Apa itu Manufaktur Proses?

Industrial IoT membentuk masa depan yang fleksibel dan dapat diskalakan untuk manufaktur proses dalam berbagai pasar vertikal.

Ikhtisar Manufaktur Proses

  • Manufaktur proses bergantung pada kontrol presisi lingkungan manufakturnya.

  • Bisnis yang terlibat dalam manufaktur proses sering kali menggunakan manufaktur terpisah juga untuk menghadirkan produk akhir.

  • Produsen proses menerapkan teknologi IIoT dan aplikasi edge cerdas seperti robotika dan pengontrol pintar hingga mengoptimalkan kualitas produk dan produktivitas.

  • Intel dan mitra ekosistemnya membuat solusi edge cerdas yang tersedia untuk lebih banyak bisnis manufaktur proses.

author-image

Oleh

Apa itu Manufaktur Proses?

Manufaktur proses adalah metode produksi di mana komponen atau bahan baku dicampurkan dengan mengikut formula atau resep—sering kali memerlukan panas, waktu, dan/atau tekanan—untuk menghasilkan barang.

Dalam manufaktur proses, formulasi atau pengumpulan bahan umumnya adalah tahap pertama dari beberapa tahapan yang runtut. Developer memilih bahan baku dan bahan tambahan, menguji semua proporsi, dan menarik formula yang harus diikuti secara tepat dan konsisten.

Beroperasi di bawah protokol kendali kualitas yang ketat, bahan-bahan dicampur dalam kondisi yang tepat untuk membuat jumlah produk yang ditentukan sebelumnya. Setelah produk dibuat, produk tidak dapat dipisah lagi menjadi bahan yang terpisah.

Manufaktur proses bergantung pada teknologi operasional seperti analisis data real-time yang didorong oleh sensor canggih dan teknologi informasi yang menggabungkan perencanaan sumber daya perusahaan (ERP) dan sistem pengelolaan lainnya. Sistem ini mengelola dan memantau pengujian yang berlangsung untuk memastikan keselamatan dan integritas bahan baku serta proses manufaktur dan untuk mengoptimalkan kualitas dan hasil produk akhir.

Manufaktur Proses vs. Manufaktur Terpisah

Proses manufaktur dikelompokkan menjadi dua kategori besar: proses dan terpisah.

Manufaktur proses menghasilkan barang dan komoditas dalam jumlah besar. Dalam manufaktur proses, bahan baku dikumpulkan, dicampur, dan dimurnikan menurut formula yang tepat dan konsisten untuk mendapatkan jumlah produk akhir yang ditentukan sebelumnya.

Kategori produk ini mencakup produk minyak bumi, bahan kimia, plastik, logam, serta berbagai jenis makanan, minuman, dan obat-obatan. Komoditas yang dihasilkan dari manufaktur proses biasanya tidak dapat dikembalikan menjadi elemen komponen asal, meskipun beberapa produk dapat didaur ulang atau dipakai kembali untuk hal lain.

Manufaktur terpisah menghasilkan unit terpisah yang umumnya dirakit dari komponen atau subsistem. Contoh produk yang merupakan hasil dari manufaktur terpisah mencakup kendaraan, komputer, perabot, peralatan rumah tangga, dan pakaian.

Batasan antara manufaktur proses dan manufaktur terpisah sering kali bisa kabur. Banyak produk yang dihasilkan melalui manufaktur proses pada akhirnya diintegrasikan dengan produk dari manufaktur terpisah. Misalnya, minuman diproduksi oleh manufaktur proses dan kemudian minuman sering kali dikemas dalam botol di fasilitas yang berbeda. Akan tetapi, botol, karton, dan kerat adalah unit terpisah dan sebagian besar pabrik botol dibangun menggunakan jalur perakitan, yang merupakan ciri-ciri dari manufaktur terpisah.

Manufaktur Proses dalam Pasar Vertikal

Lima industri terkemuka berinvestasi besar-besaran dalam manufaktur proses dan teknologi yang mendukung efisiensi dan kualitas produksi:

  • Minyak dan gas
  • Makanan dan minuman
  • Obat-obatan
  • Plastik
  • Logam

Manufaktur proses sering melibatkan prosedur kompleks dan multitahap yang mungkin memerlukan lebih dari satu jalur produksi atau bahkan fasilitas yang sepenuhnya terpisah.

Misalnya, minyak metah dimurnikan dengan cara dipanaskan dan memisahnya menjadi bensin, parafin, solar, dan produk lainnya. Proses tersebut terjadi di kilang.
Produk sementara ini mungkin melalui proses tambahan. Di AS, bensin dari kilang diangkut ke terminal pencampur, di mana bensin dicampur dengan etanol—bahan bakar alternatif yang berasal dari tanaman—serta detergen dan bahan tambahan lainnya.

Formula untuk bensin bervariasi berdasarkan wilayah dan musim. Variasi yang berbeda mengakomodasi regulasi kendali emisi di setiap negara bagian, mengelola volatilitas bensin untuk kondisi musim dingin dan musim panas, serta menyesuaikan tingkat oktana untuk menyesuaikan dengan kelas kendaraan yang berbeda.

Karena hakikat dari banyak produk manufaktur proses, mencari cara untuk menghasilkan barang yang lebih berkelanjutan menjadi perhatian penting bagi bisnis. Teknologi IIoT menawarkan jalur baru untuk produksi yang berkelanjutan dengan mendapatkan dan menganalisis lebih banyak data di edge.

Misalnya, ExxonMobil telah berinvestasi dalam sistem terbuka selama beberapa tahun terakhir ini. Strategi manufaktur proses baru ini memungkinkan raksasa energi ini untuk mengganti sistem kontrol industri lama dengan platform fleksibel yang dapat diperbarui dan di-upgrade untuk memanfaatkan teknologi yang lebih baru dan canggih serta memenuhi kebutuhan perusahaan yang berubah.

Sebagai bagian dari perjalanan pengembangannya, ExxonMobil bergabung dengan Open Process Automation Forum untuk mendorong kolaborasi dan inovasi dalam sistem kontrol proses berbasis standar terbuka. ExxonMobile bekerja dalam inisiatif ini dengan perusahaan di berbagai industri yang menghadapi tantangan serupa. Intel adalah anggota platinum dari Open Group, yang menjadi tuan rumah forum ini.

Keunggulan IoT dalam Manufaktur Proses

Produsen proses menerapkan teknologi canggih, meliputi robotika, pengontrol cerdas, dan analisis data real-time, untuk mengoptimalkan kualitas produk, konsistensi, dan hasil dalam lingkungan yang aman.

Platform terbuka yang baru ini memungkinkan data uji dan produksi untuk dikumpulkan, dianalisis, dan diumpan kembali ke pengontrol manufaktur dalam siklus berkelanjutan yang menyesuaikan proses secara real time. Konvergensi teknologi informasi (IT) dan teknologi operasional (OT) ini adalah contoh kuat dari pendekatan IIoT, yang disebut juga Industri 4.0.

Dalam kerangka kerja IIoT, produsen proses dapat menghubungkan data ke sistem operasional secara real time dan mensinkronisasi rantai pasokan, pengelolaan pesanan, dan fungsi pengiriman dengan sistem manufaktur. 
Bekerja secara erat dengan mitra rantai pasokan, produsen proses dapat mengintegrasikan dan menyederhanakan fungsi berbeda yang biasanya diperlakukan sebagai silo terpisah. Peningkatan yang dihasilkan dalam efisiensi dan kendali kualitas membantu produsen merespons kondisi pasar yang berubah serta mempercepat pengenalan produk baru.

IIoT dan teknologi edge cerdas juga memungkinkan solusi seperti pemeliharaan prediktif, yang dapat mendeteksi masalah pada mesin sebelum terjadi kerusakan serius. Downtime dalam manufaktur proses bisa sangat mahal. Satu kali downtime mungkin akan berdampak pada harus dibuangnya seluruh batch produk.

Pandemi COVID-19 Menyoroti Kebutuhan akan Ketangkasan

Pandemi COVID-19 menarik perhatian dunia akan kebutuhan untuk ketangkasan dan ketangguhan dalam manufaktur selama masa perubahan permintaan yang cepat dan tidak terduga, ditambah dengan gangguan rantai pasokan besar-besaran.

Beberapa industri beradaptasi secara cepat dengan kondisi pasar yang volatil. Perusahaan farmasi tertentu, misalnya, mencapai penjualan yang memecahkan rekor untuk vaksin inovatif dan produk baru lainnya, bahkan di saat mereka tetap mempertahankan komitmen yang ada.

Industri lain tidak mampu mengimbanginya, seiring dengan kosongnya rak toko akan handuk kertas, peralatan pembersih, dan produk manufaktur proses lainnya yang tidak mendapatkan pasokan dengan cepat.

Satu dampak dari tekanan pasar itu adalah fokus yang meningkat untuk digitalisasi manufaktur proses. Tujuan utama dari transformasi digital ini adalah untuk meningkatkan hasil dan fleksibilitas dengan menghubungkan proses dan peralatan di dalam pabrik atau kilang serta mengintegrasikan aktivitas rantai pasokan dan mitra distribusi dengan manufaktur. Perusahaan dalam segment vertikal yang tradisional dan stabil berinvestasi lebih serius ke dalam perencanaan strategis dan implementasi IIoT seiring mereka mulai menggabungkan informasi digital dengan produk fisik di seluruh aspek manufaktur proses.

Pandemi telah memperkuat pesan bahwa solusi digital memiliki dampak paling besar ketika mereka memperluas cakupan di luar tembok organisasi dan menjangkau lebih dari rantai nilai end-to-end.”1

McKinsey

IIoT Terbuka Mendukung Siklus Umpan Balik Penjamin Kualitas

Sampai dengan baru-baru ini, sebagian besar sistem manufaktur proses dikirimkan sebagai solusi terintegrasi berhak milik dari satu vendor. Produsen biasanya terpaku pada peralatan dan perangkat lunak dari vendor tersebut dan bergantung pada vendor untuk upgrade dan kontrak pemeliharaan yang mahal, sering kali selama 10 tahun per periode kontrak atau lebih lama. Di banyak kasus, mitra rantai pasokan produsen tidak dapat berinteraksi secara penuh dengan sistem tersebut, sehingga terjadi kelebihan stok inventaris yang mahal atau bahkan, yang lebih problematik, kekurangan pasokan.

Banyak dari sistem lama ini kini digantikan atau dilengkapi dengan solusi yang dapat diskalakan yang dibangun menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak siap pakai. Pendekatan terbuka ini terhadap ERP memungkinkan produsen untuk menerapkan teknologi terbaru dalam artificial intelligence (AI) dan pengumpulan data real-time untuk mempercepat, mengontrol, serta memvalidasi proses produksi dan memeriksa produk yang dihasilkan.

Beralih ke sistem IIoT terbuka bukan berarti keputusan untuk memakai atau tidak memakai sama sekali. Bagi kebanyakan produsen, pendekatan bertahap ke digitalisasi dapat memberikan manfaat langsung bahkan jika peralatan dan proses manufaktur tidak diganti atau dimodifikasi sekaligus.

Kontrol Proses

Produsen sering kali memulai proses digitalisasi dengan mengganti sistem kontrol proses industri terpisah dengan solusi terbuka yang dapat diintegrasikan dengan ERP di bagian depan dan penjamin kualitas di bagian belakang. Kontrol proses dirancang untuk menjaga konsistensi operasional dalam batasan yang telah diatur sebelumnya terkait jumlah dan proporsi bahan, suhu, dan tekanan yang diterapkan pada bahan, kecepatan produksi, dan faktor penting lainnya.

Kondisi ini diukur dan dimonitor oleh sensor. Umumnya, data sensor dianalisis secara otomatis oleh sistem, sehingga intervensi manusia hanya diperlukan ketika beberapa aspek proses manufaktur berbeda dari rentang pengukuran yang dapat diterima. Kontrol dan analisis industri yang dibantu AI mengurangi kebutuhan akan tenaga kerja yang terampil di bidang manufaktur proses.

“Industri 4.0 diperkirakan menciptakan nilai potensi keseluruhan sebesar USD3,7 Triliun pada tahun 2025 dan mendorong revolusi industri berikutnya untuk manufaktur terpisah. Akan tetapi, baru sekitar 30 persen perusahaan mendapatkan nilai dari solusi Industri 4.0 pada skala saat ini.”2

McKinsey

Penjamin Kualitas

Menghubungkan kontrol proses ke penjamin kualitas, sistem yang paling canggih menghubungkan sensor dan pengontrol dalam siklus umpan balik yang terintegrasi dan cepat, sehingga perubahan yang tidak terduga dalam proses manufaktur akan memicu deteksi kecacatan.

Sehingga deteksi kecacatan akan mendorong koreksi instan terhadap proses manufaktur, memastikan kualitas dan konsistensi produk.

Dalam manufaktur proses, beberapa cacat produk dapat dideteksi dalam jalur produksi. Misalnya, di pabrik kertas, bobot, kelembapan, kekuatan tarik, ketebalan, porositas, dan warna produk dapat dimonitor secara real time selama produksi.

Untuk jenis produk lainnya, penjamin kualitas kualitas mungkin berarti mengambil sampel produksi untuk uji laboratorium. Meskipun pengujian ini jarang dilakukan secara real time, pengujian yang sering dan terotomatisasi dengan interval reguler dapat disertakan dalam siklus umpan balik. Jika contoh mulai bergeser bahkan sedikit saja dari nilai yang diharapkan, sistem Penjamin Kualitas akan memberi sinyal pengontrol proses yang sesuai, di mana akan dilakukan perbaikan masalah secara otomatis. Langkah preventif ini membantu menghindari pelambatan atau penonaktifan proses manufaktur yang mahal.

Teknologi Intel® dalam Manufaktur Proses

Sifat saling terhubung dari lingkungan manufaktur proses berarti satu kegagalan mesin dapat memberikan dampak langsung dan fatal. 
Solusi Intel® berfokus pada mewujudkan:

  • Optimasi proses (batch atau alur berkelanjutan)
  • Kendali kualitas dalam jalur produksi
  • Kemudahan pengulangan batch
  • Uptime maksimum
  • Pemodelan dan simulasi
  • Metrologi virtual
  • Keterlacakan
  • Pemantauan keselamatan dan kepatuhan

Intel dan jaringan global mitranya membantu bisnis membuka jalan untuk infrastruktur terbuka dan ditentukan perangkat lunak yang dapat mengakomodasi susunan teknologi terintegrasi. Solusi berbasis Intel dapat diskalakan dengan langkah keamanan tingkat lanjut yang dapat membantu melindungi data berhak milik bahkan saat data tersebut digunakan.

Banyak produk dan teknologi Intel® mendukung manufaktur proses. Di antaranya:

  • Intel® Edge Controls for Industrial, platform perangkat lunak referensi yang menggabungkan elemen komputasi real-time dengan konsolidasi beban kerja, konektivitas industri, keamanan dan keselamatan fungsional, serta pengelolaan perangkat lunak dan infrastruktur.
  • Intel® Edge Insights for Industrial, platform gratis dan terbuka untuk visi mesin dan data seri waktu.
  • Industrial PC yang dibangun berdasarkan arsitektur Intel® dirancang untuk performa tinggi dan kompatibilitas, bahkan di lingkungan operasi yang keras.

Intel Mendukung IIoT dalam Manufaktur Proses

Bermitra dengan Intel dalam manufaktur dapat mempercepat waktu mendapatkan nilai untuk solusi IIoT interoperabilitas yang digerakkan data.

Bergabunglah dengan Intel® Partner Alliance

Pertanyaan Umum

Pertanyaan Umum

Manufaktur proses adalah metode produksi di mana komponen atau bahan baku dicampurkan dengan mengikut formula atau resep—sering kali memerlukan panas, waktu, dan/atau tekanan—untuk menghasilkan barang.

Manufaktur proses menghasilkan barang dan komoditas dalam jumlah besar. Dalam manufaktur proses, bahan baku dikumpulkan, dicampur, dan dimurnikan menurut formula yang tepat dan konsisten untuk mendapatkan jumlah produk akhir yang ditentukan sebelumnya. Kategori produk ini mencakup produk minyak bumi, bahan kimia, plastik, logam, serta berbagai jenis makanan, minuman, dan obat-obatan.

Manufaktur terpisah menghasilkan unit terpisah yang umumnya dirakit dari komponen atau subsistem. Contoh produk yang merupakan hasil dari manufaktur terpisah mencakup kendaraan, komputer, perabot, peralatan rumah tangga, dan pakaian.

Banyak produk minyak bumi merupakan hasil dari manufaktur proses. Minyak mentah dimurnikan dengan dipanaskan dan memisahkannya menjadi bensin, parafin, solar, dan produk lainnya.