan HR relatif saat bekerja terhadap nilai HR saat istirahat. Nilai perbandingan HR tersebut dinamakan IRHR (Increase Ratio of Heart Rate). Perbandingan tersebut dirumuskan sebagai berikut : IRHR
HR work HR rest
Dimana : HR work = denyut jantung saat melakukan pekerjaan. HR rest = denyut jantung saat istirahat. Untuk mendapatkan nilai beban kerja, maka diperlukan perhitungan TECST (Total Energy Cost Step Test) yaitu energi total yang digunakan pada saat melakukan step test, perhitungan dilakukan melalui persamaan : w g h 2 f TEC ST 4.2 1000
Dimana : TECST =
Total Energy Cost step test (kkal/menit)
w
=
berat badan (kg)
g
=
percepatan gravitasi (9.81 m/detik2)
h
=
tinggi bangku step test (meter)
f
=
frekuensi step test
4.2
=
faktor kalibrasi (joule => kalori)
Untuk mengkonversi nilai IRHR menjadi TEC (Total Energy Cost) pada saat melakukan aktivitas dapat dilakukan dengan cara membuat fungsi korelasi antara TECST terhadap IRHR. Dengan membuat grafik hubungan TECST dengan IRHR maka diperoleh persamaan untuk seorang subjek dengan bentuk umum : Y=aX+b Dimana : Y = IRHR X = TEC (kkal/menit) 15
Nilai TEC atau besarnya daya pada saat bekerja dapat diperoleh dengan membalikkan persamaan di atas dan memasukkan nilai IRHR objek saat melakukan kerja. Nilai BME untuk setiap orang berbeda sesuai dengan dimensi tubuh dan jenis kelamin. Nilai BME ekuivalen dengan nilai VO2 (volume oksigen), yang dipengaruhi dimensi tubuh. Untuk diperoleh nilai VO2, dapat digunakan tabel konversi BME ekuivalen VO2 berdasarkan luas permukaan tubuh. Luas permukaan tubuh dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Du’Bois (Syuaib,2003) : A = H0.725 × W 0.425 × 0.007246 Dimana : A h
= Luas permukaan tubuh (m2) = Tinggi badan (cm)
W = Berat badan (kg) Nilai BME setiap orang berbeda – beda dan tidak terkait langsung dengan konsumsi energi akibat melakukan suatu aktivitas kerja, maka untuk mengetahui nilai peningkatan konsumsi energi akibat melakukan aktivitas perlu dihitung WEC (Work Energy Cost), dengan persamaan : WEC = TEC – BME Dimana : WEC = Work Energy Cost (kkal/menit) TEC
= Total Energy Cost (kkal/menit)
BME = Basal Metabolic Energy (kkal/menit) Konsumsi energi sebanding dengan berat badan seseorang, semakin besar berat badan seseorang, maka konsumsi energinya semakin besar pula, begitu sebaliknya pada saat melakukan pekerjaan yang relatif sama. Oleh karena itu untuk mengetahui nilai beban kerja objektif yang diterima seseorang saat melakukan kerja maka pengaruh berat badan perlu dinormalisasi. Untuk memperoleh nilai WEC yang ternomalisasi (WEC’), dapat menggunakan persamaan : WEC’ = WEC / w Dimana : WEC’ = Work Energy Cost per Weight (kal/kg. menit) WEC = Work Energy Cost (kal/menit) w
= Berat badan (kg) 16
