Cara Menyinkronkan Jumlah Alat Muat dan Alat Angkut agar Target Produksi Tambang Tercapai

Dalam kegiatan operasional tambang, pencapaian target produksi tidak hanya bergantung pada seberapa besar kapasitas excavator, wheel loader, atau dump truck yang digunakan, tetapi juga pada seberapa baik seluruh alat tersebut disusun menjadi sebuah fleet yang seimbang. Excavator dengan kapasitas bucket besar sekalipun tidak akan mampu mencapai produktivitas maksimal apabila jumlah dump truck yang melayaninya terlalu sedikit, sementara penggunaan dump truck dalam jumlah berlebihan juga bukan pilihan yang tepat karena dapat menciptakan antrean panjang di loading point, meningkatkan waktu tunggu, memperbesar konsumsi bahan bakar, dan pada akhirnya menaikkan biaya produksi setiap BCM material yang dipindahkan.

Karena itu, proses menentukan jumlah alat muat dan alat angkut seharusnya tidak dilakukan hanya berdasarkan jumlah unit yang tersedia di perusahaan atau berdasarkan pengalaman proyek sebelumnya, melainkan melalui perhitungan yang mempertimbangkan target produksi, produktivitas alat, cycle time, kondisi jalan angkut, availability, utilization, karakteristik material, hingga biaya operasi masing-masing unit. Tujuan akhirnya bukan sekadar mendapatkan fleet dengan produksi terbesar, tetapi menemukan kombinasi alat yang mampu memenuhi target produksi dengan tingkat efisiensi dan biaya operasi yang paling optimal.

Menentukan Fleet Harus Dimulai dari Target Produksi

Langkah pertama dalam menyusun fleet adalah menerjemahkan target produksi tambang menjadi kebutuhan produksi per hari dan per jam. Sebagai contoh, apabila sebuah operasi tambang memiliki target pemindahan overburden sebesar 2.000.000 BCM dalam satu tahun dan perusahaan memperkirakan terdapat 300 hari kerja efektif dengan waktu operasi rata-rata 20 jam per hari, maka kebutuhan produksi rata-ratanya adalah sekitar 6.667 BCM per hari atau sekitar 333 BCM per jam.

Angka tersebut menjadi titik awal untuk menentukan kapasitas fleet karena setiap konfigurasi alat yang direncanakan harus mampu menghasilkan produksi setidaknya mendekati kebutuhan tersebut setelah memperhitungkan berbagai faktor pengurang produktivitas yang terjadi dalam operasi nyata. Perhitungan menggunakan kapasitas teoritis semata akan menghasilkan fleet yang terlihat cukup di atas kertas, tetapi berpotensi gagal memenuhi target ketika diterapkan di lapangan karena adanya breakdown, refueling, pergantian operator, antrean, kondisi jalan, cuaca, maupun berbagai delay lainnya.

Menghitung Produktivitas Alat Muat

Setelah target produksi diketahui, langkah berikutnya adalah menghitung kemampuan alat muat yang akan digunakan karena kapasitas alat muat menjadi salah satu faktor utama dalam menentukan jumlah alat angkut yang diperlukan. Pada operasi overburden removal, misalnya, excavator biasanya menjadi pusat dari sistem loading dan jumlah dump truck yang digunakan harus disesuaikan dengan kemampuan excavator tersebut.

Produktivitas excavator pada dasarnya dipengaruhi oleh kapasitas bucket, fill factor, cycle time dan efisiensi kerja. Sebagai ilustrasi, apabila excavator menggunakan bucket berkapasitas 2,5 m³ dengan fill factor 90 persen dan memiliki cycle time 25 detik, maka secara teoritis alat tersebut mampu melakukan sekitar 144 cycle dalam satu jam. Dengan demikian, kapasitas produksinya secara teoritis dapat dihitung sebesar 2,5 m³ dikalikan 90 persen dan dikalikan 144 cycle, sehingga menghasilkan sekitar 324 m³ per jam.

Akan tetapi, angka 324 m³ per jam tersebut belum dapat langsung digunakan sebagai produktivitas aktual karena excavator tidak mungkin melakukan digging, swinging, dumping, dan kembali menggali selama 60 menit penuh tanpa kehilangan waktu. Apabila efisiensi kerja yang digunakan adalah 80 persen, misalnya, maka produktivitas efektifnya turun menjadi sekitar 259 m³ per jam. Angka inilah yang lebih relevan digunakan sebagai dasar awal dalam menentukan kapasitas fleet, meskipun dalam perencanaan yang lebih detail faktor material, kondisi front, swing angle, operator performance, digging depth, dan kondisi loading point juga perlu dimasukkan.

Cycle Time Dump Truck Menentukan Kebutuhan Alat Angkut

Jika produktivitas alat muat digunakan untuk mengetahui kemampuan loading point, maka cycle time dump truck digunakan untuk mengetahui seberapa cepat alat angkut dapat kembali melayani excavator. Cycle time tersebut tidak hanya terdiri dari waktu perjalanan, tetapi merupakan akumulasi seluruh aktivitas sejak truck berada di loading point sampai kembali lagi ke posisi loading.

Komponen tersebut dapat meliputi spotting, loading, perjalanan dalam kondisi bermuatan, manuver di disposal, dumping, perjalanan kembali dalam kondisi kosong, hingga antrean dan delay yang terjadi selama siklus tersebut. Sebagai contoh, apabila sebuah dump truck membutuhkan waktu tiga menit untuk loading, 15 menit untuk perjalanan bermuatan, dua menit untuk dumping, 12 menit untuk kembali dalam kondisi kosong, dan tiga menit untuk spotting serta delay, maka total cycle time mencapai 35 menit.

Dengan cycle time tersebut, secara teoritis satu dump truck hanya dapat menyelesaikan sekitar 1,71 cycle per jam. Apabila payload efektifnya mencapai 30 ton, maka kapasitas angkut teoritisnya sekitar 51,3 ton per jam. Namun, sama seperti excavator, angka tersebut harus dikoreksi berdasarkan kondisi aktual karena kecepatan truck sangat dipengaruhi oleh jarak hauling, grade jalan, rolling resistance, kondisi permukaan jalan, traffic, kondisi cuaca, serta perubahan elevasi antara loading point dan dumping area.

Menentukan Jumlah Truck dengan Konsep Match Factor

Setelah produktivitas excavator dan cycle time dump truck diketahui, perencana dapat mulai menentukan jumlah truck yang paling sesuai dengan menggunakan konsep match factor. Konsep ini pada dasarnya digunakan untuk melihat keseimbangan antara kemampuan alat muat dan alat angkut sehingga kedua jenis alat tersebut dapat bekerja dengan waktu tunggu seminimal mungkin.

Sebagai gambaran sederhana, apabila satu excavator membutuhkan waktu rata-rata 2,5 menit untuk mengisi satu dump truck, sedangkan dump truck memiliki cycle time 35 menit, maka secara teoritis diperlukan sekitar 14 truck agar excavator dapat terus melakukan aktivitas loading tanpa menunggu terlalu lama. Perhitungannya diperoleh dari 35 menit dibagi 2,5 menit, sehingga menghasilkan kebutuhan sekitar 14 unit truck.

Namun, angka 14 unit tersebut tidak otomatis menjadi jumlah fleet terbaik karena perhitungan match factor hanya memberikan gambaran mengenai keseimbangan kapasitas alat muat dan alat angkut. Dalam praktiknya, jumlah truck yang ekonomis dapat saja berada di bawah atau di atas angka tersebut tergantung pada target produksi, biaya operasi, availability, kondisi jalan, dan konsekuensi apabila salah satu alat mengalami breakdown.

Fleet Terbaik Tidak Selalu Fleet dengan Truck Terbanyak

Dalam perencanaan operasional tambang, salah satu kesalahan yang cukup sering terjadi adalah menganggap bahwa semakin banyak dump truck yang ditambahkan ke dalam fleet maka produksi excavator akan semakin tinggi. Padahal, setelah jumlah truck mencapai titik tertentu, tambahan unit justru dapat menghasilkan peningkatan produksi yang semakin kecil karena kapasitas loading point sudah mendekati batas maksimal.

Sebagai contoh, perusahaan dapat membuat beberapa skenario dengan satu excavator yang dilayani oleh 10, 12, 14, dan 16 dump truck. Setiap skenario kemudian dihitung berdasarkan produksi per jam, produksi per hari, utilization excavator, utilization truck, waktu tunggu excavator, waktu antre truck, konsumsi fuel, maintenance cost, serta biaya produksi per BCM.

Dari simulasi tersebut dapat terlihat bahwa konfigurasi dengan 16 truck mungkin memang menghasilkan produksi lebih tinggi dibandingkan konfigurasi dengan 12 truck, tetapi tambahan produksi tersebut belum tentu sebanding dengan tambahan biaya fuel, maintenance, operator, ban, depresiasi, dan biaya kepemilikan atau rental yang harus dikeluarkan perusahaan. Jika target produksi sebenarnya sudah dapat dicapai dengan 12 atau 14 truck, maka menambahkan unit hingga 16 truck justru berpotensi menurunkan efisiensi ekonomi fleet.

Jangan Menggunakan Cycle Time Ideal dalam Perencanaan

Cycle time merupakan salah satu parameter yang paling sensitif dalam fleet sizing karena perubahan beberapa menit saja dapat mengubah kebutuhan jumlah truck secara signifikan. Oleh sebab itu, perencana tambang sebaiknya tidak hanya menggunakan cycle time teoritis berdasarkan jarak dan kecepatan rata-rata, tetapi menggunakan data aktual yang diperoleh melalui fleet management system, dispatch system, time study, atau pengamatan langsung di lapangan.

Kondisi jalan menjadi salah satu faktor yang sangat berpengaruh terhadap cycle time karena jalan hauling dengan grade tinggi, permukaan yang tidak rata, tikungan tajam, maupun kondisi jalan yang berlumpur dapat menyebabkan kecepatan truck turun secara signifikan. Ketika cycle time meningkat, jumlah truck yang dibutuhkan untuk mempertahankan produktivitas excavator juga akan meningkat karena setiap truck membutuhkan waktu lebih lama untuk menyelesaikan satu siklus.

Perubahan kondisi tambang juga dapat memberikan dampak yang sama. Pada awal penambangan, misalnya, jarak antara loading point dan disposal mungkin hanya dua kilometer, tetapi beberapa bulan kemudian jaraknya dapat meningkat menjadi empat kilometer. Apabila peningkatan jarak tersebut membuat cycle time truck naik dari 30 menit menjadi 40 menit, maka fleet yang sebelumnya dianggap seimbang dapat berubah menjadi fleet yang kekurangan alat angkut.

Availability dan Utilization Harus Masuk dalam Perhitungan

Fleet sizing juga harus memperhitungkan kenyataan bahwa tidak seluruh alat yang tersedia akan selalu berada dalam kondisi siap operasi. Availability menggambarkan tingkat kesiapan alat untuk digunakan, sedangkan utilization menunjukkan seberapa besar waktu tersedia tersebut benar-benar digunakan untuk kegiatan produktif.

Sebagai contoh, sebuah excavator mungkin memiliki mechanical availability sebesar 90 persen, tetapi utilization aktualnya hanya 75 persen karena sebagian waktu digunakan untuk refueling, operator change, waiting for truck, relocation, cleaning front, maupun berbagai delay lainnya. Apabila angka-angka tersebut tidak diperhitungkan, perencana dapat menghasilkan estimasi produksi yang terlalu tinggi dan pada akhirnya target produksi tidak tercapai.

Kondisi tersebut juga menjadi alasan mengapa perencanaan fleet sebaiknya tidak hanya menentukan jumlah alat produksi, tetapi juga mempertimbangkan kebutuhan unit standby dan strategi maintenance. Jumlah alat yang tersedia di site dapat lebih besar dibandingkan jumlah alat yang secara aktif bekerja dalam satu shift karena sebagian unit perlu disiapkan sebagai backup ketika terjadi breakdown atau planned maintenance.

Cari Bottleneck dalam Seluruh Rangkaian Produksi

Sinkronisasi fleet tidak berhenti pada hubungan antara excavator dan dump truck karena sistem produksi tambang sebenarnya merupakan sebuah rangkaian yang saling berhubungan mulai dari loading, hauling, dumping, hingga kembali ke loading point. Ketika jumlah truck terlalu sedikit, excavator menjadi bottleneck karena harus menunggu kedatangan truck, sedangkan ketika jumlah truck terlalu banyak, bottleneck dapat berpindah ke loading point karena semakin banyak truck yang harus mengantre.

Bottleneck juga dapat muncul di disposal area ketika kapasitas dumping tidak mampu menerima kedatangan truck sesuai ritme hauling. Kondisi serupa dapat terjadi pada jalan angkut apabila traffic terlalu padat sehingga kecepatan truck menurun dan cycle time meningkat. Oleh karena itu, fleet matching harus dilakukan dengan melihat keseluruhan sistem produksi dan bukan hanya menghitung jumlah truck berdasarkan cycle time excavator.

Gunakan Simulasi Fleet untuk Menentukan Pilihan Ekonomis

Pendekatan yang lebih baik adalah membuat beberapa alternatif konfigurasi fleet dan membandingkan hasilnya secara teknis maupun ekonomis. Misalnya, perusahaan dapat membandingkan konfigurasi satu excavator dengan 10 truck, 12 truck, 14 truck, dan 16 truck, kemudian menghitung kemampuan produksi masing-masing fleet setelah memperhitungkan availability dan utilization.

Perbandingan tersebut dapat dituangkan dalam parameter seperti BCM per jam, BCM per hari, fuel consumption per BCM, maintenance cost per BCM, operating cost per BCM, utilization, waiting time, queue time, dan total cost per BCM. Dengan pendekatan tersebut, keputusan tidak lagi dibuat berdasarkan asumsi bahwa jumlah unit yang lebih besar pasti lebih baik, tetapi berdasarkan data yang menunjukkan konfigurasi mana yang benar-benar mampu mencapai target dengan biaya paling efisien.

Dalam kondisi tertentu, fleet dengan jumlah truck yang lebih sedikit justru dapat memberikan biaya produksi paling rendah karena setiap unit memiliki utilization yang tinggi dan waktu antre yang relatif kecil. Sebaliknya, apabila target produksi sangat tinggi dan excavator masih memiliki kapasitas yang belum termanfaatkan, penambahan truck dapat menjadi pilihan yang tepat selama tambahan produksi yang diperoleh masih lebih besar dibandingkan tambahan biaya operasinya.

Fleet Matching Harus Dievaluasi Secara Berkala

Fleet yang dianggap optimal pada awal proyek belum tentu tetap optimal sepanjang umur tambang karena kondisi operasional akan terus berubah. Perubahan mine plan, peningkatan jarak hauling, perubahan elevasi, perubahan jenis material, kondisi jalan, stripping ratio, target produksi, maupun perubahan lokasi disposal dapat menyebabkan cycle time dan produktivitas berubah dari waktu ke waktu.

Karena itu, fleet matching sebaiknya menjadi proses yang dilakukan secara berkala, bukan hanya dilakukan ketika proyek pertama kali dimulai. Ketika data aktual menunjukkan bahwa truck semakin sering menunggu excavator atau excavator semakin sering idle karena menunggu truck, kondisi tersebut merupakan indikasi bahwa konfigurasi fleet perlu dievaluasi kembali.

Pendekatan seperti ini memungkinkan perusahaan melakukan adjustment sebelum ketidakseimbangan fleet memberikan dampak yang lebih besar terhadap pencapaian target produksi dan biaya operasi.

Produksi dan Biaya Harus Dilihat Secara Bersamaan

Pada akhirnya, keberhasilan sebuah fleet tidak dapat dinilai hanya dari seberapa besar produksinya. Fleet yang mampu menghasilkan produksi sangat tinggi tetapi membutuhkan biaya yang jauh lebih besar belum tentu menjadi pilihan terbaik, terutama apabila target produksi sebenarnya dapat dicapai dengan konfigurasi yang lebih kecil dan lebih ekonomis.

Karena itu, perencanaan fleet idealnya selalu mempertemukan dua indikator utama, yaitu production requirement dan cost efficiency. Target produksi menjadi batas minimum yang harus dicapai, sedangkan biaya per BCM menjadi salah satu indikator penting untuk menentukan apakah pencapaian tersebut dilakukan secara ekonomis.

Dengan pendekatan tersebut, proses menentukan jumlah alat muat dan alat angkut berubah dari sekadar perhitungan jumlah unit menjadi sebuah analisis menyeluruh mengenai produktivitas, kapasitas, risiko operasional, dan biaya.

(ES)