Kajian Keseimbangan Panas untuk Mencegah Heat Stress pada Pekerja dengan Menggunakan Metode Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) di PT. Socfin Indonesia

KAJIAN KESEIMBANGAN PANAS UNTUK MENCEGAH
HEAT STRESS PADA PEKERJA DENGAN MENGGUNAKAN
METODE INDEKS SUHU BOLA BASAH (ISBB) di PT.
SOCFIN INDONESIA

TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
Sarmida Novianna Pratiwi M
120403032

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
segala kasih Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas
Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus
dipenuhi oleh mahasiswa Teknik Industri untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknik.
Penulis melaksanakan Tugas Sarjana di PT Socfin Indonesia yang
bergerak dalam bidang produksi crumb rubber. Tugas Sarjana ini berjudul
“Kajian Keseimbangan Panas Untuk Mencegah Heat Stress Pada Pekerja
dengan Menggunakan Metode Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) di PT. Socfin

Indonesia”.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Sarjana ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh sebab itu, penulis menerima secara terbuka setiap kritik dan
saran yang bersifat membangun dari semua pihak untuk perbaikan tulisan ini.

Medan, Desember 2016
Penulis

Sarmida Novianna Pratiwi M

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada
Tuhan yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk
merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta
telah memberikan hikmat dan berkat-Nya kepada penulis selama masa kuliah dan
penulisan laporan tugas sarjana ini.
Penghormatan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada kedua

orang tua penulis yaitu ayahanda Ir. M. Manalu dan Ibunda D. Simanjuntak yang
tak henti-hentinya mendoakan dan memberikan dukungan kepada penulis baik
moril maupun materil. Tugas sarjana ini merupakan salah satu bentuk balas budi
dan ucapan terimakasih penulis kepada kedua orang tua tercinta.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan
dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun
administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin
pelaksanaan Tugas Sarjana ini.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

3. Ibu Dr. Eng. Ir. Listiani Nurul Huda, M.T., selaku Dosen Pembimbing I atas
bimbingan dan pengarahan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini.
4. Bapak Ikhsan Siregar, S.T, M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II atas waktu,

bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam
penyelesaian Tugas Sarjana ini.
5. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang
menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini.
6. Staff pegawai Teknik Industri, bang Mijo, bang Ridho, kak Dina, bang
Nurmansyah, kak Ani dan kak Rahma yang telah membantu dalam masalah
administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.
7. Kedua Orang Tua penulis, Ir. M. Manalu dan Ibunda D. Simanjuntak.
8. Saudara penulis, Veny Apriyanti Manalu dan Trisha Dinda Manalu.
9. Teman terdekat Willy Ramos Pakpahan yang selalu memberi dukungan dan
semangat kepada penulis.
10. Sahabat senesed Tyara Debi Arrisha, Ridhatul Amalia, Eka Christie, Dhia
Fauza, Nurul Maulina, Yusma Devi, Ayesa Rifani, dan Mutia Muharani yang
selalu memberikan semangat dan doa.
11. Sahabat Precious A Dios Kak Fina Bonita, Laurent Monica, Widya Ananda,
dan Inka Havvy yang selalu mendukung dan membantu selama masa
perkuliahan.

Universitas Sumatera Utara

12. Rekan seperjuangan di PT. Socfin Indonesia Medan, Tengku Henny, Yulianti
Irawati, dan Ridho S Situmeang yang saling membantu dan mendukung
selama penelitian.
13. Teman seperjuangan bimbingan Jennifer, Anita, Adella, Akbar, Solly, Gretty,
Tuah, Mutiara, Ridho, dan Savudan.
14. Teman-teman sejawat di Laboratorium Ergonomi dan Perancangan Sistem
Kerja yaitu Tri, Jennifer, Erin, Andy, Savudan, Rian, Prayogo, Nancy,
Suryadi, Lius, Retno, Leni, Nurwany, Andreas, Mita, Puput, Giffari, Anggi,
Tika, dan Siti.
15. Rekan-rekan DUA BELATI yang yang telah memberikan dukungan.
16. Seluruh pihak yang telah memberi bantuan kepada penulis tidak dapat
disebutkan satu per satu.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN

PENULIS

DESEMBER 2016

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

I

HALAMAN
LEMBAR JUDUL .................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN....................................................

ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA .................

iii

KATA PENGANTAR ............................................................

iv

UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................

v

DAFTAR ISI ..........................................................................

viii

DAFTAR TABEL ...................................................................

xv

DAFTAR GAMBAR ..............................................................

xviii

DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................

xxii

ABSTRAK...............................................................................

xxiii

PENDAHULUAN ...................................................................

I-1

1.1

Latar Belakang Permasalahan ......................................

I-1

1.2

Perumusan Masalah ......................................................

I-3

1.3

Tujuan Penelitian ..........................................................

I-3

1.4

Manfaat Penelitian ........................................................

I-4

1.5

Batasan Masalah dan Asumsi .......................................

I-4

1.6.

Sistematika Penulisan Laporan.....................................

I-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
II

HALAMAN
Gambaran Umum Perusahaan .............................................

II-1

2.1

Sejarah Perusahaan .......................................................

II-1

2.2.

Ruang Lingkup Bidang Usaha......................................

II-2

2.3.

Lokasi Perusahaan ........................................................

II-2

2.4.

Daerah Pemasaran ........................................................

II-2

2.5.

Organisasi dan Manajemen ..........................................

II-3

2.5.1. Struktur Organisasi Manajemen .......................

II-3

2.5.2. Pembagian Tugas & Tanggung Jawab .............

II-3

2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja& Jam Kerja ....................

II-6

2.5.3.1. Jumlah Tenaga Kerja........................

II-6

2.5.3.2. Jam Kerja .........................................

II-6

Proses Produksi ..........................................................

II-8

2.6.1.

Bahan yang Digunakan ..................................

II-8

2.6.1.1. Bahan Baku ......................................

II-8

2.6.1.2. Bahan Tambahan ..............................

II-9

2.1.6.3. Bahan Penolong ...............................

II-11

2.6.2. Uraian Proses ......................................................

II-13

2.7.

Mesin dan Peralatan .....................................................

II-19

2.8.

Utilitas…………. .........................................................

II-19

2.9.

Safety and Fire Protection............................................

II-22

2.6.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

III

IV

HALAMAN
2.10. Pengolahan Limbah ......................................................

II-23

TINJAUAN PUSTAKA .........................................................

III-1

3.1

Kenyamanan Termal ....................................................

III-1

3.2.

Suhu Udara (T) .............................................................

III-2

3.3.

Kecepatan Udara (v) .....................................................

III-5

3.4.

Kelembaban Udara .......................................................

III-5

3.5.

Keseimbangan Termal ..................................................

III-6

3.6.

Perpindahan Panasdari Tubuh ke Kulit ........................

III-19

3.7.

Metabolisme Tubuh Manusia (Metabolic Rate) ...........

III-10

3.8.

Heat Stress Index (HSI) ................................................

III-11

3.9.

ISBB (Indeks Suhu Bola Basah) ...................................

III-13

3.10. Penilaian Beban Kerja Fisik..........................................

III-14

3.11.1. Penilaian Beban Kerja Secara Langsung ..........

III-14

3.11.2. Penilaian Beban Kerja Secara Tidak Langsung

III-15

3.11. Activity Sampling ..........................................................

III-17

3.12. Teori Mengenai Uji Korelasi ........................................

III-18

METODOLOGI PENELITIAN
4.1

Tempat dan Waktu Penelitian ......................................

IV-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

V.

HALAMAN
4.2.

Jenis Penelitian .............................................................

IV-1

4.3.

Subjek Penelitian ..........................................................

IV-1

4.4.

Variabel Penelitian .......................................................

IV-1

4.5

Kerangka Konseptual ...................................................

IV-2

4.6.

Prosedur Penelitian .......................................................

IV -3

4.7.

Pengumpulan Data........................................................

IV -6

4.7.1. Sumber Pengumpulan Data ..............................

IV -6

4.7.2. Metode Pengumpulan Data ..............................

IV -7

4.8.

Instrumen Penelitian .....................................................

IV -7

4.9.

Instalasi Peralatan Pengukuran .....................................

IV -13

4.10. Populasi ........................................................................

IV-14

4.11. Metode Pengolahan Data ..............................................

IV-14

4.12. Analisis Pemecahan Masalah .......................................

IV-15

4.13. Kesimpulan dan Saran ..................................................

IV-16

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ...............

V-1

Heat Loss ......................................................................

V-1

5.1.1. Data Temperatur Udara ....................................

V-1

5.1.2. Data Kecepatan Angin ......................................

V-3

5.1.3. Data Kelembaban Udara ...................................

V-6

5.1.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.1.4. Data Temperatur Basah ....................................

V-8

5.1.5. Data Temperatur Kering ...................................

V-11

5.1.6. Data Temperatur Globe ....................................

V-14

5.1.7. Data Kuesioner Kenyaman Termal ..................

V-16

5.1.8. Uji Statistik Parametrik Korelasi Pearson dan

5.2.

Uji Regresi .......................................................

V-17

Pengumpulan dan Pengolahan Data Respon Fisiologis.

V-18

5.2.1. Pengumpulan Data Pekerja ..............................

V-19

5.2.2. Pengumpulan Data Denyut Nadi Pekerja .........

V-19

5.2.3. Data Sensasi Termal dan Tingkat Kenyaman ..

V-20

5.2.4. Beban Kerja Pekerja .........................................

V-21

5.2.5. Fisiologi ..........................................................

V-21

5.2.5.1.

Metode Penilaian Secara Langsung .

5.2.5.2. Metode

5.3.

5.4.

Penilaian

secara

V-21

Tidak

Langsung dengan % CVL................

V-22

Tingkat Paparan Panas. ................................................

V-23

5.3.1. Nilai Heat Stress Index.....................................

V-23

Perhitungan Nilai WBGT .............................................

V-29

5.4.1. Perhitungan Nilai WBGT Existing ..................

V-31

5.4.2. Perhitungan Nilai Ambang Batas WBGT ........

V-32

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.4.3. Perhitungan Proporsi Work-Idle.......................

V-32

Perhitungan Akurasi .....................................................

V-38

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................

VI-1

5.5.

VI

6.1

Analisis Kondisi Lingkungan Kerja Akibat Paparan
Panas.............................................................................

VI-1

6.1.1. Analisis Persepsi Paparan Panas Operator .......

VI-2

6.1.2. Analisis Heat Stress Index (HSI) .....................

VI-2

6.1.3. Analisis Indeks Suhu Bola Basah (Wet Bulb

6.2.

Globe Temperature) .........................................

VI-3

Pembahasan ..................................................................

VI-4

6.2.1. Kondisi Termal di Tempat Kerja .....................

VI-4

6.2.2. Pembahasan Rancangan Perbaikan Sistem

VII

Ventilasi ...........................................................

VI-5

6.2.3. Pembahasan Evaluasi Heat Stress Index ..........

VI-11

KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................

VII-1

7.1

Kesimpulan ...................................................................

VII-1

7.2.

Saran .............................................................................

VII-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Temperatur Udara pada Tiap Stasiun .......................................

I-3

1.2.

Temperatur Tiap Titik Pengukuran ..........................................

I-4

2.1.

Perincian Jumlah Tenaga Kerja di PT. Socfin Indonesia
Tanah Besih ..............................................................................

2.2.

II-6

Jam Kerja Sistem Non Shift PT. Socfin Indonesia Tanah
Besih .........................................................................................

II-7

2.3.

Jam Kerja Sistem Shift PT. Socfin Indonesia Tanah Besih ......

II-7

2.4.

MesindanP eralatan yang Digunakan untuk Proses Produksi
Crumb Rubber ..........................................................................

II-20

2.5.

Utilitas Pendukung Proses Produksi Crumb Rubber ................

II-22

3.1.

Aktivitas dan Kecepatan Metabolisme .....................................

III-10

3.2.

Arti Rentang Nilai HSI .............................................................

III-12

3.3.

Kategori Beban Kerja Berdasarkan Metabolisme, Respirasi,
Suhu Tubuh dan Denyut Jantung..............................................

III-14

3.4.

Klasifikasi Berat Ringan Beban Kerja Berdasar % CVL .........

III-16

4.1.

Spesifikasi 4 in 1 Environmental Meter ...................................

IV-8

4.2.

Spesifikasi Black Globe Thermometer .....................................

VI-9

4.3.

Spesifikasi Anemometer ...........................................................

IV-10

5.1.

Data Temperatur Udara ............................................................

V-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL
5.2.

HALAMAN
Data

Rata-rata

Temperatur

Udara

Tiap

Gradien

Ketinggian ...............................................................................

V-3

5.3.

Data Kecepatan Angin ..........................................................

V-4

5.4.

Data Rata-rata Kecepatan Angin Tiap Gradien Ketinggian ..

V-5

5.5.

Data Kelembaban Udara .......................................................

V-6

5.6.

Data

Rata-rata

Kelembaban

Udara

Tiap

Gradien

Ketinggian .............................................................................

V-8

5.7.

Data Temperatur Basah .........................................................

V-9

5.8.

Data Rata-rata Temperatur Basah Tiap Gradien Ketinggian

V-10

5.9.

Data Temperatur Kering .......................................................

V-11

5.10.

Data Rata-rata Temperatur Basah Tiap Gradien Ketinggian

V-13

5.11.

Data Temperatur Globe .........................................................

V-14

5.12.

Data Rata-rata Temperatur Globe oC ....................................

V-15

5.13.

Data Insulasi Pakaian Pekerja ...............................................

V-16

5.14.

Hasil Uji Korelasi dan Regresi ..............................................

V-17

5.15.

Data Pekerja Stasiun Dryer ...................................................

V-19

5.16.

Data Rata-rata Denyut Nadi Istirahat dan Denyut Nadi
Kerja Pekerja .........................................................................

V-19

5.17.

Data Denyut Nadi Pekerja.....................................................

V-21

5.18.

Rekapitulasi Nilai Konsumsi Energi .....................................

V-21

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

5.19.

Rekapitulasi Perhitungan %CVL ..........................................

V-22

5.20.

Rekapitulasi Nilai Parameter Termal pada Setiap Titik........

V-24

5.21.

Rekapitulasi Nilai HSI Berdasarkan Gradien Pengukuran ..

V-26

5.22.

Hasil Uji Korelasi dan Regresi ............................................. ..

V-27

5.23.

Data Suhu Bola Basah, Temperatur Globe, dan Temperatur
Kering...................................................................................

V-29

5.24.

Rekapitulasi Perhitungan Nilai WBGT................................

V-30

5.25.

Faktor Koreksi WBGT .........................................................

V-31

5.26.

Nilai Ambang Batas Ketetapan ............................................

V-32

5.27.

Akurasi Work dan Idle Pekerja Stasiun Pengeringan ...........

V-33

5.28.

Proporsi Work dan Idle Pekerja pada Stasiun Dryer ............

V-33

5.29.

Rekapitulasi Nilai Ambang Batas WBGT ...........................

V-35

5.30.

Rekapitulasi Perbandingan WBGT dengan WBGT Ambang
Batas Operator......................................................................

V-37

5.31.

Rekapitulasi Perhitungan Akurasi Work dan Idle ................

V-38

5.32.

Perhitungan Waktu Kerja Produktif Secara Rata-rata ........

V-39

6.1.

Korelasi ...................................................................................

VI-3

6.2.

Dimensi Bangunan Stasiun Dryer ...........................................

VI-4

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

1.1.

Layout Lantai Produksi PT Socfin Indonesia......................

I-3

1.2.

Layout Stasiun Proses Pengeringan ...................................

I-3

1.3.

Grafik Perbandingan Temperatur Aktual dengan Nilai
Ambang Batas .....................................................................

I-5

2.1.

Struktur Organisasi PT. Socfin Indonesia Tanah Besih ......

II-3

2.2.

Latex Grade .........................................................................

II-9

2.3.

Lower Grade .......................................................................

II-9

2.4.

Plastik Pembungkus ............................................................

II-10

2.5.

Pallet ....................................................................................

II-10

2.6.

Panel Box ............................................................................

II-11

2.7.

Air........................................................................................

II-11

2.8.

Hydroxylamine Ammonium Sulphate (HAS) .......................

II-12

2.9.

Sodium Metabisulfite (SMBS) ............................................

II-12

2.10. HCOOH...............................................................................

II-12

2.11. Ammonia .............................................................................

II-13

2.12. Proses Pencampuran (Compunding) ...................................

II-14

2.13. Proses Koagulasi (Coagulating) .........................................

II-14

2.14. Proses CoagulatingThrough................................................

II-15

2.15. Proses Pemecahan Latex Menjadi 30 mm...........................

II-15

2.16. Proses Pemecahan Latex Menjadi 3 mm.............................

II-16

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

2.17. Proses Pengeringan .............................................................

II-16

2.18. Proses InspeksiMutu ...........................................................

II-17

2.19. Proses Penimbangan............................................................

II-17

2.20. Proses Pengepressan ............................................................

II-18

2.21. Proses Pemeriksaan Kadar Besi ..........................................

II-18

2.22. Proses Packing ....................................................................

II-19

2.23. Denah Aliran Limbah PT. Socfin Indonesia Tanah Besih ..

II-25

3.1.

Konveksi..............................................................................

III-3

3.2.

Konduksi .............................................................................

III-3

3.3.

Radiasi .................................................................................

III-4

3.4.

Keseimbangan Panas antara Panas yang Dihasilkan
dengan Panas yang Dikeluarkan .........................................

III-7

3.5.

Pertukaran Panas Tubuh Ke Lingkungan ............................

III-7

4.1.

Kerangka Konseptual ..........................................................

IV-2

4.2.

Waktu Pengukuran ..............................................................

IV-4

4.3.

Blok Diagram Prosedur Penelitian ......................................

IV-5

4.4.

4 in 1 Environmental Meter ................................................

IV-8

4.5.

Globe Thermometer.............................................................

IV-9

4.6.

Anemometer ........................................................................

IV-10

4.7.

Kuisioner Kenyaman Termal ..............................................

IV-12

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

4.8.

Layout Stasiun Proses Pengeringan.....................................

5.1.

Grafik

Temperatur

Udara

Terhadap

Waktu

IV-13

dan

Ketinggian ...........................................................................

V-3

5.2.

Grafik Kecepatan Angin Terhadap Waktu dan Ketinggian

V-6

5.3.

Grafik

Kelembaban

Udara

Terhadap

Waktu

dan

Ketinggian………………………………………………..
5.4.

Grafik

Temperatur

Basah

Terhadap

Waktu

dan

Ketinggian……………………………………………….. .
5.5.

Grafik

Temperatur

KeringTerhadap

Waktu

V-7

V-11

dan

Ketinggian ......................................................................... .

V-13

5.6.

Grafik Temperatur Globe Terhadap Waktu ...................... .

V-16

5.7.

Grafik Kenyamanan Termal Operator 1............................ .

V-17

5.8.

Grafik Kenyamanan Termal Operator 2............................ .

V-17

5.9.

Grafik Kenyamanan Termal Operator 3............................ .

V-18

5.10. Grafik Kenyamanan Termal Operator 4............................ .

V-18

5.11. Grafik Kenyamanan Termal Operator 5............................ .

V-18

5.12. Grafik Hubungan Temperatur dengan Ketinggian ............ .

V-17

5.13. Grafik Hubungan Temperatur dengan Kelembaban
Udara ................................................................................. .

V-18

5.14. Grafik Hubungan Temperatur dengan Kecepatan Angin .. .

V-18

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.15. Denyut Nadi Istirahat dan Denyut Nadi Kerja Pekerja ..... .

V-20

5.16. Persamaan Garis dari Standar Nilai Ambang Batas ISBB .

V-34

5.17. Grafik Hubungan Persentase Work dengan Nilai Ambang
Batas ISBB ........................................................................ .

V-36

5.18. Diagram Perbandingan Nilai ISBB dengan ISBB

6.1.

Ambang Batas Pekerja ...................................................... .

V-37

Turbin Ventilator ............................................................... .

VI-16

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1.

Data Pengukuran .................................................................

L-1

2.

Form Tugas Akhir ...............................................................

L-2

3.

Surat Penjajakan ..................................................................

L-3

4.

Surat Balasan .......................................................................

L-4

5.

Surat Keputusan Tugas Akhir .............................................

L-5

6

Lembar Asistensi .................................................................

L-6

Universitas Sumatera Utara