JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil Vol.
No.
November 2024: hlm 1131-1136
EISSN 2622-545X
OPTIMASI PENGGUNAAN EXCAVATOR DAN DUMP TRUCK PADA PROYEK X
DENGAN METODE LINEAR PROGRAMMING
Krisna Imanda1 dan Arianti Sutandi2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil.
Universitas Tarumanagara.
Jl.
Letjen S.
Parman No.
Jakarta.
Indonesia 325200052@untar.
Program Studi Sarjana Teknik Sipil.
Universitas Tarumanagara.
Jl.
Letjen S.
Parman No.
Jakarta.
Indonesia sutandi@gmail.
Masuk: 26-06-2024, revisi: 08-07-2024, diterima untuk diterbitkan: 12-09-2024
ABSTRACT
The growth of construction projects in Indonesia demands efficient utilization of heavy equipment in infrastructure One of the significant cost factors involves the use of heavy machinery such as Excavators and Dump Trucks.
This study employs linear programming to optimize the usage of Excavators and Dump Trucks in a soil excavation project in Bogor.
By minimizing the operational costs of heavy machinery, the research identifies the optimal number of equipment required to achieve the targeted volume of soil.
The results indicate that employing the LP model with LINGO software significantly reduces project costs, saving approximately Rp368,445,800 per week compared to field This research contributes to enhancing operational efficiency and reducing costs in construction projects through the optimization of heavy equipment utilization.
The optimization of heavy equipment utilization in construction projects not only improves cost efficiency but also ensures the timely completion of projects within budget By leveraging mathematical models such as linear programming, this study demonstrates a practical approach to achieving these goals.
The findings underscore the importance of strategic planning and efficient resource allocation in enhancing overall project performance and competitiveness in the construction industry.
Keywords: Heavy equipment.
dump truck.
linear programming ABSTRAK Pertumbuhan industri konstruksi di Indonesia menuntut penggunaan alat berat yang efisien dalam proyek-proyek Salah satu faktor biaya terbesar adalah penggunaan alat berat seperti excavator dan dump truck.
Penelitian ini menggunakan pendekatan linear programming untuk mengoptimalkan penggunaan excavator dan dump truck dalam proyek penggalian tanah di Bogor.
Dengan meminimalkan biaya operasional alat berat, studi ini berhasil mengidentifikasi penggunaan optimal alat berat yang diperlukan untuk mencapai volume tanah yang ditargetkan.
Hasilnya menunjukkan bahwa penggunaan model linear programming dengan bantuan program LINGO dapat mengurangi biaya proyek secara signifikan, sekitar Rp368.
800 per minggu, dibandingkan dengan biaya lapangan.
Penelitian ini memberikan kontribusi dalam meningkatkan efisiensi operasional dan mengurangi biaya pada proyek konstruksi melalui optimasi penggunaan alat berat.
Kata kunci: Alat berat.
dump truck.
linear programming PENDAHULUAN Pertumbuhan pembangunan proyek di Indonesia sedang mengalami perkembangan yang sangat pesat, dengan alat berat menjadi faktor penting dalam proyek konstruksi.
Penggunaan alat berat bertujuan untuk memudahkan pekerjaan dan mencapai hasil yang diharapkan dengan lebih efisien (Kholil, 2.
Berbagai jenis alat berat digunakan dalam proyek konstruksi, masing-masing dengan fungsi yang spesifik.
Excavator digunakan untuk menggali dengan kapasitas besar, backhoe untuk menangkap material, bulldozer untuk membersihkan lapangan, loader untuk memuat material, vibration roller untuk memadatkan permukaan, dan dump truck (Sarwandy & Royan, 2.
Dump truck adalah alat berat yang dirancang untuk mengangkut atau memindahkan material dalam jarak tertentu.
Piston, tube, rod, dan lainnya adalah beberapa komponen utama (Sudianto et al.
, 2.
Dump truck digunakan untuk memindahkan material galian dari lokasi ke proyek.
Alat ini mengangkut material lepas seperti pasir, kerikil, tanah, dan mineral/batubara dalam konstruksi dan pertambangan (Fauzi & Dani, 2.
Salah satu aspek yang menggunakan biaya besar dalam proyek infrastruktur adalah penggunaan alat berat, yang sering kali disebabkan oleh jam operasional yang panjang.
Untuk mengatasi hal ini, diperlukan optimasi dan penjadwalan penggunaan alat berat guna menghemat biaya proyek secara signifikan.
Menurut Winardi .
, optimalisasi adalah Optimasi Biaya Penggunaan Excavator dan Dump truck dengan Progarm LINGO Imanda dan Sutandi .
ukuran yang menyebabkan tercapainya tujuan.
Secara umum optimalisasi adalah pencarian nilai terbaik dari yang tersedia dari beberapa fungsi yang diberikan pada suatu konteks.
Menurut Cao & Bedworth .
, terdapat dua target yang ingin dicapai melalui penjadwalan, yaitu jumlah output yang dihasilkan dan batas waktu penyelesaian yang telah ditetapkan.
Tujuan dari penjadwalan yaitu menghindari terjadinya keterlambatan pada perencanaan yang dilakukan sebelumnya sehingga tidak terjadi keterlambatan dan biaya yang membengkak pada suatu kegiatan Penelitian ini berfokus pada optimasi penggunaan excavator dan dump truck pada proyek jalan di Bogor dengan luas 000 mA dan volume 250.
000 m3.
Kedua alat berat ini berperan penting dalam rangkaian proses konstruksi, di mana excavator digunakan untuk menggali dan memuat material ke dalam dump truck yang kemudian mengangkut material tersebut ke lokasi yang telah ditentukan.
Optimasi penggunaan excavator dan dump truck memiliki potensi besar untuk meningkatkan efisiensi operasional dan mengurangi biaya proyek secara keseluruhan.
Menurut Stapleton .
linear programming adalah teknik aplikasi matematika untuk menentukan pemecahan masalah yang bertujuan untuk memaksimalkan atau meminimalkan sesuatu yang dibatasi oleh batasan-batasan Oleh karena itu, penelitian ini akan menggunakan metode linear programming untuk mengoptimalkan penggunaan alat berat dalam proyek konstruksi.
Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini bertujuan untuk menghitung jumlah minimum excavator dan dump truck yang diperlukan untuk galian tanah pada proyek X dan menghitung penghematan biaya yang dapat dicapai setelah dilakukan optimasi.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan adalah pendekatan kuantitatif, yaitu teknik linear programming dengan bantuan program LINGO untuk meminimalkan biaya operasional alat berat.
Langkah-langkah penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Pengumpulan data Data umum proyek: Informasi umum mengenai proyek, seperti luas dan volume tanah.
Data alat-alat berat: Jumlah dan jenis alat berat yang digunakan, khususnya excavator dan dump truck.
Data biaya: Biaya operasional terkait penggunaan alat berat.
Data teknis proyek: Gambar kerja proyek.
Pembuatan persamaan linear programming Fungsi tujuan .
bjective functio.
: Menentukan fungsi tujuan untuk meminimalkan biaya operasional alat berat.
Kendala .
: Menentukan kendala yang harus dipenuhi dalam optimasi, seperti waktu maksimal jam kerja per hari.
Variabel keputusan .
ecision variable.
: Menentukan variabel keputusan yang akan dioptimalkan, misalnya jumlah excavator (X.
dan dump truck (Y.
Analisis data menggunakan program LINGO Menggunakan program LINGO untuk menyelesaikan persamaan linear programming.
Menentukan jumlah optimal excavator dan dump truck yang diperlukan berdasarkan hasil optimasi.
Perbandingan biaya Membandingkan hasil optimasi dengan biaya operasional di lapangan untuk mengidentifikasi penghematan biaya yang dapat dicapai.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah mengumpulkan data teknis dan operasional proyek, langkah selanjutnya adalah melakukan analisis untuk menentukan jumlah kebutuhan alat berat yang digunakan dan estimasi total biaya optimal.
Dalam proyek X yang berlokasi di Bogor ini, pekerjaan cut and fill yang berlangsung selama 6 bulan melibatkan penggunaan excavator dan dump truck untuk mengangkut total volume tanah sebesar 250.
000 mA.
Data yang diperoleh mencakup informasi teknis seperti volume galian, banyaknya alat berat yang digunakan, serta biaya sewa dan operasional alat berat tersebut.
Berdasarkan data ini, dilakukan perhitungan untuk mendapatkan jumlah volume tanah yang diangkut, kebutuhan alat berat, dan estimasi total biaya optimal menggunakan Linear Programming (LP) dengan bantuan software LINGO.
Data lapangan Data lapangan terbagi menjadi dua bagian, data excavator dan data dump truck.
Waktu yang diperlukan untuk 1 siklus excavator untuk mengisi dump truck adalah 45 detik .
enggali, swing, dump, swing bac.
yang mampu mengangkut volume efektif 1.
2 m3.
Untuk mengisi 1 dump truck hingga penuh diperlukan 12 siklus atau selama 9 menit .
olume dump truck = 14.
4 m.
Batasan waktu kerja dalam 1 hari adalah 420 menit.
JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil Vol.
No.
November 2024: hlm 1131-1136
EISSN 2622-545X
tetapi dikarenakan adanya 7 kali moving yang dilakukan pada excavator selama 2 menit per moving, waktu kerja per hari menjadi 406 menit atau 23.
360 detik.
Jadi, dalam satu hari excavator dapat melakukan 541 siklus .
360 detik / 45 deti.
, sehingga dapat memproduksi volume sebanyak 649,4 m3 Volume yang diangkut oleh dump truck per hari tiap zona didapatkan dari hasil perhitungan volume dump truck .
di kali dengan banyaknya rit per hari.
Hasil dari banyaknya rit per hari didapatkan dari total durasi excavator mengisi sampai dump truck penuh dan durasi perjalanan dump truck ke disposal.
Seluruh hasil perhitungan waktu per rit dan volume yang diangkut per hari dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Waktu transportasi dan rit per hari dari dump truck di masing-masing zona.
Zona Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Waktu per rit 32 menit 34 menit 34 menit 32 menit 36 menit 36 menit Banyaknya rit per hari 13 rit 12 rit 12 rit 13 rit 12 rit 12 rit Volume yang diangkut per hari 189 m3 178 m3 178 m3 189 m3 168 m3 168 m3 Data biaya Biaya sewa dan operasional alat berat ditampilkan pada Tabel 2, yang mencakup biaya sewa, bahan bakar, dan operator per hari.
Total biaya per minggu untuk excavator dan dump truck dihitung berdasarkan data ini.
Tabel 2.
Biaya sewa dan operasioanl alat berat
Kode
Alat
E1-E6
DT1
DT2,
DT3,
DT4
DT5
DT6
Alat yang Excavator PC 200
Hino
Ranger
FM260JD
Hino
Ranger
FM260JD
Hino
Ranger
FM260JD
Hino
Ranger
FM260JD
Biaya sewa per hari Kebutuhan BBM per hari Biaya BBM per Biaya Operator/ Sopir per hari Total Biaya per hari Total Biaya per minggu Rp2.
150 liter (Zona 1-.
Rp19.
Rp175.
Rp5.
Rp35.
Rp1.
40 liter (Zona .
Rp19.
Rp175.
Rp2.
Rp15.
Rp1.
50 liter (Zona 2, 3 dan Rp19.
Rp175.
Rp2.
Rp17.
Rp1.
60 liter (Zona .
Rp19.
Rp175.
Rp2.
Rp18.
Rp1.
60 liter (Zona .
Rp19.
Rp175.
Rp2.
Rp18.
Persamaan linear programming Untuk menentukan biaya optimal, digunakan model linear programming dengan formulasi objective function, constraints, dan decision variables yang jelas.
Variabel keputusan X dan Y merepresentasikan banyaknya excavator dan dump truck yang digunakan di tiap zona.
Dalam model ini, variabel keputusan .
ecision variable.
yang digunakan adalah:
Xi: Jumlah excavator yang digunakan di zona ke-i .
= 1, 2, 3, 4, 5, .
Yi: Jumlah dump truck yang digunakan di zona ke-i .
= 1, 2, 3, 4, 5, .
Tujuan dari model ini adalah untuk meminimalkan total biaya penggunaan alat berat .
xcavator dan dump truc.
Formulasi objective function dalam Persamaan 1.
ycAyaycA ycs = 35875.
cU1 ycU2 ycU3 ycU4 ycU5 ycU6 ) 15732ycU1 17062.
cU2 ycU3 ycU4 ) 18392.
cU5 ycU6 ) Keterangan:
X1-X6 adalah banyaknya excavator di masing-masing zona Y1-Y6 adalah banyaknya dump truck di masing-masing zona Optimasi Biaya Penggunaan Excavator dan Dump truck dengan Progarm LINGO Imanda dan Sutandi .
Biaya per minggu untuk satu excavator di masing-masing zona adalah 35875 Biaya per minggu untuk satu dump truck di masing-masing zona adalah 15732, 17062 dan 18392 Constraints dalam model ini mencakup beberapa aspek penting yang harus dipenuhi Batasan volume tanah yang diangkut yaitu setiap zona harus mengangkut volume tanah sesuai dengan target yang telah ditentukan pada Tabel 3.
Tabel 3.
Batasan volume yang harus diangkut Zona Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Volume yang harus diangkut 600 m3 800 m3 753 m3 400 m3 815 m3 792 m3 Berdasarkan data pada Tabel 3, constraints untuk batasan volume tanah yang diangkut dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4.
Batasan untuk volume tanah yang harus diangkut Zona Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Excavator 649,4 y X1 y 168 Ou 66600 649,4 y X2 y 168 Ou 67800 649,4 y X3 y 168 Ou 35753 649,4 y X4 y 168 Ou 26400 649,4 y X5 y 168 Ou 41815 649,4 y X6 y 168 Ou 11792 Dump Truck 189 y Y1 y 168 Ou 66600 178 y Y2 y 168 Ou 67800 178 y Y3 y 168 Ou 35753 189 y Y4 y 168 Ou 26400 168 y Y5 y 168 Ou 41815 168 y Y6 y 168 Ou 11792 Dalam model yang dapat dilihat pada Tabel 4.
Angka 649,4 mewakili volume tanah yang akan diproduksi setiap hari oleh setiap excavator di zona tertentu.
Sementara angka sebelum Y1-Y6 .
isalnya 189 untuk Y1, 178 untuk Y2, dan seterusny.
adalah volume yang dapat diangkut oleh satu dump truck dalam satu hari di masing-masing zona.
Persamaan-persamaan ini menunjukkan keterkaitan yang penting antara volume produksi excavator dengan kapasitas angkut dump truck, yang harus diatur dengan baik agar operasi berjalan efisien dan terkoordinasi.
Waktu operasi alat berat dibatasi oleh total jam kerja yang tersedia dalam sehari yang dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5.
Batasan waktu beroperasi excavator dan dump truck Zona Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Excavator 9 y 45 y X1 O 406 9 y 45 y X2 O 406 9 y 45 y X3 O 406 9 y 45 y X4 O 406 9 y 45 y X5 O 406 9 y 45 y X6 O 406 Dump Truck 9 y 13 y Y1 O 420 9 y 12 y Y2 O 420 9 y 12 y Y3 O 420 9 y 13 y Y4 O 420 9 y 12 y Y5 O 420 9 y 12 y Y6 O 420 Dalam model dapat dilihat pada Tabel 5, dinyatakan batasan waktu operasi untuk excavator dan dump truck.
Excavator memiliki batasan waktu yang ketat, di mana 9 menit merupakan waktu yang dibutuhkan untuk mengisi dump truck hingga penuh.
Selain itu, excavator dapat melakukan maksimal 45 kali pengisian dalam sehari.
Waktu maksimal kerja excavator per hari adalah 406 menit, dikarenakan adanya waktu untuk moving .
excavator sebanyak 7 kali per hari dengan setiap perpindahan waktu selama 2 menit.
Sementara itu, dump truck memiliki batasan berdasarkan jumlah ritase per hari, yaitu 12 atau 13 ritase tergantung pada zona.
Dump truck dapat beroperasi maksimal 420 menit per hari untuk mengangkut material.
Volume tanah yang diproduksi adalah salah satu constraint yang penting untuk memastikan efisiensi dan koordinasi antara excavator dan dump truck.
Constraint ini bertujuan agar produksi kedua alat berjalan sejalan.
Persamaanpersamaannya dapat dilihat pada Tabel 6.
JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil Vol.
No.
November 2024: hlm 1131-1136
EISSN 2622-545X
Tabel 6.
Volume tanah yang di produksi Zona Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Persamaan Linear Programming 649,4 y X1 = 189 y Y1 649,4 y X2 = 178 y Y2 649,4 y X3 = 178 y Y3 649,4 y X4 = 189 y Y4 649,4 y X5 = 249 y Y5 649,4 y X6 = 168 y Y6 Batasan minimum penggunaan excavator dan dump truck merupakan bagian penting untuk memastikan bahwa penggunaan alat berat tidak bernilai negatif, yang berarti setiap zona minimal menggunakan alat berat sesuai kebutuhan proyek.
Persamaan-persamaan untuk batasan minimum penggunaan ini dinyatakan dalam Tabel 7.
Tabel 7.
Batasan minimum penggunaan Persamaan Linear Programming X1 > 0
X2 > 0
X3 > 0
X4 > 0
X5 > 0
X6 > 0
Y1 > 0
Y2 > 0
Y3 > 0
Y4 > 0
Y5 > 0
Y6 > 0
Setelah model optimasi ini diimplementasikan menggunakan program LINGO dan dilakukan proses solving, hasil analisis yang didapatkan dapat dilihat pada Tabel 8 dan total biaya yang digunakan adalah Rp230.
200/minggu Tabel 8.
Hasil analisis dari software LINGO
Excavator Dump
Truck
Zona 1
0,61
ibulatkan menjadi .
2,09 .
ibulatkan menjadi .
Kebutuhan Excavator dan Dump Truck
Zona 2
Zona 3
Zona 4
0,62
0,32
0,24
ibulatkan menjadi .
2,26 1,19 0,83 .
ibulatkan menjadi .
Zona 5
0,56
ibulatkan menjadi .
1,48 .
ibulatkan menjadi .
Zona 6
0,10
ibulatkan menjadi .
0,41 .
ibulatkan menjadi .
Hasil dari analisis ini kemudian dibandingkan dengan data lapangan untuk mengevaluasi efisiensi biaya yang tercapai dengan menggunakan model LP dari software LINGO, sebagaimana tercantum dalam Tabel 9.
Tabel 9.
Hasil analisis dari software LINGO Data Data Lapangan Hasil Analisis LP Pengematan Biaya yang digunakan /minggu Rp598.
Rp230.
Rp368.
Biaya yang digunakan selama 24 minggu Rp14.
Rp5.
Rp8.
KESIMPULAN
Dengan menggunakan model LP dan software LINGO, terlihat bahwa banyaknya excavator adalah 6 dan banyaknya dump truck adalah 12, angka menunjukkan bahwa lebih sedikit dibanding yang digunakan pada proyek yaitu 9 excavator dan 16 dump truck.
biaya yang dikeluarkan dapat dioptimalkan secara signifikan dibandingkan dengan data Optimasi Biaya Penggunaan Excavator dan Dump truck dengan Progarm LINGO Imanda dan Sutandi .
lapangan, dengan penghematan yang mencapai Rp368.
800 per minggu atau Rp8.
200 selama 24 minggu.
Hal ini menunjukkan keefektifan dan efisiensi dari pendekatan optimasi yang diterapkan dalam perencanaan penggunaan alat berat pada proyek ini.
Ucapan terima kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penulisan penelitian ini, khususnya kepada seluruh pihak yang menyediakan data dan responden, serta kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Tarumanagara (LPPM UNTAR) yang sudah membantu kegiatan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA