KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

(1)

BIOMEKANIKA

6623

–

TAUFIQUR RACHMAN

PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI

TKT207

|

ERGONOMI DAN

PERANCANGAN

(2)

KEMAMPUAN AKHIR YANG

DIHARAPKAN

•

Mampu merancang sistem kerja yang ergonomis

berdasarkan biomekanika.

INDIKATOR PENILAIAN

•

Ketepatan dalam merancang sistem kerja yang

(3)

BIOMEKANIKA

…(1/2)

•

Merupakan aplikasi mekanika pada sistem biologi.

•

Merupakan salah satu dari empat bidang penelitian informasi

hasil ergonomi, yaitu penelitian tentang kekuatan fisik

manusia yang mencakup kekuatan atau daya fisik manusia

ketika bekerja dan mempelajari bagaimana cara kerja serta

peralatan yang harus dirancang agar sesuai dengan

kemampuan fisik manusia ketika melakukan aktivitas kerja

tersebut.

(4)

BIOMEKANIKA

…(2/2

)

•

Menurut biomekanika_teaching.htm (2008:1):

–

Mekanika merupakan salah satu cabang ilmu dari bidang

ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan

bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan

mekanik yang disebut gaya. Mekanika merupakan cabang

ilmu yang tertua dari semua cabang ilmu dalam fisika.

(5)

STUDI BIOMEKANIKA

•

Dapat diterapkan pada:

–

Perancangan kembali pekerjaan yang sudah

ada,

–

Evaluasi pekerjaan,

–

Penyaringan pegawai,

–

Tugas-tugas penanganan manual,

–

Pembebanan statis, dan

(6)

PRINSIP BIOMEKANIKA

1)

Kurangi berat benda yang ditangani.

2)

Manfaatkan dua atau lebih orang untuk memindahkan barang yang berat.

3)

Ubahlah aktivitas jika mungkin, sehingga lebih mudah, ringan dan tidak

berbahaya.

4)

Minimasi jarak horizontal antara tempat mulai dan berakhir pada

pemindahan barang.

5)

Material terletak tidak lebih tinggi dari bahu.

6)

Kurangi frekuensi pemindahan.

7)

Berikan waktu istirahat.

8)

Berlakukan rotasi kerja terhadap pekerjaan yang sedikit membutuhkan

tenaga.

9)

Rancang

container

agar mempunyai pegangan yang dapat dipegang dekat

dengan tubuh.

(7)

DASAR PERANCANGAN BIOMEKANIKA

A. MEMILIH INDIVIDU

1)

Jangan memilih yang stereotif

2)

Pilih orang yang kuat berdasarkan pengujian

B.

TEKNIK MENGAJAR

3)

Gunakan pemindahan dengan “gaya bebas (

free style

)”

4)

Jangan tergelincir

5)

Jangan bertindak bodoh

6)

Jangan melintir (

twist

) ketika bergerak

C.

MERANCANG KERJA

7)

Letakan beban yang kompak

container

8)

Jangan meletakkan beban di atas lantai

9)

Genggamlah dengan baik

(8)

KETERANGAN A.1) & A.2)

A.1) Jangan memilih yang stereotipe.

–

Pemilihan

berdasarkan

keserupaan

merupakan

diskriminasi. Variabilitas individu yang besar meskipun

dalam suatu populasi. Pengaruh umur terhadap

kapabilitas tidak sebesar pengaruh suseptibilitas

terhadap sakit (

injury

). Rata-rata wanita memindahkan

60% dibandingkan rata-rata pria.

A.2) Pilih orang yang kuat berdasarkan pengujian.

(9)

KETERANGAN B.3) S/D B.6)

B.3) Gunakan pemindahan dengan

“

gaya bebas

”

(

free style

).

–

Pemindahan

squat

membutuhkan energi lebih, otot kaki

yang lebih kuat dan jarang digunakan,

squat

baik untuk

beban yang berat dan kelompok.

B.4) Jangan tergelincir.

–

Jaga agar kaki terpisah, kaki yang berlawanan did depan

jika berputar, gunakan alas kaki anti-gelincir.

B.5) Jangan bertindak bodoh.

–

Kerjakan dengan tenang, tidak terlalu cepat, tidak terlalu

lambat.

B.6) Jangan melintir (

twist

) ketika bergerak.

(10)

KETERANGAN C.7) S/D C.11)

C.7) Letakan beban yang kompak

container

.

–

Pemegangan adalah hal yang utama. Kontainer yang sulit ditangani membuat

aspek biomekanika menjadi buruk dan menghalangi pandangan.

C.8) Jangan meletakkan beban di atas lantai.

–

Biomekanika menjasi buruk saat mengangkat maupun menaruh, ditambah

ekstra metabolisme untuk gerakan tubuh. Setinggi lutut yang terbaik.

C.9) Genggamlah dengan baik.

–

Pegang dengan tangan, jangan dengan ujung jari. Jangan memegang pada

bagian yang tajam.

C.10) Pertahankan beban dekat dengan beban.

–

Berguna untuk meniminasi torsi. Jangan menggunakan baju yang dapat

menyangkut pada beban.

C.11) Jangan memindahkan barang di atas bahu.

(11)

FATIGUE

(KELELAHAN)

…(1/2)

•

Fatigue

adalah suatu kelelahan yang terjadi pada

syaraf dan otot-otot manusia sehingga tidak dapat

berfungsi sebagai mana mestinya.

•

Semakin berat beban yang dikerjakan dan gerakan

semakin tidak teratur, maka timbulnya

fatigue

lebih

cepat.

(12)

FATIGUE

(KELELAHAN)

…(2/2)

•

Menurut Barnes,

fatigue

dapat dilihat dari tiga hal, yaitu:

1) Perasaan lelah,

2) Perubahan fisiologis tubuh,

3) Menurunnya kemampuan kerja.

•

Faktor-faktor yang mempengaruhi

fatigue

adalah:

1) Tenaga yang dikeluarkan,

2) Frekuensi dan lamanya bekerja,

3) Cara dan sikap melakukan aktivitas,

4) Jenis olahraga,

(13)

RWL (

Recommended Weight Limit

)

•

Pada tahun 1981, Nasional Institute for Occupational Safety and Health

(NIOSH) mengidentifikasi adanya masalah

back injuries

yang

dipublikasikan dalam

The Work Practices Guide for Manual Lifting

(Henry, et al, 1993).

•

Metode ini untuk mengetahui gaya yang terjadi pada punggung

manusia.

•

Salah satu metode NIOSH adalah RWL yang ditetapkan pada tahun

1991 di Amerika Serikat.

•

Metode RWL adalah metode yang merekomendasikan batas beban

yang diangkat oleh manusia tanpa menimbulkan cedera meskipun

pekerjaan tersebut dilakukan secara repetitif dan dalam jangka waktu

yang lama.

•

Input metode RWL adalah jarak beban terhadap manusia, jarak

(14)

PERSAMAAN RWL

•

Persamaan untuk menentukan beban yang direkomendasikan untuk

diangkat seorang pekerja dalam kondisi tertentu menurut NIOSH adalah

sebagai berikut (Waters, et al, 1993):

𝑹𝑾𝑳 = 𝑳𝑪 × 𝑯𝑴 × 𝑽𝑴 × 𝑫𝑴 × 𝑨𝑴 × 𝑭𝑴 × 𝑪𝑴

•

Keterangan:

–

LC : (

Lifting Constanta

) konstanta pembebanan = 23 kg

–

HM : (

Horizontal Multiplier

) faktor pengali horizontal = 25/H

–

VM : (

Vertical Multiplier

) faktor pengali vertikal

= 1 − 0,003 𝑉 − 75

•

VM untuk orang Indonesia

= 1 − 0,00326 𝑉 − 69

–

DM : (

Distance Multiplier

) faktor pengali perpindahan = 0,82 + 4,5/D

–

AM : (

Asymentric Multiplier

) faktor pengali asimentrik = 1 – 0,0032(°)

–

FM : (

Frequency Multiplier

) faktor pengali frekuensi

(15)

CATATAN PERSAMAAN RWL

•

H = Jarak horizontal posisi tangan yang memegang beban dengan titik

pusat tubuh.

•

V = Jarak vertikal posisi tangan yang memegang beban terhadap lantai

•

D = Jarak perpindahan beban secara vertikal antara tempat asal sampai

tujuan

•

A = Sudut simetri putaran yang dibentuk antara tangan dan kaki.

•

Persamaan RWL dari NIOSH berlaku pada keadaan (Waters, et al, 1994):

1) Beban yang diberikan adalah beban statis, tidak ada penambahan

ataupun pengurangan beban ditengah-tengah pekerjaan.

2) Beban diangkat dengan kedua tangan.

3) Pengangkatan atau penurunan benda dilakukan dalam waktu

maksimal 8 jam.

4) Pengangkatan atau penurunan benda tidak boleh dilakukan saat duduk

atau berlutut.

(16)

Tabel CM (

Coupling Multiplier

)

Coupling

Type

V < 30

inchies

(75 cm)

V > 30

inchies

(75 cm)

Good

1,00

Fair

0,95

1,00

(17)

Tabel Frekuensi

Multiplier

...(1/2)

Frekuensi

Lifts/min

≤ 1 jam

≤ 2 jam

≤ 8 jam

V < 75

V ≥ 75

V < 75

V ≥ 75

V < 75

V ≥ 75

0,2

1,00

0,95

0,85

0,5

0,97

0,92

0,81

1

0,94

0,88

0,75

2

0,91

0,84

0,65

3

0,88

0,79

0,55

4

0,84

0,72

0,45

5

0,80

0,60

0,35

6

0,75

0,50

0,27

(18)

Tabel Frekuensi

Multiplier

...(2/2)

Frekuensi

Lifts/min

≤ 1 jam

≤ 2 jam

≤ 8 jam

V < 75

V ≥ 75

V < 75

V ≥ 75

V < 75

V ≥ 75

8

0,60

0,35

0,18

9

0,52

0,30

0,00

0,15

10

0,45

0,26

0,00

0,13

11

0,41

0,00

0,23

0,00

12

0,37

0,00

0,21

0,00

13

0,00

0,34

0,00

14

0,00

0,31

0,00

15

0,00

0,28

0,00

(19)

PERHITUNGAN RWL & LI

•

Dalam praktik pengangkatan material secara manual, terdapat 2 kondisi

kritis yang harus ditinjau RWL-nya, yaitu:

a)

Kondisi awal pengangkatan (

origin

)

b)

Kondisi akhir pengangkatan (

destination

)

•

Nilai RWL harus dihitung untuk masing-masing kondisi, dan dipakai RWL

yang paling kecil.

•

Setelah nilai RWL diketahui, selanjutnya perhitungan

Lifting Index

(LI),

untuk mengetahui indeks pengangkatan yang tidak mengandung resiko

cedera tulang belakang, dengan menggunakan persamaan:

𝑳𝑰 =

𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝑩𝒂𝒅𝒂𝒏

𝑹𝑾𝑳

•

Jika LI > 1, aktivitas tersebut mengandung resiko cidera tulang belakang.

(20)

ANALISIS METODE REBA

•

Pada tahun 1995, McAtamney dan Hignett

memperkenalkan metode

Rapid Entery Body

Assesment

(REBA).

•

Metode tersebut dapat digunakan secara cepat

untuk menilai postur seorang pekerja.

•

Input yang digunakan dalam metode REBA

adalah pengambilan data postur pekerja

menggunakan

handycam

, penentuan sudut pada

(21)

PROSES METODE REBA

Mulai

Merekam postur dengan

handycam

Menentukan sudut pada

postur pekerja

Menentukan berat badan,

coupling

& aktivitas

Perhitungan skor REBA

berdasarkan tabel REBA

Mengelompokkan ke

action level

metode REBA

(22)

PROSES #1

•

Merekam postur dengan

handycam

(Pengambilan data

postur kerja dengan menggunakan foto atau video).

–

Dengan melakukan perekaman atau pemotretan

postur tubuh pekerja, maka dapat diperoleh

gambaran sikap pekerja dan leher, punggung, lengan,

pergelangan tangan hingga kaki secara terperinci.

(23)

PROSES #2

•

Menentukan sudut pada postur pekerja (Penentuan sudut-sudut dari bagian

tubuh pekerja).

–

Setelah hasil rekaman ataupun foto postur pekerja diperoleh, kemudian

dilakukan perhitungan terhadap besar sudut dari masing-masing segmen

tubuh yaitu punggung (batang tubuh), leher, lengan atas, lengan bawah,

pergelangan tangan, dan kaki.

–

Pada metode REBA segmen-segmen tubuh tersebut dibagi menjadi dua

kelompok, yaitu grup A dan B.

–

Grup A meliputi punggung (batang tubuh), leher, dan kaki.

–

Sementara grup B meliputi lengan atas, lengan bawah, dan pergelangan

tangan.

–

Dari data sudut segmen tubuh pada masing-masing grup dapat diketahui

skornya.

(24)

(25)

TABEL SKOR PERGERAKAN PUNGGUNG

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

Tegak/ Alamiah

1

+1 jika memutar

atau miring ke

samping

0° - 20° flexion

2

0° - 20° extention

20° - 60° flexion

3

>20° extention

(26)

(27)

TABEL SKOR PERGERAKAN LEHER

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

0° - 20° flexion

1

+1 jika memutar

atau miring ke

samping

>20° extention atau

(28)

(29)

TABEL SKOR PERGERAKAN KAKI

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

Kaki tertopang, bobot

tersebar merata, jalan

atau duduk

1

•

+1 jika lutut

antara 30° dan

60° flexion.

•

+2 jika lutut

lebih dari 60°

flexion

(tidak

ketika duduk).

Kaki tidak tertopang,

bobot tidak tersebar

merata/postur tidak

stabil

(30)

(31)

TABEL SKOR PERGERAKAN LENGAN ATAS

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

20° extention sampai

20° flexion

1

•

+1

jika

posisi

lengan:

•

abducted

•

rotated

.

•

+1

jika

bahu

ditinggikan.

•

+1 jika bersandar,

bobot

lengan

ditopang

atau

sesuai gravitasi

>20° extention

20° - 45° flexion

2

45° - 90° flexion

3

(32)

(33)

TABEL SKOR PERGERAKAN

LENGAN BAWAH

Pergerakan

Skor

60° - 100° flexion

1

(34)

(35)

TABEL SKOR PERGERAKAN

PERGELANGAN TANGAN

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

0° - 15° flexion atau

extention

1

+1 jika

pergelangan

tangan

menyimpang atau

berputar

>15° flexion atau

(36)

PROSES #3

•

Menentukan berat badan,

coupling

dan aktivitas

(Penentuan berat benda yang diangkat,

coupling

dan

aktifitas pekerja).

–

Berikut adalah skor untuk faktor berat benda yang

diangkat,

coupling

dan aktivitas pekerja:

Tabel Skor Berat Beban Yang Diangkat

0

1

2

+1

<5 kg

5

–

10 kg >10 kg

Penambahan beban

yangtiba-tiba atau secara

(37)

TABEL SKOR

COUPLING

0 (Good)

Pegangan pas dan tepat di tengah,

genggaman kuat

1 (Fair)

Pegangan tangan bisa diterima tapi tidak

ideal atau

coupling

lebih sesuai digunakan

oleh bagian lain dari tubuh

2 (Poor)

Pegangan tangan tidak bisa diterima

walaupun memungkinkan

+1(Un-acceptable)

(38)

TABEL

ACTIVITY SCORE

+1

Jika 1 atau lebih bagian tubuh statis, ditahan

lebih dari 1 menit

+1

Jika pengulangan gerakan dalam waktu

singkat, diulang lebih dari 4 kali per menit

(tidak termasuk berjalan)

+1

(39)

PROSES #4

•

Perhitungan skor REBA berdasarkan tabel

REBA (Perhitungan nilai REBA untuk postur

yang bersangkutan).

–

Terdapat 3 tabel untuk menentukan skor

REBA:

•

Tabel A

•

Tabel B

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

TABEL

(46)

AL

UR METODE RE

(47)

TABEL LEVEL RISIKO & TINDAKAN

Action

Level

Skor

REBA

Level

Risiko

Tindakan

Perbaikan

0

1

Bisa diabaikan

Tidak perlu

1

2

–

3

Rendah

Mungkin perlu

2

4

–

7

Sedang

Perlu

(48)

ANALISIS METODE RULA

•

Tahun 1993, Dr. Lynn McAtamney memunculkan metode RULA (Rapid

Upper Limb Assessment) yang merupakan metode cepat penilaian postur

tubuh bagian atas.

•

Input metode ini adalah postur (telapak tangan, lengan atas, lengan

bawah, punggung, dan leher), beban yang diangkat, tenaga yang

dipakai (statis/dinamis), dan jumlah pekerjaan.

•

Metode ini menyediakan perlindungan yang cepat dalam pekerjaan

seperti resiko pada pekerjaan yang berhubungan dengan

upper limb

disorders, mengidentifikasi usaha yang dibutuhkan otot yang

berhubungan dengan postur tubuh saat kerja (penggunaan kekuatan

dan kerja statis yang berulang).

•

Input postur metode RULA dibedakan menjadi 2 grup, yaitu:

1)

Grup A : lengan atas, lengan bawah, dan pergelangan tangan.

(49)

LANGKAH PENILAIAN SKOR RULA

GRUP A

…(1/7)

1. Lengan Atas

(50)

TABEL SKOR LENGAN ATAS

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

Untuk 20° extention

hingga 20° flexion

+1

•

+1 jika

pundak/bahu

ditinggikan

•

+1 jika lengan

atas

abducted

•

–

1 jika operator

bersandar atau

bobot lengan

ditopang

extention lebih dari

20° atau 20° - 45°

flexion

+2

45° - 90° flexion

+3

(51)

GRUP A

…(2/7)

2. Lengan Bawah

Rentang untuk lengan bawah dikembangkan dari

penelitian Grandjean dan Tichauer. Skor tersebut yaitu:

(52)

TABEL SKOR LENGAN BAWAH

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

60° - 100° flexion

+1

+1 jika lengan

bekerja melintasi

garis tengah badan

atau keluar dari

sisi

Kurang dari 60° atau

(53)

GRUP A

…(3/7)

3. Pergelangan Tangan

Panduan untuk

pergelangan tangan

dikembangkan dari

penelitian

Health and

Safety Executive,

digunakan untuk

menghasilkan skor

postur sebagai

berikut:

(54)

TABEL SKOR

PERGELANGAN TANGAN

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

Berada pada posisi

netral

+1

+1 jika

pergelangan

tangan

menyimpang atau

berputar

0° - 15° flexion

maupun extention

+2

15° atau lebih flexion

(55)

GRUP A

…(4/7)

4. Putaran Pergerakan Tangan (PPT)

Putaran pergerakan tangan (

pronation

dan

supination

) yang

dikeluarkan oleh

Health and Safety Executive

pada postur

netral berdasar pada Tichauer. Skor tersebut adalah:

Tabel Skor Putaran Pergerakan Tangan

Pergerakan

Skor

Pergelangan tangan berada pada rentang

menengah putaran

+1

Jika pergelangan tangan pada atau hampir

(56)

TABEL GRUP A

…(1/2)

Lengan

Atas

Lengan

Bawah

Pergelangan Tangan

1

2

3

4

PPT

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

3

2

3

2

3

4

2

1

2

3

4

2

3

4

3

2

4

5

3

1

3

4

5

2

3

4

5

(57)

TABEL GRUP A

…(1/2)

Lengan

Atas

Lengan

Bawah

Pergelangan Tangan

1

2

3

4

PPT

1

2

1

2

1

2

1

2

4

1

4

5

2

4

5

3

4

5

6

5

1

5

6

7

2

5

6

7

3

6

7

8

6

1

7

8

9

2

8

9

(58)

GRUP A

…(5/7)

5. Otot

Tabel Otot

Pergerakan

Skor

Postur statis, berlangsung selama 10

menit atau lebih

+1

Gerakan berulang 4 kali atau lebih

(59)

GRUP A

…(6/7)

5. Beban

Tabel Beban

Pergerakan

Skor

(60)

GRUP A

…(7/7)

Skor A (Hasil dari Tabel A)

Skor penggunaan otot grup A

Skor tenaga (beban) grup A

(61)

GRUP B

…(

1/6)

1. Leher

Kelompok B, rentang postur untuk leher didasarkan

pada studi yang dilakukan oleh Chaffin dan Kilbom et

al. Skor dan kisaran tersebut adalah:

(62)

TABEL SKOR LEHER

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

0° - 10° flexion

+1

+1 jika leher

diputar atau posisi

miring,

dibengkokkan ke

kanan atau kiri.

10° - 20° flexion

+2

20° atau lebih flexion

+3

(63)

GRUP B

…(

2/6)

2. Punggung

Kisaran untuk punggung dikembangkan oleh Druy,

Grandjean dan Grandjean et al:

(64)

TABEL SKOR PUNGGUNG

Pergerakan

Skor

Perubahan Skor

Duduk dan ditopang

dengan baik dengan

sudut paha tubuh 90°

atau lebih

+1

•

+1 jika tubuh

diputar

•

+1 jika tubuh

miring

kesamping

0° - 20° flexion

+2

20° - 60° flexion

+3

(65)

GRUP B

…(3/6)

3. Kaki

Kisaran untuk kaki dengan skor postur kaki ditetapkan

sebagai berikut:

Tabel Skor Kaki

Pergerakan

Skor

Kaki tertopang ketika duduk dengan bobot seimbang rata

+1

Berdiri dimana bobot tubuh tersebar merata pada kaki

dimana terdapat ruang untuk berubah posisi.

+1

Kaki tidak tertopang atau bobot tubuh tidak tersebar

(66)

TABEL GRUP B

…(1/2)

Leher

Punggung

1

2

3

4

5

6

Kaki

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

3

2

3

4

5

6

7

2

3

2

3

4

5

6

7

3

4

5

6

7

4

5

6

7

8

5

7

8

(67)

GRUP B

…(4/6)

4. Otot

Tabel Skor Otot

Pergerakan

Skor

Postur statis, berlangsung selama 10

menit atau lebih

+1

Gerakan berulang 4 kali atau lebih

(68)

LANGKAH PENILAIAN SKOR RULA

GRUP B

…(5/6)

5. Beban

Tabel Skor Beban

Pergerakan

Skor

Beban < 2 kg, intermiten

0

Beban 2-10 kg, intermiten

+1

Beban 2-10 kg, statis atau repetitif

+2

Beban >10 kg, refetitif atau dengan

(69)

GRUP B

…(6/6)

Skor B (Hasil dari Tabel B)

Skor penggunaan otot grup B

Skor tenaga (beban) grup B

(70)

LANGKAH PENILAIAN SKOR RULA

Skor

C

Skor

D

Grand Skor

(71)

TABEL

GRAND SCORE

Skor D

1

2

3

4

5

6

7+

Skor

C

1

2

3

4

5

2

3

4

5

3

4

5

6

4

3

4

5

6

5

4

5

6

7

6

4

5

6

7

5

6

7

(72)

AL

UR METODE

(73)

TABEL

ACTIVITY SCORE

Action

Level

Skor

RULA

Tindakan

1

1 atau 2

Bisa diterima jika tidak dipertahankan atau

tidak berulang dalam periode yang lama

2

3 atau 4

Diperlukan pemeriksaan lanjutan dan juga

diperlukan perubahan-perubahan

3

5 atau 6

Pemeriksaan dan perubahan perlu segera

dilakukan

4

7

Kondisi ini berbahaya maka pemeriksaan

dan perubahan diperlukan dengan segera

(74)

CATATAN METODE RULA

•

Metode RULA memiliki keterbatasan dalam pengukurannya,

diantaranya (Corlett,1998):

a)

Tangan: metode ini tidak bisa mengukur gerakan tangan

menggenggam, meluruskan, memutar, memerlukan tekanan

pada telapak tangan.

b)

Tempat kerja: metode ini tidak mengukur antropometri

tempat kerja yang dapat menyebabkan terjadinya postur

janggal.

c)

Ketidaknyamanan: metode ini tidak mengukur derajat

ketidaknyamanan akibat dimensi fisik tempat kerja.

(75)