operasi berbasis optimasi desain kapal untuk kapal curah kering

8/18/2019 Operasi Berbasis Optimasi Desain Kapal Untuk Kapal Curah Kering

1/22

OPERASI BERBASIS OPTIMASI KAPAL

DESAIN UNTUK KAPAL BULK CARIER

ABSTRAK

Salah satu keputusan yang paling penting bagi pemilik kapal untuk membangun kapal curah kering baru atau

membeli kapal adalah menentukan seberapa besar kapal yang harus di buat. Pemilik kapal pasti berniat untuk

mendapatkan ukuran optimal kapal, baik meminimalkan biaya transportasi per ton atau memaksimalkan keuntungan

per hari.

Namun, sebagian besar dari studi sebelumnya memberikan perhatian bagi mereka pada pertumbuhan

ukuran volume kapal, sedangkan pertanyaan-pertanyaan seperti apa adalah penentu di balik pertumbuhan ukuran

kapal curah kering, apa pembatasan penting dan risiko untuk kapal besar, dan bagaimana menentukan kapal yang

optimal serta ukuran pada perdagangan tertentu, belum diselidiki secara sistematis di masa lalu. Oleh karena itu,

kami mencoba untuk membangun sebuah skema logistik interaktif termasuk tiga sistem dasar, yaitu desain model,

sistem pengiriman dan sistem logistik pantai, berdasarkan teknis-ekonomi analisis untuk menentukan ukuran utamakapal yang optimal di desain dasar untuk pemilik kapal ketika mereka membangun kapal baru dan untuk

menentukan solusi optimal untuk system logistic untuk pembuat baja untuk mengimpor bijih besi di pasar pelayaran

curah kering.

Alat yang digunakan di jurnal bervariasi dari model desain kapal konseptual, menghitung dimensi kapal

yang optimal yang diberikan bobot mati di dalam sebuah logistik sampai simulasi onte !arlo pelabuhan laut

dalam sistem tersebut guna sketsa manfaat fasilitas yang berbasis pantai, termasuk bijih penyimpanan leleh tungku

sistem pada ukuran kapal. Proses optimasi keseluruhan selesai dalam perangkat lunak !rystal "all oleh embedding

icrosoft Solver untuk menangani solusi desain.

etodologi yang diusulkan menyediakan alat untuk menganalisis masalah dalam desain kapal, operasi kapal

dan sistem logistik dan menunjukkan fleksibilitas yang diperlukan dalam pengambilan keputusan untuk berbagai

pihak.

Kata kunci: Ukuran kapal yang optimal, kapal curah kering, Simulasi Monte Carlo, sistem logistik

PENDAHULUAN

Optimasi desain kapal selalu salah satu subyek penelitian yang paling penting dalam maritim

industri. #alam desain kapal, tiga pemangku kepentingan utama yang terlibat, yaitu, pemilik kapal, para

pembuat kapal dan $%aktu& pertama-menye%a. 'ntuk pemilik kapal, ia mendefinisikan spesifikasi utama

di menutup kerjasama dengan pihak yang menye%a %aktu dan membayar untuk kapal. #esain rinci

lambung, mesin dan konstruksi yang tersisa untuk pembuat kapal dan subkontraktor. (arena pemilik

kapal selalu diingat keuntungan ekonomis kapal, biasanya mereka membuat keputusan mereka dengan

kapal desain berdasarkan alasan ekonomi. #engan kata lain, solusi optimal desain kapal untuk

pemilik kapal adalah salah satu yang dapat meminimalkan biaya operasi atau memaksimalkan potensi

pendapatan selama hidup kapal operasional.

Subjek desain kapal yang optimal bagi pemilik kapal telah diteliti oleh banyak

1


2/22

peneliti. Sejumlah besar ekonom maritim fokus pada penentuan kapal yang optimal ukuran atau

kecepatan. !ontohnya adalah )ansson dan Shneerson $*+, *+&, dan /arrod iklirs $*+0&, 1alley dan

Paus $*+&, 2im $*++3&, !ullinane dan (hanna $*+++, 444&, Sys et al $44& antara lain. Studi ini

memberikan %a%asan tentang optimasi ukuran kapal atau kapal kecepatan, dari mana dapat disimpulkan

bah%a seseorang tidak dapat membuat pernyataan umum tentang yang optimal kapal ukuran dan

kecepatan. #engan kata lain, proses optimasi sebenarnya terkait dengan kapal persyaratan layanan.

Namun, pendekatan optimasi dalam studi ini meliputi hanya kapal ukuran atau kecepatan, tidak ada

desain besar lainnya yang mempengaruhi parameter diperiksa.

Oleh karena itu, makalah ini mengusulkan skema terpadu teknis, logistik dan ekonomi analisis

untuk pemilik kapal untuk mengoptimalkan desain kapal, terutama dalam menentukan teknis utama

spesifikasi, termasuk dimensi utama, bobot mati, desain dan kecepatan ekonomis, dan kebutuhan daya

pada tahap desain konseptual. Sebagai literatur menunjukkan optimalisasi kapal desain harus didasarkan

pada kebutuhan layanan spesifik dan tidak dapat dianalisis tanpa referensi untuk operasi kapal, kertas

kami berfokus pada desain pemba%a bijih dalam curah kering pasar, dimanfaatkan untuk melayani

transportasi bijih besi diimpor dari "ra5il ke !hina. Secara khusus, kita asumsikan sebuah perusahaan

baru yang didirikan oleh pabrik baja, dan perusahaan pelayaran, untuk bersama-sama dalam

bertanggung ja%ab atas transportasi bijih besi dengan kapal baru yang akan dirancang dan dibangun.

#alam hal ini, pertanyaan seperti6 apa daya dukung kapal, apa kecepatan maksimum kapal, bagaimana banyak kapal yang diperlukan, dll harus menjadi keprihatinan dari kedua pabrik baja dan pemilik kapal.

Secara keseluruhan, ada tiga sistem utama dalam proses optimasi keseluruhan6 kapal

desain model7 sistem pengiriman dan sistem logistik pantai. 1eknis dan ekonomis

variabel dalam desain kapal, variabel ekonomi yang didasarkan pada operasi praktis kapal di

pengiriman sistem dan variabel lain dalam sistem logistik pantai, semuanya saling berhubungan. Apa pun

perubahan variabel teknis utama dapat mengakibatkan perubahan pada orang lain dan sebaliknya. 8tu

tujuan ekonomi dapat dicapai tunduk pada beberapa batasan melalui iterasi optimasi antara tiga bagian.

9asil optimasi diperoleh dengan simulasi onte !arlo dalam Spreadsheet * (ristal perangkat lunak

berbasis "ola dengan menanamkan Solver untuk menangani solusi desain.

Perbedaan utama dari penelitian kami dengan istirahat penelitian sebelumnya dengan tiga aspek.

Pertama, selain dari ukuran kapal yang diperlukan dan kecepatan, lain spesifikasi teknis utama kapal

adalah ditentukan selama proses optimasi. (edua, rencana logistik pantai yang tergabung ke dalam proses

optimasi secara keseluruhan, dan onte !arlo simulasi diperlukan untuk memvariasikan %aktu ekstra

laut dan port time dalam sistem pengiriman, serta besi permintaan bijih bulanan dari pabrik baja di

pantai logistik rencana, yang secara signifikan mempengaruhi desain kapal juga. Penggabungan

logistik skema ke seluruh proses meningkatkan kompleksitas pilihan desain. (etiga,kapal skema desain dapat disesuaikan untuk memenuhi tujuan ekonomi berbagai dipertimbangkan oleh berbagai pihak. etodologi yang diusulkan tidak hanya menyediakan alat untuk menganalisis trade-off antara biaya transportasi berbagai atau trade-off antara biaya dan pendapatan, tetapi juga memberikan%a%asan dalam saling ketergantungan fasilitas pantai, aspek logistik dan desain kapal, dan akanmenunjukkan diperlukan fleksibilitas dalam pengambilan keputusan untuk curah kering pemilik kapal dan pabrik baja

2


3/22

MODEL OPTIMASI PENJELASAN ATAS

odel optimasi dalam makalah ini mencoba untuk merancang serangkaian kapal dengan berbeda

bobot mati, memiliki spesifikasi teknis utama dan optimal untuk mendapatkan logistik yang optimal

rencana untuk masing-masing desain.

(apal tersebut digunakan untuk melayani transportasi dari sejumlah bijih besi. "iaya logistik

per unit digunakan sebagai tujuan dari masalah optimasi. #alam tulisan ini, logistik minimal

biaya per ton harus diperoleh untuk menjamin bah%a desain kapal yang optimal dan rencana logistik adalahdicapai. #engan kata lain koleksi desain optimal dengan bobot mati bervariasi dan pantai

rencana logistik milik masing-masing desain khusus memungkinkan pengguna untuk memilih yang optimal

bobot mati berdasarkan biaya per ton.

Deskripsi dari tiga sistem

Ada tiga sistem utama dalam proses optimasi keseluruhan6 model desain7 pengiriman sistem dan sistem

logistik pantai. 1eknis variabel dalam sistem desain kapal, seperti dengan bobot mati, kecepatan desain,

kedalaman, dll, variabel ekonomi yang didasarkan pada kapal praktis operasi dalam sistem pengiriman,

seperti biaya pengiriman, biaya logistik, dll, dan variabel lain dalam sistem logistik pantai, semuanya

saling berhubungan. Setiap perubahan besar variabel teknis dapat menghasilkan perubahan kepada oranglain dan sebaliknya. 1ujuan ekonomi bisa dicapai tunduk pada beberapa batasan melalui iterasi optimasi

antara tiga bagian.

Secara khusus, model desain mencakup data kapal, data mesin, data daya dan beberapa data

ekonomi, seperti digambarkan pada tabel *. odel desain khusus hanya terfokus pada penentuan

parameter teknis utama kapal, dimensi utama, kecepatan ekonomis dan diperlukan daya, sementara

diberikan bobot mati suatu. Parameter desain perlu jatuh dalam ditentukan rentang. inimal dan nilai

maksimum ditetapkan pada parameter dibatasi dan penentuan minimum dan nilai maksimum tergantung

pada karakteristik parameter ini. #alam tabel *, 2oa berarti panjang keseluruhan kapal, 2:2 panjang

pada garis air kapal, # kedalaman kapal, " luasnya kapal, 1 draft, !b blok koefisien dan kecepatan ;

kapal.

1abel * - (omponen dari model #esain

asukan 1erbatas parameter (eluaran

• #esain bobot mati

• 1 maks• Penggunaan bahan bakar dalam gram < k:h

• =pm baling-baling dan mesin diesel

• #esain kecepatan

• #ata ekonomi

• 2:2 < #

• 2:2 < "• " < 1

• 1

• !b

• Pemindahan

• ;

• 2oa, 2:2, ", #, 1, !b

• (ecepatan ekonomis sarat dan pemberat.• (onsumsi bahan bakar per hari sarat dan pemberat.

• #ipasang daya

• (apal suar

• "iaya per ton-mil

Sistem pengiriman meliputi data pelayaran, kapal data, port dan data ekonomi mereka,

3


4/22

diilustrasikan dalam tabel . Semua data ini diperlukan dalam menghitung biaya perjalanan, kapal

berjalan biaya dan modal biaya yang dikenakan selama operasi normal kapal. #ata (apal diimpor dari

desain model. isalnya, konsumsi bahan bakar per hari dihitung berdasarkan bahan bakar spesifik

konsumsi dan daya yang diperlukan pada kecepatan ekonomis, yang berasal dari desain

model. Selain itu, harga baru pembangunan diperkirakan berdasarkan biaya bangunan plus tertentu

persentase keuntungan tergantung pasar. #alam tulisan ini, tingkat keuntungan yang diestimasi

berdasarkan rata tingkat periode dari 444 sampai 44+, yang meliputi kondisi pasar yang kuat dan

kondisi pasar yang lemah. "iaya bangunan berasal dari model desain juga. Apa pun

perubahan pada data kapal akan mengakibatkan perubahan pada biaya pengiriman.

1abel - (omponen Sistem Pengiriman;oyage )arak sarat dan pemberat mil!argo kuantitas ton

;oyage data :aktu 2aut sarat hari, hari ditambah pemberat laut batas dPelabuhan %aktu 2oading dan pemakaian %aktu plus pelabuhan batas d

!anal :aktu kanal hari jika ada d1ahunan operasi hari hari"obot mati ton(ecepatan (erja 2aden kecepatan dan kecepatan "allast knot

(apal data 8>O di laut $l& dan di laut $b& ton(onsumsi di laut #iesel minyak di laut ton(onsumsi di pelabuhan 8>O dan #O konsumsi tonA%ak jumlah!argo 9andling tingkat "ongkar muat tingkat

Port data 9arbour "iaya per unit ? < 1on"unker 9arga harga 8>O dan #O ? < 1on

#ata lain Suku bungaPinjaman periodePenyusutan tahun

)umlah Pengiriman per kapal per tahun ?Pelayaran biaya tahunan per kapal ?

Operasional tahunan biaya per kapal ?odal biaya tahunan per kapal ?1ahunan biaya pengiriman sebesar ?Pengiriman "iaya per unit ? < 1on

Sistem logistik pantai meliputi data permintaan, data persediaan, data pesanan dan lainnyadata ekonomi, digunakan untuk menghitung biaya persediaan, seperti yang ditunjukkan dalam tabel @.)umlah persediaan biaya biasanya termasuk memegang, pemesanan, kekurangan, dan biaya pembelian.#alam revie% terus-menerus sistem, manajer terus memantau posisi persediaan. Setiap kali posisi persediaan jatuh pada atau di ba%ah tingkat =, yang disebut titik pemesanan kembali, perintah manajer unit, disebut urutan kuantitas. "ila Anda menerima pesanan setelah lead time-, tingkat persediaanmelompat dari nol sampai , dan siklus berulang.

)umlah pesanan dalam sistem logistik pantai sama dengan satu pengiriman kapal, ditentukanoleh faktor penyimpanan kargo dan bobot mati kapal dalam model desain. 2ead %aktu di sini mengacu pada total %aktu perjalanan bulat, ditentukan oleh %aktu berlayar di laut dan %aktu pelayanan di loadingdan pemakaian terminal, yang datang dari sistem pengiriman. #alam tulisan ini, %aktu round trip, bukan kali pelayaran sarat, dilambangkan sebagai lead time, karena itu total %aktu yang dihabiskan untuk satu pengiriman. #engan cara ini, tiga sistem semua terhubung satu sama lain.

1abel @-(omponen dari sistem logistik

4


5/22

Permintaan #ata baja tahunan kapasitas produksi besi maksimal bijih permintaan per tahun besi mingguan bijih permintaan

tontonton

'rutan #ataorder jumlahtitik pemesanan kembalisatuan untuk biaya

tonton?

8nventarisasi #ata

A%al persediaanmingguan memegang kuantitas

mingguan hilang penjualanunit penyimpanan biaya

tonton

ton? < ton

2ead time sebenarnya perjalanan %aktu putaran hari

Persediaan a%al dan posisi setiap minggu ton

Persediaan akhir dan posisi setiap minggu ton

Orde biaya ?

1ahan biaya ?

Pendek biaya ?

1otal biaya ?

Struktur optimasi

akalah ini menggunakan perangkat lunak !rystal "all oleh embedding icrosoft BCcel Solver untuk menangani masalah optimasi. icrosoft BCcel Solver dimaksudkan untuk memperoleh desain kapal yangoptimal nilai-nilai, dengan mengubah satu set parameter desain, tunduk pada batasan tertentu, untuk meminimalkan tujuan fungsi dalam model desain berdasarkan perhitungan ekonomi. Solver inimenggunakan /enerali5ed =educed /radient $/=/& metode, seperti yang diterapkan dalam versi yangdisempurnakan /=/ kode dalam 2asdon dan :aren D*+E. (ode /=/ telah terbukti digunakanselama bertahun-tahun sebagai salah satu pendekatan yang paling kuat dan dapat diandalkan untuk

memecahkan masalah nonlinier sulit. Solver tidak hanya menemukan solusi yang layak untuk masalah,tetapi juga menempatkan solusi optimal lokal, diberi satu set sel $me%akili variabel keputusan& yangdapat berubah, seperangkat kendala yang harus puas, dan satu sel $yang menunjukkan fungsi tujuan&yang harus dioptimalkan untuk minimum, maksimum, atau di-target-.

Seperti disebutkan di atas, proses optimasi menggabungkan sistem logistik pantai dalam kertas.

"iasanya, tujuan dalam sistem logistik pantai adalah untuk meminimalkan biaya total persediaan. #i

menopang sistem logistik, permintaan biasanya tidak pasti, dan lead time juga dapat bervariasi. 'ntuk

menghindari kekurangan, manajer sering menjaga safety stock. #alam situasi seperti itu, tidak jelas apa

agar jumlah dan menyusun ulang poin akan meminimalkan biaya persediaan yang diharapkan total.

Simulasi, oleh karena itu, dapat digunakan untuk menja%ab pertanyaan ini dan !rystal "all digunakan

untuk melakukan onte !arlo Simulasi pada spreadsheet.

Sebelum simulasi, distribusi probabilitas diciptakan untuk menggambarkan ketidakpastiantertentu variabel input, disebut di !rystal "all sebagai Fasumsi.F Selain dari FasumsiF, Fkeputusan

variabel F, nilai yang akan ditetapkan oleh pengguna, danF perkiraan Fyang berisi rumus dan persamaan

yang kita ingin menganalisis setelah simulasi, juga harus didefinisikan sebelum simulasi. "ila Anda

menjalankan simulasi, !rystal "all menghasilkan nomor acak untuk asumsi masing-masing dan tempat-

tempat yang baru nilai dalam sel. BCcel kemudian kalkulasi ulang model.

#alam model simulasi, bijih besi permintaan, %aktu pengiriman di laut dan %aktu pelayanan di

terminal adalah asumsi. "obot mati kapal dalam model desain dan menyusun ulang tingkat di pantai

5


6/22

sistem logistik yang ditetapkan sebagai Fvariabel keputusanF. "iaya logistik per ton didefinisikan sebagai

FPerkiraanF, yang harus diminimalkan.

(ami menganggap permintaan bijih besi berfluktuasi sekitar rata-rata permintaan yang

diharapkan, yang mengikuti distribusi /aussian. engingat beberapa kondisi laut dan angin yang tak

terduga negara, kami menggambarkan %aktu pengiriman di laut dengan fungsi distribusi /amma dengan

kepadatan.

#imana 6

t adalah variabel acak7

θ parameter bentuk dan

k parameter skala.

(edua k dan θ adalah nilai-nilai positif dan k dalam tulisan ini adalah bilangan bulat positif

Pada terminal, selalu ada beberapa kondisi yang tidak terduga, yang membuat kemungkinan penundaan di berlabuh kapal dan kerusakan atau kegagalan yang mempengaruhi operasi biasa. #alam kasus karenakongesti pelabuhan atau deselerasi operasi penundaan, %aktu di pelabuhan pemuatan dan terminal pemakaian harus bervariasi. Oleh karena itu, %aktu pelayanan di terminal dapat di%akili oleh /ammadistribusi, seperti yang digunakan dalam Assumma, ;. et al $44G&

#imana 6 1p H %aktu pelayanan di pelabuhan


7/22

input

7

System

pelayar

Design

System

Solver

System

logistik

Data

perjalanan

Kondisi

Pela!"an

Data

kapal

#iaya kapal

Permintaan

iji esi

$nventaris

a%al

&evel

permintaa

#iaya e'tra

perjalanan

#iaya logisti


8/22

Proses

!tp!t

1idak

Ia

/ambar *-Struktur optimasi

*

sim!lasi

+!j!an yang ingin diapai ,-eminimalkan #iaya Pengiriman .!mla" Per

+oneminimalkan "iaya 2ogistik )umlah Per 1on

#esain #:1 (apal yangoptimal, #esignkecepatan,jumlah kapal,ukuran utama

=encana A%al Persediaan,2ogistik ,)umlah pesanan=eorder Point

D/+ pada

periode 0

Permintaan

system pada

periode 0

Sistem

Pelayaran

Design

Sistem

k!ran

!tama !nt!k

-enopang

system

Simulasi untuk *444 percobaan*, Pengiriman %aktu di laut distribusi /amma berikut, %aktu tunggu pada distribusi /amma port berikut@, besi bijih permintaan mingguan mengikuti /aussian distribusi


9/22

No Ies

NoIes

amar 2 Proses Sim!lasi

ANALISIS EMPIRIS

1ahun-tahun sejak 443 telah menyaksikan ekspansi besar perdagangan yg berlayar di

laut dengan kapal yang memuat bijih besi, konsekuensi dari permintaan besar bijih besi oleh

!ina. #alam rangka menjamin pasokan bijih besi, pabrik baja besar cenderung untuk

menandatangani kontrak jangka panjang dengan pemilik kapal atau mendirikan yang perusahaan

baru dengan pemilik kapal besar untuk mengangkut bijih besi diimpor setiap tahun. (arena

jumlah besar bijih besi diperlukan untuk dikirim setiap tahun, armada saat ini pemilik kapal tidak

dapat memenuhi permintaan transportasi, mereka cenderung untuk membangun kapal baru.

"erdasarkan latar belakang ini, analisis ini dibuat untuk merancang armada kapal curah

kering dengan desain optimal dan untuk mencapai rencana logistik yang optimal, yang dapat

mencapai tujuan ekonomi untuk baik pemilik kapal dan pabrik baja. (apal tersebut digunakan

untuk melayani transportasi dari jumlah tertentu bijih besi selama pelayaran dari 1ubarJo, "rasil

untuk "eilun, !ina.

1ujuan ekonomi di sini adalah untuk meminimalkan biaya logistik total per ton,

ditentukan oleh beberapa variabel, yaitu pengiriman biaya, biaya persediaan kargo dan "erapa

ton per tahun kargo yang di lakukan.

enghitung nilai tahunan

biaya pengiriman untuk

semua kapal

enghitung nilai tahunan

untuk biaya persediaan

0ilai #iaya &ogistik per

ton n

n S n

1

Sn S

n1

#iaya total

minimal per ton

Sn n

0 081

9:0:1

999

Kel!ar


10/22

Ekoomi estimasi di setiap sistem

asing-masing dari tiga sistem dasar, termasuk sistem desain, pengiriman dan logistik, meliputi

masukan, kendala, persamaan dan output. Semua perhitungan dasar dalam setiap sistem yang

dibuat oleh persamaan, seperti berbagai biaya tentang operasi kapal dan rencana logistik,

konsumsi bahan bakar, pendapatan yang dibutuhkan, dll#alam model desain, penentuan tahanan kapal dan prediksi daya dilakukan menggunakan

metode daya prediksi yang dibuat oleh 9oltrop dan ennen $*++&.

1iga kekuatan Perhitungan dibuat dalam model desain. Satu untuk daya terpasang berdasarkan

maksimal layanan kecepatan *3,0 knot, kecepatan rata-rata semua desain kapal curah terlepas

ukuran mereka, yang digunakan untuk menentukan investasi a%al secara konsisten. (eputusan

untuk memperbaiki desain kecepatan *3,0 knot didukung oleh berbagai tes dalam Solver. Secara

khusus, dalam makalah ini, pembuluh dirancang dan dibangun untuk mengangkut bijih besi pada

pelayaran tertentu putaran berturut-turut selama tetap %aktu yang panjang, kecepatan pelayanan,

oleh karena itu, tampaknya akan sedikit dipengaruhi oleh tingkat piagam pasar tingkat, tetapi

oleh tingkat bunker harga. (ami mengasumsikan harga bunker dari 8>O dan #O sebagai mean

nilai masing-masing selama dekade terakhir dari 444 hingga 44+. (arena harga bunker yang

tetap, kecepatan operasi yang optimal dapat dicapai untuk kecepatan desain tertentu. (ami

menguji opsi yang berbeda kecepatan desain di *@,*@.0 *3, *3.0 dan *0 knot beberapa kapal

mulai dari .444 sampai 04.444 d%t dan hasilnya menunjukkan kecepatan optimal tetap pada

kisaran *@ sampai *3 knot. #i ba%ah kondisi kecepatan desain lebih besar dari kecepatan operasi

yang optimal, kami mengunci kecepatan desain dalam makalah ini sebesar *3,0 knot. Pilihan ini

didukung oleh fakta bah%a kecepatan rata-rata desain tetap sebesar *3,0 knot untuk ada kapal

curah kering dibangun *+0-4*4. #ua lainnya adalah balast dan perhitungan daya sarat.

(eduanya adalah parameter yang akan dioptimalkan yang menghasilkan optimal secara ekonomi pemberat kecepatan dan kecepatan sarat. Sebuah perhitungan freeboard nyata ditambahkan dan

sudut pintu masuk telah dibuat fungsi dari dimensi !b dan lainnya. =incian perhitungan daya

dapat ditemukan dalam lampiran.

Bstimasi biaya bangunan ini dibuat dengan menggunakan pendekatan Aalbers $444&.

"angunan biaya kapal terdiri dari biaya sembilan sistem di kapal, termasuk umum dan teknik

sistem, lambung dan konservasi, kapal peralatan, akomodasi, sistem listrik, penggerak dan

pembangkit tenaga listrik, sistem propulsi untuk pembangkit dan kekuasaan, lambung kapal dan

pemberat sistem dan kargo sistem. Perhitungan ini menggunakan biaya bahan, jam kerja, biaya

tenaga kerja dan banyak konstanta yang diambil dari beberapa sumber referensi. Setiap optimasi

parameter desain utama adalah dicapai dengan Solver. Sasaran yang dalam makalah ini adalahuntuk meminimalkan biaya pengiriman per ton-mil. 1ujuan ekonomi ditentukan oleh biaya

modal, biaya operasi, biaya perjalanan dan pengiriman jarak jauh, sementara dua terakhir

tergantung pada angka-angka dari sistem pengiriman.

#alam sistem pengiriman, perjalanan data yang merupakan salah satu bagian yang

penting dalam model optimasi. ;oyage tokoh-tokoh seperti hari-hari operasi tahunan, jarak

perjalanan, %aktu margin laut dan port, loading faktor, pelabuhan bongkar tingkat pemakaian,

19


11/22

biaya pelabuhan unit dan sebagainya semua dikumpulkan dari !hinica Shipbrokers !o, 2td

konsumsi bahan bakar diperkirakan setiap hari, ballast dan sarat, yang dekat dengan data yang

praktis. 'ntuk menentukan jumlah perjalanan per tahun, non-integer jumlah kapal yang

dioperasikan mungkin dihasilkan. Sementara kedua jumlah pelayaran dan jumlah kapal yang

dioperasikan dalam makalah ini harus integer dan mereka ditentukan oleh simulasi proses.

Sebagaimana disebutkan di atas, %aktu pengiriman di laut dan %aktu pelayanan di terminal

diasumsikan mengikuti distribusi gamma. Skala ini diatur menjadi 4,, bentuk dan lokasi 4dalam gamma distribusi fungsi %aktu pengiriman baik di kecepatan penuh dan pada kecepatan

pemberat. Artinya margin rata-rata %aktu di laut adalah * hari $@K dari %aktu pengiriman&, dan

%aktu tak terduga di laut rentang 4-@,4 hari dengan probabilitas tertentu untuk satu perjalanan

sarat. #alam fungsi gamma %aktu pelayanan di kedua terminal, parameter yang * untuk skala, @

untuk bentuk dan 4 untuk lokasi, yang berarti rentang %aktu yang tak terduga dari 4 sampai +

hari dengan probabilitas tertentu untuk kedua terminal. Semua angka diperoleh dengan

%a%ancara dengan pemilik kapal. (etika datang ke perhitungan biaya modal, ini berhubungan

dengan bangunan baru-harga, pinjaman pembayaran skema dan rencana penyusutan. #alam

tulisan ini, harga baru pembangunan diperkirakan berdasarkan biaya membangun ditambah

persentase tertentu dari keuntungan. #alam kasus kami, kami mengasumsikan ekuitas yang

memakan G4 persen, sementara pinjaman 34 persen dengan G persen bunga untuk penebusan

dalam %aktu *4 tahun. Pemilihan bobot mati optimal tidak dipengaruhi oleh kombinasi yang

berbeda dari pembiayaan baru pembangunan kapal. 9asil dapat tersedia dari penulis. "iaya

operasi meliputi perbaikan dan pemeliharaan, toko dan pelumas, asuransi, biaya a%ak dan

manajemen biaya. Bstimasi Aalbers $444& digunakan untuk bekerja di luar biaya operasi total,

di antaranya, perbaikan dan pemeliharaan mengambil sekitar 4,0K dari nilai kapal, toko dan

pelumas 4,3K, asuransi *K, biaya a%ak 4,0K $4 kru& dan manajemen biaya GK dari biaya tetap

total $biaya modal ditambah biaya operasi&. "iaya operasi diperkirakan dekat dengan biaya

dibangun dari peramal curah kering #re%ry $44&. #alam sistem pantai logistik, permintaan bijih besi mengikuti distribusi normal. "esi maksimal permintaan bijih per tahun dapat

diperkirakan berdasarkan kapasitas maksimum produksi baja tahunan. (ami berasumsi * metrik

ton baja membutuhkan *,G metrik ton bijih besi. Nilai rata-rata diperkirakan karena +4K dari

permintaan maksimal, yang berarti tungku adalah +4K dimanfaatkan. Standar ini penyimpangan

sebesar @K dari nilai rata-rata. (edua, kuantitas pemesanan $& mengacu pada satu kuantitas

pengiriman, dan biaya pesanan di sini adalah kepentingan yang timbul selama %aktu

transportasi. Persediaan a%al harus memenuhi permintaan untuk bijih besi pada masa pelayaran

jumlah bulat. 2ead %aktu di sini menunjukkan perjalanan %aktu yang sebenarnya putaran untuk

setiap pengiriman. (etiga, memegang biaya berarti kepentingan dan penyimpanan biaya selama

masa penyimpanan di halaman. (ehilangan penjualan biaya harus kehilangan keuntungan dari baja pembuat timbul dari produksi yang hilang Pada a%al setiap minggu, jika ada pesanan yang

luar biasa telah tiba, manajer menambahkan order jumlah ke tingkat persediaan saat ini.

(emudian, menentukan permintaan mingguan dan memeriksa apakah persediaan yang cukup di

tangan untuk memenuhi permintaan ini. )ika tidak, maka jumlah penjualan yang hilang adalah

menuntut minus persediaan saat ini. (urangi tingkat persediaan arus dari persediaan posisi,

mengatur persediaan saat ini ke nol, dan menghitung biaya penjualan hilang. )ika persediaan

11


12/22

yang cukup tersedia, memenuhi semua permintaan dari saham dan mengurangi baik tingkat

persediaan dan persediaan posisi dengan jumlah permintaan 2angkah selanjutnya adalah

memeriksa apakah posisi persediaan berada pada atau di ba%ah titik pemesanan ulang. )ika

demikian, tempat perintah untuk unit dan menghitung biaya pemesanan. Posisi persediaan

meningkat sebesar , tetapi tingkat persediaan tetap sama. )ad%al penerimaan unit untuk

datang setelah lead time-. Akhirnya, menghitung biaya yang berkedudukan di tingkat persediaan

pada akhir minggu $setelah permintaan puas& dan biaya total. 1otal biaya meliputi biaya penyimpanan, biaya pemesanan dan pendek biaya jika ada.

Pe!e"asa "e#i$ "a!ut simu"asi

'ntuk pemilik kapal, diperlukan untuk merancang sejumlah kapal curah kering seri, yang

memiliki dimensi utama yang optimal dan daya motor optimal tetapi bervariasi mencari untuk

bobot mati tersebut. 'ntuk pabrik baja, rencana logistik yang optimal harus dilakukan, yang

meliputi persediaan ketertiban, a%al kuantitas, titik pemesanan kembali dan memimpin %aktu.

Pada titik optimasi proses, bobot mati dan menyusun ulang ditetapkan sebagai variabel

keputusan, yang bervariasi dalam kisaran tertentu. Nilai dari bobot mati 4.444 #:1 berkisar

dari sampai 044.444 d%t, sedangkan titik pemesanan ulang berkisar dari * ton sampai 3444.444

ton, yang terakhir ini cukup besar. Prakiraan variabel adalah biaya logistik per ton, yang

merupakan dimanfaatkan sebagai tujuan dari masalah optimasi. #engan kata lain, biaya logistik

minimal per ton harus diperoleh untuk menjamin bah%a desain optimal dan rencana logistik

tercapai. 8tu nilai minimum dan maksimum dari parameter terbatas dalam model desain telah

ditentukan di muka. (eterbatasan variabel desain dalam model desain dapat dilihat pada table di

ba%ah ini6

1abel 3-(eterbatasan variabel desain

LOA L%L B C# &

Miimum *44 *44 4 4, Ma'imum 044 044 *4 4,+ 4

2


13/22

sistem transportasi. )ika biaya logistik per ton saat ini lebih rendah dari biaya sebelumnya, biaya

dan output akan disimpan, jika tidak, yang sebelumnya masih merupakan nilai terbaik. Setelah

*444 kali, kita bisa mendapatkan biaya logistik yang minimal per ton, sama dengan output

lainnya.

Hasi" Optimasi

(ita bisa mendapatkan kombinasi optimal yang berbeda dari desain kapal dan rencana

logistik untuk permintaan bijih besi transportasi yang berbeda tahunan. Permintaan bijih besi

tergantung pada produksi baja dari pabrik baja. Bmpat kapasitas produksi baja yang berbeda

telah dipilih6

* juta, @ juta, 0 juta dan juta ton per tahun, bijih besi diperlukan setiap tahun adalah *,GG juta,

3,+ juta, ,@4 juta dan **.G4.444 ton, masing-masing. =ingkasan hasil optimasi untuk 3 model,

masing-masing dengan throughput bijih besi berbeda, digambarkan dalam tabel 0 dalam

lampiran. 9al ini diamati bah%a hasil optimasi sangat sensitif untuk model yang berbeda.

Penentuan nilai minimum dan maksimum kendala dan output, yang menentukan area layak

optimasi, adalah hak istime%a desainer. 'ntuk mendapatkan kesan oleh akurasi dari modeldesain "ijih kapal yang ada Peen dibangun pada tahun *++ telah ditambahkan dalam tabel 0.

"eberapa kesimpulan dapat ditarik dari hasil. Pertama, ada kecenderungan menuju pembuluh

yang lebih besar dan lebih tinggi reorder point < tingkat ketika permintaan transportasi menjadi

lebih besar, yang dapat ditunjukkan pada gambar @. Sistem logistik pantai dimasukkan ke dalam

proses optimasi, ukuran kapal yang optimal, oleh karena itu, tidak mungkin yang terbesar dan

tergantung pada permintaan bijih besi dan rencana logistik. Seiring dengan berbagai kombinasi

dimensi utama kapal selama empat permintaan bijih besi transportasi yang berbeda, biaya unit

terkait juga diperoleh. (etika kapal meningkatkan ukuran, kami juga dapat menemukan

penurunan biaya pengiriman per ton-mil biaya dan logistik per ton seperti pada gambar 3

(edua, hasil menunjukkan kecepatan ekonomis, di mana kapal itu sebaiknyadioperasikan untuk mengurangi biaya bahan bakar ketika ada permintaan kargo yang cukup.

(ecepatan ekonomis adalah sekitar * knot pada sarat dan *@ knot pada pemberat ketika harga

8>O adalah ? @44


14/22

berbeda terhadap koefisien blok yang lebih besar dalam kombinasi dengan kapal yang lebih luas,

dan kedua biaya pengiriman per ton-mil dan biaya logistik per ton meningkat, yang dapat

digambarkan pada /ambar 0. 9asil rinci untuk 4 meter rancangan maksimum dapat dilihat pada

tabel G di lampiran. Sekali lagi, sensitivitas desain terutama tergantung pada

bah%a dari nilai input parameter dan lebar kendala serta ketepatan dari menerapkan persamaan.

Akhirnya, biaya persediaan sebagian besar tergantung pada kuantitas pesanan dan menyusunulang tingkat. Sana adalah trade-off antara keduanya. 1itik pemesanan kembali yang lebih besar

akan menciptakan tingkat persediaan yang lebih tinggi rata-rata, sehingga biaya total yang lebih

rendah tetapi kekurangan biaya total kepemilikan yang lebih tinggi. Sebuah kuantitas pesanan

yang lebih besar akan dikenakan lebih rendah biaya pemesanan total akibat pemesanan lebih

jarang. )umlah optimal untuk dan menyusun ulang tingkat setelah simulasi dalam tabel 0 dapat

mengakibatkan persediaan mungkin relatif terendah biaya, bahkan ketika masih ada variabilitas

dalam permintaan bijih besi mingguan. etodologi optimasi memiliki fleksibilitas yang

diperlukan dalam pengambilan keputusan untuk kapal kedua pemilik dan pabrik baja. 1ugas

tambahan dengan mudah dapat ditambahkan dalam model optimasi. Oleh menambahkan kendala

untuk beberapa variabel, seperti persediaan a%al dan draft, atau dengan mengubah beberapa

variabel, seperti kebutuhan transportasi tahunan bijih besi dan pelayaran tertentu, kita bisa

mendapatkan berbeda hasil. )enis proses optimasi juga dapat dimanfaatkan baik untuk

meminimalkan atau memaksimalkan fungsi objektif. Analisis sensitivitas lebih lanjut juga dapat

dibuat untuk menyelidiki pengaruh variabel input pada output dan tujuan ekonomi.

14


15/22

amar 3 k!ran optim!m kapal; k!ran !tama dan j!mla" permintaan kapal iji" esi

amar 4 Permintaan iaya optim!m ton per mil; dan iaya logisti per ton !nt!k permintaan iji"esi<

Gambar 5-The different breadth and block coefficient of various ship deadweight for draft limitations at 20 meters and23 meters respetively

15


16/22

KESIMPULAN

#alam tulisan ini, model optimasi telah dibangun dan digunakan untuk menentukan armada

curah kering dengan dimensi kapal optimal utama dan daya motor pada tahap desain konseptual,

bersama dengan rencana logistik yang optimal. 1ujuan ekonomi didefinisikan sebagai salah satu

yang meminimalkan biaya logistik per ton, yang perlu mempertimbangkan kepentingan umum

dari kedua pemilik kapal dan pabrik baja. 8ni berarti tidak hanya desain kapal yang optimal harus

dihasilkan untuk menurunkan biaya pengiriman untuk pemilik kapal, tetapi juga bah%a rencana

logistik yang optimal harus diperoleh untuk menurunkan biaya persediaan untuk pabrik baja.

Studi kasus dilaksanakan untuk transportasi bijih besi selama pelayaran dari 1ubarJo, "rasil

untuk "eilun, !ina. 1iga sistem dasar, yaitu model desain dasar, sistem pengiriman dan sistem

logistik pantai, telah dibentuk untuk melakukan analisis. Proses optimasi keseluruhan lengkap

melalui Simulasi onte !arlo dalam perangkat lunak spreadsheet (ristal berdasarkan "ola

dengan menanamkan Solver icrosoft untuk berurusan dengan solusi desain.

16


17/22

#imensi kapal optimal utama, kecepatan, kebutuhan daya, jumlah kapal, dan rencana logistik

semua diperoleh melalui model optimasi. 'ntuk bijih besi permintaan transportasi berbagai

model optimasi yang berbeda diproduksi dan hasil yang berbeda diperoleh. etodologi yang

diusulkan tidak hanya menyediakan alat untuk menganalisis trade-off antara biaya transportasi

total dan biaya persediaan, tetapi juga memberikan %a%asan dalam saling ketergantungan

fasilitas pantai, aspek logistik dan desain kapal, dan dapat mena%arkan fleksibilitas yang

diperlukan dalam keputusan keputusan untuk kedua curah kering pemilik kapal dan pabrik baja.

Re(ere)es

Aalbers, A. $444&. Bvaluation of ship design alternatives, 8n proceedings of he @3th :egemt

School, )une, #elft, the Netherlands, pp. *-*G.

Assumma, ;. and ;itetta, A. $44G&. icro simulation models in a =O-=O high speed services

intermodal container terminal6 ordinary and perturbed conditions. Buropean 1ransport

!onference, Strasbourg, >rance, September, 44G.

!ullinane, ( and (hanna, .$*+++& Bconomies of scale in large container ships, )ournal of

1ransport Bconomics and Policy @@ $&, *0L4.

!ullinane, (. and (hanna, .$444& Bconomies of scale in large containerships6 Optimal si5e

and geographical implications, )ournal of 1ransport /eography, , **L*+0.

#re%ry dry bulk forecaster $44&, #re%ry !onsultancy, http6


18/22

9oltrop, ). and ennen, /./.). $*++&. 9et voorspellen van het voortstu%ingsvermogen in het

vooront%erpstadium op grond van statistische gegevens. Schip en :erf, *, *44-*4@.

)ansson, ). O. and Shneerson, #. $*+&, 1he Optimal Ship Si5e, )ournal of 1ransport

Bconomics and Policy, *G$@&, *-@.

)ansson, ). O. and Shneerson, #. $*+&, A odel of Scheduled 2iner >reight Services6

"alancing 8nventory !ost against Ship O%nerMs !osts, 1he 2ogistics and 1ransportation

=evie%, *$@&, *+0-*0.

2asdon, 2.S., :aren A.#., )ain A. and =atner, . $*+&. #esign and testing of a generali5ed

reduced gradient code for nonlinear programming. A! 1ransactions on athematical

Soft%are. 36 @3-3+

2im, S. #. $*++3&, Bconomies of !ontainer Ship Si5e6 A Ne% Bvaluation, aritime Policy and

anagement, *$&, *3+-*G4.

Sys, !., "lau%ens, /., Omey, B., ;an #e ;oorde, B. and :itloC, >. $44&. 8n search of the link

bet%een ship si5e and operations. aritime Policy and anagement, @*$3&, 3@0-3G@.

1alley, :. (. and Pope, ). $*+&. 8nventory costs and optimal ship si5e. 1he 2ogistics and

1ransportation =evie%, 3, *4L*4.

lampiran

*. 9asil optimasi

1*


19/22

1


20/22

29


21/22

. etode estimasi ringan

etode estimasi berat badan adalah sebagai berikut6

Peralatan 2loyds jumlah B6

B H 2 $" 1& 4,0 2 $#-1&

Struktural baja :S8 H ( B *,@G pada koefisien blok standar 4, pada 1 H 4, # dan ( dengan

jenis kapal tergantung, untuk kapal curah sekitar 4,4@* 4,44. Akhirnya :s dikoreksi untuk

koefisien blok nyata. Akomodasi ini terabaikan.:s H :S8 $* 4.40 $!b-4, &&

Outfit berat sebagai fungsi dari 2pp dan $2pp "&. Pendekatan ini tidak termasuk crane.

:o %o H $2pp "& H $4,@*+0-4,4440 2pp& $2pp "&

esin berat badan.

"erat kering mesin adalah fungsi dari torsi dan dengan demikian fungsi dari rasio != < rpm,

dengan != sebagai Peringkat terus menerus maksimum dalam k: dan rpm jumlah putaran per

menit. Sedangkan daerah penelitian adalah pada ukuran lebih besar pembuluh rpm telah

ditetapkan pada +4, menunjukkan dua mesin stroke.

:d H * $!= < rpm& 4,3

"erat dari sisanya.

"erat tersisa dari peralatan ruang mesin ditentukan oleh fungsi :r H ( !=4. dengan ( H

4,G+ untuk kapal curah.

#engan akhirnya

:S H :s :o :d :r

"erat kapal menurut pendekatan statistik dengan dimensi utama kapal sebagai parameter

memungkinkan kita untuk menetapkan patokan untuk setiap kapal dalam database dan

menghitung persentase berat lebih atau kurang.

@. etode daya estimasi

Parameter estimasi adalah6!m set pada 4++0

!p prismatik koefisien dihitung dengan cara !b $diketahui& dan !m

Bstimasi !:P berdasarkan blok koefisien !b, rumus menurut 9enschke

Iaitu Setengah asuk sudut kapal. 8ni didefinisikan sebagai fungsi dari !p dan 2!".

2!" 1elah ditetapkan pada 3K depan kapal setengah, diyakini sebagai posisi yang tepat untuk

jenis kapal dan kecepatan.

asukan dari database yang digunakan untuk perhitungan ini6

2 Panjang garis air pada kapal didekati oleh rata-rata Panjang keseluruhan dan Panjang antara

garis tegak.

" 2uas kapal1 #raft

Pemindahan

!b "lok koefisien

; (ecepatan kapal

Bfisiensi propulsi secara keseluruhan dihitung untuk satu kapal dan ditetapkan pada 4,G0.

21


22/22

22

operasi berbasis optimasi desain kapal untuk kapal curah kering

Documents