METODE PENILAIANBEBAN KERJA FISIK DAN PSIKIS
Oleh: Ilham Akhsanu Ridlo, S.KM., M.Kes
I. PENGERTIAN BEBAN KERJA
Workload atau beban kerja merupakan usaha yang harus dikeluarkan oleh seseorang
untuk memenuhi “permintaan” dari pekerjaan tersebut. Sedangkan kapasitas adalah
kemampuan/kapasitas manusia. Kapasitas ini dapat diukur dari kondisi fisik maupun mental
seseorang. Beban kerja yang dimaksud adalah ukuran (porsi) dari kapasitas operator yang
terbatas yang dibutuhkan untuk melakukan kerja tertentu.
Secara fisiologis, aktivitas mental terlihat sebagai suatu jenis pekerjaan yang ringan
sehingga kebutuhan kalori untuk aktivitas mental juga lebih rendah. Padahal secara moral dan
tanggung jawab, aktivitas mental jelas lebih berat dibandingkan dengan aktivitas fisik, karena
lebih melibatkan kerja otak (white-collar) daripada kerja otot (Blue-collar). Dewasa ini
aktivitas mental lebih banyak didominasi oleh pekerja-pekerja kantor, supervisor dan pimpinan
sebagai pengambil keputusan dengan tanggung jawab yang lebih besar. Menurut Grandjean
(1993) setiap aktivitas mental akan selalu melibatkan unsur persepsi, interpretasi dan proses
mental dari suatu informasi yang diterima oleh organ sensor untuk diambil suatu keputusan
atau proses mengingat informasi yang lampau.
Dalam suatu kerja fisik, manusia akan menghasilkan perubahan dalam konsumsi
Oksigen, Heart Rate, Temperatur tubuh dan perubahan senyawa kimia dalam tubuh.
Kerja fisik ini dikelompokkan oleh Davis dan Miller :
1. Kerja total seluruh tubuh, yang menngunakan sebagian besar otot biasanya
melibatkan dua per tiga atau tiga seperempat otot tubuh.
2. Kerja otot yang membutuhkan energi Expenditure karena otot yang digunakan
lebih sedikit.
3. Kerja otot statis, otot digunakan untuk menghasilkan gaya tetapi tanpa kerja
mekanik membutuhkan kontraksi sebagian otot
Metode Pengukuran kerja fisik dilakukan dengan menggunakan standar :
1. Konsep Horse-Power oleh Taylor, tetapi tidak memuaskan.
2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi.
3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi Oksigen.
1
Studi Pengukuran fisiologis ditujukan untuk mengatasi :
1. Pengetahuan baru tentang performans manusia
2. Lebih memantau perilaku / sifat para atlit juara.
3. Membantu kendala fisik seseorang
Tiffin mengemukakan kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh
pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja, yaitu : Kriteria Fisik, Kriteria Psikis
dan Kriteria Hasil Kerja.
Kriteria Hasil Kerja meliputi: Kecepatan denyut jantung, konsumsi Oksigen, Tekanan
darah, Tingkat penguapan, Temperatur tubuh, komposisi kimiawi dalam darah dan air seni.
Kriteria ini digunakan untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh.
Kejiwaan yang timbul selama bekerja. Kriteria Psikis meliputi: pengujian tingkat
kejiwaan pekerja, seperti tingkat kejenuhan, emosi, motivasi, sikap dan lain-lain. Kriteria
kejiwaan digunakan untuk mengetahui perubahan Kriteria Hasil Kerja meliputi: hasil kerja
yang diperoleh dari pekerja. Kriteria ini digunakan untuk mengetahui pengaruh seluruh
kondisi kerja dengan melihat hasil kerja yang diperoleh dari pekerja tersebut.
II. PENILAIAN BEBAN KERJA FISIK
Menurut Rodahl (1989) bahwa penilaian beban fisik dapat dilakukan dengan dua
metode secara objektif , yaitu penelitian secara langsung dan metode tidak langsung. Metode
pengukuran langsung yaitu dengan mengukur oksigen yang dikeluarkan (energyexpenditure)
melalui asupan energi selama bekerja. Semakin berat kerja semakin banyak energi yang
dikeluarkan. Meskipun metode dengan menggunakan asupan oksigen lebih akurat, namun
hanya mengukur secara singkat dan peralatan yang diperlukan sangat mahal. Lebih lanjut
Christensen (2001) menjelaskan bahwa salah satu pendekatan untuk mengetahui berat
ringannya beban kerja adalah dengan menghitung nadi kerja, konsumsi energi, kapasitas
ventilasi paru dan suhu inti tubuh. Pada batas tertentu ventilasi paru, denyut jantung, dan
suhu tubuh mempunyai hubungan yang linear dengan konsumsi oksigen atau pekerjaan yang
dilakukan. Kemudian Konz (1996) mengemukakan bahwa denyut jantung adalah suatu alat
estimasi laju metabolisme yang baik, kecuali dalam keadaan emosi dan konsodilatasi.
Kategori berat ringannya beban kerja didasarkan pada metabolisme respirasi, suhu tubuh, dan
denyut jantung menurut Christensen, dapat dilihat pada table di berikut ini :
2
Tabel 2.1 Kategori berat ringannya beban kerja didasarkan pada metabolisme
respirasi, suhu tubuh, dan denyut jantung
Kategori Konsumsi Oksigen
( liter/ menit )
Temperatur Rectal
o C
EnergiKkal/ Menit
Denyut Jantung
Lung VentilationLiter / menit
Sangat
Ringan
0.25 – 0.3 37.5 < 2.5 < 60 6 – 7
Ringan 0.5 - 1 37.5 2.5-5.0 60 – 100 11 - 20
Moderat 1.0 - 1.5 37.5 – 38 5.0-7.5 100 – 125 20 – 31
Berat 1.5 - 2.0 38 – 38.5 7.5-10.00 125 – 150 31 - 43
Sangat
Berat
2.0 – 2.5 38.5 – 39 10.00-
12.5
150 – 175 43 - 56
Berat
Ekstrim
> 2.5 > 39 > 12.5 > 175 60 - 100
( Sumber : Christensen, 1991 )
Berat ringannya beban kerja yang diterima oleh seorang tenaga kerja dapat digunakan
untuk menentukan berapa lama seorang tenaga kerja dapat melakukan aktivitas kerjanya
sesuai dengan kemampuan atau kapasitas kerja yang bersangkutan. Di mana semakin berat
beban kerja, maka akan semakin pendek waktu seseorang untuk bekerja tanpa kelelahan dan
gangguan fisiologis yang berarti atau sebaliknya.
Kerja fisik dikelompokkan oleh David dan Miller :
a. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya
melibatkan dua pertiga atau tiga perempat oleh otot tubuh.
b. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energi expenditure karena
otot yang dipergunakan lebih sedikit.
c. Kerja otot statis, yaitu otot yang dipergunakan untuk menghasilkan gaya, tetapi
tanpa kerja mekanik membutuhkan kontraksi sebagian otot.
Namun, sampai saat ini metode pengukuran fisik dilakukan dengan menggunakan
standar :
1. Konsep Horse – Power (Foot-Pounds of Work Per Minute) oleh Taylor, tapi tidak
memuaskan.
3
2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi.
3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi oksigen (dengan metode terbaru).
( Sritomo Wignjosoebroto,Ergonomi : Studi Gerak dan Waktu, 1995 )
Menurut Rodhal (1989) dalam Tarwaka, dkk bahwa penilaian beban kerja dapat
dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu metode penilaian langsung dan metode
penilaian tidak langsung.
A. Metode Penilaian Langsung
Metode pengukuran langsung yaitu dengan mengukur energi yang dikeluarkan
(energy expenditure) melalui asupan oksigen selama bekerja. Semakin berat beban kerja akan
semakin banyak energi yang diperlukan untuk dikonsumsi. Meskipun metode pengukuran
asupan oksigen lebih akurat, namun hanya dapat mengukur untuk waktu kerja yang singkat
dandiperlukan peralatan yang mahal. Berikut adalah kategori beban kerja yang didasarkan
pada metabolisme, respirasi suhu tubuh dan denyut jantung menurut Christensen (1991) pada
tabel berikut:
Tabel 2.2 kategori beban kerja yang didasarkan pada metabolisme, respirasi suhu
tubuh dan denyut jantung menurut Christensen (1991)
Tabel 2.3 Konsumsi Oksigen Maksimum (VO2 max) mL/(Kg-min)
4
Dalam penentuan konsumsi energi biasanya digunakan suatu bentuk hubungan energi
dengan kecepatan denyut jantung yaitu sebuah persamaan regresi kuadratis sebagai berikut:
Y = 1.80411 - 0.0229038 + 4.70733 x 10-4X2
Dimana:
E = Energi (Kkal/menit)
X = Kecepatan denyut jantung/nadi (denyut/menit)
B. Metode Penilaian Tidak Langsung
1. Penilaian Beban Kerja berdasarkan Denyut Nadi
Metode penilaian tidak langsung adalah dengan menghitung denyut nadi selama
bekerja. Pengukuran denyut jantung selama bekerja merupakan suatu metode untuk menilai
cardiovasculair strain dengan metode 10 denyut (Kilbon, 1992) dimana dengan metode ini
dapat dihitung denyut nadi kerja sebagai berikut:
Penggunaan nadi kerja untuk menilai berat ringannya beban kerja mempunyai
beberapa keuntungan, selain mudah, cepat, sangkil dan murah juga tidak diperlukan peraltan
yang mahal serta hasilnya pun cukup reliabel dan tidak menganggu ataupun menyakiti orang
yang diperiksa.
Denyut nadi untuk mengestimasi indek beban kerja fisik terdiri dari beberapa jenis
yaitu:
1. Denyut Nadi Istirahat (DNI) adalah rerata denyut nadi sebelumpekerjaan dimulai
2. Denyut Nadi Kerja (DNK) adalah rerata denyut nadi selama bekerja
3. Nadi Kerja (NK) adalah selisih antara denyut nadi istirahat dengan denyut nadi kerja.
Peningkatan denyut nadi mempunyai peranan yang sangat penting didalam
peningkatan cardiat output dari istirahat sampai kerja maksimum. Peningkatan yang potensial
dalam denyut nadi dari istirahat sampai kerja maksimum oleh Rodahl (1989) dalam Tarwaka,
dkk (2004:101) didefinisikan sebagai Heart Rate Reverse (HR Reverse) yang diekspresikan
dalam presentase yang dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut.
5
Denyut Jantung (Denyut/Menit) =
10 DenyutWaktu Perhitungan
×60
% HR Reserve =
DNK−DNI ¿DNmaks−DNI ¿
¿×100 ¿
Denyut Nadi Maksimum (DNMax) adalah: (220 – umur) untuk laki-laki dan (200 –
umur) untuk perempuan. Lebih lanjut untuk menentukan klasifikasi beban kerja bedasarkan
peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maksimum karena
beban kardiovaskuler (cardiovasculair load = % CVL) dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut.
Dari hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian di bandingkan dengan klasifikasi
yang telah ditetapkan sebagai berikut:
Tabel 2.4 Klasifikasi Berat Ringan Beban Kerja Berdasar % CVL
Selain cara tersebut diatas cardivasculair strain dapat diestimasi menguunakan
denyut nadi pemulihan (heart rate recovery) atau dikenal dengan Metode Brouba.
Keuntungan metode ini adalah sama sekali tidak menganggu atau menghentikan pekerjaan,
karena pengukuran dilakukansetelah subjek berhenti bekerja. Denyut nadi pemulihan (P)
dihitung pada akhir 30 detik menit pertama, kedua dan ketiga (P1, P2, P3). Rerata dari ketiga
nilai tersebut dihubungkan dengan total cardiac cost dengan ketentuan sebagai berikut:
Jika P1 – P3 ≥ 10, atau P1, P2, P3 seluruhnya < 90, nadi pemulihan normal
Jika rata-rata P1 tercatat ≤ 110, dan P1 – P3 ≥ 10, maka beban kerja tifak
berlebihan
Jika P1 – P3< 10, dan jika P3> 90 perlu redesain pekerjaan
Laju pemulihan denyut nadi dipengaruhi oleh nilai absolute denyut nadi pada
ketergantungguan pekerjaan (the interruption of work), tingkat kebugaran (individual fitness),
6
% CVL=
DNK−DNI ¿DNmaks−DNI ¿
¿×100 ¿
dan pemaparan panas lingkungan. Jika nadi pemulihan tidak segera tercapai maka
diperluakan redesain pekerjaan untuk mengurangi tekanan fisik. Redesain tersebut dapat
berupa variabel tunggal maupun keseluruhan dari variabel bebas (tasks, organisasai kerja, dan
lingkungan kerja) yang menyebabkan beban tugas tambahan. (Tarwaka, Solichul, H.A Bakri,
2004)
2. Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Jumlah Kebutuhan Kalori
Salah satu kebutuhan utama dalam pergerakkan otot adalah kebutuhan akan oksigen
yang dibawa oleh darh ke otot untuk pembakaran zat dalam menghasilkan energi. Sehingga
jumlah oksigen yang dipergunakan oleh tubuh merupakan salah satu indikator pembebanan
selama bekerja. Dengan demikian setiap aktivitas pekerjaan memerlukan energi yang
dihasilkan dari proses pembakaran. Berdasarkan hal tersebut maka kebutuhan kalori dapat
digunakan sebagai indikator untuk menentukan besar ringannya beban kerja. Berdasarkan hal
tersebut mentri tenaga kerja, melalui keputusan no 51 tahun 1999 menetapkan kebutuhan
kalori untuk menentukan berat ringannya pekerjaan.
Beban kerja ringan : 100-200 Kilo kalori/jam
Beban kerja sedang : > 200-350 Kilo kalori/ jam
Beban kerja berat : > 350-500 Kilo kalori/ jam
Kebutuhan kalori dapat dinyatakan dalam kalori yang dapat diukur secara tidak
langsung dengan menentukan kebutuhan oksigen. Setiap kebutuhan oksigen sebanyak 1 liter
akan memberikan 4.8 kilo kalori (Suma’mun, 1989)Sebagai dasar perhitungan dalam
menentukan jumlah kalori yang dibutuhkan oleh seseorang dalam melakukan aktivitas
pekerjannya, dapat dilakukan melalui pendekatan atau taksiran kebutuhan kalori menurut
aktivitasnya.
Menurut Grandjean (1993) bahwa kebutuhan kalori seorang pekerja selama 24 jam
ditentukan oleh tiga hal :
Kebutuhan kalori untuk metabolisme basal, dipengaruhi oleh jenis kelamin dan
usia.
Kebutuhan kalori untuk kerja, kebutuhan kalori sangat ditentukan dengan jenis
aktivitasnya, berat atau ringan.
Kebutuhan kalori untuk aktivitas lain-lain di luar jam kerja.
Kalori didapatkan dari sumber energi yang terdiri dari pada karbohidrat , lemak,
protein. Sumber sumber energy ini akan diolah dalam tubuh menghasilkan ATP , O2 dan
H2O dan sisa sisa metablisme. Salah satu kebutuhan utama dalam pergerakan otot adalah
7
kebutuhanakan oksigen yang dibawa darah ke ototuntuk pembakaran zat dan energi. jumlah
kalori yag dibutuhkan dalam melakukan aktifitas berbanding lurus dengan beratnya aktifitas
yang dilakukan. Maka berdasarkan hal tersebut diatas maka besarnya jumlah kebutuhan
kalori dapat digunakan sebagai petunjuk dalam menentukan berat ringannya satu pekerjaan.
Tabel 2.4 Kebutuhan Kalori Perjam Menurut Jenis Aktifitas
No. Jenis AktifitasKilokal/jam/Kg
Berat Badan
1 Tidur 0,98
2 Duduk dalam keadaan Istirahat 1,43
3 Membaca dengan intonasi keras 1,50
4 Berdiri dalam keadaan tenang 1,50
5 Menjahit dengan tangan 1,59
6 Berdiri dengan konsentrasi terhadapsatu objek 1,63
7 Berpakaian 1,69
8 Menyanyi 1,74
9 Menjahit dengan mesin 1,93
10 Mengetik 2,00
11 Menyetrika dengan berat setrika ±2,5 kg 2,06
12 Mencuci peralatan dapur 2,06
13 Menyapu lantai dengan kecepatan ±38 x/mnt 2,41
14 Menjilid buku 2,43
15 Politian Ringan 2,43
16 Jalan Ringan dengan kecepatan ±3,9km/jam 2,86
17 Pekerjaan kayu,logam dan pengecatan dalam
industri3,43
18 Politian sedang 4,14
19 Jalan agak cepat dengan kecepatan ±5,6 km/jam 4,28
20 Jalan turun tangga 5,20
21 Pekerjaan tukang batu 5,71
22 Politian berat 6,43
23 Penggergajian kayu secara manual 6,86
24 Berenang 7,14
8
Kebutuhan kalori per jam tersebut merupakan pemenuhan kebutuhan energi yang
dikeluarkan akibat beban kerja utama , sehingga masih diperlukan tambahan kalori apabila
terdapat beban kerja tambahan seperti, stasiun kerja yang tidak ergonomis, sikap paksa
waktu bekerja , suhu lingkungan yang panas dll.
Contoh: Seorang pekerja dengan berat badan sekitar 65 kg bekerja sebaga tukang
batu dibawah terik matahari , maka berdasarkan data tersebut diatas maka dapat diperoleh
jumlah kalori yang dibutuhkan adalah 5,71x65 kg = 371 Kilocal / jam. Beban kerja ini
termasuk dalam kategori beban kerja berat (> 350- 500 Kilokal /jam). Namun demikian
perhitungan tersebut belum memperhitungkan faktor tekanan panas yang memberikan beban
kerja tambahan.
Contoh tersebut baru menggambarkan kebutuhan kalori seseorang pekerja selama
waktu kerja. Menurut Grandjean (1993) bahwa kebutuhan kalori seorang pekerja selama 24
jam sehari ditentukan oleh tiga hal:
1. Kebutuhan kalori untuk metabolisme basal
Dimana seorang laki-laki dewasa memerlukan kalori untuk metabolisme basal ±
100 Kilo Joule (23.87 Kilo kalori) per 24 jam per kg-BB. Sedangkan wanita dewasa
memerlukan kalori untuk metabolisme basal ±98 Kilo Joule (23.39 Kilo kalori) per
24 jam per kg-BB. Sebaga contoh: seorang laki-laki dewasa dengan berat badan 60
kg akan memerlukan kalori untuk metabolisme basal sebesar ±6000 Kilo Joule
(1432 Kilo kalori) per 24 jam.
2. Kebutuhan kalori untuk kerja
Kebutuhan kalori kerja sangat ditentukan dengan jenis aktivitas kerja yang
dilakukan atau berat ringannya pekerjaan, seperti yang telah ditentukan sebelumnya.
3. Kebutuhan kalori untuk aktivitas-aktivitas lain diluar jam kerja
Rerata kebutuhan kalori untuk aktivitas diluar jam kerja adalah ±2400 kilo Joule
(573 Kilo kalori) untuk laki-laki dewasa dan sebesar 2000-2400 Kilo Joule (477-425
Kilo kalori) per hari untuk wanita dewasa.
Berdasarkan uraian tersebut dapat digaris bawahi, penentuan kategori beban kerja
fisik berdasarkan kebutuhan oksigen melalui penaksiran kebutuhan kalori belum dapat
menggambarkan beban sebenarnya yang diterima oleh seorang pekerja. Hal tersebut
disebabkan karena masih banyak faktor yang mempengaruhi kebutuhan kalori. Selain berat
ringannya pekerja itu sendiri, juga dipengaruhi oleh lingkungan tempat bekerja, cara dan
sikap kerja serta stasiun kerja yang dugunakan selama kerja. Berdasarkan hal tersebut,
9
diperlukan penilaian beban kerja yang dapat menggambarkan secara keseluruhan beban yang
diterima seorang pekerja.
3. Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Denyut Nadi Kerja
Pengukuran denyut jantung selama bekerja merupakan suatu metode untuk menilai
cardiovasculair strain. Derajat beban kerja hanya tergantung pada jumlah kalori yang
dikonsumsi, akan tetapi juga bergantung pada pembebanan otot statis. Sejumlah konsumsi
energi tertentu akan lebih berat jika hanya ditunjang oleh sejumlah kecil otot relative
terhadap sejumlah besar otot. Beberapa hal yang berkaitan dengen pengukuran denyut
jantung adalah sebagai berikut :
1. Astrand dan Christensen meneliti pengeluaran energi dari tingkat denyut jantung dan
menemukan adanya hubungan langsung antara keduanya. Tingkat pulsa dan denyut
jantung permenit dapat digunakan untuk menghitung pengeluaran energi.
2. Secara lebih luas dapat dikatakan bahwa kecepatan denyut jantung dan pernapasan
dipengaruhi oleh tekanan fisiologis, tekanan oleh lingkungan, atau tekanan akibat
kerja keras, di mana ketiga faktor tersebut memberikan pengaruh yang sama besar.
Pengukuran berdasarkan criteria fisiologis ini bisa digunakan apabila faktor-faktor
yang berpengaruh tersebut dapat diabaikan atau situasi kegiatan dalam keadaan
normal. ( Retno Megawati, 2003 )
Pengukuran denyut jantung dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :
1. Merasakan denyut jantung yang ada pada arteri radial pada pergelangan tangan.
2. Mendengarkan denyut jantung dengan stethoscope.
3. Menggunakan ECG ( Electrocardiograph ), yaitu mengukur signal elektrik yang
diukur dari otot jantung pada permukaan kulit dada.
Salah satu yang dapat digunakan untuk menghitung denyut jantung adalah telemetri
dengan menggunakan rangsangan ElectroardioGraph (ECG). Apabila peralatan tersebut
tidak tersedia dapat memakai stopwatch dengan metode 10 denyut (Kilbon, 1992). Dengan
metode tersebut dapat dihitung denyut nadi kerja sebagai berikut
Selain metode denyut jantung tersebut, dapat juga dilakuakan penghitungan denyut
nadi dengan menggunakan metode 15 atau 30 detik. Penggunaan nadi kerja untuk menilai
berat ringanya beban kerja memiliki beberapa keuntungam. Selain mudah, cepat, dan murah
10
Denyut Jantung (Denyut/Menit) =
10 DenyutWaktu Perhitungan
×60
juga tidak memerlukan peralatan yang mahal, tidak menggangu aktivitas pekerja yang
dilakukan pengukuran. Kepekaan denyut nadi akan segera berubah dengan perubahan
pembebanan, baik yang berasal dari pembebanan mekanik, fisika, maupun kimiawi. Denyut
nadi untuk mengestimasi index beban kerja terdiri dari beberapa jenis, Muller ( 1962 )
Memberikan definisi sebagai berikut :
a. Denyut jantung pada saat istirahat ( resting pulse ) adalah rata-rata denyut jantung
sebelum suatu pekerjaan dimulai.
b. Denyut jantung selama bekerja ( working pulse ) adalah rata-rata denyut jantung pada saat
seseorang bekerja.
c. Denyut jantung untuk bekerja ( work pulse ) adalah selisish antara senyut jantung selama
bekerja dan selama istirahat.
d. Denyut jantung selama istirahat total ( recovery cost or recovery cost ) adalah jumlah
aljabar denyut jantung dan berhentinya denyut pada suatu pekerjaan selesai dikerjakannya
sampai dengan denyut berada pada kondisi istirahatnya.
e. Denyut kerja total ( Total work pulse or cardiac cost ) adalah jumlah denyut jantung dari
mulainya suatu pekerjaan samapi dengan denyut berada pada kondisi istirahatnya (
resting level ).
( Nurmianto, 1998 )
Denyut jantung pada berbagai macam kondisi kerja dapat dilihat dengan grafik antara
hubungan denyut jantung dengan waktu sebagai berikut :
Gambar 2.2Denyut jantung pada berbagai macam kondisi kerja
Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa seseorang dalam “keadaan normal”
a. Waktu sebelum kerja (rest) kecepatan denyut jantung dalam keadaan konstan / stabil
walaupun ada perubahan kecepatan denyutnya tetapi tidak terlalu jauh perbedaannya.
11
b. Waktu selama bekerja (work) kecepatan denyut jantung dalam keadaan cenderung
naik.Semakin lama waktu kerja yang dilakukan maka makin banyak energi yang keluar
sehingga kecepatan denyut jantung bertambah cepat naik.
c. Waktu setelah bekerja / waktu pemulihan / recovery kecepatan denyut jantung dalam
keadaan cenderung turun. Kondisi kerja yang lama maka perlu dibutuhkan waktu istirahat
yang digunakan untuk memulihkan energi kita terkumpul kembali setelah mencapai titik
puncak kelelahan.
Peningkatan denyut nadi mempunyai peran yang sangat penting di dalam peningkatan
cardio output dari istirahat samapi kerja maksimumk, peningkatan tersebut oleh Rodahl
(2000) didefinikan sebagai heart rate reserve (HR reserve). HR reserve tersebut
diekspresikan dalam presentase yang dihitung dengan menggunakan rumus :
...... 1.2
Lebih lanjut Manuaba & Vanwonterghem (1996) menentukan klasifikasi beban kerja
berdasakan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maskimum
karena beban kardiovaskuler (cardiovasiculair = %CVL) yang dihitung berdasarkan rumus di
bawah ini :
.................... 1.3
Di mana denyut nadi maskimum adalah (220-umur) untuk laki-laki dan (200-umur)
untuk wanita. Dari perhitungan % CVL kemudian akan dibandingkan dengan klasifikasi yang
telah ditetapkan sebagai berikut :
< 30% = Tidak
terjadi kelelahan
0-<60% =
Diperlukan perbaikan
60-<80 = Kerja
dalam waktu singkat
80-<100% = Diperlukan
tindakan segera
12
% HR Reserve =
Denyut nadi ker ja−Denyut nadi istirahatDenyut nadi maksimum−Denyut nadi istirahat
×100
%CVL=100×( Denyut nadi ker ja−Denyut Nadi Istirahat )
Denyut nadi maksimum−Denyut nadi istirahat×100
>100% = Tidak
diperbolehkan beraktivitas
Selain cara-cara tersebut di atas, Kilbon (1992) mengusulkan bahwa cardiovasculair
strain dapat diestimasi denjgan menggunakan denyut nadi pemulihan (hearth rate recover)
atau dikenal dengan metode ‘Brouba’. Keuntungan dari metode ini adalah sama sekali tidaj
mengganggu atau menghentikan aktivitas kegiatan selama bekerja. Denyut nadi pemulihan
(P) dihitung pada akhir 30 detik pada menit pertama, ke dua, dan ke tiga. P 1, 2, 3 adalah
rata-rata dari ketiga nilai tersebut dan dihubungkan dengan total cardiac cost dengan
ketentuan sebagai berikut :
Jika P1 – P3 ≥ 10, atau P1, P2, P3 seluruhnya < 90, nadi pemulihan normal
Jika rata-rata P1 tercatat ≤ 110, dan P1 – P3 ≥ 10, maka beban kerja tifak
berlebihan
Jika P1 – P3< 10, dan jika P3> 90 perlu redesain pekerjaan
Laju pemulihan denyut nadi dipengaruhi oleh nilai absolute denyut nadi pada
ketergantungguan pekerjaan (the interruption of work), tingkat kebugaran (individual fitness),
dan pemaparan panas lingkungan. Jika nadi pemulihan tidak segera tercapai maka
diperluakan redesain pekerjaan untuk mengurangi tekanan fisik. Redesain tersebut dapat
berupa variabel tunggal maupun keseluruhan dari variabel bebas (tasks, organisasai kerja, dan
lingkungan kerja) yang menyebabkan beban tugas tambahan. (Tarwaka, Solichul, H.A Bakri,
2004).
III. BEBAN KERJA MENTAL
Beban kerja mental yang merupakan perbedaan antara tuntutan kerja mental dengan
kemampuan mental yang dimiliki oleh pekerja yang bersangkutan.
Beban kerja yang timbul dari aktivitas mental di lingkungan kerja antara lain
disebabkan oleh :
a. keharusan untuk tetap dalam kondisi kewaspadaan tinggi dalam waktu lama
b. kebutuhan untuk mengambil keputusan yang melibatkan tanggung jawab besar
c. menurunnya konsentrasi akibat aktivitas yang monoton
d. kurangnya kontak dengan orang lain, terutama untuk tempat kerja yang terisolasi
dengan orang lain.
Menurut Henry R. Jex dalam bukunya “Human Mental Workload”, definisi beban
kerja mental yakni:
13
“Mental workload is the operator’s evaluation of the attentional load margin
(between their motivated capacity and the current task demands) while achieving
adequate task performance in a mission relevant context”.
Seiring dengan berjalannya waktu, kemampuan seseorang dapat saja berubah sebagai
akibat dari praktek terhadap pekerjaan (Kemampuan meningkat), kelelahan yang
ditimbulkan (kemampuan menurun), dan kebosanan terhadap pekerjaan dan kondisi
(kemampuan menurun). Kemampuan seseorang akan berbeda dengan orang lain karena
perbedaan dukungan fisk dan mental, perbedaan latihan, dan perbedaan pekerjaan.
Hubungan antara beban kerja dengan kinerja dapat dilihat dalam bentuk kurva U
terbalik. Kinerja manusia pada tingkat beban kerja rendah tidak juga baik. Jika tidak banyak
hal yang dapat dikerjakan maka orang tersebut akan mudah bosan dan cenderung kehilangan
ketertarikan terhadap pekerjaan yang dilakukan. Dalam keadaan ini (underload), galat akan
muncul dalam bentuk kehilangan informasi sebagai akibat dari menurunnya konsentrasi.
1. Metode Pengukuran Objektif
Beban kerja mental dapat diukur dengan pendekatan fisologis (karena terkuantifikasi
dengan dengan kriteria obyektif, maka disebut metode obyektif). Kelelahan mental pada
seorang pekerja terjadi akibat adanya reaksi fungsionil dari tubuh dan pusat kesadaran.
Pendekatan yang bisa dilakukan antara lain :
a. Pengukuran variabilitas denyut jantung
b. Pengukuran selang waktu kedipan mata (eye blink rate)
c. Flicker test
d. Pengukuran kadar asam saliva
2. Metode pengukuran secara Subjektif
Metode pengukuran beban kerja secara subjektif merupakan pengukuran beban kerja
mental berdasarkan persepsi subyektif responden/pekerja.
Berikut ini merupakan beberapa jenis metode pengukuran subjektif :
a. Metode dengan menggunakan Teknik Pengukuran Beban Kerja Subjektif
(Subjective Workload Assessment Technique - SWAT)
Metoda SWAT merupakan multidimensional scale. Dalam model SWAT, performansi
kerja manusia terdiri dari tiga dimensi ukuran beban kerja yang dihubungkan dengan
performansi, yaitu :
Time load atau beban waktu yang menunjukan jumlah waktu yang tersedia dalam
perencanaan, pelaksanaan dan monitoring tugas
14
Mental effort atau beban usaha mental, yang berarti banyaknya usaha mental dalam
melaksanakan suatu pekerjaan.
Psychological stress atau beban tekanan psikologis yang menunjukkan tingkat resiko
pekerjaan, kebingungan, dan frustasi.
b. Metode dengan menggunakan Indeks Bahan Tugas dari National Aeronautics &
Space Administration - NASA Task Load Index – TLX.
Langkah pengukuran dengan menggunakan NASA TLX adalah sebagai beriku
(Meshkati, 1988):
Pembobotan. Responden/pekerja diminta untuk membandingkan dua dimensi yang
berbeda dengan metode perbandingan berpasangan. Total perbandingan berpasangan
untuk keseluruhan dimensi (6 dimensi) yaitu 15. Jumlah perhitungan untuk masing-
masing dimensi inilah yang akan menjadi bobot dimensi.
Pemberian Rating. Dalam tahap ini responden diminta memberikan penilaian/rating
terhadap keena, dimensi beban mental. Skor akhir beban mental NASA TLX
diperoleh dengan dijumlahkan dan dibagi 15. Namun dalam perkembangannya, tahap
pembobotan dinilai memiliki banyak kelemahan, sehingga hanya dengan memberikan
nilai pada masing-masing dimensi (tahap 2) dan menunjukan nilai keseluruhan
dimensi (Byers, 1989; Hart, 2006), dengan hasil yang valid.
c. Metode dengan menggunakan skala rating/skor dari pekerjaan mental (Rating
Scale Mental Effort - RSME)
Rating scale mental effort (RSME) merupakan metode pengukuran beban kerja
subyektif dengan skala tunggal. Dikembangkan oleh Zijlstra dkk (Zijlstra & Van Doorn,
1985; Zijlstra & Meijman, 1989; Zijlstra 1993; lihat de Waard, 1996). Responden diminta
untuk memberikan tanda pada skala 0-150 dengan deskripsi pada beberapa titik acuan
(anchor point).
15
Gambar 1. Rating scale mental effort
d. Metode dengan menggunakan skala Cooper-Harper yang dimodifikasi (Modified
Cooper-Harper scale).
e. Metode dengan menggunakan penilaian diri secara instam (Instaneous Self
Assessment - ISA).
f. Metode dengan menggunakan skala beban kerja yang dikembangkan oleh The
Defemce Research Agency (DRA Workload Scales - DRAWS).
g. Metode penilaian terhadap tingkat ketelitian, kecepatan maupun konstansi kerja
dengan ''Bourdon Wierma Test''.
3. Metode Pengukuran Beban Kerja Mental secara Fisiologis/Biomekanis.
Diantaranya adalah:
a. Metode pengukuran aktivitas otak dengan menggunakan signal (Event-Related
Potentials - ERPs): P300.
b. Metode pengukuran denyut jantung (Heart Rate).
c. Metode pengukuran denyut jantung pada aktivitas yang bervariasi (Heart Rate
Variability - HRV).
d. Metode dengan menggunakan respon pada pupil mata (Pupillary response).
e. Pengukuran selang waktu kedipan mata (Eye Blink).
4. Metode Pengukuran Beban Kerja Mental berdasarkan Performansi (Performance –
Based Measures. meliputi:
a. Waktu reaksi (Reaction Time-RT) merupakan waktu antara terjadinya rangsangan
atau stimuli dan respon yang diberikan oleh responden. Untuk tugas dengan RT tidak
lebih dari beberapa detik, maka di catat dalam satuan terdekat dengan milidetik.
16
b. Akurasi (accuracy): akurasi sering diekspresikan dalam bentuk persentase (%) atau
proporsi kesalahan (proportion of errors).
5. Metode Pengukuran tugas sekunder (Primary-task measures. Pada metode ini yang
diukur biasanya meliputi:
a. Produksi interval (Interval Production). Dalam hal ini responden diminta untuk
mengetuk pada rate ketukan tertentu. Sebagaimana beban kerja meningkat, maka
interval antara ketukan akan meningkat.
b. Estimasi waktu (Time Estimation1. Dalam hal ini responden diminta untuk
mengestimasi beberapa banyak waktu yang telah berlalu (misalnya; sejak dimulainya
sesi stimulasi). Secara umum, interval waktu akan berada di bawah estimasi secara
progresif sebagaimana beban kerja yang meningkat, dll.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Workload atau beban kerja merupakan usaha yang harus dikeluarkan oleh seseorang
untuk memenuhi “permintaan” dari pekerjaan tersebut. Sedangkan kapasitas adalah
kemampuan/kapasitas manusia. Kapasitas ini dapat diukur dari kondisi fisik maupun
mental seseorang. Beban kerja yang dimaksud adalah ukuran (porsi) dari kapasitas
operator yang terbatas yang dibutuhkan untuk melakukan kerja tertentu.
2. Kerja fisik adalah kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber
tenaganya (power). Kerja fisik disebut juga „manual operation‟ dimana performans
kerja sepenuhnya akan tergantung pada manusia yang berfungsi sebagai sumber
tenaga (power) ataupun pengendali kerja.
Beban kerja mental yang merupakan perbedaan antara tuntutan kerja mental dengan
kemampuan mental yang dimiliki oleh pekerja yang bersangkutan.
3. Penilaian beban kerja dapat dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu
metode penilaian langsung dan metode penilaian tidak langsung.
- Metabolisme
- Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Jumlah Kebutuhan Kalori
- Penilaian Beban Kerja Berdasarkan Denyut Nadi Kerja
4. Penilaian beban kerja mental yaitu dengan:
- Metode Pengukuran Objektif
17
Beban kerja mental dapat diukur dengan pendekatan fisologis (karena terkuantifikasi
dengan dengan kriteria obyektif, maka disebut metode obyektif). Kelelahan mental
pada seorang pekerja terjadi akibat adanya reaksi fungsionil dari tubuh dan pusat
kesadaran.
- Metode pengukuran secara Subjektif
Metode pengukuran beban kerja secara subjektif merupakan pengukuran beban kerja
mental berdasarkan persepsi subyektif responden/pekerja.
DAFTAR PUSTAKA
Materi Workshop Analysis Beban Kerja oleh Tajuddin Idris, S.Si. M.T
Suma’mur. 1982. Higiene Perusahaan dan Kesehatan Kerja. PT. Gunung Agung.
Jakarta.
Sastrowinoto, Suyatno. 1985. Meningkatkan Produktivitas Dengan Ergonomi. PT.
Pustaka Binaman Pessindo. Jakarta.
Tarwaka, 2011. Ergonomi Industri. Solo : Harapan Press Solo
Tarwaka, Solichul H, Bakri A, dan Sudiajeng Lilik. 2004. Ergonomi Untuk
Kesehatan dan Keselamatan Kerja dan Produktivitas. UNIBA Press. Surakarta
Theresia L, Sudri N.M, dan Yusnita E. 2006. Penentuan lamanya waktu istirahat
berdasar beban kerja. ITI. Serpong Tangerang.
18