bab iii teori dasar 3.1 kajian teoritis 3.1.1 alat mekanis

11

BAB III

TEORI DASAR

3.1 Kajian Teoritis

3.1.1 Alat Mekanis

Alat mekanis merupakan alat yang digunakan untuk mempermudah dalam

proses pertambangan dan guna meningkatkan produksi dalam jumlah besar.

Menurut Pratama (2014), menyebutkan bahwa penggunaan peralatan mekanis

disesuaikan dengan komponen lapangan kerja yang perlu diperhatikan, yaitu :

a. Jalan-jalan dan sarana pengangkutan yang ada (accessibility and

transportation).

b. Tumbuh-tumbuhan (vegetation).

c. Macam material dan perubahan volumenya (kind of material and its change of

volume).

d. Daya dukung material (bearing capacity).

e. Iklim (climate).

f. Ketinggian dari permukaan air laut (altitude).

g. Kemiringan, jarak dan keadaan jalan (haul road conditions).

h. Effisiensi kerja (operating efficiency).

i. Syarat-syarat penyelesaian pekerjaan (finishing spesifications).

j. Syarat-syarat penimbunan (fill spesifications)

k. Waktu (time element).

l. Ongkos-ongkos produksi (production costs).

Pemilihan alat mekanis dilakukan melalui dua pertimbangan yaitu dari segi

mekanis dan segi ekonomi. Pertimbangan segi mekanis, yaitu dapat berhadapan

dengan bahan galian yang alamiahnya memiliki sifat fisik dan mekanis relatif keras,

tenaga mekanis (mesin) dilapangan dirancang mampu untuk menghadapi kondisi

batuan, sehingga dapat meningkatkan laju produksi tinggi dibandingkan dengan

konvensional, dan dapat digunakan untuk produksi yang besar. Sedangkan dari segi

ekonomi meliputi Investasi dan biaya kepemilikinya cukup besar, suku cadang

terbatas (hanya terdapat pada agen tertentu), biaya operasi yang mencakup

--

www.lib.umtas.ac.id

Perpustakaan universitas Muhammadiyah Tasikmalaya 2020--

12

perawatan dan lain-lain cukup tinggi, dan pemilihan alat mekanis terbagi menjadi

dua jenis yaitu alat gali muat dan alat angkut:

3.1.1.1 Alat Gali Muat

Alat berat ini digunakan pada lokasi pertambangan, pertambangan tidak

hanya sekedar mengenal sekop dan cangkul namun dengan semakin majunya

teknologi dan semakin luasnya lahan pertambangan, tentu peralatan yang

digunakan semakin modern dan canggih.

Menurut Pratama, (2014) mengemukakan bahwa alat gali mempunyai

bagian-bagan utama, antara lain:

a. Bagian atas yang dapat berputar (revolving unit)

b. Bagian bawah untuk berpindah tempat (travelling unit)

c. Bagian-bagian tambahan (attachment) yang dapat diganti sesuai pekerjaan yang

akan dilaksanakan.

Alat gali muat berfungsi untuk menggali bahan galian lunak atau hasil

peledakan sekaligus memuat material kedalam alat angkut. Alat gali muat yang

digunakan di PT. Trie Mukty Pertama Putra antara lain:

a. Excavator

Excavator adalah salah satu alat gali muat yang arah galiannya ke belakang

(backhoe). Excavator di gunakan pada saat melakukan penggalian tanah yang

permukaannya barada di bawahnya (Anisari, Rezky 2012). Sedangkan menurut

Burt, Christina et.al., (2013) mengemukakan bahwa alat pengendali excavator dapat

berupa pengendalian dengan kabel (cable controller) serta hidrolik (hydraulic

controller). Pada saat ini banyak yang di gunakan adalah pengendalian hidrolik

(hydraulic controller).

Berdasarkan para ahli dapat disimpulkan bahwa Excavator

(ekskavator) adalah alat berat yang terdiri dari lengan (arm), boom (bahu) serta

bucket (alat keruk) dan digerakkan oleh tenaga hidrolis yang dimotori dengan mesin

diesel dan berada di atas roda rantai (trackshoe). Excavator merupakan alat berat

paling serbaguna karena bisa menangani berbagai macam pekerjaan alat berat lain

sesuai dengan namanya (excavation), alat berat ini memiliki fungsi utama untuk

pekerjaan penggalian dapat dilihat pada gambar 3.1.

--

www.lib.umtas.ac.id


13

Sumber: Dokumen Kerja Praktik, 2019

Gambar 3.1 Excavator

3.1.1.2 Alat Angkut

Alat yang digunakan untuk mengangkut bahan galian dari lokasi front

kerja tambang ke stockpile atau proses selanjutnya atau langsung ke konsumen.

Dalam bidang pertambangan alat angkut adalah suatu alat yang digunakan untuk

mengangkut material-material tambang baik itu material yang bernilai ekonomis

ataupun tidak dari satu tempat ke tempat yang lain (tempat penimbunan atau

pengolahan). Adapun menurut Rezky (2012), Alat Angkut adalah alat yang

digunakan untuk memindahkan material hasil penambangan ke tempat penimbunan

atau pengolahan. Alat angkut sangat bermacam-macam antara lain dump truck,

wheel loader dan lain-lain. Alat angkut yang digunakan di area pertambangan PT.

Trie Mukty Pertama Putra antara lain :

a. Dump Truck

Dump Truck merupakan alat angkut yang paling umum digunakan di

tambang terbuka, dump truck dirancang untuk kondisi jalan tambang. Alat

angkut ini dipakai untuk mengangkut pasir, endapan, bijih, batuan untuk

bangunan, dan lain-lain. Kecepatan dan produksinya tinggi serta bersifat

fleksibel, artinya dapat dipakai untuk mengangkut bermacam-macam material

yang mempunyai bentuk dan jumlah yang beraneka ragam pula dan tidak terlalu

tergantung pada jalur jalan.

--

www.lib.umtas.ac.id


14

Menurut Setiawati (2013), menyatakan bahwa dump truck adalah alat

angkut jarak jauh, sehingga jalan angkut yang dilalui dapat berupa jalan datar,

tanjakan dan turunan. Sedangkan menurut Saefudin, mengungkapkan dump

truck berguna untuk pekerjaan konstruksi sipil umumnya dump truk dapat

membuang muatan dari bak secara otomatis. Truk semacam ini disebut dengan

dump truck 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.

Menurut Prasmoro (2014), 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.

Berdasarkan pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa dump truck

merupakan alat berat yang isinya (muatan) dapat dikosongkan tanpa

penanganan. Dump Truck biasa digunakan untuk mengangkut material alam

seperti tanah, pasir, batu split, dan juga material olahan seperti beton kering pada

proyek konstruksi. Umumnya material yang dimuat pada dump truck oleh alat

pemuat seperti excavator, backhoe atau loader. 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

Untuk membongkar muatan material bak dump truck dapat terbuka dengan

bantuan sistem hidrolik.

--

www.lib.umtas.ac.id


15

Sumber: Dokumen Kerja Praktik, 2019

Gambar 3.2

Dump truck

3.1.2 Produktivitas Alat Gali Muat dan Alat Angkut

Menurut kamus besar Bahasa Indonesia dalam Kulo. dkk., (2017)

mengemukakan bahwa Produktivitas adalah kemampuan untuk menghasilkan

sesuatu, sehingga dapat dikatakan bahwa produktivitas alat berat adalah

kemampuan alat berat untuk menghasilkan sesuatu persatuan waktu. Langkah-

langkah dalam menghitung produktivitas alat gali muat dan alat angkut yaitu:

a. Waktu Siklus (Cycle Time)

Waktu siklus adalah jangka waktu yang dibutuhkan alat berat untuk

merampung serangkaian operasi kerja. Untuk menaksir waktu siklus suatu alat

berat yaitu dimulai ketika alat sudah siap untuk beroperasi. Pengukutan waktu

siklus dilakukan beberapa kali, kemudian dihitung berapa rata-rata dari waktu

siklus tersebut. Waktu siklus diketahui guna menaksir produksi berdasarkan

penelitian Kulo, dkk., (2017). Sedangkan menurut Herlita, dkk., (2018)

mengungkapkan bahwa waktu siklus merupakan waktu yang diperlukan alat

berat untuk menyelesaikan suatu proses gerakan mulai dari gerakan awal hingga

akhir dan kembali kesemula atau awal. Pada setiap kegiatan pemindahan tanah

mekanis, alat-alat mekanis bekerja menurut pola tertentu, yang pada prinsipnya

--

www.lib.umtas.ac.id


16

terdiri dari beberapa komponen waktu siklus, gerakan dalam satu siklus waktu

siklus, yaitu :

b. Waktu Siklus Alat Gali Muat

Waktu siklus alat gali muat terdiri dari menggali, mengayun bermuatan,

menumpah, mengayun dengan muatan kosong. Menurut Herlita. dkk., (2018)

berikut ini cara untuk menghitung alat waktu siklus alat gali muat.

Ctm = T1 + T2 + T3 + T4 .......................................... (3.1)

Keterangan :

Ctm : Waktu Siklus (detik)

T1 : Waktu Penggalian (detik)

T2 : Waktu Ayun Bermuatan (detik)

T3 : Waktu Penumpahan material (detik)

T4 : Waktu Ayun kosong (detik)

c. Waktu Siklus Alat Angkut

Waktu edar alat angkut pada umumnya terdiri dari waktu menunggu alat

untuk dimuat, waktu mengatur posisi untuk dimuati, waktu diisi muatan, waktu

dumping dan waktu kembali kosong berdasarkan penelitian Anaperta, (2016).

Menurut Herlita, dkk., (2018) Waktu edar yang dibutuhkan oleh alat

angkut (dump truck) yaitu:

Cta = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 ................................. (3.2)

Keterangan :

Cta : Waktu edar alat angkut (detik)

T1 : Waktu ambil posisi untuk dimuat (detik)

T2 : Waktu diisi muatan (detik)

T3 : Waktu mengangkut muatan (detik)

T4 : Waktu mengambil posisi untuk manuver (detik)

--

www.lib.umtas.ac.id


17

T5 : Waktu untuk membuang muatan (detik)

T6 : Waktu untuk kembali (detik)

Dalam satu siklus waktu yang dilakukan oleh alat mekanis ada beberapa

hal yang harus diketahui:

1) 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.

2) 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.

3) 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.

4) 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.

3.1.3 Kemampuan produkivitas alat gali muat dan alat angkut

Kapasitas produksi berhubungan dengan biaya yang harus dikeluarkan oleh

perusahaan untuk menentukan jumlah produk yang dapat dihasilkan. Apabila

kapasitas produksi tinggi, maka biaya tetap yang dikeluarkan juga besar, apabila

pemanfaatannya sedikit, maka biaya produksi akan mahal, sehingga untuk

menentukan kapasitas produksi harus dilakukan perencanaan dan penelitian

terlebih dahulu.

--

www.lib.umtas.ac.id


18

a. Kemampuan Produktivitas Alat Gali Muat (Excavator)

Menurut Pratama (2014), mengemukakan bahwa kemampuan produksi

per siklus alat gali muat excavator dapat menggunakan persamaan dibawah ini:

q = q1 x K ............................................................. (3.3)

Keterangan :

q : Produksi alat gali muat per siklus (m3)

q1 : Kapasitas Munjung Bucket (m3)

K : Bucket Fill Factor

Menurut Prasmoro (2014), menyebutkan untuk perhitungan

Produktivitas Per Jam alat gali muat dapat menggunakan persamaan dibawah

ini:

Q = 𝑞 𝑥 60 𝑥 𝐸

𝐶𝑇 .................................................... (3.4)

Dimana :

Q : Produktivitas alat gali muat (m3/Jam)

q : Produksi per Siklus (m3)

E : Efisiensi Kerja

CT : Cycle time (detik)

b. Kemampuan Produksi Alat Angkut (Dump Truck)

Menurut Pratama (2014), mengemukakan bahwa produktivitas dari truk

dipengaruhi oleh waktu siklusnya. Waktu siklus dump truck terdiri dari waktu

pemuatan, waktu pengangkutan, waktu pembongkaran muatan, waktu

perjalanan kembali dan waktu antri.

Menurut Pratama (2014), Untuk perhitungan produksi per siklus alat

angkut dapat menggunakan persamaan dibawah ini:

q = n x q1 x K ................................................... (3.5)

--

www.lib.umtas.ac.id


19

Keterangan:

q : Produksi per siklus alat angkut

q1 : Kapasitas Munjung Bucket

K : Bucket Fill Factor

n : Jumlah Pengisian oleh Bucket

Menurut Putra (1987), mengemukakan bahwa kemampuan produksi per

jam alat angkut (dump truck) dapat dihitung dengan mengguanakan rumus

sebagai berikut:

Q = 𝑞 𝑥 60 𝑥 𝐸

𝐶𝑚 .................................................... (3.6)

Keterangan :

Q : Produksi per jam (m3/Jam)

q : Produksi per siklus (m3)

Cm : Cycle Time (detik)

E : Efisiensi kerja

3.1.4 Faktor Keserasian Alat (Match Faktor)

Untuk mendapatkan hubungan kerja yang serasi antara alat gali-muat dan

alat angkut, maka produksi alat gali- muat harus sesuai dengan produksi alat angkut.

Faktor keserasian alat gali-muat dan alat angkut didasarkan pada produksi alat gali-

muat dan alat angkut, yang dinyatakan dalam match factor (MF) berdasarkan

penelitian Asri, dkk., (2019).

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 : jumlah

excavator dan angkut yang dipakai, waktu siklus (cycle time) dari excavator, jumlah

pemuatan excavator ke dalam dump truck, waktu siklus (cycle time) dari dump

truck. Menurut Anisari (2012), keserasian excavator dan angkut dapat dirumuskan

sebagai berikut:

--

www.lib.umtas.ac.id


20

MF = 𝑁𝑎𝑥(𝐶𝑡𝑚 𝑥𝑛)

𝑁𝑚𝑥𝐶𝑡𝑎 ......................................... (3.7)

Keterangan :

Na : Jumlah alat angkut

Nm : Jumlah alat gali muat

Cta : Waktu siklus alat angkut (detik)

Ctm : Waktu siklus alat gali muat (detik)

Menurut Suryaputra, August menyatakan adapun cara menilainya adalah :

a. MF < 1 , artinya alat muat bekerja kurang dari 100%, sedang alat angkut bekerja

100% sehingga terdapat waktu tunggu bagi alat muat karena menunggu alat

angkut yang belum datang.

b. MF = 1 , artinya alat muat dan angkut bekerja 100%, sehigga tidak terjadi waktu

tunggu dari kedua jenis alat tersebut.

c. MF > 1 , artinya alat muat bekerja 100%, sedangkan alat angkut bekerja kurang

dari 100%, sehingga terdapat waktu tunggu bagi alat angkut.

3.1.5 Metode Antrian

Menurut Prasmoro (2014), mengemukakan bahwa 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. Analisis antrian memberikan informasi

probabilitas yang dinamakan operation characteristics, yang dapat membantu

pengambil keputusan dalam merancang fasilitas pelayanan antrian untuk mengatasi

permintaan pelayanan yang fluktuatif secara random dan menjaga keseimbangan

antara biaya pelayanan dan biaya menunggu.

Menurut Asri, dkk., (2017) mengemukakan bahwa 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. Sedangkan menurut

Oktavia, dkk., menyatakan bahwa teori antrian adalah teori yang menyangkut studi

--

www.lib.umtas.ac.id


21

matematis dari antrian atau baris penungguan. Teori antrian berkenaan dengan

seluruh aspek dari situasi pelanggan (baik orang maupun barang) harus antri untuk

mendapatkan suatu layanan.

Berdasarkan pendapat diatas dapat disimpulkan bahwa teori antrian adalah

teori yang menyangkut studi matematis dari antrian-antrian 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 dengan cara

memprediksi beberapa karakteristik dari baris penungguan,seperti misalnya waktu

tunggu rata-rata.

Menurut Waluyo, dkk., (2009) Proses antrian secara umum dikategorikan

menjadi empat struktur dasar menurut fasilitas pelayanan (Aminudin, 2005):

a. Single channel single phase (satu antrian satu pelayanan) yaitu struktur antrian

yang terdiri pelayanan tunggal dengan satu jalur antrian. Hal ini dijelaskan pada

gambar berikut ini:

Gambar 3.3 Single channel single phase

Sumber : Simposium XII FSTST (2009)

b. Single channel multiple phase (satu antrian beberapa pelayanan seri) yaitu

struktur antrian yang terdiri dari beberapa pelayanan yang tersusun secara seri

dengan satu jalur antrian.

Gambar 3.4 Single channel multiple phase


--

www.lib.umtas.ac.id


22

c. Multiple channel single phase (satu antrian beberapa pelayanan) yaitu struktur

antrian yang terdiri dari beberapa pelayanan yang tersusun secara paralel dengan

satu jalur antrian.

Gambar 3.5 Multiple channel singel phase


d. Multiple channel multiple phase (satu antrian beberapa pelayanan seri) yaitu

struktur antrian yang terdiri dari beberapa pelayanan seri yang tersusun secara

paralel dengan satu jalur antrian.

Gambar 3.6 Multiple channel multiple phase


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.

Aplikasi teori antrian dapat mengambil contoh sebuah alat muat digunakan

untuk melayani beberapa truk, dimana truk ini akan mengangkut muatan ke lokasi

tujuan, menumpahkannya, dan kembali ke tempat pemuatan untuk pemuatan

selanjutnya.

--

www.lib.umtas.ac.id


23

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.

Probabilitas keadaan antrian ditentukan oleh jumlah alat angkut yang

digunakan dan keadaan antrian yang terdiri dari 4 tahap. 4 tahap tersebut adalah

sebagai berikut:

a. Tahap 1 (μ1) merupakan tahap pelayanan alat gali muat untuk memuat material

ke alat angkut hingga terisi penuh.

T1 = Waktu Penempatan + Waktu Pengisian

b. Tahap 2 (μ2) merupakan tahap pelayanan sendiri yaitu tahap dimana alat

angkut dalam perjalanan untuk mengangkut material menuju disposal.

T2 = Waktu perjalanan alat angkut bermuatan

c. Tahap 3 (μ3) merupakan tahap alat angkut menumpahkan material di disposal.

T3 = waktu dumping

d. Tahap 4 (μ4) merupaksan tahap pelayanan sendiri, yaitu alat angkut tidak

bermuatan kembali ke front loading.

T4 = waktu kembali alat angkut tidak bermuatan

--

www.lib.umtas.ac.id


24

--

www.lib.umtas.ac.id


bab iii teori dasar 3.1 kajian teoritis 3.1.1 alat mekanis

Documents