DESAIN PROGRAM PRARANCANGAN OPTIMUM KAPAL PENYEBERANGAN ANTAR PULAU UNTUK KAWASAN TIMUR INDONESIA THE DESIGN OF OPTIMUM PRELIMINARY PROGRAM OF INTER-ISLAND FERRY FOR THE EASTERN PART OF INDONESIA Mansur Yahya, Ganding Sitepu, Daeng Paroka Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar
Alamat Korespondeni : Mansur Yahya, ST
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Makassar, 90245 HP : 082349106060 e-mail : yahya_mansur@ymail.
Abstrak Kawasan Timur Indonesia secara geografis terdiri dari pulau-pulau yang jaraknya relative dekat dan secara demografis kerapatan penduduk relative rendah dengan tingkat ekonomi yang juga rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi rancangan kapal penyeberangan yang sesuai dengan karakteristik wilayah perairan di Kawasan Timur Indonesia. Penelitian dilakukan dengan mengidentifikasi kondisi perairan Kawasan Timur Indonesia, kondisi permintaan penyeberangan dan infrastruktur penyeberangan. Mengembangkan konsep prosedur optimasi prarancangan kapal penyeberangan dari batasan-batasan karakteristik Kawasan Timur Indonesia dengan pertimbangan teknis dan ekonomi. Prosedur tersebut dalam bentuk bagan alir optimasi yang jadikan dasar pengembangan program aplikasi komputer dengan bahasa pemrograman Delphi XE. Hasil penelitian berupa program aplikasi komputer. Dengan program ini data system konstrain berupa oceanography, permintaan dan infrastruktur berdasarkan karakteristik tertentu diinputkan, sehingga akan didapatkan ukuran utama kapal penyeberangan yang optimum dan dapat lebih efisien, efektif dan aman dalam melayani angkutan penyeberangan antar pulau di Kawasan Timur Indonesia. Kata kunci : Kawasan Timur Indonesia, Kapal Penyeberangan, Optimasi, Program Komputer
Abstract Eastern Part of Indonesia is geographically consist of islands that were located relatively near to the demographic and population density is relatively low with a low economic level as well .This study aims to optimize the design of ships crossing in accordance with the characteristics of the waters in Eastern Part of Indonesia. The study was conducted by identifying the condition of the waters of Eastern Part of Indonesia, demand conditions crossings and crossing infrastructure. Develop the concept of optimization procedures preliminary design ships crossing of boundaries characteristics Eastern Part of Indonesia with technical and economic considerations. The procedure in the form of optimization flow chart is made the basis for developing a computer application program with the programming language Delphi XE. The results in the form of a computer application program. With this program data system constraints such as oceanography, demand and infrastructure based on certain characteristics of the input, so it will get the primary measure of the ferry transport and can be more efficient, effective and safe in serving the inter-island ferry transport in eastern of Indonesia Keywords: Eastern part of Indonesia, inter island ferry, Optimization, Computer Program.
PENDAHULUAN Pembangunan Kawasan Timur Indonesia (KTI) yang telah dilaksanakan selama ini belum dapat memberikan hasil yang optimal, terlihat Kawasan Timur Indonesia (KTI) masih jauh tertinggal bila dibandingkan dengan Kawasan Barat Indonesia (KBI). Ketertinggalan Kawasan Timur Indonesia, memerlukan langkah-langkah strategis yaitu melalui upaya percepatan pembangunan Kawasan Timur Indonesia. Kawasan Timur Indonesia (KTI) merupakan kawasan masa depan. Terdapat banyak potensi produktif komoditi primer seperti pertanian, perkebunan, kehutanan, perikanan, peternakan dan pertambangan belum sepenuhnya dieksplorasi secara optimal untuk kesejahteraan masyarakat yang ada di wilayah tersebut. Kawasan Timur Indonesia (KTI) secara geografis terdiri dari pulau-pulau yang jaraknya relative dekat dan secara demografis kerapatan penduduk relative rendah dengan tingkat ekonomi yang juga rendah. Pergerakan komoditas dan manusia baik jumlah maupun kualitasnya masih rendah dibanding dengan pergerakan di Kawasan Barat Indonesia (KBI). Balitbang Kementerian Perhubungan (2011) menggambarkan kondisi ketimpangan tersebut Kondisi pelayanan jaringan transportasi dan prasarana yang masih terbatas, cenderung berpengaruh terhadap pertumbuhan ekonomi Kawasan Timur Indonesia (KTI) yang tidak signifikan. Namun pada sisi lain, Kawasan Timur Indonesia (KTI) mempunyai keunggulan posisi geografis yang strategis, Transportasi laut mempunyai peran penting dalam pengembangan ekonomi di Kawasan Timur Indonesia (KTI) (Jinca M.Y. 2002). Sehingga perlunya dilakukan analisis yang lebih mendalam mengenai konsep kapal penyeberangan yaitu penentuan pengaturan car deck, perhitungan garis air, perhitungan stabilitas, dan lainlain (Cangara. R, 2011). Konsep optimasi kapal secara global, menggunakan pengambilan keputusan yang multiatribute, untuk mendapatkan desain kapal yang optimal. (Ray, 1994). Konsep prosedur optimasi kapal dengan berbagai batasan operasional (Younis, 2011). Karena konsep prarancangan kapal dibutuhkan proses iterasi yang kompleks karena banyaknya variabelvariabel yang saling kontradiksi, sehingga penggunaan komputer mutlak diperlukan. Penelitian mengasilkan constrain atau batasan optimasi rancangan kapal penyeberangan di Kawasan Timur Indonesia, dalam bentuk Model bagan alir optimalisasi perancangan berdasarkan kondisi permintaan, kondisi oseanografis, dan infrastruktur (Noegraha, 2013). Bagan alir optimasi dibuat program aplikasi komputer, data awal rancangan berupa permintaan,
oceanography dan infrastruktur yang diinputkan akan diproses dengan dan
rumus-rumus prarancangan kapal dan dikontrol batasan-batasan teknis prarancangan sesuai
dengan karasteristik di Kawasan Timur Indonesia (KTI). Iterasi dilakukan secara berulangulang untuk mendapatkan ukuran utama yang memenuhi kriteria, sehingga dihasilkan output prarancangan kapal yang optimum. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan ukuran utama optimum yang sesuai dengan karasteristik wilayah pelayaran, sehingga kapal penyeberangan akan lebih efisien, efektif dan aman.
BAHAN DAN METODE Lokasi dan Rancangan penelitian Penelitian ini bersifat kuantitatif yang menggunakan rancangan penelitian berdasarkan prosedur desain dari kuantifikasi untuk mengukur variabel penelitian melalui seleksi dan desain struktur data. Waktu penelitian dimulai pada bulan November 2012 sampai September 2013. Penelitian ini dilaksanakan pada Laboratorium Komputer Program Studi Perkapalan Fakultas Teknik. Jenis data yang digunakan adalah data sekunder yang diperoleh dari hasil penelitian sebelumnya, kondisi permintaan, infrastruktur, oseanography serta sumber data berupa ukuran utama kapal penyeberangan yang beroperasi di Kawasan Timur Indonesia. Metode Analisis Berdasarkan data yang diperoleh kemudian dilakukan analisa untuk menentukan batasan-batasan prarancangan. Dengan batasan-batasan prarancangan dikembangkan menjadi prosedur optimalisasi prarancangan kapal dengan mempertimbangkan faktor teknis yaitu kekuatan kapal, stabilitas kapal dan tahanan kapal. Kemudian membuat bagan alir (flowchart) optimalisasi prarancangan kapal yang dijadikan dasar pengembangan program aplikasi komputer dengan bahasa pemrograman Delphi XE.
HASIL Program aplikasi komputer prarancangan optimum kapal adalah program yang dibuat dengan bahasa pemrograman Delphi XE. dan basis penyimpangan data dengan Microsoft Office Access. Pada tampilan program aplikasi pada Gambar 1., terdapat bagian Input Data yang terdiri dari beberapa groupbox Nama Kapal, Permintaan, Operasional Oceanography dan Infrastruktur. Pada kolom textbox tersebut data-data awal rancangan diinputkan. Pada tampilan ini juga terdapat tbutton untuk menjalankan perintah. Tombol Mulai berfungsi untuk mengktifkan program dan memulai input data. Tombol Proses berfungsi untuk menjalankan perintah proses setelah semua data telah diinputkan dengan benar. Tombol Simpan berfungsi untuk menyimpan data hasil proses pada database. Tombol Bersih berfungsi untuk
membersihkan layar textbox untuk memulai input baru. Tombol Data berfungsi untuk menampilkan data yang tersimpan pada database dengan mengklik tombol tersebut. Tombol Keluar untuk keluar dari program aplikasi. Pada bagian Output Data Prarancangan pada Gambar 2., data hasil proses ditampilkan. Hasil proses ditampilkan pada textbox yang terdapat pada groupbox ruang Muat, Geometri, Daya dan Displacement, Stabilitas Awal, Kontrol Prarancangan dan Fungsi Obyektif. Tabel Data berfungsi untuk menampilkan data hasil proses output praracangan yang tersimpan pada database. Sehingga semua hasil penyimpangan sebelumnya bisa ditampilkan, pada groupbox tersebut. Perbandingan kapal yang beroperasi dengan kapal hasil optimalisasi kapal pada lintasan Bitung – Melonguane dapat dilihat pada Tabel 1. Ukuran kapal maksimal digunakan berdasarkan batasan infrastruktur dan regulasi. Ukuran kapal optimal lebih kecil dari kapal aktual yang beroperasi karena dimensi kapal dibatasi fasilitas pelabuhan dan kondisi permintaan akan jumlah penumpang dan muantan kendaraan.
PEMBAHASAN Karena kawasan ini terdiri dari kepulauan maka konektivitas dengan kapal penyeberangan menjadi penting. Perencanaan kapal penyeberangan yang optimum akan menjadi solusi pada pengembangan konektivitas kawasan ini. Beberapa faktor yang menjadi pertimbangan pada perencanaan kapal yaitu faktor teknis adalah kekuatan kapal, stabilitas kapal dan tahanan kapal (Watson, 1998). Pertimbangan teknis menjadi acuan dalam penentuan ukuran optimum, selain itu faktor ekonomi juga menjadi hal yang dipertimbangkan. Estimasi dari Biaya investasi pembangunan kapal dan operasional kapal serta kondisi permintaan pasar menjadi dasar penentuan kebijakan investasi di bidang ini (Scehneekluth, 1998) Berdasarkan berbagai pertimbangan dalam menentukan prarancangan ukuran optimum kapal penyebarangan, maka diperlukan suatu fungsi obyektif untuk dijadikan barometer tujuan prarancangan. Fungsi objektif yang merupakan tujuan utama dalam proses optimalisasi yaitu Biaya operasional kapal (BOK/trip). Biaya operasional kapal per trip dirumuskan sebagai berikut (Muslihati, 2011): BOK (0,132.PS ) (4,3.GT .106 ) (0,34.PB . S
BOK / Trip BOK / Tn
Vs
.Tn) 6%
(1) (2)
Batasan (constraints) geometri merupakan fungsi yang berhubungan dengan variabel desain. Batasan tersebut didefinisikan sebagai jarak (range) dari solusi yang dapat diambil
dari berbagai solusi terbaik yang harus ditemukan. Berdasarkan data statistik yang diperoleh dari peta lintas penyeberangan tahun 2012 (Kementrian Perhubungan ,2012) , sebanyak 80 kapal feri tipe roro yang melayani penyeberangan di wilayah Kawasan Timur Indonesia (KTI) dijadikan sebagai objek penelitian. Dari data tersebut kemudian dibuat batasan berdasarkan dimensi rasio yang umunya digunakan dalam perancangan kapal yaitu rasio Loa/B, Loa/H, B/T dan H/T (Tupper, 2001). Batasan rasio tersebut akan dijadikan acuan dalam optimalisasi perancangan kapal penyeberangan di Kawasan Timur Indonesia (KTI), meskipun terdapat beberapa rasio dari berbagai referensi yang digunakan sebelumnya dalam perancangan kapal. Adapun rasio kapal penyeberangan untuk Kawasan Timur Indonesia (KTI) adalah rasio Loa/H (12-16,5), rasio Loa/B (3,47-4,52), rasio B/T (5,1-6,67), rasio H/T (1,31-1,83), Fn ≥ 0,3, Fb ≥ (1,76.L1,43 mm), CB (0,37-0,69), MG (0,5-2,2 m), dan Troll ≥ 7 detik (IMO, 1997). Untuk mendapatkan hasil perencanaan kapal penyeberangan yang efektif dan efisien maka digunakan teknik optimalisasi. Optimasi dalam hal ini bagaimana membuat prosedur prarancangan kapal penyeberangan yang sesuai karasteristik Kawasan Timur Indonesia (KTI). Teknik optimasi dengan mengidentifikasi variabel desain yang merupakan fungsi yang dapat divariasikan untuk mendapatkan ukuran yang optimum dari prarancangan kapal penyeberangan terdiri dari L, B, T, H, Cb, tinggi geladak R4, dan Fn. Menentukan sistem bounds yang merupakan perbandingan dari sistem variabel dan sistem variabel rasio bounds yang merupakan batasan rasio tertentu dari sistem variabel yaitu L/B , L/H, B/T, H/T dan rasio Cb. Menentukan sistem constrains yang merupakan batasan-batasan pada prarancangan kapal berupa kecepatan kapal, jumlah dan jenis muatan, jarak tempuh dan regulasi. Menentukan Sistem Obyektif dalam hal ini adalah Bok/trip, karena kondisi kawasan ini penyebaran penduduk yang tidak merata dan jenis muatan atau komoditi juga tidak tentu. Selanjutnya dibuatkan diagram alir (flowchart) yang dijadikan acuan dalam melakukan optimasi.
KESIMPULAN DAN SARAN Telah dikembangkan konsep prosedur optimasi prarancangan kapal penyeberangan berdasarkan karasteristik di Kawasan Timur Indonesia. Bok/trip merupakan fungsi obyektif untuk menentukan efektivitas kapal penyeberangan. Telah dibuat program aplikasi komputer untuk melakukan optimasi prarancangan kapal penyeberangan di Kawasan Timur Indonesia Optimalisai prarancangan kapal penyeberangan dikawasan ini dapat dilanjutkan dengan menvariasikan permintaan pada trayek tertentu dan membandingkan dimana fungsi obyektif yang lebih baik. Program aplikasi komputer yang dibuat dapat dikembangkan lebih lanjut
dengan memanfaatkan fasilitas software Borland Delphi XE dan atau menggabungkan dengan software lainnya sehingga lebih user friendly. Perlu dikaji dan dianalisis lebih mendalam tentang rumus-rumus prarancangan kapal yang lebih spesifik untuk kapal penyeberangan DAFTAR PUSTAKA Balitbang Kemenhub. (2010). Studi lokasi pelabuhan utama dan pengumpul di Kawasan Timur Indonesia (KTI) dalam Persepektif Efisiensi Logistik. Laporan Kajian Kemenhub. Jakarta Cangara, Ria Rahmarie. (2011). Studi Kebutuhan Angkutan Penyeberangan Berdasar Permintaan di Provinsi Sulawesi Tenggara. Prosiding Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan (SENTA) International Maritime Organization. (1997). IMO and Ro-ro Safety. London, United Kingdom. Jinca, M. Y, Farianto L dan Aksa, S. Kamran. (2002). Sistem Transportasi Laut Kawasan Timur Indonesia. Makassar Kementrian Perhubungan (2012), Peta Lintas Penyeberangan 2012, Jakarta Indonesia Muslihati. (2011). Formulasi Tarif Angkutan Penyeberangan Perintis. Prosiding Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan (SENTA). Halaman A 12-17. Noegraha, A.Dirga. (2013). Optimalisasi Perancangan Kapal Penyeberangan di Kawasan Timur Indonesia. Program Pascasarjana Universitas Hasanuddin. Makassar Schneekluth, H dan Bertram, V. (1998). Ship Design for Efficiency and Economy. Second Edition. Butterworth-Heinemann. London. T. Ray, R. P. Gokarn, and O. P. Sha, (1994) A Global Optimization Model For Ship Design, 1994. Department of Naval Architecture, Indian Institute of Technology, Kharagpur. India Tupper, E.C dan Rawson, K.J (2001) Basich Ship theory . fifth edition Tottenham . London Watson, David. (1998). Practical Ship Design. Elsevier Ocean Engineering Book Series. Volume I, First Edition. British. Younis, G.M. dkk. (2011). Techno-Economical Optimization for River Nile Container Ships. Journal Brodo Gadja. Vol. 62 No. 4. Halaman 383 - 395.
Gambar 1. Tampilan Program Aplikasi
Gambar 2. Tampilan Tabel Data Output Praracangan
Tabel 1. Komparasi hasil pada lintasan Bitung – Melonguane No.
Ukuran
Simbol
Kapal Aktual
Kapal Optimal
Satuan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Panjang Lebar Tinggi Sarat Koef. block Kecepatan Daya mesin Stabilitas Periode oleng Trip/Tahun Tonase Kotor Harga kapal BOK/Trip Penumpang Kendaraan
Loa B H T
56,02 14,00 3,80 2,00
m m m m
Vs PB MG Troll Tn GT Ps BOK/Tn Pnp R-4
11,00 2.060 961 479 22
36,01 10,28 2,79 1,54 0,62 10,42 701 0,76 9,04 201 325,10 3.426.212.387 9.720.106 176 8
Knot Kw m Detik Trip Rp Rp Orang Unit
