Berapa Dump Truck Ideal untuk Satu Excavator? Begini Cara Menghitungnya

Dalam pekerjaan pemindahan material, excavator dan dump truck merupakan dua unit yang saling bergantung. Excavator memiliki kapasitas produksi yang tinggi, tetapi produksinya tidak akan optimal apabila dump truck yang tersedia terlalu sedikit. Sebaliknya, terlalu banyak dump truck juga dapat meningkatkan biaya operasi karena sebagian unit harus menunggu giliran loading.

Karena itu, menentukan jumlah dump truck yang ideal untuk satu excavator bukan sekadar membagi kapasitas produksi, tetapi perlu mempertimbangkan waktu loading, kapasitas vessel, waktu angkut, waktu kembali, waktu dumping, dan kondisi operasional di lapangan. Perhitungan sederhana ini sering disebut sebagai fleet matching atau alat angkut dan alat muat matching.

Mengapa Jumlah Dump Truck Harus Dihitung?

Pada operasi tambang, quarry, konstruksi, maupun pekerjaan earthmoving, waktu tunggu menjadi salah satu faktor yang memengaruhi produktivitas.

Jika hanya tersedia dua dump truck sementara satu excavator mampu melakukan loading dengan cepat, excavator dapat mengalami idle karena menunggu dump truck kembali.

Sebaliknya, apabila tersedia terlalu banyak dump truck, excavator memang lebih jarang menunggu, tetapi dump truck akan lebih sering antre di loading point. Kondisi tersebut membuat investasi dan biaya operasi fleet menjadi kurang efisien.

Targetnya adalah menciptakan kondisi di mana excavator dan dump truck memiliki waktu tunggu seminimal mungkin, dengan tetap mempertimbangkan faktor keselamatan, kondisi jalan, jarak angkut, dan variasi waktu siklus.

Rumus Dasar Menentukan Jumlah Dump Truck

Cara paling sederhana untuk menentukan kebutuhan dump truck adalah menggunakan perbandingan antara cycle time dump truck dengan loading time dump truck.

Secara sederhana:

Jumlah Dump Truck = Cycle Time Dump Truck ÷ Loading Time per Dump Truck

Hasil pembagian tersebut kemudian dibulatkan ke atas karena jumlah unit tidak mungkin berupa angka desimal.

Cycle time dump truck terdiri dari beberapa aktivitas, yaitu:

Cycle Time = Loading + Hauling + Dumping + Return + Waiting

Dalam kondisi ideal, waktu tunggu dapat dibuat mendekati nol. Namun dalam kondisi nyata, waktu tunggu tetap dapat terjadi karena antrean, kondisi jalan, manuver, traffic, atau variasi kecepatan operator.

Contoh Perhitungan

Sebagai contoh, sebuah pekerjaan menggunakan:

• 1 unit excavator 20 ton
• Bucket excavator: 1,2 m³
• Dump truck: 20 ton
• Jarak angkut satu arah: 1 km
• Loading time: 4 menit per dump truck
• Hauling: 6 menit
• Dumping dan manuver: 2 menit
• Return: 5 menit

Maka cycle time dump truck:

4 + 6 + 2 + 5 = 17 menit

Selanjutnya:

Jumlah dump truck = 17 ÷ 4 = 4,25 unit

Karena jumlah unit harus berupa bilangan bulat, kebutuhan secara matematis menjadi:

5 unit dump truck untuk 1 excavator.

Namun, angka lima tersebut belum tentu otomatis menjadi jumlah fleet paling ekonomis. Perhitungan harus dilanjutkan dengan melihat utilisasi excavator dan dump truck.

Bagaimana Jika Menggunakan Match Factor?

Dalam fleet alat berat, konsep yang lebih lengkap adalah match factor. Konsep ini digunakan untuk melihat apakah kapasitas alat muat dan alat angkut sudah seimbang.

Salah satu bentuk perhitungannya adalah:

MF = (Jumlah Dump Truck × Loading Time) ÷ (Jumlah Excavator × Cycle Time Excavator)

Untuk satu excavator, misalnya tersedia lima dump truck dengan loading time 4 menit dan cycle time dump truck 17 menit:

MF = (5 × 4) ÷ 17

MF = 1,18

Secara sederhana, nilai sekitar 1 menunjukkan bahwa kapasitas alat muat dan alat angkut relatif seimbang. Nilai di bawah 1 menunjukkan kecenderungan excavator menunggu dump truck, sedangkan nilai di atas 1 menunjukkan dump truck berpotensi lebih banyak mengalami waktu tunggu di loading point.

Dalam praktiknya, target tidak selalu harus tepat 1,00 karena operasi lapangan memiliki banyak variabel. Manajemen fleet perlu menentukan apakah prioritasnya adalah memaksimalkan utilisasi excavator, mengejar target produksi, mengurangi biaya operasi, atau menjaga fleksibilitas terhadap gangguan operasional.

Jangan Lupa Menghitung Produktivitas Excavator

Jumlah dump truck juga harus dikaitkan dengan produktivitas excavator.

Misalnya excavator memiliki bucket 1,2 m³ dengan fill factor 90 persen dan membutuhkan 25 detik untuk satu siklus kerja.

Volume aktual per bucket:

1,2 × 90% = 1,08 m³

Jika excavator dapat melakukan:

60 ÷ 25 = 2,4 siklus per menit

atau:

144 siklus per jam

Maka produktivitas teoritis:

1,08 × 144 = 155,52 m³/jam

Angka tersebut masih berupa produktivitas teoritis. Dalam kondisi nyata, perlu dikalikan dengan job efficiency, misalnya 80%.

Dengan demikian:

155,52 × 80% = 124,4 m³/jam

Produktivitas aktual excavator sekitar 124 m³/jam.

Berapa Kali Bucket untuk Mengisi Dump Truck?

Selain cycle time, kapasitas dump truck juga perlu diperhatikan.

Misalnya dump truck memiliki kapasitas efektif 10 m³ dan excavator menghasilkan volume 1,08 m³ per bucket.

Maka kebutuhan bucket:

10 ÷ 1,08 = 9,26 bucket

Dalam praktiknya, operator tidak dapat melakukan 9,26 kali loading. Karena itu diperlukan sekitar 9–10 bucket untuk mengisi satu dump truck, tergantung target payload dan kondisi material.

Apabila digunakan 10 bucket, volume material secara teoritis:

10 × 1,08 = 10,8 m³

Namun, operator tetap harus memastikan payload tidak melebihi batas yang diizinkan oleh dump truck.

Contoh Perbandingan 4, 5, dan 6 Dump Truck

Dengan asumsi satu excavator membutuhkan 4 menit untuk melakukan loading terhadap satu dump truck dan cycle time dump truck adalah 17 menit, kita dapat melihat gambaran sederhananya:

Dari simulasi sederhana tersebut, 5 unit dump truck menjadi titik yang secara matematis cukup dekat dengan kebutuhan satu excavator.

Tetapi angka tersebut tetap harus divalidasi dengan kondisi aktual. Jika kondisi jalan berubah karena hujan, lalu lintas meningkat, atau kecepatan rata-rata dump truck turun, cycle time dapat meningkat sehingga kebutuhan dump truck juga dapat berubah.

Jarak Angkut Sangat Menentukan

Salah satu kesalahan dalam menentukan jumlah dump truck adalah hanya menggunakan kapasitas alat tanpa menghitung jarak angkut.

Sebagai contoh, pada jarak angkut 500 meter, dump truck mungkin dapat menyelesaikan satu cycle dalam waktu relatif singkat. Namun pada jarak 3–5 km, hauling dan return akan mengambil porsi besar dari cycle time.

Semakin panjang cycle time dump truck, semakin banyak unit yang diperlukan untuk menjaga excavator tetap mendapatkan dump truck secara kontinu.

Contohnya:

Cycle time 12 menit ÷ loading 4 menit = 3 dump truck

Sementara:

Cycle time 24 menit ÷ loading 4 menit = 6 dump truck

Dengan excavator yang sama, kebutuhan dump truck dapat menjadi dua kali lipat hanya karena perubahan cycle time.

Kondisi Jalan Juga Mempengaruhi

Kecepatan dump truck tidak boleh hanya menggunakan angka spesifikasi maksimum. Perhitungan fleet sebaiknya menggunakan average travel speed yang realistis.

Beberapa faktor yang dapat memengaruhi kecepatan antara lain:

• kondisi permukaan jalan,
• grade atau kemiringan jalan,
• lebar jalan,
• tikungan,
• kondisi cuaca,
• kepadatan traffic,
• crossing dengan unit lain,
• kondisi ban,
• kemampuan operator,
• dan kondisi muatan.

Karena itu, data cycle time aktual dari lapangan biasanya jauh lebih berguna untuk fleet matching dibandingkan hanya menggunakan data teoritis.

Bagaimana Jika Excavator Lebih Besar?

Prinsip yang sama berlaku untuk excavator berukuran lebih besar.

Misalnya satu excavator 30 ton memiliki bucket 1,8 m³, sedangkan dump truck yang digunakan berkapasitas 15 m³. Jika fill factor bucket 90%, volume aktual setiap bucket adalah:

1,8 × 90% = 1,62 m³

Kebutuhan bucket untuk satu dump truck:

15 ÷ 1,62 = 9,26 bucket

Artinya, secara praktis diperlukan sekitar 9–10 bucket.

Jika loading time satu dump truck menjadi 5 menit dan cycle time dump truck mencapai 25 menit, maka:

25 ÷ 5 = 5 unit

Sehingga secara teoritis dibutuhkan sekitar 5 dump truck untuk satu excavator.

Tetapi sekali lagi, jumlah aktual perlu disesuaikan dengan kondisi operasi dan target produksi.

Jangan Hanya Mengejar Jumlah Unit

Menambah dump truck tidak selalu berarti produksi meningkat secara proporsional.

Misalnya satu excavator mampu menghasilkan 120 m³/jam dan empat dump truck sudah mampu memasok material secara kontinu. Menambah dua dump truck lagi belum tentu membuat produksi excavator menjadi 180 m³/jam.

Jika excavator sudah menjadi bottleneck, tambahan dump truck hanya meningkatkan waktu tunggu di loading point.

Sebaliknya, jika excavator sering idle karena dump truck kurang, menambah satu atau dua unit dapat meningkatkan utilisasi excavator secara signifikan.

Karena itu, pertanyaan yang lebih tepat bukan hanya “berapa dump truck untuk satu excavator?”, tetapi:

“Berapa dump truck yang diperlukan agar excavator dapat mencapai target produksi dengan biaya operasi yang optimal?”

Gunakan Data Aktual untuk Fleet Matching

Untuk mendapatkan jumlah dump truck yang lebih akurat, data berikut sebaiknya dikumpulkan dari lapangan:

1. Kapasitas bucket excavator.
2. Fill factor material.
3. Cycle time excavator.
4. Kapasitas vessel dump truck.
5. Loading time.
6. Waktu hauling.
7. Waktu return.
8. Waktu dumping dan manuver.
9. Jarak angkut.
10. Kondisi dan grade jalan.
11. Job efficiency.
12. Availability unit.
13. Target produksi per jam atau per hari.

Dari data tersebut, perusahaan dapat membuat beberapa simulasi, misalnya 1 excavator dengan 4, 5, 6, atau 7 dump truck. Setiap skenario kemudian dibandingkan berdasarkan produksi, utilisasi, waiting time, fuel consumption, dan biaya operasi.

(SG)