Menjaring Ide Terbaik Dari Seluruh Dunia dan Mengeksekusi Menjadi Bisnis

Ide ataupun peluang usaha bisa datang dari mana saja. Ketika dalam Islam, muslim dianjurkan untuk silaturahim maka hal tersebut memberi banyak hikmah termasuk memunculkan berbagai ide dan peluang-peluang tertentu. Para pebisnispun biasa membuat forum-forum dengan tujuan memperkaya dan mempertajam ide atau peluang tersebut. Dalam rangka untuk mengembangkan usahanya hal yang tidak jarang dilakukan adalah “menyemaikan” ide tersebut di internal perusahaan mereka dalam departemen R&D (Research and Development) ataupun bekerjasama dengan pihak-pihak luar seperti perguruan tinggi, perusahaan lain dan sebagainya. Menyemaikan, merawat dan hingga membuahkan menjadi bisnis yang menguntungkan juga bukan jalan pintas dalam sekejap tetapi membutuhkan banyak waktu, tenaga bahkan biaya.

Pada umumnya tidak banyak ide-ide yang muncul hingga berbuah menjadi usaha yang menguntungkan. Hal ini memang diperlukan tekad kuat untuk mewujudkannya. Ide sederhana besar kemungkinan akan segera terlaksana, tetapi sebuah ide dengan visi besar yang mampu membawa perubahan yang signifikan bagi kehidupan tentu membutuhkan usaha yang besar. Ketika pola pikir instant semua ingin langsung kelihatan hasilnya (plug and play) mendominasi seseorang maka akan sangat menyulitkan merealisasikan ide dengan visi besar tersebut. Ibarat seorang pahlawan besar tentu mengalami sejumlah pertempuran besar sebelum kemenangan besar bisa diraih dengan gemilang.

Ketika ide dengan visi besar bisa dishare sehingga memiliki banyak pendukung, lalu resources  yang dibutuhkan bisa diintegrasikan, maka akan semakin dekat dengan keberhasilan. Setelah semua siap maka eksekusi menjadi hal penting. Eksekusi yang salah juga berpotensi besar pada kegagalan. Walaupun panjang dan berliku tetapi dengan dengan pondasi kuat dan visi besar maka sebuah bisnis  maka buahnya akan manis dan bisa dirasakan dalam jangka waktu lama.

Bidang Teknik Kimia dengan memberi nilai tambah suatu material yang bermanfaat bagi kehidupan manusia melalui industri proses, mempunyai peran sangat strategis. Ketika kita melihat saat ini sangat banyak peluang tetapi hanya berhenti pada sebatas ide, mari kita bergerak lebih jauh dan menjadikannya bisnis yang menguntungkan. Menemukan peluang-peluang yang unik juga hal menarik dan memerlukan banyak usaha. sehingga bisa dieksekusi dan mendatangkan keuntungan pada masa mendatang.   

Menerjemahkan Peluang Specialty Chemical dan Process Intensification

Tantangan-tantangan baru muncul seiring perkembangan ilmu dan teknologi. Manusia semakin mencari cara kualitas kehidupan yang lebih baik dengan memproduksi produk-produk yang dibutuhkannya. Kebutuhan-kebutuhan akan material atau bahan khusus untuk suatu kebutuhan khusus mulai banyak dikaji yang kemudian diikuti oleh berbagai penelitian-penelitian. Penelitian-penelitian tersebut adakalanya berupa penelitian fundamental, tetapi kadang juga merupakan penelitian untuk membuktikan konsep atau untuk membuktikan prinsip atau bahkan penelitian suatu pilot plant.

Menerjemahkan berbagai peluang tersebut sehingga menjadi kegiatan usaha tentu membutuhkan waktu dan berbagai tahapan. Ditinjau dari tahapan penelitian hingga akhirnya bisa masuk skala komersial saja sering membutuhkan waktu yang tidak sebentar begitu juga biaya yang dikeluarkan. Menemukan pihak-pihak yang kompeten untuk membantu menerjemahkan ide-ide yang ada sehingga membumi dan bisa dilakukan juga bukan hal yang mudah. Konsep yang telah matang dan selanjutnya ditindaklanjuti langkah teknisnya hingga fabrikasi akan mampu membuktikannya dalam kenyataan.

Untuk semakin mengefektifkan suatu proses saat ini juga telah dikenal process intensification sehingga konsumsi energi, tempat, bahan-bahan tambahan bahkan tenaga kerja juga dibuat seefektif mungkin, misalnya seperti microchannel yang diaplikasikan di reaktor. Aspek lingkungan berupa emisi ramah lingkungan, hemat energi dan penggunaan berbagai energi terbarukan akan sangat dimungkinkan dalam era process intensification tersebut. Sebuah kombinasi yang sangat menantang bagi insinyur-insiyur kimia atau proses atau peneliti untuk mewujudkan dalam dunia nyata dalam rangkan memperbaiki kualitas kehidupan manusia, yakni specialty chemical dan process intensification. Walaupun kelihatannya sulit, tetapi inilah saat yang tepat untuk memulainya, karena perjalanan terjauh dimulai dari satu langkah. 

Menangkap Peluang dan Membuatnya Menjadi Bisnis

Menangkap peluang dan lalu mengolahnya hingga menjadi bisnis adalah bukan sesuatu hal yang mudah.  Ada banyak peluang yang menghampiri kita setiap waktu dan demikian juga ada sejumlah rute yang bisa dipilih untuk mencapai tujuan tersebut.  Pengalaman, intuisi, kuatnya kemauan dan kemampuan sekaligus luasnya jaringan bisnis adalah sejumlah faktor yang memudahkan untuk menangkap sekaligus memilih peluang terbaik dari yang ada dan sekaligus memilih rute tercepat untuk merealisasikannya. Ketika seluruh usaha yang merupakan wilayah kerja manusia dilakukan, maka kekhusyukan dan kekuatan  doa harus selalu disertakan karena hanya Allah SWT yang akan menetukan segalanya pada akhirnya.

Ketika peluang tersebut sudah dikaji secara komprehensif lalu mengerucut hingga menjadi suatu konsep yang mencakup aspek teknis didalamnya, maka tahap pelaksanaan konsep hingga terealisasi adalah tantangan berikutnya. Pada bagian teknis ada suatu rute yang bisa dipilih untuk implementasi peluang hingga menjadi bisnis. Memulai dari hal yang kecil adalah sesuatu yang hampir bisa diterapkan pada semua hal dalam bidang kehidupan dan tidak terkecuali pada hal ini. Percobaan kapasitas kecil secara scientific bisa segera dilakukan untuk membuktikan konsep tersebut (proof-concept), sejumlah fenomena yang terjadi termasuk hasil yang didapat  dianalisis sebagai dasar untuk masuk ke tahap berikutnya pada skala lebih besar untuk membuktikan prinsip-prinsip yang berlaku (proof-principle). Selanjutnya fenomena-fenomena proses diamati dan dianalisis sebagai dasar pijakan untuk pembuatan pilot scale, lalu beranjak lagi ke technical demonstration dan terakhir sampai pada commercial scale.

Tahapan-tahapan di atas kelihatannya panjang dan memakan banyak waktu, energi dan biaya, tetapi sebenarnya dengan mengikuti tahapan-tahapan tersebut maka pondasi bisnis yang dibangun akan kokoh dan biasanya juga akan mampu bertahan lebih lama. Sebuah pencapaian besar selalu membutuhkan pengorbanan besar pada awalnya demikian kaidah umum yang juga berlaku disini. Bila kita berpikir instant dan segera mendapat hasil dengan cepat atau “plug-and-play” untuk mewujudkan suatu bisnis yang besar maka hamper bisa dipastikan hal tersebut tidak tercapai. Proses untuk menjalani serangkaian “kesulitan” untuk merealisasikan konsep diatas itulah pengorbanan sebelum akhirnya bisa memetik manisnya kesuksesan.

Perhitungan untung-rugi baru akan mulai terlihat ketika sudah mencapai technical demonstration, sebelum selanjutnya dikembangkan ke skala komersial (commercial scale)-nya. Walaupun pada akhirnya suatu proses produksi atau industri akan dievaluasi dari sisi terutama teknologi dan ekonomi, tetapi pada tahap awal sebaiknya diarahkan untuk mendapatkan kualitas produk terbaik, baru pada langkah-langkah selanjutnya faktor efisiensi, safety dan sebagainya menjadi perhatian seiring kapasitas produksi (pabrik) yang semakin besar. Menjaga semangat dan stamina dengan usaha dan doa untuk terus merealisasikan konsep tersebut adalah satu-satunya cara untuk tercapainya tujuan tersebut. 

Peluang Emas di Industri Kimia Timur Tengah Hingga Tahun 2020

Ketika dikatakan Timur Tengah, hampir semua Insinyur Kimia akan terbayang industri kimia di kawasan tersebut mulai migas hingga petrokimia. Bagi sebagian besar insinyur kimia akan melihat banyak peluang di kawasan Timur Tengah bahkan jauh-jauh hari sebelum atau ketika masuk jurusan Teknik Kimia di perguruan tinggi sudah merencanakan atau bercita-cita ke sana atau boleh dikatakan kalau Timur Tengah adalah “surga” bagi insinyur-insinyur Kimia. Hal ini karena banyaknya industri kimia berbasis fossil (petrokimia) di kawasan tersebut sebagai roda penggerak utama ekonomi mereka saat ini. Sehingga menjadi tidak mengherankan apabila informasi ataupun perkembangan industri kimia di kawasan ini diupayakan selalu diikuti (update) dan menjadi perhatian. Kawasan Timur Tengah yang meliputi Saudi Arabia, Qatar, Uni Emirat Arab, Oman, Bahrain, Kuwait, Yaman, Lebanon, Iran, Iraq, Jordan dan Syria terkenal dengan cadangan minyak mentah (crude petroleum oil) hampir setengah dari cadangan dunia dan lebih dari sepertiga cadangan gas alam dunia. Kemakmuran dan berlimpahnya uang (harta/kekayaan) terlihat dari indikasi sejumlah fasilitas-fasilitas megaproyek yang dijadikan icon dan merupakan dampak keuntungan utama dari bisnis minyak dan gas tersebut. Pendapatan negara-negara tersebut (GDP=gross domestic product) hampir setengahnya dari perdagangan minyak dan produk-produk berbasis minyak lainnya pada tahun 2011. Walaupun begitu hampir semua negara di kawasan Timur Tengah tersebut berusaha untuk mengurangi kontribusi migas dalam GDP mereka. Tetapi kenyataannya kontribusi migas dalam ekonomi mereka masih sangat signifikan.

Kondisi sejumlah negara di kawasan tersebut yang dilanda konflik berupa sejumlah peperangan adalah tantangan tersendiri, akan tetapi karena kebutuhan energi dunia yang saat ini masih didominasi migas maka usaha pada sektor tersebut tetap terus berjalan dan tetap memberikan banyak keuntungan. Diantara negara-negara di kawasan Timur Tengah tersebut ada yang menggabungkan diri dalam kelompok atau organisasi GCC (the Gulf Cooperation Council) yang terdiri dari Arab Saudi, Uni Emirat Arab, Kuwait, Qatar, Oman dan Bahrain. Disinyalir dengan membuat kelompok atau organisasi tersebut maka akselerasi dan ekspansi bisnis berbasis migas akan semakin cepat. Perkembangan dalam organisasi GCC mencapai porsi sekitar 68% dari seluruh kawasan Timur Tengah dan diproyeksi mencapai 3.0373 milyar dollar Amerika pada tahun 2020. Tentu suatu jumlah yang sangat besar. Tercatat bahwa rencana investasi hingga tahun 2011-2020 lebih dari 770 milyar dollar Amerika untuk kawasan Timur Tengah. Sekitar 53% dari total investasi tersebut diproyeksikan untuk negara-negara GCC, sedangkan sisanya sebagian besar untuk Iran dan Iraq.

Bisnis industri kimia (termasuk farmasi) secara global bernilai 4,7 trilliun dollar Amerika pada tahun 2011 dan diproyeksi akan menjadi 6,9 triliun dollar Amerika pada tahun 2020. Pada tahun 2013 industri kimia di kawasan Timur Tengah bernilai 160 milyar dollarAmerika, dengan petrokimia dan polymer serta diikuti pupuk pada segmen terbesarnya tehitung mencapai 60% pasar. Segmen utama lainnya termasuk cat dan coating, water treatment chemical, construction chemical dan sebagainya. Proyeksi industri kimia tahun 2013-2020 untuk kawasan Timur Tengah adalah Petrokimia dan pupuk adalah dua segmen dengan pertumbuhan tercepat, diikuti paint & coating, oil field chemical dan water treatment chemical.

Industri-industri kimia di kawasan tersebut akan tetap mempertahankan industri-industri kimia konvensional seperti polymer (PE, PP), petrokimia dasar dan pupuk.  Disamping itu sejumlah industri-industri kimia dengan produk atau komoditas baru yang meningkatkan nilai tambah juga sedang dibuat dan akan segera mengisi pasar dunia seperti perfomance polymers, specialty chemicals dan intermediates. Industri-industri tersebut diharapkan akan beroperasi pada periode berbeda sampai akhir dekade ini. Penggunaan strategi pada industri-industri kimia tersebut adalah bagian dari diversifikasi produksi yang akan memberi nilai tambah yang besar dengan mengisi pasar-pasar pada komoditas tersebut. Sedangkan rencana untuk tahun 2020 dan selanjutnya produksi-produksi fine chemical termasuk agro-chemical dan pharmaceutical ingredient akan diimplementasikan.

Timur Tengah masih memberikan peluang emas bagi Insinyur Kimia untuk berkiprah disana. Apabila sebagai pekerja atau karyawan maka industri-industri tersebut akan memberikan gaji yang tinggi dan fasilitas mewah dan apabila sebagai pengusaha dan bisa menangkap peluang-peluang tersebuat maka peluang akan keuntungan besar pun akan diperoleh. Beberapa trend kunci untuk teknologi di Timur Tengah yaitu :
1. Buying and Replicating
Dengan adanya akuisisi, perusahaan-perusahaan dapat dengan cepat mendapatkan baik kemampuan teknologi dan produksi.
2. Incentivising Foreign Investor
Insentif-insentif khusus ditawarkan oleh negara-negara pada investor-investor asing dengan teknologi-teknologi terbaru.
3. Joint Venture (JV)
Perusahaan patungan (Joint Venture)besar dengan struktur tertentu yang akan memberikan keuntungan spesifik pada semua pihak.
4. Technology Licensing
Perusahaan-perusahaan memiliki pilihan untuk lisensi teknologi mutakhir dari pesaing asing.
5. Innovation/Research and Development
Kesuksesan pada sektor hilir membutuhkan pengembangan produk berkelanjutan dan improvement.

Sejumlah megatrend lain banyak bermunculan sebagai dampak pertumbuhan industri-industri kimia di kawasan Timur Tengah. Tiga megatrend utama yang muncul yakni konstruksi sipil dan konstruksi komersial, munculnya kota-kota industri, dan perkembangan jaringan transportasi intra-regional. Jubail dan Yanbu di Arab Saudi, Mesaieed di Qatar, Al Ruwais di Uni-Emirat Arab dan Shuaiba di Kuwait adalh sejumlah contoh kota-kota industri yang menarik investasi besar dari produsen-produsen bahan kimia utama. Proyek jaringan kereta api yang menghubungkan 6 negara anggota GCC, berbagai international airport,  Lusail City di Qatar, Mohammed Bin Rashid City di Uni Emirat Arab, King Abdullah and Jazan Economic Cities di Arab Saudi adalah beberapa megaproyek yang sedang dibangun di kawasan Timur Tengah. Estimasi sekitar 4,3 triliiun dollar Amerika digunakan untuk kawasan Timur Tengah dan Afrika Utara (MENA=Middle East and North Africa) sampai dengan 2020. Begitu juga sebaliknya dengan didorong oleh megaproyek-megaproyek tersebut pertumbuhan permintaan untuk construction chemicals and materials, termasuk paints and coatings, concrete admixtures, flooring compounds, waterproofing compounds, dan adhesive & sealant dan sebaiknya juga turut meningkat hingga tahun 2020. Belajar dari kasus Timur Tengah adalah besarnya cadangan sumber daya alam berupa minyak dan gas terbukti bisa membawa kemakmuran dan kesejahteraan rakyatnya di kawasan Timur Tengah termasuk membuka berbagai peluang bagi para pekerja atau usahawan dari berbagai belahan dunia.  

Mengenal HE (Heat Exchanger) dan Aplikasinya Bagian 1

Hampir semua pabrik kimia atau industri proses menggunakan alat penukar panas atau HE (heat exchanger) dalam operasionalnya. Peran HE cukup vital pada pabrik kimia, hal ini karena suatu proses hanya akan terjadi apabila suhu (temperature) sebagai salah satu variabel kondisi operasi proses tercapai. Berbagai jenis dan tipe alat penukar panas (HE) digunakan di industri tersebut tergantung tujuan dan karaktetistik bahan yang diproses. Seorang pengusaha pembuat HE mengatakan “meskipun HE adalah peralatan mekanik statis, tetapi banyak hal yang terjadi didalamnya – dalam hal flow, direction dan velocity, and fouling . Dan tidak ada rule of thumb yang bisa menjelaskan apa yang terjadi pada peralatan itu pada titik dan waktu tertentu”. Tentu ini akan menarik untuk ditelusuri lebih jauh.

Pengetahuan tentang karakteristik fluida yang mengalir dalam HE dan kondisi prosesnya adalah hal sangat penting karena akan berdampak secara langsung pada kinerja HE selama operasi dan umur pakai dari HE itu sendiri. Type HE tergantung dari tujuannya dan jenis fluida yang digunakan, misal untuk kondensasi dengan beban pnas (heat load) rendah, maka penukar panas pipa koil (pipe coil exchanger) bisa digunakan walaupun memerlukan area yang besar. Pipe coil exchanger digunakan dengan membenamkannya dalam air atau menyemprotnya (spray) dengan air untuk pertukaran panasnya. Sedangkan untuk liquid-liquid service yakni bukan untuk mendidihkan (boiling) atau pengembunan (condensing), maka HE tipe plate and frame paling banyak digunakan. Ada lagi tipe HE double pipe, shell and tube dan sebagainya, Tipe HE shell and tube paling banyak populer dan banyak digunakan di pabrik kimia hari ini. Dalam artikel singkat ini akan dibahas sedikit lebih detail tentang HE shell and tube.

HE shell and tube masuk dalam kelompok HE tubular. Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA) mengklasifikasikan HE berdasar variasi spesifikasi desain termasuk termasuk American Society of Mechanical Engineers (ASME) construction code, toleransi dan mechanical design :
a. Class B, dirancang untuk operasi kebutuhan umum (general pupose) – penekanan pada sisi             ekonomi dan desain yang kompak.
b. Class C, dirancang untuk operasi medium dan operasi kebutuhan umum (general purpose) -              penekanan pada sisi ekonomi dan desain yang kompak.
c. Class R. Dirancang untuk kondisi berat. - penekanan pada safety & durability

Cara pertukaran panas meliputi konduksi, konveksi dan radiasi. Kombinasi konduksi dan konveksi dapat ditemukan pada semua HE, sedangkan cara radiasi tidak digunakan. Kondisi ideal untuk pertukaran panas (heat teansfer) adalah perbedaan yang besar antara produk yang dipanasi dan didinginkan (semakin besar perbedaan suhu tersebut, semakin tinggi transfer panasnya), tingginya aliran media pemanas atau media pendingin, dan luasnya kontak dari HE tersebut. Ada 2 tipe aliran dalam aliran fluida yakni laminar dan turbulent. Kondisi aliran turbulent inilah yang diinginkan sehingga proses transfer panas berjalan efektif. Hal ini karena pada aliran turbulent aktivitas molekuler dipercepat sampai fluida turbulent secara seragam, yang membuat molekul-molekul dari fluida bercampur dan menyerap panas lebih baik daripada aliran laminar. Pada aliran laminar mendorong terbentuknya film statis, yang berfungsi sebagai isolator. Sedangkan pada aliran turbulent mengurangi ketebalan film statis, dan meningkatkan kecepatan transfer panasnya. Pada prakteknya sejumlah HE bisa digunakan bersamaan dengan cara dihubungkan secara seri atau paralel.  Dua metode yang paling umum digunakan.

HE Shell and Tube seperti dikatakan diatas sebagai HE yang paling populer dan paling banyak digunakan di pabrik kimia, yang hal ini karena terutama kemampuannya menghandle flow rate yang tinggi secara kontinyu. Susunan pipa (tube) tergantung dari prosesnya dan jumlah transfer panas yang dibutuhkan. Transfer panas terjadi dengan urutan konduksi lalu diikuti dengan konveksi. Aliran fluida masuk dan keluar HE dirancang untuk specific liquid-vapor service. Cairan bergerak dari bawah ke atas untuk menghilangkan atau mengurangi uap terjebak di sistem. Sedangkan gas bergerak dari atas ke bawah untuk menghilangkan cairan yang terjebak atau terakumulasi. Standard ini diterapkan pada aliran tube-side maupun shell-side.

HE shell and tube memiliki istilah yang mewakili tiga bagian utama HE ini, yakni  front end, shell or middle section dan rear end. Setiap bagian tersebut memiliki sejumlah variasi tergantung penggunaan HE tersebut. Sedangkan ditinjau dari alirannya HE ini memiliki sejumlah variasi aliran, yakni single pass, double pass, split flow, double split flow, divided flow, kettle dan cross flow.

Pembelajaran Proses Kimia Berbasis Komputer

Pada pabrik kimia modern hampir semua telah menggunakan komputer untuk menjalankan proses di pabrik tersebut. Sistem berbasis komputer tersebut adalah DCS (Distributed Control System), yang fungsinya mengontrol proses dalam pabrik kimia yang dijalankan tersebut. Dengan DCS seluruh unit dalam pabrik kimia mudah dipantau (dimonitor) sekaligus dikontrol sesuai kemauan operator. Calon operator baru perlu dikenalkan dan dilatih dengan mekanisme kerja dan penggunaan DCS. Calon operator baru sebaiknya juga ditraining pada miniplant atau unit proses manual dan berbasis komputer sebelum masuk ke pabrik kimia sebenarnya. Operator yang bekerja beberapa bulan biasanya sudah terlatih mengoperasikan pabrik menggunakan DCS tersebut. Ketika para operator pabrik tersebut hanya menjalani rutinitas tersebut, maka biasanya mereka akan jenuh dan produktivitas kerja akan menurun. Kondisi ini harus diantisipasi oleh manajemen ataupun pemilik pabrik tersebut sehingga bisa segera diatasi permasalahannya. Salah satu yang bisa dilakukan adalah membuat training untuk penyegaran tentang teori dasar sekaligus meng-upgrade kemampuan mereka terkait proses kimia tersebut. Upgrade kemampuan operator jelas mempunyai banyak manfaat bagi pemilik pabrik ataupun bagi operator itu sendiri, seperti antisipasi berbagai kegagalan proses dan kecelakaan, punya pemahaman trouble shooting, maintenance hingga mampu optimasi proses dalam pabrik tersebut.

Pada pabrik kimia yang dijalankan secara manual hampir semua indikasi proses seperti flowrate, tekanan, suhu, dan sebagainya dibaca pada alat instrument secara lokal. Pengontrolan seperti membuka dan menutup kran juga dilakukan secara manual. Pabrik kimia yang besar atau unit proses tertentu selanjutnya bisa dibuat miniaturnya berupa miniplant atau unit proses, dengan tujuan semua proses atau sebagian proses yang ingin ditinjau dan disimulasikan bisa dengan mudah diamati lebih khusus misalnya variabel tertentu yang kritis dalam pabrik kimia atau unit proses tersebut. Untuk maksud tersebut bisa saja bahan yang tembus pandang (transparan) seperti kaca atau akrilik digunakan terutama menyesuaikan variabel atau fenomena proses yang akan diamati, dan juga dengan proses kimia yang bisa diamati secara visual akan lebih memudahkan pemahaman operator, lebih detail baca disini. Untuk pemahaman dasar operasi proses kimia spesifik pada pabrik kimia tersebut, maka miniplant atau unit proses manual tersebut sudah sangat memadai untuk melatih para operator tersebut, terutama adalah operator baru.

Sedangkan apabila dibutuhkan alat simulasi yang lebih mewakili dengan kondisi aktual pabrik kimia, maka pembelajaran proses kimia berbasis komputer menjadi pilihan. Dengan tujuan tidak hanya memberi pembekalan bagi calon operator baru yang akan masuk di pabrik kimia tetapi juga untuk menyegarkan tentang teori dasar sekaligus meng-upgrade kemampuan operator juga maka konfigurasi alat dan konten pembelajaran akan diperkaya. Miniplant atau unit proses manual selanjutnya juga bisa diupgrade dengan basis komputer tersebut. Pada miniplant atau unit proses berbasis komputer ini maka pengamatan menggunakan sensor-sensor, kemudian data-data yang diambil sensor tersebut diolah oleh software sehingga output yang dihasilkan dapat lebih cepat dan lebih akurat. Pengkayaan pada konten software sesuai tujuan daiatas adalah menampilkan tujuan proses kimia dilengkapi teori dasarnya, pengukuran, pemodelan, analisis data dan pengontrolan.

Dengan pemodelan suatu model numerik dari suatu perubahan sistem dan perubahan dinamis suatu sistem dapat digambarkan secara bertahap. Pemodelan juga memungkinkan menyelesaikan permasalahan riil yang sulit dipecahkan secara analitik. Pada analisis data, data yang diambil dari pengukuran atau yang dihasilkan model atau bahkan yang diambil dari file lain dapat diolah dengan software. Output dari software untuk analisis data adalah suatu informasi yang informatif dan atraktif seperti numerik, grafik, diagram dan tabel sehingga bisa dengan mudah untuk menarik kesimpulan untuk disinkronkan dengan tujuan semula. Software juga dapat digunakan untuk membuat program sederhana untuk mengontrol sistem pada miniplant atau unit proses tersebut.

Jadi secara umum keunggulan utama penggunaan software pada pembelajaran proses kimia adalah kemampuannya melakukan integrasi semua perangkat, melakukan analisa, pemodelan dan fungsi kontrol. Perangkat yang diintegrasikan dalam software yakni piranti antarmuka (interface) dan sensor. Piranti antarmuka atau interface adalah perangkat penghubung/perantara antara aplikasi perangkat lunak (software) dengan sensor. Sedangkan sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Sensor dihubungkan ke interface lalu mengukur kuantitas perubahan fisik yang terjadi dan mengubahnya menjadi tegangan output yang dapat dibaca interface. Ada sangat banyak sensor tersedia, tinggal memilih yang sesuai kebutuhan dan tujuan proses kimia yang akan dijalankan. Pada akhirnya setelah operator mendapat training pembelajaran proses kimia berbasis komputer maka akan lebih mudah menjalankan DCS bahkan memiliki pengetahuan lebih dalam tentang proses kimia dalam pabrik kimia atau unit proses tersebut.

Mengeksplorasi Potensi Minyak Atsiri di Indonesia

Minyak atsiri  atau essential oil memiliki banyak manfaat terutama pada bidang kosmetik dan farmasi.Minyak atsiri yang dihasilkan dari penyulingan (ekstraksi dengan uap) adalah minyak atsiri mentah (crude essential oil),walaupun untuk beberapa minyak atsiri sudah bisa langsung digunakan tetapi apabila dimurnikan lebih lanjut maka akan dihasilkan produk minyak atsiri yang lebih murni atau bahkan dengan kemurnian sangat tinggi (fine chemical) yang memiliki nilai tambah sangat besar. Saat ini sebagian besar produsen minyak atsiri hanya berfokus pada produksi minyak atsiri mentah tetapi masih sedikit yang mengusahakan atau berkecimpung membuat fine chemical atau pemurnian (refinery) minyak atsiri tersebut. Tabel berbagai minyak atsiri yang potensial dikembangkan di Indonesia seperti dibawah ini : 

Pemurnian minyak atsiri pada dasarnya adalah usaha memisahkan komponen-komponen minyak dalam minyak atsiri tersebut melalui proses distilasi. Komponen atau senyawa kimia yang memiliki nilai jual paling tinggi (fine chemical) adalah produk utama dari usaha tersebut dan selebihnya adalah produk samping. Karakteristik minyak atsiri yang mudah menguap (volatile) membuat proses distilasi tersebut harus dijalankan pada kondisi vacuum atau hampa udara atau dengan tekanan operasi proses yang sangat rendah sehingga secara otomatis suhu untuk proses itu sendiri juga menjadi rendah. Kondisi operasi pada suhu yang rendah juga membuat senyawa-senyawa kimia pada minyak atsiri tersebut tidak rusak.

Mengusahakan minyak atsiri dari perkebunan tanaman atsiri hingga pemurnian menjadi fine chemical tentu sangat ideal dan menjadi “mimpi” bagi para pengusaha minyak atsiri. Hal ini sebenarnya sangat mungkin untuk diwujudkan mengingat potensi lahan yang sangat luas tersedia untuk kebun atsiri dan teknologi proses produksi juga tidak terlalu sulit yang juga telah banyak dilakukan orang dari berbagai belahan dunia masa lalu dan masa kini. Kapasitas produksi minyak atsiri juga sebaiknya dirancang untuk bisa eksport (bulk exporter) atau memenuhi kebutuhan end user minyak tersebut dalam jumlah tertentu,  sehingga kegiatan usaha minyak atsiri lebih menguntungkan.

Pabrik minyak atsiri yang modern sehingga mampu melakukan proses produksi yang efektif dan efisien untuk kualitas produk terbaik serta ramah lingkungan menjadi tantangan hari ini dan masa depan bagi para industriawan (pebisnis) atsiri.  Bagi kalangan akademisi atau ilmuwan berbagai penelitian tentang minyak atsiri ini juga telah banyak dilakukan untuk memuaskan rasa ingin tahu mereka dan berbagi dengan kalangan professional  bidang tersebut dan juga sebagian kecil mengembangkan menjadi usaha. Apapun tujuannya yang penting adalah bisa bermanfaat. 

   

Miniplant Pemurnian (refinery) atsiri

Mencari Akar Masalah Kecelakan di Pabrik Kimia

Adaptasi dari Nancy Leveson, Massachusetts Institute of Technology, & Sidney Dekker, Griffith University

Fakta sering menyatakan bahwa operator atau pekerja maintenance penyebab kecelakaan antara 70-90%. Kenyataannya memang operator disalahkan atas kejadian tersebut dengan prosentase 70-90%. Dan hampir pada semua investigasi kecelakaan maka akan berfokus pada mencari seseorang atau sesuatu untuk disalahkan. Sebagai hasilnya akan tidak ada pembelajaran dan banyak saling tunjuk karena tidak seorangpun mau menjadi fokus dari kesalahan tersebut. Ada 3 level untuk menganalisa kecelakaan atau kejadian berbahaya :

1.       Apa – terkait hal-hal yang terjadi misalnya valve failure atau ledakan.

2.       Siapa dan bagaimana – terkait kondisi yang mendorong kejadian tersebut, sebagai contoh, rancangan valve yang buruk

3.       Mengapa – faktor sistemik yang mengarah pada siapa dan bagaimana, sebagai contoh, proses produksi, kegagalan rancangan proses, kegagalan pelaporan proses dan sebagainya.

Dengan menerapkan pemikiran sistemik pada process safety, kita mungkin akan memperkaya wawasan dari kecelakaan dan kejadian-kejadian membahayakan, pada operasional pabrik dan melakukan pencegahan serta antisipasi lebih baik akan hal-hal tersebut.

Pemikiran sistemik adalah sebuah pendekatan untuk mengatasi masalah tidak hanya pada kebiasan suatu komponen sistem tersebut tetapi pada konteks  dimana kebiasaan itu terjadi. Pemikiran sistemik dapat menyediakan pengetahuan pada hal-hal mendasar tidak hanya pada gejala-gejala yang nampak.  Apabila mengisolasi kebiasaan operator dari sistem yang melingkupinya maka hal tersebut akan mencegah atau mengurangi pemahaman penuh mengapa suatu kecelakaan tersebut terjadi dan peluang belajar darinya.

Kita tidak ingin hanya tergantung pada pelajaran masa lalu bagaimana meningkatakan safety. Perspektif yang sempit dari investigasi suatu kecelakaan dan kejadian berbahaya sering menghancurkan peluang untuk memperbaiki dan mempelajarinya. Saat ini umumnya sejumlah penyebab kejadian telah diidentifikasi tetapi tidak tercatat karena masalah pelaporan kecelakaan terkait filtering dan subjectivity, yang sering melibatkan politik organisasi pabrik yang bersangkutan.

Investigasi biasanya berfokus pada kesalahan operator atau kesalahan teknis, sementara mengabaikan kesalahan akibat keputusan manajemen, masalah budaya safety perusahaan, keterbatasan peraturan dan sebagainya. Pada hampir semua kecelakaan besar, semua faktor tersebut diatas memiliki kontribusi, sehingga pencegahan kecelakaan pada masa mendatang membutuhkan hal-hal tersebut diidentifikasi dan dievaluasi. Manajemen sebagai penyebab faktor sebagai contoh, tekanan untuk meningkatkan produktivitas, mungkin merupakan hal penting untuk pencegahan kecelakaan pada masa mendatang, tetapi hal ini hampir selalu diabaikan pada pelaporan kecelakaan (accident report). Sebagai akibatnya mereka hanya memperbaiki gejala-gejala yang muncul tanpa memperbaiki proses yang mendorong terjadinya gejala-gejala tersebut.

Tanpa memperbaiki kegagalan proses, berarti hanya masalah waktu saja ketika akan terjadi kecelakaan selanjutnya dan sebenarnya juga tidak ada perbaikan riil terkait hal tersebut. Sebagai contoh laporan kecelakaan mengidentifikasi karena desain valve yang buruk sebagai penyebab, dan sarannya adalah dengan mengganti valve tersebut dan kemungkinan juga menggunakan jenis desain yang sama. Sehingga pada dasarnya tidak terjadi investigasi pada kegagalan engineering-nya yang membuat rancangannya buruk melalui perancangan dan mereview prosesnya.

Secara tradisional kesalahan operator sebagai penyebab utama kecelakaan.  Kemudian solusi umum yang dipilih adalah terhadap operator tersebut adalah memberi peringatan, memecat atau memberikan training (pelatihan).  Alternatif lainnya adalah mendisiplinkan kerja mereka termasuk membatasi hal-hal yang dianggap tidak praktis untuk tidak dilakukan atau memarjinalkan mereka dari proses dengan menambah otomatisasi. Pendekatan ini biasanya tidak memberikan hasil jangka panjang dan hanya mengubah kesalahan kesalahan daripada mengeliminasi atau mengurangi kesalahan pada umumnya.

  

Pemikiran sistemik mempertimbangkan bahwa kesalahan manusia adalah gejala, bukan penyebab. Semua kebiasaan manusia terkait dengan kontek hal yang terjadi. Untuk memahami  kesalahan tersebut, kita harus melihat sistem tersebut secara keseluruhan, seperti rancangan peralatan, prosedur yang tidak berguna, konflik yang ada terkait tujuan dan tekanan pada produksi.  Selain itu ada juga yang berpendapat bahwa human error adalah gejala dari sistem yang butuh untuk dirancang ulang. Tetapi daripada mengubah sistem, mengubah manusia akan lebih efektif.

Sebagai contoh, sebuah kecelakaan sering didahului oleh pelaporan yang tidak memadai pada system pelaporan kesalahan resmi (official error-reporting system). Setelah   terjadi kecelakaan, laporan investigasi merekomendasikan operator untuk training tambahan  pada sistem pelaporan dan butuh untuk selalu melaporkan masalah sebagai penekanan. Tidak seorangpun melihat mengapa operator tidak menggunakan sistem tersebut. Hal itu terjadi karena sistem sulit untuk digunakan, laporan-laporan tampaknya hanya ditumpuk dan dibaikan begitu saja. Jalan tercepat dan termudah, adalah menangani masalah potensial yang dihadapi secara langsung atau mengabaikannya berdasar asumsi pada saat kejadian serupa. Tanpa perbaikan sistem pelaporan kesalahan (error-reporting system) itu sendiri, tidak banyak perbaikan melalui mentraining ulang operator tentang cara penggunaannya, khususnya mereka  mereka mengetahui cara menggunakannya tetapi hanya diabaikan karena alasan-alasan lain.

Ilustrasi dibawah ini menggambarkan model mentang antara designer dan operator. Designer berhubungan dengan kondisi-kondisi ideal atau rata-rata, dan tidak dengan sistem aktual yang dibuat.  Sistem tersebut sangat mungkin berbeda dari spesifikasi  dasar designer  karena melalui variasi-variasi pada fabrikasi dan konstruksi atau karena penyempurnaan dan perubahan sepanjang waktu. Designer mungkin juga menyediakan SOP dasar seperti informasi untuk training dasar operator berdasar spesifikasi dasar design tersebut.  Prosedur tersebut mungkin belum komplit, karena kehilangan beberapa kondisi  yang mungkin terjadi  atau beranggapan bahwa kondisi tertentu tidak akan terjadi. Kejadian di pembangkit listrik tenaga nuklir di Three Mile Island menunjukkan hal itu karena designer menganggap kejadian itu tidak mustahil terjadi.

Sebaliknya,   operator harus berhubungan dengan kondisi aktual sistem yang telah dibuat dan kondisi yang terjadi, apakah diantisipasi atau tidak. Mereka menggunakan pengalaman operasional dan ujicoba untuk mengetest model mental dari sistem berhadapan dengan realitas dan menyesuaikan prosedur-prosedur yang mereka anggap perlu. Mereka juga harus mengatasi masalah produksi dan berbagai tekanan seperti efisiensi. Hal-hal tersebut mungkin tidak dipertimbangkan pada rancangan dasar.

SOP (Standard Operating Procedure) tentu secara periodik diperbaharui untuk mencerminkan kondisi atau pengetahuan terkini. Tetapi antara pembaharuan dan operator harus seimbang antara :

1.       Penyesuaian prosedur-prosedur pada wilayah kondisi tidak terantisipasi, yang menuju pada dampak-dampak tidak aman (unsafe outcomes) jika operator tidak memiliki pengetahuan lengkap pada kondisi pabrik saat ini atau kekurangan pengetahuan (seperti di Three Mile Island) sebagai implikasi rancangan pabrik.  Jika, pada peninjauan, operator-operator ternyata salah, maka operator akan disalahkan karena tidak mengikuti prosedur.

2.       Mendukung prosedur dengan disiplin ketika umpan balik menyarankan mereka harus beradaptasi, dimana mungkin akan menuju pada kondisi berbahaya pada kondisi khusus saat ini. Jika pada peninjauan prosedur-prosedur ternyata  salah, operator akan disalahkan karena disiplin mengikutinya.     

 Pada umumnya, prosedur tidak menjamin safety. Tidak ada prosedur sempurna untuk semua kondisi, termasuk hal yang tidak diantisipasi. Safety berasal dari operator karena ketrampilannya mengmabil keputusan kapan dan bagaimana mereka menerapkannya. Safety juga tidak datang dari organisasi yang memaksa operator untuk mengikuti prosedur tetapi lebih dari organisasi yang memantau dan memahami gap antara prosedur dan praktek. Mencermati alasan-alasan mengapa operator tidak mengikuti prosedur dapat menuju prosedur yang lebih baik dan sistem yang lebih aman.  Designer juga harus menyediakan umpan balik untuk memperbaharui model mental mereka.