Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
II Bakti, Desa Sukaraya Nomor 5, Tanjung Anom, Kecamatan Pancur Batu, Deli Serdang. Banyaknya permintaan akan kerupuk opak ini, bapak junaidi pun
membangun 2 perusahaan lagi untuk memenuhi permintaan pasar. Hingga kini bapak junaidi memiliki 3 perusahaan.
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha
UD. Putri Juna merupakan usaha yang bergerak dalam bidang pengolahan ubi kayu. Kerupuk opak yang diproduksi hanya ada satu jenis yang diberi merek
jaipong. Jaminan ketersediaan bahan baku, UD. Putri Juna menjalin kerjasama dengan beberapa pemasok misalnya dari daerah Sukaraya, Tanjung Anom, Tanah
Karo, Lubuk Pakam, Galang, Perbaungan, dan Tebing Tinggi. UD. Putri Juna juga memiliki kebun ubi kayu sendiri seluas 10 hektar, ubi kayu yang dihasilkan
dari kebun tersebut juga merupakan pasokan bahan baku untuk diolah. Hasil produksi perusahaan seluruhnya dijual ke daerah-daerah seperti
Medan, Jakarta, Tangerang, Jambi dan Pekan Baru. Pihak perusahaan tidak bertanggung jawab dalam hal pendistribusian. Pihak perusahaan hanya menjual
kerupuk opak mentah, selanjutnya yang mengelola kerupuk opak menjadi produk beraneka rasa dilakukan oleh perusahaan lain.
2.3. Organisasi dan Manajemen
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
2.3.1. Struktur Organisasi
Struktur organisasi merupakan gambaran skematis tentang hubungan- hubungan dan kerjasama diantara fungsi-fungsi, bagian-bagian yang
menggerakkan organisasi untuk mencapai tujuan. Struktur ditentukan atau dipengaruhi oleh badan usaha, jenis usaha, besarnya usaha dan sistem produksi
perusahaan tersebut. Struktur organisasi yang digunakan pada UD. Putri Juna adalah struktur
organisasi yang berbentuk garis. Organisasi garis line Organizations adalah suatu bentuk organisasi dimana kekuasaan dan tanggung jawab diturunkan secara
garis dari tingkat pimpinan atas kepada tingkat bawahnya. Dalam bentuk organisasi seperti ini, tidak seorang bawahan pun yang mempunyai atasan lebih
dari satu orang, jadi kesimpangsiuran perintah yang diterima oleh bawahan sangat kecil kemungkinannya untuk terjadi.
Struktur organisasi pada UD. Putri Juna dapat dilihat pada Gambar 2.1.
PIMPINAN
PEKERJA PEKERJA
PEKERJA PEKERJA
PEKERJA
Gambar 2.1. Struktur Organisasi UD. Putri Juna
2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab
a. Pimpinan Perusahaan
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Pimpinan di UD. Putri Juna merupakan pemilik usaha tersebut yang merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan yang diberikan wewenang atau
kekuasaan melakukan tindakan untuk dan atas perusahaan. Tugas :
- Pemimpin dan pemegang tertinggi dalam perusahaan.
- Melakukan pengawasan dengan mengadakan pemeriksaan serta penilaian
seluruh kegiatan perusahaan. -
Memberi tugas, membayar upah atau gaji. Tanggung jawab :
- Memimpin dan mengendalikan semua usaha, kegiatan pekerjaan untuk
mencapai tujuan. -
Memperhatikan, memelihara dan mengawasi kelancaran administrasi, pengamanan dan pelaksanaan tugas secara seimbang dan berhasil.
- Mengatur pembelian dan penjualan produk.
b. Pekerja -
Bertugas dan bertanggung jawab dalam pengerjaan produk mulai dari bahan baku sampai menjadi produk jadi.
2.3.3. Tenaga Kerja dan Jam Kerja 2.3.3.1. Tenaga Kerja
UD. Putri Juna memiliki tenaga kerja yang terdiri dari pekerja harian dan pekerja borongan. Pekerja-pekerja tersebut ditempatkan sesuai dengan kebutuhan
perusahaan yang di sajikan pada Tabel 2.1.di bawah ini.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Tabel 2.1. Pembagian Tenaga Kerja di UD. Putri Juna
Pekerja Stasiun
Jenis Kelamin Jumlah
Borongan Pengupasan Wanita
10 Orang Harian
Pencucian Laki-laki
1 Orang Perebusan
Laki-laki 1 Orang
Pelumatan Laki-laki
1 Orang Pengepressan
Wanita 2 Orang
Pencetakan Wanita
2 Orang Penjemuran
Laki-laki 2 Orang
Wanita 1 Orang
Sortasi Wanita
1 Orang
Total 21 Orang
2.3.3.2. Jam Kerja
Jam kerja yang berlaku di UD. Putri Juna hanya satu shift kerja untuk menjalankan pekerjaannya. Dalam memelihara ketertiban dan kedisplinan kerja
setiap perusahaan memuat peraturan kerja yang harus dipatuhi oleh setiap pekerja. Jam kerja UD. Putri Juna dapat dilihat pada Tabel 2.2. di bawah ini :
Tabel 2.2. Jadwal Jam Kerja di UD. Putri Juna Pekerja
Hari Jam
Keterangan
Borongan Senin – Sabtu
8.00 – 12.00 Bekerja
12.00 – 13.00 Istirahat
13.00 – 16.00 Bekerja
Harian Senin – Sabtu
8.00 – 12.00 Bekerja
12.00 – 13.00 Istirahat
13.00 – 17.00 Bekerja
2.3.4. Sistem Pengupahan
Upah adalah suatu penerimaan sebagai sebuah imbalan dari pemberian kerja kepada penerima kerja untuk pekerjaan atas jasa yang telah dan akan
dilakukan. Upah berfungsi sebagai jaminan kelangsungan kehidupan yang layak
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
bagi kemanusiaan dan produksi dinyatakan atau dinilai dalam bentuk uang yang akan ditetapkan menurut suatu persetujuan.
Gaji adalah upah dasar yang diberikan dari pemberi dari pemberi kerja kepada penerima kerja dalam ukuran waktu tertentu misalnya ukuran 1 satu hari
dan 1 satu bulan, dan kadang disebut dengan gaji pokok, yang jumlahnya tetap dan akan mengalami kenaikan pada periode tertentu sesuai dengan jabatan dan
prestasi pihak penerima.
Sistem pengupahan di UD. Putri Juna terdiri dari dua yaitu sebagai berikut:
1. Sistem harian
Sistem pengupahan harian dipakai untuk semua pekerja. 2.
Sistem borongan Pembayaran upah dilakukan dua minggu sekali. Besar upah borongan
ini tergantung dari jenis pekerjaan dan kuantitas borongan yang dikerjakan. Setiap pekerjaan yang diborongkan memiliki satuan harga
tertentu yang akan dikalikan dengan banyaknya hasil yang diperoleh.
2.4. Proses Produksi
Proses produksi dapat diartikan sebagai cara, metode dan teknik untuk menciptakan atau menambah kegunaan suatu barangjasa dengan menggunakan
sumber-sumber yang ada seperti tenaga kerja, masin, bahan-bahan serta dana.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
2.4.1. Bahan-Bahan yang Digunakan
Bahan-bahan yang digunakan pada proses produksi kerupuk opak pada UD. Putri Juna dapat dikelompokkan atas tiga, yaitu bahan baku, bahan penolong
dan bahan tambahan.
1. Bahan Baku
Bahan baku adalah bahan yang digunakan sebagai bahan utama dalam proses produksi yang sifat dan bentuknya akan mengalami perubahan yang
langsung ikut dalam proses produksi dan terus sampai bahan jadi. Bahan baku mempunyai komposisipersentase yang besar pada produk akhir dibandingkan
dengan bahan-bahan yang lain. Dalam pembuatan kerupuk opak ini bahan baku
yang digunakan adalah ubi kayu. 2. Bahan Tambahan
Bahan tambahan adalah suatu bahan yang ditambahkan ke dalam proses pembuatan produk untuk membantu peningkatan mutu produk. Adapun bahan-
bahan yang digunakan yaitu : a.
Goni Goni digunakan sebagai kemasan yang membungkus langsung kerupuk
opak. Satu goni berisi 50 kg kerupuk opak mentah. b.
Spidol Spidol digunakan untuk memberikan informasi berisi keterangan berat
produk dalam satu goni. c.
Tali
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Tali terbuat dari bahan plastik yang berguna untuk mengikat produk yang telah dikemas dalam goni.
3. Bahan Penolong
Bahan Penolong adalah bahan yang ditambahkan ke dalam proses produksi dengan tujuan membantu memperlancar proses produksi. Bahan ini
bukan bagian dari produk akhir. Bahan-bahan yang digunakan yaitu : a.
Air Air yang digunakan berasal dari sumur yang terdapat di lokasi pabrik.
Beberapa penggunaan air yang berasal dari sumur adalah : -
Untuk keperluan pencucian ubi kayu dalam bak pencucian. -
Untuk keperluan perebusan ubi kayu dalam bak perebusan. -
Untuk campuran minyak yang digunakan pada mesin press dan mesin pencetak agar adonan yang dibentuk pada mesin tidak lengket.
- Untuk membersihkan mesin dan peralatan.
b. Campuran minyak dan air
Minyak yang digunakan disini adalah minyak goreng yang dicampur dalam air. Penggunaan campuran minyak dan air digunakan untuk
mengolesi mesin press dan mesin pencetak yang berfungsi agar adonan pada mesin press dan mesin pencetak pada saat proses produksi tidak
lengket. c.
Tepung Tepung yang digunakan adalah yang berasal dari ubi kayu itu sendiri.
Tepung diambil dari produk cacat yang berbentuk halus. Tepung ini di
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
taburkan kedalam adonan ubi yang sudah dicetak agar tidak lengket apabila ditumpuk untuk dijemur. Selain itu tepung juga ditaburkan pada
tangan pekerja agar adonan tidak lengket pada tangan pekerja.
2.4.2. Uraian Proses Produksi
Adapun uraian proses produksi yang terjadi dalam pembuatan kerupuk opak di UD. Putri Juna adalah sebagai berikut :
1. Proses Penerimaan
Bahan baku ubi kayu yang dibawa ke pabrik diterima di stasiun penerimaan. Ubi kayu tersebut diperoleh dari dua sumber pasokan yaitu
dari supplier yang telah bekerjasama dengan pihak perusahaan dan dari kebun milik sendiri. Satu mobil pengangkut ubi kayu berisi 11 ton ubi
kayu, sehingga cukup untuk tiga kali produksi kerupuk opak. Satu kali proses produksi kerupuk opak diperlukan 3,5 ton ubi kayu.
2. Proses Pengupasan
Daerah penerimaan bahan baku adalah juga merupakan stasiun kerja pengupasan. Ubi kayu dikupas dengan menggunakan pisau pemotong,
kedua ujung ubi terlebih dahulu dipotong dan kemudian dikupas. Selain itu pekerja bagian pengupasan menggunakan sarung tangan yang berguna
untuk melindungi tangan pekerja pada saat pengupasan. Pengupasan dilakukan oleh pekerja borongan, sistem pengupahannya yaitu jumlah ubi
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
yang dikupas dikali dengan harga yang telah ditentukan oleh perusahaan. Ubi kayu yang sudah dikupas dimasukkan ke dalam goni untuk ditimbang.
3. Proses Pencucian
Ubi kayu yang sudah dikupas dibawa ke stasiun pencucian dengan menggunakan gerobak sorong. Pencucian dimaksudkan untuk
menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat diubi pada saat pengupasan dilakukan.
4. Proses Perebusan
Ubi kayu yang sudah dicuci selanjutnya dipindahkan ke stasiun perebusan menggunakan sekop. Satu bak perebusan berisi 2,275 ton ubi yang sudah
dikupas kulitnya. Satu kali perebusan ubi kayu memerlukan waktu 5 jam. Dimulai pada pukul 04.00 Wib dan dibongkar pada pukul 09.00 Wib.
5. Proses Pelumatan
Ubi kayu yang sudah direbus kemudian dipindahkan ke stasiun pelumatan dengan menggunakan sekop. Ubi kayu yang masih panas dimasukkan ke
dalam mesin pelumat, hal ini dimaksudkan agar ubi mudah dilumatkan, apabila ubi sudah dingin maka proses pelumatan menjadi lama. Ubi yang
dimasukkan ke mesin pelumat kemudian di tampung ke dalam baskom yang terbuat dari seng. Baskom tersebut berada di bawah pintu mesin
pelumat.
6. Proses Pengepressan
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Setelah ubi di lumatkan, maka hasil pelumatan dipindahkan ke stasiun pengepressan. Pengepressan dilakukan dengan memasukan dan menekan
bongkahan lumatan ubi kedalam mesin press. Penekanan dimaksudkan agar ubi yang masuk ke mesin press bisa rata dan padat sehingga hasil
produk cacat dapat diminimalkan. Pada saat pemasukkan dan penekananan ubi diatas bongkahan ubi diberi tepung agar ubi tidak lengket. Pada mesin
press juga dibalutkan plastik hal dimaksudkan agar adoanan ubi yang sudah dilumatkan tidak lengket pada saat proses pengepressan
berlangsung. Pada balutan plastik yang ada di mesin press juga diberikan minyak agar adonan ubi tidak lengket dan dapat dengan mudah lepas dari
mesin press. Hasil pengepressan dilapisi dengan plastik polybag.
7. Proses Pencetakan
Setelah ubi dipress, maka kegiatan selanjutnya adalah pressan ubi dibawa ke mesin pencetak. Pada mesin pencetak juga dilapisi plastik putih dan
diberi minyak serta ditaburi tepung. Hal ini dimaksudkan agar adonan yang akan dicetak tidak lengket. Pada mesin pencetak inilah akan
terbentuk kerupuk opak yang bulat.
8. Proses Penjemuran
Setelah ubi selesai dicetak, maka ubi dibawa ke stasiun penjemuran dengan menggunakan gerobak sorong. Penjemuran dilakukan di halaman
rumput dan terkena matahari langsung. Penjemuran dilakukan selama 5-6
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
jam apabila sinar matahari sangat panas. Tapi apabila hari mendung atau hujan penjemuran memakan waktu 10 jam.
9. Proses Peremasan dan Pemisahan Sortasi
Setelah kerupuk opak selesai dijemur dan kering, maka kerupuk opak dibawa ke stasiun pemisahan. Pengangkutan kerupuk opak dari stasiun
penjemuran ke stasiun pemisahan dilakukan dengan menggunakan gerobak sorong. Kerupuk opak yang masih berbentuk lembaran-lembaran
dilakukan peremasan agar kerupuk opak terpisah satu sama lain. Peremasan dan pemisahan kerupuk dilakukan di meja pengayakan. Pada
meja pengayakan ini akan terpisah produk cacat yang kasar dengan yang halus. Produk cacat yang kasar akan dibuat kembali menjadi kerupuk
opak, sedangkan kerupuk opak yang halus akan dijual kepada masyarakat dan perusahaan pakan ternak untuk diolah menjadi makanan hewan ternak.
10. Proses Pengemasan Packaging
Setelah dilakukan peremasan dan pemisahan sortasi produk yang cacat dan produk yang bagus, maka produk yang bagus dimasukkan ke dalam
goni. Satu goni berisi 50 kg kerupuk opak dan di depan goni tertulis tulisan 50 kg yang ditulis dengan menggunakan spidol. Setelah kerupuk
opak ditimbang, goni diikat dengan menggunakan tali plastik. Untuk selanjutnya produk dibawa ke gudang menunggu untuk dijual.
2.4.3. Mesin dan Peralatan
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Mesin-mesin disini maksudnya adalah alat-alat produksi yang digunakan untuk mengubahmengolah bahan baku menjadi barang setengah jadi atau
mengubahnya menjadi produk jadi hasil akhir.
Tabel. 2.3. Mesin-mesin yang Digunakan di Lantai Produksi UD. Puteri Juna
No Jenis Mesin
Tipe kapasitas
Jumlah Fungsi
1 Mesin Blower
HB-2-30-4 1 unit
Mengipas angin untuk membantu pembakaran
kayu pada proses perebusan ubi kayu.
2 Mesin Press
250 kgjam 1 unit
membentuk adonan tipis dan padat.
3 Mesin Pelumat
250 kgjam 1 unit
Untuk melumatkan adonan ubi kayu
4 Mesin Cetakan
1 unit untuk membentuk adonan
ubo kayu berbentuk bulat
Tabel 2.4. Peralatan yang Digunakan di Lantai Produksi UD. Puteri Juna
No Nama Peralatan
Jumlah Fungsi
1 Meja Kerja
2 unit Sebagai penampung atau tempat
produk setelah dibentuk adonan pada mesin press dan setelah dicetak pada
mesin pencetak.
2 Meja Pengayakan
2 unit Untuk menampung produk jadi setelah
penjemuran dan untuk memisahkan produk cacat yang kasar dengan yang
halus.
3 Plastik Polybag
100 cm x 60 cm 200 lembar
Sebagai alas penjemuran kerupuk opak.
4 Goni
Sebagai tempat ubi kayu setelah dikupas, sebagai tempat pembungkus
kerupuk opak dan sebagai tempat sampah.
5 Gerobak Sorong
1 Untuk membawa kayu ke stasiun
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
perebusan dan kerupuk opak ketempat penjemuran, dan dari penjemuran ke
gudang.
6 Sekop
2 unit Untuk memindahkan ubi dari bak
pencucian ke dalam bak perebusan
7 Cangkul
2 unit Untuk memindahkan ubi kayu yang
sudah direbus ke dalam mesin pelumat. 8
Pisau Pemotong 14 unit
Untuk mengupas kulit ubi. 9
Baskom 2 unit
Untuk menampung adonan ubi kayu dari mesin pelumat
10 Timbangan
1 unit Untuk menimbang ubi kayu dan
kerupuk opak
BAB III LANDASAN TEORI
Dalam rangka untuk meminimumkan kelelahan dan resiko terhadap rusaknya tulang dan otot dalam kondisi kerja yang repetitif berulang-ulang,
maka dalam penempatan dan pengoperasian posisi pengendali harus seergonomis mungkin sehingga pengoperasiannya dalam keadaan yang paling efisien.
Disamping itu untuk mendapatkan inklinasi kemiringan sudut posisi kaki atau tangan relatif terhadap horizontal agar gaya maksimum dapat diterapkan
maka kondisi berikut haruslah dapat dipenuhi :
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
1. Analisa biomekanika secara global dengan mempertimbangkan kondisi
masing-masing otot. 2.
Penyerdahanaan model biomekanika yang berdasarkan pada system sambungan tulang untk memprediksi beban pada ruas tulang belakang
untuk mengangkat beban kerja 3.
Metode empiris untk pengukuran langsung terhadap kekuatan
Biomekanika
Didalam ergonomi terdapat dua cabang ilmu yang mempunyai sasaran penyelidikan tentang manusia yaitu biomekanika dan antropometri. Biomekanika
mempelajari manusia dari segi kemampuan-kemampuannya, seperti: kekuatan, daya tahan, kecepatan, dan ketelitian.
Biomekanika juga merupakan kombinasi antara ilmu mekanika, antropometri, dan dasar ilmu kedokteran biologi dan fisiologi. Ada beberapa
pandangan dari para ilmuwan mengenai pengertian biomekanika, menurut Frankle dan Nordin, biomekanika menggunakan konsep fisika dan teknik untuk
menjelaskan gerakan pada berbagai macam bagian tubuh dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktivitas sehari-hari. Menurut Caffin dan Anderson
1984, occupacional biomechanics adalah ilmu yang mempelajari hubungan antar pekerja dengan peralatannya, lingkungan kerjanya dan lain-lain yang
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
bertujuan untuk meningkatkan performansi dan meminimasi kemungkinan kecelakaan kerja
1
3.1.1. Rangka Tubuh Manusia
. Pendekatan biomekanika memandang tubuh manusia sebagai suatu sistem
yang terdiri dari elemen-elemen yang saling terkait dan terhubung satu sama lain, melalui sendi-sendi dan jaringan otot yang ada. Prinsip-prinsip fisika digunakan
untuk menyatakan tegangan mekanik pada tubuh dan gaya otot yang diperlukan untuk mengimbangi tegangan-tegangan tersebut.
Biomekanika dan cara kerja adalah pengaturan sikap tubuh dalam bekerja. Sikap kerja yang berbeda akan menghasilkan kekuatan yang berbeda pula dalam
melakukan tugas tertentu. Dalam hal ini penelitian biomekanika mengukur kekuatan dan ketahanan fisik manusia dalam melakukan pekerjaan tertentu,
dengan sikap kerja tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan suatu cara kerja yang lebih baik, yang mana kekuatan atau ketahanan fisik maksimum dan
kemungkinan kecelakaan kerja yang minimum. Dalam rangka memenuhi tujuan desainperancangan produk baru,
pekerjaan serta peralatan yang sesuai dengan kebutuhan manusia maka diperlukan pengetahuan dasar tentang karakteristik otot dan kerangka manusia terutama
dimensi dan kapasitasnya. Dalam bab ini dibahas tentang: kerangka, sistem sambungan, otot, aktivitas otot, sumber energi bagi otot, pengaruh dari aliran
darah, pembebanan otot secara statis.
1
Don B Chaffin, Gunnar B.J. Anderson, Bernard J. Martin; Hal :1
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Rangka tubuh manusia tersusun atas berbagai bentuk tulang yang saling berhubungan. Secara garis besar, tulang tulang itu dapat dikelompokkan menjadi
3 kelompok berdasarkan bagian tubuh yang disusunnya, yaitu tulang tengkorak sebanyak 23 buah, tulang badan sebanyak 67 buah, dan tulang anggota badan
sebanyak 122 buah. Kerangka berfungsi untuk menggambarkan dasar bentuk tubuh, penentuan tinggi seseorang, perlindungan organ tubuh yang lunak otak,
jantung, hati, sebagai tempat untuk melekatnya otot-otot, mengganti sel-sel yang telah rusak, memberikan sistem sambungan untuk gerak pengendali control, dan
untuk menyerap reaksi dari gaya force serta beban kejut. Sedangkan tulang berfungsi sebagai alat untuk meredam dan mendistribusikan gaya atau tegangan
yang ada padanya. Evolusi bentuk dan perkembangannya dirangsang oleh dinamika gerakan tulang itu sendiri yang sesuai dengan kebutuhannya. Tulang
yang besar dan panjang selalu mempunyai bentuk berlubang yang berfungsi untuk memberikan perbandingan yang seimbang terhadap beban yang terjadi pada
tulang tersebut. Bentuk tulang juga telah mengalami evolusi dalam perkembangannya untuk tempat melekatnya otot.
Disamping itu tubuh manusia tidak akan mempunyai bentuk yang indah tanpa peran serta tulang belulang ini. Sebaliknya tulangpun juga tidak akan berdiri
tegak tanpa peran serta otot, ligamen dan cartilage yang mengkombinasi dan memegang sambungan tulang secara bersama-sama. Otot juga amat penting untuk
menjaga posisi tubuh agar tetap tegak dan dalam keadaan sikap sempurna.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Tulang-tulang didalam tubuh membentuk sistem rangka, kemudian sistem rangka ini bersama-sama menyusun kerangka tubuh seperti terlihat pada gambar
dibawah ini:
Gambar 3.1. Susunan rangka manusia
3.1.2. Penyusunan Rangka Manusia.
Panjang tulang dapat digunakan untuk menentukan tinggi badan stature seseorang. Sedangkan batas jangkauan dapat menentukan ruang gerak atau
aktivitas oleh sistem sambungan tulang. Selain dari itu dimensi yang terbentuk tersebut penting untuk penempatan pengendali control dan desain stasiun kerja.
Sifat masing-masing sambungan tulang pada pergerakan adalah sangat kompleks. Contoh sambungan tulang yang sederhana adalah siku dan lutut.
Siku dan lutut merupakan sambungan yang membentuk gerakan fleksi flexion disamping itu sambungan siku memberi kebebasan gerak pada tulang
tangan berupa gerak supinasi pronasi seperti terlihat pada gambar 2.1 Bahu dan
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
pinggul merupakan sambungan bola dan soket ball and socket joints yang memberikan kebebasan gerak secara tiga dimensi meskipun di rentang yang relatif
kecil
2
. Lengan dan tungkai merupakan sambungan yang kompleks, yang mampu untuk mengadakan gerakan tiga dimensi. Misalkan pada gerakan mengangkat
tangan permukaan meja ke arah mulut: sambungan siku tak dapat melaksanakan aktivitas ini tanpa bantuan organ lain, yaitu bantuan dari gerakan sambungan
bahu, pergerakan seluruh tangan sumbunya persendian bahu dan gerakan lengan tangan dan sambungan pergelangannya.
Gambar 3.2. Terminologi untuk Gerakan Tangan dan Lengan
Tangan manusia mempunyai fleksibilitas yang tinggi dalam gerakannya. Hal inilah yang dijadikan modal dasar dalam mendesain robot seperti terlihat pada
gambar 3.2
3
2
Eko Nurmiano; Hal :12
3
Eko Nurmianto; Hal: 13
. Akan tetapi jika ada gerakan berulang maka harus dipertimbangkan hal yang lebih penting seperti misalnya efisiensi penggunaan otot dan konsumsi
energinya.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.3. Persamaan dan Perbedaan Antara Manusia dan Robot
3.1.3. Sifat Kerja Otot
Sifat kerja otot dibedakan atas antagonis dan sinergis seperti berikut ini:
a. Antagonis
Antagonis adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan.
A. Sinergis
Sinergis adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah. Contohnya: pronator teres dan pronator kuadratus.
3.1.4. Sistem Lever Sistem Pengungkit
Sistem pengungkit adalah suatu tungkai panjang yang dapat bergerak pada suatu titik tertentu yaitu pada axis yang terletak sepanjang lever tersebut.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Terdapat gaya yang bekerja di dalam tubuh kita sendiri. Gaya yang bekerja dalam tubuh dapat diketahui ketika kita menabrak suatu objek. Sedangkan
gaya yang berada dalam tubuh, sering tidak kita ketahui, padahal gaya itu ada, misalkan gaya otot menyebabkan mengalirnya darah dan paru-paru yang
memperoleh udara. Newton telah membuat hukum gravitasi secara universal yang merupakan dasar gaya yang dikenal dengan gaya gravitasi. Hukum ini merupakan
gaya tarik antara dua benda, misalkan berat badan, ini merupakan gaya tarik bumi terhadap aliran darah yang mengalir secara berlawanan.
Selain gravitasi ada pula gaya listrik, yaitu gaya antara elektron dan proton pada atom hidrogen. Terdapat pula dua gaya yang mendasar yaitu gaya inti kuat
yang dihasilkan oleh proton dan gaya inti lemah yang dihasilkan elektron beta dari atom. Apabila ditinjau dari segi statis dinamisnya tubuh manusia, maka gaya
yang bekerja dibagai dalam dua tipe yakni gaya pada tubuh dalam keadaan statis, dan gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis.
Gaya pada tubuh dalam keadaan statis stasioner berarti objek tubuh dalam keadaan setimbang, berarti jumlah gaya dalam segala arah sama dengan
nol, dan jumlah momen gaya terhadap sumbu juga sama dengan nol. Sistem otot dan tulang tubuh manusia bekerja sebagai pengungkit pengumpil.
Terdapat tiga macam kelas pengungkit yang bekerja dalam tubuh manusia, antara lain
4
1. Kelas Pertama Sistem Pengungkit Sistem Lever I
:
2. Kelas Kedua Sistem Pengungkit Sistem Lever II
4
Gempur Santoso; Hal:73
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Fulcrum Power
Weight
3. Kelas Ketiga Sistem Pengungkit Sistem Lever III
Adapun keterangannya akan dijelaskan dengan gambar seperti dibawah:
3.1.4.1. Kelas Pertama Sistem Pengungkit
Pada kelas pertama ini, titik tumpuannya terletak diantara gaya berat dan gaya otot. Hal ini diperlihatkan oleh gambar 3.4.
Gambar 3.4. Kelas Pertama Sistem Pengungkit 3.1.4.2. Kelas Dua Sistem Pengungkit
Pada kelas kedua sistem pengungkit ini, gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat. Hal ini diperlihatkan oleh Gambar 2.6.
O : Titik Tumpuan W : Gaya Berat
W
M
P W
F
W P
F
Power
Fulcrum Weight
M
M W
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.5. Kelas Dua Sistem Pengungkit
3.1.4.3. Kelas Tiga Sistem Pengungkit
Pada kelas tiga sistem pengungkit ini, gaya ototnya terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat. Hal ini diperlihatkan oleh Gambar 2.20.
M M
0 = Ttik Tumpuan W = Gaya Berat
W
Bisep Bisep
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.6. Kelas Tiga Sistem Pengungkit
Contoh perhitungan untuk mencari perputaran komponen :
Dik A = 45 N, B = 50 N a.
Torsi sesuai arah jarum jam a.
Ay = 45 N × cos 20 b.
Ay = 45 N × 0,940 c.
Ay = 42,3 N a.
By = 50 N × Cos 20 b.
By = 50 N x 0,940 c.
By = 47 N
b. CCW = CW
a. Fy x 10 cm = Ay x 60 Cm
+ By x 30 cm
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
b. Fy x 10 cm = 42,3 N x 60 cm
+ 47 N x 30 cm c.
Fy x 10 cm = 3948 N.cm d.
Fy = 3948 N.cm10cm = 394,8 N
e. F = Fy sin 25 = 394,8 N.m423
f. F = 0,933 N
Gambar 3.7. Contoh Perhitungan Sistem Lever
Mekanika dalam tubuh mengikuti hukum Newton pertama yakni mengenai gerak, kesetimbangan gaya dan kesetimbangan momen. Kesetimbangan analitis
dirumuskan sebagai berikut : =
∑ F =
∑ τ
Model biomekanika dapat diketahui akibat dari tubuh yang melakukan suatu pekerjaan. Model biomekanika terdiri atas 2 bagian, yakni
5
:
1. Single Segment Static Model
Model ini menggambarkan beban yang diterima oleh siku elbow, yaitu gaya reaksi siku R
E
dan momen reaksi siku M
E
. Model tersebut diperlihatkan oleh gambar 3.8.
5
Don B Chaffin, Gunnar B.J. Anderson, Bernard J. Martin; Hal :182
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.8. Single Segment Static Model Caffin Anderson
= ∑ F
Keterangan : CG
L
= Pusat Massa Beban CG
F-H
= Pusat Massa Lengan
L
1
= Panjang dari Siku ke Pusat Massa Lengan Bawah 17,2 cm L
2
= Panjang dari Siku ke Pusat Massa Beban 35,5 cm W
L
= Berat Badan W
F-H
= Berat Lengan Bawah Tangan 15,7 Newton R
E
= Gaya Reaksi Siku
M
E
= Momen Reaksi Siku
Dengan menerapkan kesetimbangan gaya, maka :
-98N – 15,7n + R
E
= 0
37.2cm
W
L
= 98N W
F-H
= 15.7 N
CG
L
CG
F-H
R
L
35.5cm
M
E
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
R
E
= 113.7 N Dengan menerapkan kesetimbangan momen, maka:
= ∑
τ 0.355m-98N + 0.172m-15.5N + M
E
= 0 M
E
= 37.5 N.m
2. Two-segment Static Model
Model ini menggambarkan beban yang diterima oleh bahu shoulder, yaitu gaya reaksi bahu R
E
dan momen reaksi bahu M
S
. Model tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Two Segment Static Model Caffin Anderson
Keterangan : L
3
= Panjang dari Bahu ke Pusat Massa Lengan Atas 32,2 cm L
4
= Panjang dari Bahu ke Siku 35,9 cm W
U-A
= Berat Badan W
F-H
= Berat Lengan Atas 20,6 Newton R
S
= Gaya Reaksi Bahu
M
S
= Momen Reaksi Bahu
W
L
W
F-H
R
EY
M
E
Rs
32.9cm
R
E
W
U-A
= 20.6N 13.2cm
M
E
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Dengan menerapkan kesetimbangan gaya, maka : =
∑ F R’
S
= - W
UA +
R
S
-113.7N – 20.6 N + R
S
= 0 R
S
= 134.3 N Dengan menerapkan kesetimbangan momen, maka:
= ∑
τ M
S
= 0.132m20.6N + 0.329m113.7N + 37.5N M
S
= 77.6 N.m Pada contoh perhitungan kedua model diatas, panjang L
1
, L
2
, L
3
, dan L
4
serta W
U-A
dan W
F-H
adalah data percentile 50 antropometri orang Amerika. Untuk menggantikan data tersebut agar sesuai dengan data antropometri orang Indonesia
dapat menggunakan table di bawah ini :
Tabel 3.1. Persentase Distribusi Berat Tubuh Pada Tiap Segmen Caffin Anderson
Kelompok Segmen Tubuh
dari Total Berat Tubuh
Berat Secara Individu
Kepala dan Leher 8,4
- Kepala 73.8 - Leher 26.6
Badan
50 - Dada 43.8
- Lumbar 29.4
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
- Pelvis 26.8
Tangan 1 Tangan 5,1
- Lengan Atas 54.9 - Lengan Bawah 33.3
- Telapak Tangan 11,8
Kaki 1 Kaki 15,7
- Paha 63.7 - Kaki 27.4
- Telapak kaki 8.9
Tabel 3.2. Lokasi Pusat Massa dari Tiap Segmen tubuh Caffin Anderson
Segmen Jarak titik massa dari
Bagian Bawah Jarak titik massa dari
Bagian Atas
Telapak kaki 57.1
42.9 Kaki
56.7 43.3
Paha 56.7
43.3 Badan Kepala
39.6 60.4
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Lengan Atas 56.4
43.6 Lengan Bawah
57.0 43.0
Telapak Tangan 50.6
49.4
Perhitungan untuk mencari L
1
dapat menggunakan rumus dan juga digunakan dalam tabel Caffein dan Anderson, yaitu :
L
1
= 43 L
2
Berdasarkan tabel di atas, maka dapat dihitung harga dari W
F-H
, dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
W
F-H
= 33,33 × berat I tangan + 11,8 × berat 1 tangan
Dimana :
Berat 1 tangan = 5,1 × berat badan
3.1.5. Konsumsi Energi Kerja
Dalam melakukan kerja fisik, konsumsi energi merupakan faktor utama dan tolak ukur yang dipakai sebagai penentu beratringannya pekerjaan
6
1 Kilocalorie Kcal = 4,2 kilojoules KJ . Dalam
literature ergonomi, besarnya energi yang dihasilkandikonsumsi akan dinyatakan dalam satuan “kilo kalori atau Kcal” atau “Kilo Joules KJ”.
6
Sritomo wignjosoebroto; Hal:272
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Selanjutnya dalam fisiologi kerja, energi yang dikonsumsikan sering kali bisa diukur secara langsung yaitu melalui konsumsi oksigen yang dihirup. Dalam
hal ini konversi dapat dinyatakan sebagai berikut: 1 liter O
2
= 4,8 Kcal = 20 KJ Dari nilai konversi tersebut tampak bahwa nilai kalori O
2
dari setiap oksigen yang dihirup akan menghasilkan energi rata-rata sebesar 4,8 Kcal atau 20
KJ. Cara lain yang bisa diaplikasikan untuk mengetahui besarnya energi untuk
melakukan kerja fisik adalah dengan membandingkan konsumsi oksigen dengan laju detak jantung nadi yang sangat sensitif terhadap temperatur dan tekanan
emosi manusia, dan di sisi lain pengukuran konsumsi oksigen pada dasarnya tidak akan banyak dipengaruhi karakteristik individu yang akan diukur.
Perlu diketahui bahwa konsumsi oksigen akan tetap diperlukan meskipun orang tidak melakukan kegiatan fisik. Kondisi seperti ini disebut sebagai
“metabolisme basal”, dimana dalam keadaan seperti ini energi kimiawi dari makanan hampir seluruhnya akan dipakai untuk menjaga panas badan 36
C. dengan adanya kegiatan fisik menyebabkan adanya penambahan jumlah energy
yang disebut “kalori kerja”, sehingga konsumsi energi untuk kerja dapat diformulasikan sebagai berikut:
Konsumsi energi untuk kerja = metabolisme basal + nilai kalori kerja Metabolisme basal sering juga disebut sebagai metabolisme dasar,
besarkecilnya ditentukan oleh berat badan, tinggi badan dan jenis kelamin. Sebagai acuan dasar, metabolisme untuk:
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
- Laki-laki dewasa, berat 70 Kg = 1,2 Kcalmenit
- Wanita dewasa, berat 60 Kg = 1 Kcalmenit
Untuk melakukan kegiatan-kegiatan yang memerlukan gerakan anggota tubuh dalam klasifikasi ringan berjalan, dudukberdiri, berpakaian dan lain-lain
maka memerlukan tambahan kalori kerja senilai 600 – 700 Kcal24 jam.
3.2 Teori Pengambilan Sampel 3.2.1. Populasi
Populasi adalah keseluruhan objek yang akaningin diteliti. Populasi sering juga disebut universe. Anggota populasi dapat berupa benda hidup maupun benda
mati, dimana sifat-sifat yang ada padanya dapat diukur atau diamati. Populasi
yang tidak pernah diketahui dengan pasti jumlahnya disebut populasi infinit atau
tak terbatas dan populasi yang jumlahnya diketahui dengan pasti populasi yang dapat diberi nomor identifikasi, misalnya murid sekolah, jumlah karyawan tetap
pabrik, dan lain-lain disebut populasi finit.
Suatu kelompok objek yang berkembang terus melakukan proses sebagai akibat kehidupan atau suatu proses kejadian adalah populasi infinitif. Misalnya
penduduk suatu negara adalah populasi yang infinit karena setiap waktu terus berubah jumlahnya. Apabila penduduk tersebut dibatasi dalam waktu dan tempat,
maka populasi yang infinit bisa berubah menjadi populasi yang finit. Umumnya populasi yang infinit hanyalah teori saja, sedangkan kenyataan dalam prakteknya,
semua benda hidup dianggap populasi yang finit. Bila dinyatakan bahwa 60 penduduk Indonesia adalah petani, ini berati bahwa setiap 100 orang penduduk
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Indonesia, 60 orang adalah petani. Hasil pengukuran atau karakteristik dari populasi disebut parameter yaitu untuk harga-harga rata-rata hitung mean
dan untuk simpangan baku standard deviasi. Jadi populasi yang diteliti harus
didefenisikan dengan jelas, termasuk didalamnya ciri-ciri dimensi waktu dan tempat.
3.2.2. Sampel
Sampel adalah bagian dari populasi yang menjadi objek penelitian sampel sendiri secara harafiah berarti contoh. Hasil pengukuran atau karakteristik dari
sampel disebut statistik yaitu X untuk harga rata-rata hitung dan S atau SD untuk simpangan baku. Alasan perlunya pengambilan sampel adalah sebagai berikut :
1. Keterbatasan waktu, tenaga dan biaya.
2. Lebih cepat dan lebih mudah.
3. Memberi informasi yang lebih banyak dan dalam.
4. Dapat ditangani lebih teliti.
Pengambilan sampel kadang-kadang merupakan satu-satunya jalan yang harus dipilih, tidak mungkin untuk mempelajari seluruh populasi misalnya:
1. Meneliti air sungai.
2. Mencicipi rasa makanan didapur.
3. Mencicipi buah rambutan yang hendak dibeli.
Secara umum, sampel yang baik adalah yang dapat mewakili sebanyak mungkin karakteristik populasi. Dalam bahasa pengukuran, artinya sampel harus
valid, yaitu bisa mengukur sesuatu yang seharusnya diukur. Kalau yang ingin
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
diukur adalah masyarakat Sunda sedangkan yang dijadikan sampel adalah hanya orang Banten saja, maka sampel tersebut tidak valid, karena tidak mengukur
sesuatu yang seharusnya diukur orang Sunda. Sampel yang valid ditentukan oleh dua pertimbangan:
1. Akurasi atau ketepatan yaitu tingkat ketidakadaan bias kekeliruan dalam
sample. Dengan kata lain makin sedikit tingkat kekeliruan yang ada dalam sampel, makin akurat sampel tersebut. Tolok ukur adanya bias atau kekeliruan
adalah populasi. 2.
Presisi. Kriteria kedua sampel yang baik adalah memiliki tingkat presisi estimasi. Presisi mengacu pada persoalan sedekat mana estimasi kita dengan
karakteristik populasi.
Teknik-teknik Pengambilan Sampel
Secara umum, ada dua jenis teknik pengambilan sampel yaitu:
1. Random Sampling Sampel Acak
Yang dimaksud dengan random sampling adalah cara pengambilan sampel yang memberikan kesempatan yang sama untuk diambil kepada setiap elemen
populasi. Artinya jika elemen populasinya ada 100 dan yang akan dijadikan sampel adalah 25, maka setiap elemen tersebut mempunyai kemungkinan 25100
untuk bisa dipilih menjadi sampel.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Proses pengambilan sampel dilakukan dengan memberi kesempatan yang sama pada setiap anggota populasi untuk menjadi anggota sampel. Jadi di sini
proses memilih sejumlah sampel n dari populasi N yang dilakukan secara random. Jenis-jenis teknik Random Sampling:
a. Simple Random Sampling Sampel Acak Sederhana
Teknik ini dapat dilakukan jika analisis penelitiannya cenderung deskriptif dan bersifat umum. Perbedaan karakter yang mungkin ada pada setiap unsur atau
elemen populasi tidak merupakan hal yang penting bagi rencana analisisnya. Misalnya, dalam populasi ada wanita dan pria, atau ada yang kaya dan yang
miskin, ada manajer dan bukan manajer, dan perbedaan-perbedaan lainnya. Selama perbedaan gender, status kemakmuran, dan kedudukan dalam organisasi,
serta perbedaan-perbedaan lain tersebut bukan merupakan sesuatu hal yang penting dan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap hasil penelitian, maka
peneliti dapat mengambil sampel secara acak sederhana. Dengan demikian setiap unsur populasi harus mempunyai kesempatan sama untuk bisa dipilih menjadi
sampel.
Proses pengambilan sampel dilakukan dengan memberi kesempatan yang sama pada setiap anggota populasi untuk menjadi anggota sampel. Jadi di sini
proses memilih sejumlah sampel n dari populasi N yang dilakukan secara random. Ada 2 cara yang dikenal yaitu:
a. Bila jumlah populasi sedikit, bisa dilakukan dengan cara mengundi cointoss.
b. Tetapi bila populasinya besar, perlu digunakan tabel Random Numbers yang
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
prosedurnya adalah sebagai berikut: a.
Misalnya populasi berjumlah 300 N=300. b.
Tentukan nomor setiap unit populasi dari 1 sd 300 = 3 digitkolom. c.
Tentukan besar sampel yang akan diambil. Misalnya 75 atau 25 d.
Tentukan skema penggunaan label random numbers. misalnya dimulai dari 3 kolom pertama dan baris pertama dengan menggunakan tabel random
numbers, tentukan unit mana yang terpilih, sebesar sampel yang dibutuhkan, yaitu dengan mengurutkan angka-angka dalam 3 kolom pertama, dari atas ke
bawah, setiap nomor ≤ 300, merupakan nomor sampel yang diambil 100, 175,
243, 101, bila ada nomor ≥ 300, tidak diambil sebagai sampel N = 300. Jika
pada lembar pertama jumlah sampel belum mencukupi, lanjutkan kelembaran berikutnya, dan seterusnya. Jika ada nomor yang serupa dijumpai, di ambil
hanya satu, karena setiap orang hanya mempunyai 1 nomor identifikasi. Keuntungan dari random sampling adalah prosedur estimasi yang mudah
dan sederhana. Kerugiannya adalah membutuhkan daftar seluruh anggota populasi, sampel mungkin tersebar pada daerah yang luas sehingga biaya
transportasi besar. b.
Systematic Random Sampling Sampel Random Sistematik Sesuai dengan namanya, maka teknik ini memiliki satu aturan sistematis
tertentu dalam penarikan sampel. Misalkan bahwa ada suatu populasi berukuran N unit, kemudian unit-unit ini diberikan nomor urut dari 1,2,…,N. Kita bermaksud
memilih sampel berukuran n unit, maka kita mengambil satu unit secara acak dari k unit yang pertama dan setiap k unit sesudahnya. Secara matematis dapat ditulis:
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
n N
k =
Dimana: k = selang unit yang akan diambil
N = jumlah populasi n = jumlah sampel
Contoh: N = 1000 n = 100
maka: k= 10 Bila pada pertama kali mengambil bilangan random diperoleh angka 8,
maka sampel berikutnya akan ditambah interval 10 menjadi 18, 28, 38, 48, dan seterusnya sampai n =100
Cara ini dipergunakan bila ada sedikit Stratifikasi pada populasi. Keuntungan dari Systematic Random Sampling adalah perencanan dan
penggunaanya yang mudah dan sampel tersebar di daerah populasi. Sedangkan kerugiannya adalah membutuhkan daftar populasi.
c. Stratified Random Sampling Sampel Acak Stratifikasi
Karena unsur populasi berkarakteristik heterogen, dan heterogenitas tersebut mempunyai arti yang signifikan pada pencapaian tujuan penelitian, maka
peneliti dapat mengambil sampel dengan cara ini. Misalnya, seorang peneliti ingin mengetahui sikap manajer terhadap satu kebijakan perusahaan. Dia menduga
bahwa manajer tingkat atas cenderung positif sikapnya terhadap kebijakan
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
perusahaan tadi. Agar dapat menguji dugaannya tersebut maka sampelnya harus terdiri atas paling tidak para manajer tingkat atas, menengah, dan bawah. Dengan
teknik pemilihan sampel secara random distratifikasikan, maka dia akan memperoleh manajer di ketiga tingkatan tersebut, yaitu stratum manajer atas,
manajer menengah dan manajer bawah. Dari setiap stratum tersebut dipilih sampel secara acak.
Dalam teknik ini, sampel yang akan dipelajari mula-mula dibagi-bagi ke dalam lapisan-lapisan atau strata yang relatif homogen, sehingga keragaman
dalam lapisan atau stratum lebih kecil daripada keragaman antar lapisan atau antar stratum. Atau dengan kata lain stratified sampling adalah suatu sampel yang
diperoleh melalui pemisahan unit-unit populasi ke dalm kelompok yang tidak bersifat tumpang-tindih, di mana kelompok-kelompok ini disebut sebagai strata
atau lapisan-lapisan dan kemudian memilih sampel acak sederhana dari setiap stratum atau lapisan.
Misalkan sebuah N populasi dibagi 3 strata: 1.
1500 populasi 2.
1000 populasi 3.
500 populasi Sedangkan sampel yang akan digunakan sebanyak 150 saja.
Cara memilihnya: -
n
1=
15003000 x 150 = 75 -
n
2=
10003000 x 150 = 50 -
n
3=
5003000 x 150 = 25
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Kemudian, dari ketiga populasi tersebut diambil sampel dengan teknik simple random sampling sesuai dengan pembagian yang telah ditentukan.
d. Cluster Sampling Sampel Gugus
Teknik ini biasa juga diterjemahkan dengan cara pengambilan sampel berdasarkan gugus. Berbeda dengan teknik pengambilan sampel acak yang
distratifikasikan, di mana setiap unsur dalam satu stratum memiliki karakteristik yang homogen stratum A : laki-laki semua, stratum B : perempuan semua, maka
dalam sampel gugus, setiap gugus boleh mengandung unsur yang karakteristiknya berbeda-beda atau heterogen. Misalnya, dalam satu organisasi terdapat 100
departemen. Dalam setiap departemen terdapat banyak pegawai dengan karakteristik berbeda pula. Beda jenis kelaminnya, beda tingkat pendidikannya,
beda tingkat pendapatannya, beda tingkat manajerialnnya dan perbedaan- perbedaan lainnya.
Secara garis besar dapat dikemukakan langkah petunjuk untuk menggunakan teknik cluster sampling, antara lain :
1. Menetapkan kelompok-kelompok cluster yang sesuai dengan
permasalahan yang dihadapi. 2.
Apabila semua cluster yang tepat telah ditentukan, maka kerangka penarikan sampel dapat berupa daftar semua cluster dalam populasi harus
disusun. 3.
Lakukan pemilihan sampel cluster dengan menggunakan teknik penarikan sampel
acak sederhana.dirapikan.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Contohnya, misalkan akan dipilih siswa untuk program pertukaran pelajar antar sekolah, populasi yang akan dipilih pertama-tama dari beberapa kabupaten
yang masih terbelakang, lalu populasi tersebut diperkecil lagi menjadi hanya 2 kabupaten saja yang dipilih secara acak.
2. Nonrandom Sampling Sampel tidak acak
Pada nonrandom sampling setiap elemen populasi tidak mempunyai kemungkinan yang sama untuk dijadikan sampel. Lima elemen populasi dipilih
sebagai sampel karena letaknya dekat dengan rumah peneliti, sedangkan yang lainnya, karena jauh, tidak dipilih artinya kemungkinannya nol. Tidak semua
unsur atau elemen populasi mempunyai kesempatan sama untuk bisa dipilih menjadi sampel. Unsur populasi yang terpilih menjadi sampel bisa disebabkan
karena kebetulan atau karena faktor lain yang sebelumnya sudah direncanakan oleh peneliti.
Jenis-jenis teknik nonrandom sampling:
a. Purposive Sampling
Sesuai dengan namanya, sampel diambil dengan maksud atau tujuan tertentu. Seseorang atau sesuatu diambil sebagai sampel karena peneliti
menganggap bahwa seseorang atau sesuatu tersebut memiliki informasi yang diperlukan bagi penelitiannya. Dua jenis sampel ini dikenal dengan nama
judgement dan quota sampling. b.
Judgment Sampling
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Sampel dipilih berdasarkan penilaian peneliti bahwa dia adalah pihak yang paling baik untuk dijadikan sampel penelitiannya. Misalnya untuk memperoleh
data tentang bagaimana satu proses produksi direncanakan oleh suatu
perusahaan, maka manajer produksi merupakan orang yang terbaik untuk bisa memberikan informasi. Jadi, judment sampling umumnya memilih sesuatu atau
seseorang menjadi sampel karena mereka mempunyai information rich. Dalam program pengembangan produk product development, biasanya
yang dijadikan sampel adalah karyawannya sendiri, dengan pertimbangan bahwa kalau karyawan sendiri tidak puas terhadap produk baru yang akan dipasarkan,
maka jangan terlalu berharap pasar akan menerima produk itu dengan baik. c.
Quota Sampling Teknik sampel ini adalah bentuk dari sampel distratifikasikan secara
proposional, namun tidak dipilih secara acak melainkan secara kebetulan saja. Misalnya, di sebuah kantor terdapat pegawai laki-laki 60 dan perempuan 40.
Jika seorang peneliti ingin mewawancari 30 orang pegawai dari kedua ` jenis
kelamin tadi maka dia harus mengambil sampel pegawai laki-laki sebanyak 18 orang sedangkan pegawai perempuan 12 orang. Sekali lagi, teknik pengambilan
ketiga puluh sampel tadi tidak dilakukan secara acak, melainkan secara kebetulan saja.
d. Snowball Sampling Sampel Bola Salju
Cara ini banyak dipakai ketika peneliti tidak banyak tahu tentang populasi penelitiannya. Dia hanya tahu satu atau dua orang yang berdasarkan penilaiannya
bisa dijadikan sampel. Karena peneliti menginginkan lebih banyak lagi, lalu dia
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
minta kepada sampel pertama untuk menunjukan orang lain yang kira-kira bisa dijadikan sampel. Misalnya, seorang peneliti ingin mengetahui pandangan kaum
lesbian terhadap lembaga perkawinan. Peneliti cukup mencari satu orang wanita lesbian dan kemudian melakukan wawancara. Setelah selesai, peneliti tadi minta
kepada wanita lesbian tersebut untuk bisa mewawancarai teman lesbian lainnya. Setelah jumlah wanita lesbian yang berhasil diwawancarainya dirasa cukup,
peneliti bisa mengentikan pencarian wanita lesbian lainnya. Hal ini bisa juga dilakukan pada pencandu narkotika, para gay atau kelompok-kelompok sosial lain
yang eksklusif tertutup. Dalam memilih sampel, peneliti tidak mempunyai pertimbangan lain
kecuali berdasarkan kemudahan saja. Seseorang diambil sebagai sampel karena kebetulan orang tadi ada di situ atau kebetulan dia mengenal orang tersebut. Oleh
karena itu ada beberapa penulis menggunakan istilah accidental sampling tidak
disengaja atau juga captive sample man-on-the-street Jenis sampel ini sangat baik jika dimanfaatkan untuk penelitian penjajagan, yang kemudian diikuti oleh
penelitian lanjutan yang sampelnya diambil secara acak random. Beberapa kasus penelitian yang menggunakan jenis sampel ini, hasilnya ternyata kurang objektif.
3.4. Hukum Newton
Hukum dasar dalam Biomekanika oleh Isaac Newton 1643 – 1727 untuk mempelajari gerakan mekanik pada manusia dan hewan. Pada awalnya Newton
mengembangkan hukum gerakan dan menjelaskan gaya tarik gravitasi antara dua benda. Terdapat tiga hukum dasar mekanika yang di cetuskan oleh Newton.
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
1. Hukum Newton pertama
Hukum Newton Pertama ini disebut pula hukum inersia hukum
kelembaman, bahwa benda mempunyai sifat untuk mempertahankan keadannya. Apabila suatu benda sedang bergerak maka benda itu akan bergerak terus,
sebaliknya apabila suatu benda sedang tidak bergerak maka benda itu bersifat malas untuk mulai bergerak. Dapat pula dikatakan bahwa semua objek atau benda
akan bergerak apabila ada gaya yang mengakibatkan pergerakannya. Hukum Newton I adalah “Setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika
resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol”
5
= ∑ F
. Hukum Newton I ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
= ∑
x
F
;
= ∑
y
F
2. Hukum Newton kedua Hukum Newton Kedua menyatakan bahwa apabila ada gaya yang bekerja
pada suatu benda maka benda tersebut akan mengalami suatu percepatan yang arahnya sama dengan arah gaya. Percepatan a dan gaya F adalah sebanding
dalam besaran. Apabila kedua besaran ini sebanding maka salah satu adalah sama dengan hasil perkalian bilangan konstan. Hubungan gaya F dan percepatan a
dirumuskan Newton sebagai berikut :
F = m.a 1kg mdt
2
= 1N
5
Drs. Supiyanto, M. Si.: Hal 40
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
R
F A
dimana : m = Massa Benda m dinyatakan 1kg massa
a = Percepatan 1mdt
2
Massa benda mengandung makna yang berbeda dengan berat benda, massa benda adalah kuantitas skalar, sedangkan berat benda adalah gaya gravitasi
yang bekerja pada benda tersebut dan merupakan kuantitas vektor Fg = gaya gravitasi, Fg = m.a
3. Hukum Newton ketiga Hukum Newton Ketiga menyatakan bahwa bilamana benda A memberi gaya
F pada benda B, pada waktu bersamaan benda B memberi gaya R pada benda A; maka gaya R sama dengan gaya F tetapi mempunyai arah yang berlawanan.
Gambar 3.10 Setiap Aksi Selalu Ada Reaksi dengan Arah Berlawanan
Hasil pengamatan Newton ini disimpulkan sebagai hukum Newton ketiga yang berbunyi sebagai berikut: “Untuk setiap aksi, selalu ada reaksi yang arahnya
berlawanan”. Terdapat gaya yang bekerja di dalam tubuh kita sendiri. Gaya yang
bekerja dalam tubuh dapat diketahui ketika kita menabrak suatu objek. Sedangkan gaya yang berada dalam tubuh, sering tidak kita ketahui, padahal gaya itu ada,
misalkan gaya otot menyebabkan mengalirnya darah dan paru-paru yang
B
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
memperoleh udara. Newton telah membuat hukum gravitasi secara universal yang merupakan dasar gaya yang dikenal dengan gaya gravitasi. Hukum ini merupakan
gaya tarik antara dua benda, misalkan berat badan, ini merupakan gaya tarik bumi terhadap aliran darah yang mengalir secara berlawanan.
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Studi Pendahuluan