MATERI
HIBAH PENGEMBANGAN COURSE CONTENT PROGRAM HIBAH KOMPETISI TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI TAHUN 2007
PENGEMBANGAN LABORATORIUM VIRTUAL MATA KULIAH ERGONOMIKA DAN KESELAMATAN KERJA BERBASIS E-LEARNING
Tim Pengusul: 1. 2. 3. 4.
Bagian
Dr. Ir. Sam Herodian, MS Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr Dr. Lenny Saulia, S.TP, M.Si Ir. Mad Yamin, MT
: Ergonomika dan Elektronika Pertanian
A. DESKRIPSI SINGKAT TENTANG MATERI AJAR DAN LABORATORIUM VIRTUAL Tujuan Instruksional Umum mata kuliah Ergonomika dan Keselamatan Kerja (TEP 470) adalah agar setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa dapat memahami, mengidentifikasi dan mengaplikasikan kaidah-kaidah Ergonomika dalam perancangan dan analisis di bidang teknik pertanian. Sebagaimana GBPP, mata kuliah ini secara umum berisi tentang: (1) Definisi, Pengertian dan Ruang Lingkup Ergonomi, (2) Anthropometri, (3) Biomekanik, (4) Pengukuran dan Analisis Beban Kerja, (5) Kebisingan, (6) Getaran Mekanis, (7) Fotometri, (8) Studi Gerak dan Waktu. Laboratorium virtual mata kuliah Ergonomika dan Keselamatan Kerja (TEP 470) dikembangkan dengan mengacu pada GBPP tersebut. Tujuan pengembangan laboratorium virtual berbasis web untuk Mata Kuliah Ergonomika dan Keselamatan Kerja (TEP 470) ini adalah untuk meningkatkan kualitas pembelajaran, meningkatkan peran aktif mahasiswa dalam sistem pembelajaran mandiri, serta membuat ilmu ini diketahui dan dikenal oleh masyarakat Indonesia. B. Pengertian dan Ruang Lingkup Ergonomi Istilah “ergonomi” berasal dari Bahasa Yunani, yaitu: “ergos” yang berarti kerja dan “nomos” yang berarti ilmu, hukum atau aturan. Jadi, secara harfiah ergonomi dapat diartikan sebagai suatu ilmu atau aturan tentang bagaimana seharusnya melakukan kerja. Seiring dengan perkembangan sistem dan teknologi kerja itu sendiri, maka berbagai hal yang mengkaji dan mengatur interaksi antara manusia sebagai pelaku atau tenaga kerja dengan peralatan, mesin ataupun lingkungan kerja berkembang menjadi suatu cabang ilmu tersendiri, yaitu Ergonomi. Walaupun sebagian besar negara di dunia menggunakan istilah yang berasal dari padanan kata “ergonomi” (Ergonomics dalam Bahasa Inggeris, ergonomi atau ergonomika dalam Bahasa Indonesia) untuk disiplin ilmu ini, ada beberapa negara menggunakan istilah lain. Seperti misalnya: Human Engineering atau Human Factors Engineering lazim digunakan di Amerika Utara atau Labour Science (Roudou Kagaku) digunakan di Jepang. Meskipun ada perbedaan istilah yang digunakan di beberapa negara tersebut, namun secara umum semuanya itu mempunyai definisi, misi dan tujuan yang sama. Secara umum ergonomi dapat didefinisikan sebagai suatu aplikasi sistematik dari berbagai informasi dan kajian yang relevan tentang karakteristik, kemampuan dan keterbatasan manusia serta interaksinya terhadap alat, mesin, prosedur dan lingkungan di 2
mana manusia melakukan kerja/aktivitas dengan tujuan agar tercapai kondisi keselamatan, kesehatan dan kenyamanan serta produktivitas kerja yang optimal. Dari definisi di atas terlihat bahwa pada dasarnya pendekatan ergonomi terdiri atas dua sub-sistem, yaitu sub sistem perlengkapan dan lingkungan kerja serta sub sistem manusia. Sub-sistem perlengkapan dan lingkungan kerja meliputi aspek-aspek yang terkait dengan desain alat/mesin, desain operasi/proses serta desain lingkungan kerja. Sedangkan sub-sistem manusia meliputi aspek-aspek yang terkait dengan kemampuan dan keterbatasan manusia, baik dari segi fisik, fisiologis, psikologis, latar belakang sosial, dan sebagainya. Aplikasi ergonomi berupaya untuk menciptakan suatu kombinasi yang paling sesuai dan serasi (match/compatible) antara sub-sistem peralatan dan lingkungan kerja dengan sub-sistem manusia sebagai user ataupun operatornya. Dengan terciptanya keserasian antara kedua sub-sistem kerja tersebut, maka keselamatan dan kenyamanan kerja dapat ditingkatkan serta kesalahan dan kecelakaan kerja dapat direduksi sehingga efektivitas dan efisiensi kerja (kinerja) dapat ditingkatkan dan pada akhirnya akan menghasilkan sistem kerja yang lebih produktif (Gambar 1).
Ergonomic (Human Factors Eng.)
User/Operator (Human) Abilities, limitations
Working syst & environ’t Machine, tool, space, etc.
Design Design(machine, (machine, tasks, tasks,environments) environments)
Education & training (user (user//operator) operator)
Match/Compatibility Conditional requirements
(Assessments)
Work management
Increase safety safety&&comfort comfort ¾Increase ¾ errors & & accidents accidents ¾Reduce errors ¾Reduce work performance performance ¾Increase work ¾Increase
Improving work productivity
Gambar 1. Konsep dasar pendekatan Ergonomi
3
Dalam bidang teknik (engineering), fokus ergonomi sangat erat berkaitan dengan kontekstualisasi aspek-aspek manusia di dalam proses perencanaan dan perancangan produk teknologi (alat, mesin, sistem produksi, lingkungan kerja, dll), termasuk pula dampaknya terhadap manusia sebagai pengguna atau operatornya. Oleh karena itu, ergonomi akan mengarahkan proses perancangan agar menghasilkan produk yang tidak saja memiliki kemampuan teknis yang lebih baik, tetapi juga produk yang sesuai dan serasi dengan kemampuan dan keterbatasan manusia sebagai pengguna ataupun operatornya. C. Anthropometri Anthropometri adalah suatu bidang Ergonomika yang menyangkut masalah pengukuran statik manusia. Berasal dari kata dalam bahasa Yunani yaitu anthropos (= manusia) dan metron (= pengukuran). Data anthopometri dapat digunakan untuk optimasi dimensi berbagai macam benda yang sering digunakan manusia. C.1. Alat Ukur Anthropometri (Anthropolometer) Anthropometer adalah suatu alat untuk mengukur jarak, ketinggian dan sudut suatu titik dari suatu posisi acuan tertentu. Realisasinya, alat ini berguna sebagai alat bantu untuk mendisain atau mengetahui posisi alat-alat atau instrumen pengendali dari suatu mesin atau sistem kerja terhadap posisi operatornya. Sesuai dengan kegunaanya, alat ini terdiri dari pengukur jarak yang dapat digerakkan secara horizontal, vertikal, dan berputar pada sumbu vertikal sehingga dapat digunakan untuk mengetahui posisi relatif suatu titik terhadap titik acuan tertentu.
Alat yang
seringkali digunakan dalam pengukuran anthropometri adalah anthropolometer (Gambar 2).
C.2. Data Anthropometri Jika kita akan merancang sesuatu yang dapat digunakan seseorang dari sesuatu yang sederhana seperti pensil sampai sesuatu yang kompleks seperti mobil, kita akan membutuhkan karakteristik fisik orang dalam bentuk data. Data anthropometri menyajikan data ukuran anggota tubuh yang berbeda antara pria dan wanita, berbeda antar negara, dan juga tingkat usia.
4
Gambar 2. Anthropolometer Cara pengumpulan data anthropometri adalah dengan melakukan pengukuran dimensi tubuh masing-masing individu suatu populasi.
Terdapat dua jenis data
anthropometri yaitu data dimensi statik dan dinamik. Data dimensi statik adalah data yang diperoleh dari pengukuran saat tubuh manusia dalam posisi tetap baik dalam kondisi duduk maupun berdiri (Gambar 3). Sedangkan data dimensi dinamik adalah data yang diperoleh dari pengukuran saat tubuh manusia dalam posisi melakukan suatu aktivitas. Terdapat dua prinsip dalam memperoleh data dimensi dinamik, yaitu dengan estimasi dan integrasi. Prinsip estimasi adalah dengan mengkonversi data statik untuk kondisi dinamik, contohnya tinggi badan dinamik sama dengan 97% tinggi badan statik, jangkauan dinamik sama dengan 120% panjang tangan statik, dll.
Sedangkan prinsip integrasi adalah dengan
menggabungkan data yang berhubungan dengan suatu ukuran, contohnya jangkauan dinamik adalah penjumlahan antara panjang tangan statik, pergerakan bahu, rotasi parsial punggung, jarak saat membungkuk, dan pergerakan telapak tangan.
5
Gambar 3. Contok pengukuran dimensi tubuh manusia
C.3. Prinsip Penerapan Anthropometri dalam Ergonomika Populasi manusia memiliki variasi bentuk dan ukuran tubuh yang tinggi. Dengan menggunakan sebaran normal, persentil dalam data anthropometri menunjukkan bila suatu ukuran adalah rata-rata, di atas atau di bawah rata-rata. Jika kita membuat grafik tinggi tubuh (atau dimensi lainnya) dari sebuah populasi, gambar tersebut akan terlihat seperti pada Gambar 4.
6
5% populasi berada dalam area ini
5% populasi berada dalam area ini
persentil ke-50
persentil ke-5
persentil ke-95 tinggi
Gambar 4. Sebaran normal tinggi tubuh suatu populasi
Grafik sebaran normal seperti pada Gambar 1.3 yang secara simetris membagi 50% populasi lebih tinggi atau rata-rata, dan 50% lebih rendah atau rata-rata. Pada bagian ujung kiri terdapat titik, yang disebut dengan persentil ke-5, karena 5% populasi memiliki tubuh lebih pendek dari ukuran tertentu.
Begitu juga di bagian ujung kanan terdapat titik
persentil ke-95, dimana hanya terdapat 5% orang yang lebih tinggi dari ukuran tertentu ini. Penggunaan ukuran persentil ke-5, ke-50, atau ke-95 dalam perancangan suatu alat atau ruang tergantung pada apa yang akan didisain dan kepada siapa rancangan tersebut ditujukan.
Pada umumnya kita gunakan persentil ke-95 agar 95% populasi dapat
menggunakan disain kita. Sebagai contoh, jika kita memilih suatu ukuran untuk tinggi pintu, kita akan memilih persentil ke-95 dari nilai tinggi tubuh yang diambil dari data anthropometri suatu populasi dalam keadaan tegak. Dengan demikian kita tidak perlu khawatir dengan orang dengan tinggi di bawah nilai tersebut, karena mereka akan tetap dapat melewati pintu itu. Contoh lain, jika kita mendisain kokpit pesawat terbang dan mengharapkan semua orang dapat menjangkau tombol atau tuas kendali tertentu, sebaiknya kita menggunakan persentil ke-5 panjang tangan. Jika orang yang memiliki tangan yang pendek dapat menjangkaunya, orang lain (yang memiliki tangan lebih panjang) dapat menjangkaunya pula.
Tabel 1 berikut ini adalah beberapa contoh
penggunaan data anthropometri dalam perancangan. Seringkali seorang perancang tidak dapat mengakomodasi semua pengguna karena ada kepentingan yang berlawanan dengan disain tersebut. Dalam kasus ini, perancang tersebut harus memutuskan mana yang lebih penting. Keselamatan harus didahulukan, dan jika ada resiko cedera, sebaiknya gunakan persentil yang ekstrim (persenti ke-1 atau ke-99) untuk meyakinkan agar semua orang terlindungi (tidak hanya 95% populasi). 7
Table 1 Contoh penggunaan data anthropometri dalam perancangan Contoh rancangan Dashboard kendaraan Meja Lubang saluran Tempat duduk sinema
Ukuran dimensi yang diperlukan • Panjang tangan • Tinggi bahu • Lebar bahu atau pinggul
Terpanjang: persentil ke-95
• Tempat duduk • Helm pengendara sepeda motor • Kereta dorong • Mesin pemotong rumput • Posisi Monitor
• Tinggi duduk • Lingkar kepala
Selang maksimum: persentil ke-5 sampai ke-95
Tujuan perancangan Mudah menjangkau
Ruang yang cukup nyaman untuk bergerak atau menghindari terjebak Kesesuaian antara pengguna dan produk
Kenyamanan dan postur yang aman
Memudahkan pengoperasian Untuk memastikan sesuatu dapat diraih atau dioperasikan
• • • •
• Tinggi permukaan kerja • Pegangan pintu • Saklar lampu • Jeruji pelindung mesin • Jarak pagar pembatas dengan sumber bahaya
Pemilihan persentil Terpendek: persentil ke-5
• Berat badan • Tinggi siku • Tinggi pandangan saat duduk • Tinggi siku (duduk atau berdiri) • Lebar telapak tangan • Tinggi badan • Lebar jari • Panjang lengan
Selang maksimum: persentil ke-5 sampai ke-95
Terpendek: persentil ke-5
Terpendek: persentil ke-5 Terpanjang: persentil ke-95
Dimensi maksimal dan minimal dalam dataanthropometri dapat dipetakan dalam suatu peta ruang kerja. Gambar 5 menyajikan contoh penerapan data anthropometri dalam peta ruang kerja.
8
Gambar 5. Daerah optimum dan maksimum untuk pengoperasian traktor tangan Kubota K-75
Tugas: 1. Pengukuran Anthropometri. Ukurlah dimensi-dimensi tubuh anda dan masukkan data tersebut dalam database anthropometri berikut: Database anthropometri 2. Analisis dan Pembuatan Peta Ruang Kerja i. Dari data-data yang anthropometri yang ada, gambarkan ruang kerja (jangkauan) maksimal dan minimal (dengan skala 1:10) pada kertas milimeter blok. ii. Buatlah arsiran pada daerah kerja optimum (daerah kerja yang anda rasakan paling nyaman) pada gambar tersebut.
9
D. Biomekanik Biomekanik adalah suatu bidang Ergonomika yang berhubungan dengan pengukuran dinamik tubuh manusia, yang diantaranya menyangkut selang gerak anggota tubuh, kecepatan gerak, kekuatan dan aspek gerak anggota tubuh lainnya. Dalam sistem otot rangka, otot bekerja menggerakkan tulang untuk berotasi pada sendinya. Sistem ini dapat dideskripsikan menyerupai tuas sederhana, dengan otot umumnya beraksi pada jarak yang relatif pendek dari sendi untuk menghasilkan gaya eksternal pada jarak yang lebih besar. Otot beraksi untuk menghasilkan keuntungan mekanis dengan hanya berkontraksi untuk menghasilkan gerak pada anggota gerak tubuh manusia. Peralatan biomekanik yang terdapat di Laboratorium Ergonomika dan Elektronika, Jurusan Teknik Pertanian, Fateta-IPB berupa alat pengukur kekuatan tarik dan kekuatan genggam. D.1. Alat Pengukur Kekuatan Tarik Alat pengukur kekuatan tarik (digital back strength dynamometer) bertipe T.K.K. 5201 memiliki kapasitas pengukuran 20 sampai 300 kgf. Unit pengukuran terkecil adalah 0.5 kgf dengan ketelitian + 3 kgf. Digerakkan dengan sel lithium yang akan dapat bertahan selama 6000 jam. Alat ini dapat digunakan dalam suhu lingkungan 0 – 40 oC. Bagianbagian alat ini terdapat pada Gambar 6.
Gambar 6. Alat pengukur kekuatan tarik 10
Cara Penggunaan: a) Tekan tombol ON/C untuk menghidupkan layar pengukuran b) Berdiri tegak pada bagian dasar, genggamlah bagian pegangan dan aturlah panjang rantai sehingga posisi tubuh agak membungkuk 30 derajat (Gambar 7)
Gambar 7. Posisi tubuh pada saat awal pengukuran c) Gerakkan bagian atas tubuh untuk menarik bagian pegangan dan rantai tanpa membengkokkan lutut d) Pengukuran pertama telah dilakukan dan angka pengukuran akan muncul pada layar. Lakukan pengukuran kedua dan angka terbesar dari kedua pengukuran tersebut akan tertera pada layar e) Bila akan dilakukan pengukuran lagi, tekan tombol ON/C untuk menghapus angka pengukuran sebelumnya dan mengembalikan ke posisi nol. Tekan tombol OFF bila pengukuran tidak dilakukan lagi Beberapa hal yang perlu diperhatikan selama penggunaan alat ini adalah: a) Selama pengukuran berlangsung, mata rantai haruslah dalam keadaan bersambung lurus tidak boleh terpilin dan bagian mata rantai yang tidak terpakai diletakkan di bagian belakang pengkait (Gambar 8)
Gambar 8. Posisi rantai pada pengait b) Hindari alat dari guncangan, gunakan alat dengan hati-hati c) Untuk menghemat pemakaian sel lithium, jangan menyimpan alat dalam posisi ON/C
11
d) Jangan menggunakan atau menyimpan alat di bawah sinar matahari secara langsung, di tempat yang bersuhu tinggi khususnya di dekat peralatan pemanas, di tempat yang lembab atau berdebu, atau di tempat yang memungkinkan terkena air. e) Jika peralatan tersebut kotor, bersihkan dengan lap kering dan lembut. Jika peralatan
tersebut sangat kotor, gunakannlah lap basah dengan sedikit deterjen.
Jangan
menggunakan thinner, alkohol atau cairan sejenis karena akan merusak permukaan peralatan.
D.2. Alat Pengukur Kekuatan Genggam Alat pengukur kekuatan genggam (digital grip strength dynamometer) bertipe T.K.K 5101 memiliki kapasitas pengukuran 5 – 100 kgf. Unit pengukuran minimum adalah 0.1 kgf dengan ketepatan + 2 kgf. Digerakkan oleh sel lithium dengan ketahanan 6000 jam. Alat ini (Gambar 9) dapat digunakan pada suhu lingkungan 0 – 40 oC
Gambar 9. Alat pengukur kekuatan genggam
Cara pemakaian: a) Tekan tombol ON/C untuk menhidupkan layar pengukuran b) Pegang alat pengukur kekuatan genggam dengan satu tangan, putar knob untuk mengatur jarak hingga ruas kedua dari ibu jari membentuk sudut 90o c) Berdiri tegak dan rileks, julurkan tangan ke bawah dan genggam alat tersebut pada bagian genggamannya dengan kekuatan penuh tanpa menyebabkan tangan menyentuh tubuh. Selama pengukuran jangan menggerak-gerakkan alat tersebut d) Mulailah pengukuran pertama dengan menggunakan tangan kanan, angka pengukuran akan tertera pada layar. Teruskan dengan pengukuran kedua, ketiga, dan keempat 12
dengan menggunakan tangan kiri, kanan, dan kiri lagi (bergantian). Setelah tiga detik setelah pengukuran keempat, angka rata-rata terbesar dari pengukuran- pengukuran tersebut akan tertera pada layar e) Bila akan dilakukan pengukuran lagi, tekan tombol ON/C untuk menghapus angka pengukuran sebelumnya dan mengembalikan ke posisi nol. Tekan tombol OFF bila pengukuran tidak dilakukan lagi Beberapa hal yang perlu diperhatikan selama penggunaan alat ini adalah: a) Jangan mengatur middle grip pada posisi kurang dari 4 cm pada skala jarak genggam b) Jangan menjatuhkan alat, gunakanlah alat dengan hati-hati c) Untuk menghemat pemakaian sel lithium, jangan menyimpan alat dalam posisi ON/C d) Jangan menggunakan atau menyimpan alat di bawah sinar matahari secara langsung, di tempat yang bersuhu tinggi khususnya di dekat peralatan pemanas, di tempat yang lembab atau berdebu, atau di tempat yang memungkinkan terkena air. e) Jika peralatan tersebut kotor, bersihkan dengan lap kering dan lembut. Jika peralatan
tersebut sangat kotor, gunakannlah lap basah dengan sedikit deterjen.
Jangan
menggunakan thinner, alkohol atau cairan sejenis karena akan merusak permukaan peralatan.
E. Pengukuan Beban Kerja Pengukuran beban kerja fisik manusia dapat dilakukan dengan menggunakan parameter fisiologis sebagai berikut (Zender, 1972): 1. Konsumsi Energi (Oksigen) Perubahan karbohidrat, lemak dan protein menjadi energi memerlukan oksigen, dengan demikian konsumsi oksigen dapat dijadikan parameter untuk pengukuran beban kerja. Dengan mengekivalenkan antara kebutuhan energi dengan konsumsi oksigen didapatkan hubungan yang nyata di antara keduanya. Konsumsi energi bersih per kegiatan dapat diukur dengan cara menguranginya dengan energi yang diperlukan untuk metabolisme basal. 2. Laju Ventilasi dan Frekuensi Pernapasan Laju pernapasan akan seirama dengan laju denyut paru-paru sebagai penghisap oksigen. Dengan mengetahui laju denyut dan frekuensi paru-paru, maka dapat dihitung besarnya konsumsi oksigen dan akhirnya dapat ditentukan tingkat beban kerjanya 3. Denyut Jantung
13
Kebutuhan bahan bakar bagi tubuh untuk melakukan gerak disalurkan oleh darah melalui pembuluh-pembuluh darah ke seluruh bagian tubuh.
Setiap peningkatan
penggunaan tenaga mekanis akan meningkatkan kebutuhan akan bahan bakar, hal ini berarti meningkatkan kerja jantung untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Laju denyut jantung yang tinggi tetapi diikuti oleh konsumsi oksigen yang rendah biasanya akan menunjukkan kelelahan otot, terutama untuk pekerjaan statis (Zander, 1972 dan Sanders, 1987). 4. Suhu Tubuh Efisiensi penggunaan tenaga manusia untuk tenaga mekanis maksimum sebesar 20%, sebagian besar sisanya keluar dalam bentuk panas. Peningkatan beban kerja akan menaikkan suhu tubuh, oleh karena sifat tersebut maka suhu tubuh dapat dijadikan indikator pengukuran beban kerja fisik. Pada pekerja yang bekerja pada suhu udara yang tinggi peningkatan suhu tubuh tidak proporsional dengan laju konsumsi oksigen, sifat ini dapat dijadikan indikasi pengukuran heat stress. Berdasarkan atas pengujian dengan menggunakan parameter-parameter tersebut dibuat tabel untuk menentukan tingkat kerja yang dilakukan seperti yang tertera pada Tabel 2. Tabel 2. Tingkat kerja fisik yang diukur berdasarkan tingkat penggunaan energinya (untuk pria dewasa sehat) Tingkat kerja
Konsumsi energi dalam 8 jam (kkal)
Konsumsi energi (kkal/menit)
Konsumsi Oksigen (L/menit)
Denyut jantung per menit
Istirahat
< 720
< 1.5
< 0.3
60 – 70
Sangat ringan
768 – 1200
1.6 – 2.5
0.32 – 0.5
65 – 75
Ringan
1200 – 2400
2.5 – 5.0
0.5 – 1.0
75 – 100
Sedang
2400 – 3600
5.0 – 7.5
1.0 – 1.5
100 – 125
Berat
3600 – 4800
7.5 – 10.0
1.5 – 2.0
125 – 150
Sangat berat
4800 – 6000
10.0 – 12.5
2.0 – 2.5
150 – 180
Luar biasa berat
> 6000
> 12.5
> 2.5
> 180
Sumber: American Industrial Hygiene Association
E.1. Pengukuran Beban Kerja dengan Parameter Konsumsi Oksigen Pengukuran beban kerja dengan parameter konsumsi oksigen merupakan pengukuran yang dilakukan dengan mengumpulkan dan menganalisis udara pernapasan. Perlengkapan 14
konvensional dalam pengukuran ini merupakan perlengkapan yang tidak praktis, biasanya terdiri dari: 1. Douglas Bag Douglas bag adalah sejenis kantung udara yang berfungsi sebagai penampung udara sisa pernapasan dari subyek yang akan dianalisa konsumsi tenaganya. Douglas bag ini dilengkapi dengan masker dan selang karet yang berfungsi untuk menyalurkan udara yang keluar dari mulut dan hidung operator ke dalam balon penampung. Kapasitas volume dari Douglas bag adalah + 150 liter. 2. Gas Meter Gas meter adalah alat untuk mengukur volume udara sisa pernapasan yang telah ditampung di dalam Douglas Bag. Prinsip kerja dari alat ini adalah pengukuran aliran udara yang dikonversikan ke gerakan rotasi pada lat pengukur ini. Kapasitas ukur dari gas meter ini adalah 0.02 – 5.0 m3/jam dengan tekanan masukan maksimum sebesar 0.2 kg/cm2. 3. Breath Analyzer Breath Analyzer adalah salah satu jenis alat yang digunakan untuk menganalisa udara sisa pernapasan.
Prinsip kerja alat ukur ini memanfaatkan adanya sifat
penghantaran panas yang berbeda pada bahan-bahan senyawa yang berbeda. Alat ini menggunakan platinum yang dipanaskan, dimana di salah satu sisinya dialirkan gas yang akan diuji dan di sisi lainnya dialirkan gas standar.
Dari perbedaan tingkat
penghantaran panas yang terjadi dapat diketahui konsentrasi gas yang sedang diuji. Dalam pengoperasiannya, alat ini mempergunakan CaCl2 yang berfungsi sebagai penyerap uap air dan soda lime untuk menyerap CO2. CaCl2 dan soda lime tersebut ditempatkan dalam empat buah tabung kaca (dua untuk CaCl2 dan dua untuk soda lime) yang berada di bagian samping alat. Prosedur pengukuran adalah dengan menampung udara pernapasan selama pengukuran ke dalam Douglas bag.
Sebagian udara yang mengalir dalam Douglas Bag
dipisahkan ke dalam sebuah kantung sampel (+ 1~2 liter) sebagai bahan analisa kandungan CO2 dan O2 pada udara sisa pernapasan. Udara yang ditampung dalam Douglas Bag kemudian diukur dengan menggunakan gas meter, sedangkan udara yang ditampun dalam kantung sampel dianalisis dengan menggunakan breath analyzer. Perlengkapan yang lebih praktis adalah dengan menggunakan prinsip pengukuran laju aliran selama pengukuran dan menyalurkan sebagiannya untuk dianalisis. Gambar 10
15
dan 11 masing-masing menampilkan perlengkapan dan diagram alir metoda dan analisis beban kerja dengan parameter konsumsi oksigen.
Gambar 10. Perlengkapan dan pengukuran konsumsi oksigen
16
Gambar 11. Metoda dan analisis pengukuran beban kerja dengan parameter konsumsi oksigen
E.2. PENGUKURAN JANTUNG
BEBAN
KERJA
DENGAN
PARAMETER
DENYUT
Mengukur denyut jantung (heart rate = HR) selama melakukan suatu aktifitas adalah lebih mudah dibandingkan dengan mengukur konsumsi oksigen. Terutama karena subyek ukur tidak perlu mengenakan masker pernapasan.
Perlengkapan pengukuran denyut
jantung lebih ringan dan mudah dikenakan, serta dilengkapi pula dengan transmitter untuk mengirim sinyal outputnya ke alat pencatat. Perlengkapan pengukuran denyut jantung tersebut antara lain adalah Digital Pulse Monitor (Gambar 12) dan Heart Rate Monitor (Gambar 13). Sedangkan diagram alir metoda dan analisis beban kerja dengan pengukuran denyut jantung disajikan dalam Gambar 14.
17
Gambar 12. Digital Pulse Monitor
Gambar 13. Heart Rate Monitor dan perlengkapannya
18
Gambar 14. Metoda dan analisis pengukuran beban kerja dengan parameter denyut jantung
Tugas: 1. Ukurlah denyut jantung dan tekanan darah anda. 2. Input data tersebut beserta dengan data usia, tinggi badan dan berat badan anda dalam database berikut ini Database denyut jantung A. METODA STEP‐TEST DALAM PENGUKURAN BEBAN KERJA Pengukuran beban kerja fisik yang lebih praktis untuk dilakukan pada kondisi lapang adalah dengan mempergunakan pengukuran denyut jantung. Tetapi walau bagaimanapun cara pengukuran ini memiliki kelemahan, karena hasil pengukuran tidak hanya dipengaruhi oleh usaha‐usaha fisik, melainkan juga oleh kondisi dan tekanan mental. Kondisi lainnya adalah bervariasinya karakter denyut jantung pada setiap orang dan dapat pula terjadi penyimpangan (Hayashi, Moriizumi, dan Jin, 1997). Salah satu metode yang dapat digunakan untuk kalibrasi pengukuran denyut jantung ini adalah dengan mempergunakan metode step test (metode langkah), selain dari sepeda ergometer. Dengan metode step test (Gambar 3.6) dapat diusahakan suatu selang yang pasti dari beban kerja dengan hanya mengubah tinggi bangku step test dan intensitas langkah. Metode ini juga lebih mudah, karena dapat dilakukan dimana‐mana, terutama di lapang, dibandingkan dengan menggunakan ergometer. Step test mempunyai komponen pengukuran yang mudah, selalu sedia dimana saja dan kapan saja, sehingga dengan
19
metode ini ketidakstabilan denyut jantung sesorang dapat dengan mudah dinalisa (Hayashi, Moriizumi dan Jin, 1997). Metode step test pada dasarnya dilakukan dengan mengukur denyut jantung saat melakukan pekerjaan naik turun sebuah bangku dengan ketinggian tertentu yaitu 40‐50 cm (Suma’mur, 1986 ) atau 30 cm Herodian (1994)dan kecepatan tertentu (15‐45 kali naik turun dalam satu menit). Metoda step‐test dilakukan dengan cara sebagai berikut: 1.
Atur metronome pada kecepatan 20 kali/menit
2.
Siapkan alat pengukur denyut jantung dan memasangkannya pada salah seorang subyek
3.
Step test dilakukan seirama dengan bunyi metronome
4.
Denyut jantung mulai diukur mulai dari saat istirahat selama tiga menit, melakukan step test selama tiga menit dilanjutkan dengan saat melakukan kerja, kemudian istirahat selama tiga menit dan diakhiri dengan step test selama tiga menit.
5.
Kegiatan dilakukan pada tiga kecepatan metronome yang berbeda (20, 25, 30 kali/menit)
6.
Tenaga yang digunakan pada saat step test dapat dicari dengan persamaan:
7.
Dimana: P = daya (kal/detik) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/dt2) s = jarak (meter) t = waktu (detik) Rata‐rata denyut jantung saat melakukan step test diplotkan dengan besarnya tenaga yang digunakan saat step test tersebut pada grafik kartesius.
8.
Carilah persamaan hubungan grafik tersebut
9.
Melalui hubungan tersebut dapat dihitung besarnya daya dan beban kerja saat bekerja
Gambar 3.6 Metode step‐test dalam pengukuran beban kerja
20
IV. KEBISINGAN A. PENDAHULUAN Kebisingan didefinisikan sebagai bunyi yang tidak diinginkan, termasuk diantaranya bunyi tak beraturan dan bunyi yang ditimbulkan sebagai hasil sampingan suatu kegiatan industri atau transportasi. Bunyi dalam bentuk percakapan ataupun musik yang mengganggu dan tidak diinginkan oleh pendengarnya, juga dianggap sebagai kebisingan. Kebisingan mempengaruhi konsentrasi dan dapat menjadi penyebab terjadinya kecelakaan. Tingkat kebisingan ekstrim di atas 90 dBA dan puncak kebisingan di atas 100 dBA dapat menyebabkan sakit kepala dan meningkatnya tekanan darah, tegangan otot, dan kelelahan. Terekspos kebisingan dalam waktu yang lama dapat menyebabkan ketulian dan penyakit lain yang berhubungan dengan pendengaran. Terekspos kebisingan dalam waktu yang relatif singkat dapat menimbulkan iritasi dan mengganggu kenyamanan. Tabel 4.1 menunjukkan tingkat intensitas bunyi beberapa sumber, sedangkan Tabel 4.2 menunjukkan lama waktu terkekspos kebisingan yang diperbolehkan. Tabel 4.1. Tingkat intensitas bunyi Desibel Level (dB)
Sumber
140
Batas gangguan pada kesehatan: tembakan, sirene pada jarak 100 kaki
135
pesawat jet tinggal landas, musik teramplifikasi
120
chain saw, jack hammer, snowmobile
100
traktor, peralatan pertanian, power saw
90
Batas OSHA – kerusakan pada pendengaran jika terekspos kebisingan di atas level 90 dB
85
bagian dalan kabin traktor yang diberi isolasi akustik
75
radio, vacuum cleaner
60
percakapan normal
45
gemerisik daun, musik yang lembut
30
bisikan
15
batas pendengaran 21
0
batas pendengaran akut
Tabel 4.2. Lama waktu terekspose kebisingan yang diijinkan Durasi – jam per hari
Sound level (dBA)
8
90
4
95
2
100
1
105
1/2
110
1/4 atau kurang
115
Kendali kebisingan meliputi reduksi kebisingan pada sumbernya, kendali pada jaringan transmisi, dan proteksi bagi pendengar. Reduksi kebisingan dengan memperbaiki desain mesin merupakan salah satu kendali yang efektif. Kendali kebisingan secara teknik antara lain dengan interupsi transmisi kebisingan dengan mengisolasi vibrasi dan pembuatan penghalang kebisingan (Wilson, 1989), memberikan pelumas pada bagian‐bagian mesin yang mengalami gesekan, dan membuat kabin yang terisolasi secara akustik. Selain itu juga terdapat peralatan perlindungan pribadi terhadap kebisingan yaitu ear plug dan ear muff. B. PENGUKURAN KEBISINGAN Alat yang biasa digunakan dalam pengukuran kebisingan adalah sound level meter (Gambar 4.1). Cara penggunaan alat ini adalah: a) Tekan tombol power ke posisi ON, kemudian tunggu beberapa saat (sekitar 8 detik). b) Alat akan mulai mendeteksi tingkat kebisingan secara otomatis. c) Cek batas atas selang pengukuran. Jika berkedip, maka terjadi overload dan pengukuran mungkin tidak akan valid. Untuk itu, tambahkan selang pengukuran dengan menekan tombol pengaturnya. d) Hal yang sama juga dilakukan jika alat pengukur tidak menunjukkan nilai apapun ( ___._ dB). Hal ini berarti input level terlalu rendah atau di bawah selang pengukuran. Kurangi selang pengukuran dengan menekan tombol pengaturnya. e) Tekan tombol stop untuk menghentikan pengukuran. Hal yang juga perlu diperhatikan dalam pengukuran kebisingan adalah pengaruh tubuh operator, karena tubuh manusia bekerja seperti reflektor bunyi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada frekuensi sekitar 400 Hz, error sampai 6 dB dapat terjadi karena pantulan dari tubuh. Pengaruh operator dapat
22
diminimisasi dengan menggunakan mikrofon dengan kabel ekstension atau meletakkan sound level meter pada tripod.
Gambar 4.1 Sound Level Meter 2239B Tugas: 1. Identifikasilah sumber bunyi pada suatu lingkungan. 2. Buatlah titik‐titik pengukuran di sekitar sumber bunyi tersebut. 3. Ukurlah tingkat kebisingan pada titik‐titik pengukuran yang telah ditentukan. 4. Petakanlah di atas kertas hasil pengukuran tersebut dan buatlah kontur kebisingannya.
23
V. GETARAN MEKANIS A. PENDAHULUAN Getaran (vibration) sederhana dari suatu obyek merupakan osilasi siklis pada suatu posisi acuan. Pada mesin dan peralatan, sejumlah frekuensi akan mewakili bentuk getaran mekanis, tergantung pada kecepatan komponen mesin yang berpengaruh. Fluktuasi random dan shock pada frekuensi getaran dapat juga terjadi, contohnya pada kendaraan. Kontak dengan getaran mekanis dari mesin dan peralatan dapat mempengaruhi tubuh manusia. Getaran mekanis mempengaruhi kenyamanan, performa kerja, dan kesehatan pada manusia. Getaran yang berlebihan dapat menyebabkan sakit pada otot, sendi, dan organ internal: menyebabkan trauma pada tangan dan kaki. Seperti karakteristik lingkungan dan fisik lainnya di lingkungan kerja, getaran mekanis harus dikendalikan untuk mencapai kenyamanan dan menghindari penurunan performa. Terdapat dua jenis getaran pada tubuh manusia: 1. Whole Body Vibration Getaran pada seluruh tubuh secara signifikan dapat terjadi pada pengemudi traktor, alat berat, kendaraan off‐road, truk dan bus. Jenis getaran ini ditimbulkan oleh permukaan lahan tempat kendaraan beroperasi dan kurangnya absoprsi shock pada sistem suspensi. Getaran dan shock pada kendaraan tersebut bertransmisi pada pengemudinya melalui tempat duduk. Hal ini sangat berbahaya bagi sistem rangka (punggung), sistem pencernaan, dan organ reproduksi wanita. Getaran dengan frekuensi 1‐80 Hz memiliki efek yang kuat pada keseluruhan tubuh manusia. 2. Hand‐arm Vibration Getaran pada tangan dan lengan mungkin terjadi pada penggunaan perkakas listrik (hand‐held power tool), bor pneumatik, chain saw, chipping hammer, riveter, gerinda dan vibrator beton. Frekuensi antara 5‐1500 Hz sangat berpengaruh pada getaran jenis ini. B. PENGUKURAN GETARAN Amplitudo getaran dapat diukur dalam benntuk perpindahan, kecepatan atau akselerasi. Pengukuran biasanya dilakukan dengan meletakkan accelerometer pada suatu permukaan yang bergetar. Sinyal teramplifikasi dari accelerometer kemudian diolah untuk dibandingkan dengan standar yang ada. Biasanya teknik kalkulasi yang digunakan adalah root mean square (RMS), dengan persamaan sebagai berikut:
Dimana T adalah interval waktu dan a adalah akselerasi. Seperti tingkat kebisingan, tingkat akselerasi dapat diekspresikan dalam decibels, relatif terhadap akselerasi acuan. Acuan standar adalah 10‐6 m/s2, sehingga tingkat getaran dalam decibels, L, dinyatakan dalam:
24
Peralatan pengukur getaran yang terdapat di Laboratorium Ergonomika dan Elektronika Pertanian, TEP‐IPB adalah Hand‐Arm Vibration and Integrating Sound Level Meter Tipe 2239B (Gambar 5.1) yang dapat digunakan untuk mengukur percepatan getaran dan tingkat kebisingan dan Portable Vibration Meter model VM‐61 (Gambar 5.2) untuk mengukur percepatan, kecepatan, perpindahan dan frekuensi.
Gambar 5.1 Hand‐arm Vibration and Integrating Sound Level Meter 2239B Prosedur penggunaan Hand‐arm Vibration adalah: a)
Gantilah microphone pada alat dengan transducer getaran dan tempelkan pada permukaan yang akan diukur.
b) Tekan tombol power ke posisi ON, kemudian tunggu beberapa saat (sekitar 20 detik). c)
Pengukuran akan berlangsung secara otomatis.
f)
Cek batas atas selang pengukuran. Jika berkedip, maka terjadi overload dan pengukuran mungkin tidak akan valid. Untuk itu, tambahkan selang pengukuran dengan menekan tombol pengaturnya.
d) Hal yang sama juga dilakukan jika alat pengukur tidak menunjukkan nilai apapun ( ___._ m/ss). Hal ini berarti input level terlalu rendah atau di bawah selang pengukuran. Kurangi selang pengukuran dengan menekan tombol pengaturnya. e) Tekan tombol stop untuk menghentikan pengukuran.
25
Gambar 5.2 Vibration meter VM‐61 Prosedur penggunaan Vibration Meter VM‐61 adalah: a)
Sambungkan transducer getaran pada input konektor.
b) Set knop power pada posisi 10, 1, atau 0.1. Biarkan selama 30 detik sebelum pengukuran dilakukan c)
Set pengatur filter “HIGH‐PASS” ke 10 Hz dan “LOW‐PASS” ke 5 Hz.
d) Set pengatur karakteristik indikasi ke “EQ PEAK”. Untuk pengukuran getaran sederhana dan evaluasi lain berdasarkan pada nilai RMS, set pada posisi “RMS”. Sedangkan untuk pengukuran impulse getaran, set pada posisi “PEAK” . e) Set eksternal filter ke posisi “INT”. f)
Putar knop fungsi ke posisi “ACC1” atau “ACC2” masing‐masing untuk mengukur akselerasi dalam unit G dan m/s2, “VEL” untuk pengukuran kecepatan (cm/s), dan “DISP” untuk pengukuran perpindahan (mm).
g)
Tempelkan transducer ke permukaan yang akan diukur getarannya.
h) Nilai pengukuran akan tertera pada peraga digital dan analog. i)
Nilai pengukuran dapat disimpan dengan cara menekan tombol ”PAUSE” lalu tombol “STORE”. Nilai‐ nilai yang tersimpan tersebut dapat dipanggil kembali dengan mengatur knop power pada posisi “MEMO” dan menekan tombol “DOWN/UP” secara simultan.
j)
Potar knop power ke posisi “OFF” setelah selesai penggunaan alat.
26
VI. FOTOMETRI Penerangan merupakan suatu aspek lingkungan fisik yang penting bagi keselamatan kerja. Beberapa penelitian membuktikan bahwa penerangan yang tepat dan disesuaikan dengan pekerjaan berkorelasi dengan produksi dan efisiensi yang maksimal. Dalam hubungannya dengan kelelahan sebagai sebab kecelakaan, penerangan yang baik merupakan usaha prefentif. Faktor‐faktor dalam penerangan yang menjadi sebab kecelakaan meliputi kesilauan langsung, kesilauan sebagai pantulan, dan bayangan. Penerangan yang tidak sesuai juga dapat menyebabkan sakit kepala, regangan otot, kelelahan dan sakit pada mata. Tujuan pengukuran cahaya (fotometri) adalah untuk perancangan dan evaluasi ruang kerja. Unit fotometri terdiri dari luminansi (cahaya yang dipancarkan oleh sebuah permukaan), illuminansi (jumlah cahaya yang jatuh pada sebuah permukaan), intensitas luminansi (daya sumber atau permukaan teriluminansi untuk memancarkan cahaya), flux luminansi (besar aliran energi luminansi), dan daya pantul (perbandingan luminasi dan iluminansi pada sebuah permukaan). Luminansi yang merata merupakan bagian penting dalam desain sistem pencahayaan di koridor dan fasilitas di luar ruangan seperti jalur kereta api pada malam hari. Pada kenyataannya, luminasi permukaan yang merata diperoleh dari hubungan antara tingkat illuminansi tertentu dan daya pantul ruangan. Makin tinggi daya pantul suatu permukaan dalam suatu ruangan makin kecil daya serap cahanyanya dan makin turun daya nya untuk memberikan suatu pancaran cahaya tertentu. Perkiraan daya pantul permukaan sesuai jenis bahan‐bahannya terdapat pada Tabel 6.1. Tabel 6.1 Daya pantul permukaan menurut jenis bahan Jenis permukaan
Daya pantul
Langit‐langit *
0.8 0.7 0.6 0.5
Dinding *
0.8 0.4 0.3 0.25 0.20 0.15 0.35 0.25 0.20 0.10 0.25 – 0.50 0.20 – 0.40
Lantai *
Perabotan ** Karpet
Jenis bahan Warna putih cat emulsi pada permukaan plesteran datar Warna putih cat emulsi pada permukaan bahan untuk akustik Warna putih cat emulsi pada permukaan beton yang tidak halus Warna putih cat emulsi pada permukaan papan serat‐kayu Warna putih cat emulsi pada permukaan plesteran datar; ubin putih mengkilap Warna putih lembaran asbes‐semen; beton, abu‐abu terang; semen portland, lembut Batu bata, fletton Beton, abu‐abu terang; semen portland, kasar (seperti papan bergerigi); papan dari kayu oak mahoni, gaboon Papan dari kayu jati, afromosia, oak Batu bata, biru teknis Kayu: birch, beech, maple Kayu: oak Kayu:iroko, kerning Batu tambang: merah coklat Kayu Warna gelap (beige, coklat, abu‐abu) 27
Tirai **
0.40 – 0.60
kain
* Data arsitek ** ANSI
Peningkatan produktivitas akan terjadi jika illuminansi ditingkatkan, akan tetapi illuminasi pada level yang tinggi akan mengakibatkan penyilauan dan hilangnya pandangan detail. Illuminansi yang kurang akan mengakibatkan efek non visual seperti penurunan motivasi, kelelahan, ataupun kemampuan manual. Pekerja berusia lanjut kebanyakan menghendaki tingkat illuminasi yang lebih tinggi daripada pekeja muda. Alat pengukur illuminansi yang terdapat di Laboratorium Ergonomika dan Elektronika, Juruan Teknik Pertanian, Fateta‐IPB adalah lux meter tipe ANA‐500 (Gambar 6.1) dan light meter GE214 (Gambar 6.2). Alat ini merupakan alat ukur analog dengan kapasitas pengukuran 0 – 5000 lux. Prosedur penggunaan alat ini adalah: a)
Sebelum pengukuran, pastikan switch skala pembacaan berada pada posisi “x10”
b) Tentukanlah titik‐titik pengukuran pada suatu tempat/ruangan c)
Lakukanlah pembacaan besaran illuminansi yang ditunjukkan oleh jarum analog
d) Bila angka yang ditunjukkan oleh jarum terlalu kecil, pindahkan switch skala pembacaan ke posisi “x1” e) Buatlah gambar kontur pencahayaan ruangan tersebut
Gambar 6.1 Lux meter ANA‐500
Gambar 6.2 Light meter GE214 Parameter pencahayaan suatu ruangan yang perlu juga diperhatikan faktor daylight (DF) yaitu angka perbandingan illminansi suatu sumber dalam ruangan terhadap illuminansi di luar ruangan dan dinyatakan dalam persen. DF adalah ukuran kekuatan pancar cahaya siang hari yang aspek subyektifnya sangat
28
membantu dan menentukan penampilan karakter suatu ruangan. Beberapa contoh nilai DF ruangan terdapat pada Tabel 6.2. Tabel 6.2 Daftar indeks DF lokasi Bangunan terminal lapangan udara dan stasiun kereta: ‐ daerah lobby penerimaan ‐ ruang bea cukai dan imigrasi ‐ daerah sirkulasi dan ruang tunggu Gedung pertemuan dan pertunjukan: ‐ serambi dan ruang utama ‐ selasar/lorong ‐ tangga Bank: ‐ meja pelayanan, ketik, pembukuan, tempat buku ‐ daerah umum/ruang untuk nasabah Rumah sakit: ‐ ruang penerimaan dan ruang tunggu ‐ ruang perwatan ‐ bagian apotek Perpustakaan: ‐ ruang baca dan ruang buku rujukan ‐ rak/lemari buku Museum dan gallery senirupa Perkantoran: ‐ umum ‐ bag. ketik, komputer Sekolah dan akademi: ‐ aula ‐ ruang kelas ‐ ruang senirupa ‐ laboratorium ‐ ruang staf dan ruang umum ‐ gelanggang olah raga Bagian bedah (kedokteran umum & kedokteran gigi) ‐ ruang tunggu ‐ ruang bedah ‐ ruang laboratorium Kolam renang: ‐ daerah kolam ‐ daerah sekeliling kolam Sentral telepon umum
% DF rata‐rata 2 2 2
% DF min
1 2 2 5 2
0.6 0.6 0.6 2 0.6
2 5 5 5 5 5 5 5 1 5 5 5 5 5 2 5 5
0.6 1 3 1.5 1.5 1 2 2.5 0.3 2 2 2 1.5 3.5 0.6 2.5 2
5 1 ‐
2 0.5 2
0.6 0.6 0.6
Untuk perhitungan awal, dimana ukuran jendela belum dapat dipastikan, akan bermanfaat kalau hasil perhitungan tersebut dapat memberikan luas kaca yang dibutuhkan untuk menghasilkan standar cahaya siang hari. Prosedur yang harus dilakukan dimana ukuran jendela belum dapat dipastikan adalah: 29
1.
perhitungan DF rata‐rata, dengan menggunakan persamaan berikut:
Dimana, A
: jumlah luas bidang permukaan ruangan, termasuk kaca jendela
Afw : luas lantai di tambah luas semua bagian dinding di bawah garis tengah jendela,
termasuk dinding jendela
C
: angka fungsi (koefisien) dari pencahayaan yang jatuh pada jendela dan bervariasi menurut sudut penghalang luarnya (Tabel 6.3)
R
: daya pantul rata‐rata semua bidang permukaan ruangan termasuk jendela‐jendela, dan dinyatakan dalam angka persepuluhan
Rfw : daya pantul rata‐rata bidang lantai dan bagian dinding di bawah garis tengah jendela (tidak termasuk dinding jendela)
Rcw : daya pantul rata‐rata bidang langit‐langit dan bagian dinding di atas garis tengah jendela (termasuk dinding jendela)
2.
luas permukaan kaca (w) dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Tabel 6.3. Koefisien C Koefisien C
Sudut penghalang diukur dari tengah jendela (dihitung di atas garis mendatar) Tanpa halangan 10 o 20 o 30 o 40 o 50 o 60 o 70 o 80 o
39 35 31 25 20 14 10 7 5
30
VII. STUDI GERAK DAN WAKTU Studi gerak dan waktu merupakan suatu studi yang penting di bidang Ergonomika, baik berdiri sendiri maupun sebagai penunjang penelitian lain. Fungsi utama dari studi ini adalah untuk mengefisienkan gerak dan waktu agar tercapai produktifitas yang seoptimal mungkin. Studi ini dapat merupakan studi gabungan antara gerak dan waktu atau dapat pula secara terpisah. A. STUDI GERAK Peralatan yang digunakan dapat berupa peralatan yang sederhana berupa stop watch atau yang sangat canggih menggunakan kamera video yang dihubungkan dengan suatu alat pengolah citra. 1.
Penggunaan stopwatch Stopwatch yang digunakan adalah tipe digital. Penggunaannya dapat dibagi atas tiga jenis penghitungan waktu, yaitu: a. Penggunaan biasa; cara ini digunakan hanya untuk menghitung suatu kegiatan yang terus menerus dan berhenti pada suatu titik tertentu. Contoh untuk cara ini adalah penghitungan untuk waktu lari 100 m Langkah penggunaanya adalah: 1) tekan tombol MODE sampai penunjukknya berada pada STD. LAPTIME 2) tekan tombol START pada saat memulai penghitungan 3) tekan tombol STOP apabila penghitungan telah selesai, baca hasilnya 4) tekan tombol RESET untuk mengembalikan penghitung ke nol b. Penggunaan STD. LAPTIME; cara ini digunakan untuk menghitung waktu keseluruhan dan waktu masing‐masing unit kegiatan. Contohnya adalah untuk menghitung pemanenan lobak, yang meliputi waktu total dan juga waktu yang dibutuhkan untuk memanen setiap umbi lobak. 1) tekan tombol MODE sampai penunjuknya berada pada STD. LAPTIME 2) tekan tombol START pada saat memulai penghitungan 3) tekan tombol LAP/RESET untuk mengetahui waktu pemanenan kumulatif sampai lobak ke‐n 4) tekan tombol STOP apabila total penghitungan telah selesai, da baca hasilnya untuk total waktu pemanenan 5) tekan tombol RESET untuk mengembalikan penghitung ke nol c. Penggunaan SEC. LAPTIME; cara ini digunakan untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk masing‐masing unit kegiatan pada beberapa kegiatan yang berlangsung secara berurutan, dimana selang waktu antara akhir kegiatan yang satu dengan yang berikutnya relatif bersamaan. Contohnya adalah untuk menghitung lamanya masin‐masing unti proses produksi pada suatu rangkaian proses perakitan mesin. 1) tekan tombol MODE sampai penunjuknya berada pada SEC. LAPTIME 31
2) tekan tombol START pada saat memulai penghitungan 3) tekan tombol LAP/RESET untuk mengetahui lamanya unit prose yang pertama (pada saat bersamaan berarti telah memulai pula penghitungan untuk prose kedua) 4) catat hasil penghitungan untuk putaraan pertama tersebut, lalu tekan kembali tombol LAP/RESET untuk melanjutkan pada proses selanjutnya 5) tekan kembali tombol LAP/RESET untuk mencatat lamanya prose yang kedua. Demikialah seterusnya sampai seluruh unit proses terhitung waktunya 6) tekan tombol STOP apabila seluruh penghitungan telah selesai 7) tekan tombol RESET untuk mengembalikan penghitung ke nol 2.
Penggunaan kamera video Di negara maju seperti Jepang, kamera video telah menggantikan peranan stroboskop untuk
menganalisa gerak tubuh manusia. Gambar yang dihasilkan video dianalisa oleh komputer sehingga hanya menampilkan gambar titik dan garis dari bagian yang dianalisa. Kecepatan dan percepatan masing‐masing titik pengamatan langsung dapat diamati pada grafik di monitor komputer. Peralatan yang ada di Laboratorium Ergonomika dan Elektronika, Departemen Teknik Pertanian sampai saat ini haya berupa kamera video, video player dan recorder yang dilengkapi dengan editing system. Peralatan ini cukup memadai untuk menganalisa gerak yang tidak terlalu cepat. Untuk studi gerak dan dua langkah penting yang harus dilakukan, yaitu pengambilan gambar dan analisa di laboratorium. Pengambilan gambar dilakukan dengan kamera video handycam 8 mm merk SONY (Gambar 7.1). Beberapa langkah penting yang harus dilakukan adalah: 1. Persiapan ‐
pastikan baterai sudah diisi termasuk cadangannya
‐
pastikan kaset sudah tersedia
‐
pastikan tripod sudah disiapkan
‐
siapkan payung apabila pengambilan gambar dilakukan di luar
2. Persiapan di lapang ‐
tentukan posisi kamera yang tepat
‐
pastikan kamera cukup aman dari gangguan
‐
pastikan kamera tidak mengganggu pekerja yang sedang diambil gambarnya
‐
jangan menentang sumber cahaya
3. Pengambilan gambar ‐
ambil gambar secara keseluruhan
‐
ambil gambar detail sebanyak mungkin terutama untuk pekerjaan yang sulit untuk diulang
‐
sudut pengambilan harus tepat agar perubahan gerak yang diamati dapat diambil dengan baik
4. Langkah penyelesaian ‐
periksa hasil pengambilan gambar sebelum meninggalkan lokasi
32
‐
pastikan semua perlengkapan sudah terkumpul
‐
lepaskan batere pada kamera
‐
bawalah selalu kamera dan perlengkapannya dalam tas
a. Cara Penggunaan Kamera Video Untuk keperluan praktis, penggunaan kamera video mengikuti langkah berikut: 1) pasang batere pada tempatnya 2) pasang kaset dengan menekan tombol EJECT 3) pindahkan switch POWER ke posisi CAMERA 4) atur switch FOCUS ke MANUAL 5) naikkan switch STANDBY monitor kamera menyala 6) arahkan kamera ke obyek (sasaran) 7) aturlah fokus sampai mendapatkan gambar yang tajam 8) aturlah zoom sampai mendapatkan cakupan gambar yang diinginkan 9) tekan tombol START/STOP untuk memulai merekam 10) tekan tombol START/STOP sekali lagi untuk menghentikan perekaman 11) gunakan selalu tripod dalam pengambilan gambar
Gambar 7.1 Handycam SONY LCH‐V8902 b. Cara Penggunaan Video Cassette Recorder
Untuk keperluan praktis, penggunaan video cassette recorder dapat mengikuti langkah berikut: 1) tekan tombol ON/OFF 2) masukkan kaset dengan cara menekan tombol OPEN/CLOSE pada player ataupun pada remote control 3) tekan tombol PLAY pada player atau pada remote control (TV telah diset pada channel yang tepat)
33
4) untuk keperluan analisa gambar, maka perlu diperhatikan hal berikut: a.
dengan kecepatan tetap dapat dipilih tombol kecepatan dengan skala 1/10x, 1/5x, 1x dan 2x kecepatan normal (pada remote control)
b.
kecepatan bervariasi: ‐ tekan tombol JOGSHUTTLE ‐ putar pengatur JOG ke kanan atau ke kiri sesuai dengan kecepatan yang diinginkan
5) penghitungan waktu dan jumlah serta gerakan dapat dilakukan berulangkali sesuai kebutuhan dengan cara seperti di atas 6) untuk mengembalikan kepada keadaan semula, tekan kembali JOGSHUTTLE dan tekan PAUSE pada remote control B. STUDI WAKTU Peralatan yang digunakan dan tata cara penggunaanya adalah sama, tetapi jenis pengamatannya agak berbeda. Studi waktu lebih kepada penghitungan waktu dalam suatu sistem kerja. Pada Tabel 7.1 terlihat contoh form untuk studi waktu baik dengan cara langsung menggunakan stopwatch ataupun menggunakan video. Tabel 7.1. Contoh form isian untuk studi waktu Nama aktivitas : Jenis alat : Cuaca : Lokasi : Nama operator : Nama peneliti : Catatan waktu kumulatif Tiap kegiatan Start 1 Start 2
Start 3
Start 4
Start 5
keterangan
Start 6
Start 7
34
Start 8
Start 9
Start 10
35