HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengembangan model faktor ergonomi terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah pertama di areal padi sawah dibangun menggunakan bahasa pemrograman Delphi-5 dengan batasan model sebagai berikut :
θ Pengolahan tanah dilakukan di areal persawahan dengan kedalaman olah seragam dan kondisi tanah basah tergenang (jenuh)untuk setiap implemen.
θ Implemen yang digunakan adalah gelebeg dan rotari.
θ Cara pengoperasian traktor berbeda berdasarkan implemen yang digunakan, operator naik di atas papan yang ditarik traktor (implemen gelebeg) dan operator berjalan di sawah selama mengolah tanah (implemen rotari).
θ Lebar pengolahan untuk implemen gelebeg dan rotari masing-masing adalah 120 cm dan 66 cm dengan daya traktor yang sama yaitu 8.5 HP.
θ Pengolahan tanah yang dilakukan oleh operator traktor tangan mengikuti pola yang ditampilkan pada Gambar 17.
Gambar 17. Pola pengolahan tanah yang dilakukan operator traktor tangan
Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah bertujuan untuk memperbaiki dan meninggikan produktivitas tanah dengan mengusahakan kondisi tanah yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman. Pada tanah sawah, pengolahan tanah dimaksudkan untuk membuat tanah menjadi lumpur yang lunak untuk mempermudah penanaman
dan mengurangi perkolasi. Pengolahan tanah sawah biasanya dilakukan paling lama 15 hari sebelum pemindahan bibit.
Data-data di lapangan yang digunakan dalam pemodelan adalah sebagai berikut :
θ Jenis tanah sawah di lokasi penelitian adalah alluvial dengan tekstur liat halus (Lubis 1994) dan berada pada ketinggian 0 - 5 meter di atas permukaan laut.
θ Berpengairan teknis dengan pasokan air dari waduk Jatiluhur.
θ Biaya pengolahan tanah meliputi biaya pengolahan tanah sampai kondisi siap tanam (pengolahan tanah pertama dan kedua) dengan nilai bervariasi di setiap lokasi (kecamatan) antara Rp. 270.000,- sampai dengan Rp. 300.000,-.
θ Setiap traktor dijalankan oleh dua orang operator dengan jadwal yang tidak sama disetiap lokasi. Pada penggunaan implemen gelebeg, biasanya operator saling berganti setelah mengolah 2-3 petakan. Sedangkan pada penggunaan implemen rotari pergantian operator dilakukan setelah istirahat siang (sekitar jam 1 siang).
θ Luas petakan sawah antara 500 – 2250 m2.
Implemen yang biasa digunakan di daerah penelitian pada pengolahan tanah pertama ada tiga yaitu bajak singkal, gelebeg dan rotari. Kondisi lahan sangat mempengaruhi jenis implemen yang digunakan (bajak singkal dan gelebeg). Bajak singkal oleh para petani (pengelolah jasa alsintan) hanya digunakan pada saat kondisi tanah kering pada musim kemarau dan pasokan air irigasi terbatas. Hal ini biasanya terjadi pada pengolahan tanah di musim tanam pertama yang biasanya dilakukan pada bulan Oktober (bulan kering/kemarau), sedangkan pada musim tanam kedua menggunakan implemen gelebeg karena tanah sawah masih basah dan lunak dengan air irigasi yang cukup (melimpah) sehingga penggunaan bajak singkal akan menyebabkan bajak singkal terbenam masuk kedalam tanah. Penggunaan rotari oleh petani dilakukan setiap musim tanam tanpa ada pergantian seperti penggunaan bajak singkal dan gelebeg.
Gelebeg merupakan alat pengolahan tanah sawah yang dipasang pada alat gandeng traktor yang dapat digunakan baik pada pengolahan tanah sekunder maupun primer terutama pada saat mengejar waktu tanam. Tahanan antara bilah pisau (plat besi) gelebeg dengan permukaan tanah membuat silinder berputar di mana perputaran ini mampu mendorong dan menenggelamkan rumput-rumput dan gulma kedalam lumpur. Pengolah tanah rotari merupakan alat yang efisien karena mampu melakukan pemecahan dan perataan tanah dalam satu proses, di mana pemotongan tanah dan penggaruan dilakukan dalam 1 lintasan (Sakai 1998).
Tabel 5. Efek lengas tanah terhadap konsistensi tanah berkadar liat sedang hingga tinggi (Kohnke 1968)
Status lengas tanah
Kering Lembab Cukup basah Basah Sangat basah Jenuh Bentuk
konsistensi Keras kasar Remah, lunak Plastik, lengket Encer, mengalir Derajat konsistensi
Gaya-gaya Kohesi Adhesi Kekuatan sangga
tanah Tinggi Cukup tinggi Rendah Sangat rendah Praktis tidak ada
Pengolahan tanah Gaya penarikan alat (Draft) berat Gaya penarikan alat (Draft) ringan Draft berat, implemen cenderung masuk ke dalam tanah dan slip Draft lebih ringan, traksi rendah, implemen bisa ambles (terbenam) Hampir tidak mungkin bisa dilakukan Hasil olahan
tanah Bongkahan, debu Hancuran tanah lumpur Tanah Tanah mengalir
Jenis lahan Kering Sawah
Jenis implemen yang digunakan oleh petani sangat dipengaruhi oleh konsistensi tanah pada saat pengolahan akan dilakukan. Berdasarkan Tabel 5 di atas, dalam kondisi tanah basah sampai jenuh adhesi semakin kecil sedangkan kohesi tidak ada sehingga pengolahan tanah akan semakin mudah dilakukan. Pada kondisi tanah yang demikian penggunaan bajak singkal akan menyebabkan implemen semakin masuk kedalam tanah, sehingga pada kondisi tanah sawah basah dan sangat basah pengolahan tanah dilakukan dengan gelebeg karena penggunaan bajak singkal tidak memungkinkan.
Gambar 18. Traktor tangan yang digunakan dalam penelitian
Data anthropometri operator yang digunakan dalam model berdasarkan pendekatan nilai persentil ke-5, ke-50 dan ke-95 (Tabel 6), data ini digunakan dalam perancangan untuk menentukan posisi optimum dari lebar kemudi dan tinggi kemudi traktor tangan yang akan menentukan kenyamanan dalam mengoperasikan traktor tangan dan berpengaruh terhadap tingkat beban kerja yang diterima operator.
Tabel 6. Data anthropometri operator traktor tangan di Kabupaten Karawang Dimensi Tubuh Persentil ke-5
(cm) Persentil ke-50 (cm) Persentil ke-95 (cm)
Tinggi badan 153.3 161.4 169.3
I mplemen gelebeg
Panjang lengan bagian atas 31.3 33.8 36.3
Panjang lengan bagian bawah 26.0 29.0 32.0
Lebar bahu 39.5 42.6 45.7
Tinggi bahu 128.1 135.2 142.3
Tinggi siku 92.5 99.2 105.9
Panjang tangan 16.9 18.1 19.3
Sebaran Data
Aplikasi model dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan (JST) sangat dipengaruhi oleh pola sebaran data yang digunakan dalam proses training (pembelajaran), aplikasi model JST tidak akan memberikan hasil yang baik jika fenomena yang diamati berada di luar sebaran data yang digunakan pada proses training (Yang et al. 1998). Ada tujuh parameter yang dijadikan sebagai data input pada model JST dengan sebaran data sebagai berikut :
1. Data usia operator menyebar pada selang 18 – 45 tahun (Gambar 19). 2. Data berat badan operator menyebar pada selang 43 – 69 kg (Gambar 19). 3. Data lebar jangkauan kemudi menyebar pada selang 70 – 83 cm (Gambar 20). 4. Data tinggi kemudi menyebar pada selang 101 – 120 cm (Gambar 20). 5. Data suhu lingkungan (Gambar 21) menyebar pada selang 29.5o – 35.5o C. 6. Data getaran (Gambar 21) menyebar pada selang 0.34 – 2.07 m/s2. 7. Data kebisingan (Gambar 21) menyebar pada selang 77 – 91 dB.
Gambar 19. Pola sebaran data usia dan berat badan operator 50 N = USIA 50 40 30 20 10 50 N = BERAT 80 70 60 50 40 T a h u n kg
Gambar 20. Pola sebaran data lebar jangkauan kemudi dan tinggi kemudi
Gambar 21. Pola sebaran data suhu , getaran (vibrasi) dan kebisingan (noise)
Disamping data input yang digunakan pada proses training (pembelajaran) model JST, digunakan juga data output yang meliputi dua parameter yaitu :
1.
Data denyut jantung operator (heart rate) yang digunakan sebagai indikator beban kerja pengolahan tanah dengan sebaran data pada selang 97-164 denyut per menit (Gambar 22).2.
Data produktivitas kerja operator menyebar pada selang 1000 – 2700 m2/ jam (Gambar 22). 50 N = SUHU 36 35 34 33 32 31 30 29 50 N = NOISE 92 90 88 86 84 82 80 78 76 50 N = VIBRASI 2.5 2.0 1.5 1.0 .5 0.0 22 18 50 N = LBRKMD 84 82 80 78 76 74 72 70 68 50 413256 50 N = KAPSTS 4000 3000 2000 1000 0 50 N = HR 200 180 160 140 120 100 80 29 50 N = TGGIKMD 130 120 110 100 90 Cm Cm o C m/dtk2 dB m2/jam denyut/menit amGambar 22. Pola sebaran data produktivitas kerja dan laju denyut jantung operator
Analisis Model
Analisis model dilakukan dengan mengkalibrasi dan validasi terhadap model JST pada dua implemen yang berbeda yaitu Model A dengan implemen gelebeg dan Model B dengan implemen rotari.
Kalibrasi Model A
Model JST yang dibangun diuji coba dengan beberapa variasi jumlah node pada hidden layer (lapisan tersembunyi). Semakin banyak jumlah node pada lapisan tersembunyi akan menyebabkan semakin kecil nilai error, yang mencerminkan tingkat ketelitian model (Gambar 23). Hal ini disebabkan jumlah bobot yang digunakan pada jaringan semakin banyak dengan bertambahnya jumlah node. Pola yang sama terlihat juga dengan banyaknya iterasi, semakin banyak iterasi yang dilakukan pada saat proses training (pembelajaran) maka nilai errornya akan semakin kecil. Nilai error pada variasi jumlah node yang berbeda secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.
Pada proses kalibrasi Model A (Gambar 24) terlihat bahwa semakin banyak
iterasi yang dilakukan pada saat proses training, nilai r
2akan semakin besar. Nilai r
2pada beberapa variasi jumlah node dapat dilihat pada Lampiran 2.
Gambar 23. Pengaruh jumlah iterasi dan jumlah node pada hidden layer terhadap nilai error (tingkat ketelitian) Model A.
Kalibrasi model dilakukan untuk melihat kesesuaian antara data output yang
digunakan pada proses training dengan data output yang dihasilkan dari keluaran model.
Nilai r
2pada kalibrasi model berkorelasi dengan nilai error model, di mana semakin
kecil nilai error model maka kalibrasi model akan semakin baik, hal ini dikarenakan
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi R M S E 7 node 8 node 9 node 10 node 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi R M S E 7 node 8 node 9 node 10 node
nilai error model merupakan selisih dari nilai output dugaan (model) dengan output
yang diberikan sebagai data training. Nilai error dihitung dengan menggunakan root
mean square error (RMSE).
Gambar 24. Pengaruh jumlah iterasi terhadap nilai r 2 kalibrasi / training (Model A dengan 9 node pada hidden layer)
Kalibrasi Model B
Proses training terhadap Model B dilakukan dengan beberapa variasi jumlah node pada hidden layer memberikan hasil yang sama dengan Model A yaitu nilai error semakin kecil dengan semakin banyaknya iterasi yang dilakukan (Gambar 25). Hasil kalibrasi pada Model B tidak berbeda dengan hasil kalibrasi Model A, di mana nilai r2 semakin besar dengan semakin banyaknya iterasi yang dilakukan (Gambar 26). Nilai r2 yang semakin besar (mendekati 1) menunjukkan bahwa output yang dihasilkan oleh model semakin mendekati nilai output data.
Gambar 25. Pengaruh jumlah iterasi dan jumlah node pada hidden layer terhadap nilai error (tingkat ketelitian) Model B.
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 0 20000 40000 60000 80000 100000 Iterasi R M S E node 9 node 8 node 7 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 0 20000 40000 60000 80000 100000 Iterasi R M S E node 9 node 8 node 7 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi K alib ra s i-tr ai n ing ( R 2) produktivitas kerja - 9 node HR - 9 node 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi K alib ra s i-tr ai n ing ( R 2) produktivitas kerja - 9 node HR - 9 node 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 K al ib rasi -T rai ni ng ( R 2 ) produktivitas kerja - 9 node HR - 9 node 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 K al ib rasi -T rai ni ng ( R 2 ) produktivitas kerja - 9 node HR - 9 node
Gambar 26. Pengaruh jumlah iterasi terhadap nilai r 2 kalibrasi / training (Model B dengan 9 node pada hidden layer)
Validasi Model A
Validasi model dilakukan dengan membandingkan hasil keluaran model dengan
data baru diluar data yang digunakan pada proses training, yang bertujuan untuk melihat
ketepatan model dalam melakukan pendugaan atau prediksi terhadap
parameter-parameter yang digunakan dalam model. Hasil validasi yang dilakukan pada beberapa
model dengan variasi jumlah node hidden layer, diperoleh hasil terbaik pada model
dengan jumlah node hidden layer 9 (Gambar 27). Pada beberapa ulangan proses
validasi dengan jumlah iterasi yang berbeda terlihat bahwa pada iterasi 60000 model
memberikan akurasi terbaik yaitu 0.89 untuk produktivitas kerja dan 0.83 untuk nilai hr
(heart rate).
Gambar 27. Pengaruh jumlah iterasi terhadap nilai r2 validasi (Model A dengan 9 node pada hidden layer)
Berbeda dengan hasil kalibrasi model, pengaruh banyaknya iterasi terhadap
validasi model tidak menunjukkan hubungan yang linier terlihat dengan hasil validasi
yang semakin membaik hanya sampai dengan iterasi ke 60000, setelah itu hasil validasi
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi V al id as i ( R 2 ) produktivitas kerja HR 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Iterasi V al id as i ( R 2 ) produktivitas kerja HR
menurun dengan semakin banyaknya iterasi yang dilakukan. Perbedaan ini dikarenakan
terjadinya overfitting pada saat dilakukannya training data (Patterson, 1996).
Overfitting menyebabkan adanya kesalahan dalam pengklasifikasian data karena tidak
digunakannya pola pada proses training (pembelajaran) model.
Validasi Model B
Hasil validasi Model B pada Gambar 28 memperlihatkan hasil terbaik diperoleh
pada iterasi 35000 dengan nilai validasi 0.87 untuk produktivitas kerja dan 0.85 untuk
laju denyut jantung (hr). Pola yang dihasilkan dari proses validasi Model B tidak
berbeda dengan Model A, yaitu banyaknya iterasi tidak selalu memperbaiki hasil
validasi yang dilakukan. Hasil validasi menunjukkan pola yang meningkat hanya
sampai iterasi ke 35000, setelah itu hasil validasinya menurun.
Gambar 28. Pengaruh jumlah iterasi terhadap nilai r 2 validasi (Model B dengan 9 node pada hidden layer)
Prediksi Model
Model ergonomi dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan
(JST) dibangun untuk menduga pengaruh masing-masing parameter
input (faktor ergonomi) terhadap output (produktivitas kerja dan laju
denyut jantung) pada dua implemen yang berbeda yaitu gelebeg dan
rotari serta cara pengoperasian (menjalankan) traktor yang juga
berbeda. Pada penggunaan implemen gelebeg operator berdiri pada
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 Iterasi V al id as i ( R 2 ) produktivitas kerja HR 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 Iterasi V al id as i ( R 2) produktivitas kerja HR
sebuah balok kayu yang diikatkan dan ditarik oleh traktor (operator
tidak berjalan) sedangkan pada penggunaan implemen rotari,
operator berjalan selama melakukan pengolahan tanah.
Pengaruh parameter-parameter input terhadap parameter
output dianalisis dengan cara memasukkan nilai parameter input yang
bervariasi ke dalam JST dan kemudian mengamati kecenderungan
nilai parameter output. Untuk mempelajari pengaruh suatu parameter
input, beberapa tingkatan nilai parameter tersebut dimasukkan ke
dalam JST sementara nilai parameter-parameter input yang lain di
anggap tetap (ceteris paribus). Nilai input yang digunakan pada
prediksi model adalah ; usia operator 31 th , berat badan operator 58
kg, suhu lingkungan 31.5
oC, lebar kemudi 76.58 cm, tinggi kemudi
106 cm, tingkat kebisingan 86 dB (90.7 dB Model B) dan percepatan
getaran 0.75 m/s
2. Nilai-nilai tersebut merupakan nilai tengah dari
sebaran data yang digunakan di dalam JST di mana data-data yang
lain mengumpul (analisis box plot).
Hasil keluaran model ditampilkan dalam bentuk grafik
sedangkan interaksi atau keterkaitan antar komponen input-output
dalam sistem pengolahan tanah digambarkan dalam bentuk diagram
sebab-akibat (causal loop). Pengaruh masing-masing parameter input
terhadap parameter output diprediksi dengan menggunakan dua
model JST ( A dan B ) berdasarkan perbedaan penggunaan implemen
dan cara pengoperasian traktor tangan. Pengaruh parameter input
yang diduga adalah sebagai berikut :
a.
Usia dan Berat Badan Operator
Data hubungan usia (Gambar 29) dan berat badan operator (Gambar 30) terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah hasil pengukuran di lapangan mempunyai nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil, begitu juga hubungannya terhadap nilai denyut jantung operator selama melakukan pengolahan tanah (Lampiran 4). Prediksi model terhadap pengaruh usia dan berat badan operator dilakukan pada selang usia antara 23-36 tahun serta pada lima kondisi berat badan yang berbeda (51 kg, 53 kg, 56 kg, 56 kg dan 61 kg) dengan nilai variabel input lainnya tetap.
Model-A R2 = 0.0852 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 15 20 25 30 35 40 45 50 Usia Operator (Th) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-B R2 = 0.1611 1000 1500 2000 2500 3000 15 20 25 30 35 40 Usia Operator (Th) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) 0.1228
Gambar 29. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pengolahan tanah pada beberapa tingkatan usia operator
Gambar 30. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pengolahan
tanah pada
beberapa tingkatan berat badan operator
Pada pengoperasian traktor tangan dengan menggunakan
implemen gelebeg (Model A) menujukkan kecenderungan
produktivitas kerja yang menurun dengan bertambahnya usia
operator. Penurunan produktivitas kerja ini memiliki pola yang
sama pada kelima tingkatan berat badan operator, dari berat
badan paling kecil sampai dengan paling besar (Gambar 31). Dari
hasil prediksi model terlihat bahwa produktivitas kerja meningkat
seiring dengan peningkatan berat badan operator. Pola yang sama
terjadi pada laju denyut jantung operator yang semakin menurun
dengan bertambahnya usia operator (Gambar 32).
Pengaruh usia dan berat badan operator terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung operator pada model
digambarkan melalui interaksi antar komponen pada sistem
pengolahan tanah dalam sebuah diagram sebab-akibat. Perbedaan
cara mengoperasikan traktor tangan selama pengolahan tanah,
menyebabkan perbedaan pengaruh antar komponen pada
masing-masing model berdasarkan implemen yang digunakan.
Model-A R2 = 7E-05 500 1000 1500 2000 2500 3000 40 45 50 55 60 65 70 75 Berat Badan (kg) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-B R2 = 0.1364 1000 1500 2000 2500 3000 48 50 52 54 56 58 60 62 64 Berat Badan (kg) P ro duk ti vi ta s K e rj a (m 2/ja m ) 0.1321 -A-1800 2200 2600 3000 P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg -A-1800 2200 2600 3000 P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg
Gambar 31. Pengaruh usia dan berat badan operator terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Gambar 32. Pengaruh usia dan berat badan operator terhadap laju denyut
jantung pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Diagram sebab-akibat pada Gambar 33 menunjukkan bahwa
kekuatan atau stamina operator untuk memegang kemudi dengan
menekan kemudi ke bawah agar implemen tidak terangkat dari
permukaan sawah sangat menentukan kemampuan mengendalikan
traktor selama pengolahan tanah. Semakin baik kemampuan
operator dalam mengendalikan traktor menyebabkan kecepatan
traktor yang dapat dijalankan juga semakin tinggi sehingga
produktivitas kerja pengolahan tanah akan semakin besar.
-A-80 90 100 110 120 130 140 150 160 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) N ila i H R ( de ny ut /m en it) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg -A-80 90 100 110 120 130 140 150 160 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) N ila i H R ( de ny ut /m en it) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg usia operator berat badan daya tahan
tubuh (stam ina)
daya dorong untuk m enahan posisi
kem udi _
kekuatan/tenaga m em egang kem udi lam a kerja luas lahan terolah + + + + + _
Gambar 33. Diagram sebab-akibat usia dan berat badan operator
terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung (
penggunaan
implemen gelebeg-Model A)
Di samping usia yang mempengaruhi stamina operator, berat
badan operator dan luas lahan yang sudah diolah pada saat itu,
juga mempengaruhi produktivitas kerja yang dapat dicapai.
Semakin besar berat badan operator akan membantu memberikan
daya dorong yang lebih besar terhadap kemudi ke bawah. Luas
petakan yang tidak terlalu besar, baik yang sudah terolah maupun
yang akan diolah akan memperpendek total waktu kerja sehingga
mengurangi kelelahan yang diterima operator selama mengolah
tanah.
Tingkat kelelahan operator akan berpengaruh terhadap
beban kerja yang diterima sehingga laju denyut jantung operator
akan meningkat terhadap peningkatan beban kerja. Penurunan
laju denyut jantung seiring dengan peningkatan usia disebabkan
oleh operator yang lebih tua cenderung menggunakan tenaga lebih
kecil (rendah) daripada yang lebih muda. Hal ini memberikan
pengaruh terhadap beban kerja yang lebih ringan serta
pengendalian traktor yang lebih lambat, terlihat dari penurunan
produktivitas kerja.
Cara pengoperasian traktor tangan yang berbeda antara
penggunaan implemen gelebeg dan rotari menyebabkan respon usia
dan berat badan operator terhadap produktivitas kerja dan beban
kerja yang diterima operator selama melakukan pengolahan tanah
juga berbeda. Penggunaan implemen rotari pada Model B
memiliki pola produktivitas kerja yang menurun seiring dengan
peningkatan usia dan berat badan operator (Gambar 34).
Sebaliknya laju denyut jantung operator menunjukkan pola yang
meningkat (Gambar 35).
Gambar 34. Pengaruh usia dan berat badan operator terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Gambar 35. Pengaruh usia dan berat badan operator terhadap laju denyut
jantung pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Hasil prediksi model menunjukkan bahwa kenaikan berat
badan operator berpengaruh terhadap produktivitas kerja
pengolahan tanah. Operator dengan berat badan lebih ringan
mampu berjalan di sawah lebih baik daripada operator yang
-B-100 110 120 130 140 150 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg -B-100 110 120 130 140 150 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg -B-1200 1400 1600 1800 2000 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg -B-1200 1400 1600 1800 2000 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Usia Operator (Th) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Bb 51 Kg Bb 53 Kg Bb 56 Kg Bb 58 Kg Bb 61 Kg
memiliki berat badan lebih berat. Hal ini memberikan dampak
produktivitas kerja yang lebih tinggi daripada operator yang
mempunyai berat badan lebih besar. Semakin besar berat badan
operator pada tingkat usia yang sama akan memberikan pengaruh
pencapaian produktivitas kerja dan laju denyut jantung yang lebih
rendah.
Hubungan usia dan berat badan operator terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung pada pengolahan
tanah dengan menggunakan implemen rotari (Model B) sangat
ditentukan oleh kecepatan berjalan maksimum yang mampu
dilakukan operator di sawah (Gambar 36). Kecepatan berjalan ini
sangat dipengaruhi oleh daya tahan (stamina) operator untuk
berjalan di sawah. Peningkatan usia operator akan menurunkan
kemampuan operator berjalan di lahan sawah (daya tahan),
sehingga kecepatan jalan traktor akan disesuaikan dengan
kecepatan berjalan operator. Kecepatan berjalan operator di sawah
sangat dipengaruhi oleh berat badan dan usia operator terlihat dari
pola grafik produktivitas kerja yang menurun pada setiap
tingkatan berat badan, sehingga perbedaan nilai produktivitas
kerja pada tingkatan usia yang sama lebih dipengaruhi oleh
proporsi berat badan yang ideal terhadap postur tubuh, semakin
ringan berat badan operator pada selang 51 – 61 kg akan semakin
leluasa dan nyaman untuk berjalan di sawah.
Karena pengolahan tanah menggunakan implemen rotari
dilakukan oleh operator dengan berjalan, semakin besar luasan
lahan yang sudah terolah maka total waktu kerja pengolahan juga
semakin lama yang menyebabkan tingkat kelelahan yang semakin
besar. Hal ini menyebabkan beban kerja yang diterima operator
juga semakin besar. Tingkat kelelahan ini akan semakin besar
dengan bertambahnya usia operator sehingga laju denyut jantung
operator akan semakin tinggi.
usia operator berat badan daya tahan tubuh (stamina) kecepatan kesesuaian bentuk badan ideal _ kemampuan/daya tahan berjalan di sawah Kecepatan jalan maksimum tingkat kelelahan lama kerja luas lahan terolah + + + + / + + + + + _ _
Gambar 36. Diagram sebab-akibat usia dan berat badan operator
terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung (
penggunaan
implemen rotari-Model B)
b.
Getaran Traktor TanganData hubungan tingkat getaran traktor terhadap produktivitas kerja (Gambar 37) dan laju denyut jantung operator (Lampiran 4)hasil pengukuran di lapangan mempunyai nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil. Prediksi Model A terhadap pengaruh getaran traktor yang diterima oleh operator dengan percepatan (pada sumbu z) pada selang 0.5 – 0.85 m/s2 ternyata tidak memberikan pengaruh terhadap kinerja pengolahan tanah walaupun terdapat peningkatan beban kerja seiring dengan peningkatan getaran terlihat dengan kenaikan laju denyut jantung operator (Gambar 38 ).
Model-B R2 = 0.0111 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Getaran (m/s2) P ro duk ti vi ta s K e rj a (m 2/ja m ) Model-A R2 = 0.0131 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Getaran (m/s2) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m )
Gambar 37. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pada beberapa tingkatan getaran traktor tangan di lapangan
Gambar 38. Hubungan pola getaran traktor akibat pengaruh putaran motor (engine) terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Kenaikan tingkat getaran pada selang tersebut sebagai akibat kenaikan putaran motor, walaupun memberikan dampak peningkatan beban kerja yang diterima, namun tidak mempengaruhi daya tahan operator, di mana operator masih dapat mengendalikan traktor tangan dengan baik sehingga diperoleh peningkatan produktivitas kerja pengolahan tanah.
Getaran yang diterima operator sangat berkaitan dengan putaran motor (engine), semakin besar putaran yang digunakan maka kecepatan traktor akan semakin besar, data hubungan antara putaran motor (engine) terhadap produktivitas kerja yang diperoleh di lapangan mempunyai nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil tetapi memiliki pola hubungan yang meningkat (Gambar 39). Dengan semakin cepat traktor berjalan maka produktivitas kerja pengolahan tanah akan semakin meningkat, keterkaitan ini terlihat pada diagram sebab-akibat (Gambar 40).
Gambar 39. Pengaruh putaran motor (engine) traktor terhadap getaran dan
produktivitas kerja pengolahan tanah dengan implemen gelebeg
Pengaruh yang sama terjadi pada laju denyut jantung
operator, semakin besar tingkat getaran yang diterima operator
akan memberikan tingkat kelelahan yang semakin besar sehingga
-A-100 110 120 130 140 150 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Getaran Traktor (m/s2) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -A-100 110 120 130 140 150 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Getaran Traktor (m/s2) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th y = 1.6601x - 1191.9 R2 = 0.4175 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 1500 1750 2000 2250 2500 putaran motor/engine (rpm) y = 0.0014x - 2.0216 R2 = 0.3466 0 0.5 1 1.5 2 2.5 1500 1750 2000 2250 2500 putaran motor/engine (rpm) G e ta ra n ( m /s 2)
beban kerja yang diterima oleh operator juga akan meningkat.
Peningkatan beban kerja yang diterima operator akan
meningkatkan laju denyut jantung operator selama pengolahan
tanah. Tingkat getaran pada selang tersebut tidak berdampak
terhadap operator sehingga tidak mengurangi pencapaian
produktivitas kerjanya.
Gambar 40. Diagram sebab-akibat getaran traktor terhadap
produktivitas kerja
dan laju denyut jantung ( penggunaan implemen
gelebeg-Model A)
Kecepatan jalan operator yang terbatas menyebabkan kenaikan tingkat getaran traktor pada Model B akibat kenaikan putaran motor (engine) tidak berdampak terhadap operator pada saat bekerja sehingga tidak memberikan pengaruh terhadap pencapaian produktivitas kerja serta beban kerja berdasarkan parameter laju denyut jantung (Gambar 41). Tingkat getaran traktor juga dipengaruhi adanya variasi kedalaman roda traktor di lahan, semakin dalam roda traktor di dalam tanah, kemudi traktor akan semakin stabil (getaran semakin rendah). Penurunan getaran ini tidak mempengaruhi kecepatan jalan traktor yang diakibatkan oleh putaran motor (engine) di lapangan. Walaupun kedalaman roda traktor merupakan parameter di luar sistem, tetapi memberikan pengaruh terhadap tingkat getaran yang ditimbulkan oleh putaran motor. Perbedaan tingkat produktivitas kerja pada ketiga tingkatan usia juga dipengaruhi oleh berat ideal operator, hal ini sangat mempengaruhi kecepatan berjalan maksimum yang dapat dicapai operator di sawah terlihat pada diagram sebab-akibat (Gambar 42). p u ta ra n m o to r / e n g in e + lu a s la h a n te ro la h g e ta ra n tra k to r + k e c e p a ta n ja la n tra k to r p ro d u k tiv ita s k e rja + tin g k a t k e le la h a n + la m a k e rja _ + b e b a n k e rja la ju d e n yu t ja n tu n g + + + _ _ k e d a la m a n ro d a tra k to r d i s a w a h _
Gambar 41. Hubungan pola getaran traktor akibat pengaruh putaran motor (engine) terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Gambar 42. Diagram sebab-akibat getaran traktor terhadap
produktivitas kerja dan
laju denyut jantung ( penggunaan implemen rotari-Model
B)
Cara operator mengoperasikan traktor selama pengolahan tanah dengan sering melepaskan gengaman tangan di kemudi menyebabkan efek peningkatan getaran tidak banyak dirasakan dampaknya. Penurunan laju denyut jantung pada ketiga tingkatan usia berhubungan dengan kecepatan jalan selama melakukan pengolahan tanah, semakin lambat jalan operator semakin rendah produktivitas kerja dan juga semakin kecil beban kerja yang diterima.
Dari data yang diperoleh di lapangan terlihat bahwa
kenaikan putaran motor (engine) memberikan pengaruh kenaikan
putaran m oto r / eng ine
+ luas lahan tero lah getaran traktor + kecepatan jalan traktor pro duktivitas kerja + tingkat kelelahan + lam a kerja _ + beb an kerja laju denyut jantung + + + kecepatan jalan m aksim um op erator + _ _ kedalam an roda traktor di saw ah _ -B-100 110 120 130 140 150 160 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Getaran Traktor (m/s2) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -B-100 110 120 130 140 150 160 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Getaran Traktor (m/s2) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th
produktivitas kerja dan laju denyut jantung operator (Gambar 43)
walaupun nilai hubungan antar parameter tersebut sangat kecil (r
2),
tetapi kenaikan putaran motor (engine) akan menyebabkan
peningkatan kecepatan jalan traktor disawah.
Gambar 43. Pengaruh putaran motor (engine) traktor terhadap getaran dan
produktivitas kerja pengolahan tanah dengan implemen rotari
c.
KebisinganPola hubungan tingkat kebisingan yang diterima operator selama melakukan pengolahan tanah yang diperoleh di lapangan terhadap produktivitas kerja operator mempunyai nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil (Gambar 44). Hasil prediksi Model A terhadap pengaruh tingkat kebisingan traktor yang ditimbulkan oleh besarnya putaran motor (engine) menunjukkan bahwa kenaikan tingkat kebisingan yang diterima operator tidak menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan kerja pengolahan tanah. Pada selang tingkat kebisingan antara 82 dB - 86 dB, operator masih menunjukkan peningkatan produktivitas kerja pengolahan tanah. Sebaliknya pada selang tersebut laju denyut jantung operator mengalami penurunan (Gambar 45), hal ini disebabkan faktor lain yang juga berpengaruh terhadap tingkat kelelahan operator seperti luas lahan yang sudah diolah pada hari yang sama.
Gambar 44. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pada beberapa tingkatan kebisingan traktor tangan di lapangan
y = 0.2241x + 1573.4 R2 = 0.0181 1500 1750 2000 2250 2500 2750 1500 1700 1900 2100 2300 2500 putaran motor/engine (rpm) y = 0.0003x - 0.084 R2 = 0.0716 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1500 1700 1900 2100 2300 2500 putaran motor/engine (rpm) G e ta ra n ( m /s 2) Model-B R2 = 0.1916 1000 1500 2000 2500 3000 90.00 91.00 92.00 93.00 94.00 95.00 Kebisingan (dB) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-A R2 = 0.0929 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 76 78 80 82 84 86 88 90 92 Kebisingan (dB) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m )
Gambar 45. Hubungan pola kebisingan traktor akibat pengaruh putaran motor (engine) terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan
implemen gelebeg (Model A)
Pengaruh tingkat kebisingan traktor yang diterima oleh operator ditunjukkan oleh diagram sebab-akibat pada Gambar 46. Tingkat kebisingan yang tinggi disebabkan oleh putaran motor yang tinggi, hal ini menyebabkan kecepatan jalan traktor juga akan semakin meningkat. Peningkatan kecepatan jalan traktor akan meningkatkan produktivitas kerja pengolahan tanah. Parameter luas lahan juga memberikan pengaruh terhadap waktu pengolahan, semakin lama waktu yang diperlukan operator untuk bekerja tingkat kelelahannya juga akan semakin meningkat. Tingkat kelelahan yang semakin tinggi akan menyebabkan beban kerja yang diterima semakin besar sehingga meningkatkan laju denyut jantung operator.
Gambar 46. Diagram sebab-akibat kebisingan traktor terhadap
produktivitas kerja
dan laju denyut jantung ( penggunaan implemen
gelebeg-Model A)
-A-100 110 120 130 140 150 160 81.5 82 82.5 83 83.5 84 84.5 85 85.5 86 86.5 Kebisingan (dB) N ila i HR ( d e n yu t/ m e n it ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -A-100 110 120 130 140 150 160 81.5 82 82.5 83 83.5 84 84.5 85 85.5 86 86.5 Kebisingan (dB) N ila i HR ( d e n yu t/ m e n it ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th putaran m otor / engine kenyam anan kerja + luas lahan terolah _ ting kat kebising an+ kecepatan jalan traktor produktivitas kerja + ting kat kelelahan + _ lam a kerja _ + beb an kerja laju denyut jantung + + _
Tingkat kebisingan traktor yang diterima oleh operator di lapangan sangat dipengaruhi oleh putaran motor (engine) traktor pada saat bekerja, semakin besar putaran motor yang digunakan maka kebisingan yang dihasilkan semakin meningkat. Hal ini ditandai dengan semakin tingginya intensitas suara yang dihasilkan motor (Gambar 47).
Gambar 47. Pengaruh putaran motor (engine) traktor terhadap tingkat
kebisingan traktor tangan dengan implemen gelebeg
Besarnya tingkat kebisingan yang diterima operator pada Model B disamping dipengaruhi oleh suara yang ditimbulkan akibat putaran motor (engine) juga oleh suara yang dihasilkan oleh putaran rotari. Walaupun nilai korelasi linier r2 sangat kecil, tetapi pola yang ditampilkan menunjukkan bahwa kenaikan putaran motor (engine) menyebabkan kenaikan tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh traktor selama melakukan pengolahan tanah. Hal ini terlihat berdasarkan data lapangan hubungan antara putaran motor (engine) traktor terhadap tingkat kebisingan yang dihasilkan (Gambar 48).
Gambar 48. Pengaruh putaran motor (engine) traktor terhadap tingkat
kebisingan traktor tangan dengan implemen rotari
y = 0.0014x + 89.365 R2 = 0.0492 88 90 92 94 96 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 putaran motor/engine (rpm) K eb is inga n ( dB ) y = 0.0014x + 89.365 R2 = 0.0492 88 90 92 94 96 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 putaran motor/engine (rpm) K eb is inga n ( dB ) y = 0.0071x + 70.251 R2 = 0.3094 76 78 80 82 84 86 88 90 92 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 putaran motor/engine (rpm) K eb is in ga n ( dB ) y = 0.0071x + 70.251 R2 = 0.3094 76 78 80 82 84 86 88 90 92 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 putaran motor/engine (rpm) K eb is in ga n ( dB )Hasil prediksi model pada penggunaan implemen rotari (Model B), terlihat bahwa kenaikan tingkat kebisingan yang diterima operator selama pengolahan tanah pada selang 90.5 dB - 94 dB tidak memberikan pengaruh terhadap kenyamanan kerja. Pada selang tersebut masih terjadi peningkatan produktivitas kerja dengan pola laju denyut jantung yang relatif datar atau tidak mengalami kenaikan, hasil prediksi ini merupakan pengaruh tidak langsung dari peningkatan putaran motor (engine) terhadap tingkat kebisingan yang ditimbulkan (Gambar 49).
Besarnya pengaturan putaran motor (engine) traktor oleh operator sangat ditentukan oleh besarnya kecepatan berjalan yang dapat dilakukannya selama pengolahan tanah. Semakin tinggi kecepatan yang dapat dilakukan, pengaturan putaran motor (engine) traktor akan semakin besar yang berdampak pada besarnya tingkat kebisingan yang dihasilkan. Keterkaitan antara putaran motor, tingkat kebisingan serta komponen lainnya dalam sistem dengan produktivitas kerja dan laju denyut jantung operator ditunjukkan dalam diagram sebab-akibat pada Gambar 50.
Gambar 49. Hubungan pola kebisingan traktor akibat pengaruh putaran motor (engine) terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan
implemen rotari (Model B)
-B-100 110 120 130 140 150 90.5 91 91.5 92 92.5 93 93.5 94 Kebisingan (dB) N ila i H R (d en yu t/m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -B-100 110 120 130 140 150 90.5 91 91.5 92 92.5 93 93.5 94 Kebisingan (dB) N ila i H R (d en yu t/m en it) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th putaran motor / engine kenyamanan kerja + luas lahan terolah _ tingkat kebisingan + kecepatan jalan traktor produktivitas kerja + tingkat kelelahan + _ lama kerja _ + beban kerja laju denyut jantung + +
kec. jalan maks. operator
+
Gambar 50. Diagram sebab-akibat kebisingan traktor terhadap
produktivitas kerja
dan laju denyut jantung ( penggunaan implemen
rotari-Model B)
d.
Suhu LingkunganData hubungan suhu lingkungan kerja selama pengolahan tanah terhadap produktivitas kerja pada kedua model mempunyai pola dengan nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil (Gambar 51), begitu juga hubungannya dengan laju denyut jantung pada Lampiran 4.
Gambar 51. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pada beberapa tingkatan suhu lingkungan
Pada selang suhu lingkungan 31.5o – 33.5o C, hasil prediksi Model A menunjukkan bahwa kenaikan suhu pada selang tersebut tidak mempengaruhi kerja operator dalam melakukan pengolahan tanah dengan menggunakan implemen gelebeg, terlihat dengan adanya peningkatan produktivitas kerja pada ketiga tingkatan usia operator (Gambar 52). Sedangkan pengaruhnya terhadap beban kerja relatif tidak ada di mana laju denyut jantung operator relatif tetap, penurunan hanya terlihat pada usia termuda (Gambar 53). Model-A R2 = 0.0029 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Suhu Lingkungan (celcius)
P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-B R2 = 0.0038 1000 1500 2000 2500 3000 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Suhu Lingkungan (celcius)
P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) -A-1000 1500 2000 2500 3000 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2/ja m ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -A-1000 1500 2000 2500 3000 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th
Gambar 52. Pengaruh perubahan suhu lingkungan terhadap produktivitas kerja pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Gambar 53. Pengaruh perubahan suhu lingkungan terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Adanya peningkatan pola produktivitas kerja pada selang suhu tersebut menunjukkan bahwa dengan cara kerja (pengoperasian traktor) sedemikian rupa (operator tidak berjalan di sawah), operator masih dapat menerima atau beradaptasi terhadap kenaikan suhu lingkungan kerja sehingga tidak memberikan dampak terhadap pengurangan rasa kenyamanan maupun menambah rasa letih selama melakukan pengolahan tanah. Melalui diagram sebab-akibat (Gambar 54) terlihat bahwa produktivitas kerja yang dipengaruhi oleh kecepatan jalan traktor akan ditentukan oleh kemampuan operator untuk mengendalikan traktor, di mana kemampuan operator ini sangat dipengaruhi oleh kenyamanan selama bekerja. Selama peningkatan suhu lingkungan masih dapat diterima oleh operator maka hal ini tidak akan mempengaruhi tingkat kenyamanan yang dirasakan maupun tingkat keletihan yang diterima. Kelembaban udara pada rentang suhu di atas bervariasi antara 57% - 91% dengan kelembaban rata-rata adalah 77%.
s u h u lin g k u n g a n u s ia k e n y a m a n a n k e rja k e c e p a ta n ja la n tra k to r _ k e m a m p u a n m e n g e n d a lik a n tra k to r b e b a n k e rja tin g k a t k e le la h a n la m a k e rja lu a s la h a n te ro la h + + + + + + _ _ -A-100 110 120 130 140 150 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) N ila i HR ( d e n yu t/ m e n it ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th -A-100 110 120 130 140 150 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) N ila i HR ( d e n yu t/ m e n it ) Usia 23 th Usia 31 th Usia 36 th
Gambar 54. Diagram sebab-akibat suhu lingkungan terhadap
produktivitas kerja
dan laju denyut jantung ( penggunaan implemen
gelebeg-Model A)
Hasil prediksi pada Model B (Gambar 55 dan 56) menunjukkan bahwa kenaikan suhu lingkungan berdampak pada ketidaknyaman yang mengakibatkan terjadinya peningkatan beban kerja bagi operator. Hal ini terlihat dari laju denyut jantung yang meningkat. Berbeda dengan penggunaan implemen gelebeg di mana operator lebih banyak naik di atas pijakan yang dikaitkan pada traktor (tidak berjalan di sawah).
Gambar 55. Pengaruh perubahan suhu lingkungan terhadap produktivitas kerja pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Gambar 56. Pengaruh perubahan suhu lingkungan terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen rotari (Model B)
-B-1200 1400 1600 1800 2000 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Usia 23 th Usia 31 th usia 36 th -B-1200 1400 1600 1800 2000 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) Usia 23 th Usia 31 th usia 36 th -B-110 115 120 125 130 135 140 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th usia 36 th -B-110 115 120 125 130 135 140 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 Suhu Lingkungan (C) N ila i HR ( de ny ut /m en it) Usia 23 th Usia 31 th usia 36 th
Pada penggunaan implemen rotari, operator melakukan pengolahan tanah dengan berjalan mengikuti jalannya traktor sehingga tenaga yang dikeluarkan oleh operator lebih banyak digunakan untuk berjalan di sawah. Kenaikan suhu pada selang 31.5o – 33.5o C walaupun meningkatkan beban kerja terutama pada operator yang berusia lebih tua (laju denyut jantung yang semakin meningkat), tetapi masih dalam batas yang dapat diterima oleh operator dalam melakukan pengolahan tanah, terlihat pada pola produktivitas kerja yang mengalami peningkatan. Keterkaitan antar komponen dalam sistem terhadap hubungan antara suhu lingkungan dengan produktivitas kerja dan laju denyut jantung operator ditunjukkan oleh diagram sebab-akibat pada Gambar 57.
Gambar 57. Diagram sebab-akibat suhu lingkungan terhadap
produktivitas kerja
dan laju denyut jantung ( penggunaan implemen
rotari-Model B)
Peningkatan suhu lingkungan pada pengolahan tanah dengan rotari memberikan tekanan terhadap beban kerja tetapi operator masih mampu berjalan maksimal di sawah sehingga masih mampu meningkatkan produktivitas kerja pengolahan tanah, terutama terhadap operator yang masih berusia muda. Kelembaban udara pada rentang suhu di atas bervariasi antara 56% - 91% dengan kelembaban rata-rata adalah 72%.
e.
Tinggi dan Lebar Kemudi Traktor TanganP ro d u k tivita s k e rja s u h u lin g k u n g a n u s ia k e n y a m a n a n k e rja k e c e p a ta n ja la n tra k to r _ la ju d e n y u t ja n tu n g k e m a m p u a n /d a ya ta h a n b e rja la n d i s a w a h K e c e p a ta n ja la n m a k s im u m b e b a n k e rja tin g k a t k e le la h a n la m a k e rja lu a s la h a n te ro la h + + + + + + + + + + _ _
Hubungan tinggi dan lebar kemudi traktor terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah hasil pengukuran di lapangan masing-masing ditunjukkan pada Gambar 58 dan 59. Pola hubungan pada kedua variabel tersebut mempunyai nilai korelasi linier r2 yang sangat kecil baik terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah maupun terhadap laju denyut jantung operator (Lampiran 4).
Tinggi dan lebar kemudi traktor berhubungan dengan kesesuaiannya terhadap posisi optimum, semakin sesuai tinggi dan lebar kemudi terhadap operator akan memberikan kenyamanan bagi operator dalam mengoperasikan traktor tangan. Prediksi model untuk mengetahui pengaruh tinggi kemudi dilakukan pada beberapa nilai ∆ lebar kemudi yang merupakan selisih antara lebar jangkauan kemudi maksimum bagi operator dengan lebar kemudi traktor yang dipakai di lapangan (∆∆ LK).
.
Gambar 58. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pada beberapa posisi tinggi kemudi
Gambar 59. Pola hubungan data nilai produktivitas kerja pada beberapa posisi lebar jangkauan kemudi
Lebar kemudi traktor yang dipakai di lapangan untuk penggunaan implemen gelebeg adalah 70 cm sedangkan lebar kemudi traktor pada penggunaan implemen rotari adalah 67 cm. Dari hasil prediksi terlihat bahwa kenaikan produktivitas kerja pengolahan tanah selain ditentukan oleh kesesuaian posisi tinggi kemudi dengan postur operator juga dipengaruhi oleh kesesuaian lebar kemudi (Gambar 60). Model-B R2 = 0.0161 1000 1500 2000 2500 3000 75 80 85 90 95 100 105 110 Tinggi Kemudi (cm) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-A R2 = 0.0039 1000 1500 2000 2500 3000 100 105 110 115 120 125 Tinggi Kemudi (cm) P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m ) Model-B R2 = 0.0362 1000 1500 2000 2500 3000 75 76 77 78 79 80 81 Lebar Kemudi (cm) P ro duk ti vi ta s K e rj a (m 2/ja m ) Model-A R2 = 0.0603 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 70 72 74 76 78 80 82 84 Lebar Jangkauan Kemudi (cm)
P ro duk ti vi ta s K er ja (m 2/ja m )
Gambar 60. Pengaruh perubahan tinggi dan ∆ lebar kemudi traktor terhadap produktivitas kerja pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Pada selang ∆∆ LK 6 cm – 8 cm, posisi kemudi masih berada
pada posisi yang sesuai bagi operator yang ditunjukkan dengan
adanya peningkatan produktivitas kerja pengolahan tanah. Hal ini
berarti bahwa lebar kemudi traktor di lapangan (70 cm) masih
sesuai dengan ukuran tubuh operator yang mempunyai batas
jangkauan lebar kemudi maksimum antara 75 cm - 78 cm.
Sedangkan posisi tinggi kemudi pada ketiga nilai ∆∆ LK tersebut
masih sesuai bagi operator. Pada ∆∆ LK 5 cm posisi tinggi kemudi
yang sesuai hanya pada selang 108 cm - 110 cm, sehingga untuk
operator yang memiliki ukuran tubuh lebih kecil, lebar kemudi
traktor di lapangan (70 cm) hanya sesuai jika tinggi kemudi masih
berada pada selang tersebut.
-A-1250 1500 1750 2000 2250 2500 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm -A-1250 1500 1750 2000 2250 2500 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm ∆ ∆ ∆ ∆ l e b a r k e m u d i l e b a r j a n g k a u a n k e m u d i m a k s i m u m 1 / 2 L K 1 / 2 L K
Gambar 61. Posisi lebar jangkauan kemudi maksimum operator terhadap lebar kemudi traktor tangan
Pada penggunaan implemen gelebeg, kesesuaian tinggi dan lebar kemudi sangat mempengaruhi operator dalam mengoperasikan traktor karena stang kemudi harus dipegang dengan kuat dan ditahan (dengan gaya tekan ke bawah) untuk mempertahankan posisi traktor agar tidak terangkat ke depan. Posisi yang optimum (ideal) akan memberikan pengaruh terhadap tenaga yang dikeluarkan oleh operator adalah yang paling kecil (ringan) sehingga beban kerja yang terima oleh operator juga semakin kecil terlihat dengan laju denyut jantung yang semakin menurun (Gambar 62). Tinggi kemudi yang sesuai dengan kondisi operator akan memberikan dampak beban kerja yang semakin stabil pada posisi laju denyut jantung rendah serta kenyamanan kerja yang akan memacu produktivitas kerja (Akbar dan Herodian, 2004).
Gambar 62. Pengaruh perubahan tinggi dan ∆ lebar kemudi terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen gelebeg (Model A)
Keterkaitan antar komponen dalam sistem yang menghasilkan pola hubungan antara tinggi dan lebar kemudi traktor terhadap produktivitas kerja pengolahan tanah dan laju denyut jantung operator digambarkan melalui diagram sebab-akibat pada Gambar 63. Terlihat bahwa besarnya perbedaan antara tinggi dan lebar kemudi traktor terhadap posisi optimum menentukan kenyamanan kerja dan tingkat kelelahan yang diterima operator selama melakukan pengolahan tanah. Kenyamanan dan tingkat kelelahan ini yang akhirnya mempengaruhi besarnya produktivitas kerja serta beban kerja yang diterima operator.
t in g g i k e m u d i k e n y a m a n a n + / lu a s l a h a n t e r o la h _ p e r b e d a a n d g p o s is i o p t im u m k e m u d i _ le b a r k e m u d i _ + / -A-100 105 110 115 120 125 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm -A-100 105 110 115 120 125 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm ∆ ∆ ∆ ∆
Gambar 63. Diagram sebab-akibat posisi tinggi dan lebar kemudi
terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung (
penggunaan
implemen gelebeg – Model A)
Kesesuaian tinggi dan lebar kemudi traktor terhadap operator mem-berikan pengaruh yang berbeda pada penggunaan implemen rotari (Model B), disebabkan adanya perbedaan cara pengoperasian traktor pada saat melakukan pengolahan tanah. Peningkatan produktivitas kerja pengolahan tanah di samping dipengaruhi oleh kesesuaian tinggi kemudi traktor juga oleh kesesuaian lebar kemudi terhadap postur tubuh operator (Gambar 64).
Posisi tinggi dan lebar kemudi yang paling optimum akan memberikan rasa nyaman bagi operator sehingga mampu meningkatkan kecepatan jalan traktor yang berdampak pada peningkatan produktivitas kerja. Peningkatan kenyamanan dalam mengendalikan traktor selama pengolahan tanah tidak berarti mengurangi rasa lelah akibat berjalan di sawah selama waktu pengolahan.
-B-1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm -B-1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm ∆ ∆ ∆ ∆
Gambar 64. Pengaruh perubahan tinggi dan ∆ lebar kemudi traktor terhadap produktivitas kerja pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Peningkatan kecepatan jalan traktor pada pengoperasian traktor dengan rotari harus dilakukan dengan meningkatkan kecepatan berjalan operator di lahan, hal ini memberikan pengaruh terhadap tingkat kelelahan yang diterima operator terlihat dari laju denyut jantung yang semakin meningkat seiring dengan peningkatan produktivitas kerja (Gambar 65). Pada beberapa posisi ∆ LK tertentu, laju denyut jantung operator relatif datar.
Gambar 65. Pengaruh perubahan tinggi dan ∆ lebar kemudi terhadap laju denyut jantung operator pada penggunaan implemen rotari (Model B)
Peningkatan laju denyut jantung yang tidak terlalu tinggi menunjukkan bahwa beban kerja yang diterima operator masih dalam batas-batas yang dapat ditoleransi oleh tubuh. Hasil prediksi ini menunjukkan bahwa posisi lebar kemudi traktor di lapangan (67 cm) masih sesuai bagi operator dengan ukuran tubuh yang mempunyai batas jangkauan lebar kemudi maksimum antara 75 cm - 78 cm.
Pada diagram sebab-akibat (Gambar 66) terlihat bahwa kenyamanan kerja operator yang disebabkan oleh kesesuaian tinggi kemudi mempengaruhi kecepatan berjalan yang dapat dilakukan sehingga akan meningkatkan produktivitas kerja pengolahan tanah. Sebaliknya ketidaknyamanan akibat ketidaksesuaian posisi kemudi terhadap operator akan meningkatkan laju denyut jantung operator karena beban kerja yang diterima semakin besar.
tin g g i k e m u d i k e n y a m a n a n k e rja + / k e m a m p u a n / d a y a ta h a n b e rja la n d i s a w a h tin g k a t k e le la h a n la m a k e rja lu a s la h a n te ro la h + _ _ p e rb e d a a n d g p o s is i o p tim u m k e m u d i + + + _ le b a r k e m u d i + / _ -B-100 110 120 130 140 150 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 Tinggi Kemudi (cm) N ila i H R ( de ny ut /m en it) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm -B-100 110 120 130 140 150 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 Tinggi Kemudi (cm) N ila i H R ( de ny ut /m en it) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm ∆ ∆ ∆ ∆
Gambar 66. Diagram sebab-akibat posisi tinggi dan lebar kemudi terhadap
produktivitas kerja dan laju denyut jantung ( penggunaan
implemen rotari – Model B)
Optimasi Model
Optimasi model dilakukan untuk mendapatkan bentuk
rancangan yang optimum dan pengoperasian traktor tangan yang
sesuai dengan kondisi (karakteristik) operator di lapangan. Dari model
yang telah dibangun, berdasarkan parameter input – output JST,
optimasi yang dilakukan sebagai berikut :
a. Optimasi Rancangan
Berdasarkan parameter input yang digunakan dalam JST, optimasi rancangan dilakukan untuk mendapatkan nilai tinggi dan lebar kemudi yang optimum bagi operator. Posisi tinggi dan lebar kemudi yang optimum akan memberikan kenyamanan bagi operator dalam mengoperasikan traktor yang berdampak pada peningkatan produktivitas kerja pengolahan tanah.
Metode optimasi yang dipakai adalah random search, yaitu dengan memasukkan parameter input tinggi dan lebar kemudi yang bervariasi ke dalam JST dan kemudian memilih nilai output terbaik dari variasi input tersebut. Untuk mendapatkan nilai tinggi dan lebar kemudi optimum, parameter input yang lain di dalam JST dianggap tetap (ceteris paribus). Dari hasil prediksi model yang telah dilakukan sebelumnya diketahui bahwa pada penggunaan implemen gelebeg, usia operator yang lebih muda dengan berat badan yang lebih besar akan memberikan nilai produktivitas kerja yang lebih baik. Sedangkan pada penggunaan implemen rotari, operator dengan usia yang lebih mudah dan berat badan yang lebih kecil akan memberikan nilai produktivitas yang lebih baik. Dengan demikian nilai input tetap yang digunakan dalam optimasi adalah : usia operator 23 th, berat badan operator 61 kg (implemen gelebeg) dan 53 kg (implemen rotari), suhu lingkungan 31.5 oC, tingkat kebisingan 86 dB untuk traktor dengan implemen gelebeg (90.7 dB implemen rotari) dan percepatan getaran 0.75 m/s2.
Hasil optimasi ditunjukkan pada Gambar 67. Pada pengolahan tanah dengan menggunakan gelebeg, tinggi kemudi optimum berada pada selang 110 cm – 113 cm dengan lebar kemudi traktor berjarak 7 cm – 8 cm dari jangkauan lebar kemudi operator maksimum. Hasil tersebut berdasarkan dari nilai laju denyut jantung yang relatif lebih rendah pada nilai produktivitas yang hampir sama (Gambar 68).
Gambar 67. Hasil optimasi tinggi dan lebar kemudi traktor pada penggunaan implemen gelebeg
Gambar 68. Pengaruh tinggi dan lebar kemudi optimum pada penggunaan implemen gelebeg terhadap laju denyut jantung operator
Hasil optimasi terhadap penggunaan rotari pada Gambar 69 dan 70 terlihat bahwa tinggi kemudi optimum traktor tangan berada pada selang 86 cm – 93 cm dengan lebar kemudi traktor berjarak 11 cm dari jangkauan lebar kemudi operator maksimum.
-Implemen Gelebeg-120 130 140 150 160 170 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm -Implemen Gelebeg-120 130 140 150 160 170 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm ∆ ∆ ∆ ∆ -Implemen Gelebeg-1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2/ja m ) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm -Implemen Gelebeg-1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 106 107 108 109 110 111 112 113 114 Tinggi Kemudi (cm) P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 5 cm LK 6 cm LK 7 cm LK 8 cm ∆ ∆ ∆ ∆ -Implemen rotari-1900 2000 2100 2200 P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm -Implemen rotari-1900 2000 2100 2200 P ro du kt iv itas K er ja ( m 2 /ja m ) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm ∆
Gambar 69. Hasil optimasi tinggi dan lebar kemudi traktor pada penggunaan implemen rotari
Gambar 70. Pengaruh tinggi dan lebar kemudi optimum pada penggunaan implemen rotari terhadap laju denyut jantung operator
Dari hasil optimasi di atas jika dihubungkan dengan desain traktor yang dipakai di lapangan, terutama pada tinggi kemudi perlu dilakukan suatu modifikasi di mana tinggi kemudi traktor tangan dapat diatur ketinggiannya pada beberapa level yang berbeda untuk mengakomodasi perbedaan ukuran tubuh operator. Posisi tinggi kemudi yang sesuai bagi operator berada pada selang 110 cm – 113 cm untuk penggunaan implemen gelebeg sedangkan pada penggunaan implemen rotari berada pada selang 86 cm – 93 cm.
b.
Optimasi Pengoperasian Rancangan Traktor di LapanganOptimasi pada pengoperasian rancangan traktor yang terdapat di lapangan bertujuan untuk mengetahui karakteristik operator yang sesuai berdasarkan rancangan traktor yang sudah ada.
-Implemen rotari-105 115 125 135 145 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm -Implemen rotari-105 115 125 135 145 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Tinggi Kemudi (cm) N ila i HR ( de ny ut /m en it) LK 8 cm LK 9 cm LK 10 cm LK 11 cm ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
