BAB II LANDASAN TEORI 2.1 KONSEP MATERIAL HANDLING 2.1.1 Definisi Material Handling Istilah material handling sebenarnya kurang tepat kalau diterjemahkan sekedar memindahkan material. Berdasarkan perumusan yang dibuat oleh American Material Handling Society (AMHS), pengertian mengenai material handling dinyatakan sebagai seni dan ilmu yang meliputi penanganan (handling), pemindahan (moving), pembungkusan/pengepakan (packaging), penyimpanan (storage) sekaligus pengendalian/pengawasan (controlling) dari bahan atau material dengan segala bentuknya. Kaitannya dengan aktivitas pemindahan, maka proses pemindahan bahan ini akan dilaksanakan dari satu lokasi ke lokasi lain baik secara vertical, horizontal maupun lintasan yang membentuk kurva (Wignjosoebroto, 1996). Menurut Apple (1990) ada 20 prinsip dasar dalam proses pemindahan bahan: 1. Semua kegiatan harus direncanakan. 2. Rencanakan sebuah sistem yang menyatukan sebanyak mungkin kegiatan dan mengkoordinasikan cakupan operasi yang penuh. 3. Rencanakan urutan operasi dan susunan peralatan untuk mengoptimumkan aliran barang. 4. Kurangi, gabung, atau hilangkan pemindahan yang tidak perlu. 5. Gunakan gravitasi untuk memindahkan barang jika mungkin. 6. Mamfaatkan volume bangunan semaksimal mungkin. 7. Tingkatkan jumlah, ukuran, berat beban yang dipindahkan. 8. Berikan metode dan peralatan pemindahan yang aman. 9. Gunakan peralatan pemindah mekanis atau otomatis jika mungkin. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 6 6
10. Dalam pemilihan peralatan pemindah pertimbangkan semua aspek barang yang dipindah, pemindahan yang dilakukan, dan cara yang digunakan. 11. Bakukan cara juga jenis dan ukuran peralatan pemindah. 12. Gunakan cara dan peralatan yang dapat melaksanakan berbagai pekerjaan dan berbagai penerapan. 13. Meminimumkan perbandingan bobot mati peralatan yang bergerak terhadap beban muatan. 14. Peralatan dirancang untuk mengangkut harus tetap bergerak. 15. Kurangi waktu kosong atau tidak produktif. 16. Rencanakan perawatan, pencegahan dan perbaikan terjadwal untuk peralatan pemindah. 17. Ganti cara dan peralatan pemindahan yang kuno jika peralatan dan metode yang lebih efisien akan memperbaiki operasi. 18. Gunakan peralatan pemindah bahan untuk memperbaiki pengendalian produksi, pengendalian persediaan dan pemindahan lainnya. 19. Gunakan peralatan pemindah untuk mencapai kapasitas produksi penuh. 20. Tentukan efisiensi kinerja pemindahan dalam batasan biaya tiap satuan yang dipindah. 2.1.2 Aturan dan Prinsip Dasar perencanaan Materal Handling Menurut Wingnjosoebroto (1996) apabila hendak merencanakan metode pemindahan bahan dalam suatu pabrik ataupun akan mengevaluasi sistem pemindahan bahan yang sudah ada, maka ada beberapa aturan-aturan dasar yang harus dipertimbangkan terlebih dahulu, yaitu antara lain: 1) Memindahkan aktivitas pemindahan bahan. Prinsip ini menyarankan agar menghindari pemindahan bahan apabila memang tidak begitu diharuskan. Hal ini dilaksanakan dengan cara menghapuskan dan atau menggabungkan operasi pemindahan bahan dengan mempertimbangkan kemungkinan pergerakan bersama antara pekerja dengan material. Demikian pula dengan azas gravitasi dapat diterapkan di dalam proses pemindahan bahan, maka hal ini seyogyanya lebih diprioritaskan dan apabila tidakmemungkinkan maka barulah proses mekanisme diterapkan. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 7
2) Pemindahan bahan harus dilakukan secara teliti. Proses pemindahan bahan haruslah dipertimbangkan sebagai suatu kontinuitas pemindahan bahan dari luar produk menuju ke dalam pabrik dan sebaliknya. Dengan demikian proses pemindahan bahan tidaklah semata-mata perencanaan di dalam pabrik saja, yaitu pada saat proses produksi sedang berlangsung. Dalam perencanaan ini satu prinsip yang harus diperhatikan benar-benar adalah bahwa penempatan mesin dan peralatan produksi lainnya haruslah direncanakan sedemikian rupa sehingga jarak diantara operasi yang satu ke operasi lain dijaga sependek-pendeknya dan juga sedapat mungkin dihindari gerakan bolak-balik(back tracking). 3) Pemilihan yang seksama terhadap peralatan pemindahan bahan yang dibutuhkan. Disini sedapat mungkin dipilih peralatan yang sederhana dan standar. Peralatan yang khusus (special purpose) baik dipakai bila pada dasarnya memang dikehendaki demikian. Pertimbangan yang cukup matang baik dari segi teknis maupun ekonomisnya harus dibuat secara hati-hati. 4) Penggunaan peralatan pemindahan bahan harus seefektif dan seefisien mungkin. Material harus dapat dipindahkan dengan mudah dan untuk itu sebaiknya perlu dibuatkan suatu work container yang khusus. Operator yang menjalankan peralatan ini harus diingatkan untuk selalu bekerja dengan hati-hati. Preventive maintenance dari peralatan harus juga dilaksanakan secara rutin untuk menghindari break down yang lebih fatal. Beberapa aturan lain dalam proses pemindahan bahan adalah sebagai berikut: a) Pemindahan bahan pada dasarnya membutuhkan biaya yang tidak kecil tetapi tidak memberikan nilai tambah pada material dari produk yang dipindahkan tersebut. b) Material seharusnya dipindah melalui lintasan yang lurus dan pendek bila mana dimungkinkan. c) Kombinasikan/kelompokkan aktivitas-aktivitas pemindahan bahan dan eliminir sejauh hal ini dimungkinkan. d) Pertimbangan untuk sebaiknya memindahkan operator daripada materialnya. e) Pemindahan material secara mekanis seharusnya dipergunakan bilamana secara manual hal ini dianggap kurang praktis dan efektif untuk dilaksanakan (disamping faktor keselamatan kerja). Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 8
f) Pergunakan lintasan pemindahan bahan lewat atas (air light atau overhead space) bilamana hal ini dimungkinkan untuk bisa dilaksanakan. 2.1.3 Dasar Pemilihan Metode dan Peralatan Material Handling Wignjosoebroto (1996) menyatakan bahwa perencanaan dan penyelesaian masalah mengenai pemindahan bahan memerlukan banyak data atau informasi yang berdasarkan survey pabrik, antara lain: 1. Faktor-faktor bangunan pabrik (Plants Factors) Disini terutama yang harus disurvei adalah kondisi dari bangunan pabrik yang meliputi antara lain data mengenai: a. Ukuran bangunan (Building Size), b. Jarak antara masing-masing kolom penyangga bangunan pabrik yang ada, c. Lebar jalan lintasan (aisle) baik yang merupakan jalan lintasan utama ataupun jalan lintasan antar departemen, d. Kapasitas menahan beban dari lantai, kolom, dan lain-lain, e. Tinggi langit-langit, instalasi perpipaan, jaringan kabel listrik, dan lain-lain. 2. Faktor-faktor metode kerja (Method Factors) Disini terutama diusahakan mendapatkan beberapa data yang antara lain meliputi: a. Macam mesin dan peralatan yang digunakan untuk proses produksi, b. Prinsip kerja dari masing-masing mesin dan peralatan produksi tersebut. c. Metode dan urutan proses pengerjaan yang berlangsung. Data yang didapatkan ini bersama-sama dengan data yang diperoleh dari plant factors merupakan informasi yang penting guna menentukan alternatif macam peralatan pemindahan bahan yang cocok untuk digunakan. 3. Produk dan bahan Disamping kedua data tersebut diatas, maka pemilihan kapasitas daripada pesawat pengangkatyang akan dipergunakan juga didasarkan pada informasi data mengenai produk dan/atau material yang hendak dipindahkan, yaitu meliputi dan mengenai: a. Dimensi ukuran material atau produk yang hendak dipindahkan, b. Berat material atau produk, c. Karakteristik khusus yang dimiliki oleh material atau produk tersebut. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 9
4. Metode pemindahan bahan yang ada. Disini survey ditujukan untuk mencari data mengenai jenis peralatan pemindahan bahan yang sedang digunakan. 2.2 Alat Pemindahan Material (Zainuri, 2006) 2.2.1 Definisi Alat Pemindahan Material Alat pemindahan bahan (material handling equipment) adalah peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak jauh, misalnya pada bagian-bagian atau departemen pabrik, pada tempattempat penumpukan bahan, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan dan pembongkaran muatan dan sebagainya. Mesin pemindah bahan hanya memindahkan muatan dalam jumlah dan besaran tertentu serta jarak tertentu dengan perpindahan bahan kearah vertical, horizontal, dan atau kombinasi keduanya. Berbeda dengan alat transportasi yang memindahkan muatan (bisa berupa barang dan atau manusia) pada jarak cukup jauh, mesin pemindah bahan hanya memindahkan muatan yang berupa bahan dan jarak yang tertentu. Untuk operasi muat dan bongkar muatan tertentu, mekanisme mesin pemindah bahan dilengkapi dengan alat pemegang khusus yang dioperasikan oleh mesin bantu secara manual. Mesin pemindah bahan mendistribusikan muatan keseluruh lokasi di dalam perusahaan, memindahkan bahan di antara unit proses yang terlihat dalam produksi, membawa produk jadi (finished product) ke tempat produk tersebut akan dimuat, danmemindahkan limbah produksi (production waste) dari production site ke loading area. 2.2.2 Jenis-jenis Alat Pemindahan Material Mesin pemindah bahan (material handling equipment) dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu: 1. Peralatan pengangkat, yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan satuan dalam satu batch, misal: a. Mesin pengangkat, missal Reach stacker b. Crane, missal mobile cranes, tower cranes c. Elevator Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 10
2. Peralatan pemindah (conveyor), yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan curah (banyak partikel,homogen) maupun muatan satuan secara kontinu, misal: Screw Conveyor, Belt Conveyor, Pneumatic Conveyor, Vibratory Conveyor, dan sebagainya. 3. Peralatan permukaan dan Overhead yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan curah dan satuan, baik batch maupun kontinu, misal: scrapper, excavator, bulldozer, dan lain-lain. Setiap kelompok mesin pemindah bahan dibedakan oleh sejumlah ciri khas dan bidang penggunaan yang khusus. Perbedaan dalam desain kelompok ini juga ditentukan oleh keadaan muatan yang akan ditangani, arah gerakan kerja, dan keadaan proses penanganannya. Muatan yang ditangani dibedakan menjadi muatan tumpahan (Bulk Load) dan muatan satuan (Unit Load), bahan yang ditangani dalam bentuk Bulk Load terdiri atas banyak partikel atau gumpalan yang Homogeny, misal: batubara, biji besi, semen, pasir, tanah liat, batu dan sebagainya. Unit load bisa jadi bulk load yang terbungkus, seperti di dalam peti kemas, karung, dan lain-lain, yang dapat berbeda dalam bobot dan bentuknya. Umumnya mesin pengangkat digunakan untuk muatan satuan, misal bagian-bagian mesin atau mesin secara keseluruhan, bagian dari struktur bangunan logam hopper, baja bentangan, bahan bangunan, dan sebagainya. Conveyor dapat menangani baik muatan tumpahan (curah) maupun muatan satuan, sedangkan fasilitas permukaan dan overhead dapat menangani keduanya sekaligus. Pada umumnya mekanisme mesin pengangkat didesain untuk melakukan suatu gerakan tertentu. Misalnya, crane dapat mengangkat muatan, menggeser, menahannya tetap diatas bila diperlukan dan membawa ke tempat yang ditentukan. Sementara itu, conveyor digunakan untuk memindahkan muatan sepanjang jalur yang sudah ditentukan secara kontinu. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 11
2.2.3 Pemilihan Alat Pemindahan Material Mesin pemindah material harus dapat memindahkan muatan ke tujuan yang ditentukan dalam waktu yang dijadwalkan, dan harus dihantarkan ke departemen atau unit produksi dalam jumlah muatan yang ditentukan. Mesin harus dapat dimekanismekan sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit mungkin operator untuk pengendalian, pemeliharaan, perbaikan, dan tugas-tugas tambahan lainnya. Alat ini tidak boleh merusak muatan yang dipindahkan ataupun menghalangi dan menghambat proses produksi. Alat ini harus aman dalam operasinya dan ekonomis baik dalam biaya operasi maupun model awalnya. Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan mesin pemindah bahan, antara lain: 1. Jenis dan sifat bahan yang dibutuhkan 2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan 3. Arah dan jarak perpindahan 4. Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir dan antara 5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan 6. Kondisi lokal yang spesifik 7. Jangka waktu penggunaan alat. Pemilihan peralatan juga didasarkan atas faktor-faktor ekonomis, antara lain: 1. Biaya pengeluaran modal (capital outlay), meliputi: biaya peralatan (cost of equipment), biaya pengangkutan, pemasangan (erection), dan biaya kontruksi yang diperlukan dalam operasinya. 2. Biaya operasional (operation cost), mencakup: upah pekerja, biaya bahan bakar (energi), biaya perawatan dan perbaikan, biaya pelumasan, pembersihan, dan perbaikan menyeluruh (overhaul). Juga perlu dipertimbangkan parameter teknis dalam mengoperasikan mesin pemindah bahan, yang antara lain berupa: 1. Kapasitas pemindahan dan kecepatan (ton/jam) 2. Berat mati peralatan (dead weight of equipment) Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 12
3. Kecepatan berbagai gerakan peralatan 4. Tinggi angkatan (lifting height) 5. Ukuran geometris peralatan, antara lain bentangan, panjang, dan lebar. 2.3 Belt Conveyor Berdasarkan kepada jenis material yang akan dipindahkan, conveyor dibagi menjadi: 1. Mesin pemindah muatan curah (bulk load), misal: bucket conveyor, screw conveyor, dan sebagainya. 2. Mesin pemindah muatan satuan (unit load), misal: roller conveyor, escalator. 3. Mesin pemindah keduanya baik muatan curah maupun muatan satuan, misal: belt conveyor, apron conveyor. Berdasarkan transmisi daya, conveyor dibedakan menjadi: 1. Mesin pemindah mekanis 2. Mesin pemindah pneumatic 3. Mesin pemindah hydraulic 4. Mesin pemindah gravitasi. 2.3.1 Konsep Belt Conveyor 2.3.1.1 Definisi dan Penggunaan Belt conveyor adalah seperangkat alat yang terbuat dari karet dan bekerja secara berkesinambungan (kontinu) yang berfungsi sebagai alat pemindah bahan dari mulai bahan baku sampai menjadi bahan jadi (Daryanto, 1989). Umumnya, Belt Conveyor terdiri dari: 1. Kerangka (frame) 2. 2 buah pulley: a. Pulley penggerak (Driving Pulley) b. Pulley pembalik (Take-Up Pulley) 3. Endless Belt 4. Idler Roller belt atas 5. Idler Roller bawah 6. Unit penggerak Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 13
7. Cawan pengisi (Feed Hooper) 8. Saluran buang (Discharge Spout) 9. Pembersih belt (Belt Cleaner) yang biasanya dipasang dekat head pulley 3.Endless belt 4.Idler roller belt atas Tampak ujung lintasan Batu bara 5.Idler roller belt bawah 1.kerangka 2.b.Pulley pembalik 9.Pembersih belt 8.Saluran buang 7.Cawan pengisi 6.Unit penggerak 2.a.Pulley penggerak 300 feet Gambar 2.1 Konstruksi Belt Conveyor Fixed boom conveyor ditunjukkan pada gambar diatas conveyor cenderung statis dan pada sisi dischargenya terdapat telescopic chute (saluran buang) sehingga dapat membentuk tumpukan batu bara berbentuk conical tepat di bawah conveyor discharge. Menurut Zainuri (2006) belt conveyor dapat digunakan untuk memindahkan muatan satuan (unit load) maupun muatan curah (bulk load) sepanjang garis lurus (horizontal) atau sudut inklinasi terbatas. Belt conveyor secara intensif digunakan di setiap cabang industri. Pada industri pengecoran digunakan untuk membawa dan mendistribusikan pasir cetak, membawa bahan bakar di pembangkit daya, memindahkan biji batubara pada unit pertambangan batubara, di antara langkah processing pada industri makanan, dan sebagainya. Kapasitas yang besar (500 sampai 5000 /jam atau lebih), perencanaan yang sederhana, berat mesin relatif ringan, pemeliharaan dan operasi yang mudah telah menjadikan belt conveyor secara luas digunakan sebagai mesin pemindah bahan. Berdasarkan perencanaan, belt conveyor dapat dibedakan sebagai stationary conveyor dan portable (mobile) conveyor. Berdasarkan lintasan gerak, belt conveyor diklasifikasikan sebagai (1) horizontal, (2) inklinasi, dan (3) kombinasi horizontal dan inklinasi. Belt dapat terbuat dari textile, strip baja, dan atau kawat baja (woven-mesk steel wire). Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 14
2.3.1.2 Bagian Belt Conveyor 1. Belt, jenis textile belt terdiri dari: camel hair, cotton (woven atau sewed), duck cotton, dan rubberized textile belt. Belt conveyor harus memenuhi persyaratan: tidak menyerap air (low hygroscopicity), kekuatan tinggi, ringan, pertambahan panjang spesifik rendah (low specific elongantion), fleksibilitas tinggi, lapisan tidak mudah lepas (high resistivity to ply separation), dan tahan lama (long service life). 2. Idler, yang berfungsi untuk menyangga belt, bersama dengan sheet steel runway atau kombinasi dengan solid wood terutama untuk memindahkan muatan curah. Berdasarkan lokasi, idler dibedakan atas upper idler (untuk mencegah belt slip/sobek karena membelok di pulley) dan lower idler (untuk menyangga belt/muatan). Upper idler bisa jadi terdiri dari three roller dan single roller. 3. Unit penggerak, pada belt conveyor, daya motor ditransmisikan ke belt dengan friksi belt yang melalui pulley penggerak (driving pulley) yang digerakkan oleh motor listrik. Penggerak terdiri dari: pulley (kadang dua pulley), motor dan roda gigi transmisi, dan kadang alat pengerem (bracking device) untuk mencegah slip. 2.3.1.3 Sistem Keselamatan Kerja pada Conveyor Menurut Zainuri (2006), prosedur keselamatan kerja bertujuan untuk melindungi operator dari kecelakaan dan melindungi mesin dari kerusakan, baik pada saat operasi maupun pada saat maintenance. Program keselamatan kerja pada conveyor meliputi: 1. Melaksanakan prosedur Lockout dan Tagout Lockout: usaha untuk mengisolasi peralatan listrik, mesin, dan alat dengan energi yang tersimpan di dalamnya agar tidak menimbulkan kecelakaan pada saat pemasangan, perawatan dan perbaikan. Tagout: pemberian tanda pada peralatan listrik, mesin, dan alat yang menjelaskan peralatan dalam keadaan perawatan dan perbaikan. Prosedur ini dijalankan untuk memastikan agar mesin tidak dihidupkan atau dijalankan ketika dilakukan prosedur perbaikan dan perawat. 2. Mengenakan Alat Pengamanan Diri Jenis-jenis alat pengamanan yang standar adalah: a. Sepatu pengaman (safety boots): melindungi kaki dari benda jatuh dan benda tajam. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 15
b. Topi pengamanan (hard hat): melindungi kepala dari benda jatuh. c. Tutup telinga (ear muffs or plugs): mengurangi suara bising yang dapat mengganggu pendengaran. d. Sarung tangan (hand gloves): melindungi tangan dari benda tajam. e. Masker debu (dust mask): mengurangi atau menghilangkan partikel debu yang terdapat pada udara yang dihirup. f. Kacamata pengaman (safety glasses): mencegah partikel debu atau butiran kerikil masuk ke mata dan juga dapat memberikan perlindungan pada cahaya menyilaukan. g. Kunci pemisah (isolation lock): memastikan telah dilakukan pemisahan atau isolasi peralatan. Hanya mekanik yang memiliki kunci yang dapat membuka peralatan untuk dioperasikan kembali. h. Jepitan pemisah (isolation tongs): alat yang digunakan untuk mengisolasikan sakelar atau alat kontrol. 2.4 Truk 2.4.1 Definisi Truk Menurut Apple (1990) truk adalah peralatan untuk memindahkan muatan campuran atau merata sepanjang berbagai jalur dengan permukaan yang sesuai dengan fungsi utama memanuver. Dalam pekerjaan konstruksi terutama yang berhubungan dengan masalah penggusuran tanah yang relatif besar jarak angkut yang cukup jauh juga berhubungan dengan pengangkutan alat-alat berat ke lapangan pekerjaan, sering digunakan alat angkut khusus seperti dump truck, trailer,dumper dan lain-lain. Masing-masing alat tersebut dibuat untuk spesialisasi pekerjaan, sehingga pemilihan alat angkut yang tepat adalah sangat bijaksana. Menurut Rochmanhadi (1985) dalam pekerjaan konstruksi dikenal tiga macam jenis truck, yaitu: 1. Side dump truck (penumpahan ke samping) 2. Rear dump truck (penumpahan ke belakang) 3. Rear and side dump truck (penumpahan kebelakang dan kesamping) Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 16
Gambar 2.2 Gambar Dump Truck (sumber: dok. Pribadi) Syarat yang penting agar truk dapat bekerja secara efektif adalah jalan kerja yang keras dan rata, tetapi ada kalanya truk didesain agar mempunyai cross country ability yaitu suatu kemampuan berjalan diluar jalan biasa. Kapasitas truk yang dipilih harus berimbang dengan alat pemuatannya (loader), jika perbandingan ini kurang proporsional, maka ada kemungkinan alat pemuat ini banyak menunggu dan sebaliknya. Perbandingan dilakukan yaitu antara kapasitas truk dan kapasitas alat pemuat dengan perbandingan 4:5. Perbandingan tersebut juga akan berpengaruh terhadap waktu pemuatan. Beberapa perhitungan yang harus diperhatikan dalam memilih ukuran truk: 1. Truk kecil Keuntungan: a. Lebih lincah dalam beroperasi b. Lebih mudah mengoperasikannya c. Lebih fleksibel dalam pengangkutan jarak dekat d. Pertimbangan terhadap jalan kerja lebih sederhana e. Penyesuaian terhadap kemampuan loader lebih mudah f. Jika salah satu truk dalam satu unit angkutan tidak bekerja, tidak akan berpengaruh terhadap produksi g. Pemeliharaan lebih mudah dilaksanakan Kerugian : a. Waktu hilang lebih banyak, akibat banyaknya truk yang beroperasi, terutama waktu muat b. Excavator lebih sukar untuk memuatnya, karena kecilnya bak Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 17
c. Lebih banyak operator yang dibutuhkan d. Biaya pemeliharaan lebih besar, karena lebih banyak truk begitu pula tenaga pemeliharaan. 2. Truk besar Keuntungan: a. Untuk kapasitas yang sama dengan truk kecil, jumlah unit truk besar lebih sedikit b. Operator lebih sedikit c. Cocok untuk angkutan jarak jauh d. Pemuatan dari loader lebih mudah sehingga waktu lebih singkat. Kerugian: a. Jalan kerja harus diperhatikan, karena berat truk dapat membuat kerusakan jalan relatif lebih cepat b. Pengoperasian lebih sulit karena ukurannya yang besar c. Produksi akan sangat berkurang, jika salah satu truk tidak beroperasi (untuk jumlah yang relatif kecil) d. Pemeliharaan lebih sulit dilaksanakan. Dengan memperhatikan faktor-faktor di atas, kiranya cukup untuk memilih kapasitas dari dump truck yang benar-benar memenuhi kebutuhan dan efisien. 2.5 Waktu Edar (Cyle Time) Menurut Suryaputra (2009) Waktu edar (Cycle time) merupakan waktu yang diperlukan oleh alat untuk menghasilkan daur kerja. Semakin kecil waktu waktu edar suatu alat, maka produksinya semakin tinggi. 2.5.1 Waktu Edar Alat Bantu Muat Menurut Suryaputra (2009) Merupakan total waktu pada alat bantu muat, yang dimulai dari pengisian bucket sampai dengan menumpahkan muatan ke dalam alat angkut dan kembali kosong. Rumus:.(2.1) Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 18
Keterangan: CT m : waktu edar excavator, menit T T T m1 m2 m3 : waktu mengeruk batubara, detik : waktu berputar (swing) dengan bucket terisi muatan, detik : waktu menumpahkan muatan, detik Tm4: waktu berputar (swing) dengan bucket kosong, detik 2.5.2 Waktu Edar Alat Angkut Menurut Suryaputra (2009) Waktu edar alat angkut (dump truck) pada umumnya terdiri dari waktu menunggu alat untuk dimuat, waktu mengatur posisi untuk dimuati, waktu diisi muatan, waktu mengangkut muatan, waktu dumping, dan waktu kembali kosong. Rumus: (2.2) Keterangan: CT a : waktu edar alat angkut, menit T T T T T T a1 a2 a3 a4 a5 a6 : waktu mengambil posisi untuk siap dimuati, detik : waktu diisi muatan, detik : waktu mengangkut muatan, detik : waktu mengambil posisi untuk penumpahan, detik : waktu muatan ditumpahkan (dumping), detik : waktu kembali kosong, detik Waktu edar yang diperoleh setiap unit alat mekanis berbeda, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu: a) Kondisi tempat kerja Tempat kerja yang luas akan memperkecil waktu edar alat. Dengan ruang gerak yang cukup luas, berbagai pengambilan posisi dapat dilakukan dengan mudah, seperti untuk berputar, mengambil posisi sebelum diisi muatan atau penumpahan serta untuk kegiatan pemuatan. Dengan demikian alat tidak perlu maju mundur untuk mengambil posisi ruang gerak cukup luas, sehingga akan meningkatkan produktivitas produksi kerja alat. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 19
b) Keadaan jalan angkut Pemilihan alat-alat mekanis untuk transportasi sangat ditentukan oleh keadaan jalan angkut yang dilalui. Waktu edar alat angkut akan semakin kecil apabila alat tersebut dioperasikan pada kondisi jalan yang diperkeras, halus dan tanjakan relatif datar, sehingga akan meningkatkan produktivitas produksi alat kerja. 2.6 Waktu Kerja Efektif Efisiensi kerja merupakan perbandingan antara jam kerja efektif terhadap jam kerja yang tersedia. Jam kerja efektif adalah banyaknya jumlah jam kerja yang benar-benar digunakan untuk kegiatan produksi. Suryaputra (2009) Waktu kerja efektif dapat dihitung: We = Wt (Wd + Wtd) (2.3) Keterangan: We : waktu kerja efektif Wt : waktu kerja tersedia Wd : waktu idle time Wtd : total delay time. Setelah memperoleh nilai waktu kerja efektif (We) maka kita dapat menghitung nilai efisiensi kerjanya dengan menggunakan rumus sebagai berikut:...(2.4) Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 20
2.7 BATU BARA 2.7.1 Pengertian Batubara Batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan.unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hydrogen, dan oksigen. Batubara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk. Analisis unsur memberikan rumus formula empiris seperti C 137 H 97 O 9 NS untuk bituminus dan C 240 H 90 O 4 NS untuk antrasit. http://id.wikipedia.org/wiki/batu_bara (2012) Gambar 2.3 Gambar Batubara 2.7.2 Sifat-sifat Batubara berdasarkan jenisnya Sifat batubara jenis Antrasi: 1. Warna hitam sangat mengkilat dan kompak. 2. Nilai kalor sangat tinggi, kandungan karbon sangat tinggi. 3. Kandungan air sangat sedikit. 4. Kandungan abu sangat sedikit. Sifat batubara jenis bitumine/subbitumine: 1. Warna hitam mengkilat, kurang kompak. 2. Nilai kalor tinggi, kandungan karbon relatif tinggi. 3. Kandungan air sedikit. 4. Kandungan abu sedikit. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 21
5. Kandungan sulfur sedikit. Sifat batubara jenis lignit (brown coal): 1. Warna hitam, sangat rapuh. 2. Nilai kalor rendah, kandungan karbon sedikit. 3. Kandungan air tinggi. 4. Kandungan abu banyak. 5. Kandungan sulfur banyak. Tabel 2.1 Tabel Hubungan jenis batubara dan pembakaran Jenis Volatile matter Nyala Suhu Keterangan Antrasit sedikit Lebih panjang Relatif pendek Tak disukai, walaupun nilai kalor tinggi Bitumine cukup Pendek Tinggi Disukai Subbitumine banyak Lebih panjang Relatif rendah Tak disukai Lignit banyak - Relatif rendah Tak disukai (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) 2.8 Management Stockpile 2.8.1 Pengertian Stockpile Berdasarkan situs tempat belajar bersama blogspot (2009) Stockpile berfungsi sebagai penyangga antara pengiriman dan proses, sebagai stock strategis yang bersifat jangka pendek atau jangka panjang. Proses penyimpanan bisa dilakukan: a. Didekat tambang, biasanya masih berupa lumpy coal b. Didekat pelabuhan. c. Di tempat pengguna batubara. Untuk proses penyimpanan diharapkan jangka waktunya tidak terlalu lama, karena akan berakibat pada penurunan kualitas batubara. Proses penurunan kualitas batu bara biasanya lebih dipengaruhi oleh proses oksidasi dan alam. Prinsip dasar pengelolaan stockpile adalah penerapan sistem FIFO (First In First Out), dimana batubara yang terdahulu masuk harus dikeluarkan terlebih dahulu. Stocking batubara dalam jangka waktu lama akan beresiko terhadap degradasi dan pemanasan (self heating). Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 22
Disamping itu beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam management stockpile adalah sebagai berikut: 1. Control temperature dan Heating/spontaneous combustion. Penentuan temperatur batubara di stockpile dilakukan secara periodik, kemudian di evaluasi trend temperaturnya dari waktu ke waktu. Monitoring temperature juga dimaksudkan untuk melihat adanya area-area stockpile yang mempunyai potensial pemanasan (heating). Pemanasan/pembakaran secara spontan adalah merupakan fenomena alami dan juga disebut pembakaran sendiri (self heating/combustion). Hal ini disebabkan terjadinya reaksi zat organik dengan oksigen dari udara. Kecepatan reaksi oksidasi sangat bervariasi antara suatu zat dengan zat lainnya. Pembakaran akan terjadi apabila: a. Adanya bahan bakar (fuel) b. Adanya oksidan (udara/oxygen) Untuk mencegah terjadinya kebakaran harus meniadakan sedikitnya satu dari komponen di atas. Batubara sebagai zat organik yang mengandung gas methane, mudah terbakar karena beroksidasi dengan oxygen dari udara. Spontaneous kebakaran ini dapat dikendalikan apabila ditangani secara benar. 1) Kendali terhadap kontaminasi dan housekeeping. 2) Kendali aspek kualitas/kuantiti batubara. 3) Kendali aspek lingkungan. Pemilihan peralatan yang digunakan untuk proses stockpiling, didasari atas proses sistem loading unloading. Kebutuhan alat untuk proses loading unloading disesuaikan terhadap kondisi lingkungan outdoor atau indoor, dan yang paling penting adalah pertimbangan tingkat efisiensi. Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 23
1. Excavator Peralatan-peralatan yang digunakan untuk stockpiling adalah sebagai berikut: Gambar 2.4 Gambar Excavator (sumber: dok. Pribadi) 2. Wheel Loader Gambar 2.5 Gambar Wheel Loader (sumber: dok. Pribadi) 3. Reach stacker Gambar 2.6 Gambar Reach stacker (sumber: dok. Pribadi) Basten Rikardo Hutagalung - 0508017 24