LAPORAN PRAKTIKUM
FISIOLOGI DAN PENGUKURAN KERJA
BIOMEKANIKA
Kelompok
:
A22
Tgl. Praktikum
:
30 September 2015
Nama
:
Rimadilla Rizqy Linauliyamara (14522157)
Dewi Rahmawati (14522208)
Hari Praktikum
:
Rabu
Dikumpulkan tgl.
:
Kelas
:
A
Yogyakarta, ............................. 2015
Asisten
(Perdana Suteja Putra)
Asisten
:
Perdana Suteja Putra (E-102)
Kriteria Penilaian
Format Laporan
:
(max: 10)
Perhitungan
:
(max: 35)
Analisa
:
(max: 30)
Rekomendasi
:
(max: 25)
TOTAL
:
LABORATORIUM DESAIN KERJA DAN ERGONOMI
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
2015
BAB I
BIOMEKANIKA
Tujuan Praktikum
Mampu merancang metode kerja yang didasarkakan pada prinsip-prinsip biomekanika.
Mengetahui beban kerja pada saat melakukan kerja.
Mampu memahami keterbatasan manusia dari beban kerja yang dibebankan pada anggota tubuh manusia.
Mampu memberikan rekomendasi berdasarkan hasil analisis.
Tugas Praktikum
Mengambil video dan gambar postur seorang pekerja ketika melakukan pengangkatan kemudian menentukan sudut pada foto tersebut sesuai ketentuan lalu melakukan analisa dengan menggunakan analisis mekanik yaitu AL dan MPL. Selain itu, dilakukan pengukuran terhadap pekerja pada segmentasi tubuh yang mempengaruhi L5/S1 saat melakukan aktivitas pengangkatan.
Output
Deskripsi
Pengamatan postur kerja dilanjutkan pada pengamatan biomekanika dengan objek pengamatan yang sama. Pengamatan dilakukan di TB Sumber Jaya dengan pekerjaan mengangkat semen. Operator yang diamati adalah Pak Sagiman. Beliau berusia 38 tahun dengan berat badan 56kg. Beban semen yang diangkat ialah sebesar 40kg. Kegiatan mengangkat semen dilakukan setiap hari. Banyak frekuensi pengangkatan rata-rata adalah dua puluh kali, tidak menentu tergantung dengan permintaan konsumen.
Berikut adalah tabel pengumpulan data segmen tubuh dari Pak Sagiman:
Tabel 1 Segmen tubuh dari Pak Sagiman.
No
Segmen Tubuh
Panjang (m)
Sudut
1
Telapak Tangan
SL1 = 0,11
1 = 64
2
Lengan Bawah
SL2 = 0,28
2 = 47
3
Lengan Atas
SL3 = 0,31
3 = 123
4
Punggung
SL4 = 0,47
4 = 58
5
Inklinasi Perut
-
H = 67
6
Inklinasi Kaki
-
T = 83
Berat Badan = 56 kg
Berat Beban = 40 kg
Wo = m x g = 40 kg x 9,8 m/s = 392 N
Wbody = m x g = 56 kg x 9,8 m/s = 548,8 N
2 = 0,430
3 = 0,436
E = 0,05 m
D = 0,11 m
Perhitungan Fc
Diketahui:
Wo = m x g = 40 kg x 9,8 m/s = 392 N
Wbody = m x g = 56 kg x 9,8 m/s = 548,8 N
2 = 0,430
3 = 0,436
E = 0,05 m
D = 0,11 m
AA = 465 cm2
WH = 0,6% Wbody = 0,6% x 548,8 N = 3,29 N
WLA = 1,7% Wbody = 1,7% x 548,8 N = 9,33 N
WUA = 2,8% Wbody = 2,8% x 548,8 N = 15,37 N
WT = 50% Wbody = 50% x 548,8 N = 274,4 N
Sehingga,
Wtot = Wo + 2WH + 2WLA + 2WUA + WT
= 392 N + 2(3,29) N + 2(9,33) N + 2(15,37) N + 274,4 N
= 722,38 N
Telapak tangan
FYW = Wo/2 + WH
= 392/2 N + 3,29 N = 199,29 N
MW = (Wo/2 + WH) x SL1 x Cos 1
= (392/2 + 3,29) x 0,11 x Cos 64
= 199,29 x 0,11 x 0,438
= 8,59 Nm
Segmen Lengan Bawah
FYE = FYW +WLA
= 199,29 + 9,33
= 208,62 N
Me = MW +(WLA x λ2 x SL2 x Cos 2)+(FYW x SL2 x Cos 2)
= 8,59 + (9,33 x 0,43 x 0,28 x Cos 47) + (199,29 x 0,28 x Cos 47)
= 8,59 + (9,33 x 0,43 x 0,28 x 0,682) + (199,29 x 0,28 x 0,682)
= 8,59 + 0,76 + 37,95
= 47,30 Nm
Segmen Lengan atas
FYS = FYE + WUA
= 208,62 +15,37
= 223,99 N
MS = Me +(WUA x λ3 x SL3 x Cos 3)+ (Fye x SL3 x Cos 3)
= 47,30 + ( 15,37 x 0,436 x 0,31 x Cos 123) + (208,62 x 0,31 x Cos 123)
= 47,30 + (15,37 x 0,436 x 0,31 x 0,545) + (208,62 x 0,31 x 0,545)
= 47,30 + 1,13 + 35,25
= 83,68 Nm
Segmen Punggung
FYT = 2 FYS + WT
= 2 (223,99) + 274,4
= 447,98 + 274,4
= 722,38 N
Mt = 2 MS + (WT x λ4 x SL4 x Cos 4)
= 2 (83,68) + (274,4 x 0,47 x Cos 58)
= 2 (83,68) + (274,4 x 0,47 x 0,53)
= 235,71 Nm
Gaya perut dan tekanan perut
PA = 10-4 [43-0,360 (θH +θT)]75[ML5S11,8]
= 10-4 [43-0,360 (67+83]75[235,711,8]
= 10-4 [-11]75[18632,83]
= (-0,147 x 10-4)( 18632,83)
= 27,33 N/cm2
FA = PA x AA
= 27,33N/cm2 x 465 cm2
= 127,08 N
Gaya otot pada spinal erectror
FM = (ML5 S1-(FA . D))/E
= (235,71- (127,08 x 0,11))/0,05
= 4434,62 N
Gaya tekan/kompresi pada L5/SI :
Fc = Wtot x Cos θ4 – FA + FM
= 722,38 x Cos 58 – 127,08 N + 4434,62 N
= 722,38 x 0,53 – 127,08 N + 4434,62 N
= 382,86 N – 127,08 N + 4434,62 N
= 4690,41 N
Dari hasil perhitungan tersebut didapatkan nilai Fc (Force Compression) adalah 4690,41 N. Sehingga, lebih dari 3400N dan kurang dari 6400N dapat dikategorikan pekerjaan tersebut tidak terlalu berbahaya.
Analisis Mekanik AL dan MPL
Dari hasil pengamatan dan perhitungan yang diperoleh, besar gaya tekan yang dialami operator saat melakukan pekerjaannya adalah sebesar 4690,41 N. Postur tubuh operator sedikit membungkuk dan sudut yang terbentuk pada lengan ataslebih dari 90, yaitu 123.
Nilai biomekanika tersebut tidak begitu berbahaya karena AL < Fc < MPL. Menurut NIOSH dalam Henry (1993), besar gaya tekan maksimum tersebut adalah 6400 N pada L5/S1, sedangkan batas gaya angkatan normal (the Action Limit) sebesar 3400 N pada L5/S1. Sehingga, apabila Force Compression (Fc) < AL (aman), AL < Fc < MPL (perlu hati-hati) dan apabila Fc > MPL (berbahaya).
Proses mengangkat semen memang sangat beresiko karena beban yang diangkat berat yaitu 40 kg. Dari nilai Fc yang diperoleh, perlu berhati-hati dan sebaiknya dilakukan perbaikan secara administrative control sehingga dapat meningkatkan keselamatan dan kesehatan kerja tanpa mengalami cedera pada L5/S1.
L5/S1 merupakan pengertian dari lumbar 5 dan sacrum 1, bagian ini merupakan titik rawan dalam sistem rangka. Analisa dari berbagai macam pekerjaan yang menunjukkan rasa nyeri (ngilu) berhubungan erat dengan beban kompresi (tekan) yang terjadi pada (L5/S1).
Rekomendasi Biomekanika
Dari hasil perhitungan tersebut kita dapat menentukan perlu tidaknya usulan postur tubuh yang baru bagi operator dan berbahaya atau tidaknya postur tubuh tersebut bagi pekerja.
Terdapat tiga langkah-langah pencegahan CTDs (Cumulative Trauma Disorders), yaitu Engineering Controls, Administrative Controls, dan APD (Alat Pelindung Diri). Pada perhitungan biomekanika yang sudah diketahui, nilai AL < Fc < MPL, yang berarti pencegahan yang dapat dilakukan adalah Administrative Controls. Beberapa diantaranya adalah dengan cara mengatur shift kerja agar tidak monoton atau penjadwalan waktu istirahat, hal ini dilakukan agar tidak terjadi kelelahan dan ketegangan pada otot sehingga meminimalisir resiko dari cedera L5/S1. Selain itu dapat dilakukan rotasi kerja pada operator. Dengan merotasi kerjanya dengan jenis pekerjaan yang lebih ringan, tidak hanya terus menerus mengangkat semen namun juga mengerjakan pekerjaan lain yang bebannya lebih ringan.
Kesimpulan
Setelah melakukan praktikum dan menganalisis data maka didapat kesimpulan sebagai berikut:
Merancang posisi kerja yang baik dengan prinsip biomekanika harus memperhatikan batas angkat agar tidak berlebihan yang nantinya akan membuat posisi kerja kurang baik.
Total gaya tekan kompresi (Fc) yang digolongkan aman harus dibawah batasan angkatan normal/Action Limit (AL) yaitu 3400 N untuk menghindari cidera pada pekerja dan menjaga efektivitas dan efisiensi kerja.
Keterbatasan manusia dengan beban akan mempengaruhi cidera, semakin tinggi bebannya manusia semakin terbatas untuk mengatasi beban tersebut jika tanpa alat bantu.
Postur pekerja dalam mengangkat semen masih tergolong tidak terlalu berbahaya namun perlu dilakukannya perbaikan secara administrative, yaitu dengan rotasi kerja atau penjadwalan ulang waktu istirahat sehingga dapat meminimalisir resiko dari cedera L5/S1.
DAFTAR PUSTAKA
Duane, K. (2007). Biomekanik (Fundamental of Biomechanics Second Edition). USA: California State University.
Henry, G., & Nelson, G. (1993). Manual Lifting : The Revised NIOSH Lifting Equation for Evaluation Acceptable Weights for Manual Lifting. Texas: Nelson&Associates.
T.R. Waters, P.-A. V. (Juli 1993). Revised NIOSH Equation for the Design and Evaluation of Manual Lifting Tasks. Ergonomics, Vol. 36, No. 7. 749-776.
LAMPIRAN 1
Gambar 1. Operator sedang mengangkat semen.
