Analisis Biomekanika Dan Fisiologi Pada Pemanen Kelapa Sawit Dengan Menggunakan Dodos Di PT. Perkebunan Nusantara III (Kebun Rambutan)

(1)

TUGAS SARJANA

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

oleh

Nashiruddin Aziz

100403104

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

(2)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya yang dilimpahkan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik.

Penulisan Tugas Sarjana ini adalah bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat akademis dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Sarjana ini juga merupakan sarana bagi penulis untuk melakukan penelitian terhadap permasalahan nyata yang ada di perkebunan kelapa sawit. Tugas Sarjana ini berjudul “Rancangan Alat Bantu Pengutip Brondolan Kelapa Sawit Secara Ergonomis Guna Peningkatan Produktivitas. (Kasus: PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rambutan)”.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk melengkapi Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

Medan, Agustus 2014

(5)

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam penulisan Tugas Sarjana ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini dengan hati yang tulus penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini

2. Ibu Dr. Eng. Listiani Nurul Huda, MT, selaku Dosen Pembimbing II sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, motivasi, dan nasehat selama penyusunan Tugas Sarjana ini.

3. Bapak Sugiharto selaku asisten afdeling I Kebun Rambutan yang telah memberikan bimbingan selama penelitian di PTPN III dan Seluruh staf pegawai afdeling I Kebun Rambutan yang telah memberikan bantuan selama penulis melakukan penelitian.

4. Kedua orang tua Penulis, Tugio dan Suraiya serta kakak dan adik tersayang, Nashriyani Mawaddah dan Muchtar Ali Sakti yang senantiasa memberikan doa dan nasehat serta semangat dalam pengerjaan dan penyelesaian Tugas Sarjana iniseluruh keluarga besar yang telah memberi motivasi dalam penulisan penelitian ini.

(6)

6. Sahabat terbaik penulis selama pengerjaan laporan Tugas Sarjana ini, Ridhaul Fuadi, Reza Adhi Nugraha, Rahmadhan Syah Saragih, Danu Jaya, Liyana Fadhilah, Sally Dwi Andrina dan Angelin Patrycia.

7. Teman spesial penulis yang selalu mendukung dan memberi semangat Sayidah Ramadhan Damanik

8. Semua teman angkatan 2010 (TITEN) serta abang kakak senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan banyak masukan kepada penulis.

9. Bang Nurmansyah, Bang Mijo, Kak Dina, Kak Ani, dan Bang Ridho atas bantuan dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana ini.

Kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaian laporan ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua

Medan, Agustus 2015

(7)

ABSTRAK

Proses pemanenan kelapa sawit di Indonesia umumnya masih menggunakan cara manual yaitu dengan menggunakan alat dodos dan eggrek. Penelitian ini berfokus pada pekerja dengan menggunakan alat dodos untuk pemotongan pelepah/tandan kelapa sawit. Alat dodos digunakan untuk pemanenan dengan ketinggian pohon kurang dari 3 meter dengan panjang aktual 1,8-2,5 meter. Terdapat 2 kategori gerakan dengan menggunakan dodos, gerakan pertama adalah gerakan pada saat mengarahkan dodos untuk menentukan pelepah/tandan yang akan dipotong. Gerakan kedua adalah gerakan mendorong dodos untuk memotong pelepah/tandan. Hal ini perlu menggunakan tenaga yang besar untuk menahan alat dodos dengan berat 5-6 Kg selama 6-7 jam sekaligus mempertahankan posisi alat tersebut. Gerakan statis yang seperti ini juga dapat menyebabkan resiko cedera otot pada pekerja.

Analisis dengan menggunakan Standar Nordic Questionare (SNQ) menunjukkan bahwa 17,01% pekerja dodos mengalami keluhan sangat sakit dan 27,47% mengalami keluhan sakit. Untuk itu diperlukan analisis biomekanika untuk mengetahui beban kerja pada otot selama melakukan pemotongan dengan alat dodos. Kemudian dilakukan simulasi untuk mendapatkan sikap kerja optimal dengan pertimbangan range of motion (ROM) berdasarkan beban energi otot. Dengan didasari analisis biomekanika dan ROM dari operator, dilakukan pula simulasi untuk mencari panjang dodos optimal yang dapat digunakan operator. Analisis secara fisiologi digunakan untuk mengidentifikasi beban kerja fisik serta kalori yang dikeluarkan pada saat mendodos sehingga dapat merekomendasikan asupan makanan yang tetap untuk mengganti kalori yang hilang pada saat mendodos.

Rekomendasi sikap kerja dengan mempertimbangkan ROM akan dibandingkan dengan pekerja dengan energi otot terkecil. Hasil perbandingan menunjukkan bahwa besar energi yang dibutuhkan pada simulasi lebih kecil dibandingkan dengan sikap kerja aktual yaitu sebesar 27,07% mengalami penurunan untuk sikap kerja mengarahkan dan 4,03% untuk sikap kerja mendorong. Hasil simulasi panjang optimal dodos yang dilakukan menunjukkan bahwa panjang dodos optimal yang dapat digunakan adalah 2 meter dengan pertimbangan energi yang dibutuhkan sebesar 3592 Newton. Rata-rata kalori yang hilang pada saat melakukan pendodosan adalah sebesar 87,84 Kkal dan dapat digantikan dengan mengkonsumsi segelas air kelapa dengan nilai kalori 46 Kkal dan 1 buah apel dengan jumlah kalori sebesar 65 kkal.

(8)

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

KEPUTUSAN SIDANG KOLOKIUM ... iv

KATA PENGANTAR ... v

UCAPAN TERIMA KASIH ... vi

ABSTRAK ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xxi

I PENDAHULUAN ... I-1

1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-3 1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... I-3 1.4 Tujuan Penelitian... I-5 1.5 Asumsi dan batasan Masalah ... I-5 1.6 Manfaat Penelitian... I-6 1.7 Sistematika Penulisan Tugas Sarjana ... I-7

(9)

BAB HALAMAN II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1

2.1 Sejarah Perusahaan ... II-1 2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-1 2.3 Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan ... II-1 2.4 Premi Panen... II-3 2.5 Proses Pemanenan Kelapa Sawit... II-3 2.6 Alat Panen Kelapa Sawit ... II-4

III LANDASAN TEORI ... III-1

3.1 Biomekanika ... III-1 3.1.1 Klasifikasi Biomekanika ... III-2 3.2 Beban Kerja ... III-14 3.2.1 Penilaian Beban Kerja Fisik ... III-15 3.2.1.1. Penilaian Beban Kerja Secara Langsung ... III-15 3.2.1.2 Penilaian Beban Kerja Tidak Langsung ... III-16 3.2.2 Kerja Fisik dan Konsumsi Energi ... III-18 3.2.2.1 Proses Metabolisme ... III-19 3.2.2.2 Standar untuk Energi Kerja ... III-20 3.3 Energi Kerja ... III-21 3.4 Range Of Motion ... III-22

(10)

BAB HALAMAN IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1

4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1 4.2 Objek Penelitian ... IV-1 4.3 Jenis Penelitian ... IV-2 4.4 Teknik Pengambilan Sampel ... IV-2 4.5 Sumber Data ... IV-2 4.7 Instrumen Penelitian ... IV-3 4.8 Kerangka Konseptual ... IV-5 4.9 Prosedur Penelitian ... IV-7 4.9.1 Prosedur Pengumpulan Data ... IV-7 4.9.2 Metode Pengolahan Data ... IV-8 4.9.3 Analisis Pememcahan Masalah ... IV-9 4.9.4 Kesimpulan dan Saran ... IV-9

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1

5.1 Keluhan Sikap Kerja ... V-1 5.1.1 Identifikasi Keluhan dengan Standard Nordic

Questionare (SNQ) ... V-1 5.1.1.1 Sikap Kerja Pekerja I ... V-2 5.1.1.2 Sikap Kerja Pekerja II ... V-2

(11)

(12)

BAB HALAMAN

5.2.1.10 Penilaian Biomekanika Buruh Panen X ... V-87 5.2.2 Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Kondisi Fisik

Buruh Panen ... V-96 5.3 Simulasi Metode Kerja Usulan ... V-102 5.4 Simulasi Panjang Dodos Optimal ... V-111

VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... VI-1

6.1 Analisis Kondisi Kerja aktual ... VI-1 6.1.1 Analisis Tingkat Kelelahan Otot Berdasarkan SNQ ... VI-1 6.1.2 Analisis Biomekanika ... VI-2

6.1.2.1 Analisis Energi yang Dibutuhkan Otot (Fm) pada Setiap Pekerja Pemotongan Pelepah/Tandan dengan Menggunakan Dodos ... VI-2 6.1.2.2 Analisis Panjang Dodos Optimal ... VI-4 6.2 Analisis Beban Kerja Berdasarkan Kondisi Fisik Buruh

Panen ... VI-5

(13)

BAB HALAMAN VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1

7.1 Kesimpulan ... VII-1 7.2 Saran ... VII-2

(14)

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

2.1. Jumlah Tenaga Kerja PTPN III Kebun Rambutan ... II-2 2.2. Harga Premi Pemanenan Kelapa Sawit ... II-3 2.3 Alat Panen Kelapa Sawit dan Pemakaiannya di PTPN III Kebun

Rambutan ... II-5 3.1 Model Data Antropometri Manusia ... III-2 3.2 Kategori Beban Kerja Berdasarkan Metabolisme, Respirasi, Suhu

Tubuh dan Denyut Jantung ... III-15 3.3 Pengeluaran Energi Dengan Sikap Kerja yang Berbeda ... III-21 3.3 Zona Selang Gerak Tubuh Manusia ... III-24 5.1 Rekapitulasi Data SNQ Buruh Panen Dodos Kelapa Sawit ... V-7 5.2 Persentasi Kategori Sakit dari Data SNQ ... V-9 5.3 Persentasi Kategori Sangat Sakit dari Data SNQ ... V-10 5.4 Rekapitulasi SNQ Sangat Sakit ... V-13 5.5 Perbandingan Total Energi Otot (Fm) Setiap Buruh panen Dengan

Kategori Tingkat Pekerjaan ... V-94 5.6 Data Denyut Nadi Setiap Pekerja ... V-95 5.7 Kebutuhan Energi Buruh Panen Dodos ... V-97 5.8. Waktu Istirahat yang Dibutuhkan Setiap Pekerja Dodos ... V-100 5.9 Rekapitulasi Energi Terkecil dan Free Body Diagram pada saat

(15)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.10 Rekapitulasi Energi Terkecil dan Free Body Diagram pada saat

Menarik ... VI-103 5.11 Rekapitulasi Hasil Simulasi Berdasarkan Panjang Dodos... V-114 6.1 Perbandingan Energi Total (Fm) Aktual dengan Simulasi ... VI-3 6.2 Energi Yang Dikeluarkan Setiap Buruh Panen ... VI-6 6.3 Jenis-Jenis Biskuit Sebagai Asupan Makanan Pengganti Kalori Yang Hilang

(16)

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

1.1 Block Diagram Ruang Lingkup Penelitian ... I-4 2.1 Block Diagram Tahapan Proses Pemanenan Kelapa Sawit ... II-4 3.1 Model dan Free-body Diagram untuk Bahu dan Lengan ... III-5 4.4 Kerangka Konseptual Penelitian... IV-6 4.5 Blok Diagram Metodologi Penelitian ... IV-10 5.1 (a) Sikap Kerja Operator I Pada Saat Mengarahkan Dodos (b) Sikap

Kerja Operator I Pada Saat Mendorong Dodos... V-2 5.2 (a) Sikap Kerja Operator II Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator II Pada Saat Mendorong Dodos ... V-2 5.3 (a) Sikap Kerja Operator III Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator III Pada Saat Mendorong Dodos ... V-3 5.4 (a) Sikap Kerja Operator VI Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

(17)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.5 (a) Sikap Kerja Operator V Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator V Pada Saat Mendorong Dodos ... V-4 5.6 (a) Sikap Kerja Operator VI Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja OperatorV I Pada Saat Mendorong Dodos... V-4 5.7 (a) Sikap Kerja Operator VII Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator VII Pada Saat Mendorong Dodos ... V-5 5.8 (a) Sikap Kerja Operator VIII Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator VIII Pada Saat Mendorong Dodos ... V-5 5.9 (a) Sikap Kerja Operator IX Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator IX Pada Saat Mendorong Dodos... V-6 5.10 (a) Sikap Kerja Operator X Pada Saat Mengarahkan Dodos (b)

Sikap Kerja Operator X Pada Saat Mendorong Dodos ... V-6 5.11 Grafik Rekapitulasi Presentasi Sangat Sakit Dari Data SNQ ... . V-10 5.12 Grafik Rekapitulasi Presentasi Sakit Dari Data SNQ ... . V-11 5.13 Fasilitas Kerja Aktual Pekerja Dodos Kelapa Sawit ... . V-12 5.14 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos I Pada Saat Mengarahkan

b. Free Body Diagram Bagian Bahu Sampai Lengan Pekerja Dodos

(18)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.15 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos I Pada Saat Mengarahkan b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-16 5.16 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos I Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-18 5.17 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos I Pada Saat Mendorong

b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-20 5.18 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos II Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-22 5.19 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos II Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-24 5.20 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos II Pada Saat Mendorong

(19)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.21 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos II Pada Saat Mendorong b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-28 5.22 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos III Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-30 5.23 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos III Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-32 5.24 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos III Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-34 5.25 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos III Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-36 5.26 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mengarahkan

(20)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.27 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mengarahkan b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-40 5.28 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-42 5.29 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-44 5.30 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos V Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-46 5.31 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos V Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-48 5.32 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos V Pada Saat Mendorong

(21)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.33 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mendorong b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-52 5.34 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-54 5.35 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-56 5.36 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-58 5.37 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VI Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-60 5.38 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VII Pada Saat Mengarahkan

(22)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.39 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VII Pada Saat Mengarahkan b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-64 5.40 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VII Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-66 5.41 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VII Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-68 5.42 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VIII Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-70 5.43 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VIII Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-72 5.44 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VIII Pada Saat Mendorong

(23)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.45 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos VIII Pada Saat Mendorong b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-76 5.46 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos IX Pada Saat Mengarahkan

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-78 5.47 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos IX Pada Saat Mengarahkan

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-80 5.48 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos IX Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-82 5.49 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos IX Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-84 5.50 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos X Pada Saat Mengarahkan

(24)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.51 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos X Pada Saat Mengarahkan b. Free Body Diagram Lutut Sampai Kaki Bagian Depan Pekerja

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-88 5.52 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos X Pada Saat Mendorong

I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-90 5.53 a. Sikap Kerja Pekerja Dodos X Pada Saat Mendorong

Dodos I Pada Saat Mengarahkan Dodos ... V-92 5.54 Grafik Perbandingan Energi pada saat Mengarahkan dan

Mendorong Egrek ... V-92 5.55 Grafik Kebutuhan Energi yang Dikeluarkan Pekerja Dodos ... V-95 5.56 Simulasi Gerakan Untuk mengarahkan Dan Menarik Dodos ... V-100 6.1 (a) Sikap Kerja Pada Saat Mengarahkan Dodos (b) Sikap Kerja

(25)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN