BIOMEKANIKA. Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi. Teknik Industri Universitas Gunadarma

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BIOMEKANIKA. Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi. Teknik Industri Universitas Gunadarma"

Sucianty Sasmita
7 tahun lalu
Tontonan:

1 BIOMEKANIKA Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi Teknik Industri Universitas Gunadarma

2 Biomekanika Biomekanika = Mekanika biologi organisme Biomekanika merupakan alat yang dapat mencegah beban kerja Mempelajari fungsi dan struktur bagian tubuh serta efeknya tekanan/beban internal/eksternal terhadapnya. Beban berat yang kumulatif dapat menyebabkan kelainan fisik. Dirasakan sebagai gejala pertama sakit: sesuatu yang tidak comfortable Bila tidak diperhatikan dapat menyebabkan kecelakaan di kemudian hari

3 Biomekanika Biomekanika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material dan peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem kerangka otot agar produktivitas kerja dapat meningkat. Pendekatan biomekanika tubuh manusia sebagai suatu sistem yang terdiri dari elemen-elemen yang saling berkait dan terhubung satu sama lain, melalui sendi-sendi dan jaringan otot yang ada. Prinsip-prinsip fisika digunakan untuk menyatakan tegangan mekanik pada tubuh dan gaya otot yang diperlukan untuk membagi tegangan-tegangan tersebut.

5 Arm Lift Torso Lift Leg Lift High Far Lift Floor Lift High Near Lift Biost tatic

6 Biodynamic

7 Application of Biomechanics >> Manual Task

8 Application of Biomechanics >> Sports

9 Application of Biomechanics >> Hospital s activities

10 Struktur Tubuh Manusia TULANG (BONES) investigasi pada L5/S1. SAMBUNGAN (JOINTS) aplikasi teori fisika (beban, massa, gaya, momen) pada tubuh manusia. OTOT (MUSCLE) aerobic & anaerobic metabolism.

11 Lumbar - Sacrum Dalam banyak kegiatan penanganan material seperti mengangkat, membawa, mendorong dan menarik, gaya-gaya yang signifikan terjadi pada tulang belakang bagian bawah yaitu pada ruas lumbar ke-5 dan sacrum ke-1 (L5/S1), lokasi dimana sering terjadi cedera punggung.

12 Anatomy of the Human Spine

13 Link - Joint Didalam melakukan analisa biomekanik, tubuh manusia dipandang sebagai suatu sistem yang terdiri dari link (penghubung) dan joint (sambungan).

14 Link Joint (2) Menurut Ghaffin & Anderson (1984), tubuh manusia terdiri dari enam link yaitu: Link lengan bawah yang dibatasi joint pergelangan tangan dan siku. Link lengan atas yang dibatasi joint siku dan bahu. Link punggung yang dibatasi joint bahu dan pinggul. Link paha yang dibatasi joint pinggul dan lutut. Link betis yang dibatasi joint lutut dan mata kaki. Link kaki yang dibatasi joint mata kaki dan telapak kaki.

15 Biomechanics Analysis

16 Aerobic vs. Anaerobic Metabolism Aerobic Use of O 2, efficient, high capacity Anaerobic No O 2, inefficient, low capacity Aerobic used during normal work (exercise) levels, anaerobic added during extreme demands Anaerobic metabolism -> lactic acid (pain, cramps, tremors)

18 How to measure? Biostatics : Apply Newton s Law Use RULA (Rapid Upper Limb Assessment) Use REBA (Rapid Entire Body Assessment) Biodynamic : Apply advanced Newton s Law Manual material handling (NIOSH s Law) Simulation

19 HUKUM NEWTON I Selama tidak ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda maka benda tersebut akan selalu pada keadaannya, yaitu benda yang diam akan selalu diam dan benda yang bergerak akan bergerak dengan kecepatan konstan. Selama tidak ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda maka benda tersebut akan Σ F = 0 a = 0 selalu pada keadaannya, yaitu benda yang diam akan selalu diam dan benda yang bergerak akan bergerak dengan kecepatan konstan.

20 1. Maximum Permissible Limit (MPL) Merupakan batas besarnya gaya tekan pada segmen L5/S1 dari kegiatan pengangkatan dalam satuan Newton yang distandarkan oleh NIOSH(National Instiute of Occupational Safety and Health) tahun Besargayatekannyaadalahdibawah6500NpadaL5/S1. 2. Batasan gaya angkatan normal (the Action Limit) sebesar 3500 pada L5/S1. Apabila:Fc <AL (aman),al<fc<mpl (perluhati-hati)danfc > MPL(berbahaya). Batasan gaya angkat maksimum yang diijinkan, yang direkomendasikan NIOSH (1991) adalah berdasarkan gaya tekan sebesar6500npdl5/s1,namunhanya1%wanitadan25%pria yang diperkirakan mampu melewati batasan angkat ini (Nurmianto, 1996).

21 2-D Model of the Elbow: From Chaffin, DB and Andersson, GBJ (1991) Occupational Biomechanics. Fig 6.2

23 JAWAB : Perlu kita ketahui bahwa seorang operator bekerja tidak hanya Perlu kita ketahui bahwa seorang operator bekerja tidak hanya lengan saja yang mengeluarkan tenaga, tetapi bagian tubuh yang lain seperti punggung, paha, betis dll. Dalam biomekanik perhitungan guna mencari moment dan gaya dapat dilakukan dengan cara menghitung gaya dan mement secara parsial atau menghitung tiap segmen yang menyusun tubuh manusia. Berat dari masing masing segmen dibawah ini didapat dari besarnya prosentase dikali dengan gaya berat dari orang tersebut.

28 untuk mencapai keseimbangan tubuh pada aktivitas pengangkatan, moment pada L5/S1 tersebut diimbangi gaya otot pada spinal erector (FM) yang cukup besar dan juga gaya perut (FA) sebagai pengaruh tekanan perut (PA) atau Abdominal Pressure yang berfungsi untuk membantu kestabilan badan karena pengaruh momen dan gaya yang ada

29 MODEL BIOMEKANIKA TULANG BELAKANG (CHAFFIN, 1991)

32 2. Recommended Weight Limit (RWL) Recommended Weight Limit merupakan rekomendasi batas beban yang dapat diangkat oleh manusia tanpa menimbulkan cidera meskipun pekerjaan tersebut dilakukan secara repetitive dan dalam jangka waktu yang cukup lama. RWL ini ditetapkan oleh NIOSH pada tahun 1991 di Amerika Serikat. Persamaan NIOSH berlaku pada keadaan: 1. Beban yang diberikan adalah beban statis, tidak ada penambahan ataupun pengurangan beban di tengah tengah pekerjaan. 2. Beban diangkat dengan kedua tangan. 3. Pengangkatan atau penurunan benda dilakukan dalam waktu maksimal 8 jam. 4. Pengangkatan atau penurunan benda tidak boleh dilakukan saat duduk atau berlutut. 5. Tempat kerja tidak sempit.

33 Persamaan untuk menentukan beban yang direkomendasikan untuk diangkat seorang pekerja dalam kondisi tertentu menurut NIOSH adalah sbb: RWL=LCxHMxVMxDMxAMxFMxCM Keterangan: LC=konstantapembebanan=23kg HM=faktorpengalihorizontal=25/H FM = faktor pengali frekuensi(frequency Multiplier)*lihat tabel 1 CM = faktorpengalikopling(handle) * lihattabel2 VM = Faktor pengali vertikal DM = Faktor pengali perpindahan AM = Faktor pengali asimetrik

34 Keterangan: H = jarakbebanterhadaptitikpusat tubuh V = jarak beban terhadap lantai D =jarakperpindahanbeban secara vertical A = sudutsimetriputaranyang dibentuk tubuh Untuk Frekuensi Pengali ditentukan denganmenggunakantabelfm dibawah ini dengan mengetahui frekuensi angkatan tiap menitnya dan juganilaiv dalaminchi.

35 Keterangan: untuk frekuensi pengangkatan kurangatauhanya1 kali dalam 5 menit ditetapkan F = 2 Lift/mnt.

36 Untuk Faktor Pengali coupling (handle) dapat ditentukan pada Tabel1.2 berikut:

38 Musculoskeletal Disorder (MSDs) Musculoskeletal disorders (MSDs) atau gangguan otot rangka merupakan kerusakan pada otot, saraf, tendon, ligament, persendian, kartilago, dan discus invertebralis. Kerusakan pada otot dapat berupa ketegangan otot, inflamasi, dan degenerasi. Sedangkan kerusakan pada tulang dapat berupa memar, mikro faktur, patah, atau terpelintir.

39 Penyebab MSDs 1. Kelelahan dan keletihan terus menerus yang disebabkan oleh frekuensi atau periode waktu yang lama dari usaha otot, dihubungkan dengan pengulangan atau usaha yang terus menerus dari bagian tubuh yang sama meliputi posisi tubuh yang statis; 2. Kerusakan tiba-tiba yang disebabkan oleh aktivitas yang sangat kuat/berat atau pergerakan yang tak terduga.

40 Jenis-jenis keluhan MSDs 1. Sakit Leher peningkatan tegangan otot atau myalgia, leher miring atau kaku leher. 2. Nyeri Punggung gejala nyeri punggung yang spesifik seperti herniasi lumbal, arthiritis, ataupun spasme otot. 3. Carpal Tunnel Syndrome kumpulan gejala yang mengenai tangan dan pergelangan tangan yang diakibatkan iritasi dan nervus medianus. 4. De Quervains Tenosynovitis Penyakit ini mengenai pergelangan tangan, ibu jari, dan terkadang lengan bawah, disebabkan oleh inflamasi tenosinovium dan dua tendon yang berasa di ibu jari pergelangan tangan. 5. Thoracic Outlet Syndrome Merupakan keadaan yang mempengaruhi bahu, lengan, dan tangan yang ditandai dengan nyeri, kelemahan, dan mati rasa pada daerah tersebut 6. Tennis Elbow keadaan inflamasi tendon ekstensor, tendon yang berasal dari siku lengan bawah dan berjalan keluar ke pergelangan tangan. 7. Low Back Pain terjadi apabila ada penekanan pada daerah lumbal yaitu L4 dan L5. Apabila dalam pelaksanaan pekerjaan posisi tubuh membungkuk ke depan maka akan terjadi penekanan pada discus.

dokumen-dokumen yang mirip

BIOMEKANIKA. Ergonomi Teknik Industri Universitas Brawijaya

BIOMEKANIKA. Ergonomi Teknik Industri Universitas Brawijaya BIOMEKANIKA Ergonomi Teknik Industri Universitas Brawijaya Biomekanika Biomekanika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material dan peralatan dengan tujuan