BIOMEKANIKA 1 2 3 4 5 1. LATAR BELAKANG Perubahan waktu, walaupun secara perlahan-lahan,telah merubah manusia dari keadaan primitif menjadi manusia yang berbudaya. Kejadian ini antara lain terlihat pada perubahan rancangan peralatan-peralatan yang dipakai,yaitu mulai dari batu yang tidak berbentuk menjadi batu yang mulai berbentuk dengan meruncingkan beberapa bagian dari batu tersebut. Perubahan pada alat sederhana ini, menunjukkan bahwa manusia telah sejak awal kebudayaannya berusaha memperbaiki alat-alat yang dipakainya untuk memudahkan pemakaiannya. Berdasarkan hal ini timbulah ilmu ilmu baru yang memberikan kemudahan terhadap setiap kegiatan yang manusia lakukan, 2 & 3. RUMUSAN MASALAH & TUJUAN 1 2 3 4 5 • Definisi dari biomekanika ? • Tujuan dari biomekanika ? • Bagaimana pengaplikasian dari biomekanika ? • Hubungan antara biomekanika dengan ergonomic ? • Contoh kasus dari biomekanika & langkah penyelesaiannya ? 4.1 DEFINISI BIOMEKANIKA Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek biomekanika dari gerakan–gerakan tubuh manusia. Biomekanika merupakan kombinasi antar keilmuan mekanika, antropometri, dan dasar ilmu kedokteran ( biologi dan fisiologi ). Biomekanika dapat dikatakan sebagai metode ergonomi yang sangat kuat. Sebuah analisis biomekanik biasanya digunakan untuk kondisi yang melibatkan gaya yang besar (mendorong, menarik, mengangkat, memegang, dan lain-lain) atau postur kerja yang memaksakan tekanan pada tubuh. 4.1 KLASASIFIKASI BIOMEKANIKA 1. General Biomechanics General Biomechanics adalah bagian dari biomekanika yang berbicara mengenai hukum-hukum dan konsepkonsep dasar yang mempengaruhi tubuh manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak. General Biomechanics dibagi menjadi 2, yaitu (Tayyari, 1997): - Biostatics, adalah bagian dari biomekanika umum yang hanya menganalisis tubuh pada posisi diam atau bergerak pada garis lurus dengan kecepatan seragam (uniform). - Biodinamics adalah bagian dari biomekanik umum yang berkaitan dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh tanpa mempertimbangkan gaya yang terjadi (kinematik) dan gerakan yang disebabkan gaya yang bekerja dalam tubuh (kinetik). 4.1 KLASASIFIKASI BIOMEKANIKA 2. Occupational Biomechanics 2 . Occupational Biomechanics Didefinisikan sebagai bagian dari terapan yang mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material dan peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem kerangka otot agar produktifitas kerja dapat meningkat. 4.2 TUJUAN BIOMEKANIKA Tujuan Biomekanika : • Mencegah gangguan/cedera pada sistem otot rangka (MSDs) • Memperbaiki kondisi tempat kerja • Meningkatkan kinerja organisasi (effisiensi, kualitas dan kepuasan pekerja) • Panduan prinsip : Maintain D < C D: task Demands (force, moment, etc.) C: human Capacity (strength, tissue tolerance, etc.) Faktor-faktor Resiko terkait Permasalahan MSDs (hand & wrist): • Masalah postur kerja yang tidak normal • Pekerjaan yang berulang (repetitif) • Durasi kerja yang lama • Pembebanan statis pada otot • Tekanan kontak fisik • Getaran • Temperatur 4.3 APLIKASI BIOMEKANIKA Pada banyak kegiatan/ pekerjaan sehari-hari secara tidak langsung ilmu biomekanika telah diaplikasikan. Dalam pekerjaan-pekerjaan tertentu, seperti mengecat langit-langit rumah atau operator dengan display yang tidak sesuai, ilmu biomekanika menganalisanya sebagai pembebanan yang statis. Jadi pada industri atau kehidupan sehari-hari aspek ilmu biomekanika adalah sebagai berikut: 4.3 APLIKASI BIOMEKANIKA • Dalam perindustrian, ilmu mekanika digunakan untuk mengukur besarnya gaya yang dibutuhkan oleh seorang operator untuk melakukan suatu pekerjaan dengan postur tubuhnya. • Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya dalam industri menyatakan besarnya gaya otot yang diperlukan oleh seorang operator dalam menyelesaikan pekerjaan dengan menggunakan prinsip-prinsip fisika dan mekanika. • Dengan meng-aplikasikan ilmu biomekanika, kita mengetahui dan memahami serta dapat menentukan sikap kerja yang berbeda dapat menghasilkan kekuatan atau tingkat produktivitas yang terbaik. • Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya digunakan dalam mengevaluasi pekerjaan operator sehingga dapat menghasilkan cara kerja yang lebih baik yang meminimumkan gaya dan momen yang dibebankan pada operator supaya tidak terjadi kecelakaan kerja. • Aplikasinya yang lain adalah menentukan perancangan sistem tempat kerja dengan pertimbangan dari gerakan-gerakan tubuh manusia/ pekerja. • Dengan ilmu biomekanika ini, jelas bahwa kita akan lebih mudah untuk menentukan rancangan sistem tempat kerja, di samping tingkat ergonomisnya tinggi (maksudnya tercipta keadaan lingkungan kerja yang ENASE) maka tingkat produktivitas meningkat dan tingkat kecelakaan menjadi minimum. 4.4 HUBUNGAN BIOMEKANIKA DENGAN ERGONOMI Biomekanika memiliki hubungan yang sangat erat dengan Antropometri, dikarenakan dalam Biomekanika mempelajari bagaimana melakukan suatu pekerjaan dengan menggunakan gaya dengan energi yang kecil. Sedangkan Antropometri merupakan pembelajaran dalam suatu perhitungan kepada alatalat yang di gunakan oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari. Antropometri menganalisis dimensi-dimensi alat tersebut dengan menghubungkan tubuh manusi sebagai acuan, sehingga terciptalah suatu alat atau perkakas yang dapat digunakan dengan gaya yang tidak terlalu besar. 4.4 HUBUNGAN BIOMEKANIKA DENGAN ERGONOMI Biomekanika tidak saja berhubungan erat dengan Antropometri tetapi juga dengan ilmu fisiologi dan postur kerja karena dengan mempelajari tentang gaya yang bekerja pada tubuh, maka dapat dihitung dan diketahui berapa jumlah energi dan konsumsi oksigen yang dibutuhkan serta dapat mengevaluasi posisi tubuh yang kurang ergonomis pada saat melakukan suatu pekerjaan. 4.4 Pembahasan Aplikatif 4.4 Perhitungan di Biomekanika Recommended Weight Limit (RWL) 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 = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM LC = konstanta pembebanan = HM = faktor pengali horizontal = VM = Faktor pengali vertikal DM = Faktor pengali perpindahan AM = Faktor pengali asimetrik FM = faktor pengali frekuensi (Frequency Multiplier) CM = faktor pengali kopling (handle) LI (Lifting Index) = Object Weight / RWL 4. Langkah Pengambil Keputusan Kriteria : LI ≤ 1,0 (Low Risk Of LBP); LI > 1 (Moderately Stressful Task); LI > 3 (Highly Stressful Task) 5. CONTOH KASUS Seorang Tenaga kerja yang bekerja pada bagian Packing bekerja selama 8 jam kerja / hari dengan posisi kerja berdiri dan menggunakan kedua tangannya untuk mengangkat beban berupa kardus yang berisi kecap sachet dengan berat 10 kg / kardus. Pergerakan posisi adalah mengangkat beban dari conveyor menuju Vallet dengan sudut Putar 90⁰. Dalam 1 menit tenaga kerja dapat memindahkan barang sebanyak 8 – 9 kardus. Dengan posisi tangan pada batas berat dari pinggang ke bahu yang di sesuaikan adalah 50. Apakah pekerjaan yang dilakukan tenaga kerja tersebut beresiko? 5. CONTOH KASUS Dari kasus di atas, Jarak tengah secara horisontal Tenaga Kerja dengan tengah kardus di atas conveyor ( Ho) adalah 30 cm. Dan jarak vertical (Vo) adalah 50 cm. kemudian tenaga kerja tersebut memindahkan barang menuju ke Vallet dengan jarak horizontal destination ( Hd) adalah 35 cm dan dengan jarak vertical (Vd) dari lantai menuju kardus yang telah di susun adalah 100 cm. Asimetric angel original dan destination adalah A = 0.85. Dengan frekuensi 8 lift / menit. Dengan waktu kerja selama 8 jam. FM = 0. 18 dan Objec Couple V < 75 adalah 0.95 dan V > 75 =1 .00 Hitunglah RWL dan LI ? 5. KESIMPULAN Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika Terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran.
