74
EVALUASI KINERJA ALAT CRUSHING PLANT DAN ALAT MUAT
DALAM RANGKA PENINGKATAN TARGET PRODUKSI BATUBARA
PADA PT MANDIRI CITRA BERSAMA
Dahni
1*, Uyu Saismana
2, Romla Noor Hakim
2, Andre
31 Mahasiswa Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat 2 Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat
3 Deputy Operation Department, PT Mandiri Citra Bersama e-mail: *[email protected]
ABSTRAK
PT Mandiri Citra Bersama telah membangun satu unit crushing plant. Target produksi crushing plant pada tahun 2015 adalah 500 ton/jam, sedangkan kapasitas nyata dari unit crusher hanya mampu memproduksi batubara sebesar 329 ton/ jam, masih jauh dari target produksi pengolahan batubara yang diinginkan oleh perusahaan. Maka hal ini melatarbelakangi untuk mengadakan evaluasi ketercapaian target produksi 2015 serta kajian teknis guna memenuhi target produksi yang direncanakan tahun 2016 pada unit crushing plant PT Mandiri Citra Bersama.
Metode yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah dengan menganalisis faktor-faktor pendukung produksi crushing plant seperti cycle time alat pengumpan, spesifikasi alat crusher, belt conveyor, kondisi aktual lapangan seperti kondisi ROM dan stockpile, faktor-faktor penyebab loss time seperti idle dan delay, serta breakdown time selama Bulan November dan Desember Tahun 2015. Produksi aktual unit crushing plant pada PT Mandiri Citra Bersama sebesar 329 ton/jam untuk bulan November sedangkan untuk bulan Desember sebesar 279 ton/jam masih belum memenuhi target produksi tahun 2015 yaitu 500 ton/jam. Nilai physical avaibility untuk unit crusher bulan Nobember sebesar 96% dan pada bulan Desember sebesar 73%. Nilai used of avaibility bulan November sebesar 53% dan pada bulan Desember sebesar 61%. Nilai effective utilization bulan November sebesar 51.24% dan pada bulan Desember sebesar 44.82%. Pemenuhan target produksi tahun 2016 sebesar 500 ton/jam dilakukan kajian teknis terhadap unit crusher serta alat pengumpan Wheel Loader 500 dan Dump Truck Hino FM 260JD. Evaluasi yang dilakukan untuk alat muat yaitu pergantian dari Wheel Loader 500 menjadi Wheel Loader 600 agar waktu pemuatan bisa lebih cepat, serta alat angkut dump truk yang semula 3 unit menjadi 4 unit agar target produksi yang di inginkan oleh prusahaan dapat tercapai. Sedangkan untuk unit crusher dilakukan perbaikan kecepatan pada belt conveyor 1.
Kata-kata kunci : Alat muat, crushing plant, crusher, produksi batubara, stock ROM
PENDAHULUAN
Produksi kegiatan pengolahan aktual batubara Pada PT Mandiri Citra Bersama pada bulan November sebesar 329 ton/jam, sedangkan pada bulan Desember sebesar 279 ton/jam. Produksi tersebut masih jauh dari target yang di inginkan oleh perusahaan sebesar 500 ton/jam. Peneliti bermaksud mengidentifikasi penyebab tidak tercapainya target produksi crushing plant yang diinginkan perusahaan dan memberikan penyelesaian masalah secara teknis. Tujuan yang disusun secara sistematis untuk menyelesaikan permasalahan ini yaitu : 1. Menghitung produksi aktual unit crushing plant tahun
2015.
2. Mengetahui target produksi crushing plant.
3. Menghitung kapasitas masing-masing unit crushing plant
4. Menghitung kapasitas serta kecepatan dan cycle time alat muat wheel loader 500 dan alat angkut dump truck. 5. Menghitung peningkatan produksi unit crushing plant
setelah perbaikan.
6. Menghitung peningkatan produksi setelah dilakukan analisa terhadap alat muat dan angkut.
7. Merekomendasikan perbaikan unit crushing plant guna mencapai target produksi yang diinginkan.
8. Merekomendasikan perbaikan atau pergantian alat muat dan angkut guna mencapai target produksi.
METODOLOGI Pengumpulan Data
Pada tahap pengumpulan data, pengambilan data tergantung dari jenis data yang dibutuhkan, yaitu : data diperoleh dari pengamatan langsung di lapangan (data
primer) dan literatur-literatur yang berhubungan dengan permasalahan yang ada (data sekunder).
a. Data primer terdiri atas : tata kerja kegiatan, produksi
crushing plant, peralatan pendukung, jam kerja crushing plant, cycle time alat pengumpan, belt sampling, kecepatan belt conveyor, kapasitas produksi aktual
rangkaian unit crushing plant, luas penampang belt yang terisi batubara, dan sampling Stockpile Product. b. Pengumpulan data sekunder merupakan kegiatan
mempelajari, mengumpulkan dan membaca berbagai sumber informasi untuk memperkuat landasan teori. Data sekunder terdiri atas : curah hujan, kondisi dan kesampaian daerah penelitian, target produksi perusahaan saat penelitian, spesifikasi peralatan
crushing plant, dan spesifikasi alat muat dan angkut.
Peralatan pada Unit Crushing Plant
Gambar-1 memperlihatkan alat muat wheel loader 500, yang mana dalam kegiatan crushing plant unit ini berfungsi sebagai alat muat untuk dump truck, serta berfungsi untuk memindahkan dan merapikan tumpukan material pada stockpile baik itu dari cycle time maupun kapasitas bucket yang dimiliki oleh alat tersebut.
Gambar-2 memperlihatkan alat angkut dump truck hino yang digunakan untuk mengangkut batubara dari stock
rom. Selanjutnya pada stockrom batubara dibawa ke hopper
dan diproses oleh unit crusher. Cycle time rata-rata dari unit Dump Truck MCB 01 dan Wheel Loader 500 berturut-turut adalah 411 detik dan 25 detik.
Dari dimensi ukuran hopper yang tercantum dalam Tabel-1 dapat dihitung kapasitas Hopper menggunakan persamaan (1) diperoleh 21.60 m3. Sedangkan untuk
V = 1/3 t x (Latas + Lbawah +√𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 x 𝐿𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ ) (1)
Gambar-1. Wheel Loader 500
Gambar-2. Dump Truck MCB 01
Gambar-3. Hopper dan Grizzly Tabel-1.Dimensi Hopper Dimensi Keterangan P atas 4.30 m L atas 4.30 m P bawah 3 m L bawah 1.10 m T atas 1.10 m T bawah 1.10 m
Belt feeder merupakan alat yang terbuat dari karet
berperan dalam mengantar atau membawa material dari
hopper menuju ke double roll crusher. Batubara yang
masuk di hopper akan jatuh ke belt feeder kemudian dibawa untuk dilakukan proses pereduksian. Belt feeder digunakan untuk mengatur aliran batubara yang masuk ke double roll
crusher agar tidak terjadi kelebihan muatan.
Gambar-4. Belt Feeder
Double roll crusher ialah jenis crusher yang
memecahkan material dengan cara menghimpitkan material tersebut di antara dua silinder logam, dengan sumbu sejajar satu sama lain dan dipisahkan dengan spasi sama dengan ukuran produk yang diinginkan. Double roll crusher menggunakan kompresi untuk menghancurkan materi. Produksi double roll crusher dapat dihitung menggunakan persamaan (2), di mana D merupakan diameter roll, W lebar permukaan roll, 𝜌𝐵 menyatakan berat jenis material yang diremuk, L adalah jarak antar roll, dan merupakan kecepatan putaran roll.
C = 188.5 x D x W x x L x 𝜌𝐵 (2)
Gambar-5. Double Roll Crusher
Kapasitas teoritis Belt Conveyor (Qt) dalam ton/jam dihitung menggunakan persamaan (3) di mana A merupakan luas penampang melintang muatan di atas ban berjalan dalam m2, V adalah kecepatan ban berjalan dalam m/menit, adalah density material dalam ton/m3, dan S = koefisien kemiringan (incline / decline).
Qt = 60 x A x V x x s (3)
Gambar-6. Belt Conveyor
Kecepatan aktual belt conveyor dapat diketahui melalui pengamatan. Peralatan yang digunakan dalam pengambilan sampel adalah stopwatch dan meteran. Perhitungan data rata-rata putaran belt conveyor dapat dilihat pada Tabel-2.
Tabel-2. Waktu Rata-rata Putaran Belt Conveyor Panjang (Meter) Kecepatan (Meter/Detik)
BC 1 BC 2 BC 3 BC 1 BC 2 BC 3
20 20 20 1,24 1,21 1,13
Pengamatan bobot isi batubara dilakukan untuk mengetahui densitas aktual pada product hasil crushing
plant. Tabel-3 menunjukkan rata-rata data bobot isi
batubara hasil pengamatan.
Screen berfungsi sebagai ayakan atau pemisah ukuran batubara yang besar dan kecil, screen yang
76 digunakan pada PT Mandiri Citra Bersama mempunyai ukuran net sebesar 5x5cm.
Tabel-4. Berat Sampel Batubara di Stockpile Product Pengambilan sampel ke- Berat
(ton) Volume box (m3) Bobot isi (ton/m3) 1 2 3 0.0171 0.0171 0.0172 0.0171 0.0175 0.98
Gambar-6. Vibrating Screen
HASIL DAN PEMBAHASAN Kapasitas Unit Crushing Plant
ROM yang terdapat pada crushing plant PT Mandiri Citra Bersama berkapasitas ±450,000 ton. Terdapat material boulder yang bisa mengganggu kerja unit
crushing plant. Kapasitas teoritis rangkaian unit crushing plant menurut kapasitas per alat diuraikan sebagai berikut.
Pengumpanan material secara aktual dilakukan oleh 1 unit wheel loader 500 sebagai pelambung dan 3 unit
dump truck untuk mengangkut ke hopper. Cycle time
rata-rata keseluruhan unit pengumpan persiklusnya adalah 5.15 menit dengan jumlah angkut perjamnya 329 ton/jam.
Pada hopper terdapat grizzly yang berfungsi sebagai saringan utama sebelum batubara masuk ke
primary crusher untuk digerus, yang mana ukuran
grizzlynya adalah 50x50 cm. Hopper yang digunakan pada
crushing plant PT Mandiri Citra Bersama berkapasitas
21.60 m3. Kapasitas teoritis belt feeder sebesar 396.54 ton/jam.
Kapasitas aktual dan kapasitas teoritis double roll
crusher tercantum pada Tabel-5.
Tabel-5. Kapasitas Teoritis dan Kapasitas Aktual Crusher
Berdasarkan nilai productivitas yang telah diperoleh (642.81 ton/jam), maka secara teoritis target produksi
crushing plant untuk tahun 2015 sebesar 500 ton/jam dapat
tercapai. Kapasitas double roll crusher secara teoritis adalah sebesar 642.81 ton per jam.
Tabel-6. Kapasitas Teoritis dan Aktual Belt Conveyor
Ban berjalan atau belt conveyor berfungsi sebagai alat angkut untuk mendukung aliran dan distribusi batubara mulai dari keluaran hopper menuju proses atau tempat selanjutnya, pada unit crusher di PT Mandiri Citra Bersama mempunyai 3 buah belt conveyor. Kapasitas aktual dan teoritis dapat dilihat pada Tabel-6.
Jam Kerja Kegiatan Crushing
Rencana dan kegiatan jam kerja pada bulan November dan Desember selama pengamatan yaitu 60 hari tanpa adanya hari libur dengan rencana shif kerja, untuk rata-rata jam kerja tersedia dan efektif dapat dilihat pada Tabel-7.
Tabel-7. Waktu Tersedia dan Waktu Efektif
Perhitungan Nilai PA, UA, dan EU
Ketersediaan Alat (Physical Availability) atau disingkat PA mesin crusher merupakan persentase waktu dimana mesin crusher tersedia untuk berproduksi, setelah waktu efektif ditambah waktu delay dan idle dibagi dengan total jam kerja (work hour). PA bulan November sebesar 96.67% sedangkan bulan Desember sebesar 73.33%
Utilization of Availability percent (UA) menyatakan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan. Perhitungan dilakukan berdasarkan dari data
hours meter crushing plant bulan November dan Desember.
UA bulan November sebesar 53% dan pada bulan Desember sebesar 61.13%.
Effective utilization (EU) adalah cara untuk
menunjukan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat dimanfaatkan untuk kerja produktif. Perhitungan dilakukan berdasarkan dari data hours meter
crushing plant bulan November dan Desember tahun 2015.
EU bulan November sebesar 51.24% dan pada bulan Desember sebesar 44.82%.
Analisis Data dan Pembahasan
Proses pengolahan yang dilakukan tidak akan mungkin dapat berjalan secara penuh, karena dalam suatu proses pengolahan pasti akan banyak ditemui permasalahan yang menghambat kinerja dari unit pengolahan tersebut, begitu juga dengan unit crushing plant.
PT Mandiri Citra Bersama memiliki satu buah unit pengolahan dengan target produksi 500 ton/jam. Sedangkan kemampuan crushing plant Perjamnya yang terbaik terdapat pada bulan november yaitu sebesar 329 ton. Kurang optimalnya kinerja dari unit disebabkan oleh banyak faktor-faktor yang menghambat proses kerja dari unit pengolahan. Adapun faktor-faktor penghambat tersebut meliputi faktor yang datangnya dari dalam dan faktor yang datangnya dari luar unit pengolahan. Faktor dari dalam merupakan faktor kesalahan yang biasanya terjadi pada unit pengolahan maupun operator, misalnya ukuran umpan dan produk, kesalahan terhadap "setting" alat, efektifitas kerja dari alat maupun operator, kerusakan dari
belt conveyor dan lain–lain. Sedangkan faktor dari luar unit
pengolahan disini juga cukup berpengaruh terhadap proses pengolahan, misalnya : pada metode pengumpanan yang
Crusher Kapasitas aktual Bulan November Kapasitas aktual Bulan Desember Kapasitas Teoritis Primary
Crusher 329 ton/jam 279 ton/jam ton/jam 642.81
Belt Conveyor Kapasitas Teoritis (ton/jam) Kapasitas Aktual November (ton/jam) Kapasitas Aktual Desember (ton/jam) BC 1 935.28 386.64 386.64 BC 2 935.28 378.18 378.18 BC 3 445.5 169.10 169.10
Waktu Kerja Crusher (jam)
Waktu Tersedia 10
Rata-rata Waktu Efektif November 6.36 Desember 7.34
dilakukan oleh operator, penempatan umpan pada ROM dan lain-lain.
Evaluasi Ketercapaian Target Produksi Crushing Plant Tahun 2015
Diperlukan pengamatan dan pengambilan sampel untuk mengetahui produktivitas aktual rangkaian unit sebagai parameter ketercapaian produksi crushing plant tahun 2015. Berikut adalah productivity actual rangkaian unit crushing plant:
1. Double roll crusher (primary crusher).
Untuk mengetahui Productivity breaker dilakukan pendekatan menggunakan metode stopped belt sampling pada belt conveyor 1.
2. Belt conveyor 1.
Productivity belt conveyor 1 diperoleh dengan metode
mengamati kecepatan putar belt conveyor, diperoleh
productivity belt conveyor 1 yaitu 386.64 ton/jam.
3. Belt conveyor 2.
Productivity belt conveyor 2 adalah sebesar 378.18
ton/jam. 4. Belt conveyor 3
Productivity belt conveyor 3 adalah 169.10 ton/jam.
Rencana Peningkatan Target Produksi Crushing Plant Tahun 2015
Peningkatan nilai produktivitas crushing plant adalah dengan cara mengoptimalkan kinerja dari unit
crusher secara keseluruhan, komponen dari unit crusher
perlu dimaksimalkan dengan cara alat yang harus selalu dirawat dan dibersihkan mengingat umur unit crushing
plant yang sudah tua untuk mencapai kapasitas yang
maksimal dari masing-masing komponen crushing plant. Produktifitas bulan November 329 dan Desember 279 ton/jam, kurang dari target produksi sebesar 500 ton/jam. Untuk mengoptimalkan produktifitas pada unit crushing
plant dengan melihat dari hasil penelitian unit mana yang
kurang optimal kinerjanya.
Untuk meningkatkan target produksi yang besar maka perlu alat muat dan angkut yang besar pula untuk menyeimbangkannya. Penggantian alat muat wheel loader 500 menjai 600 dan penambahan jumlah dump truck yang semula 3 buah menjadi 4 buah untuk menyesuaikan dengan alat mauat yang besar dan untuk tercapainya terget produksi sebesar 500 ton/jam.
Setelah dilakukan perubahan pada alat muat dan angkut maka secara teoritis kapasitas angkut batubara ke
hopper sebesar 500 ton/jam dari 20 ritase dump truck, dapat
dilihat pada Tabel-8 dan 9.
Belt Feeder secara teroritis kemampuan atau
kapasitas dari belt feeder yaitu sebesar 396.54 masih jauh dari target produksi yaitu 500 ton/jam untuk menghantarkan batubara ke primary crusher, maka perlu adanya perbaikan dari segi kecepatan untuk belt feeder yang semula ratio
gear box 1:19 maka dipercepat dengan ratio gear box 1:14.
Maka diperoleh kapasitas dari belt feeder setelah perbaikan yaitu sebesar 538.16, untuk menyeimbangkan dengan kapasitas primary crusher yang besar.
Secara teoritis kapasitas dari primary rool
crushers 642.81 ton/jam sudah lebih dari target yang di
inginkan sebesar 500 ton/jam, maka tidak perlu lagi dilakukan evaluasi untuk perbaikan.
Tabel-8. Cycle Time Aktual Dan Simulasi Perbaikan Alat
Muat Wheel Loader
Aktual Cycle Time (Detik) Total Cycle Time x 3 (Detik)
WA 500 25 75
Perbaikan Cycle Time (Detik) Total Cycle Time x 2 (Detik)
WA 600 25 50
Tabel-9. Cycle Time aktual dan simulasi perbaikan alat angkut Dump Truck
Cycle Time
Aktual Total Waktu (Detik) Total Waktu (Menit)
309 5.1
Perbaikan Total Waktu (Detik) Total Waktu (Menit)
195 3
Dari hasil pengamatan yang diperoleh kecepatan
belt conveyor aktual untuk BC1, BC2 dan BC3
masing-masing sebesar 74.41 m/menit, 72.78 m/menit dan 68.32 m/s. Dilakukan evaluasi untuk kecepatan masing-masing
belt conveyor, dikarenakan untuk semua belt conveyor
belum ada yang mencapai target produksi 500 ton/jam, untuk perhitungan simulasi perbaikan dapat dilihat pada Tabel-10.
Tabel-10. Kapasitas Aktual dan Simulasi Perbaikan Belt Conveyor
Tabel-11. Kapasitas Teoritis, Aktual dan Simulasi Perbaikan Crushing Plant Segmen Kapasitas (ton/jam) Teoritis Aktual November Atual Desember Simulasi Perbaikan Opening 400 329 279 500 Belt Feeder Conveyor 935.28 329 279 529 Primary Crusher 642.81 329 279 642.81 Belt Conveyor 1 935.28 386.64 386.64 529 Belt Conveyor 2 935.28 378.18 378.18 378.18 Belt Conveyor 3 445.5 169.10 169.10 169.10
Gambar-8. Perbandingan Kapasitas Teoritis, Aktual dan
Simulasi Perbaikan Unit Unit Crusher
Belt Conveyor
Aktual Simulasi Perbaikan Kecepatan (m/menit) Kapasitas Produksi (ton/jam) Kecepatan (m/menit) Kapasitas Produksi (ton/jam) 1 74.41 386.64 102 529 2 72.78 378.18 72.78 378.18 3 68.32 169.10 68.32 169.10
78 Kapasitas teoritis primary crusher adalah 642.81 ton/jam masih sudah dapat memenuhi target produksi 500 ton/jam, sehingga tidak perlu lagi dilakukan perbaikan terhadap Primary Crusher. Setelah dilakukan simulasi perbaikan kecepatan belt conveyor, maka didapatkan produktivitas rangkaian unit crushing plant sebesar 500 ton/jam dapat dilihat pada Tabel-11.
KESIMPULAN
Setelah dilakukan pengamatan di lapangan dan pengolahan data mengenai kegiatan yang dilakukan maka dapat di ambil bebrapa kesimpulan yaitu :
1. Evaluasi terhadap produksi alat angkut dan muat yaitu pada pergantian alat muat wheel loader 500 menjadi 600 untuk menyesuaikan alat muat yang besar maka perlu adanya penambahan jumlah dump truck yang semula 3 menjadi 4 agar pengangkutan dapat lebih maksimal dan target produksi yang di inginkan sebesar 500 ton/jam dapat tercapai.
2. Perlu dilakukan perbaikan pada bagian belt conveyor 1 dengan cara menambah kecepatan agar batubara hasil gerusan dari produksi primary crusher yang besar tidak berhamburan atau berceceran karena adanya keterlambatan pengangkutan pada belt conveyor. 3. Nilai PA, UA, dan EU masing-masing pada bulan
November 2015 96%, 53%, 51.24 %. Nilai PA, UA, dan EU masing-masing pada bulan Desember 2015 ialah 73%, 61%, dan 44.82%.
4. Produktivitas setelah perbaikan pada masing-masing bagian unit crushing plant pada PT Mandiri Citra Bersama sebesar 500 ton/jam dan sudah sesuai dengan target yang diinginkan oleh perusahaan sebesar 500 ton/jam.
UCAPAN TERIMA KASIH
Saya ucapkan terimakasih kepada pembimbing lapangan saya Pa Zainal, staf officer : Pa Yamin, Aspi, Pa Indra selaku HRD PT MCB, Pa Tulus ST selaku engineering depthead MCB dan Pa Gito selaku wakil Menejer PT MCB, dan seluruh staf serta para pekerja yang ada pada kawasan PT Mandiri Citra Bersama.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim. 2015. Data Engineering Department PT
Mandiri Citra Bersama. PT Mandiri Citra Bersama,
Pelaihari.
[2] Prodjosumarto, P. 1993. Pemindahan Tanah Mekanis. Jurusan Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung, Bandung. hal : 16-21.
[3] Sudarsono, U. 1993. Pengolahan Bahan Galian. Jurusan Teknik Pertambangan Institut Teknologi Bandung, Bandung. hal : 11-15.
[4] Sukandarrumidi. 2005. Batubara dan Pemanfaatannya. Gajahmada University Press,
Yogyakarta. Hal : 17-20.
[5] Sukamto, U. 2001. Pengolahan Bahan Galian. Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” , Yogyakarta. hal : 7-16.
[6] Wills, B. 1985. Mineral Processing Technology. Pergamount Press, Oxford, New York. page : 95.
