Ergonomi Manual Material Handling: Strategi Pencegahan Cedera, Optimasi Postur Kerja, dan Desain Sistem Angkat-Angkut yang Aman

Dipublikasikan oleh Guard Ganesia Wahyuwidayat

09 Desember 2025, 16.01

1. Pendahuluan

Manual Material Handling (MMH) merupakan aktivitas yang sangat umum di berbagai sektor industri, mulai dari logistik, manufaktur, konstruksi, hingga gudang ritel. Meski terlihat sederhana — mengangkat, membawa, menarik, mendorong, atau memindahkan suatu beban — MMH sebenarnya menjadi salah satu penyebab utama cedera muskuloskeletal (MSD) seperti low back pain, nyeri bahu, cedera pergelangan tangan, dan gangguan otot perut. Dalam materi pelatihan ergonomi, dijelaskan bahwa intensitas, frekuensi, dan postur kerja yang buruk menjadi faktor dominan yang memperbesar beban biomekanis pada tubuh.

Banyak pekerja terbiasa melakukan MMH tanpa memperhatikan teknik ergonomis, sehingga risiko cedera meningkat seiring waktu. Padahal, sebagian besar cedera dapat dicegah melalui pemahaman mekanisme beban tubuh, batas kekuatan manusia, serta penerapan desain kerja yang lebih aman. Selain itu, perusahaan seringkali tidak menyadari bahwa pemborosan energi dan penurunan produktivitas dapat muncul dari metode angkat-angkut yang tidak efisien.

Artikel ini menguraikan prinsip fisiologis dan biomekanis dalam MMH, risiko cedera yang mungkin terjadi, serta bagaimana desain sistem kerja, teknik angkat yang benar, dan bantuan mekanis dapat meminimalkan beban tubuh. Pembahasan berbasis pendekatan ilmiah dan aplikatif, sehingga relevan bagi praktisi K3, supervisor operasi, hingga perancang fasilitas industri.\

 

2. Dasar-Dasar Ergonomi Manual Material Handling

2.1. Mengapa MMH Tinggi Risiko?

Aktivitas angkat-angkut manual menempatkan tekanan besar pada punggung bawah (lumbar spine), sendi lutut, bahu, dan pergelangan tangan. Risiko ini meningkat karena beberapa faktor:

  • postur membungkuk berulang,

  • mengangkat beban jauh dari tubuh,

  • rotasi tulang belakang ketika mengangkat,

  • durasi kerja panjang dengan istirahat minim,

  • lantai tidak rata atau licin,

  • ruang sempit yang memaksa postur janggal.

Bahkan beban ringan sekalipun dapat mencederai tubuh jika dilakukan dengan postur buruk dan repetitif.

2.2. Komponen Utama Aktivitas Manual Material Handling

Menurut prinsip ergonomi, MMH melibatkan lima kategori gerakan:

  1. Lifting (mengangkat)

  2. Lowering (menurunkan)

  3. Carrying (membawa)

  4. Pushing (mendorong)

  5. Pulling (menarik)

Setiap kategori memiliki risiko yang berbeda tergantung kombinasi postur, berat beban, jarak, serta frekuensi.

2.3. Batas Fisik Tubuh dan Kapasitas Maksimal

Tubuh manusia memiliki keterbatasan fisiologis. Otot punggung dan perut harus bekerja stabil saat mengangkat, sementara diskus intervertebralis menahan tekanan kompresi. Ketika beban terlalu berat atau diangkat dengan teknik salah, tekanan pada diskus dapat melampaui batas toleransi.

Penelitian menunjukkan tekanan kompresi pada L5/S1 tidak boleh melampaui 3.400 N untuk mencegah cedera punggung. Angka ini menjadi dasar bagi banyak panduan ergonomi.

2.4. Faktor Risiko dalam MMH

Faktor risiko yang paling memengaruhi keselamatan antara lain:

  • Berat beban

  • Jarak vertikal dan horizontal beban dari tubuh

  • Pergerakan rotasi tubuh

  • Kecepatan dan frekuensi angkatan

  • Kondisi lingkungan (suhu, tekstur lantai, pencahayaan)

  • Desain alat dan kemasan beban

Semakin banyak faktor risiko yang muncul, semakin tinggi potensi cedera.

2.5. Prinsip Biomekanika: Beban Dekat Tubuh Lebih Aman

Salah satu prinsip paling penting dalam ergonomi MMH adalah menjaga beban sedekat mungkin dengan tubuh. Semakin jauh jarak horizontal beban, semakin besar momen gaya (torque) pada tulang belakang. Konsep ini menjelaskan mengapa mengangkat beban 10 kg pada jarak 60 cm dari tubuh bisa “terasa” seperti mengangkat 20–25 kg.

Ini pula alasan mengapa teknik membungkuk dengan punggung melengkung sangat berbahaya karena memaksa tulang belakang menanggung momen rotasi yang besar.

2.6. Kapasitas Individu dan Variasi Antar Pekerja

Tiap pekerja memiliki batas berbeda, dipengaruhi oleh:

  • usia,

  • tinggi badan,

  • kebugaran,

  • kondisi medis,

  • riwayat cedera,

  • kekuatan otot inti (core strength).

Karena itu, mengandalkan satu standar angkat untuk semua pekerja tidak selalu tepat. Pendekatan ergonomi harus mempertimbangkan variasi ini.

2.7. Pentingnya Mengukur dan Memetakan Tugas MMH

Sebelum melakukan perbaikan ergonomi, perusahaan perlu memetakan:

  • jenis beban,

  • frekuensi pengangkatan,

  • tinggi awal dan tujuan angkat,

  • jarak perpindahan,

  • kesulitan memegang beban,

  • kondisi area kerja.

Pemetaan ini membantu menentukan apakah suatu aktivitas aman, butuh redesign, atau memerlukan bantuan mekanis.

 

3. Risiko Cedera dalam Manual Material Handling dan Analisis Mekanismenya

3.1. Cedera Muskuloskeletal: Dampak Paling Umum dalam MMH

Cedera muskuloskeletal (Musculoskeletal Disorders/MSD) merupakan konsekuensi langsung dari MMH yang dilakukan dengan teknik yang tidak ergonomis. Cedera ini meliputi:

  • Low back pain (LBP): akibat tekanan kompresi dan geser berulang pada segmen L4–L5 dan L5–S1.

  • Cedera bahu dan leher: terjadi saat beban diangkat di atas bahu, atau ketika pekerja menarik/mendorong dengan lengan terentang.

  • Tendinitis dan carpal tunnel: akibat genggaman kuat berulang atau membawa beban berat tanpa pegangan ergonomis.

  • Cedera lutut: akibat jongkok atau postur bertumpu berulang tanpa dukungan.

Cedera ini sering berkembang bertahap, sehingga pekerja tidak menyadarinya sampai tingkat gangguan menjadi berat.

3.2. Mekanisme Cedera: Dari Beban ke Struktur Anatomi

MMH memicu cedera melalui beberapa mekanisme biomekanis:

  • Tekanan kompresi pada diskus tulang belakang ketika mengangkat beban dalam posisi membungkuk.

  • Tekanan geser akibat rotasi tulang belakang saat membawa beban asimetris.

  • Overexertion saat mengangkat beban di luar batas toleransi otot.

  • Fatigue failure: kerusakan kumulatif akibat repetisi jangka panjang meski beban tidak besar.

Inilah sebabnya pengukuran frekuensi dan durasi sangat penting dalam analisis ergonomi.

3.3. Faktor “Multiplier” yang Meningkatkan Risiko Secara Drastis

Terdapat faktor pengganda risiko dalam MMH yang membuat pekerjaan tampak ringan menjadi berbahaya, seperti:

  • Jarak horizontal beban dari tubuh (risiko meningkat eksponensial).

  • Rotasi tulang belakang (>20° sangat berisiko).

  • Kecepatan gerakan yang tinggi.

  • Pegangan buruk atau licin.

  • Beban tidak stabil (misal cairan di dalam drum).

  • Lingkungan panas atau licin.

Satu faktor saja dapat meningkatkan risiko, tetapi kombinasi beberapa faktor bisa membuat tugas tidak layak dilakukan secara manual.

3.4. Beban Repetitif: Ancaman Lebih Serius daripada Beban Berat Sekali

Banyak perusahaan fokus pada “berapa kilogram yang boleh diangkat”, padahal repetisi justru lebih berbahaya. Misalnya:

  • mengangkat 5 kg 200 kali sehari dapat lebih berbahaya daripada mengangkat 20 kg 1 kali.

  • tugas repetitive lifting menggerus struktur jaringan secara bertahap hingga terjadi microtrauma kumulatif.

Karena itu, desain kerja harus mempertimbangkan frekuensi dan durasi, bukan hanya berat.

3.5. Risiko dari Gerakan Pushing dan Pulling

Mendorong dan menarik beban sering dianggap lebih aman daripada mengangkat, padahal bisa memicu cedera pada:

  • bahu (rotator cuff overload),

  • siku (tendinitis),

  • pergelangan tangan (postur deviasi ekstrem),

  • punggung bawah (gaya geser meningkat saat menarik).

Risiko terutama meningkat jika permukaan lantai memiliki friksi rendah atau roda alat angkut tidak terawat.

3.6. Dampak Kognitif dan Faktor Human Error

Aspek mental juga memengaruhi risiko MMH:

  • kelelahan → postur memburuk,

  • tekanan target → pekerja cenderung “memaksakan” diri,

  • kurang tidur → koordinasi menurun,

  • kurang pelatihan → pekerja salah memahami teknik aman.

Kecelakaan MMH biasanya terjadi ketika faktor fisik dan mental bertemu dalam satu momen yang tidak ideal.

 

4. Prinsip Ergonomi untuk Mengurangi Risiko MMH

4.1. Prinsip Dasar: Jaga Beban Dekat, Simetris, dan Stabil

Tiga prinsip inti untuk menjaga tulang belakang tetap aman:

  1. Dekatkan beban ke tubuh untuk menurunkan momen gaya.

  2. Jaga posisi tubuh simetris, hindari rotasi ketika mengangkat.

  3. Pastikan beban stabil untuk menghindari perubahan distribusi berat tiba-tiba.

Prinsip sederhana ini mampu menurunkan risiko cedera dalam jumlah signifikan.

4.2. Teknik Angkat Aman (Basic Lifting Technique)

Teknik dasar yang selalu ditekankan dalam kursus ergonomi:

  • posisikan kaki selebar bahu,

  • tekuk lutut dan pinggul, bukan punggung,

  • jaga punggung tetap netral,

  • pegang beban kuat dan dekat,

  • dorong dengan tumit saat berdiri,

  • hindari memutar tubuh saat memegang beban.

Meski terlihat sederhana, banyak pekerja melanggar teknik ini ketika tergesa-gesa.

4.3. Rekomendasi Jalur Angkat Ideal

Idealnya:

  • zona aman angkatan adalah antara setinggi paha hingga dada,

  • mengangkat dari lantai ke atas bahu adalah zona paling berisiko,

  • hindari membawa beban di atas tinggi bahu.

Desain fasilitas harus memastikan bahwa sebagian besar beban berada dalam zona angkat yang aman.

4.4. Peningkatan Desain Kemasan dan Alat Bantu

Desain beban sangat memengaruhi risiko. Perbaikan sederhana seperti:

  • menambah pegangan pada kotak,

  • mengecilkan ukuran kemasan,

  • menggunakan bahan yang tidak licin,

  • memberi label berat beban,

dapat menurunkan risiko cedera secara signifikan.

4.5. Pemetaan Tugas Menggunakan Pendekatan Kuantitatif

Metode ergonomi modern menganalisis tugas MMH dengan menggunakan:

  • NIOSH Lifting Equation (Recommended Weight Limit – RWL),

  • Liberty Mutual Tables (pushing/pulling/carrying),

  • Revised Strain Index untuk pekerjaan tangan-lengan.

Pendekatan ini membantu menentukan apakah tugas aman atau perlu redesain.

4.6. Penggunaan Alat Bantu Manual Handling

Saat batas aman terlampaui, alat bantu wajib digunakan. Contohnya:

  • hand pallet dan trolley,

  • lift table,

  • conveyor,

  • drum lifter,

  • cart ergonomis,

  • exoskeleton pasif untuk pengangkatan berulang.

Tujuannya adalah memindahkan beban dari otot manusia ke perangkat mekanis.

4.7. Penataan Area Kerja untuk Mendukung Postur Alami

Area kerja ergonomis harus memperhatikan:

  • lantai rata dan tidak licin,

  • pencahayaan cukup,

  • ruang gerak memadai,

  • ketinggian rak sesuai zona aman angkat,

  • jalur material yang logis dan minim belokan tajam.

Desain area kerja adalah komponen kunci dalam mengurangi risiko MMH.

 

5. Intervensi, Studi Kasus, dan Implementasi di Lingkungan Industri

5.1. Intervensi Teknik: Mengurangi Beban Fisik melalui Redesign Proses

Intervensi teknik bertujuan menurunkan tuntutan fisik dari pekerjaan. Beberapa strategi yang paling efektif meliputi:

  • Mengubah ketinggian rak agar aktivitas angkat berada dalam zona aman (paha–dada).

  • Menambahkan meja angkat (lift table) untuk mencegah pekerja mengambil beban langsung dari lantai.

  • Mengatur ulang tata letak agar jarak perpindahan beban lebih pendek dan lebih lurus.

  • Mengurangi ukuran batch atau unit load sehingga berat tiap beban berada dalam batas aman.

Banyak perusahaan menemukan bahwa redesign sederhana seperti memposisikan pallet lebih tinggi dapat mengurangi fleksion punggung hingga lebih dari 40%.

5.2. Intervensi Administratif dan Manajemen Operasi

Intervensi administratif berfokus pada pengaturan pola kerja dan kebijakan operasional, seperti:

  • rotasi pekerjaan untuk mencegah overuse pada kelompok otot tertentu,

  • penjadwalan istirahat mikro pada pekerjaan repetitif,

  • pembatasan berat angkat per orang,

  • pelatihan rutin teknik angkat bagi pekerja baru dan lama,

  • pencatatan insiden MSD untuk melihat pola risiko.

Pendekatan administratif biasanya lebih murah dan dapat diterapkan cepat, tetapi membutuhkan konsistensi pengawasan.

5.3. Studi Kasus 1: Pengurangan Cedera Punggung di Gudang Logistik

Sebuah perusahaan logistik mengalami peningkatan cedera punggung pada pekerja gudang. Analisis menemukan bahwa sebagian besar pengangkatan berasal dari lantai dan frekuensi mencapai 600+ angkatan per shift.

Solusi yang diterapkan:

  • pallet dinaikkan menggunakan pallet stand,

  • conveyor portabel digunakan untuk memindahkan beban dari truk,

  • pelatihan lifting diberikan setiap dua minggu.

Hasilnya: cedera punggung menurun hingga 60% dalam 6 bulan.

5.4. Studi Kasus 2: Pengurangan Beban Dorong pada Produksi

Di sektor manufaktur, pekerja harus mendorong trolley bahan baku yang rodanya kecil dan aus. Gaya dorong awal (initial push force) mencapai lebih dari 35 kgf—melewati batas aman.

Intervensi:

  • mengganti roda dengan diameter lebih besar,

  • memperbaiki permukaan lantai,

  • menambah handle ergonomis.

Outcome:

  • gaya dorong turun hingga 50%,

  • kelelahan bahu menurun signifikan,

  • laju produksi lebih stabil.

5.5. Tantangan Implementasi Ergonomi MMH

Beberapa kendala umum:

  • keterbatasan anggaran untuk alat bantu,

  • kurangnya pemahaman pekerja mengenai risiko jangka panjang,

  • resistensi perubahan pada metode kerja yang sudah menjadi kebiasaan,

  • kurangnya monitoring terhadap praktik MMH di lapangan.

Karena itu, implementasi ergonomi harus melibatkan manajemen, supervisor, dan pekerja secara aktif.

5.6. Peran Pelatihan dan Budaya Keselamatan

Pelatihan bukan hanya tentang mengajarkan teknik angkat, tetapi membangun kesadaran mengapa teknik itu penting. Budaya keselamatan yang kuat memungkinkan pekerja:

  • mengenali tanda awal cedera,

  • meminta bantuan ketika beban terlalu berat,

  • tidak memaksakan diri ketika kondisi lingkungan tidak aman.

Sebuah organisasi yang mendorong pelaporan dini cedera cenderung memiliki tingkat MSD yang jauh lebih rendah.

 

6. Kesimpulan

Manual Material Handling merupakan aktivitas yang secara inheren berisiko jika tidak dirancang dan dijalankan dengan prinsip ergonomi yang benar. Risiko cedera muncul tidak hanya dari berat beban, tetapi juga dari cara mengangkat, jarak beban dari tubuh, frekuensi repetisi, kondisi lingkungan, dan variasi kapasitas individu. Dengan memahami mekanisme biomekanis dan faktor pengganda risiko, perusahaan dapat mengidentifikasi akar masalah sebelum cedera terjadi.

Pendekatan ergonomi memberikan solusi yang luas, mulai dari teknik angkat yang aman hingga redesain proses kerja dan penggunaan alat bantu mekanis. Studi kasus industri menunjukkan bahwa perbaikan sederhana mampu memberikan dampak besar terhadap penurunan cedera, peningkatan produktivitas, dan penghematan biaya. Pada akhirnya, keberhasilan implementasi ergonomi MMH bergantung pada kombinasi intervensi teknis, administratif, serta budaya keselamatan yang konsisten.

Dengan komitmen jangka panjang, perusahaan dapat menciptakan lingkungan kerja yang lebih aman, sehat, dan efisien, sekaligus mengurangi risiko cedera muskuloskeletal secara signifikan.

 

Daftar Pustaka

  1. Diklatkerja. Ergonomic Manual Material Handling.

  2. Waters, T. R., Putz-Anderson, V., & Garg, A. (1994). NIOSH Lifting Equation. National Institute for Occupational Safety and Health.

  3. McAtamney, L., & Corlett, E. N. (1993). RULA: Rapid Upper Limb Assessment. Applied Ergonomics.

  4. Marras, W. S. (2008). The working back: diagnosing and preventing occupational low back disorders. Wiley-Interscience.

  5. Liberty Mutual Research Institute. Manual Handling Guidelines and Tables.

  6. HSE (Health and Safety Executive). (2012). Manual Handling at Work: Guidance for Employers.

  7. Waters, T. R. (2007). Ergonomic strategies for MMH risk reduction. Occupational Ergonomics Journal.

  8. Kroemer, K., & Grandjean, E. (1997). Ergonomics: How to Design for Ease and Efficiency. Taylor & Francis.

  9. EU-OSHA (European Agency for Safety and Health at Work). MSD Prevention Guidelines.

  10. Punnett, L., & Wegman, D. (2004). Work-related musculoskeletal disorders. Occupational Medicine.