Prasmoro Jurnal OE, Volume VI, Maret No. 1, 2014

Prasmoro 93–108

Jurnal OE, Volume VI, Maret No. 1, 2014

OPTIMASI PRODUKSI DUMP TRUCK VOLVO FM 440 DENGAN METODE KAPASITAS PRODUKSI DAN TEORI ANTRIAN DI LOKASI PERTAMBANGAN BATUBARA (Studi pada Salah Satu Kontraktor Pertambangan Area Samarinda, Kalimantan Timur) Alloysius Vendhi Prasmoro Program Studi Magister Teknik IndustriUniversitas Mercu Buana [email protected] Abstract. Equipment is a very important factor in ensuring the sustainability of mining production. The amount of excess fleet will result in inflated operating expenses, while the number of fleets that little will reduce the number of mine production. Ideal conditions in the process of loading and transportation of materials is very difficult to achieve. However, it can be attempted through efficiency tehadap number of major mining dump truck. One simulation method that can be used to optimize the production of electric load - dump truck main method is to use the production capacity and queuing theory. Simulations conducted in order to obtain optimum number of trucks with truck queuing time the minimum and avoid waiting for the appliance load dump truck. Unloading tool used was Excavator Backhoe Komatsu PC 400 consist of 5 units. Dump truck which is a truck used Volvo FM 440 totaling 35 units. Based on simulation results with simulation approach production capacity dump truck takes 30 units while the dump truck queues based on the theory that it takes 20 units. In actual dump truck used is 32 units. Keywords: excavator, dump truck, match factor, production optimize, queuing theory Abstrak. Peralatan merupakan faktor yang sangat penting dalam menjamin keberlangsungan produksi pertambangan. Jumlah armada yang berlebih akan mengakibatkan biaya pengeluaran operasi membengkak, sementara jumlah armada yang sedikit akan mengurangi jumlah produksi tambang. Kondisi ideal dalam proses pemuatan dan pengangkutan material sangat sulit dicapai. Akan tetapi, hal tersebut dapat diupayakan dengan melakukan efisiensi tehadap jumlah dump truck utama tambang. Salah satu metode simulasi yang dapat digunakan untuk mengoptimasi produksi alat muat – dump truck utama adalah dengan menggunakan metode kapasitas produksi dan teori antrian. Simulasi dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh jumlah truk yang optimum dengan waktu antrian truk yang paling minimum dan menghindari alat muat menunggu kedatangan dump truck. Alat muat yang digunakan adalah Excavator Backhoe PC 400 Komatsu berjumlah 5 unit. Dump truck yang digunakan adalah Truk Volvo FM 440 yang berjumlah 35 unit. Berdasarkan hasil simulasi dengan pendekatan simulasi kapasitas produksi dump truck yang dibutuhkan 30 unit sedangkan berdasarkan teori antrian dump truck yang dibutuhkan 20 unit. Dimana secara aktual dump truck yang digunakan adalah 32 unit. Kata Kunci: excavator, dump truck, match factor, optimasi produksi, teori antrian,

93

Prasmoro 93–108


PENDAHULUAN Dalam industri pertambangan dewasa ini dimana bisnis pertambangan mengalami tantangan khususnya dengan adanya kebijakan pemerintah tentang pembatasan ekspor dan produk yang diharuskan memiliki nilai tambah serta harga pasar produk yang mengalami penurunan akhir-akhir ini, maka perusahaan pertambangan harus dapat meningkatkan daya saing dengan strategi untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi, mengurangi biaya, meningkatkan penggunaan teknologi yang baru dan melakukan perbaikan yang berkesinambungan (continuous improvement) dalam proses produksinya. Kegiatan penambangan merupakan satu rangkaian kegiatan yang kompleks dimana satu dengan yang lainnya saling terkait. Dalam proses penambangan, faktor peralatan merupakan faktor yang sangat penting dalam menjamin keberlangsungan produksi. Ketersediaan jumlah dump truck dan alat muat merupakan hal yang sangat sensitif bagi kelangsungan produksi. Jumlah armada yang berlebih akan mengakibatkan biaya pengeluaran operasi membengkak, sementara jumlah armada yang sedikit akan mengurangi jumlah produksi tambang. Kondisi ideal dalam proses pemuatan dan pengangkutan material sangat sulit dicapai. Akan tetapi, hal tersebut dapat diupayakan dengan melakukan efisiensi tehadap jumlah dump truck utama tambang. Salah satu metode simulasi yang dapat digunakan untuk mengoptimasi produksi alat muat – dump truck utama adalah dengan menggunakan metode kapasitas produksi dan teori antrian. Metode kapasitas produksi untuk mentukan jumlah produksi optimal dari kemampuan alat muat gali/excavator dan kemampuan alat angkut/dump truck. Dengan teori antrian, dapat ditentukan jumlah armada truk yang dibutuhkan untuk mendapatkan produksi optimal dengan biaya per ton material paling minimum. KAJIAN TEORI Kegiatan Penambangan. Kegiatan penambangan yang diterapkan adalah dengan sistem tambang terbuka biasanya tipe ini diterapkan untuk endapan batubara yang mempunyai lapisan tebal dan dilakukan dengan membuat jenjang (bench). Daerah penambangan dibagi menjadi beberapa bagian yang dinamakan blok, kemudian tiap-tiap blok dikerjakan secara bertahap menurut luas tertentu yang dinamakan strip, dimana arah pengerjaan sesuai dengan arah kemajuan tambang yang telah direncanakan. Kegiatan penambangan dilakukan selama 24 jam yang dibagi menjadi 2 shift. Kegiatan penambangan yang dilakukan seperti yang terlihat pada Gambar 1 dibawah ini.

94

Prasmoro 93–108


Gambar 1. Kegiatan Penambangan (Sumber : Engineering PT RML, 2010) Adapun tahap-tahap yang dilakukan dalam kegiatan penambangan,yaitu pembersihan lahan (land clearing), pengupasan tanah pucuk (Top soil Removal), penggaruan dan perataan (Ripping & Dozing), pengupasan lapisan penutup (Overburden Removal), penggalian dan pengangkutan batubara (coal getting), pengangkutan overburden ke tempat buang (Overburden to Disposal), pengangkutan batubara ke Stock pile /Crusher (Coal hauling to crusher/ Stockpile), pengangkutan batubara ke Port dan Pengapalan (Port / Shipping) dan reklamasi. Peralatan Pertambangan. Penggalian serta pemuatan material yang digunakan oleh alat gali muat dan pengangkutan material oleh alat angkut merupakan suatu hal yang sangat mempengaruhi operasi penambangan. Untung rugi suatu perusahaan tambang terletak juga pada lancar tidaknya penggalian, pemuatan dan pengangkutan yang tersedia. Penggunaan alat angkut baik dari segi kapasitas maupun jumlahnya harus disesuaikan dengan alat gali muat yang digunakan pada setiap lokasi tambang. Alat Gali Muat (Excavator). Untuk penggalian dan pemuatan material ke atas alat angkut (dump truck) dibutuhkan alat gali muat yang harus disesuaikan dengan keadaan lapangan kerja yang sangat bermacam-macam. Ada beberapa jenis alat gali muat yang biasa digunakan pada lokasi penambangan, antara lain : Power Shovel Merupakan sekop besar yang mekanis, digerakkan oleh mesin uap, mesin bensin, mesin diesel atau kadang-kadang dengan mesin listrik. Kapasitas alat ini dinyatakan dengan alat galinya yang disebut dipper. Dippernya dapat digerakkan baik secara horizontal maupun vertikal. Pada umumnya semakin keras batuan yang akan digali, semakin kecil ukuran dari dipper nya dan gigi-gigi pada dipper terbuat dari manganese steel. Cara penggalian tergantung dari cara menggerakkan dipper stick nya. Backhoe

95

Prasmoro 93–108


Backhoe sering juga disebut pull shovel, merupakan alat dari golongan shovel yang khusus dibuat untuk menggali material di bawah permukaan tanah atau di bawah tempat kedudukan alatnya. Galian di bawah permukaan ini mislanya parit, lubang untuk pondasi bangunan. Lubang galian pipa dan sebagainya. Keuntungan backhoe ini jika dibandingkan dengan dragline dan calmshell ialah karena backhoe dapat menggali sambil mengatur dalamnya galian yang lebih baik. Karena kekakuan konstruksinya, backhoe ini lebih menguntungkan untuk penggalian dengan jarak dekat dan memuatkan hasil galian keruk. Alat Angkut. Alat angkut ada bermacam-macam antara lain truck, belt conveyor, power scrapper dan lain-lain. Dan pada umumnya alat angkut yang sering digunakan di tambang adalah alat angkut dengan jenis dumptruck. Truck merupakan alat yang khusus digunakan sebagai alat angkut karena kemampuannya yang dapat bergerak cepat, kapasitas besar dan biaya operasinya yang relatif murah. Salah satu syarat yang perlu dipenuhi agar truck dapat digunakan dengan baik dan efektif adalah jalan angkut yang rata dan cukup kuat atau keras. Beberapa hal yang membedakan macam truck adalah : ukuran dan bahan bakar yang digunakan, banyaknya gigi persneling (gear), banyaknya roda gerak, misalnya dua, empat dan enam, susunan roda-roda dan banyaknya sumbu (gandar), kemampuan angkut, dalam ton atau m3, serta cara membuang muatan (dumping), mislanya rear dump, side dump dan bottom dump. Pada umumnya untuk pekerjaan tambang digunakan truck yang dapat membuang muatan dari bak secara otomatis. Truck semacam ini disebut dengan dumptruck atau tipping truck. Penumpahan muatan (dumping) dilakukan dengan cara hidrolis yang menyebabkan bak terangkat pada satu sisi, sedang sisi lain yang berhadapan berputar sebagai engsel. Dengan membedakan arah muatan ditumpahkan dump truck dibedakan dalam tiga macam yaitu : rear dump truck yang membuang muatan ke belakang, side dump truck yang membuang muatan ke samping dan bottom dump truck yang membuang muatan melalui bawah bak Pemilihan tergantung dari tempat kerja, artinya tergantung dari keadaan dan letak tempat pembuangan material (dump site). Dumptruck yang ada terdiri dari berbagai ukuran dengan kapasitas angkut yang bervariasi, yang pemilihanya dapat disesuaikan dengan kondisi pekerjaan. Truck yang digunakan sebagai alat angkut tambang yang biasanya dapat mengangkut material berupa lapisan tanah penutup atau bahan galian yang ada di tambang. (Wigroho dan Suryadharma, 1993 : 117118). Waktu Siklus (Cycle Time). Waktu siklus merupakan waktu yang diperlukan suatu alat melakukan kegiatan tertentu dari awal sampai akhir dan siap untuk memulai kembali. Pada setiap kegiatan pemindahan tanah mekanis, alat-alat mekanis bekerjamenurut pola tertentu, yang pada prinsipnya terdiri dari beberapa komponen waktu siklus, gerakan dalam satu siklus waktu siklus, yaitu : Waktu Siklus Alat Gali Muat. Terdiri dari menggali, mengayun bermuatan, menumpah, mengayun dengan muatan kosong. CT = DgT + SLT + Dpt + SET

(1)

96

Prasmoro 93–108


dimana : CT = Waktu siklus (detik) Dgt = waktu penggalian (detik) SLT = Waktu ayun bermuatan (detik) Dpt = Waktu penumpahan material (detik) SET = Waktu ayun kosong (detik) Waktu Siklus Alat Angkut. Terdiri dari waktu diisi hingga penuh oleh alat muat, mengangkut dengan bak penuh, mengambil posisi untuk penumpahan, menumpahkan material, kembali ke front dengan muatan kosong dan mengambil posisi untuk diisi kembali. CT = LT + HLT + SDT + DT + RT + SLT (2) dimana : CT = Waktu siklus (detik) LT = Waktu pemuatan material (detik) HLT = Waktu pergi bermuatan (detik) SDT = Waktu manuversebelum menumpah (detik) DT = Waktu menumpahkan material (detik) RT = Waktu kembali tanpa muatan (detik) SLT = Waktu manuver sebelum dimuati (detik) Dalam satu siklus waktu siklus yang dilakukan oleh alat mekanis ada beberapa hal yang harus diketahui (Nurhakim, 2004) : Waktu muat atau loading time (LT) Merupakan waktu yang dibutuhkan oleh suatu alat untuk memuat material ke dalam alat angkut sesuai dengan kapasitas alat angkut tersebut. Nilai LT dapat ditentukan walaupun tergantung dari: jenis tanah, ukuran unit pengangkut, metode dalam pemuatan, efesiensi alat. Waktu angkut atau hauling time (HLT/RT) Merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu alat angkut untuk bergerak dari tempat pemuatan menuju tempat pembongkaran. Waktu angkut tergantung dari jarak angkut, kondisi jalan, tenaga alat, dan lain-lain. Pada saat alat kembali ke tempat pemuatan maka waktu yang diperlukan untuk kembali ke tempat pemuatan disebut waktu kembali atau return time (RT), waktu kembali lebih singkat dari pada waktu berangkat karena kendaraan dalam keadaan kosong. Waktu pembongkaran atau dumping time (DT) Merupakan unsur penting dalam waktu siklus, waktu ini tergantung dari jenis tanah, jenis alat, dan metode yang dipakai. Waktu pembongkaran merupakan bagian terkecil dalam waktu siklus. Waktu manuver atau spotting time (SDT/SLT) Pada saat alat kembali ke tempat pemuatan ada kalanya alat tersebut perlu antri dan memutar sampai alat diisi kembali. Ilustrasi waktu siklus dump truck dapat dilihat pada gambar 2 di bawah ini.

97

Prasmoro 93–108


Gambar 2. Waktu siklus dump truck (Sumber : Cacceta & Burt, 2013) Kemampuan Alat Muat Dan Dump Truck. Kemampuan produksi alat muat dan dump truck sangat berpengaruh terhadap target produksi yang telah ditargetkan oleh perusahaan.Oleh karenanya dilakukan pemilihan pola gali muat untuk mengoptimalkan kinerja dari alat muat tersebut.

Kemampuan Produksi Excavator. Kemampuan produksi excavator dapat dihitung dengan mengguanakan rumus sebagai berikut: P = 60 x Cb x Ff x Ek x Sf (3) Ctm Keterangan : P = Produksi alat muat, (BCM/jam) Ctm = Waktu siklus alat muat, (menit) Cb = Kapasitas bucket, (m3) Ff = Bucket Fill Factor, (%) Ek = Efisiensi kerja, (%) Sf = Swell factor Kemampuan Produksi Dump truck. Kemampuan produksi dump truck dapat dihitung dengan mengguanakan rumus sebagai berikut: P = 60 x n x Cb x Fb x N x Ek x Sf (4) Cta Keterangan : P = Produksi dump truck, (BCM/jam) Cta = Waktu siklus dump truck, (menit) Cb = Kapasitas bucket, (m3) n = Banyaknya curah Fb = Bucket Fill Factor, (%) Ek = Efisiensi kerja, (%) N = Jumlah dump truck, (unit) Sf = Swell Factor Faktor Keserasian Alat (Match Factor). Faktor keserasian biasanya digunakan untuk mengetahui jumlah dump truck yang sesuai (serasi) untuk melayani satu unit excavator. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam menghitung keserasian excavator dan angkut (Susanto dan Nurhakim, 2004) : jumlah excavator dan angkut yang dipakai, waktu siklus (cycle time) dari excavator,

98

Prasmoro 93–108


jumlah pemuatan excavator ke dalam dump truck, waktu siklus (cycle time) dari dump truck. Keserasian excavator dan angkut dapat dirumuskan sebagai berikut: MF = NaxCtm (5) NmxCta dimana : Na = Jumlah dump truck Nm = Jumlah excavator Cta = Waktu siklus dump truck Ctm = Waktu pemuatan Bila hasil dari perhitungan didapatkan : a. MF < 1, maka excavator akan sering menganggur. b. MF = 1, maka excavator dan dump truck tidak ada yang menganggur. c. MF > 1, maka dump truck akan sering menganggur. Untuk mengetahui jumlah dump truck yang diperlukan untuk melayani satu unit excavator dapat menggunakan rumus faktor keserasian di atas, dengan beberapa asumsi yang harus dilakukan, yaitu : Jumlah alat-gali muat = 1 Nilai MF = 1 Sehingga rumus di atas dapat disederhanakan menjadi : Na = Cta (6) Ctm dimana : Na = Jumlah dump truck Cta = Waktu siklus dump truck Ctm = Waktu pemuatan Metode Antrian. Teori tentang antrian diketemukan dan dikembangkan oleh A.K. Erlang, seorang insinyur dari Denmark yang bekerja pada perusahaan telepon di Kopenhagen pada tahun 1910. Persoalan aslinya Erlang hanya memperlakukan perhitungan keterlambatan (delay) dari seorang operator, kemudian pada tahun 1917 penelitian dilanjutkan untuk menghitung kesibukan beberapa operator. Teori Antrian adalah teori yang menyangkut studi matematis dari antrianantrian atau baris-baris penungguan. Formasi baris-baris penungguan ini tentu saja merupakan suatu fenomena biasa yang terjadi apabila kebutuhan akan suatu pelayanan melebihi kapasitas yang tersedia untuk menyelenggarakan pelayanan itu. Keputusan-keputusan yang berkenaan dengan jumlah kapasitas ini harus dapat ditentukan, walaupun sebenarnya tidak dapat dibuat prediksi yang tepat mengenai kapan unit-unit yang membutuhkan pelayanan itu akan datang atau berapa lama waktu yang diperlukan untuk menyelenggarakan pelayanan itu. Teori antrian sendiri tidak langsung memecahkan persoalan ini. Walaupun begitu, teori ini menyumbangkan informasi penting yang diperlukan untuk membuat keputusan seperti itu dengan cara memprediksi beberapa karakteristik dari baris penungguan,seperti misalnya waktu tunggu rata-rata. (Dimyati dan Dimyati, 1992).

99

Prasmoro 93–108


Pengelompokkan fasilitas pelayanan menurut jumlah yang tersedia (Aminudin 2005 dalam Anonim 2009). Satu, Single channel single phase (satu antrian satu pelayanan). Dua, Single channel multiple phase (satu antrian beberapa pelayanan seri). Tiga, Multiple channel single phase (satu antrian beberapa pelayanan). Empat, Multiple channel multiple phase (satu antrian beberapa pelayanan seri). Peristiwa terjadinya antrian dump truck tambang pada lokasi loading memang dapat sering kali terjadi hal tersebut dapat disebabkan karena beberapa faktor baik itu dari excavator yang digunakan, dump truck yang digunakan atau dari operator yang menjalani excavator serta dump truck itu sendiri. Teori antrian dapat digunakan dalam menganalisis secara statistik biaya dump truck dan alat muat yang diperlukan untuk sejumlah truk sehingga jumlah truk optimum dapat ditentukan. Selain itu Teori Antrian ini juga dapat memberikan gambaran mengenai produksi optimum yang bisa dicapai dengan biaya paling minim. Aplikasi teori antrian dapat mengambil contoh sebuah alat muat digunakan untuk melayani beberapa truk, dimana truk in akan mengangkut muatan ke lokasi tujuan, menumpahkannya, dan kembali ke tempat pemuatan untuk pemuatan selanjutnya. Contoh model antrian dalam pelayanan dump truck dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2. Sistem antrian alat muat dan dump truck (Sumber : Aminudin, 2005, modifikasi) Analisa sistem antrian meliputi studi perilaku sepanjang waktu. Jika suatu antrian telah mulai berjalan, keadaan sistem akan sangat dipengaruhi oleh state (keadaan) awal dan waktu yang telah dilalui. Dalam keadaan seperti ini, sistem dikatakan dalam keadaan transient. Tetapi bila berlangsung terus–menerus keadaan sistem ini akan independent terhadap state awal tersebut dan juga terhadap waktu yang dilaluinya. Keadaan sistem seperti ini akan dikatakan dalam kondisi steady state. Teori antrian cenderung memusatkan pada kondisi steady state, sebab kondisi transient lebih suka dianalisa. (Tjutju T. & Dimyati, 1987). Notasi – notasi dibawah ini digunakan untuk sistem dalam kondisi state : λ Tingkat intensitas fasilitas pelayanan : P  (7) μ

100

Prasmoro 93–108


Probabilitas kepastian pelanggan dalam sistem : Pn  Pn (1  P)

(8)

P λ (9)  1- P μ - λ dalam antrian

Jumlah rata-rata pelangan yang diharapkan dalam sistem : L  Jumlah

pelanggan λ P2 Lq   μ(μ - λ) 1 - P

yang

diharapkan

menunggu

:

2

(10)

Waktu yang diharapkan oleh pelanggan selama dalam sistem : W 

1 μ-λ

(11) Waktu yang diharapkan pelanggan selama menunggu dalam antrian : λ (12) Wq  μ(μ - λ) dimana : P0 = Probabilitas tidak ada data pelanggan dalam sistem Pn = Probabilitas jumlah n pelanggan dalam sistem L = Tingkat kedatangan rata-rata n = Jumlah pelanggan dalam sistem. ‗ Pn = Probabilitas kepastian n pelanggan dalam sistem. λ = Jumlah rata-rata pelanggan yang datang per satuan waktu. µ = Jumlah rata-rata pelanggan yang dilayani per satuan waktu. po = Probabilitas tidak ada pelanggan dalam sistem. P = Tingkat intensitas fasilitas pelayanan. L = Jumlah rata-rata pelangan yang diharapkan dalam sistem. Lq = Jumlah pelanggan yang diharapkan menunggu dalam antrian. W = Waktu yang diharapkan oleh pelanggan selama dalam sistem. Wq = Waktu yang diharapkan pelanggan selama menunggu dalam antrian. 1/µ = Waktu rata-rata pelayanan. METODE Metode Penelitian. Penelitian ini dibagi menjadi 4 (empat) tahap. Tahap pertama adalah pendahuluan yang terdiri dari studi pustaka dan survey awal lokasi penelitian. Tahap kedua adalah pengumpulan data primer dan sekunder. Adapun data primer yang dikumpulkan pada penelitian ini diperoleh dengan cara melakukan observasi (pengamatan) langsung di lapangan. Data primer pada penelitian ini adalah waktu siklus excavator, waktu siklus dump truck dan data lain yang berkaitan dengan penelitian ini. sedangkan data sekunder yang dikumpulkan adalah: a) peta lokasi kegiatan b) target volume pekerjaan pemindahan tanah penutup batubara c) harga sewa dump truck d) data pendukung lain yang berhubungan dengan penelitian ini. Tahap ketiga adalah analisis data. Tahap keempat adalah kesimpulan dan saran.

101

Prasmoro 93–108


Metode Analisis. Setelah data selesai dikumpulkan dengan lengkap baik itu data primer dan sekunder, tahap berikutnya adalah tahap analisis data. Analisis data pada penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Pertama, Optimasi jumlah dump truck berdasarkan kapasitas produksi. Menghitung waktu siklus excavator. Menghitung waktu siklus dump truck. Menghitung jumlah dump truck yang diperlukan untuk bekerja kombinasi dengan excavator. Menghitung kapasitas produksi dump truck dengan pembulatan jumlah dump truck Menghitung kapasitas produksi excavator. Menentukan optimasi jumlah dump truck dengan berdasarkan kapasitas produksi. Dari hasil kapasitas produksi dump truck baik yang dibulatkan ke atas maupun yang ke bawah dipilih nilai yang mendekati dengan kapasitas produksi excavator dan nilai tersebut adalah nilai optimasi jumlah dump truck berdasarkan kapasitas produksi. Kedua, Optimasi jumlah dump truck dengan menggunakan teori antrian. Ketiga, Menghitung banyaknya dump truck yang mampu dilayani oleh excavator. Keempat, Menentukan model antrian. Dianalisa bahwa barisan antrian termasuk ukuran kedatangan secara tidak terbatas dan karena hanya dilayani oleh 1 buah excavator maka termasuk populasi tidak terbatas dengan pelayanan tunggal dengan disiplin pelayanan pertama datang pertama dilayani (FCFS = first came first service). Kelima, Menghitung optimasi jumlah dump truck dengan menggunakan teori antrian dengan persamaan teori antrian populasi tidak terbatas dengan pelayanan tunggal. Keenam, Membandingkan jumlah dump truck yang paling ekonomis berdasarkan kapasitas produksi dan teori antrian dari segi waktu pelaksanaan dan biaya produksi alat. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berapakah jumlah dump truck yang paling ekonomis pada pekerjaan timbunan dari kedua cara tersebut di atas dari segi waktu pelaksanaan dan biaya produksi alat. HASIL DAN PEMBAHASAN Optimasi Jumlah Dump Truck Berdasarkan Kapasitas Produksi Perhitungan Cycle TimeExcavator. Waktu siklus (Cycle time) untuk excavator didapatkan dari hasil pengamatan yang secara langsung dilakukan di lapangan. Tabel 1 berikut merupakan cycle time rata-rata yang didapatkan dari pengolahan data yang telah dilakukan. Table 1. Waktu siklus (Cycle Time) Rata-Rata Excavator dalam satuan detik. No. Unit Digging Swing Passing Swing Total Load Empty 5.12 6.17 4.13 4.22 19.65 EX 429 6.77 4.59 3.95 4.44 19.75 EX 430 5.83 4.62 3.98 4.77 19.20 EX 425 5.61 5.51 4.03 4.33 19.48 EX 431 5.74 5.29 4.09 4.35 19.47 EX 432

102

Prasmoro 93–108


Perhitungan Cycle Time Dump truck. Waktu siklus (Cycle time) untuk dump truck didapatkan dari hasil pengamatan yang secara langsung dilakukan di lapangan. Tabel 2 berikut merupakan cycle time rata-rata yang didapatkan dari pengolahan data yang telah dilakukan. Tabel 2. Waktu siklus (Cycle Time) Rata-Rata Dump truck dalam satuan detik. No. Waiting Spotting Loading Travel Spotting Dumping Travel Unit Front Front Time To Dumping Time To Disposal Front 35,83 80,25 200,82 22,98 41,05 157,44 EX 429 46,77 37,02 79,54 214,78 33,58 36,18 185,60 EX 430 37,00 34,91 95,17 296,27 19,77 30,29 163,45 EX 425 47,56

total

585,15 623,70 574,93

EX 431

26,01

36,39

83,11

209,16

24,07

44,65

167,16 590,55

EX 432

28,75

36,14

89,73

211,99

18,75

39,74

193,90 619,00

PerhitunganMatch Factor. Match factor merupakan keserasian/kombinasi antara excavator terhadap dump truck sehingga pada proses pengupasan overburden tidak undertruck atau overtruck. Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan yang diambil dari lapangan seperti jumlah excavator, jumlah dump truck, cycle time backhoe dan cycle time dump truck maka di dapat hasil match factor seperti perhitungan dan tabel3 berikut. Contoh perhitungan Match factor Excavator 429 Diketahui : Jumlah EX : 1 unit Jumlah DT : 6 unit Cycle time EX : 0,33 menit Cycle time DT : 9,75 menit Jumlah pengisian bucket : 5 kali Maka Match Factornya : MF = n pengisian x n dump truck x CT EX n alat muat x CT DT = 5 x 6 x 0,33 1 x 9,75 = 1.01 Tabel3.Match Factorper Excavator No. Unit Match Factor 1.01 EX 429 1.11 EX 430 1.00 EX 425 0.99 EX 431 1.10 EX 432

103

Prasmoro 93–108


Produksi Excavator dan Dump truck. Contoh Perhitungan produksi Excavator 429 Diketahui : Jarak disposal : 1200 m Cycle time DT : 9,75 menit Cycle time EX : 0,327 menit Kapasitas bucket : 2,21 BCM Bucket fill factor : 0,95 Efisiensi DT : 0,62 Efisiensi EX : 0,62 Maka perhitungan sesuai rumus sebagai berikut : Produksi EX (backoe) Produksi per siklus q = kapasitas bucket x Bucket fill factor = 2,21 x 0,95 = 2,1 BCM Produksi EX per jam Q = q x 60 x E CT = 2,1 x 60 x 0,62 0,327 = 238,84 BCM/jam Produksi DT (dump truck) Produksi per siklus q = jumlah pengisian x kapasitas bucket xBucket fill factor = 5 x 2,21 x 0,95 = 10.5 BCM Produksi DT per jam Q = q x 60 x E CT = 10,4 x 60 x 0,62 9,75 = 40,04 BCM/jam Produksi total dump truck (DT) = jumlah dump truck x Q dump truck = 6 x 40,04 BCM/jam = 240,25 BCM/jam Jumlah produksi excavator dan dump truck berdasarkan hitungan di atas dapat dilihat pada Tabel 4 di bawah ini.

104

Prasmoro 93–108


Tabel4.Perhitungan Produksi DumpTruckdan Excavator No Unit Exca vator

429 430 425 431 432

Cycle Time DT (Men it)

9.75 10.40 9.58 9.84 10.32

Ju mla h DT (uni t)

6 7 6 6 7

Cycle Time Exca vator (Men it)

0.327 0.329 0.320 0.325 0.325

Ka pasi tas Buc ket (BC M)

221 221 221 221 221

Fakt or Isian Buck et

0.95 0.95 0.95 0.95 0.95

Fak tor Efis iens i Exc ava tor

0.62 0.62 0.62 0.62 0.62

Fak tor Efis iens i DT

0.62 0.62 0.62 0.62 0.62

Produksi Excavator

Produksi Per Siklus (BCM)

Poduksi Perjam (BCM)

2.10 2.10 2.10 2.10 2.10

238.84 237.39 244.07 240.31 240.31

Produksi Truck

Dump

Produks i pe siklus (BCM) 10.50 10.50 10.50 10.50 10.50

Produksi per DT Per jam (BCM) 40.04 37.57 40.75 39.68 37.85

Penentuan Jumlah Dump Truck yang Optimal Berdasarkan Kapasitas Produksi. Dari hasil kapasitas produksi dump truck baik yang dibulatkan ke atas maupun yang ke bawah dipilih nilai yang mendekati dengan kapasitas produksi excavator dan nilai tersebut adalah nilai jumlah dump truck yang optimal berdasarkan kapasitas produksi. Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan Dump Truck masing-masing excavator dapat ditentukan dengan matching factor 1. Cara perhitungannya adalah dengan menghitung aktual jumlah dump truck yang dibutuhkan untuk bekerja masing-masing excavator sesuai dengan waktu siklus. Jumlah Dump Truck = waktu siklus dump truck waktu siklus excavator x jumlah pengisian Contoh hitungan pada Excavator 429 : Waktu siklus dump truck 9.75 menit jumlah pengisian 5 kali Waktu siklus excavator 0.327 menit Sehingga Jumlah Dump Truck pada Excavator 429 = 9.75 menit = 5.957 unit  6 unit 0.327 menit x 5 Dengan menghitung pada excavator lainnya, maka dapat diperoleh hasil kebutuhan dump truck berdasarkan kapasitas produksi dengan match factor 1 sebanyak 30 dump truck, dari aktual nya sebanyak 32 dump truck. Dengan demikian, kita dapat menghemat penggunaan dump truck 2 unit, yang dapat berdampak pengurangan biaya operasional. Hasil perhiutngan lengkap perhitungan jumlah Dump Truck berdasarkan kapasitas produksi dengan matching factor 1 dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Jumlah unit, produksi unit, dan match factor berdasarkan metode kapasitas produksi

105

Prasmoro 93–108 No. Unit Excav ator

Jumlah Excavat or (unit)

429 430 425 431 432 Total

1 1 1 1 1 5.00

Jurnal OE, Volume VI, Maret No. 1, 2014 Jumlah Dump Truck Aktual (unit) 6 7 6 6 7 32.00

Cycle Time Excavat or (menit) 0.33 0.33 0.32 0.33 0.33

Cycle Time Dump Truck (menit) 9.75 10.40 9.58 9.84 10.32

Jumlah pengisi an (bucket ) 5 5 5 5 5

Marchin Jumlah g Factor Dump Truck Simulasi (unit) 1.01 6.00 1.11 6.00 1.00 6.00 0.99 6.00 1.10 6.00 30.00

Optimasi Jumlah Dump Truck dengan Teori Antrian Perhitungan Jumlah Dump Truck yang Mampu Dilayani oleh Excavator. Jika diketahui Qe = produksi excavator per jam dan q1 = produksi per siklus dump truck, maka jumlah Dump Truck yang mampu dilayani oleh excavator 429 adalah : Qe = 215.01 = 22,75 unit  23 unit (dibulatkan menjadi 23 unit per jam) q1 9.45 Berarti dalam 1 jamnya excavator mampu melayani 6 unit dump truck, sedangkan waktu siklus untuk 1 unit dump truck adalah 9.75 menit, berarti ada beberapa dump truck yang kembali dimuati oleh excavator dalam 1 jamnya dan begitu seterusnya. Jadi dalam pelaksanaan pekerjaan pengangkutan tanah penutup dengan menggunakan teori antrian akan mencari jumlah dump truck yang optimal (melakukan dua siklus antrian). Penentuan Model Antrian. Berdasarkan analisa, bahwa barisan antrian termasuk ukuran kedatangan secara tidak terbatas dan karena hanya dilayani oleh satu buah excavator maka termasuk populasi tidak terbatas dengan pelayanan tunggal dengan disiplin pelayanan pertama datang pertama dilayani (FCFS = first came first service) Menghitung Optimasi Jumlah Dump Truck dengan menggunakan Teori Antrian. Menghitung optimasi jumlah dump truck dengan menggunakan teori antrian dengan persamaan teori antrian populasi tidak terbatas dengan pelayanan tunggal dengan persamaan (7) sebagai berikut : λ Ls = μ-λ Untuk siklus dump truck adalah 9,75 menit dan untuk 1 jamnya excavator mampu melayani 23 unit dump truck. Ini berarti 1 unit dump truck membutuhkan λ =23 unit / 60 menit atau dapat dinotasikan dengan λ = 0,38 1 Waktu pelayanan (Ws) = μ-λ

106

Prasmoro 93–108


9,75 =

1 1 maka μ - 0,38 = μ = 0,48 μ - 0,38 9,75

Dimasukkan dalam persamaan λ Ls = μ-λ 0,38 Ls = = 3.8 unit dump tuck 0,48 - 0,38 Jadi dengan menggunakan teori antrian dibutuhkan dump truck untuk excavator 429 sebanyak 4 unit. Tabel 6. Jumlah unit dan produksi unitberdasarkan metode teori antrian Produksi Excavator Cycle Cycle No. Unit Time Time DT Produksi Produksi Excavator Excavator (menit) per Siklus per Jam (menit) (BCM) (BCM)

Produksi Dump Truck

Jml DT yg mampu Produksi dilayani Produksi excavator per DT per siklus per Jam dlm 1 jam (BCM) (unit) (BCM)

l

Jml DT Teori Antrian (unit)

Jml DT Teori Antrian Pembulatan (unit)

3.70 0.47 3.92 0.49 3.71 0.48 3.76 0.48 3.94 Total

4 4 4 4 4 20

μ

429

9.75

0.327

2.10

238.84

10.50

40.04

22.75 0.38 0.48

430

10.40

0.329

2.10

237.39

10.50

37.57

22.61 0.38

425

9.58

0.320

2.10

244.07

10.50

40.75

23.25 0.39

431

9.84

0.325

2.10

240.31

10.50

39.68

22.89 0.38

432

10.32

0.325

2.10

240.31

10.50

37.85

22.89 0.38

PENUTUP Kesimpulan. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dan pembahasan dari hasil penelitian maka dapat diperoleh kesimpulan bahwa jumlah dump truck yang dibutuhkan berdasarkan kapasitas produksi adalah 30 unit sedangkan berdasarkan teori antrian adalah 20 unit Saran. Untuk menghasilkan optimasi produksi berdasarkan biaya minimum maka perlu dilakukan perhitungan biaya operasional yang lebih detil dan untuk mencapai produksi diharapkan maka perlu dipersiapkan alat yang siap dipakai dan perlu dilakukan monitor terhadap pencapaian produktivitas masing-masing alat. DAFTAR PUSTAKA Anonim. (2004). Specification and Aplication Handbook. 25 th Edition, Komatsu Ltd. Anonim. (2007). Caterpillar Performance Handbook. 34th Edition, Caterpillar Inc. Anonim. (2010). Scania Performance Handbook. PT. United Tractor, Tbk Aminudin. (2005). Prinsip-prinsip Riset Operasi. Penerbit Erlangga, Jakarta. Cacceta & Burt. (2013). Equipment Selection for Surface Mining : A Review. University of Melbourne, Melbourne, Australia. Darmansyah, N. (1998). Pemindahan Tanah Mekanis dan Alat Berat. Cetakan I, Penerbit Universitas Sriwijaya.

107

Prasmoro 93–108


Dimyati, T.T. dan Dimyati, A. (1992). Operations Research. Penerbit Sinar Baru Algesindo,Jakarta Prodjosumarto, P. (1993). Pemindahan Tanah Mekanis. Jurusan Teknik Pertambangan, Institut Teknologi Bandung. Rizal, A.F. (2006). Optimasi Jumlah Dump Truck pada Pekerjaan Timbunan denganMenerapkan Teori Antrian (Studi Kasus Peningkatan Jalan Lingkar Selatan Kota Waringin Timur), Tugas Akhir Jurusan / Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Palangka Raya, Palangka Raya. Sudjana. (1996). Metode Statistika. Edisi Ke-6, Penerbit Tarsito: Bandung Suryadharma, H. dan Wigroho, H.Y. (1998). Alat-alat Berat, Penerbitan Universitas AtmaJaya Yogyakarta, Yogyakarta.

108

Prasmoro Jurnal OE, Volume VI, Maret No. 1, 2014

Recommend Documents