Transformasi Operasi Industri Proses: Manajemen Digital untuk Keselamatan dan Efisiensi
Kata Pengantar: Operasi Aman adalah Prioritas Utama Industri Proses
Refineri dan pabrik petrokimia menangani berbagai bahan dan proses berbahaya. Karakteristik operasinya 24/7 menantang keselamatan, kepatuhan, dan keandalan. Meskipun terus ditekankan kompetitivitas, kualitas produk, dan memenuhi kebutuhan masyarakat untuk aliran persediaan yang stabil, setiap pabrik berfokus utama pada operasi yang aman dan ramah lingkungan.
Digitalisasi di Industri Proses: Langkah yang Tepat Maju
Dalam lima hingga sepuluh tahun terakhir, berbagai pemangku kepentingan menghasilkan minat besar terhadap karakteristik Industri 4.0 seperti otomatisasi, robotika, IIoT, blockchain, cloud computing, dan integrasi IT/OT. Perusahaan terkemuka telah menerapkan proses bisnis otomatis dengan sistem manajemen data yang kuat, analitik preventif dan prediktif, digital twin, dan sebagainya. Perusahaan seperti Shell, Exxon, BP, Reliance, dan Aramco telah menerapkan teknologi ini secara terpadu untuk manfaat menyeluruh. Proyek-proyek ini mencakup peningkatan produksi, manajemen peluang keuntungan lincah (PIO), memenuhi kualitas produk yang diperlukan dengan pengurangan kualitas minimum, dan pengolahan bahan baku yang lebih murah, misalnya.
Banyak proyek otomatisasi dan/atau digitalisasi juga telah diterapkan untuk meningkatkan keselamatan proses, keselamatan tempat kerja, kepatuhan lingkungan, keandalan peralatan dan operasi, integritas pabrik, dan sebagainya. Hampir setiap pabrik atau perusahaan telah mencoba maju dengan beberapa aspek digitalisasi dengan hati-hati, mempertimbangkan biaya dan manfaat.
Manajemen Operasi
Manajemen operasi pabrik proses dapat dibagi menjadi dua vertikal: operasi pergantian dan operasi siang. Biasanya, operasi pergantian bekerja dengan jadwal 24/7. Tujuan operasi pergantian adalah mengeksekusi semua aktivitas dengan cara yang aman dan lancar. Tiga aspek tujuan ini, yaitu:
- Operasikan pabrik dan peralatan dalam window operasi yang ditentukan sepanjang waktu
- Lakukan semua operasi sesuai prosedur yang ditentukan
- Operasikan pabrik sesuai rencana dan instruksi yang diterima dari operasi siang
Di pabrik proses, biasanya sekitar 40% peralatan berputar pada standby, sisanya dalam mode berjalan. Tergantung pada kondisi peralatan, “window operasi” ditentukan dan harus dipertahankan. Demikian pula, pabrik dalam pemadaman harus dipantau dan dipertahankan pada kondisi pemadaman yang ditentukan. Tidak jarang melihat, di pabrik dalam pemadaman, kolom mengalami situasi tekanan berlebih atau tangki terlalu penuh, yang mengakibatkan peristiwa yang tidak diinginkan.
Tinjauan cepat atas kecelakaan di masa lalu di industri proses memberitahu kita bahwa situasi sering kali timbul karena operasi tanpa prosedur yang ditetapkan—atau kadang-kadang menggunakan prosedur yang salah.
Crew operasi pergantian perlu diberikan rencana dan instruksi yang tepat dalam format tertulis untuk menghindari kesalahpahami. Membongkar tangki besar di wadah penyimpanan yang salah atau mengirimkan produk yang salah ke pelanggan, misalnya, tidak jarang terjadi ketika rencana atau instruksi tidak tersedia.
Tujuan operasi siang adalah untuk memiliki pandangan menengah tentang operasi dan menyelaraskannya dengan rencana bisnis. Operasi siang bekerja sama dengan staf teknis dan teknis dan memastikan window operasi yang tepat ditentukan dan tersedia untuk operasi pergantian. Mereka juga memastikan semua prosedur yang diperlukan tersedia. Salah satu pekerjaan harian operasi siang adalah menyediakan rencana produksi dan instruksi operasi ke crew pergantian.
Operasi siang juga terkait dengan kompetensi yang diperlukan dari crew yang menghadapi aset, dan memiliki program rinci untuk mendefinisikan dan mengembangkan mereka.
Selain operasi pergantian dan siang, ada sudut ketiga: operasi lokasi. Tujuan operasi lokasi adalah administrasi dan tata kelola yang tepat dari semua program dan aktivitas seluruh lokasi. Berbagai staf dan fungsi dalam organisasi memastikan hal yang sama dilakukan sehingga tujuan keseluruhan lokasi atau perusahaan ditentukan dan tercapai.
Diagram courtesy of the author.
Digitalisasi Manajemen Operasi
Untuk membantu mencapai semua tujuan operasi pergantian, siang, dan lokasi, beberapa aspek manajemen mereka dapat dipertimbangkan untuk digitalisasi.
Digitalisasi Window Operasi
Dalam operasi tradisional, window operasi disimpan sebagai dokumen dalam Microsoft Excel, Word, atau dokumen .pdf. Dokumen seperti ini biasanya ditinjau dan direvisi pada interval yang bervariasi dari tiga bulan hingga setahun. Tetapi pabrik dioperasikan dengan window operasi yang tertanam dalam DCS dalam bentuk alarm, dan operasi pergantian diharapkan untuk beroperasi dalam window tersebut.
Karena pabrik proses berjalan dalam beberapa keadaan, dan mempertimbangkan bahwa berbagai peralatan berada dalam keadaan yang berbeda setiap saat, bermanfaat untuk mendefinisikan window operasi untuk semua peralatan dan proses terhadap berbagai keadaan di bawah platform digital. Set data digital ini diterapkan di atas platform IT, dan saat terintegrasi secara efektif dengan DCS secara real-time, ada jaminan bahwa operasi pergantian diberdayakan untuk melihat window operasi yang ditentukan secara real-time dan mengoperasikan pabrik sesuai dengan itu.
Honeywell, Emerson, Yokogawa, dan lainnya telah mengembangkan jenis aplikasi IT ini yang dapat menahan window operasi digital dan mengintegrasikan dengan DCS. Konsorsium Situasi Abnormal, yang dipromosikan oleh beberapa perusahaan seperti Shell, Exxon, Emerson, dan Honeywell, telah mengeluarkan analisis bahwa sekitar 40% kegagalan atau degradasi peralatan dapat dihindari jika peralatan beroperasi dalam window yang ditentukan sepanjang waktu. Platform digital memberdayakan operasi pergantian untuk terus-menerus menyadari window operasi yang tepat dan mengontrol kondisi peralatan dan proses secara real-time.
Digitalisasi Prosedur dan Checklist
Operasi pergantian disediakan dengan prosedur operasi standar (SOP). Hampir semua aktivitas yang biasanya dilakukan di pergantian didokumentasikan dalam bentuk SOP. Kadang-kadang, beberapa SOP memiliki checklist. SOP seperti ini biasanya tersedia dalam format Word atau .pdf. SOP seperti ini biasanya dikelola dengan baik di atas sistem manajemen konten yang kuat di platform IT. Operasi pergantian diharapkan untuk mengambil cetakan dan menggunakannya sesuai praktik lokasi. Checklist, setelah diisi, disimpan atau dipindai dan diunggah ke dalam sistem.
Ada kesempatan untuk mensosialisasikan SOP dan checklist. SOP dan checklist yang di-digitalisasi dapat disesuaikan untuk setiap peralatan dengan sangat ketat sehingga memungkinkan untuk memastikan bahwa menggunakan checklist atau prosedur yang salah dihindari untuk setiap tugas pergantian.
Digitalisasi Rencana Operasi dan Instruksi
Instruksi operasi biasanya dikomunikasikan dengan menulis dalam buku catatan yang tersedia di ruang kontrol pabrik. Crew pergantian harus membaca yang sama dan menandatangani untuk mengakui.
Ketika rencana operasi dan instruksi di-digitalisasi, menjadi mudah untuk memantau bagaimana crew pergantian mengikuti instruksi dan kesulitan apa yang dihadapi saat mengeksekusi instruksi atau perintah. Memungkinkan untuk menganalisis berbagai peristiwa dan tren terkait instruksi pergantian, dan seseorang bahkan dapat “mengaktifkan” instruksi di bawah kondisi tertentu sehingga ketergantungan pada orang dihindari dalam situasi yang bergantung pada konteks.
Digitalisasi Kerangka Kompetensi
Kompetensi staf yang menghadapi aset dipersempit tergantung pada jumlah kesempatan dalam melatih berbagai tugas. Tugas pergantian biasanya melibatkan pemantauan kondisi peralatan, pergantian peralatan, isolasi dan serah terima peralatan, memulai dan menghentikan peralatan, dan sebagainya. Staf yang menghadapi aset juga adalah orang pertama di lapangan yang menghadapi situasi darurat dan merespons dengan tindakan yang tepat.
Dalam praktik tradisional, kompetensi didefinisikan dan diukur terhadap jumlah sesi pelatihan yang dihadiri, jumlah tes yang lulus, jumlah waktu yang dihabiskan di simulator pelatihan, dan sebagainya. Namun, dalam kerangka manajemen kompetensi yang di-digitalisasi, memungkinkan untuk mengukur jumlah kesempatan yang dialami oleh operator tertentu, seperti back wash bank filter, regenerasi bedi saring molekuler, dan isolasi peralatan serta serah terima yang aman. Jumlah tindakan yang berhasil dan kesalahan eksekusi dapat dilacak secara digital dan digunakan untuk perbaikan.
Digitalisasi Operasi Lokasi
Seperti yang disebutkan sebelumnya, operasi lokasi adalah tentang administrasi dan tata kelola. Ini melibatkan mendefinisikan dan mengelola standar, prosedur, praktik, dan kebijakan pusat. Ini mencakup koordinasi bisnis; perencanaan dan jadwal; manajemen inventaris; manajemen bahan; manajemen kontraktor; HR; kepatuhan regulasi; keterlibatan pelanggan, pemasok, dan komunitas; keamanan; dan banyak bidang keahlian lainnya.
Digitalisasi memberikan kesempatan untuk meningkatkan efisiensi dalam banyak aspek operasi lokasi, terutama dalam perencanaan produksi dan kontrol inventaris. Digitalisasi dapat membantu dengan kontrol dan jaminan kualitas; kontrol biaya; manajemen katalis, bahan kimia, dan bahan lain; manajemen kontraktor; dan sebagainya.
Untuk meningkatkan keselamatan, berbagai jenis informasi keselamatan proses dapat di-digitalisasi, seperti PFD, P&ID, dan lembar data. Digitalisasi menyeluruh—didukung oleh struktur data yang kuat dari berbagai proses manajemen keselamatan proses (PSM)—akan memberikan manfaat jangka pendek dan jangka panjang bagi organisasi.
Manfaat Lainnya dari Digitalisasi
Digitalisasi dari berbagai aktivitas manajemen operasi memberikan manfaat besar. Salah satu yang layak disorot di sini adalah potensi untuk mengembangkan model dan melakukan analitik. Data yang di-digitalisasi dapat digunakan untuk diagnostik, analitik preventif dan prescriptif, memprediksi sisa umur peralatan, memprediksi umur berjalan katalis, kontrol proses statistik, dan sebagainya. Dalam banyak kasus, digitalisasi yang dilakukan dengan baik memberikan wawasan yang lebih baik tentang kemampuan dan batas proses, yang dapat digunakan untuk perencanaan yang lebih efektif.
