Mengapa Melakukan Optimasi?

Mengapa engineer tertarik pada optimasi? Apa manfaat menggunakan metode optimasi dibandingkan membuat keputusan secara intuitif?  Engineer bekerja untuk meningkatkan desain awal peralatan dan berusaha untuk meningkatkan operasi peralatan yang telah diinstal sehingga dapat mewujudkan produktivitas yang terbesar, keuntungan terbesar, biaya yang minimal, penggunaan energi yang paling sedikit, dan seterusnya. Nilai keuangan memberikan ukuran yang nyaman bagi tujuan yang berbeda tetapi  sebaliknya tidak kompatibel, tetapi tidak semua masalah harus dipertimbangkan dalam kerangka (biaya versus pendapatan) keuangan.

Pada operasi pabrik, manfaat timbul dari kinerja pabrik yang meningkat, seperti meningkatkan hasil dari produk yang berharga (atau mengurangi kontaminan produk), pemakaian energi yang menurun, laju produksi yang lebih tinggi, dan waktu yang lebih lama dantara shutdowns. Optimasi juga dapat mengarah ke biaya pemeliharaan yang dapat berkurang, pemakaian alat yang berkurang, dan pemanfaatan/pemberdayaan staf yang lebih baik. Selain itu, manfaat tak berwujud timbul dari interaksi antar operator pabrik, insinyur, dan manajemen. Hal ini sangat membantu untuk secara sistematis mengidentifikasi tujuan, kendala, dan derajat kebebasan dalam proses atau pabrik, yang mengarah pada manfaat seperti peningkatan kualitas desain, dan pemecahan masalah yang lebih  tepat dan  dapat lebih diandalkan, dan pengambilan keputusan yang lebih cepat.

Ruang Lingkup dan Hirarki Optimisasi
Optimasi dapat dilakukan pada berbagai tingkatan dalam sebuah perusahaan, mulai dari kombinasi pabrik yang kompleks dan fasilitas distribusinya, turun menjadi pabrik tunggal dari kombinasi unit proses, peralatan tunggal, subsistem dalam sebuah masalah, optimasi dapat ditemukan di semua tingkatan ini. Dengan demikian, ruang lingkup masalah optimasi bisa seluruh perusahaan, pabrik, proses, sebuah unit operasi tunggal, peralatan tunggal dalam operasi, atau sistem intermediate diantaranya. Kompleksitas analisis mungkin hanya melibatkan fitur sementara atau mungkin memeriksa secara detail, tergantung pada penggunaan yang hasilnya akan dimasukkan, ketersediaan data yang akurat, dan waktu yang tersedia untuk melaksanakan optimasi. Dalam perusahaan industri yang khas optimasi dapat digunakan di tiga wilayah (tingkat): (1) manajemen, (2) desain proses dan spesifikasi peralatan, dan (3) operasi pabrik (Lihat gambar di bawah).

Gambar 1. Hirarki level Optimasi

Manajemen membuat keputusan evaluasi proyek mengenai pemilihan produk, anggaran perusahaan, investasi dalam penjualan dibandingkan penelitian dan pengembangan, dan konstruksi pabrik baru (yaitu, kapan dan di mana harus dibangun pabrik baru). Pada tingkat ini banyaknya informasi yang tersedia mungkin kualitatif atau memiliki derajat ketidakpastian tinggi. Banyak keputusan manajemen untuk mengoptimalkan beberapa fitur perusahaan besar yang  karena itu perusahaan memiliki potensi kesalahan secara signifikan ketika dimasukkan ke wilayah praktek, terutama jika waktu yang  salah. Secara umum, besarnya fungsi tujuan, yang diukur dalam satuan uang, jauh lebih besar di tingkat manajemen dari pada dua tingkat lainnya.

Individu-individu yang terlibat dalam desain proses dan spesifikasi peralatan memberikan perhatian pada  pilihan proses dan kondisi operasi nominal. Mereka menjawab pertanyaan seperti: Apakah kita merancang sebuah proses batch atau proses kontinyu? Berapa banyak reaktor yang digunakan dalam memproduksi  produk-produk kimia? Harus seperti apa konfigurasi pabrik, dan bagaimana kita mengatur proses sehingga efisiensi operasi pabrik berada pada kondisi maksimum? Apa ukuran optimal dari unit atau kombinasi unit? Pertanyaan tersebut dapat diselesaikan dengan bantuan dengan apa yang disebut simulator proses desain atau program flowsheeting. Program-program komputer yang besar ini dapat  melaksanakan perhitungan neraca massa dan  energi dari peralatan tunggal dan menggabungkan mereka ke dalam sebuah unit produksi secara keseluruhan. Penggunaan secara berulang  simulator tersebut sering diperlukan untuk sampai pada flowsheet proses diinginkan.
Hal lainnya, keputusan yang lebih spesifik dapat dibuat dalam desain proses, termasuk pilihan peralatan yang sebenarnya (misalnya, lebih dari sepuluh jenis alat penukar panas tersedia) dan pemilihan bahan kontruksi unit berbagai peralatan proses.

Pekerjaan optimasi bagian ketiga beroperasi pada skala waktu yang sama sekali berbeda dibandingkan dengan dua lainnya. Desain proses dan spesifikasi peralatan biasanya dilakukan sebelum pelaksanaan proses, dan keputusan manajemen untuk menerapkan desain biasanya dibuat jauh sebelum langkah desain proses. Di sisi lain, optimasi kondisi operasi dilakukan secara bulanan, mingguan, harian, jam, atau bahkan pada setiap menit. Operasi pabrik memberikan perhatian pada kontrol operasi untuk unit tertentu pada suhu tertentu, tekanan, atau flowrates yang terbaik. Sebagai contoh, seleksi persentase udara berlebih dalam suatu pemanas adalah proses kritis dan melibatkan keseimbangan rasio bahan bakar-udara untuk menjamin pembakaran sempurna yang membuat penggunaan potensi pemanasan bahan bakar  yang maksimal.

About Heri Rustamaji

Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung

Posted on January 7, 2012, in optimasi proses, simulasi dan komputasi. Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: