BIOMEKANIKA

Pengertian BiomekanikaBiomekanika adalah suatu bidang kajian dalam Ergonomi yang berhubungan dengan mekanisme pergerakan tubuh dalam melakukan suatu pekerjaan/aktivitas. Franklin & Nordin (1980) mendefinisikan biomekanika sebagai berikut: Biomekanika menggunakan konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan pada bermacam-macam bagian tubuh manusia dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktifitas sehari-hari. Chaffin (1991) membuat istilah biomekanika kerja (Occupational Biomechanic) yang didefinisikan sebagai berikut: Biomekanika kerja adalah studi mengenai interaksi pekerja dengan peralatan, mesin dan material, sehingga pekerja dapat meningkatkan performansinya dan di sisi lain dapat meminimalkan resiko cedera kerja (muskuloskeletal)

Contoh aplikasi dari biomekanikaPenetapan berat beban angkatan yang direkomendasikan oleh NIOSH (National Institute Occupational Safety and Health)Pada pekerjaan penanganan material secara manual (Manual Material Handling-MMH)Tujuan untuk mengurangi terjadinya cedera tulang belakang bagian bawah (lower back pain).

Faktor resiko timbulnya back painFaktor internal/personal risk factor Faktor eksternal/ job risk factor.

Faktor internal/personal risk factor usiaJenis kelaminUkuran anthropometriLatihan fisik dan tingkat kebugaranKelenturan tulang belakang Kekuatan otot sekitar tulang belakangRiwayat penyakit back pain sebelum bekerjaMasa kerjaMerokok dan minuman beralkoholStruktur anatomis tulang belakang

faktor eksternal/job risk factor Pekerjaan fisik yang beratPekerjaan mengangkatPosisi membungkuk, miring, dan berputar badanMendorong, menarik, duduk, dan berdiri terlalu lamaVibrasi

PENANGANAN MATERIAL(Manual Material Handling)

Meskipun kemajuan teknologi memungkinkan sistem kerja dengan aspek komputerisasi dan otomasinya, kegiatan Manual Material Handling (MMH) tetap diperlukan untuk kondisi-kondisi sebagai berikut : Pemindahan material di gang sempit Perlu kehati-hatian dalam penanganan material Perlu handling tertentu Dampak negatif MMH adalah masalah Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K-3)

Masalah K-3MMH dengan beban melebihi kapasitas berpotensi terjadinya overexertion (otot ketarik).Overexertion sebagai sumber biaya MSDs terbesar. MSDs (Musculoskeletal Disorders) atau kelainan sistem otot-rangka. Penyebab utamanya adalah lifting (pengangkatan)Data-data :25% kecelakaan kerja terjadi akibat back injury (salah urat pada punggung). Di negara industri, diperkirakan 70% - 80% penduduk mengalami berbagai macam sakit punggung (back pain). Berdasarkan data perkiraan terakhir, sekitar 10% - 15% populasi mengalami sakit punggung bagian bawah (low back pain).

Gambar tulang belakang

Tulang belakangOrgan utama manusia : otak, berikutnya adalah tulang belakangTulang belakang paling rawan adalah lumbar, tepatnya L5/S1 yaitu intervertebral disk antara lumbar nomor lima dan sacrum nomor satu (sedikit dibawah pinggang)Analisa berbagai macam pekerjaan menunjukkan rasa ngilu yang berhubungan dengan compression load pada L5/S1

NIOSH Guides untuk Manual LiftingNIOSH (National Institute Occupational Safety and Health), seperti Depnaker tapi independen dengan pemerintahLembaga riset dan edukasiMengambangkan standard dan petunjuk keselamatan kerjaBekerja sama dengan OSHA (Occupational Safety and Health Administration)Membuat acuan pengangkatan secara manualBeban maksimum 23kg 20 kgMenggunakan asumsi dan keterbatasan

Asumsi RWL NIOSHPosisi operator statis, tidak berpindahKoefisien gesek antara lantai & kaki kurang dari 0,4. Semakin kecil koefisien gesek semakin licin, slip semakin besar.RWL mengangkat dan menurunkan sama.

Contoh penanganan material

Action Limit (AL) Tahun 1981 NIOSH mengeluarkan persamaan untuk Action Limit (AL) dan Maximum Permissible Limit (MPL) sebagai berikut:

Action Limit (batas gaya angkat normal) Dalam satuan metrik:AL (kg) = 40(15/H)(1-0,004/V-75/)(0,7+7,5/D)(1-F/Fmax)Dalam satuan lain:AL (Lb) = 90(6/H)(1-0,01/V-30/)(0,7+3/D)(1-F/Fmax)

Maximum Permissible Limit (MPL)Maximum Permissible Limit (batas gaya angkat maksimum) yang memuat batas pembebanan maksimum dimana :MPL = 3ALMPL adalah beban maksimum

Recommended Weight Limit(RWL)RWL = C x 6 MultipliersC = konstanta = 23 kgMultipliers :Horisontal location (HM)Vertical location (VM)Vertical travel distance (DM)Asymmetry (AM)Frequency (FM)Coupling (CM)Multipliers 1RWL = 23 kg x HM x VM x DM x AM x FM x CM

RWLRWL optimal besarnya 23 kg, berarti kondisi ideal adalah perkalian semua multiplier = 1RWL origin dan RWL destination, diambil RWL yang paling kecil, yang paling safetyMPL beban maksimum, RWL beban optimal, tidak ada efek jangka panjang

Konstanta Pembebanan (LC)LC = 23 untuk orang Amerika, idealnya ditentukan berapa LC untuk orang Indonesia.Bisa dijadikan penelitian untuk TA, menentukan berapa LC untuk orang Indonesia.

Horisontal Multiplier (HM)Jarak horisontal adalah jarak titik berat benda ke titik berat badanJarak ideal untuk orang Amerika : 25 cmHarus diteliti jarak ideal untuk orang Indonesia berapa? Bisa dijadikan topik TA.

Vertical Multiplier (VM)Angka 75 pada VM merupakan jarak dari lantai ke buku-buku tangan/knuckle.Ketinggian knuckle = 75 cm untuk orang AmerikaKetinggian knuckle = 69 cm untuk orang Indonesia

Distance Multiplier (DM)Penekanan pada faal internal (fisiologi)DM origin dan DM destination besarnya sama

Asymmetric MultiplierTanda harga mutlak pada AM untuk mengantisipasi gerakan kekanan dan kekiriAM = 1 berarti sudutnya = 0AM merupakan kekuatan angkat beban punggung A merupakan sudut titik pusat benda ke titik pusat badan pada saat kaki diam di tempat.

Coupling atau pemegangansemakin baik pemegangan semakin baik, semakin kecil tergelincir.Ada pegangan, CM = 1, berarti kemungkinan kecil jatuh.Tangan mencengkeram, tidak licin, tangan nyaman.

Lift IndexLift Index = Beban aktual/RWL

Interpretasi : LI < 1 OKE LI = 1 Aman 1

RWLRWL optimal besarnya 23 kg, berarti kondisi ideal adalah perkalian semua multiplier = 1RWL origin dan RWL destination, diambil RWL yang paling kecil, yang paling bahayaTahun 1981 muncul AL & MPL, dalam arti beban maksimalTahun 1991 muncul RWL, dalam arti beban optimal, tidak ada efek jangka panjang

Safety Guidelines

Menurunkan lebih baik daripada pengangkatanHindari twistingBerikan pegangan (handles)Gunakan alat bantu atau helperLingkungan kerja Permukaan lantaiTuangPencahayaan

Perhitungan RWL dan LIRWL start = 23 kg x 1 x 0,82 x 0,88 x 1 x 0,95 x 0,88 = 13,87 RWL end = 23 x 0,6 x 0,96 x 0,88 x 1 x 1 x 0,88 = 10,26Jika berat beban aktual yang diangkat 22,68 kg, makaLI = Beban aktual / RWL = 22,68 / 10,26 = 2,21

Kesimpulan ???

Designing Work task

Designing Work Tasks

Ergonomics ControlsEngineeringPerbaiki cara kerja dan sistem kerja : mesin, alat bantu, metode baruAdministrativeJadwal kerjaRotasi kerjaSeleksi pekerjaAnalisa efektivitas:Administrasi : murah, jangka pendekEngineering : investasi, jangka panjang

*************************************************