ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING

Transkripsi

1 SKRIPSI ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator) Oleh : LOVITA F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INITUT PERTANIAN BOGOR

2 ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator) SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : LOVITA F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INITUT PERTANIAN BOGOR

3 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INITUT PERTANIAN BOGOR ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator) SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : LOVITA F Tanggal lulus : Bogor, September 2009 Menyetujui : Pembimbing Akademik, Dr. Ir. M, Faiz Syuaib, M.Agr NIP Mengetahui, Ketua Departemen Teknik Pertanian Dr. Ir. Desrial, M. Eng NIP

4 Lovita. F ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator). Di bawah bimbingan M. Faiz Syuaib. RINGKASAN Jenis palawija dan sayuran yang ada dan cocok ditanam di Indonesia sangat beragam. Kebutuhan konsumen akan jenis pangan ini menunjukkan prospek perdagangan palawija dan sayuran cukup tinggi baik untuk skala domestik maupun untuk ekspor. Budidaya palawija dan sayuran di Indonesia masih banyak dilakukan secara manual, yang memerlukan banyak waktu dan tenaga. Solusinya adalah penggunaan alat dan mesin pertanian. Salah satu kegiatan penting dalam budidaya palawija dan sayuran adalah pembuatan guludan, yang dapat dilakukan secara manual menggunakan cangkul atau secara mekanis menggunakan mesin pembuat guludan, diantaranya yang lazim digunakan adalah cultivator. Secara umum, kegiatan pembuatan guludan membutuhkan waktu dan tenaga yang besar. Analisis beban kerja untuk pembuatan guludan dapat dilakukan dengan pendekatan analisis denyut jantung yang kemudian dapat diperoleh nilai beban kerja kualitatif dan kuantitatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat beban kerja operator pada pembuatan guludan menggunakan cultivator tipe Te 550 n, dan membandingkan dengan nilai beban kerja untuk pembuatan guludan secara manual. Cultivator yang digunakan dapat diatur ke dalam tiga posisi stang kemudi, oleh sebab itu untuk mengetahui pengaruh perbedaan posisinya maka subjek penelitian dibagi ke dalam tiga kelompok tinggi. Jumlah subjek penelitian ini adalah sembilan orang yang masing masing 3 orang masuk ke dalam kelompok A (155 ± 5) cm yang disesuaikan dengan ketinggian cultivator pada posisi stang kemudi bawah (92.2 cm), B(165 ± 5) cm disesuaikan dengan ketinggian cultivator pada posisi stang kemudi tengah (100.3 cm), dan C (175 ± 5) cm disesuaikan dengan ketinggian cultivator pada posisi stang kemudi atas (110.5 cm). Pengukuran denyut jantung menggunakan alat Heart Rate Monitor (HRM), dan yang dilakukan pertama kali untuk masing masing subjek adalah kalibrasi dengan metode step test untuk mengetahui karakteristik subjek dalam menerima suatu beban kerja yang berbeda satu sama lain. Kalibrasi step test menggunakan empat buah siklus langkah, yaitu 15 siklus / menit, 20 siklus / menit, 25 siklus / menit, 30 siklus / menit, agar diketahui pengaruh peningkatan beban kerja terhadap laju denyut jantung. Dari hasil pengukuran dimensi tubuh subjek dan laju denyut jantung pada kalibrasi step test, akan diperoleh sebuah persamaan daya dalam bentuk Y=aX+b, dimana Y merupakan nilai IRHR (Increase Ratio of Heart Rate), dan X merupakan nilai TEC (Total Energy Cost, kkal/menit). Persamaan tersebut berfungsi untuk mengetahui nilai TEC saat bekerja dengan memasukkan nilai IRHR saat bekerja. Nilai beban kerja kualitatif ditunjukkan oleh nilai IRHR. Pada pembuatan guludan secara manual, nilai IRHR berada pada selang nilai 1.70 sampai 2.33 dengan nilai rata rata 2.01, termasuk klasifikasi tingkat beban kerja sangat berat. Sedangkan nilai IRHR pada pembuatan guludan dengan menggunakan

5 cultivator berada pada selang 1.69 sampai 2.41, dengan nilai rata rata 2.13, termasuk juga pada klasifikasi tingkat beban kerja sangat berat. Nilai beban kerja kuantitatif ditunjukkan dengan nilai TEC. Pembuatan guludan secara manual mengakibatkan nilai konsumsi energi (TEC) rata rata sebesar 2.33 kkal/menit, sedangakn pada pembuatan guludan secara mekanis nilai TEC rata rata adalah 2.63 kkal/menit. Setelah memperhitungkan waktu kerja yang diperlukan pada masing masing cara kerja, maka diperoleh nilai konsumsi energi per satuan luas. Pada cara kerja manual diperoleh selang nilai TEC (per satuan luas) seluruh subjek adalah kkal/ha sampai kkal/ha, sedangkan pada cara kerja mekanis berada pada selang nilai selang 1436 kkal/ha sampai 3825 kkal/ha. Salah satu penyebab dari konsumsi energi per satuan luas subjek pada cara kerja manual yang lebih besar dari delapan kali lipat konsumsi energi per satuan luas subjek pada cara kerja mekanis adalah karena adanya subtitusi energi yang diberikan oleh mesin. Cultivator yang digunakan memiliki daya rata rata 3.5 Hp, atau secara teoritis setara dengan 37.4 kkal/menit. Dari hasil pengukuran beban kerja pada pembuatan guludan secara manual, tidak terlihat adanya pengaruh perbedaan tinggi badan terhadap nilai beban kerja. Hal ini dapat disebabkan oleh penyesuaian secara alami dalam penggunaan cangkul saat bekerja. Faktor yang lebih mempengaruhi adalah karakteristik dari masing masing subjek yang berbeda. Pada pembuatan guludan menggunakan cultivator, tidak terlihat adanya pengaruh posisi stang kemudi terhadap nilai beban kerja pada subjek pelaku. Sedangkan jika dilihat dari nilai beban kerja yang terukur pada kedua jenis cara kerja pembuatan guludan, masing masing cara kerja memiliki syarat pemilihannya sendiri. Penggunaan cultivator untuk pembuatan guludan lebih menguntungkan dari sisi waktu yang diperlukan dan konsumsi energi operator per satuan lahan, sehingga sangat baik digunakan pada lahan yang cukup luas dan tenaga kerja yang terbatas, dan dipilih posisi stang kemudi yang dirasa paling nyaman saat digunakan. Sedangkan pembuatan guludan secara manual baik digunakan pada lahan yang tidak luas dan ketika penggunaan mesin tidak memungkinkan.

6 RIWAYAT HIDUP Lovita dilahirkan di Kota Sukabumi pada tanggal 14 Mei Penulis merupakan anak ke dua dari tiga bersaudara dari Ayah bernama Yusuf Lodiansyah, dan Ibu bernama Yusi Kuariyanti. Penulis memulai pendidikannya di TK. Tunas Muda Sukabumi selama dua tahun, pada tahun Kemudian melanjutkan pendidikannya di SD Mardi Yuana 2 Sukabumi pada tahun , di SMP Mardi Yuana 2 Sukabumi pada tahun , dan di SMA Mardi Yuana Sukabumi pada tahun Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2005 melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB), dan masuk pada Departemen Teknik Pertanian pada tahun 2006 dengan Sistem Mayor Minor. Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di organisasi Himpunan Profesi Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA) sebagai salah satu staf Departemen Hubungan Masyarakat pada periode , dan di organisasi kedaerahan Ikatan Keluarga dan Mahasiswa Sukabumi (IKAMASI) pada tahun Pada tahun 2008, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di PTPN VIII Perkebunan Karet Cikumpay, Purwakarta, Jawa Barat dengan judul Mempelajari Aspek Ergonomika dan K3 pada Proses Budidaya dan Pengolahan Karet. Penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsi dengan judul ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator) pada tahun 2009.

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia- Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan penelitian yang berjudul ANALISIS BEBAN KERJA PADA PEMBUATAN GULUDAN DI LAHAN KERING (Studi Kasus : Analisis Komparatif Kerja Manual dengan Cangkul dan Mekanis dengan Walking-type Cultivator). Pada penyelesaian penelitian dan skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan studi, penelitian, dan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Ir. Sam Herodian, MS dan Bapak Dr. Ir. Desrial, M.Eng selaku dosen penguji yang telah memberikan saran yang sangat berharga. 3. Ibu Dr. Ir. Lenny Saulia, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si atas saran dan bimbingan selama masa studi dan persiapan penelitian. 4. Papa, Mama, kq, Didi, dan seluruh keluarga tercinta atas doa dan motivasi yang telah diberikan. 5. Pak Wana, Pak Parma, Bu Edah, Bu Ros, Bu Mar dan seluruh staf FATETA yang telah membantu kelancaran studi dan penelitian. 6. Ery, Nisa, Sofi, Dadang, Darda, Insan, Samun, Reza, Cipto, ERGO ers 42 dan Seluruh Sahabat di Departemen Teknik Pertanian, khususnya TEP 42, dan penghuni Pondok IONA yang telah membantu kelancaran penelitian dan memberikan dukungan selama masa studi. 7. Serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, atas doa dan dukungan yang telah diberikan. Allah Bless Us. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis mohon kritik dan saran agar dapat memperbaiki kekurangan, sehingga dapat lebih bermanfaat bagi yang memerlukan. Bogor, September 2009 Penulis i

8 DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMPIRAN... vi I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Tujuan... 1 II. TINJAUAN PUAKA A. Pengolahan Tanah... 2 B. Cultivator... 2 C. Ergonomika... 3 D. Antropometri... 4 E. Beban Kerja... 4 F. Beban Kerja Kuantitatif... 5 F.1. TEC (Total Energy Cost)... 5 F.2. BME (Basal Metabolic Energy)... 6 F.3. WEC (Work Energy Cost)... 7 F.4. WEC (Work Energy Cost per Weight)... 7 G. Beban KerjaKualitatif... 7 H. Metode Step Test... 8 III. METODOLOGI A. Tempat dan Waktu... 9 B. Peralatan dan Perlengkapan... 9 C. Metode Penelitian C.1. Pengambilan data di lapang C.2. Pengolahan data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Spesifikasi Cultivator B. Kalibrasi Subjek Penelitian ii

9 C. Pengukuran Beban Kerja Fisik C.1. Manual C.2. Cultivator (Tipe Te 550 n) D. Analisis Beban Kerja Fisik Pengaruh tinggi badan subjek terhadap beban kerja pada pembuatan guludan secara manual Pengaruh posisi stang kemudi cultivator terhadap beban kerja pada pembuatan guludan secara mekanis Perbandingan beban kerja pada pembuatan guludan secara manual dan mekanis E. Uji Statistik V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUAKA LAMPIRAN iii

10 DAFTAR TABEL Hal Tabel 1 Kategori tingkat beban kerja berdasarkan IRHR... 5 Tabel 2. Tabel konversi BME ekuivalen VO 2 berdasarkan luas permukaan tubuh... 6 Tabel 3. Data dimensi tubuh subjek Tabel 4. Data pemetaan denyut jantung dan laju konsumsi energi pada saat kalibrasi Step Test Tabel 5. Data persamaan daya hubungan IRHR dengan TEC Tabel 6. Data pemetaan denyut jantung pada pembuatan guludan secara manual Tabel 7. Data emetaan denyut jantung pada pembuatan guludan menggunakan cultivator posisi stang atas Tabel 8. Data emetaan denyut jantung pada pembuatan guludan menggunakan cultivator posisi stang tengah Tabel 9. Data emetaan denyut jantung pada pembuatan guludan menggunakan cultivator posisi stang bawah Tabel 10. Data hasil pemetaan denyut jantung saat pembuatan guludan subjek C Tabel 11. Klasifikasi tingkat beban kerja berdasarkan nilai IRHR iv

11 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 1. Diagram alir definisi dan pengertian ergonomika... 3 Gambar 2. Bagan rancangan percobaan Gambar 3. Bagan alir kalibrasi subjek Gambar 4. Bagan alir pengukuran beban kerja Gambar 5. Pola kerja pengolahan Gambar 6. Heart rate monitor, data receiver dan metronom Gambar 7. Proses langkah step test Gambar 8. Grafik denyut jantung subjek C3 saat kalibrasi step test Gambar 9. Grafik hubungan IRHR dengan TEC subjek C Gambar 10. Pembuatan guludan secara manual Gambar11. Grafik data pengukuran denyut jantung pada pembuatan guludan secara manual subjek C Gambar 12. Pembuatan guludan menggunakan cultivator Gambar 13. Hasil pengukuran denyut jantung subjek C3 pada pembuatan guludan menggunakan cultivator dengan posisi stang atas Gambar 14. Hasil pengukuran denyut jantung subjek C3 pada pembuatan guludan menggunakan cultivator dengan posisi stang tengah Gambar 15. Hasil pengukuran denyut jantung subjek C3 pada pembuatan guludan menggunakan cultivator dengan posisi stang bawah v

12 DAFTAR LAMPIRAN Hal Lampiran 1. Data Teknis Cultivator Merek Yanmar Tipe Te 550 n Lampiran 2. Grafik Pengukuran Denyut Jantung Pada Kalibrasi Step Test Subjek Kelompok A Lampiran 3. Grafik Pengukuran Denyut Jantung Pada Kalibrasi Step Test Subjek Kelompok B Lampiran 4. Grafik Pengukuran Denyut Jantung Pada Kalibrasi Step Test Subjek Kelompok C Lampiran 5. Grafik Hubungan TEC dengan IRHR pada Subjek Kelompok A Lampiran 6. Grafik Hubungan TEC dengan IRHR pada Subjek Kelompok B Lampiran 7. Grafik Hubungan TEC dengan IRHR pada Subjek Kelompok C Lampiran 8. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek A Lampiran 9. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek A Lampiran 10. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek A Lampiran 11. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek B Lampiran 12. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek B Lampiran 13. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek B Lampiran 14. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek C Lampiran 15. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek C vi

13 Lampiran 16. Grafik Data Pengukuran Denyut Jantung Pada Pembuatan Guludan Secara Manual dan Mekanik Pada Subjek C Lampiran 17. Data Hasil Pemetaan Denyut Jantung Saat Pembuatan Guludan 61 vii

14 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kebutuhan akan palawija dan sayuran yang memiliki beragam jenis merupakan salah satu jaminan bahwa komoditas pertanian ini akan selalu diterima di pasaran, sehingga menjadikan prospek perdagangan palawija dan sayuran cukup menjanjikan baik untuk skala domestik maupun untuk ekspor. Sebagian besar budidaya pertanian, khususnya palawija dan sayuran di Indonesia masih dilakukan secara konvensional, manual dengan tenaga manusia. Oleh sebab itu, pada masa sekarang ini kegiatan budidaya palawija dan sayuran kurang diminati oleh generasi usia kerja. Penggunaan mesin mesin pertanian merupakan solusi untuk mengatasi hal tersebut. Tujuan utama penggunaan alat dan mesin di bidang pertanian adalah meningkatkan produktivitas kerja dan meringankan pekerjaan di bidang bidang pertanian. Pembuatan guludan adalah salah satu kegiatan penting dalam budidaya palawija dan sayuran. Pembuatan guludan dapat dilakukan secara manual dengan menggunakan cangkul, ataupun secara mekanis dengan menggunakan mesin pembuat guludan, diantaranya yang lazim digunakan adalah cultivator. Hasil pembuatan guludan dengan menggunakan cultivator, memiliki beberapa kelebihan, diantaranya waktu yang digunakan lebih singkat, kebutuhan tenaga lebih ringan, hasil guludan lebih seragam dan rapih. Kegiatan pembuatan guludan umumnya membutuhkan waktu yang cukup lama serta tenaga yang besar. Analisis beban kerja dalam kegiatan pembuatan guludan dapat dilakukan dengan pendekatan analisis denyut jantung, yang kemudian dapat diperoleh nilai beban kerja kualitatif dan kuantitatif. Melalui penelitian ini diharapkan dapat dilihat adanya perbedaan tingkat beban kerja antara pekerjaan manual dan mekanis, sehingga diketahui efektifitas penggunaan cultivator (mekanis) dari segi beban kerja. B. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat beban kerja operator pada pengoperasian cultivator tipe Te 550 n, serta perbandingannya terhadap beban kerja operator pada pembuatan guludan secara manual. 1

15 . II. TINJAUAN PUAKA A. Pengolahan Tanah Pengolahan tanah adalah suatu usaha untuk memperbaiki dan meningkatkan produktivitas tanah dengan memecah partikel menjadi lebih kecil sehingga memudahkan akar tanaman mendapatkan makanan. Tujuan pengolahan adalah menyiapkan tempat persemaian, mencegah tumbuhnya tanaman pengganggu, memberantas gulma, memperbaiki kondisi tanah untuk penetrasi akar, atau untuk pelumpuran tanah. Pengolahan tanah dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya adalah penggunaan traktor (power tiller), penggunaan tenaga hewan (pembajakan dengan kerbau), penggunaan tenaga manusia (pencangkulan), dan penggunaan cultivator untuk membuat bedengan/guludan. Pengolahan tanah dapat dibagi menjadi 3 tahapan. Pertama adalah pengolahan tanah primer, disebut juga bajak, pengolahan tanah ini berguna untuk memotong, memecah, dan membalik tanah. Kedua adalah pengolahan tanah sekunder, dilakukan setelah pembajakan, menjadikan tanah gembur dan rata, tata air diperbaiki, tanaman pengganggu dihancurkan dan dicampur dengan lapisan tanah atas, dan diberikan kepadatan tertentu pada permukaan tanah. (Daywin, 1991). Yang ketiga ini tidak selalu dikerjakan (merupakan pilihan, sesuai kebutuhan), yaitu pembuatan bedengan atau guludan, yang dilakukan pada masa tanam untuk beragam komoditas palawija dan sayuran, ukurannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Beberapa fungsi pembuatan guludan adalah memperbaiki aerasi dan drainase, memudahkan pemeliharaan tanaman (terdapat alur), dan memperbaiki sifat fisik tanah. B. Cultivator Cultivator merupakan alat pertanian yang digunakan untuk mengolah dan menghaluskan tanah, baik sebelum penanaman maupun untuk penyiangan dan menggemburkan tanah setelah tanaman sudah mulai tumbuh, dapat juga digunakan untuk membuat guludan atau bedengan. Tanaman yang memerlukan pembuatan guludan antara lain singkong, umbi umbian, berbagai jenis palawija dan sayuran yang banyak tumbuh di iklim tropis. 2

16 C. Ergonomika Ergonomi berasal dari bahasa Yunani, yaitu Ergon berarti kerja dan Nomos berarti aturan dan hukum alam. Ergonomi dapat didefinisikan sebagai suatu ilmu yang mempelajari tentang aspek-aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain/perancangan. (Nurmianto, 2004). Ergonomika merupakan ilmu penyesuaian peralatan dan perlengkapan kerja dengan kemampuan esensial manusia untuk memperoleh kemampuan yang optimum. Ergonomika juga diartikan sebagai cabang ilmu yang secara sistematis memanfaatkan informasi mengenai sifat, kemampuan, keterbatasan manusia untuk merancang sistem kerja sehingga orang/pekerja yang ada didalamnya dapat hidup dan bekerja dengan baik dan mencapai tujuan yang diinginkan dengan efektif, aman dan nyaman. Dalam batas tertentu manusia dituntut mampu beradaptasi dengan fasilitas dan lingkungan kerjanya, tetapi terlebih dahulu yang terpenting adalah menyesuaikan lingkungan kerja dan fasilitas sehingga tidak melampaui batas kemampuan manusia. Sistem Kerja dan Lingkungan Kerja Ergonomika Kesesuaian/Keserasian (Penilaian) Operator (Manusia) Desain (Mesin, Tugas, Lingkungan) Sistem Pendidikan dan Pelatihan Persyaratan Tertentu Meningkatkan Keamanan dan Keselamatan Mengurangi Error Meningkatkan Kinerja Sistem Memperbaiki Kinerja Sistem : Effisiensi Produktivitas Keselamatan dan Kenyamanan, dll Gambar 1. Diagram alir definisi dan pengertian ergonomika. (Sumber : Syuaib, 2006 dalam Irawan, 2008) 3

17 D. Antropometri Menurut Kroemer (1978) dalam Anindita (2003) bahwa engineering anthropometry adalah ilmu fisik terapan dalam metode pengukuran fisik manusia untuk pengembangan standar desain alat-alat teknik. Antropometri meliputi pengukuran statik dan dinamik (fungsional), dimensi dan karakteristik fisik ruang gerak, dan pemakaian energi sebagai fungsi dari jenis kelamin, umur, pekerjaan, etnik, asal, dan demografi. Antropometri adalah pengukuran tubuh manusia. Data antropometri digunakan untuk mengetahui dimensi fisik ruang kerja, alat alat, furnitur dan pakaian agar terjadi kesesuaian antara manusia sebagai pengguna dan alat yang digunakan. (Bridger,1995 pada Anindita,2003). Dimensi ruang kerja dan panel kontrol yang tepat untuk pekerja disuatu daerah belum tentu sesuai dengan pekerja daerah lain. Data antropometri dperlukan dalam merancang konstruksi alat atau mesin agar operator dapat mengoperasikan dengan nyaman, efisien dan aman. E. Beban Kerja Beban kerja merupakan beban seseorang ketika melakukan suatu pekerjaan. Beban ini akan diketahui saat operator menanggapi kerja dengan memberikan respon seperti denyut jantung yang tinggi atau keluar keringat. (Rasyani,2001). Semakin besar beban kerja dalam melakukan suatu pekerjaan ditandai dengan kebutuhan energi yang semakin besar pula, dengan demikian sistem pernafasan bergerak lebih cepat, kebutuhan oksigen meningkat, denyut jantung semakin cepat, dan terjadi peningkatan panas pada seluruh tubuh. Pada Syuaib (2003), dikatakan bahwa fisiologi kerja adalah satu sub disiplin ilmu ergonomika yang mengkaji tentang kondisi fisiologi yang disebabkan tekanan eksternal saat melakukan suatu aktivitas kerja. Kajian fisiologi kerja sangat terkait dengan beberapa indikator metabolik, yaitu : 1. Cardiovascular (Denyut Jantung) 2. Respiratory (Pernafasan) 3. Body Temperature (Suhu Tubuh) 4. Muscular Act (Aktivitas Otot) 4

18 Banyak peneliti ergonomika percaya bahwa meningkatnya tingkat denyut jantung menunjukkan beban kerja baik secara fisik maupun mental, karena adanya korelasi yang linear terhadap konsumsi energi fisik (physical energy cost). Oleh karena itu sampel data kontinyu laju denyut jantung pada suatu aktivitas berguna sebagai indikator dari beban kerja psiko-fisiologis. Selain itu, terdapat dua faktor yang mempengaruhi kemampuan kerja fisik manusia, yaitu faktor personal dan lingkungan. Beberapa faktor personal adalah umur, berat badan, jenis kelamin, konsumsi rokok, gaya hidup, olahraga, status nutrisi, dan motivasi dalam melakukan kegiatan. Sedangkan beberapa faktor lingkungan yaitu polusi udara, kebisingan, faktor suhu udara, dan ketinggian tempat. Terdapat dua macam terminologi beban kerja, yaitu beban kerja kuantitatif dan beban kerja kualitatif. F. Beban Kerja Kuantitatif Beban kerja kuantitatif adalah nilai beban kerja yang dikuantifikasi berdasarkan kesetaraan jumlah energi yang dihasilkan melalui proses metabolisme seseorang untuk melakukan suatu aktivitas. Dalam penelitian ini, terdapat beberapa terminologi yang digunakan terkait perhitungan beban kerja kuantitatif, yaitu TEC (Total Energy Cost), BME (Basal Metabolic Energy), WEC (Work Energy Cost), dan WEC (Work Energy Cost per Weight). F.1. TEC (Total Energy Cost) TEC merupakan jumlah energi yang dihasilkan melalui proses metabolisme tubuh secara keseluruhan saat melakukan aktivitas. Prinsipnya terkait dengan proses oksidasi karbohidrat, yaitu : C 6 H 12 O 6 + O 2 ---> CO 2 + H 2 O + Energi Jumlah energi yang dihasilkan tergantung pada bahan makanan yang yang terbakar (teroksidasi). Sehingga jumlah energi yang dihasilkan dapat didekati melalui perhitungan laju konsumsi O 2 (VO 2 ). Secara umum, 1 liter oksigen menghasilkan 5 kkal energi. Pengukuran VO 2 pada subjek yang sedang melakukan aktivitas relatif tidak nyaman, sehingga pada level tertentu dapat mengganggu subjek. Terdapat 5

19 hubungan linier antara VO 2 dengan laju denyut jantung. Oleh karena itu pengukuran laju denyut jantung dapat digunakan untuk memperkirakan konsumsi oksigen, yang kemudian dapat dikonversi ke dalam pengeluaran energi. (Sanders dan McCormick, 1993). Satuan yang digunakan untuk menyatakan nilai TEC yang digunakan adalah kkal/menit. F.2. BME (Basal Metabolic Energy) Menurut Syuaib (2003), BME merupakan konsumsi energi yang diperlukan untuk menjalankan fungsi minimal fisiologisnya. Secara umum, nilai BME dipengaruhi oleh berat badan, tinggi badan, jenis kelamin, dan usia. Salah satu metode yang umum digunakan untuk mengetahui nilai BME adalah dengan menghitung dimensi tubuh, ditentukan oleh perhitungan luasan tubuh, yang kemudian dapat dikonversi ke dalam volume oksigen (VO 2 ). Dalam persamaan oksidasi metabolik, diketahui bahwa setiap konsumsi 1 liter oksigen (O 2 ) adalah setara dengan energi tubuh sebesar 5 Kkal (Sanders dalam Syuaib 2003). Luas permukaan tubuh dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Du Bois (Syuaib,2003) : A = H W Dimana : A = Luas permukaan tubuh (m 2 ) h = Tinggi badan (cm) W = Berat badan (kg) Tabel 2. Tabel konversi BME ekuivalen VO 2 berdasarkan luas permukaan tubuh 1 / m (Numanjiru dalam Syuaib, 2003) 6

20 F.3. WEC (Work Energy Cost) WEC merupakan jumlah energi tambahan yang dihasilkan oleh tubuh ketika melakukan suatu aktivitas kerja. Nilai WEC diperoleh dengan menghitung selisih nilai TEC dan BME. Satuan nilai WEC yang digunakan adalah kkal/menit. F.4. WEC (Work Energy Cost per Weight) WEC merupakan nilai dari WEC yang dinormalisasi untuk mengetahui nilai beban kerja objektif yang diterima oleh seseorang saat melakukan kerja. Nilai WEC perlu dihitung untuk mengetahui nilai WEC pada masing masing subjek dengan menghilangkan faktor berat badan. Satuan nilai WEC yang digunakan adalah kkal/kg.menit. G. Beban Kerja Kualitatif Beban kerja kualitatif adalah suatu indeks yang mengindikasikan berat atau ringan suatu pekerjaan dirasakan oleh seseorang. Beban kerja kualitatif dihitung sebagai rasio relatif suatu beban kerja terhadap kemampuan atau kapasitas kerja seseorang. Dalam penelitian ini, terminologi yang digunakan adalah IRHR (Increase Ratio of Heart Rate). IRHR adalah indeks perbandingan relatif denyut jantung seseorang saat melakukan suatu aktivitas atau kerja terhadap denyut jantung saat beristirahat. Tinggi rendahnya nilai IRHR mencerminkan tingkat beban kerja kualitatif dari suatu aktivitas. Kategori kualitatif beban kerja berdasarkan IRHR dapat dikelompokkan sebagai berikut : Tabel 1. Kategori tingkat beban kerja berdasarkan IRHR Kategori Nilai IRHR Sangat Ringan 1.00 < IRHR < 1.25 Ringan 1.25 < IRHR < 1.50 Sedang 1.50 < IRHR < 1.75 Berat 1.75 < IRHR < 2.00 Sangat berat 2.00 < IRHR 7

21 H. Metode Step Test Salah satu metode yang dapat digunakan untuk kalibrasi pengukuran denyut jantung adalah dengan menggunakan metode step test, selain pengukuran menggunakan sepeda ergonometer. Dengan metode ini dapat diusahakan suatu selang yang pasti dari beban kerja dengan hanya mengubah tinggi bangku dan intensitas langkah, juga lebih mudah karena dapat dilakukan di lapang. Beban kerja yang pasti dapat diketahui dengan mengkalibrasi antara kurva denyut jantung saat bekerja dengan beban kerja (denyut jantung) yang ditetapkan sebelum bekerja (metode step test). Dengan metode ini, beberapa faktor individual seperti umur, jenis kelamin, berat badan, dan tinggi badan harus diperhatikan sebagai faktor penting untuk menentukan karakteristik individu yang diukur. 8

22 III. METODOLOGI A. Tempat dan Waktu Pengambilan data untuk penelitian ini dilakukan di lahan kering Leuwikopo, Bogor. Pengambilan data penelitian dimulai tanggal 29 April 2009 sampai 10 Juni B. Peralatan dan Perlengkapan 1. Subjek dan Objek Penelitian Subjek penelitian ini berjenis kelamin pria dalam keadaan sehat jasmani dan rohani, dan dibagi ke dalam tiga kelompok : a. Kelompok A : (155 ± 5) cm, 3 orang b. Kelompok B : (165 ± 5) cm, 3 orang c. Kelompok C : (175 ± 5) cm, 3 orang Masing masing subjek akan melakukan 4 (empat) kali ulangan rangkaian pengukuran denyut jantung saat bekerja membuat guludan, baik secara manual maupun mekanis. Objek penelitian yang digunakan adalah cultivator tipe Te 550 n (data teknis pada Lampiran 1) dan cangkul. Rancangan percobaan dapat dilihat pada Gambar Instrumentasi dan Alat Ukur a. Heart Rate Monitor (Polar Accurex Plus). b. Heart Rate Monitor Interface. c. Stop watch. d. Digital Metronome. e. Time Study Sheet. f. Bangku Step Test dengan tinggi 24 cm. g. Antropometer. h. Thermohygrometer. i. Patok. j. Meteran pita ( 50 m ). k. Alat tulis, komputer, dan beberapa perlengkapan yang mendukung untuk pencatatan data dan pengolahan data. 9

23 Manual U1 U2 U3 U4 Kelompok A (3 orang) Cultivator PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 PS Bawah U1 U2 U3 U4 Manual U1 U2 U3 U4 Pembuatan Guludan Kelompok B (3 orang) Cultivator PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 PS Bawah U1 U2 U3 U4 Manual U1 U2 U3 U4 Kelompok C (3 orang) Cultivator PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 Keterangan : U = ulangan PS = posisi stang Gambar 2. Bagan rancangan percobaan PS Bawah U1 U2 U3 U4 10

24 C. Metode Penelitian Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu pengambilan data di lapang dan pengolahan data. Pengambilan data di lapang bertujuan untuk mendapatkan data primer, dan data sekunder yang diperlukan akan diperoleh melalui literatur. Data primer diperoleh dari hasil pengukuran denyut jantung operator traktor roda dua di lapang dan beberapa pengukuran fisik tubuh. Proses analisis beban kerja dapat dilihat pada Gambar 4. C.1. Pengambilan data di lapang Data primer diperoleh melalui pengukuran dimensi tubuh menggunakan antropometer dan timbangan, dan pengukuran denyut jantung operator saat bekerja menggunakan alat ukur denyut jantung, Heart Rate Monitor. Alat ini diatur agar dapat merekam denyut jantung operator setiap 5 detik untuk mengetahui tingkat beban kerja fisik yang dialami operator saat membuat guludan dengan mengoperasikan cultivator dan cara manual (dengan cangkul). Pengukuran denyut jantung dilakukan pada beberapa kondisi, yaitu : a. Pada saat membuat guludan. b. Pada saat melakukan step test. c. Pada saat operator istirahat. Sebelum pengukuran denyut jantung saat bekerja, diperlukan kalibrasi denyut jantung terhadap beban kerja kepada setiap subjek dengan metode step test (digambarkan pada gambar 3). Pengukuran saat bekerja di hari yang lain dengan hari pengukuran kalibrasi, diperlukan pengukuran step test kembali. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan kondisi fisik subjek pada hari berbeda akan berbeda juga. Pengukuran step test pada hari yang sama dengan hari kerja, cukup dilakukan satu kali dengan frekuensi 20 siklus / menit (digambarkan pada gambar 4). Pola kerja digambarkan pada gambar 5. 11

25 Pengambilan Data Subjek 1 (5~10 menit) Step Test 1 (± 5 menit, 15 siklus / menit ) 2 (± 5 menit) Step Test 2 (± 5 menit, 20 siklus / menit ) 3 (± 5 menit) Step Test 3 (± 5 menit, 25 siklus / menit ) 4 (± 5 menit) Step Test 4 (± 5 menit, 30 siklus / menit ) 5 (± 5 menit) Perhitungan IRHR & Beban Kerja Gambar 3. Bagan alir kalibrasi subjek Keterangan : Step test menggunakan bangku dengan tinggi 24 cm 12

26 Penelitian Pendahuluan Data Subjek : usia, tinggi badan, berat badan, kalibrasi Step Test Data Lingkungan : Suhu Pengukuran Denyut Jantung Istirahat awal ( 1) Step Test Istirahat ( 2) Kerja (cultivator/cangkul) Istirahat ( 3) Pengolahan Data Perhitungan Beban Kerja Kualitatif IRHR Tingkat Beban Kerja Kuantitatif TEC (kkal/menit) BME (kkal/menit) WEC (kkal/menit) Keterangan : IRHR (Increase Ratio of Heart Rate) TEC (Total Energy Cost) BME (Basal Metabolic Energy ) WEC (Work Energy Cost) Gambar 4. Bagan alir pengukuran beban kerja 13

27 Lebar Pengolahan (3.5 m) Head line ART FINISH Panjang Pengolahan (18 m, termasuk head Gambar 5. Pola kerja pengolahan untuk 1 (satu) kali ulangan pengolahan menggunakan Cultivator Head line 14

28 C.2. Pengolahan data Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan hasil rekaman data HR (denyut jantung) yang kemudian dipindahkan ke komputer menggunakan Heart Rate Monitor Interface, lalu data tersebut diolah dan dibuat dalam bentuk grafik. Perhitungan nilai HR harus dinormalisasi agar diperoleh nilai HR yang objektif. Normalisasi nilai HR dilakukan dengan perbandingan HR relatif saat bekerja terhadap nilai HR saat istirahat. Nilai perbandingan HR tersebut dinamakan IRHR (Increase Ratio of Heart Rate). Perbandingan tersebut dirumuskan sebagai berikut : HRwork IRHR HRrest Dimana : HR work = denyut jantung saat melakukan pekerjaan. HR rest = denyut jantung saat istirahat. Untuk mendapatkan nilai beban kerja, maka diperlukan perhitungan TEC (Total Energy Cost Step Test) yaitu energi total yang digunakan pada saat melakukan step test, perhitungan dilakukan melalui persamaan : w g h 2 f TEC Dimana : TEC = Total Energy Cost step test ( kkal / menit ) w = berat badan (kg) g = percepatan gravitasi (9.81 m / detik 2 ) h = tinggi bangku step test (meter) f = frekuensi step test 4.2 = faktor kalibrasi (joule => kalori) Untuk mengkonversi nilai IRHR menjadi TEC (Total Energy Cost) pada saat melakukan aktivitas dapat dilakukan dengan cara membuat fungsi korelasi antara TEC terhadap IRHR. Dengan membuat grafik hubungan TEC dengan IRHR maka diperoleh persamaan untuk seorang subjek dengan bentuk umum : Dimana : Y = IRHR Y = a X + b X = TEC ( kkal / menit ) 15

29 Nilai TEC atau besarnya daya pada saat bekerja dapat diperoleh dengan membalikkan persamaan di atas dan memasukkan nilai IRHR objek saat melakukan kerja. Nilai BME untuk setiap orang berbeda sesuai dengan dimensi tubuh dan jenis kelamin. Nilai BME ekuivalen dengan nilai VO 2 (volume oksigen), yang dipengaruhi dimensi tubuh. Untuk diperoleh nilai VO 2, dapat digunakan tabel konversi BME ekuivalen VO 2 berdasarkan luas permukaan tubuh. Luas permukaan tubuh dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Du Bois (Syuaib,2003) : A = H W Dimana : A = Luas permukaan tubuh (m 2 ) h = Tinggi badan (cm) W = Berat badan (kg) Nilai BME setiap orang berbeda beda dan tidak terkait langsung dengan konsumsi energi akibat melakukan suatu aktivitas kerja, maka untuk mengetahui nilai peningkatan konsumsi energi akibat melakukan aktivitas perlu dihitung WEC (Work Energy Cost), dengan persamaan : WEC = TEC BME Dimana : WEC = Work Energy Cost ( kkal / menit ) TEC = Total Energy Cost ( kkal / menit ) BME = Basal Metabolic Energy ( kkal / menit ) Konsumsi energi sebanding dengan berat badan seseorang, semakin besar berat badan seseorang, maka konsumsi energinya semakin besar pula, begitu sebaliknya pada saat melakukan pekerjaan yang relatif sama. Oleh karena itu untuk mengetahui nilai beban kerja objektif yang diterima seseorang saat melakukan kerja maka pengaruh berat badan perlu dinormalisasi. Untuk memperoleh nilai WEC yang ternomalisasi (WEC ), dapat menggunakan persamaan : WEC = WEC / w Dimana : WEC = Work Energy Cost per Weight ( kal / kg. menit ) WEC = Work Energy Cost ( kal / menit ) w = Berat badan (kg) 16

30 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Spesifikasi Cultivator Mesin pertanian yang digunakan adalah cultivator Yanmar tipe Te 550 n. Daya rata - rata motor penggerak bensin pada cultivator ini sebesar 3.5 hp (putaran engine 1800 rpm), dan dapat diatur pada 3 posisi stang kemudi.. Roda yang digunakan pada saat pembuatan guludan adalah hexagon rotor dengan implemen sebuah furrower. Saat digunakan cultivator diatur pada gigi ke-2, dan gas pada putaran engine ±1800 rpm. (Data teknis pada Lampiran 1). B. Kalibrasi Subjek Penelitian (Metode Step Test) Pengukuran denyut jantung menggunakan alat Heart Rate Monitor (HRM) yang dipasang tepat di dada menyentuh kulit agar detak jantung terukur, yang kemudian secara otomatis akan diterima sekaligus disimpan oleh Data Receiver and Memory yang berupa jam tangan pada posisi terdekat dengan HRM. Pengukuran denyut jantung diatur agar terekam lima detik sekali, dan datanya berupa laju denyut jantung yang diperkirakan per menit. Alat yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 6. Heart rate monitor, data receiver dan metronom Sebelum melakukan pengukuran denyut jantung, subjek terlebih dahulu diukur tinggi badan dan berat badannya. Hasil pengukuran dimensi tubuh digunakan untuk menghitung luas permukaan tubuh subjek agar dapat diketahui nilai BME, dari pendekatan volume oksigen pada tubuh yang diperoleh dari tabel konversi BME ekuivalen VO 2 berdasarkan luas permukaan tubuh (Tabel 2.). Contoh perhitungan berikut ini diambil dari data subjek ke-9 (C3) : 17

31 H C3 = cm W C3 = 59.5 kg A C3 = H W = ((170.7) (59.5) ) m 2 = 1.69 m 2 VO 2 = 209 [Tabel 2.] BME = (209*5*1)/1000 [konversi nilai BME dari VO 2 ] = kkal/menit Tabel 3. Dengan perhitungan yang sama, diperoleh data untuk kedelapan subjek lainnya yang tercantum pada Tabel 3. berikut ini. Data dimensi tubuh subjek Kode Usia Tinggi Badan Berat Badan Luas Permukaan Tubuh VO2 Operator (tahun) (cm) (kg) (m 2 ) (L) BME A A A B B B C C C Kalibrasi denyut jantung perlu dilakukan pada masing masing operator untuk mengetahui korelasi antara denyut jantung dengan peningkatan beban kerja dimana karakteristiknya pada setiap orang, berbeda. Tinggi bangku yang digunakan pada saat kalibrasi step test adalah 24 cm, dan menggunakan peningkatan frekuensi langkah sebanyak empat kali, yaitu dimulai dari frekuensi 15 siklus / menit, 20 siklus / menit, 25 siklus / menit, 30 siklus / menit, dimana satu siklus terdiri dari empat langkah kaki ketika naik turun bangku, proses langkah step test dapat dilihat pada Gambar 7. Pengaturan langkah agar sesuai siklus menggunakan alat bantu metronom, bunyi yang dikeluarkan diatur sebanyak empat kali frekuensi yang akan digunakan, karena dalam satu siklus terdiri dari empat langkah. 18

32 Gambar 7. Proses langkah step test Berikut ini merupakan grafik pengukuran denyut jantung kalibrasi step test untuk salah satu subjek (grafik untuk kedelapan subjek lainnya dapat dilihat pada Lampiran 2, Lampiran 3, dan Lampiran 4) : Gambar 8. Grafik denyut jantung subjek C3 saat kalibrasi step test Pada awal pengukuran, denyut jantung subjek kurang stabil, hal ini dapat disebabkan oleh penyesuaian subjek dengan pengukuran dan alat ukur. Namun seiring waktu pengukuran, denyut jantung terlihat stabil. Dapat dilihat peningkatan laju denyut jantung sesuai dengan peningkatan frekuensi step test (peningkatan beban kerja). Begitu pula yang terjadi pada subjek lainnya, namun masing masing subjek memiliki nilai yang berbeda satu sama lain. Nilai denyut jantung yang gunakan untuk perhitungan selanjutnya merupakan hasil pemetaan dari hasil rata rata data denyut jantung selama 30 detik (minimal 6 buah data) yang dianggap stabil pada setiap tahap aktivitas. Setiap frekuensi step test dilakukan selama 5 menit yang diselangi 5 menit 19

33 istirahat, kecuali istirahat pada awal pengukuran yang dilakukan selama 10 menit,karena diharapkan memperoleh nilai denyut jantung terendah seseorang ketika tidak melakukan kerja, yang digunakan sebagai pembanding dari nilai denyut jantung saat bekerja. Secara umum pengambilan nilai denyut jantung (HR) saat istirahat adalah pada data yang dianggap stabil dan terendah, serta tidak pada satu menit awal ataupun akhir. Nilai HR saat istirahat (HR rest ) yang digunakan sebagai pembanding nilai HR saat bekerja, umumnya adalah pada saat istirahat pertama atau kedua, dimana terdapat nilai denyut jantung terendah seseorang. Pada beberapa orang, denyut jantung istirahat terendah diperoleh pada awal pengukuran, karena asumsinya adalah denyut jantung terendah diperoleh ketika subjek sama sekali belum melakukan kerja. Denyut jantung istirahat terendah yang diperoleh pada saat istirahat kedua (setelah melakukan step test pertama) dapat disebabkan oleh adanya penyesuaian yang dilakukan pada awal pengukuran terhadap lingkungan baru dan alat yang digunakan, sehingga mengakibatkan cukup tingginya laju denyut jantung di awal pengukuran. Nilai denyut jantung berbeda untuk setiap orang, walaupun pada jenis kerja yang sama. Seperti yang telah disebutkan, kalibrasi step test diperlukan untuk menunjukkan perbedaan hubungan denyut jantung dengan peningkatan beban kerja pada setiap subjek. Dari hasil pengukuran tersebut, nilai HR saat bekerja (HR work ) dibandingkan dengan nilai HR rest untuk memperoleh nilai IRHR (step test). Selain nilai IRHR, nilai TEC (Total Energy Cost, kkal/menit) yang merupakan laju konsumsi energi subjek untuk proses metabolisme tubuh dan melakukan kerja juga perlu dihitung. Kedua nilai ini dimasukkan ke dalam grafik yang akan membentuk garis linier, berfungsi untuk menghasilkan suatu persamaan daya yang berbeda pada masing masing subjek. Pada kalibrasi step test ini, karena menggunakan empat buah frekuensi, sehingga menghasilkan empat nilai TEC untuk masing masing subjek. Salah satu contoh perhitungan yang menggunakan data subjek ke-9 (C3), adalah sebagai berikut : 20

34 w = 59.5 kg f 1 = 15 siklus / menit g = 9.81 m / detik 2 TEC f 2 = f siklus / menit h = 0.24 m f 3 = 25 siklus / menit 4.2 = faktor kalibrasi f 1 = 30 siklus / menit TEC 1 = TEC 2 = TEC 3 = TEC 4 = (J=>kalori) kkal/menit kkal/menit kkal/menit kkal/menit Perhitungan yang sama dilakukan pada kedelapan data subjek yang lain. Dari hasil perhitungan tersebut diperoleh data yang tercantum pada Tabel 4. Hubungan antara nilai IRHR dan TEC yang dipetakan dalam grafik akan membentuk garis linier, sehingga menghasilkan suatu persamaan daya. Sebagai contoh, grafik hubungan antara TEC dengan IRHR untuk subjek C3 dapat dilihat pada Gambar 9 (grafik untuk kedelapan subjek lainnya dapat dilihat pada Lampiran 5, Lampiran 6, dan Lampiran 7. Perbedaan nilai kenaikan IRHR terhadap beban kerja dapat dilihat dari nilai slope yang berbeda pada setiap subjek (subjek ke-9 memiliki slope 0.598), semakin curam kemiringannya maka semakin besar perubahan nilai IRHR terhadap perubahan tingkat beban kerja, begitu pula sebaliknya. Gambar 9. Grafik hubungan IRHR dengan TEC subjek C3 21

35 Tabel 4. Data pemetaan denyut jantung dan laju konsumsi energi pada saat kalibrasi step test SUBJEK HR (Step Test) IRHR [Y] TEC (kkal/menit) [X] R1 1 R A A A B B B C C C Tabel 5. Data persamaan daya hubungan IRHR dengan TEC Kode Y = ax + b Operator a b A A A B B B C C C

36 Tabel 5. menunjukkan hasil persamaan daya yang terbentuk dari hubungan nilai IRHR dan TEC saat kalibrasi dengan metode step test untuk masing masing subjek. Dari persamaan ini, nilai TEC saat bekerja dapat diketahui dengan memasukkan nilai IRHR saat kerja tersebut, baik ketika menggunakan cara manual maupun mekanis. C. Pengukuran Beban Kerja Fisik Pembuatan sebuah guludan umumnya dengan membentuk parit dari kedua sisi berbeda dengan kedalaman dan lebar tertentu yang diperlukan, baik secara manual (dengan menggunkan cangkul), maupun secara mekanis (dengan menggunakan cultivator tipe Te 550 n). Pada penelitian ini lebar guludan yang dibuat adalah ±70 cm dengan kedalaman ±25 cm. Lahan yang digunakan pada pembuatan guludan baik secara manual maupun mekanis memiliki kondisi lahan yang sama, yaitu telah mengalami pengolahan tanah primer dan sekunder. Operator yang menjadi subjek lebih terbiasa bekerja secara manual dalam berbagai kegiatan tani, termasuk pembuatan guludan. Waktu yang digunakan pada masing masing kerja 3 sampai 5 menit, dan diselangi istirahat 5 sampai 10 menit. Pengulangan kerja dilakukan sebanyak empat kali. Istirahat di awal diperlukan untuk mendapatkan nilai denyut jantung terendah saat istirahat sehingga diperoleh nilai HR rest yang akan digunakan sebagai pembagi nilai HR work pada setiap pengulangan untuk mendapatkan nilai IRHR. Pengambilan data untuk perhitungan selanjutnya sama seperti yang dilakukan pada data hasil kalibrasi step test. Step test yang dilakukan sebelum mulai bekerja bertujuan sebagai kontrol jika terjadi perubahan nilai IRHR pada masing masing subjek. Pembuatan guludan ini dikerjakan dengan dua cara, yaitu manual (dengan cangkul), dan mekanis (dengan menggunakan cultivator). C.1. Manual Pembuatan guludan yang dilakukan secara manual, dilakukan dengan satu kali bolak balik panjang lahan (±10 m) per ulangan, seperti tampak pada Gambar 10. yang menunjukkan pembuatan parit pertama (kiri), dan parit kedua sehingga terbentuk guludan (kanan). 23

37 Hasil pengukuran waktu kerja pada seluruh subjek menghasilkan nilai kapasitas lapang efektif untuk pembuatan guludan secara manual sebesar ha/jam. Gambar 10. Pembuatan guludan secara manual Dari pengukuran yang dilakukan pada sembilan subjek, laju denyut jantung dan hasil perhitungan lainnya berbeda satu sama lain. Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan karakteristik setiap orang dalam menerima suatu beban kerja. Gambar 11. Menunjukkan grafik pengukuran laju denyut jantung saat pembuatan guludan secara manual dalam satu rangkaian pengukuran (4 kali ulangan kerja) pada subjek ke-9. Pada setiap pengulangan kerja, titik maksimal denyut jantung tidak berbeda pada selang yang besar dan umumnya berbanding terbalik dengan waktu, begitu pula pada kedelapan subjek yang lain (grafik dapat dilihat pada Lampiran 8 sampai dengan Lampiran 16). Denyut jantung mulai naik saat subjek mulai bekerja sampai pada titik tertentu yang kemudian relatif stabil, umumnya waktu untuk tahap aerobik saat mulai bekerja adalah 2 3 menit, kemudian denyut jantung akan mulai stabil. Pengukuran diselingi istirahat pada setiap ulangan untuk memulihkan kondisi fisik dan pola denyut jantung subjek sampai mendekati keadaan awal. 24

38 R1 (20) R2 Gambar 11. Grafik data pengukuran denyut jantung pada pembuatan guludan secara manual subjek C3 Tabel 6. Kode Subjek Pada pengukuran beberapa subjek terdapat fluktuasi denyut jantung saat bekerja yang tiba tiba turun, salah satu penyebabnya adalah subjek membetulkan cangkul yang digunakan, sehingga kerja berhenti sejenak yang mengakibatkan turunnya laju denyut jantung. Sedangkan adanya perbedaan denyut jantung pada setiap pengulangan dalam satu unit kerja yang sama, dapat disebabkan oleh adanya penyesuaian (contohnya perbedaan waktu kerja). Data pemetaan nilai denyut jantung saat bekerja dan hasil perhitungan untuk konsumsi energi, dapat dilihat pada Tabel 6. Data pemetaan denyut jantung pada pembuatan guludan secara manual IRHR TEC BME WEC (kkal/mnt) (kkal/mnt) (kkal/mnt) A A A B B B C C C WEC' (kal/kg.mnt) 25

39 2. Cultivator (Tipe Te 550 n) Sebelum dilakukan pengukuran, subjek terlebih dahulu diberitahukan cara pengoperasian cultivator, dan mencobanya agar tidak kebingungan ketika pengukuran dimulai. Satu kali ulangan pekerjaan dilakukan dengan tiga kali bolak balik lintasan dengan panjang 15 m ± 3 m (headline). Hasil pengukuran waktu pada pembuatan guludan secara mekanis menghasilkan nilai kapasitas lapang efektif sebesar ha/jam. Proses kerja dapat dilhat pada Gambar 12. Posisi stang kemudi pada cultivator dapat diatur dalam tiga posisi ketinggian yaitu atas (C1), tengah (C2), dan bawah (C3), ini berkebalikan dengan data teknisnya karena pengaturan stang kemudi atas mengakibatkan ketinggian cultivator terendah (C3). Pada penelitian ini, pengukuran menggunakan ketiga posisi stang pada setiap subjek. Hal ini dimaksudkan untuk melihat pengaruh posisi stang kemudi dan pengaruh tinggi subjek terhadap beban kerja. Cultivator ini tidak memiliki tuas pengendali yang umumnya dimiliki traktor roda dua yang berfungsi mengatur kemudi saat berbelok, sehingga dilakukan sepenuhnya oleh subjek tanpa tuas pembantu. Untuk mengemudikannya tidak terdapat rem, hanya terdapat tuas yang jika ditekan cultivator akan maju sesuai dengan pengaturan gas, untuk menghentikannya hanya perlu melepas penekanan pada tuas tersebut. Kecepatan maju pengoperasiannya diatur dengan memposisikan gas di titik yang sama, kendalanya adalah pengunci posisi gas tidak berfungsi dengan baik, sehingga saat pengukuran berlangsung, kecepatan tidak selalu konstan. Untuk mengecek posisi gas selama bekerja, kurang memungkinkan karena dikhawatirkan mengganggu konsentrasi operator yang kemudian berpengaruh pada hasil pengukuran denyut jantung. 26

40 (a) Posisi stang bawah (b) Posisi stang tengah (c) Posisi stang atas Gambar 12. Pembuatan guludan menggunakan cultivator Waktu yang diperlukan untuk satu kali ulangan hampir sama, yaitu 4 5 menit. Masing masing subjek memiliki nilai yang agak berbeda, walaupun dalam satu kelompok tinggi yang sama. Pada Gambar 13., Gambar 14., dan Gambar 15. dapat dilihat grafik yang menunjukkan hasil pengukuran denyut jantung subjek ke- 9 (grafik subjek lain dapat dilihat pada Lampiran 8 sampai dengan Lampiran 16) ketika melakukan kerja pembuatan guludan dengan menggunakan cultivator dengan tiga posisi. Pada saat subjek ke-9 ini menggunakan posisi stang atas, terlihat pada ulangan ke-3 dan ke-4 (rata rata nilai denyut jantung saat kerja pada denyut/menit) dengan waktu kerja yang lebih panjang mengalami penurunan denyut jantung daripada ulangan ke 1 dan ke-2 (pada angka 151 denyut/menit dan denyut/menit), tetapi tidak terlalu berbeda. Pada posisi stang tengah yang terlihat adalah ulangan pertama (133.3 denyut/menit) memiliki denyut yang lebih rendah daripada yang 27