ergonomi lingkungan laporan praktikum ergonomika (fix)
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Indonesia adalah sebuah negara berkembang yang memiliki potensi untuk
menjadi negara maju dan kuat pada tahun 2030 (BIN, 2012). Untuk mencapai
target proyeksi tersebut tentu saja dipengaruhi oleh banyak faktor. Salah
satunya adalah faktor kemahiran menguasi ekonomi dan industri.
Industrialisasi merukapakan salah satu sektor penting yang mampu
menopang keberlanjutan pertumbuhan negara Indonesia. Oleh karena itu ,
Indonesia membutuhkan sumberdaya manusia yang memiliki kompetensi
tinggi dalam membangun bangsa ini.
Di lain pihak, untuk menunjang permintaan pemerintah dalam hal
peningkatan industrialisasi dan ekonomi, Program Studi Teknik Industri
UGM menerapkan beberapa kompetensi dasar antara lain adalah mampu
merancang sistem yang terdiri dari manusia, material, peralatan, informasi,
dan energi serta mampu merancang, merencanakan, dan mengontrol sistem
produksi terintegrasi. (ugm.ac.id, 201-). Untuk merancang sistem integrasi
tentu saja memerlukan pengetahuan yang baik dalam bidang hubungan antara
manusia dengan sistem disekitarnya. Salah satu ilmu yang diperlukan adalah
ilmu ergonomi lingkungan.
Ergonomi lingkungan meliputi banyak beberapa faktor, salah satunya
adalah faktor termal (Rini Dharmastiti,2012). Suhu sekitar kita akan sangat
mempengaruhi kinerja kita. Suhu yang efektif untuk melakukan kerja adalah
suhu yang disebut thermal comfort.
1
Dengan demikian , praktikan melaksanakan praktikum Ergonomi
Lingkungan untuk menunjuang dan memahami tentang pengaruh suhu
terhadap kinerja manusia.
B. Tujuan Praktikum
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat diformulasikan
tujuan praktikum sbagai berikut :
1. Praktikan dapat mengetahui pengaruh suhu sebagai salah satu faktor
perubahan kinerja manusia.
2. Praktikan dapat mengetahui hubungan antara energy expenditure dengan
suhu
3. Praktikan mampu memberikan rekomendasi suhu untuk aktivitas kerja
tertentu.
C. Manfaat Praktikum
Manfaat dari praktikum ini adalah :
1. Bagi praktikan mampu menambah wawasan mengenai ergonomika
lingkungan khususnya tentang pengaruh suhu lingkungan terhadap kinerja
manusia.
2. Bagi penyelenggara praktikum adalah sebagai media monitoring terhadap
keberhasilan mahasiswa dalam menjalankan praktikum , khususnya
tentang ergonomika lingkungan.
2
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Ergonomika Lingkungan
Ergonomika lingkungan adalah bagian dari ilmu ergonomika yang
mempelajari pengaruh faktor lingkungan terhadap manusia. Salah satunya
adalah berkaitan dengan thermal comfort ; kondisi yang menunjukan
kepuasan dengan suhu sekitar (ISO 7730). Untuk mencapai thermal comfort
ada banyak parameter yang perlu diperhitungkan, antara lain : parameter suhu
tubuh, parameter lingkungan, parameter psikologi manusia, dan paramaeter
clothing (Rini Dharmastiti, 2012)
B. WBGT (Wet Bulb Globe Temperature)
WBGT adalah salah satu tools yang dapat digunakan untuk mengukur heat
stress yang dapat menunjukan indeks kenyamanan relatif terhadap termal
lingkungan.
Pengukuran WBGT terdiri dari tiga macam kombinasi yaitu : natural wet-
bulb temperature (tnw) , globe temperature (tg) , dan air temperature (ta).
Adapun kalkulasi WBGT terdiri dari dua macam berdasarkan lingkungannya.
Pertama, adalah pengukuran pada ruangan dalam menggunakan persamaan
WBGTin = 0.7tnw + 0.3tg
Kedua, adalah pengukuran pada ruangan terbuka menggunakan persamaan
WBGTout = 0.7tnw + 0.2tg +0.1ta
C. Heart Rate
Heart rate atau rasio detak jantung merupakan banyaknya detak jantung
yang dapat dihitung dalam waktu tertentu. Detak jantung ini biasanya
3
dinaytakan dalam satuan beat per minutes ( BPM ) yang setara dengan
banyaknya detak jantung per menit.
Detak jantung manusia bergantung terhadap banyak hal seperti faktor usia,
faktor lingkungan, dan faktor kesehatan. Detak jantung pada orang dewasa
normal berkisar andara 60 – 100 bpm. (Vera, 2010)
D. Energy Expenditure
Energy Expenditure adalah banyaknya energi yang digunakan untuk
melakukan aktifivas fisik manusia. Berikut ini adalah rumus konversi heart
rate menjadi energy expenditure :
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x HR)+(0.1988 x W)+(0.2017 x A))/4.184) x T
Female = ((-20.4022 + (0.4472 x HR)+(0.1263 x W)+(0.074 x A))/4.184) x T
Keterangan:
HR = Heart Rate
W = Weight (in kilograms) to convert pounds to kilograms divide by 2.2
A = Age (in years)
T = Exercise duration time (in minutes)
4
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A. Subyek Praktikum
Subyek dalam praktikum ini adalah ergonomika lingkungan khususnya
adalah pengaruh thermal terhadap kinerja manusia, digunakan untuk bahan
pembelajaran.
B. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini di selenggarakan di Laboratoirum Ergonomika JTMI FT-
UGM pada hari Rabu, 9 Oktober 2013.
C. Alat dan Bahan
1. Laptop
2. Worksheet
3. Metronome
4. Ruang terkondisi
5. Sling Termometer
6. Alat tulis
7. Stepper
8. Heart rate monitor
9. Heart rate motitor data logger
D. Desain Praktikum
Desain praktikum dilaksanakan berdasarkan modul praktikum
ergonomika sesi I. Praktikan pria dan wanita mengerjakan task dalam 2
5
kondisi lingkungan kerja dengan suhu yang berbeda. Kemudian setiap
praktikan mencatat hasil yang didapatkan pada work sheet yang tersedia.
Berikut ini adalah prosedur praktikum yang dilaksanakan :
1. Praktikan secara bergantian memasuki ruang penelitian dengan suhu
hangat, lalu seorang praktikan lain mengukur WBGT indoor ruangan
tersebut dengan menggunakan sling thermometer dengan cara diputar-
putar kurang lebih tiga puluh kali kemudian hasilnya dicatat pada work
sheet yang telah disediakan.
2. Praktikan mengolesi heart rate monitor dengan Ultra Sonic Gel secara
merata kemudian dipasang di bagian ulu hatinya, dipastikan alat
tersebut terpasang kencang. Praktikan lain menyiapkan data logger
yang harus dinyalakan saat praktikan hendak melakukan aktivitas yang
telah ditentukan.
3. Praktikan melaksanakan aktivitas berupa naik turun tangga pada
stepper, dengan mengikuti irama metronome 75bpm selama satu menit.
Di saat bersamaan, praktikan lain menyalakan data logger dan
menempatkannya di dekat praktikan yang sedang diuji.
4. Setelah satu menit berlalu, praktikan beristirahat sembari dihitung detak
jantungnya setelah data logger dibiarkan menyala selama tiga puluh
detik usai praktikan beraktivitas, dengan cara melihat hasilnya yang
ditampilkan di layar laptop, lalu mencatat rata-rata heart rate pada work
sheet yang telah disediakan.
5. Usai seluruh praktikan melaksanakan task tersebut di ruangan yang
suhunya hangat, seluruh praktikan mengulangi langkah 1-4 untuk
ruangan yang bersuhu rendah.
6. Praktikan merekam semua data dan mengkonversi data output dari
heart rate monitor data logger menjadi data Energy expenditure
kemudian melihat perbedaan hasil di kedua ruangan tersebut.
7. Praktikan membuat rekomendasi dan laporan.
6
E. Metode Pengambilan Data
Dalam mengambil data , praktikan menggunakan metode berikut :
1. Observasi , yaitu mengambil data berdasarkan eksperiment atau desain
praktikum secara kuantitatif.
2. Dokumentasi , yaitu mengambil data berupa foto , video dan tulisan
penting.
3. Studi pustaka , yaitu mencari referensi terkait analisis postur yang
menunjang pelaporan
F. Metode Analisis Data
Dalam melakukan analisis data praktikan menggunakan metode
deskriptif kuantitatif yaitu menganalisis data yang diperoleh dari praktikum
dan mengintepretasikan secara langusung berdasarkan teori yang sudah ada.
7
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hubungan Energy expenditure dengan Suhu
Berikut adalah data yang kami dapatkan dari praktikum ergonomika
lingkungan. Pada praktikum kami mengukur dry bulb temperature, wet bulb
temperatur dan heart rate. Kemudian ketiga data ini melalui serangkaian
perhitungan menghasilkan data effective temperature, WBGT dan energy
expenditure. Langkah-langkah perhitungan secara lengkap akan ditampilkan
dalam lampiran.
KONDISI 1
Pada kondisi ini, praktikan berada di dalam ruangan dengan suhu hangat.
Percobaan dilakukan lima kali dengan praktikan yang berbeda.
Tabel 1. Hasil Percobaan di Kondisi 1
Nama PraktikanEffective
TemperatureWBGT Heart rate
Energy expenditure
Hamdan 25,8 25,191 69 1.09708413
Zakaria 26 25,412 128 9.661711281
Rifa 26 25,412 124 10.816587
Atika 26 25,412 73 4.786699331
Ester 26,2 25,632 129 10.79631692
KONDISI 2
Pada kondisi ini, kelima praktikan mengulangi percobaan dengan
langkah-langkah yang sama. Tetapi berada di dalam ruangan dengan suhu
dingin.
8
Tabel 2. Hasil Percobaan di Ruang Dingin
Nama PraktikanEffective
TemperatureWBGT Heart rate
Energy expenditure
Hamdan 23,5 22,657 102 6.073111855
Zakaria 21,75 20,729 69 0.765176864
Rifa 20,5 19,351 118 9.911854685
Atika 21,25 20,177 73 4.786699331
Ester 20,5 19,351 66 4.062664914
Dari data energy expenditure yang didapatkan dari praktikum pada dua
kondisi yang berbeda kami menghitung statistikanya. Tools statistika yang
kami pakai dalam perhitungan ini adalah Paired T-Test. Berikut adalah
perhitungan statistikanya.
Tabel 3. Perhitungan Statistik menggunakan Paired T-Test
Praktikan NEnergy expenditure
D d^2Kondisi 1 Kondisi 2
Hamdan 1 1,09708413 6,073111855 4,976027725 24,76085192
Zakaria 2 9,661711281 0,765176864 8,896534417 79,14832463
Rifa 3 10,816587 9,911854685 0,904732314 0,818540559
Atika 4 4,786699331 4,786699331 0 0
Ester 5 10,79631692 4,062664914 6,733652008 45,34206936
21,51094646 150,0697865
Standar Deviasi 150,0697865 92,54416354
57,52562292
14,38140573
3,792282391
Mean 4,302189293
t 2,53672768t-table=7.173
df=4
p=0.001
9
Dari statistika di atas diketahui bahwa nilai t lebih kecil dari t-table, maka
dapat disimpulkan bahwa data energy expenditure pada kondisi satu dan
kondisi dua tidak memiliki perbedaan. Tingkat keyakinan bahwa kedua data
tersebut tidak memiliki perbedaan adalah 99.9%
B. Pengaruh Suhu Terhadap kinerja manusia
Dalam melakukan aktivitas kerja, kita dapat mengitung besar energi yang
dikelurkan. Energi tersebut adalah energi expenditure, yang dipengaruhi oleh
heart rate/denyut jantung. Berdasar teori, salah satu parameter yang
mempengaruhi heart rate adalah aktivitas respirasi manusia. Aktivitas fisik
yang berhubungan dengan inspirasi dan ekspirasi mempunyai efek yang besar
pada aliran darah balik dan curah jantung (cardiac output). Sedangkan untuk
respirasi sendiri dipengaruhi oleh faktor fisik dan psikis seseorang. Salah satu
faktor fisiknya yaitu suhu tubuh manusia. Semakin tinggi suhu tubuh manusia
maka energi untuk respirasi yang dibutuhkan semakin banyak sehingga
kebutuhan oksigen semakin meningkat. Peningkatan kebutuhan oksigen ini
menandakan bahwa frekuensi pernapasan juga semakin besar.
Suhu tubuh manusia ini dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh
mengalami pertukaran dengan suhu lingkungan sampai tubuh mencapai
thermal comfort. Artinya tubuh akan mengeluarkan panas jika suhu ruangan
terlalu tinggi. Dan sebaliknya tubuh akan menyerap panas jika suhu ruangan
terlalu rendah.
Dari teori di atas, kami menyimpulkan bahwa terdapat hubungan antara
suhu dengan kinerja manusia. Jika diilustrasikan, alur hubungan pengaruh
suhu dengan kinerja manusia seperti berikut:
Lingkungan (suhu ruangan) suhu tubuh aktivitas respirasi heart
rate kinerja manusia (energy expenditure).
Pada perhitungan statistika yang kami lakukan terhadap hasil praktikum
ini, kami mendapatkan hasil bahwa energy expenditure dari dua kondisi suhu
tidak menunjukkan perbedaan. Berarti perhitungan statistika tidak sesuai
10
dengan teori di atas. Kemungkinan hal ini disebabkan karena jumlah sampel
yang dihitung kurang banyak atau tidak memadai.
C. Rekomendasi Suhu untuk Aktivitas Kerja
Kroemer (2010) dalam bukunya Engineering Physiology menyatakan
bahwa dalam pergerakan udara lambat, ketika melakukan aktivitas fisik
ringan thermal comfort untuk orang dewasa adalah 21o – 27o C pada musim
panas dan 18o – 24o C pada musim dingin.
Pernyataan di atas menjelaskan bahwa pada musim panas thermal
comfort lebih tinggi dibandingkan dengan musim dingin. Hal ini
disebabkankan karena tubuh beradaptasi dengan iklim lingkungan.
Rekomendasi yang kami berikan untuk aktivitas fisik yang dilakukan
praktikan, yaitu naik-turun stepper, adalah mengatur suhu ruangan hingga
mencapai 21o – 27o C karena Indonesia merupakan negara tropis. Suhu rata-
rata pada negara tropis relatif tinggi sehingga kami mengambil standar suhu
yang tinggi.
11
BAB V
PENUTUP
A. SIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan dari praktikum di atas, dapat ditarik
kesimpulan bahwa suhu ruangan berpengaruh terhadap kecepatan denyut
jantung (heart rate) manusia. Heart rate ini kemudian akan mempengaruhi
besar energy expenditure. Suhu ruangan yang tinggi akan mengakibatkan
kenaikan suhu tubuh, kenaikan suhu tubuh akan meningkatkan aktivitas
respirasi. Aktivitas respirasi ini merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi kecepatan denyut jantung. Peningkatan aktivitas respirasi
akan mengakibatkan peningkatan heart rate. Sehingga energy expenditure
juga akan meningkat.
Rekomendasi yang kami berikan untuk aktivitas fisik yang dilakukan
praktikan, yaitu naik-turun stepper, adalah mengatur suhu ruangan hingga
mencapai 21o – 27o C karena Indonesia merupakan negara tropis. Suhu rata-
rata pada negara tropis relatif tinggi sehingga kami mengambil standar suhu
yang tinggi.
B. SARAN
- Sebaiknya semua perusahaan di Indonesia memperhatikan permasalahan
ergonomi lingkungan, karena dengan mengkondisikan lingkungan kerja
terutama dalam hal thermal comfort akan membuat kondisi pekerja
sesuai dengan suhu lingkungannya. Jika suhu lingkungan sesuai, maka
energi yang dikeluarkan pekerja akan lebih efektif dan efisien.
- Sebaiknya perusahaan-perusahaan di Indonesia menyetel suhu ruangan
pada suhu 21-27oC agar para pekerja atau karyawannya lebih nyaman.
12
LAMPIRAN 1
PERHITUNGAN WBGT
KONDISI 1
1. Hamdan Abdullah Putra Utama
Tdb = 30
Twb = 25,5
Effective Temperature = 23,5
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 23,5 – 3,24
= 22,675
Gambar 1. Perhitungan WBGT Hamdan Kondisi 1
2. Zakaria abdul rahman
Tdb = 30
Twb = 25,5
Effective Temperature = 26
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 26 – 3,24
13
= 25,412
Gambar 2. Perhitungan WBGT Zakaria Kondisi 1
3. Rifa Gandhi Lesmana
Tdb = 30
Twb = 24
Effective Temperature = 25,8
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 25,8 – 3,24
= 25,191
Gambar 3. Perhitungan WBGT Rifa Kondisi 1
14
4. Rahma Atika Hapsari
Tdb = 30
Twb = 26
Effective Temperature = 26,2
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 26,2 – 3,24
= 25,632
Gambar 4. Perhitungan WBGT Rahma Kondisi 1
5. Ester Hutauruk
Tdb = 30
Twb = 25,5
Effective Temperature = 26
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 26 – 3,24
= 25,412
15
Gambar 5. Perhitungan WBGT Ester Kondisi 1
KONDISI 2
1. Hamdan Abdullah Putra Utama
Tdb = 25
Twb = 18
Effective Temperature = 20,5
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 20,5 – 3,24
= 19,351
16
Gambar 6. Perhitungan WBGT Hamdan Kondisi 2
2. Zakaria abdul rahman
Tdb = 27
Twb = 19
Effective Temperature = 21,75
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 21,75 – 3,24
= 20,729
17
Gambar 7. Perhitungan WBGT Zakaria Kondisi 2
3. Rifa Gandhi Lesmana
Tdb = 28
Twb = 22
Effective Temperature = 23,5
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 23,5 – 3,24
= 22,657
18
Gambar 8. Perhitungan WBGT Rifa Kondisi 2
4. Rahma Atika Hapsari
Tdb = 25
Twb = 18,5
Effective Temperature = 20,5
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 20,5 – 3,24
= 19,351
19
Gambar 9. Perhitungan WBGT Rahma Kondisi 2
5. Ester Hutauruk
Tdb = 25,5
Twb = 20
Effective Temperature = 21,25
WBGT = 1,102 x ET – 3,24
= 1,102 x 21,25 – 3,24
= 20,1775
20
Gambar 10. Perhitungan WBGT Ester Kondisi 2
21
LAMPIRAN 2
PERHITUNGAN ENERGY EXPENDITURE
KONDISI 1
1. Hamdan Abdullah Putra Utama
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 69) + (0.1988 x 67) + (0.2017 x 18)/4.184) x 1
= 1.09708413
2. Zakaria abdul rahman
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 128)+(0.1988 x 55)+(0.2017 x 19))/4.184) x 1
= 9.661711281
3. Rifa Gandhi Lesmana
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 124)+(0.1988 x 92)+(0.2017 x 19))/4.184) x 1
= 10.816587
4. Rahma Atika Hapsari
Female = ((-20.4022+(0.4472x73)+(0.1263x50,5)+(0.074 x 19))/4.184) x 1
= 4.786699331
5. Ester Hutauruk
Female = ((-20.4022+(0.4472x129)+(0.1263x51,3)+(0.074 x 19))/4.184) x 1
= 10.79631692
KONDISI 2
1. Hamdan Abdullah Putra Utama
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 102)+(0.1988 x 67)+(0.2017 x 18))/4.184) x 1
= 6.073111855
2. Zakaria abdul rahman
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 69)+(0.1988 x 55)+(0.2017 x 19))/4.184) x 1
= 0.765176864
3. Rifa Gandhi Lesmana
Male = ((-55.0969 + (0.6309 x 118)+(0.1988 x 92)+(0.2017 x 19))/4.184) x 1
= 9.911854685
22
4. Rahma Atika Hapsari
Female = ((-20.4022+(0.4472x73)+(0.1263x50,5)+(0.074 x 19))/4.184) x 1
= 4.786699331
5. Ester Hutauruk
Female = ((-20.4022+(0.4472x66)+ 0.1263x51,3)+(0.074 x 19))/4.184) x 1
= 4.062664914
23
LAMPIRAN 3
PERHITUNGAN STATISTIKA PAIRED T-TEST
RUMUS
df = np - 1
Keterangan : t = ........
t-table = konstanta dari tingkat kepercayaan pada kevalidan data
d = delta (EE1 – EE2) ; EE : Energy Expenditure
EE1 : Energy Expenditure sebelum
EE2 : Energy Expenditure sesudah
sd = standar deviasi
n = np = jumlah sample
df = degree of freedom
24
DIKETAHUI
Tabel 4. Perhitungan Statistik menggunakan Paired T-Test 2
Nama
Energy Expenditure1
(sebelum)
Energy Expenditure2
(sesudah)
D d2
Hamdan 1,09708413 6,073111855 4,976027725 24,76085
Zakaria 9,661711281 0,765176864 8,896534417 79,14832
Rifa 10,816587 9,911854685 0,904732314 0,818541
Atika 4,786699331 4,786699331 0 0
Ester 10,79631692 4,062664914 6,733652008 45,34207
JUMLAH 21,51094646 150,0698
Gambar 11.Menentukan Nilai t pada tabel
25
df = np – 1 = 5 – 1 = 4
DAFTAR PUSTAKA
BIN.2012. Proyeksi Indonesia Menjadi Negara Maju dan Kuat 2030. [on-line],
tersedia : < http://www.bin.go.id/wawasan/detil/169/3/02/12/2012/proyeksi-
indonesia-menjadi-negara-maju-dan-kuat-2030 > [diakses : 9 Oktober 2013]
Dharmastiti, Rini. 2013 . Slide Presentasi Mata Kuliah Ergonomika Industri :
Ergoling Thermal .Yoyakarta. Universitas Gadjah Mada.
Anonymous,.201-. Kompetensi [on-line] tersedia pada : <
http://psti.ft.ugm.ac.id/Sarjana/kompetensi.html > [diakses pada : 9
Oktober 2013]
Vera, Farah. 2010. Berapa Jumlah Denyut Jantung Normal ?[on – line]. tersedia :
< http://health.detik.com/read/2010/03/29/135029/1327738/766/berapa-
jumlah-denyut-jantung-normal > [diakses pada : 9 Oktober 2013 ]
HSE, 201-. Wet bulb globe temperature index. [on-line], tersedia : <
http://www.hse.gov.uk/temperature/heatstress/measuring/wetbulb.htm >
[diakses : 9 Oktober 2013]
Rahardiyan, Andi, dkk. 2013. Modul Praktikum Ergonomika Sesi 1.
Yogyakarta. :Universitas Gadjah Mada
Kroemer, Karl, 2010, Engineering Physiology: Bases of Human Factors
Engineering/ Ergonomics, 4th Ed, Springer, Berlin.
26