Biomekanika

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Biomekanika

2.1.1 Pengertian Biomekanika

Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada sistem 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 praktiknya biomekanika mempelajari kekuatan, ketahanan dan ketelitian manusia dalam melakukan kerjanya. Biomekanika juga mengkaji hubungan pekerja dengan perlengkapan kerjanya, lingkungan kerja dan sebagainya.

Biomekanika menggunakan hukum-hukum mengenai konsep fisik dan teknik untuk menggambarkan gerakan yang dialami oleh bagian-bagian tubuh yang beragam dan aksi gaya pada bagian-bagian tubuh tersebut selama melakukan aktifitas harian normal. Dilihat dari defenisi tersebut, biomekanika adalah aktifitas multi disipliner.

Faktor-faktor yang mempengaruhi biomekanika yaitu :

1. Faktor diri seperti umur, Janis kelamin, suku bangsa

2. Sikap kerja

3. Jenis kerja

2.1.2 Anatomi Tulang Belakang

Pendekatan biomekanika menitik beratkan pada struktur tulang dan posisi pengangkatan, dimana struktur tulang terutama tulang belakang akan mengalami tekanan yang berlebihan ketika melakukan pengangkatan meskipun frekuensi jarang.

Struktur tulang belakang manusia dibagi menjadi 4 bagian :

1. Cervical

2. Thoaric

3. Lumbar

4. Sacro-illiac

Gambar 2.1 Struktur Tulang Belakang Manusia

Tulang belakang manusia tidaklah tegak lurus, namun membentuk kurva. Kurva tulang belakang yang cembung disebut kyphosis dan yang cekung disebut lordosis. Tulang belakang ini terdiri dari 24 ruas tulang, dimana setiap tulang belakang terdapat lempengan (disc) tulang belakang. Dengan adanya ruas-ruas beserta lempengan tersebut, maka tulang belakang dapat menekuk. Dari bagian-bagian tulang belakang tadi, maka bagian lumbar adalah yang terpenting.

Untuk maminimasi kelelahan dan resiko terhadap rusaknya tulang dan otot dalam kondisi kerja yang berulang-ulang, maka dalam penempatan dan pengoperasian posisi pengendalian harus seergonomis mungkin sehingga pengoperasiannya afisien.

Pengangkatan beban atau material dapat menimbulkan 3 macam resiko :

1. Resiko terjadinya cedera karena kecelakan.

2. Resiko melakukan usaha yang berlebihan (overexertion).

3. Resiko kerusakan komulatif.

Ketiga macam resiko diatas dapat saja dipandang secara terpisah tergantung kasus yang terjadi. kriteria biomekanika dapat memprediksi terjadinya peningkatan resiko dalam proses pengangakatan material sebagai fungsi dari berat beban yang harus diangkat dan jarak beban tubuh pekerja. Kedua faktor ini berkaitan erat dengan momen yang ditimbulkan dari proses penanganan material, dimana semakin besar momen yang dihasilkan semakin besar pula resiko yang ditimbulkannya.

Penelitian “Analisis Manual Material Handling (MMH) dengan model biomekanika sebagai pengurang resiko kecelakaan kerja” dan dimaksudkan untuk mengetahui beban maksimal yang harus diangkat oleh pekerja, untuk mengetahui banyaknya energi yang dikeluarkan oleh pekerja dan untuk memberikan rekomendasi kepada perusahaan tentang keselamatan kerja, sehingga cedera secara langsung maupun tidak langsung akan cepat teridentifikasi. Penelitian ini juga bermanfaat untuk bahan masukan, informasi untuk memperhatikan kenyamanan, kesehatan dan keselamatan para pekerja saat mengangkat. Hal ini mengakibatkan gejala sakit pinggang pada tulang belakang.

Kemudian untuk mengurangi cidera tulang belakang maka alat bantu trolley dapat digunakan untuk membuat proses pengangkatan lebih ergonomis, sehingga pekerja tidak terlalu banyak mengeluarkan energi untuk melakukan aktivitas pengangkatan. Dari perhitungan RWL, LI dan konsumsi energi dapat disimpulkan bahwa pekerjaan jika dilakukan secara terus-menerus dan dalam jangka waktu tertentu akan mengalami cidera pada tulang belakang sehingga perlu alat bantu untuk meminimal resiko alat bantu tersebut seperti trolley.

Langkah-langkah utama untuk meniminasi rasiko akibat penanganan material secara manual adalah sebagai berikut :

1. Perancang sistem kerja.

2. Seleksi pekerja.

3. Pelatihan kerja.

Disamping itu, untuk mendapatkan inklinasi (kemiringan) sudut posisi kaki atau tangan relatif terhadap horizontal agar gaya maksimum dapat diterapkan, maka kondisi berikut harus dapat diterapkan :

1. Analis biomekanika secara global dengan mempertimbangkan kondisi masing-masing otot.

2. Penyederhanaan model biomekanika yang berdasarkan pada sistem sambungan tulang untuk memprediksikan beban pada ruas tulang belakang untuk mengangkat beban kerja.

3. Metode empiris untuk pengukuran langsung terhadap kekuatan otot.

2.1.3 Biomekanika dan Cara Kerja

Pendekatan biomekanika berguna untuk mengukur kekuatan dan ketahana fisik menusia untuk melakukan suatu pekerjaan tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan suatu cara kerja yang lebih baik dengan kemungkinan cedera yang minimum. Dalam kasus pengangkatan beban secara manual dapat diteliti pengaruh sikap kerja terhadap kekuatan fisik manusia.

Prinsip-prinsip biomekanika untuk pengangkatan beban :

1. Sesuaikan berat dengan kemampuan pekerja dengan mempertimbangkan frekuensi pemindahan.

2. Memanfaatkan dua atau lebih pekerja untuk pemindahan barang berat.

3. Ubahlah aktifitas jika mungkin sehingga lebih mudah, ringan dan tidak berbahaya.

4. Minimasi jarak horizontal gerak antara tempat milai dan berakhir pada pemindahan barang.

5. Material terlatak tidak lebih tinggi dar bahu.

6. Kurangi frekuensi pemindahan barang.

7. Berikan waktu istirahat yang cukup.

8. Berlakukan rotasi kerja.

9. Rancang kontainer agar mempungai pegangan yang dapat dipegang dekat tubuh

10. Benda yang berat diletakkan setinggi lutut, agar dalam pemindahan tidak menimbulkan cedera pinggang.

Biomekanika dapat diterapkan pada perancangan kembali pekerja yang telah ada, mengevaluasi pekerjaan, penyeleksian operator, tugas-tugas penanganan material secara manbual dan sebagainya. Penerapan biomekanika berguna untuk menghindari terjadinya cidera dan mengupayakan agar dengan pengeluaran energi yang minimum dapat dicapai hasil kerja yang maksimum

2.1.4 Perbedaan Gaya Statis dan Gaya Dinamis

1. Isometri (statis)

Isometri (statis) adalah gaya otot yang dikeluarkan tanpa menghasilkan suatu kerja. Hal ini terjadi karena gerakan otot tersebut terlambat dalam suatu sistem kerja. Misalnya : mengangkat beban yang terlalu berat.

2. Isotonis (dinamis)

Isotonis (dinamis) adalah memanjang atau memendeknya otot dengan menghasilkan suatu kerja dimana gaya dikeluarkan dan menghasilkan suatu kerja. Hal ini dikategorikan menjadi dua bagian :

a. Konsentris : memendeknya otot sambil tetap menahan suatu tegangan. Misalnya : mengangkat beban.

b. Eksentris : memanjang otot sambil tetap menahan suatu tegangan dan gerakannya berlawanan dengan tegangannya. Misalnya : meletakkan kembali setelah mengangkat. Kemampuan manusia untuk melakukan pengangkatan secara manual/manual material handing (MMH) diperoleh dengan menggunakan pendekatan epidemi medis, psikologis dan pendekatan administrative.

2.1.5 Manual Material Handling (MMH)

Wheelbarrow merupakan salah satu alat manual material handling yang banyak digunakan masyarakat. Oleh karena itu perlu dilakukan penentuan karakterisik wheelbarrow yang baik yang telah mempertimbangkan faktor yang paling mempengaruhi konsumsi energi dan kemungkinan cedera untuk mengetahui prioritas perbaikan. Eksperimen dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi. Dari analisis posisi tubuh diketahui bahwa posisi tubuh paling baik saat pengangkatan adalah posisi tubuh lurus dengan lengan sejajar tulang belakang. Berdasarkan kuesioner diketahui bahwa keluhan terbanyak responden adalah pada telapak tangan, lengan, bahu, siku dan pergelangan tangan.

Berdasarkan informasi-informasi tersebut maka dapat disimpulkan bahwa wheelbarrow yang baik adalah wheelbarrow mempunyai jarak antara tumpuan manusia dengan poros roda yang lebih panjang dari 110 cm, mempunyai jarak horizontal titik berat beban terhadap poros yang lebih kecil dari 26,53 cm, mempunyai jarak vertikal titik berat beban terhadap poros yang lebih kecil dari32,37 cm, mempunyai titik berat beban yang stabil (tetap pada (-13,22 cm ; 14,37 cm) terhadap titik acuan), mempunyai fitur yang dapat mengurangi kecepatan wheelbarrow di jalan menurun, mempunyai fitur yang dapat meredam getaran, mempunyai berat bersih wheelbarrow yang lebih ringan dari 21,6 kg, mempunyai tinggi kaki penyangga yang lebih rendah dari 32,5 cm.

Penggunaan wheelbarrow tergolong dalam aktivitas manual material handling. Elemen pekerjaan spesifik pada penggunaan wheelbarrow terdiri dari loading, pengangkutan dan unloading. Loading merupakan proses pengangkatan (pergerakan vertikal) wheelbarrow dan muatannya hingga akhirnya dapat didorong. Pengangkutan merupakan pemindahan beban menuju tempat tertentu. Unloading merupakan proses pembongkaran muatan/beban yang dilakukan dengan pengangkatan wheelbarrow beserta muatannya ke arah depan sehingga muatan tersebut dapat dikeluarkan dari wheelbarrow. Aktivitas mengangkut dengan wheelbarrow merupakan aktivitas yang memerlukan energi yang besar.

Konsumsi energi rata-rata yang diperlukan operator pengguna wheelbarrow besarnya ± 4080 kkal/hari selama jam kerja. Nilai ini mendekati nilai batas atas energi yang diperbolehkan untuk kerja berat yaitu ± 4800 kkal/hari (Grandjean, 1998). Selain konsumsi energi yang cukup besar, penggunaan wheelbarrow juga dapat mengakibatkan timbulnya kesulitan dan rasa sakit pada beberapa bagian tubuh. Misalnya pada saat unloading, pengguna sering kehilangan keseimbangan saat harus mengangkat dan menggerakkan wheelbarrow ke arah kiri dan kanan. Dan pada saat pengangkutan, pengguna sering merasakan beban yang besar pada bagian lengan. Wheelbarrow dapat dikatakan baik jika dapat meminimasi konsumsi energi dan cedera yang ditimbulkan.

2.2 Recommended Weight Limit (RWL)

The National Institute for Occupational and Health (NIOSH) yang berdiri pada tahun 1981 telah dapat membuat persamaan yang dapat membantu bagi praktisi agar dapat mengevaluasi suatu pekerjaan pengangkatan benda secara manual, denagn memberikan fokus perhatian pada segi keselamatan dan kesehatan bagi para pekerja.

Persamaan yang dikeluarkan NIOSH memberikan suatu nilai beban angka teoritis yang disarankan untuk pekerjaan mengangkat benda yang disebut Recommended Weight Limit (RWL). Karena persamaan tahun 1981 hanya dapat diterapkan pada lingkungan yang sempit maka pada 1991 NIOSH melakukan revisi dengan maksud agar persamaan pengangkatan (lifting equalio) ini dapat diterapkan pada lingkungan yang lebih luas.

Persamaan yang dibuat tahun 1991 memberikan faktor pengali tambahan berupa perhitungan penggerak asimetrik dan faktor pengangkatan tangan sebagai fungsi kopling. Tujuan dari persamaan pembebanan ini adalah untuk mencegah dan mengurangi terjadinya cedera tulang punggung belakang bagian bawah bagi pekerja yang melakukan aktivitas pengangkatan beban secara manual.

Ada tiga kriteria yang menjadi komponen utama dalam persamaan yaitu kriteria biomekanika fisiologis dan psikofisik.

Tabel 2.1 Nilai Batas Kriteria Perancangan Pengangkatan Beban

Tinjauan kriteria perancangan Nilai Batas

Biomekanika Gaya tekan lempeng maksimum 3.4 kn ( 770 lbs )

Fisiologi Pengeluaran energi maksimum 2.2 – 4.7 kkal/menit

Psikofisik Berat maksimum yang dapat diterima Diterima oleh 75% pekerja wanita dan 99% pekerja pria

2.2.1 Perhitungan Recommended Weight Limit (RWL)

Faktor pengali pada persamaan pengangkatan yang telah direvisi terdiri dari enam koefisien yang digunakan sebagai pengurang konstanta beban berdasarkan karakteristik pengangkatan beban pada lokasi standar pengangkatan beban (kondisi yang optimal).

Komponen perubahan persamaan NIOSH terdiri dari konstanta beban dan faktor-faktor pengali yaitu pengali horizontal, faktor pengali vertikal, faktor pengali jarak, faktor pengali frekuensi, faktor pengali asimetri, faktor pengali kopling, dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan :

LC = Load Constan

HM = Horizontal Multiplier

VM = Vertical Multiplier

DM = Distance Multiplier

AM = Asymetric Multiplier

FM = Frequency Multiplier

CM = Coupling Multiplier

Dimana :

1. Load Constan (LC)

LC adalah berat maksimum yang direkomendasikan untuk pengangkatan beban satandar dalam kondisi optimal (posisi sagital pengangkatan dengan frekuensi yang tidak terlalu sering, kopling baik, jarak pemindahan = 25 cm, dan lain sebagainya). Pemilihan konstanta beban berdasarkan pada kriteria psikofisik dan biomekanika. Mengestimasi bahwa pengangkatan beban ekivalen dengan konstanta beban dalam kondisi ideal ( dimana semua faktor pengali sama dengan 1.0 ) dan dapat diterima oleh 75 % pekerja wanita dan 90 % pekerja pria dan gaya tekan terhadap ruas-ruas tulang belakang kurang dari 3.4 kN. Pada persamaan yang telah direvisi, konstanta beban reduksi dri 40 kg menjadi 23 kg. Reduksi ini dilakukan karena bertambahnya jarak minimum horizontal dari 15 cm pada persamaan 1991. konstanta beban direvisi ini 17 kg lebih kecil nilainya dari persamaan 1981, namun dengan direvisinya pula jarak minimum horizontal menjadi 25 cm maka reduksi konstanta beban menjadi hanya 1 kg.

2. Horizontal Multiplier (HM)

HM didapat dari nilai H ( horizontal location ) yaitu jarak antara tangan dengan titik tengah pergelangan kaki bagian dalam kaki. Bahwa semakin besar jarak horizontal beban terhadap tulang belakang, maka semakin besar pula gaya tekan terhadap lempeng ( disc ) dan menurunkan batas maksimum beban yang diperbolehkan diangkat. Tegangan pada tulang belakang selama pengangkatan beban secara umum meningkat secara proporsional dengan jarak horizontal antara beban dengan tulang belakang.

Untuk melengkapi kriteria beban angkatan, faktor pengali horozontal ditetapkan sebagai berikut :

HM = ( 25 / H ) dimana

H = jarak horizontal

Atau

Hm = ( 10 / H ) dimana

H = jarak horizontal dalam inchi

3. Vertical Multiplier (VM)

VM didapat dari nilai V ( vertical location ) yitu jarak antara tinggi vertical dengan lantai. Komite NIOSH 1991 merekomendasikan bahwa factor vertical memberikan penurunan sebesar 22.5 % terhadap nilai beban yang boleh diangkat diatas 75 cm dari lantai adalah berdasarkan data empiris dari studi psikofisik, bahwa maksimum beban yang boleh diangkat ( MAWL ) oleh pekerja akan menurun sejalan dengan peningkatan vertical yang lebih tinggi dari 75 cm dari lantai.

Factor pengali vertical adalah :

VM = ( 1-0,003 [V-75] )

V = tinggi vertical dalam cm.

4. Distance Multiplier (DM)

DM didapat dari nilai D ( vertikal traple dintance ) yaitu jarak vertical antara titik awal beban sebelum diangkat ke titik tujuan beban diletakakn. Dari hasil studi psikofisik oleh Aquilano (1980) dan khalil (1985) memperkirakan terjadinya penurunan 15 % terhadap MAWL ketika total jarak perpindahan mendekati maksimum (beban diangkat dari lantai ke bahu). Hasil ini mengidentifikasikan peningkatan kebutuhan psiologis sejalan dengan peningkatan jarak peningkatan. Sehingga untuk peningkatan dimana total jarak perpindahan = 25 cm (= 10 inchi) dan kebutuhan psiologisnya tidak mengalami kenaikan signifikan, maka factor pengali haruslah konstan.

Denhan begitu maka pengali jarak ( DM ) yang diterapkan pada tahun 1991 oleh komite adalah :

DM = 0,82( 4.5/D)

D = total jarak perpindahan dalam cm

DM = 0.82 (1,8/D)

D= total jarak perpindahan dalam inchi

5. Asymmetric Multiplier (AM)

AM didapat dari nilai A ( Asymmetric ) yaitu sudut yang dibentuk tubuh saat memindahkan beban.

Pengangkatan asimetri akan ditemukan pada kondisi sebagai berikut :

1. Posisi origindan destination membentuk sudut antara keduanya.

2. Pengangkatan dilakukan untuk mempertahankan keseimbangan tubuh karena adanya rintangan pada tempat kerja atau permukaan lantai kerja yang tidak teratur.

3. Gerakan mengangkat memotong posisi tubuh, misalnya saat membelokkan beban dari satu lokasi kelokasi yang lainnya.

4. Standar produktivitas diperlukan dalam meraduksi waktu pengangkatan.

Secara umum pengangkatan dengan asimetri ini harus dihindari, jika tidak maka nilai RWL akan lebih dari pada pengangkatan dengan posisi pengangkatan secara asimetri pada tahun 1991, pengali asimetri ditentukan sebagai factor pengali yang mengurangi 30 % dari beban yang boleh untuk diangkat pada pengangkatan denagn sudut pergerakan 90 %. Factor pengali asimetri yang ditetapkan oleh komite NIOSH adalah :

AM = 1 – ( 0.0032 A )

A = Sudut asimetri yang dibentuk

Sudut asimetri adalah sudut yang menunjukan sejauh mana benda dipindahkan dari depan ( bidang mid – sagital ) tubuh pekerja ketujuan. Sudut asimetri terbentuk antara garis asimetri dengan garis sagital yang diproyeksikan pada bidang atas.

Gambar 2.2 Grafik Sudut Asimetri

6. Frequency Multiplier (FM )

FM didapat dari nilai F ( Frecuency Component ) Yaitu jumlah beban yang diangkat setiap menitnya. Pengali frekuansi ditentukan oleh jumlah pengankatan per menit. Jumlah waktu yang diperlukan untuk pengangkatan (durasi) dan tinggi vertikal pengangkatan dari lantai. Untuk persamaan yang dibuat tahun1991 telah ditetapkan pendekatan

Pengangkatan dengan F < 0.2 maka diambil nilai pengangkatan dengan F = 0.2 untuk pengankatan denagn frekuensi tangan jarang. Missal F << 0.1 maka recovery yang dianggap sesuai adalah category short durasi. Durasi pengangkatan dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan pada continous work time dan recovery time. Continooous time adalah periode kerja tanpa terjadinya interupsi sama sekali. Sedangkan recorvery time adalah periode dalam melakukan aktifitas berskala ringan mengikuti periode pengangkatan continiu. Durasi pengangkatan dibagi atas tiga kategori yaitu a. Durasi singkat = <1 jam b. Durasi moderal = 1 – 2 jam c. Durasi Lama = 2 – 8 jam 7. Coupling Multiplier (CM) CM diperoleh dari bagai mana cara memegang beban. Beban biasanya di lengkapi dengan suatu komponen sebagai alat pemegang pada saat pekerja hendak mengangkat beban tersebut. Kegunaannya adalah agar pekerja dapat mengangkat beban dengan baik. Selanjutnya komponen ini kita sebut sebagai pegangan tangan ( handle ). Perpaduan fungsi tangan pekerja denagn handle ini di sebut kopling. Tabel 2.2 Kategori Kopling Baik Biasa Buruk 1. Untuk kontainer yang dirancang secara optimal. Bentuk lengkapnya dideskriosikan pada keterangan dibawah ini (ket no 1 – 3) 2. Untuk komponen beban atau objek yang tidak beraturan. Pemegang yang baik adalah posisi dimana tangan dapat dengan mudah mencengkram objek (ket no. 6) 1. Untuk kontainer yang dirancang secara biasa ialah pemasangan yang dirancang kurang optimal (ket no. 1 – 4) 2. Untuk beban yang tidak beraturan, pemegangan yang biasa digunakan adalah posisi dimana tangan dapat dibengkokkan sebesar 900 (ket no. 4) 1. Untuk kontainer yang dirancang tidak optimal memiliki bentuk tidak beraturan atau terlalu besar ukurannya atau objek yang memiliki sudut tajam (ket no. 1 – 5) 2. Mengangkat beban yang tidak kaku mislanya lentur bagian tengah. 

2.2.2 Ketetapan NIOSH untuk Perancangan Kriteria Biomekanika 

Hipotesis biomekanika menetapkan bahwa kemampuan mengangkat merupakan kombinasi fungsi dari kekuatan otot dan kekuatan structural tubuh seseorang. Terutama pada lumbar tulang belakang. Komite NIOSH ( 1991 ) mengumpulkan data dari berbagai studi dan hasil penelitian beberapa ahli untuk menentukan besarnya gaya tekan pada lumbar 15/SI. Jager dan Luttman ( 1989 ) menemukan bahwa rata-rata gaya tekan pada lumbar adalah 4,4 kN dengan standar deviasi 1,88 kN. Hasil menyatakan bahwa kira-kira 30 % tekanan akhir dibagian lumbar lebih kecil dari 3,4 kN dan 16 % tekanannya lebih kecil dari 2,5 kN. Berdasarkan studi lapangan yang telah dilakukan oleh para ahli, Komite NIOS 1991 menyimpulkan bahwa gaya pada tulang punggung tidak lebih dari 3,4 kN. Namun studi lebih lanjut perlu dilakukan untuk melihat apakah gaya tekan pada tulakang punggung tidak lebih dari 3,4 kN pada 15 / SI telah dapat melindungi semua pekerja dari cedera tulang belakang. 

2.2.3 Ketetapan NIOSH untuk Perancangan Kriteria Fisiologi 

Komite NIOSH 1991 memilih kriteria psiologi yaitu pengeluaran energi pada pengangkatan yang berulang. Energi erobik dan oksigen yang diperlukan unruk menyuplai otot yang berkontraksi. Proses erobik yaitu perubahan ATP (adenosin tri pospart) menjadi ADP (adenosin di pospart) dan energi dengan bantuan oksigen yang cukup. Jika aktivitas telah melebihi produksi energi pekerja, maka seluruh tubuh akan merasa kelelahan. Kerja berat didefenisikan sebagai usaha otot besar > 70% dari maksimum dari interaksi yang terjadi.

Untuk mengontrol kelelahan yang berlebihan kapasitas erobik maksimum ditetapkan untuk menentukan maksimum pengeluaran energi pada pengangkatan berulang. Kapasitas erobik berbeda untuk setiap indipidu tergantung pada usia, jenis kelamin dan sebagainya. Komite NIOSH 1991 menetapkan kapasitas erobik adalah 9,5 Kkal/menit (nilai 95 Kkal/menit = kapasitas 4000 Kkal/hari dalam 420 menit /periode kerja). Nilai 9,5 Kkal /menit didasarkan pada asumsi data kapasitas erobik rata-rata pekerja wanita usia 40 tahun. Dasar kapasitas erobik selanjutnya disesuaikan dengan perbedaan lokasi dan durasi pengangkatan.

2.2.4 Pembatasan Pada Persamaan NIOSH

Persamaan pembebasan ( Lifting equation ) yang dikeluarkan NIOSH khusus digunakan untuk mengepaluasi dan menilai resiko yang terjadi akibat pengangkatan bebab secara manual. Sebagai alat evaluasi, persamaan ini dirancang untuk mendapatkan suatu nilai beban angka yang sesuai dengan kriteria biomekanika, psiologi kerja ataupun asumsi psikofisik.

Persamaan NIOSH memiliki keterbatasan dalam pemakaian antara lain :

1. Persamaan NIOSH berdasarkan pada asumsi bahwa aktivitas penanganan material secara manual selain pengangkatan adalah minimal dan tidak membutuhkan energi yang besar. Misalnya memegang, mendorong dan berjalan. Jika aktivitas tersebut ada maka harus dilakukan pengukuran denyut jantung dan pengeluaran energi untuk mengetahui kebutuhan metabolisme selama aktivitas berlangsung.

2. Persamaan tidak berlaku untuk aktivitas yang termasuk dalam aktivitas yang tidak diperhitungkan sebelumnya. Misalnya beban yang terlalu berat, tergelincir atau jatuh. Penambahan analisis biomekanika diperlukan untuk menilai tekanan fisik pada lingkungan kerja jika tidak menguntungkan ( seperti temperatur atau kelembaban yang kurang baik ) maka pengukuran metabolisme tubuh diperlukan.

3. Persamaan ini dapat diaplikasikan pada pengangkatan dengan satu tangan. Pengangkatan dengan posisi duduk atau berlutut, dan pangangkatan pada ruangan yang terbatas serta pembebanan dengan beban yang tidak stabil. Beban yang tidak stabil adalah beban dengan titik pusat masa. Misalnya kontainer yang berisi cairan. Persamaan NIOSH juga tidak dapat digunakan untuk pembebanan dengan kecepatan tinggi ( lebih dari 30 inchi/ detik ).

4. Persamaan ini mengasumsikan bahwa koefisien gesek statis antara permikaan lantai dengan sepatu kerja tidak lebih dari 0,5. hal ini untuk mengatisipasi akibat kaki pekerja tergelincir.

5. Persamaan ini mengasumsikan bahwa mengangkat dan menurunkan beban mempunyai resiko yang sama terhadap ceder tulang belakang begian bawah. Asumsi ini tidak berlaku jika pekerja melempar beban kebagian yang lebih rendah dari tempat berdirinya.

2.2.5 Lifting Indeks

Lifting indeks adalah merupakan perbandingan antaraberat beban (load target dengan RWL). Lifting indeks (Li) merupakan nilai relatif dari tingkat tegangan fisik dalam suatu kegiatan pengangkatan manual nilai estimasi tingkat tegangan fisik tersebut dinyatakan sebagai hasil bagi antara nilai beban angkatan dengan nilai RWL hasil perhitungan:

Dimana :

LI = Lifting Indeks

L = Berat beban yang dipindahkan termasuk berat tempat beban.

RWL = Recommended Weight limit