11 Kosumsi Energi

PENGUKURAN ENERGI FISIK
SEBAGAI TOLOK UKUR
PERBAIKAN TATA CARA KERJA
DEFINISI

Konsumsi energi merupakan faktor utama dan
tolok ukur yang dipakai sebagai penentu
besar/ringannya kerja fisik yang dilakukan
PENDAHULUAN

Pada saat tata cara kerja secara perlahan-lahan
dirubah ataupun diperbarui agar bisa lebih cepat,
sederhana dan atau mudah dikerjakan, maka
kecenderungan yang dijumpai dalam upaya
perubahan adalah menghindari kegiatan-kegiatan
yang harus dilaksanakan dengan menggunakan energi
otot manusia dengan mekanisasi atau machine power


Studi ergonomi dalam kaitannya dengan kerja
manusia digunakan untuk mengevaluasi dan
merancang kembali tata cara kerja yang harus
diaplikasikan agar bisa memberikan peningkatan
efektivitas dan efisiensi, juga kenyamanan dan
keamanan manusia
Salah satu tolok ukur untuk mengevaluasi apakah
tata cara sudah dirancang dengan baik, selain
waktu adalah dengan mengukur penggunaan
energi kerja yang digunakan untuk melaksanakan
aktivitas
Berat ringannya pekerjaan bisa ditentukan melalui :






laju detak jantung (heart rate)
tekanan darah (blood pressure)
temperatur badan (body temperature)
laju pengeluaran keringat (sweating rate)
konsumsi oksigen yang dihirup (oxygen consumption)
kandungan kimiawi dalam darah ( lactic acid content)
Manfaat pengukuran energi selain digunakan untuk
evaluasi dan perancangan adalah untuk aplikasi pada
permasalahan :
1. Keselamatan (safety)
2. Pengaturan jadwal periode istirahat
3. Spesifikasi jabatan
4. Evaluasi jabatan
5. Tekanan dari faktor lingkungan
KERJA FISIK DAN KONSUMSI ENERGI KERJA




Kerja fisik : kerja yang memerlukan energi fisik otot
manusia sebagai sumber tenaganya
Proses metabolisme : penghasil energi untuk kerja fisik
energi yang dikonsumsikan dinyatakan dalam kilo
kalori/Kcal
Dalam literatur ergonomi, besarnya energi yang dihasilkan
akan dinyatakan dalam unit satuan “ kilo kalori atau Kcal”
(KJ) dalam satuan (SI) dimana :
1 Klilocalorie (Kcal) = 4.2 kliojoules (KJ)
1 liter O2 = 4.8 Kcal = 20 KJ

Untuk mengetahui besarnya energi kerja fisik bisa
dilakukan dengan membandingkan
konsumsi
oksigen dengan laju detak nadi/jantung (pulsa)
1. Untuk operator laki-laki yang melakukan
aktivitas kerja fisik dengan pulsa 75
denyut/menit = 0,5 liter/menit = 2,5 Kcal
2. Wanita : lebih tinggi  10 denyut/menit
3. Istirahat : pulsa 62 denyut/menit = 250
ml/menit = 1,25 kcal/menit
BASAL METABOLISME



Metabolisme Basal adalaah sejumlah energi yang diperlukan oleh tubuh dalam keadaan
istirahat total,baik jasmani maupun rohani,dalam keadaan berbaring tidak tidur,dan suhu
badan dalam lingkungan yang serasi.
Faktor yang berpengaruh terhadap metabolisme basal = berat badan, tinggi dan jenis
kelamin
Harris dan Benedict (1919): untuk anak dan dewasa
Wanita
: BMR = 655 + 9,6 B + 1.8 T - 4.7 U
Pria
: BMR = 660 + 13.7 B + 5.0 T – 6.8 U
U = umur (tahun)

B= berat badan (kg)
T= Tingga badan (cm)
Tabel. Perkiraan kebutuhan energi menurut aktivitas (dalam kkal x energi BMR)
KONSUMSI ENERGI KERJA

Adanya kerja fisik akan menyebabkan penambahan energi

Kalori kerja : kenaikan konsumsi energi dalam kerja fisik


Konsumsi energi untuk kerja fisik (metabolisme kerja) = basal
metabolisme + nilai kalori kerja
Untuk kegiatan yang memerlukan gerakan fisik anggota dalam
klasifikasi ringan (berjalan, duduk/berdiri, berpakaian dan alian-lain)
memerlukan tambahan kalori kerja sebanyak 600 – 700 Kcal/24 jam
atau total kebutuhan energi sebesar 2300 -2400 Kcal/24 jam
STANDART UNTUK ENERGI KERJA


Konsumsi energi maksimum untuk kerja fisik berat/kasar
secara terus menerus sebesar 5,2 Kcal/menit
Nilai 5,2 Kcal/menit jika dikonversikan dengan :
a. konsumsi oksigen = 5,2/ 4,8 = 1,08 liter oksigen/
menit
b. tenaga/daya = 5,2 x 4,2 KJ/menit = 21,84 KJ/menit
KAPASITAS ENERGI
Usia (tahun)
% Kemampuan
20 - 30
100%
40
96%
50
90%
60
80%
65
75%
PENJADWALAN WAKTU ISTIRAHAT
Orang yang bekerja berat secara perlahan-lahan akan
mengalami kelelahan sehingga perlu istirahat sebesar :
R=
T (K  S )
K  1,5
dimana :
R = waktu istirahat (menit)
T = total waktu yang dipergunakan untuk kerja (menit)
K = rata-rata energi yang dikonsumsikan (Kcal/menit)
S = standart beban kerja normal (Kcal/menit)
CONTOH

Dari suatu aktivitas kerja memerlukan energi rata-rata
sebesar 5,2 Kcal/menit selama periode 1 jam.Standart beban
kerja normal= 4 Kcal/menitakan memerlukan waktu istirahat
sebesar :
R = T(K-S)/K-1,5
= 60 (5,2 – 4)/(5,2 – 1,5)
= 19,45 menit
Peningkatan Efisiensi Kerja Fisik


Agar penggunaan tenaga otot bisa optimal, maka
pengaturan cara kerjanya otot harus diperhatikan dengan
benar
Dalam hal ini kegiatan otot dapat dibedakan dalam 2 hal :
1. Kerja otot dinamik (berirama)
2. Kerja otot statik (kerja bersikap/tetap)
Kegiatan Otot
1. Kerja otot dinamik (berirama)
Otot mengencang dan mengerut secara
bergantian atau berirama. Sirkulasi darah +
O2 dan metabolis akan berlangsung secara
lancar.
Kegiatan Otot
2.Kerja otot statik (kerja tetap)
Otot berada dalam posisi mengencang dalam waktu
yang cukup lama. Mengencang otot dalam waktu
lama akan menyebabkan aliran darah & O2
terganggu. Kondisi tersebut mengakibatkan rasa
sakit dan lelah
pada otot.


Pada usia sekitar 50-60 tahun, tenaga otot hanya bisa
menghasilkan sekitar 75% dari maksimum.
Kekuatan otot yang dihasilkan rata-rata wanita ternyata
hanya sekitar 70% dari kekuatan otot laki-laki. Dalam
perancangan dan penyusunan deskripsi pekerjaan harus ada
pertimbangan-pertimbangan khusus yang berkaitan dengan
kemampuan pekerja ditinjau dari jenis kelamin & usia.
Kelelahan


Lelah otot.
Otot menerima beban yang berlebihan
Lelah visual.
Mata yang berkonsentrasi terus-menerus pada
suatu obyek. Misal komputer, chaya yg terlalu kuat
yang mengenai mata juga akan bisa menimbulkan
gejala yang sama.
Kelelahan


Lelah mental
Bukan aktivitas fisik, melainkan kerja mental
(berpikir) – lelah otak.
Lelah monotonis.
Disebabkan oleh aktivitas kerja yang bersifat
rutin, monoton atau lingkungan kerja yang
menjemukan.
Cara Membawa Beban

Metode Double Pack
Beban dibawa dengan cara meletakkannya
menempel lekat di bahu & dada.
Kebutuhan O2 ditetapkan 100%.
Cara Membawa Beban

Metode Head Pack
Beban diletakkan di atas kepala.
Kebutuhan O2 ditetapkan 105%.
Cara Membawa Beban
Metode Yoke Pack

Beban diletakkan pada masing-masing ujung alat
pemikul beban.
Kebutuhan O2 ditetapkan 130%.
Cara Membawa Beban

Metode Hands Pack
Beban dibawa oleh kedua tangan
Kebutuhan O2 ditetapkan 145%.

Gejala-gejala yang tampak jelas akibat lelah kronis
dapat dicirikan seperti :
1. meningkatnya emosi dan rasa jengkel sehingga
orang menjadi kurang toleran atau
a-sosia
terhadap orang lain
2. munculnya sikap apatis terhadap pekerjaan
3. depresi yang berat
Pengaturan jadwal waktu kerja dan istirahat
- pemberian waktu istirahat  15 % dari
waktu kerja
- pengaturan jadwal istirahat yang lebih
sering akan memberikan total produktivitas
yang konstan
KUIS penjadwalan waktu istirahat



Aktivitas A = 5.8 Kkal/menit
Aktivitas B = 4.7 Kkal/menit
Aktivitas C = 5.5 Kkal/menit
Bila standar beban kerja ditetapkan sebesar 4.0
Kkal/menit selama periode 1 jam. Tentukan waktu
istirahat yang diperlukan pekerja untuk masing-masing
aktivitas.
SUMMARY
1.
2.
3.
4.
Berat ringannya pekerjaan bisa ditentukan melalui gejala-gejala
perubahan
dan
dapat
diukur
melalui
:
heart rate, blood pressure, body temperature, sweating rate,oxygen
consumption,serta lactic acid content
Konsumsi energi maksimum untuk melaksanakan kerja fisik yang
berat adalah sebesar 5,2 Kcal/menit
Kapasitas energi yang mampu dihasilkan seseorang dipengaruhi
oleh faktor usia. Kapasitas maksimum akan dihasilkan seseorang
yang berusia 20 – 30 tahun
Pengaturan jadwal istirahat yang lebih sering akan memberikan total
produktivitas yang konstan
29
Akhir Perkuliahan…
… Ada Yang Ditanyakan??