4 : Lengan Atas Kiri
20 : Lutut Kiri
5 : Pinggang
21 : Lutut Kanan
6 : Lengan Atas Kanan
22 : Betis Kiri
7 : Punggung
23 : Betis Kanan
8 : Bokong
24 : Pergelangan Kaki Kiri
9 : Pantat
25 : Pergelangan Kaki Kanan
10 : Siku Kiri
26 : Kaki Kiri
11 : Siku Kanan
27 : Kaki Kanan
12 : Lengan Bawah Kiri
13 : Lengan Bawah Kanan
14 : Pergelangan Tangan Kiri
15 : Pergelangan Tangan Kanan
3.5. Plibel
Salah satu metode untuk mengidentifikasi faktor-faktor ketegangan musculoskeletal yang dapat menyebabkan dampak yang merugikan adalah plibel.
Plibel yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan seperti itu. Plibel sudah digunakan di dalam beberapa penelitian ergonomi dan sebagai suatu alat di
bidang pendidikan Stanton, 2005. Plibel merupakan suatu alat checklist yang sederhana untuk memeriksa
penyebab utama resiko musculoskeletal serta hubungannya dengan penilaian tempat kerja. Aspek waktu, lingkungan dan organisasi juga turut menjadi
pertimbangan dalam metode ini sebagai faktor-faktor pengubah. Checklist tersebut dirancang agar setiap item yang biasanya diperiksa pada suatu penilaian tempat
kerja terhadap resiko ergonomi yang akan tercatat dan dihubungkan dengan lima bagian tubuh. Hanya karakteristik pekerjaan tertentu yang digambarkan dan
Universitas Sumatera Utara
didokumentasikan seperti resiko ergonomi pada jurnal dan buku teks yang terdaftar. Jika terdapat suatu pertanyaan yang tidak relevan terhadap suatu daerah
tubuh tertentu, dan jika dokumentasi yang ada tidak ditemukan di dalam literatur, hal tersebut ditunjukkan pada bidang abu-abu dalam daftar dan tidak perlu
dijawab. Metode Plibel adalah suatu metode penilaian yang umum dan tidak dimaksudkan untuk pekerjaan tertentu. Plibel mengamati bagian tubuh maupun
keseluruhan dari tubuh dan meringkas identifikasi resiko ergonomi yang terjadi dalam beberapa kalimat. Plibel adalah suatu metode investigasi awal untuk
peninjau tempat kerja dalam mengidentifikasi resiko ergonomi, pengukuran seperti beban dan waktu atau pengamatan dari penelitian yang lain.
3.6. Biomekanika
Biomekanika adalah ilmu yang menggunakan hukum-hukum fisika dan biologi yang bertujuan untuk mendeskripsikan gerakan dan gaya pada berbagai
macam bagian tubuh ketika melakukan aktivitas. Biomekanika biasanya berhubungan dengan pekerjaan yang bersifat material handling, seperti
pengangkatan dan pemindahan secara manual, atau pekerjaan lain yang menggunakan otot tubuh.
Meskipun kemajuan teknologi telah banyak membantu aktivitas manusia, namun tetap saja ada beberapa pekerjaan manual yang tidak dapat dihilangkan
dengan pertimbangan biaya maupun kemudahan. Pekerjaan ini membutuhkan usaha fisik sedang hingga besar dalam durasi waktu kerja tertentu, misalnya
penanganan atau pemindahan material secara manual. Usaha fisik ini banyak
Universitas Sumatera Utara
mengakibatkan kecelakaan kerja ataupun low back pain, yang menjadi permasalahan bagi para pekerja maupun perusahaan.
Biomekanika dapat diterapkan pada perancangan kembali pekerjaan yang sudah ada, mengevaluasi pekerjaan, penanganan material secara manual,
pembebanan statis dan penentuan sistem waktu. Prinsip-prinsip biomekanika dalam pengangkatan beban adalah sebagai
berikut Suhardi 2008: 1. Sesuaikan berat dengan kemapanan pekerja dengan mempertimbangkan
frekuensi pemindahan. 2. Manfaatkan dua atau lebih pekerja untuk memindahkan barang yang berat.
3. Ubahlah aktivitas jika mungkin sehingga lebih mudah, ringan dan tidak berbahaya.
4. Minimasi jarak horizontal gerakan 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 kontainer agar mempunyai pegangan yang dapat dipegang dekat dengan tubuh.
10. Benda yang berat ditempatkan setinggi lutut agar dalam pemindahan tidak menimbulkan cidera punggung.
Universitas Sumatera Utara
3.6.1. Gaya Statis dan Dinamis Pada Manusia
Manusia mempunyai karakteristik fisik diantaranya tinggi H dan berat W yang merupakan dua elemen dasar dalam perhitungan biomekanika. Dimana
H merupakan tinggi badan saat berdiri tegak dalam meter dan W merupakan berat badan dalam Newton. Tinggi dan berat badan kemudian akan
dikonversikan untuk mendapatkan panjang dan berat dari tiap segmen tubuh. Hal ini akan memudahkan dalam pembuatan free body diagram FBD yang akan
dikembangkan untuk menganalisa persoalan biomekanika. Konversi tinggi dan berat badan ke dalam segmen tubuh dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Konversi Tinggi dan Berat Badan ke Dalam Segmen Tubuh Segmen Tubuh
Panjang Tiap Segmen dari tinggi badan
Berat Tiap Segmen dari tinggi badan
Kepala dan leher 17
8 Lengan bawah dan Tangan
20 2
Lengan Atas 20
3 Lengan
40 5
Kepala, leher, dan kedua lengan
- 18
Thorax dan Abdomen 30
36 Pelvis
- 16
Kaki dan betis 29
5 Paha
24 10
Kaki 53
15 Kepala, leher,
kedua lengan, thorax, abdomen, dan pelvis
- 60
Satu kaki dan pelvis -
25
Sumber : Human Factors Engineering : “Chandler Allen Philips” ;2004
Universitas Sumatera Utara
Secara umum, tubuh manusia merupakan kombinasi dari sejumlah besar partikel. Analisis ini mempertimbangkan ukuran tubuh yaitu tinggi dan berat
badan serta gaya yang bekerja pada partikel yang berbeda sehingga gaya luar akan diterapkan pada titik-titik yang berbeda. Gaya yang bekerja pada tubuh dibagi
menjadi dua jenis yaitu gaya eksternal dan gaya internal. Gaya eksternal merupakan gaya yang berasal dari sistem yang berada di luar tubuh. Gaya
eksternal sangat mempengaruhi perubahan kesetimbangan tubuh. Gaya internal adalah gaya yang berasal dari dalam tubuh, misalnya sistem otot yang bekerja
karena adanya pembebanan eksternal. Untuk mengetahui gaya eksternal dan internal yang terjadi pada tubuh, maka digunakan prinsip kesetimbangan
berdasarkan hukum Newton. Menurut hukum pertama Newton, tubuh dikatakan dalam keadaan
setimbang apabila gaya luar yang bekerja pada saat itu adalah sama dengan nol. Untuk pergerakan dalam dua dimensi pada koordinat x dan y, persamaannya
adalah sebagai berikut Chandler Allen Philips, 2000:
∑
= 0 Fx
1
∑
= 0 Fy
2
Bila menggunakan kondisi kesetimbangan translasi, misalnya, kondisi kesetimbangan ke arah y, gaya yang bekerja pada arah y positif membawa tanda
positif dan gaya yang bekerja dalam arah y negatif harus membawa tanda negatif, begitu juga sebaliknya apabila gaya bekerja pada sumbu x
Universitas Sumatera Utara
Agar tubuh mencapai kesetimbangan rotasi, momen eksternal pada sumbu sembarang yang terletak pada titik dalam tubuh harus sama dengan nol. Untuk
sistem gaya luar yang bekerja pada bidang x dan y, dan menunjukkan bahwa M sebagai asal, maka kondisi kesetimbangan rotasi adalah:
∑
= 0 M
3
Menurut hukum kedua Newton, gaya dapat menyebabkan perubahan gerak benda. Benda yang bergerak dapat berhenti jika dikenai gaya ditahan dan benda
diam dapat bergerak jika dikenai gaya didorong. Jika massa benda tetap dan gaya yang mengenainya diperbesar, percepatan yang terjadi makin besar. Jika
massa benda tetap dan gaya yang mengenainya diperbesar, percepatan yang terjadi makin besar. Jika massa benda diperbesar dan gaya yang mengenainya
tetap, percepatan yang terjadi makin kecil. Secara Matematis, dapat dituliskan persamaan :
∑
= ma F
Dimana : F = gaya N
a = percepatan ms
2
m = massa benda kg Apabila percepatan benda konstan, maka dapat dikatakan tidak ada gaya
luar yang bekerja. Berarti benda dalam keadaan diam, dan kedaan seperti ini sesuai dengan hukum kelembaman benda atau hukum pertama pertaman Newton.
Universitas Sumatera Utara
Sebenarnya hukum kedua ini tidaklah jauh berbeda dengan hukum pertama keduanya membicarakan gerak benda akibat pengaruh gaya yang bekerja
pada benda. Pada hukum pertama kemungkinan keadaan benda adalah diam atau bergerak dengan kecepatan konstan. Berarti bahwa benda dalam keadaan diam
yang berarti tidak ada perpindahan.
3.6.2. Free Body Diagram FBD
Untuk menganalisis gaya dan momen-momen yang bekerja pada tubuh dalam dua dimensi untuk kondisi kesetimbangan statis, maka digunakan prosedur
sebagai berikut Chandler Allen Philips, 2000 : 1.
Gambarkan Free Body Diagram FBD dari unsur-unsur sistem dan gaya eksternal yang diketahui.
2. Membentuk sistem koordinat x dan y yang menunjukkan arah positif
untuk gerakan transilasi dan rotasi, kemudian menyelesaikan semua gaya eksternal dari tiap komponen disepanjang sumbu orthogonal.
3. Untuk setiap Free Body Diagram FBD berlaku kondisi
kesetimbangan translasi dan rotasi. Untuk permasalahan keseimbangan statis, maka belaku persamaan 1, 2, dan 3.
4. Menyelesaikan persamaan dari parameter yang tidak diketahui.
Pastikan untuk menyertakan arah dan unit yang benar dari gaya dan momen pada saat menyelesaikan persamaan.
Berikut merupakan gambar free body diagram dari tiap-tiap segmen tubuh:
Universitas Sumatera Utara
1. Free Body Diagram untuk Lengan Bawah
Sumber : Chandler Allen Philips Human Factors Engineering, 2000
Gambar 3.2. Lengan Bawah dan Free Body Diagram 2. Free Body Diagram untuk Lengan Atas
Sumber : Chandler Allen Philips Human Factors Engineering, 2000
Gambar 3.3. Lengan Atas dan Free Body Diagram 3. Free Body Diagram untuk Punggung
Sumber : Chandler Allen Philips Human Factors Engineering, 2000
Gambar 3.4. Punggung dan Free Body Diagram
Universitas Sumatera Utara
4. Free Body Diagram untuk Paha dan Betis
Sumber : Chandler Allen Philips Human Factors Engineering, 2000
Gambar 3.5. Paha, Betis Free Body Diagram 5. Free Body Diagram untuk Kaki
Sumber : Chandler Allen Philips Human Factors Engineering, 2000
Gambar 3.6. Kaki dan Free Body Diagram
3.7. Rapid Upper Limb Assessment RULA
RULA Rapid Upper Limb Assessment merupakan suatu metode penelitian untuk meginvestigasi gangguan pada anggota badan bagian atas.
Metode ini tidak membutuhkan peralatan spesial dalam penetapan penilaian postur leher, punggung, dan lengan atas. Setiap pergerakan diberi dengan skor
yang telah ditetapkan. RULA dikembangkan sebagai suatu metode untuk
Universitas Sumatera Utara
mendeteksi postur kerja yang merupakan faktor resiko risk factors. Metode ini didesain untuk menilai para pekerja dan mengetahui beban musculoskeletal yang
kemungkinan dapat menimbulkan gangguan pada anggota tubuh bagian atas. Dalam mempermudah penilaiannya maka tubuh dibagi atas 2 segmen yaitu
grup A terdiri atas lengan atas upper arm, lengan bawah lower arm, dan pergelangan tangan wrist, sedangkan grup B terdiri dari leher neck, punggung
trunk, dan kaki legs. Berikut ini adalah penilaian postur kerja berdasarkan metode RULA.
a. Grup A 1. Upper Arm lengan atas
Gambar 3.7. Sudut Lengan Atas Tabel 3.4. Penilaian Lengan Atas
Lengan Atas Pergerakan
Skor Skor Berubah :
+1 jika batang tubuh berputarbengkokbung
kuk 20
fleksi dan ekstensi 1
20 ekstensi, 20-45
fleksi 2
45-90 3
90 4
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
2. Lower Arm lengan bawah
Gambar 3.8. Sudut Lengan Bawah
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.5. Penilaian Lengan Bawah
Lengan Bawah Pergerakan
Skor
60-100 1
60 atau 100
2
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
3. Wrist pergelangan tangan
Gambar 3.9. Sudut Pergelangan Tangan Tabel 3.6. Penilaian Pergelangan tangan
Pergelangan tangan Pergerakan
Skor Skor Berubah :
Jika pergelangan tangan menjauhi sisi
tengah Posisi Netral
1 0-15
fleksi atau ekstensi 2
15 fleksi atau ekstensi
3
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
4. Wrist Twist Putaran Pergelangan Tangan Kriteria untuk penilaian putaran pergelangan tangan wrist twist dapat
dilihat pada Tabe 3.7.
Tabel 3.7. Penilaian Putaran Pergelangan tangan
Lengan Bawah Pergerakan
Skor
Posisi tengah dari putaran
1
Pada atau dekat dari putaran
2
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
a. Grup B 1. Trunk batang tubuh
Gambar 3.10. Sudut Batang Tubuh
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.8. Penilaian Batang Tubuh
Batang Tubuh Pergerakan
Skor Skor Berubah :
+1 jika batang tubuh berputarbengkokbung
kuk Posisi Normal
1 0-20
2 20-60
3 60
4
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
2. Neck leher
Gambar 3.11. Sudut Leher Tabel 3.9. Penilaian Leher
Leher Pergerakan
Skor Skor Berubah :
+1 jika leher berputarbengkok
0-10 1
10-20 2
20 3
Ekstensi 4
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
3. Legs kaki
Gambar 3.12. Sudut Kaki Tabel 3.10. Penilaian Kaki
Kaki Pergerakan
Skor Skor Berubah :
+1 jika lutut 30-60 +2 jika lutut 60
Posisi normalseimbang berjalan duduk
1 Bertumpu pada satu kaki lurus
2
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan nilai yang didapat dari grup A yang terdiri dari lengan atas, lengan bawah dan pergelangan tangan, maka skor untuk Grup A dapat dilihat pada
Tabel 3.11.
Tabel 3.11. Skor untuk Grup A Upper
Arms Lower
Arms Wrist
1 2
3 4
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
Wrist Twist
1 2
1 2
1 2
1 2
1 1
1 2
2 2
2 3
3 3
2 2
2 2
2 3
3 3
3 3
2 3
2 3
3 3
4 4
2 1
2 2
2 3
3 3
4 4
2 2
2 2
3 3
3 4
4 3
2 3
3 3
3 4
4 5
3 1
2 3
3 3
4 4
5 5
2 2
3 3
3 4
4 5
5 3
2 3
3 4
4 4
5 5
4 1
3 4
4 4
4 4
5 5
2 3
4 4
4 4
4 5
5 3
3 4
4 5
5 5
6 6
5 1
5 5
5 5
5 6
6 7
2 5
6 6
6 6
7 7
7 3
6 6
6 7
7 7
7 8
6 1
7 7
7 7
7 8
8 9
2 7
8 8
8 8
9 9
9 3
9 9
9 9
9 9
9 9
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Universitas Sumatera Utara
Pertimbangan lain yang harus diperhitungkan untuk penilaian RULA adalah nilai beban dan aktivitas. Nilai untuk beban dapat dilihat pada Tabel 3.12,
nilai aktivitas dapat dilihat pada Tabel 3.13.
Tabel 3.12. Penilaian Beban dan Kekuatan
Beban dan Kekuatan Pergerakan
Skor Skor Berubah :
+1 Jika kekuatan cepat 5kg
2-10 kg 1
10kg 2
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Tabel 3.13. Skor Aktivitas untuk Elemen Gerakan I Aktivitas
Skor Keterangan
Postur Statik +1
Satu atau lebih bagian tubuh statis Pengulangan
+1 Tindakan pengulangan mencapai 4 kali menit
Sumber : Hasil Pengolahan
Berdasarkan nilai yang didapat dari grup B yang terdiri dari batang tubuh, leher dan kaki, maka skor untuk Grup B dapat dilihat pada Tabel 3.14.
Tabel 3.14. Skor untuk Grup B Trunk
1 2
3 4
5 6
Legs Legs
Legs Legs
Legs Legs
Neck
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 1
3 2
3 3
4 5
5 6
6 7
7 2
2 3
2 3
4 5
5 5
6 7
7 7
3 3
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
7 4
5 5
5 6
6 7
7 7
7 7
8 8
5 7
7 7
7 7
8 8
8 8
8 8
8 6
8 8
8 8
8 8
8 9
9 9
9 9
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Universitas Sumatera Utara
Skor C RULA merupakan matriks perpotongan antara skor pada grup A dan skor pada grup B. Skor C RULA akan menentukan level resiko postur kerja,
skor C RULA dapat dilihat pada Tabel 3.15, sedangkan level tindakan RULA dapat dilihat pada Tabel 3.16.
Tabel 3.15. Skor C RULA Skor
Grup A Skor Grup B
1 2
3 4
5 6
7 1
1 2
3 3
4 5
5 2
2 2
3 4
4 5
5 3
3 3
3 4
4 5
6 4
3 3
3 4
5 6
6 5
4 4
4 5
6 7
7 6
4 4
5 6
6 7
7 7
5 5
6 6
7 7
7 +8
5 5
6 7
7 7
7
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Tabel 3.16. Skor dan Level Tindakan RULA Skor RULA
Level Resiko Tindakan
1-2 Minimum
Aman 3-4
Kecil Diperlukan beberapa waktu ke depan
5-6 Sedang
Tindakan salam waktu ekat 7
Tinggi Sekarang juga
Sumber : Hand Book of Human Factors Engineering “ Stanton, dkk”, 2004
Universitas Sumatera Utara
3.8. Anthropometri
