Presentasi Ujian Tugas Akhir (MN 091382) Disusun oleh: ARIF BILLAH (4110100045) JUDUL TUGAS AKHIR ”DESAIN WATER BUS SEBAGAI ALAT TRANSPORTASI DAN WISATA RUTE PROBOLINGGO-SURABAYA”
JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN FTK - ITS 2014
Latar Belakang 1.
2.
Sering terjadi kemacetan di daerah Probolinggo, Pasuruan dan Surabaya sehingga dibutuhkan sarana transportasi lain untuk mengurangi kemacetan. Upaya untuk menambah daya tarik masyarakat di bidang kemaritiman.
Perumusan Masalah Dengan melihat latar belakang masalah di atas, maka pokok permasalahan yang harus dipecahkan adalah: 1. Bagaimana membuat concept design (rancangan awal) water bus dengan rute Probolinggo-Surabaya sesuai dengan Owner Requirement? 2. Berapa kapasitas penumpang yang dapat diangkut oleh water bus secara efektif dan efisien?
Batasan Masalah Batasan-batasan dalam tugas akhir ini antara lain: 1. Perancangan water bus ini hanya sebatas concept design dengan hasil akhir berupa: Ukuran Utama, Rencana Garis, Rencana Umum dan Safety Plan. 2. Perancangan water bus tidak disertai perhitungan konstruksi. 3. Wilayah operasi water bus di laut Jawa khususnya wilayah Probolinggo-Surabaya.
Tujuan Adapun tujuan yang akan dicapai dari pengerjaan tugas akhir ini adalah: 1. Membuat konsep desain ukuran utama, rencana garis, rencana umum dan safety plan. 2. Mendapatkan desain water bus yang optimal untuk mengangkut penumpang dengan rute Probolinggo-Surabaya.
Manfaat Dari Penulisan tugas akhir ini diharapkan memberikan manfaat berupa: 1. Menghasilkan sarana transportasi laut berupa water bus untuk mengurangi dampak negatif penggunaan alat transportasi darat yang berlebihan. 2. Mendukung masyarakat agar lebih mencintai kemaritiman di Indonesia.
Hipotesis Penggunaan sarana transpotasi darat yang berlebihan di daerah Probolinggo-Surabaya menimbulkan berbagai masalah, sehingga perencanaan water bus sebagai sarana transportasi laut diharapkan dapat mengurangi permasalahan tersebut.
Metodologi Penelitian Mulai
Studi Literatur
Ukuran utama optimum Pengumpulan data
Ukuran utama awal Tidak
Perhitungan
Ya Batasan
Rencana garis dan rencana umum
Kesimpulan
Optimasi Selesai
Kondisi Daerah Pelayaran Water Bus rute Probolinggo-Surabaya Tabel 1. Data Daerah Pelayaran Water Bus
Keterangan
Nilai
Satuan
Jarak
99.4
km
Kedalaman
2-25
m
0.5
m
3
m
Jarak pasang surut dari garis pantai
1.5
km
Kecepatan angin pada musim barat
35
knot
Kecepatan angin pada musim timur
27
knot
Kecepatan arus
2
mil/jam
Tinggi gelombang Perbedaan pasang surut
Sumber: Dinamika Arus Pesisir Pasuruan Mendorong Aliran Lumpur Lapindo, Delyuzar Ilahude
Rute Pelayaran dan tempat wisata di sekitarnya
Gambar 1. rute pelayaran bis air
Data Pelabuhan Probolinggo Tabel 2. Data Pelabuhan Probolinggo
Keterangan
Nilai
Satuan
13
Ha
Penahan Gelombang
1.158
m
Tambatan Beton
2.671
m
277
m
Dermaga
5.305
m2
Gudang Penumpukan
27.805
m2
Lapangan Penumpukan
20.225
m2
1
unit
96.65
m2
114
m2
Kolam Pelabuhan
Tambatan Besi/Kayu
Kapal Tongkang Daratan Pasang Surut Gedung Perkantoran Sumber: http://www.kotaprobolinggo.wordpress.com
Data Pelabuhan Pasuruan Tabel 3. Data Pelabuhan Pasuruan
Keterangan
Nilai
Satuan
Kolam Pelabuhan
52.500
m2
Tambatan
1.647
m
Dermaga
1.647
m2
Gudang Penumpukan
9.210
m2
Lapangan Penumpukan
2.037
m2
686.335
m2
700
m2
Daratan Pasang Surut Gedung Perkantoran Sumber: http://www.pasuruanonline.com
Data jumlah armada P.O. Akas: Tabel 4. Data Jumlah Penumpang Bis Umum
No.
Asal-Tujuan
Kelas
Kapasitas Tempat Duduk
Jumlah Armada
Total Penumpang
1.
Banyuwangi-Surabaya
Ekonomi
55
42
2310
2.
Banyuwangi-Surabaya
Bisnis
55
4
220
3.
Jember-Surabaya
Ekonomi
55
41
2255
4.
Jember-Surabaya
Bisnis
55
21
1155
5.
Ambulu-Surabaya
Ekonomi
55
15
825
[http://www.data resmi layanan P.O. Akas Asri.co.id, 2014].
Sumber: http://www.data resmi layanan P.O. Akas Asri.co.id, 2014
Data perkiraan penumpang kereta api berdasarkan daya angkut tiap kereta: Tabel 5. Data Penumpang Kereta Api
No. Nama Kereta Api
Kelas
Jumlah Gerbong Penumpang
Jumlah Tempat Duduk tiap Gerbong
Total Penumpang
4 Eksekutif 3 Bisnis
Eksekutif 50 Bisnis 64
392
7
100
700
100
800
100
400
1.
Mutiara Timur
EksekutifBisnis
2.
Logawa
Ekonomi AC
3.
Sri Tanjung
4.
Probowangi
[PTEkonomi Kereta ApiAC Indonesia (Persero), 8 2014].
Ekonomi AC
Sumber: PT Kereta Api Indonesia (Persero), 2014
4
Prediksi Penumpang dan Kecepatan Water Bus
Prediksi penumpang = 2310 orang (asumsi penumpang terbanyak antara bis umum dan kereta api) Waktu perjalanan bis air = 4 jam (diasumsikan sama dengan waktu perjalanan bis umum dari Probolinggo ke Surabaya). Kecepatan bis air = 99,4 km /4 jam = 24,85 km/jam = 14,5 knot
Kapasitas Water Bus Prediksi penumpang = 2310 orang Banyaknya operasi dalam sehari (PP) = 8 kali perjalanan Rata-rata penumpang tiap operasi = 2310/8 ≈ 290 orang Jumlah armada bis air = 8 buah bis air Kapasitas penumpang bis air = 290/8 ≈ 36 orang Jumlah crew = 4 orang Terdiri dari nahkoda, kondektur, teknisi dan security. Maka kapasitas bis air
= 40 orang
Data Kapal Pembanding Tabel 6. Data Kapal Pembanding Kapasitas
L
B
H
T
(orang)
(m)
(m)
(m)
(m)
No
Nama Kapal
1.
Javanese Boat JC 1435
36
14.00
4.00
2.00
0.55
2.
Javanese Boat JC 1450
50
14.00
7.00
2.00
0.50
3.
River Tourist Vessel
40
13.00
6.50
1.70
0.50
4.
The Aqua View
45
12.00
5.45
1.80
0.50
5.
Bobkat 1250
45
12.00
5.00
1.50
0.50
6.
Bobkat 1360
50
13.00
5.40
2.00
0.50
7.
Clipper III
50
14.40
6.60
1.80
0.70
8.
Changzhou Boat
24
14.28
4.30
1.50
0.50
9.
Passenger Catamaran DSQ
50
14.00
6.56
1.80
0.55
10.
Catamaran HA1245
24
12.45
4.40
1.50
0.40
11.
Catamaran Ferry
30
10.50
5.00
1.70
0.50
12.
Passenger Ferry
12
8.76
4.00
1.00
0.40
13.
Ecocast
10
7.00
4.50
0.80
0.30
14.
19 m Catamaran Ferry
75
16.00
6.85
2.00
1.00
15.
Cat Taxi
12
9.80
5.80
1.00
0.30
Regresi Kapal Pembanding
Dengan kapasitas sebanyak 40 orang didapat ukuran utama water bus: Tabel 7. Ukuran Utama Water Bus
Ukuran Utama Awal (m) L0 12.623 BT0
5.550
H0
1.666
T0
0.539
S
1.588
B
1.333
Tabel 8. Rasio Ukuran Utama Water Bus
Rasio Ukuran Utama L/H
7.578
L/BT
2.275
BT/T
10.298
H/T
3.091
S/B
2.164
S/L
0.228
L/B
9.469
Setelah dilakukan pemeriksaan terhadap batasan-batasan yang ada ternyata ukuran utama tersebut merupakan ukuran yang optimum Rasio Ukuran Utama
Constraint L/B B/T L/T Fn
Kapasitas Selisih Displacement Trim
Kondisi Trim
Stabilitas
Freeboard fs
ld sampai sudut 30o ld sampai sudut 40o ld antara sudut 30o - 40o GZ pada sudut 30o
θ maksimum GM0
Unit Unit Unit m Unit
m.rad
Symbol Symbol Symbol Symbol Symbol -
Min 6 1 10 0 Min 0.00% Min 0.00% Min 0.602 Min 0.055
Value 9.471 2.473 23.423 0.670 Value 0.11% Value 0.01% Value 1.127 Value 35.087
Max 12 3 30 1 Max 5.00% Max 0.50% Max Max -
Status ACCEPTED ACCEPTED ACCEPTED ACCEPTED Status ACCEPTED Status ACCEPTED Status ACCEPTED Status ACCEPTED
m.rad
-
0.090
54.998
-
ACCEPTED
m.rad
-
0.030
4.897
-
ACCEPTED
m deg
-
0.200 25.0
3.866 85
-
ACCEPTED ACCEPTED
m
-
0.150
3.539
-
ACCEPTED
m Unit
Layout Awal Water Bus
Perhitungan Awal Water Bus
Froude Number =
Volume Displacement () = 20,023 m3 Displacement () = 20,524 ton Cb = 0,530 Cm = 0,971 Cp = 0,546 Cwp = 0,650
= 0,670
Perhitungan Hambatan Water Bus Koefisien Hambatan Total= CTot =(1+ b k)*CF + τCW [Insel & Molland, 1992] (1+βk) = 1,455 CF = 2,015 x 10-3 τ = 1,306 Cw = 0,0023
CTot = 5,935 x 10-3
Hambatan Total Water Bus RT = 0,5 x ρ x 2 x WSA x V2 x Ctot Dengan nilai WSA didapat dari program Maxsurf sebesar = 40,938 m2 RT = 0,5 x 1,025 x 2 x 40,938 x 7,4592 x 5,935 x 10-2 RT = 1385,476 N RT = 1,385 kN
Perhitungan Power Water Bus Tabel 9. Perhitungan Powering Mesin
RT 1.593
EHP [HP] 11.88
w 0.158
Vs 7.459
t 0.193
ɳrG 1.019
ENGINE POWER ɳP ɳrr ɳH 0.66 1.025 0.9
PC THP [HP] DHP [HP] BHP [HP] 0.609 0.631 1.58 1.82
Pemilihan Mesin Water Bus Pemilihan mesin induk dilakukan dengan mempertimbangkan berat mesin, daya mesin dan harga mesin tersebut. Berikut merupakan List mesin induk yang telah penulis dapatkan: Tabel 10. List Mesin Bis Air
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Vendor Torqeedo Torqeedo Torqeedo Torqeedo Aqua Watt Aqua Watt Aqua Watt Aqua Watt Golden Motor
Type Cruise 2.0 R Twin Cruise 2.0 R Cruise 4.0 R Twin Cruise 4.0 R Green Power AB 13 R Green Force AB 20 R Green Power AB 22 R Green Thruster AB 20 R HPM 500 B
Daya [HP] 5 10 8 16 13.6 10.9 29.9 27.2 10.9
Voltage [V] 24 24 48 48 48 48 80 80 24
Berat [kg] 15.989 31.978 16.783 33.566 52.000 66.000 63.000 94.000 11.000
Input Power [W] 2000 4000 4000 8000 -
Dari tabel 10. dapat dilihat bahwa mesin outboard yang memiliki daya mendekati besarnya daya yang dibutuhkan untuk mesin induk dari perhitungan power kapal adalah Torqeedo Cruise 2.0 R.
Gambar 2. mesin toreedo cruise 2.0 R
Gambar 3. dimensi mesin torqeedo cruise 2.0 R
Perhitungan Beban pada Lambung Water Bus
Perhitungan Tebal Pelat Lambung Water Bus
Perhitungan Tebal Pelat Geladak Water Bus
Perhitungan Berat Water Bus Tabel 11. Total Berat Bagian DWT
Total Berat Bagian DWT
No
Komponen Berat Kapal Bagian DWT
Value
Unit
1
Berat Penumpang dan Barang Bawaan
2.880
ton
2
Berat Crew dan Barang Bawaan
0.328
ton
3
Berat Fresh Water
2.000
ton
4
Berat Fuel Oil
0.0114
ton
5
Berat Lubrication Oil
0.000031
ton
5.219
ton
Total
Perhitungan Berat Water Bus Tabel 12. Total Berat Bagian LWT
Total Berat Bagian LWT No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Komponen Berat Kapal Bagian LWT Berat Lambung Kapal Berat Geladak Kapal Berat Konstruksi Kapal Berat Dinding Kapal Berat Atap Kapal Berat Kaca Polycarbonated Berat Outboard Motor Berat Peralatan dan Perlengkapan Berat Kamar Mandi Berat Ruang Penumpang Berat Ruang Navigasi Total
Value 4.962 3.025 1.597 0.9984 2.4194 0.0348 0.035 1.777 0.056 0.266 0.111 15.282
Unit ton ton ton ton ton ton ton ton ton ton ton ton
Perhitungan Hukum Archimedes Displacement () = 20,524 ton Berat total (W) = LWT+DWT = 20,501 ton Persyaratan = > 0-5% dari W Selisih -W = 0,023 ton % selisih = 0,11%
Perhitungan Trim Water Bus L = 12,623 m LCG = 5,591 m LCB = 5,592 m GML = 16,105 m LCB – LCG = 0,001 m Trim = (LCB-LCG)x(L/GML) = 0,0007 m Kondisi = Trim Buritan Minimal = 0,1% x Lwl = 0,013 m Batasan trim didasarkan pada selisih antara LCB dan LCG, dengan batasan ≤ 0,1% x Lwl. Dari perhitungan diatas didapatkan nilai trim tidak melebihi syarat maksimal, maka trim memenuhi
Perhitungan Freeboard Water Bus Total Freeboard Fb’ = 485,07 mm = 0,49 m
Actual Freeboard H - T = 1,127 m Karena actual freeboard > total freeboard maka kondisi freeboard water bus memenuhi
Perhitungan Stabilitas Water Bus Tabel 13. Input Data Perhitungan Stabilitas
Input Data
1 feet = 0.3048 m
L 39.57
B 18.21
Bw 18.21
T 1.77
DM 5.47
SF 0.00
SA 0.00
20.201
CB 0.53
CW 0.65
CX 0.97
Dengan menggunakan kriteria IMO International Code on Intact Stability, 2008. didapatkan hasil perhitungan stabilitas: Ld 30o>0,055 m.rad = 35,087 (memenuhi) Ld 40o>0,09 m.rad = 54,99 (memenuhi) Ld 30o&40o >0,03 m.rad = 4,897 (memenuhi) GZ pada 30o>0,2m = 3,87 (memenuhi) Ѳ max > 25o = 85 GM0>0,15 m = 3,539
(memenuhi) (memenuhi)
Analisis Ekonomis Tabel 14. Rekapitulasi perhitungan biaya pembangunan kapal dan koreksi ekonomi
No Item 1 Baja Kapal 2 Kaca Polycarbonated 3 Outboard Motor 4 Perlengkapan Total Harga
Value Unit 185,827,769.01 Rp. 31,748.04 Rp. 86,340,072.00 Rp. 280,023,008.23 Rp. 552,222,597.28 Rp.
Analisis Ekonomis Harga jual (price) Harga jual (price)
= Harga Pokok Produksi + Keuntungan Galangan + Inflasi + Pajak = 552,222,597.28 + 27,611,129.86 + 11,044,451.95 + 49,700,033.75 = Rp. 640,578,212.84
Harga jual untuk 8 unit water bus = Rp. 5,124,625,702.72
Analisis Ekonomis Perhitungan biaya investasi: 1. Pengeluaran Pinjaman bank 100% dari harga jual kapal Rencana lama pinjaman = 5 tahun Bunga bank efektif 10% per tahun
= Rp. 5,124,625,702.72 = Rp. 3,177,267,935.68
(sumber: http://www.bni.co.id/id-id/sukubungadasarkredit.aspx) Biaya operasional water bus per tahun 2. Pendapatan Pendapatan per tahun
= Rp. 2.842.511.124,37
= Rp. 4,204,800,000.00
Analisis Ekonomis Tabel 16. Perhitungan Net Present Value
Perhitungan Break Even Point = X = TFC/(P-V) TFC= Rp. 8,301,893,638.40 P = Rp. 4,204,800,000.00 V = Rp. 2,842,511,124.37 Jadi BEP = 6.094 ≈ 6 tahun
Analisis Ekonomis Tabel 17. Perhitungan Angsuran dan Bunga per Tahun Tahun 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Pokok 0.00 1,024,925,140.54 1,024,925,140.54 1,024,925,140.54 1,024,925,140.54 1,024,925,140.54 5,124,625,702.72
Bunga 0.00 1,639,880,224.87 819,940,112.43 409,970,056.22 204,985,028.11 102,492,514.05 3,177,267,935.68
Jumlah 0.00 2,664,805,365.41 1,844,865,252.98 1,434,895,196.76 1,229,910,168.65 1,127,417,654.60 8,301,893,638.40
Sisa Pokok 5,124,625,702.72 4,099,700,562.17 3,074,775,421.63 2,049,850,281.09 1,024,925,140.54 0.00
Tabel 18. Laba per Tahun
Tahun
Pengeluaran
Pemasukan
Profit
(per Tahun)
(per Tahun)
(per Tahun)
2014
0.00
0.00
0.00
2015
2,842,511,124.37
4,204,800,000.00
1,362,288,875.63
2016
2,842,511,124.37
4,204,800,000.00
1,362,288,875.63
2017
2,842,511,124.37
4,204,800,000.00
1,362,288,875.63
2018
2,842,511,124.37
4,204,800,000.00
1,362,288,875.63
2019
2,842,511,124.37
4,204,800,000.00
1,362,288,875.63
Kesimpulan Dari perhitungan analisis teknis dan ekonomis tentang water bus, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Didapat ukuran utama optimal, yaitu: L=12,62 m, BT=5,55 m, B=1,33 m, H=1,66 m, T=0,54 m, S=1,59 m, Cb=0,539, Vs=14,5 Knot, Crews= 4 Orang, Penumpang= 36 orang 2. Dari analisis ekonomis didappatkan hasil: Harga pokok produksi = Rp. 552,222,597.28 Harga jual kapal = Rp. 640,578,212.84 Nilai NPV = Rp. 38,449,135.91 Nilai BEP = 6 tahun Angsuran per tahun = Rp. 1,024,925,140.54 Jumlah bunga total = Rp. 3,177,267,935.68
Terima Kasih
