Perancangan Stasiun Kerja Ergonomis untuk Operator

Jurnal Metris, 15 (2014): 29 – 40

Jurnal

MetrisISSN: 1411 - 3287

Perancangan Stasiun Kerja Ergonomis untuk OperatorPemotongan Bahan Baku di Pabrik Genteng

Jatiwangi, Kabupaten Majalengka

Dony Susandi1, Arif Rijaluddin2, Abdul Chaliq3

1Teknik Industri1, 2Teknik Sipil2, 3Teknik Sipil3, Fakultas Teknik - Universitas MajalengkaJl. KH. Abdul Halim No. 103, Majalengka – Jawa Barat

Telepon (0233) 281496Email: [email protected], [email protected],

[email protected]

Received 3 February 2014; Accepted 2 April 2014

Abstract

In the production department of a manufacturing company, ergonomic, healty and safety should be a majorconcern. It’s a departement with an high accident work rate. One of approach method in the improvement ofworking methods of cutting provider of raw materials are antrhopmometri in ergonomics, its can be used toimprove the working tools of the operator so that work equipment is used in accordance with the standardsbody anthopometri operator. Nordic body map used to recognize the parts of the body operators that havecomplaint at the time of cutting raw material that aim to reduce the complaints that occur when they doinghis job. The study was conducted with the biomechanical approach to the condition before and after work.Previous measurements of anthropometric dimensions of the body to obtain a standard tool used byoperators of production department. Biomechanical analysis focused only on the link and joint body partsoperators has complaints while working to obtain the energy consumption before and after work. The initialdimension of the raw material table slider 350 x 25 cm with a single cutting of the raw material resulting inrepeated cuts. The result of dimensional redesign raw material table slider that indicate significantdifferences, the dimension needed are 530 x 70 cm. By using raw materials slider table current conditionthe energy expenditure result are 4,6375 kcal/min. Based on standard workload Lehman 3,75 kcal/min, theenergy expenditure operators showed that cuts the raw material requires greater energy. Through theredesign of the raw material table slider and better cutting methode, the forces and moments acting on theoperators when work will create the new workload position. The energy expenditure of the new workloadposition indicate better result and operators doing their job with a standard workload.

Keywords : Ergonomics, Work Design, Anthropometric, Energy Expenditure, Biomechanic.

1. PENDAHULUAN

Revolusi industri tidak terlepas dari revolusi sosialdan budaya. Kehadiran industri juga merupakantransformasi sosial budaya manusia dalammemenuhi kebutuhan hidupnya. Tetapi pada sisilain, tidak menutup kemungkinan bahwa kehadiranindustri dapat menimbulkan konflik sosial budaya,kecelakaan, dan bahkan mengakibatkan kematianpada manusia (Sutalaksana, 2006). Untukmenghindari terjadinya kecelakaan akibat kerja,manusia harus diberikan alat kerja atau mesin danatau lingkungan kerja yang berada dalam bataskemampuan, kebolehan, dan keterbatasannya(Sutalaksana, 2006).

Ergonomi adalah suatu cabang ilmu yangsistematis untuk memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan danketerbatasan manusia merancang suatu sistem

kerja, sehingga manusia dapat hidup dan bekerjapada sistem itu dengan baik, yaitu mencapai tujuanyang diinginkan melalui pekerjaan itu denganefektif, aman, dan nyaman. Fokus dari ergonomiadalah manusia dan interaksinya dengan produk,peralatan, fasilitas, prosedur dan lingkungan danpekerja serta kehidupan sehari-hari dimanapenekanannya adalah pada faktor manusia(Wignjosoebroto, 1996). Disiplin HumanEngineering atau ergonomi banyak diaplikasikandalam berbagai perancangan produk (man-madeobjects) ataupun operasi kerja sehari-harinya.Human Engineering atau ergonomi merupakansuatu pengetahuan yang utuh tentang permasalahaninteraksi manusia dengan teknologi dan produknya,sehingga dimungkinkan adanya suatu rancangansistem manusia dan mesin (teknologi) yang optimal(Wignjosoebroto, 1996).

30 Dony Susandi, Arif Rijaluddin, Abdul Chaliq

Di dalam ergonomi dibutuhkan studi tentangsistem dimana manusia, fasilitas kerja, danlingkungannya saling berinteraksi dengan tujuanutama yaitu menyesuaikan suasana kerja denganmanusianya. Ergonomi disebut juga sebagai“Human Factors”. Penerapan ergonomi padaumumnya merupakan aktivitas rancang bangunatau design ataupun rancang ulang re-dsign(Laksmi Kusuma Wardhani, 2003).

Studi tentang aspek-aspek manusia dalamlingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi,fisiologi, psikologi, engineering, manajemen, dandesain atau perancangan merupakan hal yangpenting bagi perindustrian, khususnya industri yangbergerak dalam bidang manufaktur terutama bagimanusia sebagai operator yang berinteraksi secaralangsung dengan kegiatan proses produksi.Kelalaian dalam melakukan suatu pekerjaankhususnya dalam kegiatan proses produksi, seringmengakibatkan kecelakaan (Suma’mur, 1981).Faktor utama dalam kecelakaan kerja adalahkelelahan atau keletihan dalam bekerja, yangdiakibatkan dari keluhan-keluhan yang terjadi padasaat atau sesudah bekerja.

Kecelakaan akibat kerja adalah kecelakaanyang terhubung dengan hubungan kerja padaperusahaan. Hubungan kerja disini dapat berarti,bahwa kecelakaan terjadi dikarenakan olehpekerjaan atau pada waktu melaksanakanpekerjaan. Kecelakaan yang terjadi di luar tubuhpekerja disebut kecelakaan eksternal, begitu pulasebaliknya bila terjadi dalam tubuh pekerja disebutkecelakaan internal.

Dalam penelitian ini, lebih menitikberatkanpada cara pencegahan atau pengurangan resikokecelakaan kerja dan keluhan muskoskeletal padasistem kerja. Melihat kondisi kerja dari hasilpengamatan selama penelitian dilaksanakan, makaperlu dilakukan perancangan ulang kondisilingkungan kerja dan peralatan departemen kerja,dengan analisa yang berdasar pada anthropometritubuh operator dan biomekanika. Penelitian inibertujuan untuk merancang stasiun kerja padadepartemen departemen mesin penggiling bagianpemotongan bahan baku genteng berdasarkan padaprinsip-prinsip ergonomic yang sesuai denganprinsip ergonomi dan biomekanika.

2. METODE PENELITIAN

2.1 Identifikasi dan Tujuan Penelitian

Kelalaian dalam melakukan suatu pekerjaankhususnya dalam kegiatan proses produksi, seringmengakibatkan kecelakaan (Suma’mur, 1981).Faktor utama dalam kecelakaan kerja adalahkelelahan atau keletihan dalam bekerja, yangdiakibatkan dari keluhan-keluhan yang terjadi padasaat atau sesudah bekerja sehingga menimbulkansuatu kondisi yang tidak dikehendaki.

Kondisi yang tidak dikehendaki misalnyatangan yang melebihi tinggi siku, terlalu rendahnyakursi, posisi membungkuk, jarak jangkauan yangterlalu jauh atau terlalu dekat, kondisi seperti iniakan berpengaruh pada pekerja yang akanmenimbulkan rasa nyeri pada punggung danlengan.

Gambar 1. Proses Produksi Pabrik Genteng

2.2 Nordic Body Map

Keluhan-keluhan pada bagian tertentu pada tubuhmanusia sesudah melakukan pekerjaan digunakansebagai pertimbangan dalam menentukan dimensitubuh untuk pengukuran beban tubuh operator(lihat tabel 1. Nordic Body Map).

Tabel 1. Nordic Body Map

No Bagian Tubuh Yang Terasa Sakit Ya Tidak

1 Sakit pada bagian leher √2 Sakit pada bagian bahu kiri √3 Sakit pada bagian bahu kanan √4 Sakit pada bagian punggung √5 Sakit pada bagian pinggang √6 Sakit pada bagian lengan atas kiri √7 Sakit pada bagian lengan atas kanan √8 Sakit pada bagian lengan bawah kiri √9 Sakit pada bagian lengan bawah kanan √

10 Sakit pada bagian pergelangantangan kiri

x

11 Sakit pada bagian pergelangantangan kanan

√

12 Sakit pada bagian sekitar pantat x13 Sakit pada bagian paha kiri x14 Sakit pada bagian paha kanan x15 Sakit pada bagian lutut kiri √16 Sakit pada bagian lutut kanan √17 Sakit pada bagian betis kiri √18 Sakit pada bagian betis kanan √19 Sakit pada bagian pergelangan kaki

kiri √

20 Sakit pada bagian pergelangan kakikanan √

21 Sakit pada bagian telapak kaki kiri x22 Sakit pada bagian telapak kaki kanan x23 Sakit pada bagian perut √

Perancangan stasiun kerja ergonomis untuk operator pemotongan bahan baku … 31

2.3 Anthropometri

Dalam Nordic body map, terdapat beberapakeluhan operator saat melakukan pemotonganbahan baku, yaitu tubuh bagian atas (tangan,punggung dan pinggang) serta tubuh bagian bawah(paha, betis dan telapak kaki). Data anthropometriyang digunakan dalam keadaan statis (Gambar 2).

Gambar 2. Dimensi Ukuran Antropometri

2.4 Denyut Jantung

Pengukuran denyut jantung Cara sederhana yangdilakukan dalam pengumpulan data denyut jantungyaitu dengan mengggunakan metode 10 denyutpada masing-masing operator, yaitu dengan caramenekan urat nadi pada pergelangan tangan bagiandepan sebelah atas pangkal ibu jari tangan (Arteriradialis), dan menghitung waktu denganmenggunakan stopwatch (Kilbon, 1992).

2.5 Konsumsi Energi

Untuk mengetahui energi yang dibutuhkan permenitnya dalam melakukan pekerjaan yang terjadipada operator bagian pemotongan makadibutuhkan ananlisis interpolasi yang berdasarkanklasifikasi beban kerja, yaitu dengan mengkalikankonsumsi oksigen dengan konsumsi energi yangdikeluarkan yang berdasarkan jumlah denyutjantung setelah bekerja berdasarkan klasifikasibeban kerja, Luchien Broucha, 1977 (lihat tabel 2).

Tabel 2. Klasifikasi Beban Kerja

KlasifikasiBeban KerjaWork Load

OxygenConsumtion(liter/min)

EnergiExpenditure

(cal/min)

Heart Rateduring Work(Beats/min)

Light (ringan) 0.5 – 1.0 2.5 – 5.0 60 – 100Moderate(sedang)

1.0 – 1.5 5.0 – 7.5 100 – 125

Heavy (berat) 1.5 – 2.0 7.5 – 10.0 125 – 150Very Heavy(sangat berat)

2.0 – 2.5 10.0 – 12.5 150 – 175

2.6 Biomekanika

Dari pengukuruan tubuh operator (anthropometri)diperoleh dimensi panjang, tinggi, dan berat tubuhpada segmen tubuh yang telah ditentukan (link dan

joint). Kemudian ditentukan pusat masa pada setiaplink tubuh sehingga diperoleh momen dan gayayang terjadi saat operator bekerja. Dalam penelitianini digunakan klasifikasi panjang dan berat segmentubuh berdasarkan klasifikasi link & jointZatsiorsky dalam De Leva, P., 1996.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Identifikasi Kondisi Lingkungan Kerja

Peralatan kerja saat ini, dirancang dan digunakanhanya berdasarkan fungsi alat, tidak berdasarkanpada kebutuhan operator terhadap alat yangdigunakan. Misal pisau pemotong bahan bakudirancang dan digunakan hanya untuk melakukanproses pemotongan bahan baku dan tidakmempertimbangkan standar ergonomi tubuh.Peralatan lainnya adalah tinggi slider atau mejabahan baku tidak berdasarkan standarantrhopometri tubuh operator. Demikian juga padaproses pemotongan dan pengangkutan bahan bakumasih dilakukan oleh satu orang operatorpemotongan. Selain itu, posisi kerja operator padasaat melakukan pemotongan dan pemindahanbahan baku terhadap slider/meja hanyaberdasarkan fungsi slider/meja itu sendiri dantidak berdasarkan kebutuhan operator terhadapposisi kerja. Akibat dari proses dan pekerjaan yangdilakukan secara terus-menerus dan berulang-ulangberdampak pada kesehatan dan keselamatan kerjadan dapat mengakibatkan kelainan pada tubuhbagian-bagian tertentu.

Tabel 3. Jenis dan Jumlah Operator yangMengalami Keluhan

NoBagian Tubuh Yang Terasa

Sakit

Jml OperatorMengalami

Keluhan(orang)

LamaPenyembuhan (hari)

1 Sakit pada bagian leher 4 2-42 Sakit pada bagian bahu kiri 3 1-43 Sakit pada bagian bahu kanan 2 2-64 Sakit pada bagian punggung 7 5-95 Sakit pada bagian pinggang 6 5-76 Sakit pada bagian lengan atas

kiri2 1-3

7 Sakit pada bagian lengan ataskanan

5 3-6

8 Sakit pada bagian lenganbawah kiri

2 1-2

9 Sakit pada bagian lenganbawah kanan

5 2-5

10 Sakit pada bagian pergelangantangan kanan

7 5-10

11 Sakit pada bagian lutut kiri 1 1-312 Sakit pada bagian lutut kanan 1 1-213 Sakit pada bagian betis kiri 2 1-214 Sakit pada bagian betis kanan 2 1-2

15 Sakit pada bagian pergelangankaki kiri

1 1-3

16 Sakit pada bagian pergelangankaki kanan

1 1-2

17 Sakit pada bagian perut 7 6-13

3.2 Anthropometri dan Alat Kerja Saat Ini

Berdasarkan hasil survey lapangan diperoleh dataukuran fasilitas kerja dengan tujuan untuk


mendapatkan sutau perancangan alat bantu dalammemperbarui meja pemotong dan alat pemotongpada stasiun kerja mesin penggiling. Berikutadalah data-data ukuran fasilitas kerja:1. Ukuran meja pemotong pada mesin penggiling

adalah 70x25x350cm (tinggi x lebar x panjang).2. Ukuran pegangan pada alat pemotong dengan

membentuk setengah lingkaran adalahberdiameter 35cm, dengan menggunakan besiberdiameter 12mm. Ukuran kawat pemotongdengan menggunakan kawat baja denganpanjang 17cm (Gambar 3).

Gambar 3. Meja dan pisau pemotong bahan bakudan dua pekerjaan oleh seorang operator

Data perhitungan antropometri digunakan untukperancangan alat bantu kerja yang disesuaikandengan dimensi tubuh operator, agar dapatdigunakan dengan nyaman. Elemen pengukuranantropometri berdasarkan dimensi ukur Gambar 2,dengan nilai mean, standar deviasi, percentile 5%untuk batas nilai terbawah percentile 95% untukbatas nilai teratas diperoleh data anthopometritubuh operator sebagai berikut:

Tabel 4. Data Antropometri

Dimensi TubuhPria

5% 95% σ

D1Tinggi kepalaberdiri

162,41 166,8 171,2 2,67

D2 Tinggi leher 133,97 137,46 140,95 2,12D3 Tinggi Tangan 65,52 66,56 67,60 0,63

D4 Tinggi TelapakTangan

71,28 78,58 85,88 4,44

D5 Tinggi pergelangantangan

82,66 83,66 84,66 0,61

D6Tinggi lenganbagian bawah

88,97 91,9 94,82 1,78

D7 Tinggi siku 95,34 102,63 109,92 4,43

D8Tinggi lenganbagian atas

121,02 123,16 125,3 1,3

D9 Tinggi bahu 125,8 134,3 142,8 5,17

D10Tinggilingkaran perut

100,69 104 107,31 2,01

D11 Tinggi paha 70,45 73,1 75,75 1,61D12 Tinggi lutut 42,78 46,04 49,30 1,98D13 Tinggi betis 30,62 33,2 35,78 1,57

D14Tinggipergelangankaki

3,93 6,94 9,95 1,83

Identifikasi Kerja Operator Mesin PenggilingData Denyut Jantung Operator DepartemenMesin PenggilingPengumpulan data denyut jantung dilakukansebelum dan sesudah bekerja, data denyut jantungdiperoleh dari 8 operator yang bekerja padadepartemen mesin penggiling denganmenggunakan metode 10 denyut dalam jumlahwaktu per menit, pengumpulan data tersaji padatabel sebagai berikut :

Tabel 5. Pengumpulan Data Denyut Jantung

OperatorJumlah Waktu Dalam 10 Pulse/Sec

Sebelum Bekerja(Detik)

Sesudah Bekerja(Detik)

A 6,97 6,60B 8,82 6,70C 7,31 6,61D 7,41 6,90E 7,40 6,97F 6,70 6,59G 7,43 6,78H 7,42 6,80

Setelah dilakukan pengumpulan data, kemudiandata dihitung jumlah denyut selama satu menit.

Perhitungan denyut jantung sebelum bekerja( ) = 10 6,97 60= 86 / Perhitungan denyut jantung sesudah bekerja( ) = 10 5,60 60= 107 /

Dari hasil perolehan pengukuran denyut jantung(lihat tabel 6) diperoleh rata-rata denyut jantungsebelum dan sesudah bekerja, yaitu sebesar 81.18pulse/menit dan 93 pulse/menit. Menurut Dr.Luchien Broucha 1997, ketetapan klasifikasi bebankerja (lihat table 2) maka denyut jantung operatorsebelum bekerja dan sesudah bekerja termasukkedalam klasifikasi beban kerja ringan/ workloadlight. Dengan menggunakan interpolasi data denyutjantung, diperoleh konsumsi energi sebelum dansesudah bekerja (lihat tabel 6).

Tabel 6. Konsumsi Energi Hasil Interpolasi

OperatorKonsumsi Energi (Kal/menit)

Sebelum Bekerja Sesudah Bekerja

A 4.13 5.45B 3.00 5.33C 3.88 4.42D 3.81 4.18E 3.82 4.13F 4.35 4.44G 3.80 4.28H 3.80 4.26

Rata-rata 3.82 4.56


Berdasarkan standar ketetapan pengeluaran energiLehman, untuk operator pemotongan bahan bakudepartemen mesin penggiling rata-rata sebelummelakukan pekerjaan sebesar 3,82 kcal/menit dan4,56 kcal/menit. hal tersebut menunjukan bahwarata-rata energi operator yang dikeluarkan melebihistandar yang ditetapkan yang disebabkan oleh alatkerja, fasilitas kerja, serta prinsip kerja yangkurang sesuai dengan dimensi tubuh operator.Seperti posisi pemotongan yang terlalumembungkuk yang disebabkan oleh alat pemotongyang kurang sesuai dengan operator akanmenyebabkan tumpuan beban pada punggungmenjadi lebih besar. Selain itu, prinsip kerja yangmelebihi kemampuan operator yaitu dua gerakankerja yang dilakukan satu operator yaitu melakukanpemotongan dan mengangkat hasil pemotongan kegerobak pengangkutan. Meskipun jarak jangkauanpengangkatan bahan baku ke gerobak relatif dekat,akan tetapi apabila dilakukan dari posisimembungkuk ke posisi berdiri dengan membawabeban bahan baku dengan berat 5,7 kg yangdilakukan secara terus menerus, maka akanmempengaruhi konsumsi energi sehingga menjadilebih besar atau melebihi kemampuan standarkemampuan operator tersebut.

Pusat Massa, Gaya dan Link & Joint TubuhOperator

Pusat Massa Dan Joint Tubuh Operator

Dengan menggunakan data hasil pengukurananthropometri tubuh operator berdasarkanklasifikasi panjang dan berat segmen tubuh link &joint Zatsiorsky (1995), diperoleh panjang danberat segmen tubuh dan pusat masa tubuh operatorsebagai berikut :

Tabel 7. Panjang Segmen Tubuh

SegmenTubuh

PanjangSegmen (%)

Panjang Segmen(cm)

Head 40,24 D1 67,37Hand 21,00 D3 35,16Forearm 45,74 D5 76,57Upper Arm 42,28 D7 70,78

Trunk 55,14 D9 92,31Thigh 59,05 D11 98,86Shank 55,41 D13 92,76

Tabel 8. Berat Segmen Tubuh

BeratSegmen

(%)Joint Tubuh

BeratSegmen (kg)

8,4 Kepala Bagian Atas – Leher Wab = 5,20,6 Tangan – pergelangan tangan Wcd = 0,371,7 Pergelangan tangan – siku Wde = 1,052,8 Siku – bahu Wef = 1,73

50,0 Bahu – lingkaran perut Wfg = 30,9610,0 Lingkaran perut – lutut Wgh = 6,194,3 Lutut – pergelangan kaki Whi = 2,66

Tabel 9. Pusat Massa Tubuh

Pusat Massa DariPanjang Segmen

(%)

PanjangSegmen (cm)

PusatMassa(cm)

59,76 D2 100,579,00 D4 132,2654,26 D6 90,8457,72 D8 96,6344,86 D10 75,1040,95 D12 68,5544,59 D14 74,65

Gaya dan Momen Posisi Kerja

Dalam penelitian ini, studi biomekanikamenggunakan athropometri statik, dimana posisikerja terbagi menjadi empat posisi kerja, yaituposisi 1 (proses pemotongan), posisi 2(pengangkatan bahan baku), posisi 3 (mengangkatbahan baku), posisi 4 (memasukan bahan baku kegerobak). Alat pemotong bahan baku yangdigunakan berupa pisau kawat yang hanyamenghasilkan satu irisan bahan baku (lihat gambar3). Pemotongan dilakukan sekaligus dalam satugerakan pemotongan. Setelah dua kali pemotonganbahan baku, operator pemotongan mengangkatserta memindahkan bahan baku ke gerobakpengangkutan yang di angkut oleh dua operatoruntuk melanjutkan proses produksi selanjutnya kemesin pencetakan.

Gambar 4. Tata Cara Kerja Operator Pemotongan

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa padaposisi kerja operator tersebut dilakukan selamapenggilingan berlangsung (lihat Gambar 3) atauselama persediaan bahan baku untuk unit mesinpeng terpenuhi. Operator bekerja pada posisi kerjatersebut secara berulang-ulang dan terus-menerus.

Posisi kerja 1

Posisi kerja 2

Posisi kerja 3

Posisi kerja 4


1. Posisi Kerja Operator pada Saat MelakukanPemotongan Bahan Baku

Gambar 5. Posisi Kerja Pemotongan Bahan Baku

Posisi tubuh operator yang bekerja pada saatmelakukan pemotongan lebih cenderungmembungkuk (lihat Gambar 5), pada posisitersebut akan berpengaruh pada masing-masinglink tubuh yang akan membutuhkan gaya danmomen lebih besar dalam melakukan pemotongan,karena dengan semakin kecilnya nilai sudut derajatmembungkuk maka semakin besar pula gaya danmomen yang dibutuhkan. (lihat tabel 10).

Gambar 3.3 Link Trunk Design Pada Posisi KerjaPemotongan

Pada posisi ini, pemotongan bahan baku dilakukandalam sekali pemotongan untuk sebuah bahanbaku. Dilanjutkan dengan pemotongan kedua,setelah itu operator bersiap untuk melakukanpemindahan bahan baku yang telah di potong.Dalam satu kali proses pemindahan bahan bakuyang diangkat berjumlah dua buah, sehingga dalamsatu pemindahan terjadi dua kali pemotongan.Berdasarkan tabel 10, tubuh bagian bawah yaitupaha dan betis serta tubuh bagian atas (punggung)memiliki gaya dan momen lebih besardibandingkan denga tubuh bagian atas (lengan,tangan dan kepala). Semakin besar gaya danmomen terjadi pada saat bekerja, semakin besarpula energi yang dikeluarkan oleh operator atausemakin besar pula tahanan atau momen putar yangmenghambat gerakan operator dalam bekerja.

Tabel 10. Gaya Dan Momen Sebelum PerbaikanPada Posisi Kerja Pemotongan

LinkTubuh

Joint Tubuh Gaya (N)Momen(Nm)

SudutLink

Tubuh

Kepala(head)

Kepala bag.atas

Fa = 100,7N

Ma =110,49 Nm

23°leher

Fb = 48,7N

Mb = -33,23 Nm

Tangan(hand)

TanganFc = 8,46

NMc = 6,84

Nm29°

Pergelangantangan

Fd = 4,56N

Md = -0,46 Nm

Lenganbagianbawah(forearm)

Pergelangantangan ke Siku

Fe = 15,06N

Me =20,66 Nm

21°

Lenganbagian atas(upper arm)

Siku ke bahuFf = 32,36

NMf = -

15,35 Nm83°

Punggung(trunk)

Bahu kelingkaran perut

Fg =341,96 N

Mg =519,98 Nm

21°

Paha (Thigh)Lingkaran perutke lutut

Fh =403,86 N

Mh = -394,46

Nm68°

Betis (shank)Lutut kepergelangankaki

Fi = 430,46N

Mi =588,23 Nm

56°

Keterangan:(-) berlawanan arah jarum jam(+) searah jarum jam

2. Posisi Kerja Operator pada SaatPengangkatan Bahan Baku yang SudahDipotong

Gambar 6. Posisi Pengangkatan Bahan Baku

Dalam posisi ini, operator merubah posisi tubuhnyamenjadi lebih membungkuk. Setelah melakukandua kali pemotongan operator pemotongan bersiapuntuk melakukan proses pemindahan bahan baku,Tubuh operator bagian atas mengalamipenambahan pembebanan yaitu tangan dan lengan(lihat Gambar 6).


Gambar 7. Link Trunk Design Pada PosisiPengangkatan Bahan Baku

Berikut ini adalah tabel link & joint pada posisikerja operator saat melakukan pengangkatan bahanbaku. Dalam posisi ini, operator mengalamiperubahan gaya sehingga gaya yang bekerja lebihbesar dibandingkan dengan posisi sebelumnya.

Tabel 11. Gaya Dan Momen Sebelum PerbaikanPada Posisi Kerja Pengangkatan Bahan Baku

LinkTubuh

JointTubuh

Gaya (N) Momen (Nm)SudutLink

Tubuh

Kepala(head)

Kepalabag. atas

Fa 39,18 Ma 65,0842°

leher Fb 91,18 Mb 28,65

Tangan(hand)

Tangan Fc 3,46 Mc 4,0449°Pergelang

an tanganFd 10,86 Md 6,66

Lenganbagianbawah

(forearm)

Pergelangantangan keSiku

Fe 21,36 Me 16,92 31°


Siku kebahu

Ff 38,66 Mf -9,01 80°

Punggung(trunk)

Bahu kelingkaranperut

Fg348,2

6Mg

463,111

44°

Paha(Thigh)

Lingkaran perutke lutut

Fh410,1

6Mh

-381,17

178°

Betis(shank)

Lutut kepergelangan kaki

Fi436,7

6Mi

522,148

67°


3. Posisi Kerja Memindahkan Bahan BakuHasil Pemotongan

Gambar 8. Posisi Kerja Membawa Bahan Baku

Dalam posisi ini, operator bekerja melakukanproses pengangkatan bahan baku yang sudahdipotong dan siap untuk dibawa. Pada posisi kerjaini, tubuh bagian atas (lengan dan tangan) menjadilebih kecil, hal tersebut mengakibatkan gaya yangbekerja pada link & joint tubuh bagian atas menjadilebih besar.

Gambar 9. Link Trunk Design Pada PosisiMengangkat Bahan Baku

Pada posisi ini terjadi perubahan gaya dan momensecara signifikan pada tubuh bagian atas yangmengalami penambahan beban dikarenakan tubuhbagian atas membawa bahan baku untukdipindahkan (lihat tabel 12).

Tabel 12. Gaya Dan Momen SebelumPerbaikanPada Posisi Kerja Membawa Bahan Baku

LinkTubuh

JointTubuh Gaya (N) Momen (Nm)

SudutLink

Tubuh

Kepala(head)

Kepala bag.atas

Fa 88,54 Ma 78,33246°

leher Fb 36,54 Mb -28,102

Tangan(hand)

Tangan Fc 8,72 Mc 7,3222°Pergelangan

tanganFd 4,82 Md -0,25

Lenganbagianbawah

(forearm)


Fe 15,32 Me 21,25 1,5°

Lenganbagian

atas(upperarm)

Siku kebahu

Ff 32,36 Mf -14,29 81°

Punggung(trunk)


Fg 341,96 Mg 361,556 50°

Paha(Thigh)

Lingkaranperut kelutut

Fh 403,86 Mh 239,42 69°

Betis(shank)

Lutut kepergelangankaki

Fi 430,46 Mi 457,408 51°


4. Posisi Kerja Bahan Baku dipindahkan keGerobak Angkut


Gambar 10. Posisi Kerja Memasukan Bahan BakuKe Gerobak Angkut

Dari gambar 10, di atas menunjukan posisi tubuhoperator yang bekerja pada saat melakukanpengangkatan bahan baku yang kemudiandimasukan ke gerobak pengangkutan. Hasilpengolahan link & joint tubuh pada posisimemasukan bahan baku ke gerobak dapat dilihatpada Tabel 13.

Gambar 11. Link Trunk Design Pada PosisiMengangkat Bahan Baku

Pada posisi ini, operator memasukan bahan baku kegerobak angkut (lihat gambar 11) maka diperolehbesarnya gaya dan momen pada bagian-bagiantubuh ketika operator melakukan pengangkatanbahan baku.

Tabel 13. Gaya Dan Momen awal posisi kerjamemasukan bahan baku ke gerobak angkut

LinkTubuh

Joint Tubuh Gaya (N) Momen (Nm)SudutLink

Tubuh

Kepala(head)

Kepala bag.atas

Fa 72,64 Ma 39,4767°

leher Fb 20,64 Mb -6,72

Tangan(hand)

Tangan Fc 12,6 Mc 9,231,5°Pergelangan

tanganFd 5,20 Md -1,97

Lenganbagian bawah

(forearm)


Fe 15,7 Me 21,97 23°


Siku ke bahu Ff 33 Mf -21,09 89°

Punggung(trunk)


Fg 342,6 Mg 390,06 47°

Paha(Thigh)

Lingkaranperut ke lutut

Fh 404,5 Mh-

264,3868°

Betis(shank)

Lutut kepergelangankaki

Fi 431,1 Mi 409,9 65°


Dari hasil pengolahan tersebut menunjukkanbahwa ketika operator pada saat akan memasukanbahan baku ke gerobak pengangkutanmembutuhkan gaya dan momen pada saat posisikerja tersebut. Setelah bahan baku dimasukan,operator kembali lagi memotong bahan baku dangerakan kerja tersebut dilakukan secara terusmenreus dan berulang-ulang.

Analisis Kondisi Kerja Pemotongan BerdasarkanErgonomiProsedur KerjaPada bagian sebelumnya telah dijelaskan bahwaoperator melakukan pekerjaan secara mandiri darimulai memotong bahan baku hingga mengangkatke gerobak angkut. Alat pemotong dan mejapemotong di desain tanpa mempertimbangkankebutuhan operator dan hanya menyeseuaikandengan posisi mesin pengolah bahan baku. Prinsipkerja yang dilakukan tidak efektif, sehinggaoperator pemotongan cepat lelah. Konsisi kelelahanpada operator berdampak pada timbulnyakecelakaan kerja dan cedera pada bagian-bagiantubuh operator yang dapat mengakibatkanpenurunan kinerja operator. Berikut step by stepprosedur kerja operator pemotongan bahan baku(lihat tabel 14).

Tabel 14. Prosedur Kerja Operator PemotonganBahan Baku

ProsedurKerja

PossibleAlternative

PotentialHazard And

Effect

Prob.ofOccuran

ceSafe Guard

Mengambil alatpemotong

Jarak dantempatterlalurendah,

Keluhan padabagianpinggang

SeringPerancangan ulangmejapemotongan

Memotong bahanbaku

Alatpemotongyang tidaksesuaikapasitas

Cepat lelah,terjadinyapenumpukan

SeringPerancangan ulangpisaupemotong

Memindahkan hasilpemotongan kegerobak

Sulit dijangkau

Efek ciderapada bagiantubuh terutamapada bagianpinggang danperut

SeringMerubahtata carakerja

Berdasarkan analisa tabel diatas (tabel 14), makadiperlukan penyesuaian terhadap alat pemotongdan meja pemotong (slider). Hal tersebut dilakukanguna memperoleh standar kerja operator dalamkondisi normal. Dalam penelitian ini, dihasilkansuatu analisis prosedur kerja yaitu mendesain ulangalat pemotong bahan baku menggunakan dua buahmata pisau. Dampak dari proses pemotongan danpengangkatan bahan baku saat ini dilakukan olehoperator pemotongan, maka disarankan operatorgerobak angkut yang berjumlah dua orang, salahsatunya di tugaskan untuk memindahkan bahanbaku yang telah dipotong kedalam gerobak angkut.Untuk itu, perlu dilakukan penyesuaian desainmeja pemotongan harus lebih panjang dan lebar,agar memberi ruang gerak kerja antara bagianpemotongan dan pemindahan bahan baku setelah


dipotong. Meja slider bahan baku di rancang ulangdengan menggunakan tiga buah roller sehinggaaliran bahan baku menjadi lebih lancar tanpabantuan operator pemotongan bahan baku.

Tingkat Keluhan dengan Nordic Body Map

Sekitar 90% operator bekerja pada kondisi yangtidak nyaman. Berdasarkan nordic body map, sakityang paling banyak diderita adalah sakit padabagian perut, sakit pada pergelangan tangan, sakitpada bagian punggung, dan sakit pada bagianpinggang dengan rata-rata penyembuhan 8 hari.

Gambar 12. Jumlah Operator Yang MengalamiKeluhan

Berdasarkan standar ketetapan posisi kerjamembungkuk, sudut punggung pada posisimembungkuk adalah -50° sampai dengan 85°.

Gambar 13. Perbandingan Sudut Punggung (Trunk)Pada Masing-Masing Posisi Kerja

Gambar 13 menunjukkan sudut posisi kerja setelahperbaikan lebih mendekati sudut maksimal atausudut punggung pada posisi relative berdiri yaitusudut punggung 85°. Sedangkan untuk sudutderajat posisi kerja satu sampai empat lebih kecilsudutnya apabila dibandingkan dengan standarketetapan posisi kerja.

Biomekanika

Berdasarkan standar ketetapan pengeluaran energimenurut Lehman (1995) dalam Gesang L. Tyas

(2010), untuk operator pemotongan bahan bakudepartemen mesin penggiling adalah 3,75kcal/menit. Hasil perhitungan menyebutkan, rata-rata pengeluaran energi adalah 4,6375 kcal/menit,ini menunjukan bahwa rata-rata energi operatoryang dikeluarkan melebihi standar yang ditetapkanLehman.

Gambar 14. Grafik Denyut Jantung Sebelum DanSesudah Bekerja

Gambar 15. Grafik Perbandingan Konsumsi EnergiOperator Pemotongan Dan Standar Lehman

Terjadi peningkatan denyut jantung pada saatsebelum dan sesudah bekerja (lihat gambar 14), haltersebut menunjukkan bahwa operator pemotonganbahan baku membutuhkan energi yang lebih besar.

Gambar 16. Posisi Kerja Setelah PerbaikanLink punggung setelah perbaikan


Gambar 17. Link Trunk Redesign

Setelah melakukan perancangan ulang alatpemotong bahan baku degnan dua mata pisaupemotong dapat menghasilkan sebanyak dua buahpotongan bahan baku dalam satu kali pemotongan.Dalam kondisi ini, operator tidak melakukanpemotongan berulang-ulang dan hanya dalamsekali potong sehingga mengurangi beban kerjaoperator dalam proses pemotongan.

Tabel 15. Gaya Dan Momen Sesudah Perbaikan

Tabel 15 menunjukkan gaya dan momen yangbekerja pada operator pada saat bekerja mengalamipenurunan, sehingga berdasarkan analisa tersebutpengeluaran energi saat bekerja akan mengalamipenurunan. Artinya, operator dapat bekerja padakondisi normal sehingga dapat mengurangiterjadinya cedera pada bagian-bagian tubuhoperator dan dapat mengurangi timbulnyakecelakaan kerja.

Perbandingan Kondisi Awal Dan SesudahPerbaikan

Terlihat (tabel 16) bahwa setelah melakukanperbaikan berupa perancangan alat bantu kerja,gaya dan momen yang dibutuhkan saat bekerjaberkurang. Ini menunjukan bahwa operator yangbekerja pada pemotongan mengurangi tingkatketidaknyamanan saat bekerja.

Tabel 16 Perbandingan gaya dan momen

Gambar 18. Grafik Perbandingan Momen PadaSaat Bekerja Sebelum Dan Sesudah Perbaikan

Terjadinya perubahan nilai gaya dan momen inimenunjukan bahwa pada kondisi kerja awaloperator yang bekerja membutuhkan gaya danmomen yang lebih besar sehingga operator yangbekerja akan mengalami hambatan-hambatan padasaat bekerja. Yaitu ketika operator melakukanpemotongan membutuhkan waktu yang cepat,karena mesin penggiling yang terus berputar secaraotomatis mengeluarkan bahan baku, sehinggadibutuhkan keseimbangan gaya dan momen yanglebih stabil pada saat melakukan pemotongan.Terlalu cepatnya operator pemotongan dalambekerja, maka operator akan cepat lelah dan mudahberkeringat serta semakin besar pula efek ciderapada bagian tubuh yang menerima gaya yang lebihbesar dalam bekerja.


Gambar 18. Grafik Perbandingan Gaya Pada SaatBekerja Sebelum Dan Sesudah Perbaikan

Pada saat sebelum perbaikan posisi kerja dalammelakukan pemotongan, bagian kepala terlalu lamadalam posisi menunduk, sehingga keluhan akanterjadi pada bagian leher dan bahu kiri dan kanan,serta kepala akan terasa pusing seketika. Apabilaposisi ini dibiarkan secara berlangsung terusmenerus, operator akan mengalami cidera padaleher yang diakibatkan dari terlalu lamanya tulangbagian leher menopang atau menahan posisi bagiankepala dengan bobot gaya yang di hasilkan darikepala bagian atas.Sebelum perbaikan dalam bekerja posisi operatorlebih lama dalam membungkuk, sehingga keluhanpada bagian punggung dan pinggang akanberdampak sakit pada bagian lingkaran perut dalamwaktu yang lama. Kondisi seperti ini merupakanhambatan yang sangat resiko pada setiap operatoryang bekerja.

Evaluasi Perancangan Alat Bantu KerjaBerdasarkan Ergonomi

Perancangan alat dan meja pemotong di desainberdasarkan rata-rata postur tubuh operator yangbekerja pada departemen mesin penggiling, sertatata cara kerja yang dilakukan. Untuk perancanganpisau pemotong dibuat berdasarkan panjang danlebar bahan baku yang dibutuhkan oleh departemenpencetakan, dengan menghasilkan dua potongansekaligus dalam satu kali potongan. Yaitu denganmemberi dua mata pisau pada alat pemotong danpegangan yang disesuaikan dengan rata-ratatelapak tangan operator yang bekerja pada bagiantersebut. Sedangankan untuk re-desain mejapemotong adalah dengan mengubah lebar danpanjang meja pemotong. Perancangan ulang mejapemotongan dilakukan untuk menyesuaikan posturtubuh operator pemotongan (lihat Gambar 19).

Gambar 19. Re-design Meja Pemotong

Setelah melakukan perancangan alat bantu kerjamaka dapat disimpulkan bahwa dengan merancangulang alat pemotong dan meja pemotong dapatmerubah posisi kerja operator pemotongan yangpada kondisi awal terlalu membungkuk menjadirelatif berdiri. Sehingga mampu memperkecil gayadan momen yang dibutuhkan saat bekerja.

Gambar 20. Redesign Pisau Pemotong

Dengan merubah kondisi awal pada posisipemotongan bahan baku, maka berubah pulaprinsip kerja operator pemotongan, yang pada awalsebelum perbaikan dalam hal melakukanpemotongan dan pengangkatan bahan bakudilakukan oleh satu operator, setelah melakukanperbaikan operator pemotongan hanya melakukanpemotongan saja. Sedangakan untuk melakukanpengangkatan bahan baku setelah pemotongandilakukan oleh operator bagian pengangkutan.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Melalui perbaikan tata cara kerja operatorpemotongan bahan baku akan dihasilkan sebuahprosedur kerja standar. Konsumsi energi yangdikeluarkan oleh operator akan berpengaruhterhadap kinerja operator, seakin besar energi yangdikeluarkan saat bekerja, maka akan menimbulkankelelahan yang dapat menimbulkan kecelakaankerja dan cedera bagi operator. Jumlah rata-rataenergi yang dibutuhkan dalam melakukanpekerjaan adalah 4,6275 kcal/menit, dan itu berartienergi yang dikeluarkan oleh operator adalahmelebihi standar pengeluaran energi yangditetapkan oleh Lehman sebesar 3,75 kcal/menit.


Dengan melakukan perbaikan pada alat bantu kerjayaitu pisau pemotong bahan baku dan meja sliderbahan baku yang disesuaikan berdasarkan standarergonomi karyawan, maka posisi bekerja operatormengalami perubahan posisi yang mendekati sudut85° sehingga operator bekerja secara relativemendekati posisi berdiri normal. Pada posisitersebut, operator bekerja dalam keadaan dibawahkapasitas pengeluaran energy individu, sehinggasecara tidak langsung dapat mempengaruhiproduktivitas perusahaan itu sendiri.

5. DAFTAR PUSTAKA

1. Sritomo, W., Arief R., dan Dwi P. (2011).“Perancangan Lingkungan Kerja dan AlatBantu yang Ergonomis untuk MengurangiMasalah Back Injury dan Tingkat KecelakaanKerja pada Departemen MesinBubut (StudiKasus PT. Atak Indometal Ngingas Waru-Sidoarjo). ITS.

2. Rosemary R. Seva, Jeric Daniel M. Axalanand Anne Rhea P. Landicho. “WorkplaceEfficiency Improvement for Jeepney Driversin Metro Manila Human Factors andErgonomics Center, Industrial EngineeringDepartment”, Ergonomics Australia - SpecialEdition. De La Salle University, Manila,Philippines. HFESA 47th Annual Conference2011.

3. Helen Moody1 and Claudia Esau. (2011).“Cultural change through ergonomics – acase study of participation in a manufacturingenvironment”. Ergonomics Australia - SpecialEdition, HFESA 47th Annual Conference.

4. Gesang L. Tyas. (2010). Hubungan TekananPanas Dan Beban Kerja Dengan KelelahanPekerja. Thesis-Universitas Indonesia.

5. Dony Susandi. (2007). “Evaluasi CaraBerjalan Manusia Pengguna ProstesaBerbasis Computer-Aided Design (CAD), ITB- Bandung, 2007.

6. Iftikar Z. Sutalaksana. (2006). “TeknikPerancangan Sistem Kerja”. Bandung:Penerbit ITB Bandung.

7. Gempur Santoso. (2006). Analisis ErgonomisKelayakan Pabrik. Jakarta–Indonesia.

8. Laksmi Kusuma Wardhani. (2003). EvaluasiErgonomi Dalam Perancangan Desain. Vol.1, No. 1, Juni 2003: 61 – 73.

9. Ki-Young Jeong and Don T. Phillips. (2001).Operational efficiency and effectivenessmeasurement. International Journal ofOperations & Production Management”, Vol.21 No. 11, 2001, pp. 1404-1416. # MCBUniversity Press, 0144-3577.

10. Wignjosoebroto, S. (2000) Ergonomi, StudiGerak, dan Waktu, Guna Widya, Jakarta.

11. Van C. Mow and Wilson C. Hayes. (1997)“Basic Orthopaedic Biomechanics”,Philadelphia.

12. De Leva, P. (1996). Adjustments toZatsiorsky-Suleyanov's Segment InertiaParameters, J. Biomech, vol. 29(9), pp.1223-1230.

13. Joseph Hamill and Kathleen M. Knutzen.(1995) “Biomechanical Basis of HumanMovement”, Western Washington University,New York.

14. Arthur. T. Johnson. “Biomechanics andExercise Physiology”, University ofMaryland college park, Maryland 1991).

15. Suma’mur, P.K. (1984). Higene Perusahaandan Kesehatan Kerja. Cetakan 4. Jakarta:Penerbit PT. Gunung Agung.

Documents

Perancangan Stasiun Kerja Ergonomis untuk Operator