PERBAIKAN DISTRIBUSI PANAS TERHADAP KINERJA
OPERATOR PADA PROSES PEMBUATAN TAHU
DI PABRIK TAHU
TESIS
Oleh
JENNY TARIGAN087025016/TI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERBAIKAN DISTRIBUSI PANAS TERHADAP KINERJA
OPERATOR PADA PROSES PEMBUATAN TAHU
DI PABRIK TAHU
TESIS
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik
dalam Program Studi Teknik Industri pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh
JENNY TARIGAN
087025016 / TI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Tesis : PERBAIKAN DISTRIBUSI PANAS TERHADAP KINERJA OPERATOR PADA PROSES PEMBUATAN TAHUN DI PABRIK TAHU
Nama Mahasiswa : Jenny Tarigan Nomor Pokok : 087025016 Program Studi : Teknik Industri
Menyetujui Komosi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE) (DR. Eng. Ir. Listiani Nurah Huda, MT)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Dekan
(Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M. Eng) (Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME)
Telah diuji pada
Tanggal : 26 Agustus 2011
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE Anggota : Dr. Eng. Listiani Nurul Huda, MT
Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng Ir. Mangara M. Tambunan, MSc
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan di UD. Tahu Ponimin dan bertujuan untuk mengkaji distribusi panas yang terjadi di lantai produksi untuk meningkatkan kinerja operator. Sifat penelitian ini adalah penelitian korelasional. Subjek penelitian ini adalah seluruh pekerja yang berada di lantai produksi yaitu sebanyak 6 pekerja.
Nilai ISBB yang diperoleh pada lantai produksi adalah 28,53oC dan pada bagian boiler adalah 30,50oC, sehingga pada saat ini persentase waktu kerja pekerja di lantai lantai produksi adalah 75% bekerja dan 25% istirahat. Nilai Heat Stress Index (HSI) yang diperoleh pekerja di lantai produksi sebesar 76% dan pada bagian boiler sebesar 87% sedangkan nilai insulasi pakaian untuk pekerja adalah sebesar 0,655 clo. Setelah dilakukan perbaikan dalam hal pakaian kerja maka dapat mengurangi nilai ISBB sebesar 2oC sehingga presentase waktu bekerja di lantai produksi untuk pekerja sudah dapat dilakukan selama 8 jam secara terus menerus dalam sehari. Hal ini tidak hanya akan mencegah terjadinya heat stress pada pekerja tetapi juga akan meningkatkan kinerja pekerja dengan bertambahnya waktu bekerja. Dari perancangan ventilasi ruangan maka dapat mengurangi beban pendinginan pada lantai produksi sebesar 8,34 kW. Dan dengan menambahkan dua buah exhaust fan yang sesuai dengan kebutuhan di lantai produksi.
Dari penelitian yang dilaksanakan maka saran bagi perusahaan adalah membuat seragam untuk meningkatkan kenyamanan pekerja dan membuat ventilasi dalam mengurangi beban pendinginan, serta penambahan alat penghisap panas berupa exhaust fan.
ABSTRACT
The research was conducted at UD. Tahu Ponimin and aims to assess the heat distribution that occurs on the production floor to improve the performance of the operators. The nature of this research is correlational research. The subject of this study were all workers who are on the production floor as many as six workers.
ISBB value obtained on the production floor is 28.53°C and in the boiler is 30.50°C, so that at present the percentage of working time of workers on the ground floor of the production is 75% work and 25% rest. Value Heat Stress Index (HSI) obtained by workers on the production floor by 76% and in the boiler by 87% while the insulation value of clothing for workers amounted to 0.655 Clo. After improvements in work clothes, it can be reduced by 2°C so that the value ISBB percentage of time working on the production floor for workers can be performed for 8 hours continuously in a day. This will not only prevent the occurrence of heat stress on workers but also will improve the performance of workers with more time to work. From the design of the room ventilation can reduce the cooling load on the production floor of 8.34 kW. And by adding two exhaust fans to suit the needs of the production floor.
From research conducted for the company then the suggestion is made uniform to improve worker comfort and makes ventilation in reducing the cooling load, and the addition of a vacuum heat of exhaust fan.
RIWAYAT HIDUP
Jenny Tarigan dilahirkan di kota wisata Berastagi pada tanggal 26 November 1958.
Anak ke lima dari enam bersaudara, dari pasangan Pt. Em. T. Tarigan dan M. Br Ginting.
Pada tahun 1977, peneliti menyelesaikan pendidikan SMU Negeri Berastagi, dan
pernah mendapatkan beasiswa prestasi Supersemar pada tahun 1976 dari Mendikbud
pemerintah pusat.
Tahun 1978 peneliti melanjutkan pendidikan S1 di Universitas Sumatera Utara
jurusan Teknik Manajemen Industri dan selesai pada tahun 1986.
September 2008, peneliti melanjutkan pendidikan Pasca Sarjana di bidang Teknik
Industri di Universitas Sumatera Utara.
Pada April 1990 peneliti di terima bekerja di Pendidikan Teknologi Kimia Industri
(PTKI) Medan di bawah Kementerian Perindustrian sebagai staf dosen sampai saat ini.
Pada tahun 1994-2006 peneliti mengajar mata kuliah Proses Kimia Industri dan
sekaligus sebagai Ka. Lab. Proses Kimia Industri. Tahun 2006-2011 sebagai Sekretaris
P3M (Pengembangan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat) dan sekaligus tahun
2008-2011 sebagai Sekretaris Senat Dosen. Juni 2011 sebagai Ka. Lab Mikrobiologi
sampai saai ini.
Medan, 26 September 2011
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih
dan anugerah yang diberikanNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan
tesis ini sampai dengan selesai. Tesis ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk
menyelesaikan Program Studi S2 Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara.
Selesainya tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu
pada kesempatan ini izinkanlah penulis menyampaikan rasa terima kasih dan
penghargaan yang tak terhingga kepada Dekan Fakultas Teknik USU, Bapak Prof. Dr. Ir.
Bustami Syam, MSME; Ketua Program Studi Magister Teknik Industri USU, Bapak
Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng sekaligus sebagai Pembanding, dan Sekretaris
Program Studi Ibu Ir. Rosnani Ginting, M.T, juga sekaligus sebagai Pembanding yang
telah memberikan motivasi kepada penulis untuk menyelesaikan tesis ini. Bapak Prof.
Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE, sebagai Komisi Ketua Dosen Pembimbing yang
telah meluangkan waktu untuk memberikan dukungan dan koreksi pada penyusunan tesis
ini. Dr. Eng. Ir. Listiani Nurul Huda, MT, sebagai anggota Dosen Pembimbing yang
telah begitu banyak memberikan bantuan, masukan dan arahan serta meluangkan waktu
untuk selesainya penulisan tesis ini. Bapak Ir. Mangara Tambunan, MSc, sebagai Komisi
Pembanding yang telah memberikan masukan kepada penulis. Seluruh staf dosen yang
mengajar di Program Pasca Sarjana Teknik Industri Fakultas Teknik USU Medan.
Seluruh teman-teman seperjuangan angkatan X Pasca Sarjana Teknik Industri (USU).
Seluruh teman-teman staf Dosen dan Pegawai Pendidikan Teknologi Kimia Industri
(P.T.K.I) Medan yang telah banyak memotivasi penulis untuk selesainya tesis ini.
Teristimewa rasa hormat dan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada suami
tercinta Drs. Daneri Sinuraya, dan anak-anakku tersayang Andre Logosta S dan Danny
Yandatsa S yang telah memberikan dukungan serta doa yang tidak henti-hentinya,
Penulis menyadari bahwa isi tesis ini masih banyak kekurangan dan masih jauh
dari kesempurnaan, untuk itu bila ada saran maupun kritik yang sifatnya membangun
sangat penulis harapkan demi kesempurnaan tesis ini. Akhir kata penulis mengucapkan
terima kasih, semoga tesis ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan Agustus 2011 Penulis,
DAFTAR ISI
1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... 5
BAB 2 GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... 8
3.1.1. Suhu Radiasi ... 22
3.1.2. Suhu Udara (t)... 22
3.1.3. Kecepatan Udara (v) ... 22
3.1.4. Kelembaban (RH) ... 23
3.2. Keseimbangan Panas ... 24
3.3. Keseimbangan Panas dalam Tubuh Manusia ... 29
3.3.1. Metabolisme Tubuh Manusia (Metabolic Rate) ... 29
3.3.2. Luas Permukaan Tubuh (Body Surface Area) ... 31
3.3.3. Perpindahan Panas dari Tubuh ke Kulit... 38
3.3.4. A Simple Clothing Model... 39
3.4. Parameter Tekanan Panas ... 42
3.5. Pengendalian Lingkungan Kerja Panas ... 44
3.6. Pengaruh Fisiologis akibat Tekanan Panas... 46
3.7. Tekanan Darah ... 48
3.7.1. Definisi Tekanan Darah ... 48
3.7.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Darah.... 49
3.7.3. Defenisi Denyut Nadi ... 50
4.4. Kerangka Konseptual... 54
4.5. Penentuan Variabel Penelitian ... 55
4.6. Pengumpulan Data ... 56
4.7. Metode Pengolahan dan Analisis Data ... 58
4.8. Instrumentasi... 59
BAB 5 PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... 66
5.1. Kondisi Termal ... 66
5.1.1. Pengaruh Ketinggian terhadap Suhu Ruangan ... 66
5.1.2. Kelembaban ... 68
5.1.3. Kecepatan Angin... 69
5.2. Data Personal ... 71
5.3. Data Suhu Tubuh, Denyut Nadi dan Tekanan Darah Pekerja . 72 5.4. Perhitungan Kebutuhan Energi Pekerja ... 75
5.5. Perhitungan Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) ... 76
5.6. Pengaruh Ketinggian terhadap Suhu ... 78
5.7. Pengaruh Kecepatan Angin Terhadap Suhu ... 79
5.8. Pengaruh Kelembaban terhadap Suhu ... 80
5.9. Perhitungan Keseimbangan Termal Dan Resiko Heat Stress Indeks (HIS)... 80 BAB 6 ANALISIS DAN PEMBAHASAN... 89
6.1. Analisis ... 89
6.1.1. Pengaruh Ketinggian terhadap Suhu... 89
6.1.2. Pengaruh Kecepatan Angin terhadap Suhu... 90
6.1.3. Pengaruh Kelembaban terhadap Suhu ... 91
6.1.4. Analisis Fisiologi Pekerja ... 91
6.1.5. Analisa Hubungan antara Suhu Tubuh dengan Denyut Nadi dan Tekanan Darah ... ... 93
6.1.6. Analisa Indeks Suhu Bola Basah (ISBB)... 93
6.1.7. Analisis Keseimbangan Panas dan Heat Stress Index . 95 6.2. Pembahasan... 96
6.2.1. Pembahasan Pakaian Pekerja ... 96
6.2.2. Pembahasan Ventilasi pada Lantai Produksi ... 98
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
2.1. Mesin yang Digunakan dalam Proses Produksi Tahu ... 17
2.2. Peralatan yang Digunakan dalam Proses Produksi Tahu ... 18
3.1. Nilai Ambang Batas Iklim Kerja Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) yang Diperkenankan ... 23
3.2. Aktivitas dan Kecepatan Metabolisme ... 30
3.3. Nilai Insulasi Panas (Iclu) untuk setiap Jenis Pakaian ... 39
5.12. Data Pengukuran Suhu Rata-rata pada Gradien Ketinggian(oC) ... 75
5.13 Pengaruh Ketinggian Terhadap Suhu ... 76
5.15. Pengaruh Kecepatan Angin Terhadap Suhu ... 77
5.16. Pengaruh Kelembaban terhadap Suhu ... 77
5.17 Komponen-komponen Keseimbangan Termal ... 84
5.18. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Keseimbangan Panas... 85
6.1. Nilai ISBB dari Kelima Lantai Produksi ... 92
6.2. Nilai Ambang Batas Iklim Kerja ISBB yang Diperkenankan ... 92
6.3. Resiko Relatif Akibat Panas Berdasarkan Nilai HSI ... 94
6.4. Perbandingan ISBB Saat ini dengan Usulan... 95
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
2.1. Struktur Organisasi UD. Ponimin ... 9
2.2. Flow Process Chart Proses Pembuatan Tahu ... 19
3.1. Pertukaran Panas Tubuh Ke Lingkungan ... 20
3.2. Thermal Comfor t... 21
3.3. Keseimbangan Panas antara Panas yang Dihasilkan dengan Panas yang Dikeluarkan ... 25
3.4. Model Perpindahan Panas Sederhana dengan Insulasi Pakaian ... 39
4.1. Kerangka Konseptual... 55
4.2. Prosedur Pengumpulan Data ... 58
4.3. BlokDiagramMetodologi Penelitian ... 61
4.4. Blok Diagram Pengolahan Data... 62
4.5. Kuesioner Penelitian Lingkungan Termal ... 61
4.6. Lantai Produksi UKM Tahu... 62
5.1. Gradien Suhu di Boiler ... 64
5.2. Gradien Suhu di Lantai Produksi ... 65
5.3. Kelembaban ... 66
5.4. Kecepatan Angin... 67
5.5. Grafik Hubungan Suhu Tubuh dengan Denyut Jantung ... 71
5.6. Grafik Hubungan Suhu Tubuh dengan Sistole ... 71
5.7. Grafik Hubungan Suhu Tubuh dengan Diastole ... 72
5.8. Indeks Suhu Bola Basah ... 75
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
1. Proses Pembuburan, Penyaringan, Boiler, Pengadukan ... 117
2. Design Rencana Perbaikan Lay Out Pabrik Tahu ... 118
3. Data Sensasi, Preferensi dan Kenyamanan Termal ... 121
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan di UD. Tahu Ponimin dan bertujuan untuk mengkaji distribusi panas yang terjadi di lantai produksi untuk meningkatkan kinerja operator. Sifat penelitian ini adalah penelitian korelasional. Subjek penelitian ini adalah seluruh pekerja yang berada di lantai produksi yaitu sebanyak 6 pekerja.
Nilai ISBB yang diperoleh pada lantai produksi adalah 28,53oC dan pada bagian boiler adalah 30,50oC, sehingga pada saat ini persentase waktu kerja pekerja di lantai lantai produksi adalah 75% bekerja dan 25% istirahat. Nilai Heat Stress Index (HSI) yang diperoleh pekerja di lantai produksi sebesar 76% dan pada bagian boiler sebesar 87% sedangkan nilai insulasi pakaian untuk pekerja adalah sebesar 0,655 clo. Setelah dilakukan perbaikan dalam hal pakaian kerja maka dapat mengurangi nilai ISBB sebesar 2oC sehingga presentase waktu bekerja di lantai produksi untuk pekerja sudah dapat dilakukan selama 8 jam secara terus menerus dalam sehari. Hal ini tidak hanya akan mencegah terjadinya heat stress pada pekerja tetapi juga akan meningkatkan kinerja pekerja dengan bertambahnya waktu bekerja. Dari perancangan ventilasi ruangan maka dapat mengurangi beban pendinginan pada lantai produksi sebesar 8,34 kW. Dan dengan menambahkan dua buah exhaust fan yang sesuai dengan kebutuhan di lantai produksi.
Dari penelitian yang dilaksanakan maka saran bagi perusahaan adalah membuat seragam untuk meningkatkan kenyamanan pekerja dan membuat ventilasi dalam mengurangi beban pendinginan, serta penambahan alat penghisap panas berupa exhaust fan.
ABSTRACT
The research was conducted at UD. Tahu Ponimin and aims to assess the heat distribution that occurs on the production floor to improve the performance of the operators. The nature of this research is correlational research. The subject of this study were all workers who are on the production floor as many as six workers.
ISBB value obtained on the production floor is 28.53°C and in the boiler is 30.50°C, so that at present the percentage of working time of workers on the ground floor of the production is 75% work and 25% rest. Value Heat Stress Index (HSI) obtained by workers on the production floor by 76% and in the boiler by 87% while the insulation value of clothing for workers amounted to 0.655 Clo. After improvements in work clothes, it can be reduced by 2°C so that the value ISBB percentage of time working on the production floor for workers can be performed for 8 hours continuously in a day. This will not only prevent the occurrence of heat stress on workers but also will improve the performance of workers with more time to work. From the design of the room ventilation can reduce the cooling load on the production floor of 8.34 kW. And by adding two exhaust fans to suit the needs of the production floor.
From research conducted for the company then the suggestion is made uniform to improve worker comfort and makes ventilation in reducing the cooling load, and the addition of a vacuum heat of exhaust fan.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Lingkungan kerja adalah sesuatu yang ada disekitar para pekerja dan dapat
mempengaruhi dirinya dalam menjalankan tugas yang dibebankan pada mereka.
Keadaan tersebut dapat mempengaruhi kenyamanan pekerja, misalnya jika diperhatikan
“kenyamanan suhu” suatu ruangan, jika sudah berada di luar batas kenyamanan maka
dapat mengganggu pekerja secara psikologis dan fisiologis. Kondisi panas sekeliling
yang berlebihan akan mengakibatkan rasa letih dan kantuk, mengurangi kestabilan dan
meningkatkan jumlah angka kesalahan kerja.
Temperatur yang baik memungkinkan operator dapat melakukan pekerjaan
dengan baik, cepat, sehingga dapat memberikan hal berupa efisiensi yang lebih tinggi,
meningkatkan produktivitas dan mengurangi kesalahan terhadap pekerjaan. Lebih dari itu
temperatur yang baik akan memberikan keadaan yang menyegarkan. Sebaliknya jika
lingkungan kerja memiliki temperatur yang buruk dapat mengakibatkan terjadinya
kesalahan-kesalahan selama melakukan pekerjaan sehingga dapat mengurangi daya dan
efisiensi kerja. Temperatur yang terlalu panas dapat menjadi penyebab menurunnya
kepuasan kerja sehingga akan menimbulkan kesalahan-kesalahan pelaksanaan proses
produksi. Kondisi termal mempunyai pengaruh langsung terhadap para pekerja. Kondisi
operator, sebaliknya kondisi termal yang tidak terdistribusi dengan baik dapat
menurunkan kinerja pekerja dan akhirnya motivasi kerja menurun.
Kondisi yang tidak nyaman disebabkan karena terlalu panas di lingkungan kerja.
Kondisi panas terjadi ketika tubuh menyerap atau memproduksi panas lebih besar
daripada yang diterima melalui proses regulasi termal. Peningkatan pada suhu dalam
tubuh yang berlebih dapat mengakibatkan penyakit dan kematian..
Kinerja merupakan suatu fungsi dari motivasi dan kemampuan. Untuk
menyelesaikan tugas atau pekerjaan, seseorang sepatutnya memiliki derajat kesediaan
dan tingkat kemampuan tertentu. Kesediaan dan ketrampilan seseorang tidaklah cukup
efektif. Untuk mengerjakan sesuatu tanpa didukung kondisi lingkungan kerja yang baik.
Tingginya suhu yang terdistribusi ke ruang produksi di salah satu pabrik tahu
yang berlokasi di Karang Rejo Medan, mengakibatkan beberapa operator merasakan
kurang nyaman dalam bekerja. Sumber panas yang masuk ke ruang produksi berasal dari
boiler yang mendistribusikan uap panas melalui pipa baja kekuali pada proses
pembuburan tahu. Temperatur di atas kuali pembuburan tahu tempat operator bekerja
diantara 47°C sampai 50°C yang terdistribusi langsung ke operator dalam jarak yang
sangat dekat. Akibatnya operator bekerja dalam lingkungan panas. Uap panas yang
masuk ke proses pembuburan tahu langsung bersentuhan ke operator karena tidak ada
wadah pembatas pada saat uap di distribusikan. Pada saat steem di distribusikan ke
wadah pembuburan terlihatlah uap panas yang mengepul disekitar operator sehingga
Hal tersebut dapat dilihat dari tingkah laku si operator yang berkeringat, sering
mencari waktu untuk beristirahat sebelum jam istirahat dan secara langsung kondisi fisik
operator yang tangannya melepuh dan merah akibat panas.
Oleh karena itu, suatu regulasi pengaturan distribusi panas yang baik di lantai
produksi sangat diperlukan untuk diteliti sehingga kinerja operator dapat ditingkatkan.
1.2. Identifikasi dan Rumusan Masalah
Permasalahan yang ditemukan pada lantai produksi di UD. Ponimin dapat
diidentifikasi sebagai berikut:
1. Jumlah jam kerja dan jam istirahat yang tidak seimbang
2. Kondisi termal di lingkungan kerja yang belum nyaman, akibat tingginya
temperatur di lantai produksi.
3. Sirkulasi udara yang kurang baik menyebabkan uap panas yang keluar dari
boiler mengepul di suatu tempat yaitu di lingkungan kerja operator
Dari identifikasi masalah diatas dapat dirumuskan permasalahan yang terjadi di
pabrik adalah panas yang tidak terdistribusi dengan baik sehingga berpengaruh pada
kinerja operator.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk melakukan perbaikan terhadap
distribusi panas yang terjadi agar dapat meningkatkan kinerja operator.
1. Mengetahui kondisi termal lingkungan kerja seperti suhu (T), kecepatan
udara (V), dan kelembaban (RH) di bagian produksi.
2. Mengetahui Heat Stress Index operator yang berada di lantai produksi. 3. Menentukan ambang batas kenyamanan bekerja melalui penentuan waktu
kerja dan waktu istirahat.
1.4. Manfaat Penelitian
Adapun yang menjadi manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Bagi mahasiswa.
a. Menerapkan teori-teori ergonomi, perencanaan, dan teori heat transfer
dalam memperbaiki lingkungan kerja di perusahaan yang saat ini
merupakan suatu permasalahan.
b. Menjadi sarana bagi penulis dalam latihan berupa pengalaman dan
keterampilan untuk mencari solusi terhadap pemecahan masalah paparan
panas di lantai produksi yang berpengaruh pada kesehatan dan
produktivitas pekeja.
2. Bagi Perusahaan.
a. Memberi masukan kepada pihak perusahaan upaya apa yang dapat
dilakukan dalam mengatasi lingkungan kerja yang terpapar panas untuk
mengurangi heat stress di lantai produksi.
b. Memberi pedoman bagi pekerja yang bekerja dilingkungan panas yang
3. Bagi Institusi
Sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya dalam mencari solusi terbaik
pengendalian paparan panas di tempat pekerja.
1.5. Batasan Masalah dan Asumsi
Penelitian dilakukan dalam batasan-batasan tertentu, antara lain:
1. Penelitian dilakukan hanya pada ruangan produksi.
2. Pengukuran kondisi fisik operator hanya dilakukan dengan mengukur
tekanan darah, dan denyut nadi operator.
3. Metode yang dilakukan untuk mengukur indeks panas hanya dengan ISBB.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Kondisi psikologis operator di lantai produksi dianggap tidak mempengaruhi
hasil pengukuran termal.
2. Operator memiliki tingkat metabolisme tubuh yang relatif sama.
3. Metode kerja dan layout pabrik tidak berubah saat penelitian dilakukan.
1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir
Adapun sistematika yang dilakukan pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
BAB I PENDAHULUAN
Menguraikan tentang latar belakang dilakukannya penelitian dipabrik tahu
ini. Rumusan permasalahan yang terjadi, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan serta sistematika penulisan
tesis ini.
BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
Menggambarkan tentang sejarah, manajemen dan organisasi ruang
lingkup pabrik tahu .
BAB III LANDASAN TEORI
Menguraikan teori-teori tentang kondisi lingkungan termal, faktor yang
mempengaruhi tekanan panas, keseimbangan panas dan kesehatan kerja.
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
Memuat gambaran penelitian dan metodologi yang digunakan dalam
menentukan keseimbangan panas untuk kesehatan operator,
menggambarkan prosedur penelitian yang dilakukan, asumsi, pembatasan,
kondisi dan keseluruhan persiapan yang akan dilakukan dalam
pengamatan juga alat dan bahan yang digunakan selama penelitian.
BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Bab ini memuat data yang diperoleh dari hasil pengamatan dan
pengukuran yang dilakukan berupa pengumpulan data primer yaitu
tubuh, denyut jantung, dan tekanan darah, sedangkan data sekunder yaitu
gambaran umum UD. Ponimin, jumlah pekerja, dan data mesin yang
diperoleh dari perusahaan. Data yang diperoleh diolah secara empiris dan
grafis sebagai dasar pada pemecahan masalah.
BAB VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Memuat analisis dan pengolahan data dengan standar yang ditetapkan oleh
American Society of Heating Refrigating Air Conditioning Engineer
(ASHRAE) dan Nilai Ambang Batas (NAB). Juga akan dilakukan
pengolahan secara statistik dan analisis grafis, yaitu untuk perbaikan
pendistribusian panas dan perbaikan lingkungan.
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
Memberikan kesimpulan dari hasil penelitian dan saran yang bermanfaat
bagi pabrik dan penelitian-penelitian berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
BAB 2
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Perusahaan
UD. Ponimin berdiri pada tahun 1998, dan merupakan industri rumah tangga
yang memproduksi tahu. UD. Ponimin berlokasi di Jalan Jawa Kecamatan Sari Rejo No.
29 A Medan Polonia Sumatera Utara. Permintaan akan tahu meningkat setiap hari.
Permintaan yang meningkat disebabkan oleh permintaan tahu pada acara pesta maupun
untuk dipasarkan di pasar. UD. Ponimin memproduksi tahu dengan 2 ½ ton kedelai
dalam 4 hari (+ 620 kg/hari)..
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha
Ruang lingkup bidang usaha pada UD. Ponimin merupakan usaha yang bergerak
dalam pembuatan tahu. Tahu yang diproduksi hanya satu jenis saja yakni tahu gembur.
Untuk menjaga kualitas tahu yang diproduksi UD. Ponimin menjalin kerja sama dengan
UD. Alam Semesta. UD. Alam Semesta ini merupakan tempat penjual bahan baku yang
dipercaya oleh UD. Ponimin. Hasil produksi UD. Ponimin seluruhnya masih dipasarkan
2.3. Organisasi dan Manajemen 2.3.1. Struktur Organisasi
Struktur organisasi yang digunakan pada UD. Ponimin adalah struktur organisasi yang berbentuk garis. Organisasi garis (Simple Organizations) adalah stuktur yang sederhana sekali yang merupakan struktur yang tidak formal. Tipe ini umum dijumpai
dalam perusahaan yang berskala kecil, dimana manager umumnya juga pemilik dari
perusahaan itu sendiri. Disini semua keputusan baik yang bersifat strategis maupun
operasional akan diambil sendirian oleh manager pemilik. Dalam bentuk organisasi
seperti ini, tidak seorang bawahan pun yang mempunyai atasan lebih dari satu orang, jadi
kesimpangsiuran perintah yang diterima oleh bawahan sangat kecil kemungkinannya
untuk terjadi. Struktur organisasi pada UD. Ponimin dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Struktur Organisasi UD. Ponimin
2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung jawab
Berikut tugas, wewenang dan tanggung jawab dari masing-masing jabatan pada
1. Pimpinan Perusahaan
Pimpinan di UD. Ponimin merupakan pemilik usaha yang merupakan pimpinan
tertinggi dalam perusahaan yang diberikan wewenang atau kekuasaan melakukan
tindakan berupa tugas dan tanggung jawab atas pekerja atas perusahaan.
Adapun tugas dari Pimpinan Perusahaan adalah sebagai berikut:
1. Pemimpin dan pemegang tertinggi dalam perusahaan.
2. Melakukan pengawasan dengan mengadakan pemeriksaan serta penilaian
seluruh kegiatan perusahaan.
3. Melakukan tinjauan langsung pada bagian pemasaran
4. Memberi tugas, membayar upah atau gaji.
Adapun tanggung jawab dari Pimpinan Perusahaan adalah sebagai berikut:
1. Memimpin dan mengendalikan semua usaha, kegiatan pekerjaan untuk
mencapai tujuan.
2. Memperhatikan, memelihara dan mengawasi kelancaran administrasi,
pengamanan dan pelaksanaan tugas secara seimbang dan berhasil.
3. Mengatur pembelian dan penjualan produk.
2. Pekerja
Adapun tugas dari pekerja adalah melaksanakan pekerjaan yang diberikan oleh
pimpinan perusahaan mulai dari bahan untuk diproses sampai berupa suatu produk.
Adapun tanggung jawab dari pekerja adalah bertanggung jawab terhadap semua
2.3.3. Tenaga Kerja dan Kerja Perusahaan 2.3.3.1. Jumlah Tenaga Kerja
Dalam menjalankan kegiatan operasional, UD. Ponimin membuat sistem kerja
dengan tenaga kerja harian. Adapun jumlah tenaga kerja dari UD. Ponimin sampai
sekarang ini adalah sebanyak 10 0rang. Semua pekerja dapat melakukan pekerjaan yang
ada di lantai produksi kecuali pada bagian pemotongan tahu.
2.3.3.2. Jam Kerja
Untuk menjalankan pekerjaannya UD. Ponimin memiliki jam kerja dengan satu
shift kerja. Tujuan dibuatnya jam kerja untuk menjaga kedisiplinan pekerja dalam melakukan proses produksi.dan jadwal tersebut menjadi panutan seorang pekerja dalam
melakukan pekerjaan.
Adapun jadwal kerja pada UD. Ponimin setiap hari dimana sistem kerjanya
selama satu bulan, libur kerja hanya 2 hari. Artinya setiap 2 minggu sekali pekerjanya
libur. Jam kerjanya dari jam 08.00-12.00 WIB bekerja, 12.00-13.00 WIB Istirahat, dan
kerja kembali jam 13.00-17.00 WIB.
2.3.4. Sistem Pengupahan
Upah adalah suatu penerimaan sebagai sebuah imbalan dari pemberian kerja
kepada penerima kerja untuk pekerjaan atas jasa yang telah dan akan dilakukan. Upah
produksi dinyatakan atau dinilai dalam bentuk uang yang akan ditetapkan menurut suatu
persetujuan.
Sistem pengupahan pada UD. Ponimin disesuaikan dengan lamanya pekerja
bekerja di usaha tersebut. Makin lama seorang pekerja tersebut bekerja diperusahaan itu
makin besar pula gaji yang diterima oleh pekerja tersebut. Pemberian upah tersebut
merupakan wujud penghargaan terhadap pekerjaan yang dilakukan oleh karyawan untuk
menjamin dan meningkatkan kesejahteraan karyawan.
Pemberian upah pada setiap pekerja dilakukan dengan sistem harian. Gaji
diterima setiap seminggu sekali dimana pengambilan gaji itu setiap hari Sabtu selesai
melakukan proses produksi. Pekerja dapat menerima langsung gajinya dari Pimpinan
Perusahaan (Pemilik Usaha).
Selain dari itu, pihak UD. Ponimin juga memiliki tunjangan yang diberikan
kepada karyawanya guna memberikan motivasi dalam kerja yakni tunjangan hari raya
(THR).
2.4. Proses Produksi 2.4.1. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan untuk melancarkan kegiatan proses produksi tahu
pada UD. Ponimin dapat dibagi atas dua, yaitu bahan baku dan bahan penolong.
2.4.1.1. Bahan Baku
Bahan baku adalah bahan utama yang digunakan dalam pembuatan produk, ikut
lainnya. Jadi bahan baku ini dapat juga disebut bahan utama. Adapun bahan baku yang
digunakan oleh UD. Ponimin adalah kacang kedelai.
2.4.1.2. Bahan Penolong
Bahan penolong adalah bahan yang digunakan untuk menyelesaikan suatu
produk dan keberadaannya tidak mengurangi nilai produk yang dihasilkan. Bahan
penolong yang dipergunakan dalam proses produksi adalah sebagai berikut:
1. Cuka (air asam)
Air cuka merupakan resep dari pembuatan tahu, kualitas tahu, dan rasa tahu
itu sendiri.
2. Air
Air digunakan pada setiap kegiatan kerja mulai dari bahan baku sampai
berbentuk seperti produk (tahu).
Adapun standar kualitas tahu itu dikatakan bagus, yaitu sebagai berikut:
1. Tingkat Kepadatan
2. Adanya Bau Asam
3. Penampilan
4. Cita Rasa Tahu
2.4.2. Uraian Proses Produksi
Uraian tahap proses produksi yang dilakukan ada UD. Ponimin adalah sebagai
1. Perendaman Kacang Kedelai
Bahan baku berupa kacang kedelai dibeli dari UD. Alam Semesta. Kacang
kedelai direndam pada ember besar, dimana perendamannya dimulai pada
pukul 05.00 WIB sebelum proses produksi penggilingan dilakukan.
2. Penggilingan Kacang Kedelai
Untuk mendapatkan sari kedelai, kedelai yang lunak (hasil rendaman) harus
dihancurkan terlebih dahulu melalui proses penggilingan. Kedelai digiling
dengan menggunakan mesin penggiling dan air digunakan sebagai bahan
penolong dalam proses penggilingan ini.
3. Perebusan Bubur Kedelai
Perebusan bubur kedelai dilakukan dengan bantuan uap panas. Uap panas
dihasilkan dari proses pembakaran yang diperoleh dari proses pendidihan
sebanyak dua kali. Pada saat terbentuk busa di permukaan bubur kedelai
(pendidihan pertama), air bersih dingin disiramkan secukupnya secara merata
diseluruh permukaan. Dengan tindakan seperti itu busa tersebut tidak akan
meluap. Pada saat timbul busa lagi, pendidihan kedua akan dilakukan. Setelah
ini perebusan bubur kedelai dianggap selesai.
4. Penyaringan Bubur kedelai
Bubur kedelai yang direbus tadi siap untuk disaring. Kegiatan yang dilakukan
pada proses ini bubur kedelai yang ada dalam bak perebusan diambil dengan
bantuan ember kemudian bubur kedelainya dimasukkan kedalam saringan
dari saringan tersebut adalah kain. Bubur kedelai disaring langsung berikut
dengan kondisi panas. Penyaringan dilakukan dengan mengayak bubur kedelai
tersebut dan hasilnya ditampung oleh bak penampungan yang nantinya akan
menjadi tahu setelah dimasukkan kedalam proses pencetakan.
5. Pencampuran Bahan Tambahan
Bahan tambahan (resep) yang direncanakan akan dicampur, segera dituangkan
sedikit demi sedikit kedalam bubur kedelai sambil diaduk secara merata.
6. Pencetakan Tahu
Adapun proses yang akan dilakukan pada proses pencetakan ini adalah sebagai
berikut:
a. Cetakan disiapkan
b. Kain saring diletakkan diatas cetakan secara merata sehingga permukaan
cetakan tertutup oleh kain saring
c. Bubur tahu yang selesai dicampur dengan bahan tambahan tadi dalam
keadaan panas dituangkan hingga cetakan yang dibuat tadi penuh.
d. Setelah penuh, sisa kain saring ditutupkan kembali kepermukaan bubur tahu
dalam cetakan
e. Cetakan ditutup dengan menggunakan papan yang ukurannya telah
disesuaikan dengan cetakan, kemudian di atasnya ditimpa dengan
menggunakan batu tujuannya agar sebagian dari cairan tahu keluar dan tahu
f. Dibiarkan bubur tahu berada dalam cetakan selama 10-15 menit atau sampai
cukup keras dan tidak hancur jika diangkat.
g. Selanjutnya batu yang dijadikan sebagai alat bantu untuk menekan
permukaan bubur kedelai tadi diangkat, kemudian kain saring dibuka. Tahu
segera dipotong-potong sesuai dengan ukuran yang biasanya dibuat. Hasil
potongan tahu tersebut dimasukkan kedalam jerigen yang berisi air dingin.
Tahu siap dipasarkan ke pasar.
2.4.3. Mesin dan Peralatan
Mesin dan peralatan merupakan alat-alat yang digunakan untuk membantu
lancarnya kegiatan produksi. Mesin dan peralatan digunakan dari awal proses produksi
sampai nanti dapat terbentuk suatu produk yang dapat dipasarkan ke pasar.
2.4.3.1. Mesin Produksi
Adapun mesin yang digunakan untuk mengubah bubur kedelai menjadi tahu pada
UD. Ponimin dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Mesin yang Digunakan dalam Proses Produksi Tahu
No Nama
Mesin Fungsi
Jumlah (unit) 1 Diesel Untuk menggiling kedelai hasil rendaman 1
2 Blower
Menghasilkan angin yang gunanya untuk menghembus api sebagai bahan bakar pemanas steam yang akan menghasilkan uap pada proses perebusan
2
3 Genset Sebagai sumber tenaga listrik ketika listrik PLN padam 1
2.4.3.2. Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan untuk mengubah bubur kedelai menjadi tahu
pada UD. Ponimin dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Peralatan yang Digunakan dalam Proses Produksi Tahu
No Nama Peralatan Fungsi Jumlah
(unit) 1 Rantang Mengukur takaran kacang kedelai yang direndam 2
2 Ember Untuk Merendam kacang kedelai 5
3 Kuali Besar Untuk merebus kacang kedelai yang sudah 2
4 Tong (Bak
Penampungan) Menampung hasil penyaringan bubur kedelai 2
5 Kain Saring dan Kayu
Sebagai penyaringan bubur kedelai yang sudah
Tabel 2.2. (Lanjutan)
No Nama Peralatan Fungsi Jumlah
(unit) 6 Jerigen Untuk menempatkan tahu yang siap untuk 30 7 Pisau Untuk memotong hasil tahu dalam pencetakan 3 8 Lempengan Penggaris dalam ukuran pemotongan tahu 3
9 Batu Alat penahan cetakan tahu 18
10 Steam Untuk menghasilkan uap pada proses perebusan 1 11 Pengaduk kayu Mengaduk hasil rebusan bubur kedelai untuk di 2
12 Sapu Mengeringkan air yang tergenam pada lantai
produksi 1
13 Kuali Kecil Membawak hasil ayakan bubur kedelai ke
pencetakan 4
14 Sepatu Bot Untuk melindungi operator dari kecelakaan kerja
BAB 3
LANDASAN TEORI
3.1. Lingkungan Termal Manusia
Tujuan dari rancangan lingkungan kerja yang ergonomis adalah untuk
menciptakan kondisi sekitar yang nyaman, dapat diterima dan mendukung kinerja atau
kesehatan pekerja. Lingkungan kerja adalah semua keadaan yang terdapat di sekitar
tempat kerja seperti suhu, kelembaban udara, sirkulasi udara, pencahayaan, kebisingan,
gerakan mekanis, bau-bauan, warna dan lain-lain.
Tekanan panas merupakan perpaduan dari suhu dan kelembaban udara, kecepatan
aliran udara, suhu radiasi dengan panas yang dihasilkan oleh metabolisme tubuh (Ken C.
Parsons, 2007), dapat dilihat pada Gambar 3.1. berikut:
Gambar 3.1. Pertukaran Panas Tubuh Ke Lingkungan
3.1.1. Suhu Radiasi
Selain pengaruh dari suhu udara terhadap suhu tubuh manusia, ada hal lain yang
ikut mempengaruhi suhu tubuh manusia yaitu suhu radiasi. Suhu radiasi adalah panas
yang beradiasi dari objek yang dapat mengeluarkan panas. Suhu radiasi memberikan
pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan suhu udara dalam melepas atau
menerima panas dari atau ke lingkungan.
Dalam setiap lingkungan kerja akan terjadi pertukaran panas yang berkelanjutan,
refleksi dan absorbsi, dapat dilihat pada Gambar 3.2. berikut:
3.1.2. Suhu Udara (t)
Tubuh manusia akan selalu berusaha untuk mempertahankan keadaan normal
dengan suatu sistem tubuh yang sempurna sehingga dapat menyesuaikan diri dengan
perubahan-perubahan yang terjadi di luar tubuh tersebut. Tetapi kemampuan untuk
menyesuaikan dirinya dengan suhu luar adalah jika suhu luar tersebut tidak melebihi
20% untuk kondisi panas 35% untuk kondisi dingin. Tubuh manusia bisa menyesuaikan
diri karena kemampuannya untuk melakukan proses konveksi, radiasi dan penguapan
jika terjadi kekurangan atau kelebihan panas yang membebaninya.
Dari suatu penelitian dapat diperoleh hasil bahwa produktivitas kerja manusia
akan mencapai tingkat paling tinggi pada suhu sekitar 240C sampai dengan 270C.
3.1.3. Kecepatan Udara (v)
Pergerakan udara melalui tubuh dapat mempengaruhi aliran panas ke dan dari
suhu tubuh. Pergerakan udara akan bervariasi dalam setiap waktu, ruang dan arah.
Gambaran kecepatan udara pada suatu titik dapat bervariasi dalam waktu dan intensitas.
Penelitian terhadap respon manusia misalnya, ketidaknyamanan karena aliran udara
menunjukkan pentingnya variasi kecepatan udara. Pergerakan udara (kombinasi dengan
suhu udara) akan mempengaruhi tingkatan udara hangat atau keringat yang 'diambil' dari
tubuh, sehingga mempengaruhi suhu tubuh (Ken Parsons, 2007). Kecepatan angin yang
dirasakan pekerja akan dapat membantu menetralkan suhu tubuh pekerja apabila
kecepatan angin tersebut angin tersebut lebih rendah dari lingkungan. Kecepatan angin
dalam ruangan tertutup akan menyebabkan kelelahan pada pekerja ataupun berkeringat.
Pergerakan udara dapat meningkatkan heat loss melalui konveksi tanpa mempengaruhi suhu udara keseluruhan ruangan.
3.1.4. Kelembaban (RH)
Kelembaban relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air pada udara dengan
jumlah maksimum uap air di udara yang bisa ditampung pada suhu tersebut. Kelembaban
relatif antara 40%-70% tidak begitu berpengaruh terhadap thermal comfort, dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Nilai Ambang Batas Iklim Kerja Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) yang diperkenankan
3.2. Keseimbangan Panas
Pengaturan suhu atau regulasi termal adalah suatu pengaturan secara kompleks
dari suatu proses fisiologis dimana terjadi kesetimbangan antara produksi panas dengan
kehilangan panas sehingga suhu tubuh dapat dipertahankan. Suhu tubuh manusia yang
dapat kita raba/rasakan tidak hanya didapat dari metabolisme, tetapi juga dipengaruhi
oleh panas lingkungan. Panas lingkungan yang semakin tinggi akan menyebabkan
pengaruh yang semakin besar terhadap suhu tubuh, sebaliknya jika suhu lingkungan
seakin rendah maka semakin banyak panas tubuh yang hilang. Dengan kata lain, terjadi
pertukaran panas antara tubuh manusia yang didapat dari metabolisme dengan tekanan
panas yang dirasakan sebagai kondisi panas lingkungan. Selama pertukaran masih
seimbang, tidak akan menimbulkan gangguan, baik penampilan kerja maupun kesehatan
kerja. Tekanan panas yang berlebihan merupakan beban tambahan yang harus
diperhatikan dan diperhitungkan. Keseimbangan panas antara panas yang dihasilkan
dengan panas yang dikeluarkan dapat dilihat pada Gambar 3.3. berikut:
3.3. Keseimbangan Panas dalam Tubuh Manusia
Suhu tubuh manusia merupakan indikator penting untuk melihat kondisi
lingkungan kerja (kenyamanan, stres akibat panas atau dingin dan juga produktivitas).
Ketika panas hilang dari tubuh, maka suhu tubuh akan menurun dan demikian
sebaliknya. Ini adalah hukum termodinamika dimana energi berpindah dari tubuh yang
bersuhu lebih tinggi ke tubuh yang bersuhu lebih rendah. Manusia mempertahankan suhu
tubuhnya sekitar 37,5oC. Penyimpangan suhu tubuh yang melebihi beberapa derajat dari nilai tersebut dapat membuat efek yang cukup serius. Suhu tubuh manusia sangat
dipengaruhi oleh suhu lingkungan yang ada di sekitarnya karena hal ini mempengaruhi
suhu tubuh dari dan ke tubuh manusia. Tubuh manusia umumnya dipengaruhi oleh
pakaian dan udara, juga ketika tubuh berhubungan langsung dengan permukaan yang
padat, air, cairan lain ataupun bahkan dipengaruhi oleh jarak.
3.4. Parameter Tekanan Panas
Terdapat beberapa cara untuk menetapkan besarnya tekanan panas sebagai
berikut (Suma’mur, 1991):
1. Suhu efektif, yaitu indeks sensoris dari tingkat panas yang dialami oleh
seseorang tanpa baju kerja ringan dalam berbagai kombinasi suhu,
kelembaban dan kecepatan aliran udara. Kelemahan penggunaan suhu efektif
ialah tidak memperhitungkan panas radiasi dan panas metabolisme tubuh
sendiri. Untuk menyempurnakan pemakaian suhu efektif dengan
(Corected Effektive Suhue Scale). Namun tetap ada kekurangannya yaitu tidak diperhitungkannya panas hasil metabolisme.
2. Indeks suhu bola basah, (Wet Bulb-Globe Suhue Index), yaitu rumusan-rumusan sebagai berikut:
I.S.B.B. : 0,7 x suhu basah + 0,2 x suhu radiasi + 0,1 suhu kering.
(Untuk pekerjaan dengan sinar matahari).
I.S.B.B. : 0,7 x suhu basah + 0,3 x suhu radiasi. (Untuk pekerjaan tanpa
penyinaran sinar matahari)
3.5. Pengendalian Lingkungan Kerja Panas
Pengendalian pengaruh paparan tekanan panas terhadap tenaga kerja perlu
dilakukan untuk perbaikan tempat kerja, sumber-sumber panas lingkungan dan aktivitas
kerja yang dilakukan. Koreksi tersebut dimaksudkan untuk menilai secara cermat
faktor-faktor tekanan panas dan mengukur ISBB pada masing-masing pekerjaan sehingga dapat
dilakukan langkah pengendalian secara benar. Di samping itu koreksi itu juga
dimaksudkan untuk menilai efektifitas dari sistem pengendalian yang telah dilakukan di
masing-masing tempat.
3.6. Pengaruh Fisiologis akibat Tekanan Panas
Tekanan panas memerlukan upaya tambahan pada anggota tubuh untuk
a. Vasodilatasi
b. Denyut jantung meningkat
3.7. Tekanan Darah
Tekanan darah adalah keadaan dimana tekanan yang dikenakan oleh darah
pada pembuluh arteri ketika darah dipompa oleh jantung ke seluruh anggota
BAB 4
METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Lokasi dan Objek Penelitian
Penelitian ini dilakukan di UD. Ponimin di Jalan Bilal gg. Jawa No. 29 A Karang
Rejo Medan Polonia. Objek penelitian yang diamati adalah kondisi termal di lantai
produksi.
4.2. Waktu Pengamatan
Penelitian dilakukan sepanjang waktu kerja dari pukul 08.00-16.00. Penelitian
dilakukan pada bulan Februari sampai Maret 2011 di UD. Ponimin.
4.3. Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian korelasional, yaitu mengkaji sejauh mana
BAB
5
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
5.1. Kondisi Termal
Pengukuran kondisi termal dilakukan pada bagian produksi dalam rentang waktu
60 menit untuk satu kali pengukuran. Daerah pengamatan dibagi atas dua, seperti
ditunjukkan pada Gambar 5.1.
5.2. Data Personal
Data personal pekerja di UD. Ponimin dapat dilihat pada Tabel 5.5.
Tabel 5.5. Data Personal Pekerja
No Pekerja Jenis
Sumber: Pengumpulan Data
5.3. Data Suhu Tubuh, Denyut Nadi dan Tekanan Darah Pekerja
Data suhu tubuh, denyut nadi dan tekanan darah pekerja di lantai produksi UD.
Tabel 5.8. Data Suhu Tubuh, Denyut Nadi dan Tekanan Darah Pekerja
Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah
Sistole Diastole Sistole Diastole
1 1 36,70 37,60 58 62 107 63 111 69
Rata-rata 36,34 37,24 72,67 81,67 122,00 65,67 138,50 69,00 Sumber: Hasil Pengukuran
5.4. Perhitungan Kebutuhan Energi Pekerja
Perumusan hubungan antara energi ekspenditur dengan denyut jantung dilakukan
pendekatan kuantitatif dengan menggunakan analisis regresi, Bentuk regresi hubungan
energi W= Kkal/menit dengan kecepatan denyut jantung per menit secara umum sebagai
berikut:
W = 1,080411-0,0229038X + 0,000471733X 2 ...(5.2)
5.5. Perhitungan Indeks Suhu Bola Basah (ISBB)
Indeks suhu bola basah (ISBB) untuk di luar ruangan dengan panas radiasi:
ISBB = 0,7 suhu basah alami + 0,2 suhu bola + 0,1 suhu kering
Indeks suhu bola basah (ISBB) untuk di dalam atau di luar ruangan tanpa panas
radiasi:
Sebagai contoh perhitungan ISBB pada waktu 08,00-09,00 di boiler adalah
sebagai berikut:
Dengan cara perhitungan yang sama seperti diatas dapat diperoleh nilai ISBB
sebagai berikut:
Tabel 5.11. Indeks Suhu Bola Basah (ISBB)
Gambar 5.8. Indeks Suhu Bola Basah
5.6. Pengaruh Ketinggian terhadap Suhu
Suhu rata-rata ketinggian di boiler dan lantai produksi dapat dilihat pada Tabel
5.12 dan pengaruh ketinggian terhadap suhu dapat dilihat pada Tabel 5.13 berikut.
Tabel 5.12. Data Pengukuran Suhu Rata-rata pada Gradien Ketinggian(oC) Ketinggian
(m) Suhu Rata-rata
(oC)
0,1 0,6 1,1 1,7 2,5
Boiler 34,55 34,60 34,73 34,91 35,06 Lantai Produksi 39,93 40,01 40,12 40,14 40,18
Sumber: Hasil Pengolahan Data
5.7. Pengaruh Kecepatan Angin terhadap Suhu
Data suhu rata-rata pada setiap lantai dan pengaruh kecepatan angin terhadap
Tabel 5.14. Data Suhu Rata-rata
5.9. Perhitungan Keseimbangan Termal dan Resiko Heat Sress Index (HIS)
Keseimbangan panas adalah antara panas yang dihasilkan dengan panas yang
dikeluarkan. ASHRAE (1989a) memberikan persamaan keseimbangan panas sebagai
berikut.
M – W = (C + R + Esk) + ( Cres + Eres) ...(5.4)
Adapun contoh perhitungan keseimbangan panas untuk boiler adalah adalah
sebagai berikut:
Suhu rata-rata ruangan (ta) = 34,77 oC Suhu globe (radian) rata-rata (tr) = 35,09 oC Kelembaban relatif = 60,14 %
Kecepatan angin = 0,13 m/s
Berdasarkan data personal pekerja pada Tabel 5.12 maka diperoleh rata-rata Iclo
Sedangkan metabolic rate untuk pekerja dengan beban kerja yang tergolong ringan-sedang dengan aktivitas industri yang dikatagorikan sebagai industri ringan yaitu
100 Wm-2 berdasarkan Ken Parsons (2007). Adapun keterangan yang digunakan adalah:
Re,cl = 0,015 m2 kPa W-1
Metabolisme produksi panas
= exp mb
Untuk ta = 34,77 oC maka tekanan suhu udara diberikan oleh
235
Kalkulasi br dan tcl kedalam persamaan
Kombinasikan koefisien heat transfer
h = bc + br
= 3,1 + 4,93
= 8,03 W m-2 K-1
Mengkalkulasikan nilai-nilai yang telah diperoleh ke dalam persamaan,
fclxh
Maka persamaan keseimbangan panas menjadi:
M – W = C + R + Esk + Cres + E res ...(5.5)
Jadi kebasahan kulit (w) 0,87 akan menyediakan kehilangan panas (heat loss) yang cukup pada kulit melalui penguapan, yaitu tubuh akan berkeringat untuk
thermoregulate dan menerima keseimbangan panas. Untuk penguapan maksimum, Emax
kebasahan adalah 1. Untuk perhitungan diatas memberikan nilai Emax = 96,575 W m-2,
Kebasahan yang dibutuhkan untuk keseimbangan diberikan dengan
Wreq = Emax ...(5.6)
Ereq
Jadi,
Ereq = Wreq x Emax = 0,87 x 96,575 = 84,02 W m-2
Esk untuk keseimbangan panas.
Dengan menggunakan panas laten dari penguapan air (22,5 x 10-5 Jkg-1 dan memperhatikan jumlah keringat menetes, r (sedikit keringat menetes dan panas laten
tidak hilang) ISO 7933 menggunakan:
R = ...(5.7)
Keringat yang dibutuhkan (menyediakan penguapan yang dibutuhkan) dapat
kemudian dihitung sebagai :
Sreq = Wm 2 ...(5.8)
r Ereq
Dimana rata-rata penguapan keringat 0,26 liter (kg) per jam dapat disamakan
dengan kehilangan panas 100 W m-2. Untuk perhitungan di atas, untuk mempertahankan keseimbangan panas maka tubuh harus menghasilkan 0,2 liter keringat per jam, yaitu:
Sreq =
Tabel 5.18. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Keseimbangan Panas
Keterangan Boiler Lantai Produksi
M-W (a) 100-0 100-0
Sumber: Hasil Pengolahan Data
Keterangan:
M-W = Metabolic rate (W m-2)
C +R = Konveksi kehilangan panas per unit area (W m-)2 Esk = Total penguapan kehilangan panas dari kulit (W m-2)
Cres + Eres = Respirasi kering kehilangan panas per unit area permukaan tubuh + Evaporative loss dari Pernapasan (W m-2)
w = Skin wattedness (ND)
Ere = Evaporative loss yang diperlukan per unit area untuk keseimbangan
panas (W m-2) r = Efisiensi keringat
Sreq = Keringat yang diperlukan (W m-2) atau Sreq x 0,26 : 10 (Liter/jam)
BAB 6
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
6.1. Analisis
Dalam analisis hasil akan dilakukan beberapa langkah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.1. berikut.
Gambar 6.1. Keterkaitan Analisis yang Dilakukan
6.2. Pembahasan
6.2.1. Pembahasan Pakaian Pekerja
Setelah melakukan analisa terhadap seluruh faktor yang mempengaruhi
meningkatnya kondisi termal lingkungan kerja yang berpengaruh terhadap kinerja
operator, maka selanjutnya dilakukan perbaikan. Beberapa cara yang dilakukan untuk
memperbaiki kondisi termal lingkungan kerja adalah:
Pakaian pekerja = 0.66 clo
Adapun langkah-langkah dalam merancang pakaian kerja usulan adalah sebagai
berikut:
a. Merancang pakaian dengan mempertimbangkan bahan dan daya serap
keringat, misalnya menggunakan pakaian yang terbuat dari katun.
b. Meningkatkan insulasi pakaian untuk mengurangi paparan panas.
c. Sebaiknya baju berwarna putih karena warna putih lebih menyerap panas atau
keringat.
Tabel 6.4. Perbandingan ISBB Saat ini dengan Usulan
Pakaian Seragam Saat
Ini Usulan Rancangan
Boiler
Tabel 6.5. Nilai Iclo yang Ditentukan untuk setiap Selisih Nilai ISBB
Nilai Iclo Selisih ISBB (oC)
0,6 0 1,0 -2 1,4 -4 1,2 -6
Maka, nilai Iclo adalah 1,0 clo karena diharapkan memiliki selisih ISBB sebesar
2oC.
Pakaian kerja yang diusulkan sesuai dengan nilai Iclo yang sudah diperoleh
adalah:
b. Singlet, nylon = 0.15
c. Celana panjang flannel hitam = 0.43
d. Baju kaos katun ringan lengan panjang abu-abu tua = 0.24
e. Kaus kaki = 0.10
f. Sepatu (bersol tebal) = 0.04 +
Pakaian seragam = 0.99 clo
Sebelum melakukan perancangan, kategori beban kerja termasuk ke dalam beban
kerja sedang dimana sebelum perbaikan persentase waktu bekerja pekerja adalah 75%
bekerja dan 25% istirahat, tetapi setelah dilakukan perbaikan maka persentase bekerja
untuk pekerja sudah dapat bekerja selama 8 jam terus menerus. Perbaikan ini akan
membuat produktivitas pekerja semakin tinggi, dimana waktu bekerja semakin panjang
karena mengurangi waktu istirahat bagi pekerja.
6.2.2. Pembahasan Ventilasi pada Lantai Produksi
Untuk menghitung beban penyejukan yang diperlukan maka data-data yang
tersedia adalah:
a. Suhu di lantai produksi dipertahankan tetap 25oC
b. Tidak terdapat lampu pada lantai produksi. Uap yang dihasilkan dari proses
perebusan bubur kedelai memiliki panas 90-105oC. Terdapat dua wadah untuk proses perebusan yang menghasilkan panas yang hampir sama. Maka
diasumsikan bahwa uap hasil perebusan mengeluarkan panas sekitar 100
c. Ventilasi berupa jendela pada dinding.
d. Radiasi matahari rata-rata (I) = 600 W/m2. e. Kecepatan angin = 0,12
f. Transmitan lapisan udara luar (fo) = 10 W/m2 oC.
g. Temperatur luar sekitar 36 oC.
h. Bahan dinding luar bangunan lantai produksi adalah beton ringan dengan
absorbsi permukaan dinding αw = 0,86
i. Cat dinding luar berwarna keabu-abuan, maka absorbsi permukaan yang dicat
adalah αw = 0.91
Maka beban penyejukan yang diperlukan adalah:
Rumus: Qm = Qi +Qs + Qc +Qv ……(6.1)
Dimana:
Qm = panas yang harus diangkut oleh mesin penyejuk, W
Qi = panas dari sumber di dalam ruangan, W
Qs = panas matahari yang menembus atap pabrik, W
Qc = panas dari ruangan luar yang menembus dinding, W
Qv = panas dari udara luar, W
Penyelesaian:
ΔTatap = To - Ti ……….(6.2)
= 36 – 25
Absorbsi dinding luar adalah rata-rata dari absorbsi bata diplester dan cat
α = 0,5 (α dinding + αcat) ………(6.3)
= 0,5 (0,86 + 0,91)
= 0,89
Suhu permukaan luar dinding
Ts = To + (I. α. cos β / fo)……….(6.4)
= 36 + (600) (0,89) (cos 60)/10
= 36 + 26,7
= 62,7 oC
Maka ΔTdinding = 62,7 - 25
= 37,7 oC
Beban penyejukan di atas sangat besar sehingga perlu usaha untuk
meminimalkannya. Beberapa langkah yang dapat ditempuh adalah:
1. Mengurangi perambatan panas dengan mengganti material dengan material
lain yang memiliki nilai transmitan yang lebih kecil atau menambahkan
material lain agar nilai transmitan semakin kecil. Bagian dalam baja kita lapisi
dengan seng gelombang pada gording, ditambah langit-langit fireboard 13 mm yang dipasang pada ikatan mendatar. Di atas fibreboard ditempelkan
aluminium foil. Ini akan menjadikan Udinding = 1,00 W/m2oC.
2. Mengurangi penyerapan panas dengan cara mengganti warna cat dengan warna
yang lebih cerah. Cat warna coklat medium diganti dengan warna putih agak
6.2.4. Perhitungan Penambahan Alat Pendingin Ruangan (Exhaust Fan)
Untuk mengurangi beban pendinginan ruangan maka sebaiknya dilakukan juga
penambahan alat pendingin ruangan yaitu exhaust fan. Untuk memudahkan cara menghitung kebutuhan exhaust fan suatu ruangan, rumus atau formula sebagai berikut:
C B A x
Rumus
………..(6.5)
Keterangan:
Nilai A: adalah volume ruangan dalam m3
Nilai B: adalah nilai kebutuhan frekwensi pergantian udara dalam satu jam untuk suatu
ruangan tertentu yang akan dipasang exhaust fan
Nilai C: adalah nilai "air volume" dari exhaust fan dalam satuan m3/jam Ventilasinya adalah sebagai berikut :
1. Volume ruang (A) (11 m x 7 m x 7m) = 450 m3
2. Kebutuhan frekwensi pergantian udara dalam satu jam untuk suatu ruangan (B) =
20/jam
3. Maka A x B = 450 m3 x 20 = 9000 m3/jam
Jadi kebutuhan exhaust fan untuk lantai produksi adalah:
Jadi sebaiknya ditambah exhaust fan sebanyak 2 unit untuk mengurangi panas di lantai produksi yang memerlukan daya listrik sebanyak 490 watt. Dengan demikian
beban pendinginan menjadi 2,554 kW.
Dimana harga tarif listriknya menjadi
= 2,554 kW x 400,00/kWh = Rp. 1021,6/jam.
Jadi biaya listrik yang harus ditanggung perusahaan untuk mengurangi panas dan
udara kotor adalah Rp. 1021,6/jam.
Exhaust fan berfungsi untuk menghisap udara di dalam ruang untuk dibuang ke
luar, dan pada saat bersamaan menarik udara segar di luar ke dalam ruangan. Selain itu
exhaust fan juga bisa mengatur volume udara yang akan disirkulasikan pada ruang. Adapun cara kerja exhaust fan adalah:
1. Motor exhaust fan dilengkapi skring pengaman. Jadi bila panas terlalu lama bekerja, motor tidak rusak tapi hanya skringnya yang putus. Motor juga
memiliki sistem pelumasan agar motor lancar berputar. Exhaust fan
dinyalakan secara manual menarik tali atau elektrik (menggunakan saklar).
2. Exhaust fan akan berfungsi pada mode ‘exhaust’ atau menghisap, bukan pada mode ‘fan’ seperti kipas angin biasa.
kecepatan putaran 970 Rpm, air volume 8662 m3/jam dari dalam ruangan dan membuangnya keluar ruangan.
4. Udara yang dihisap dan terbuang adalah udara ‘kotor’ yang sebelumnya
berada di dalam ruangan.
5. Dengan terhisap dan terbuang tentu volume/jumlah udara kotor di dalam
ruangan akan berkurang.
6. Setiap kali udara (kotor) terhisap keluar maka udara bersih dari luar ruangan
akan masuk ke ruangan melalui lubang ventilasi, begitu seterusnya, hal
tersebut dimungkinkan karena saat udara terhisap ke luar maka tekanan udara
total di dalam ruangan menjadi lebih kecil dari tekanan udara di luar ruangan,
dengan demikian maka ruangan akan mendapatkan supply udara dari luar
ruangan.
7. Hal ini akan terus berulang selama exhaust fan dalam keadaan ON. Dengan demikian maka udara di dalam ruangan akan terasa lebih segar dan tentu saja
sejuk, karena volume udara kotor selalu terhisap keluar dan digantikan
dengan udara yang bersih setiap saat.
Dengan penambahan 2 unit exhaust fan diharapkan terjadi penurunan suhu di lantai produksi. Penurunan suhu tersebut masih tetap ideal untuk menjaga higienitas
produk dari pencemaran mikroba. Pencemaran mikroba ini dapat menyebabkan tahu
tidak tahan lama (tidak awet).
Ada lima fungsi atau manfaat apabila menggunakan exhaust fan yaitu:
membuang atau menyedot udara keluar ruangan.
2. Membuang bau yang tidak sedap keluar ruangan.
3. Membuang debu atau pertikel-partikel kecil ke luar ruangan.
4. Mengurangi kelembaban udara ruangan.
5. Menjaga suhu ruangan agar nyaman meskipun tidak sedingin AC.
6.2.4. Pembahasan Heat Stress Indeks
Dari usulan perbaikan yang dilakukan baik melalui perbaikan insulasi pakaian
ataupun keseimbangan panas maka dapat dihitung nilai heat stress indeks usulan, yaitu sebagai berikut.
Keseimbangan panas adalah antara panas yang dihasilkan dengan panas yang
dikeluarkan. ASHRAE (1989a) memberikan persamaan keseimbangan panas sebagai
berikut.
M – W = (C + R + Esk) + ( Cres + Eres) ...(6.6)
Dimana:
M : tingkat produksi energi metabolisme
W : tingkat pekerjaan mekanik
Qsk : total tingkat kehilangan panas dari kulit
Qres : tingkat kehilangan panas dari pernapasan
C : tingkat kehilangan panas konvektif dari kulit
R : tingkat kehilangan panas radiatif dari kulit
Cres : tingkat kehilangan panas konvektif dari pernapasan
Eres : tingkat kehilangan panas penguapan dari pernapasan
Adapun contoh perhitungan keseimbangan panas untuk lantai 1 adalah adalah
sebagai berikut:
Suhu rata-rata ruangan (ta) = 25oC Suhu globe (radian) rata-rata (tr) = 27oC Kelembaban relatif = 60%
Kecepatan angin = 0,12 m/s
Insulasi pakaian = 1 clo
Sedangkan metabolic rate untuk pekerja dengan beban kerja yang tergolong ringan-sedang dengan aktivitas industri yang dikatagorikan sebagai industri ringan yaitu 100
Wm-2 berdasarkan Ken Parsons (2007).
Adapun keterangannya yang digunakan adalah:
Re,cl = 0.015 m2 kPa W-1
tsk = 36 oC
Metabolisme rate = 100 W m-2 Eksternal work = 0 W m-2
Pakaian = 0.66 Clo
Rcl = 0.155 m2 C W-1
ε = 0.95
Ar/AD = 0.77
Catatan = 1 Clo = 0.155 m2 C W-1
Untuk ta = 25oC maka tekanan suhu udara diberikan oleh
maka bc = 16.5 x bc = 16.5 x 3.1 = 51.15 W m-2 kPa-1
Kombinasikan koefisien heat transfer
h = bc + barang ………..(6.10)
= 3.1 + 4.75
= 7.85 W m-2 K-1
Mengkalkulasikan nilai-nilai yang telah diperoleh ke dalam persamaan,
Maka persamaan keseimbangan panas menjadi :
M – W = C + R + Esk + Cres + E res
...(6.8)
100-0 = 46.12 +( 135.34 x w) +8.14
Keringat yang dibutuhkan (menyediakan penguapan yang dibutuhkan) dapat
kemudian dihitung seb
keseimbangan panas m rus menghasilkan 0.12 liter keringat per jam, yaitu:
Sreq
Dimana rata-rata penguapan keringat 0.26 liter (kg) per jam dapat disamakan
dengan kehilangan panas 100 W m-2. Untuk perhitungan di atas, untuk mempertahankan
Esk = Total penguapan kehilangan panas dari kulit (W m-2)
Emax = Maksimum potensial penguapan per unit area (W m-2)
Cres + Eres = area permukaan tubuh +
ernapasan (W m-2)
Ere = s yang diperlukan per unit area untuk keseimbangan
an (W m-2) atau Sreq x 0.26 :10 (Liter/jam)
HSI
enjadi 34%.
ilai heat stress index pekerja di lantai produksi berkurang sebanyak 43%. Respirasi kering kehilangan panas per unit
Evaporative loss dari P w = Skin wattedness (ND)
Evaporative los
panas (W m-2) r = Efisiensi keringat
Sreq = Keringat yang diperluk
= Heat stress index (%)
KESIMPULAN DAN SARAN
1.
hasil analisa dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat
tai produksi. Pengaruh antara kedua faktor ini sangat signifikan
nifikan atau lemah terhadap suhu baik pada
ai yang
at
ditentukan bahwa pekerja termasuk ke dalam pekerjaan yang beban kerja sedang.
BAB 7
7. Kesimpulan
Berdasarkan
disimpulkan bahwa:
1. Dari hasil perhitungan pengaruh antara ketinggian terhadap suhu, maka diperoleh
bahwa semakin tinggi titik pengukuran maka suhu juga semakin tinggi, baik di
boiler maupun lan
atau sangat kuat.
2. Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa pengarh kecepatan angin dan kelembaban
terhadap suhu, adalah tidak terlalu sig
bagian boiler dan juga lantai produksi.
3. Hal yang mempengaruhi terjadinya paparan panas yang cukup tinggi pada pekerja
adalah paparan panas yang berasal dari uap dari hasil perebusan bubur kedel
dapat mencapai sampai pada suhu 50oC dan sirkulasi udara yang tidak baik.
7.3. S
Dari hasil penelitian yang dilakukan maka dapat disarankan beberapa hal
ai pakaian
atkan kenyamanan
sehingga lama kerja maksimal tenaga kerja dalam ruangan sesuai
dengan standar.
aran
berikut:
1. Perusahaan sebaiknya lebih memperhatikan kesehatan pekerja dengan melakukan
pemeriksaan kesehatan dan perusahaan memberikan pelatihan terhadap pentingnya
kesehatan dan membuat aturan yang tegas terhadap pekerja seperti memak
ketika sedang bekerja, hal ini dilakukan untuk menjaga kesehatan pekerja.
2. Perusahaan sebaiknya membuat seragam pekerja untuk meningk
pekerja juga membuat ventilasi untuk mengurangi panas ruangan.
3. Melakukan pengaturan waktu kerja dan istirahat sesuai dengan kondisi termal yang
DAFTAR PUSTAKA
ltwood, Dennis A, et.al., 2004, Ergonomic Solutions for the Process Industries, El
epartment of Health and Human Services, 1973, The Industrial Environment-Its
iebel, Benjamin, et.al., 1999, Methods Standards and Works Design, 10th Edition,
alvendy, Gavriel, 1997, Handbook of Human Factors and Ergonomics, 2nd Edition,
tanton, Neville, et.al., 2005, Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods,
uma’mur, P. K, 1991, Higene Perusahaan dan Kesehatan Kerja, CV Haji Masagung:
Walpole, R.E., 1995, Pengantar Statistika (Terjemahan), Edisi Ketiga, PT. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
A
Sevier.
D
Evaluation and Control, Public Health Service.
Fanger, P.O, 1972, Thermal Comfort, Mc Graw-Hill Book Company. N
WCB Mc Graw-Hill.
Parsons, K.C, 2007, Human Thermal Environment, London and New York. S
Wiley Interscience.
Satwiko, Prasasto, 2008, Fisika Bangunan, Penerbit Andy: Yogyakarta. S
CRC Press.
S
Lampiran 1.
(a) Proses Pembuburan (b) Proses Penyaringan
(c) Tungku Boiler (d) Proses Pengadukan Bubur
u dalam kuali r tahu
c. Pemanasan air dalam boiler d. Pengadukan bubur tahu
Keterangan Gambar:
Tampak Depan
Tampak Belakang
Tampak Samping
Tampak Atas
Pandangan Sudut Kiri Depan Atas
Pandangan Sudut Kanan Belakang Atas
Pandangan Sudut Kiri Belakang Atas
Tampak Samping Kanan
Tampak Samping Kiri
