BUKU PANDUAN TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA PDF

Preview

Summary

BUKU PANDUAN TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA Edisi 3 Tim Penyusun: Rochmadi (Ketua) A. Tawfiequrrahman Y. (Sekretaris) Wahyudi Budi Sediawan (Anggota) Supranto (Anggota) Sarto (Anggota) Moh. Fahrurrozi (Anggota) Imam Prasetyo (Anggota) Sutijan (Anggota) Teguh Ariyanto (Anggota) JURUSAN TEKNIK KIMIA ...

Description

BUKU PANDUAN

TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA Edisi 3

Tim Penyusun: Rochmadi (Ketua) A. Tawfiequrrahman Y. (Sekretaris) Wahyudi Budi Sediawan (Anggota) Supranto (Anggota) Sarto (Anggota) Moh. Fahrurrozi (Anggota) Imam Prasetyo (Anggota) Sutijan (Anggota) Teguh Ariyanto (Anggota)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA NOVEMBER 2014

Kata Pengantar

Perkembangan industri kimia yang semakin modern dan kompleks, ditambah dengan perhatian ummat manusia yang lebih besar terhadap aspek-aspek keterbatasan sumber daya alam, lingkungan, keselamatan kerja, dan sustainability memberikan tantangan yang semakin tinggi bagi pendidikan tinggi teknik kimia untuk menghasilkan lulusan yang siap beradaptasi dan menangani perkembangan ini dengan baik. Disamping itu, globalisasi dunia kerja menuntut setiap lulusan teknik kimia agar memiliki kemampuan dasar yang baik untuk bisa memenangkan kompetisi di dunia kerja. Hal ini menjadikan terjaminnya mutu lulusan sebagai kebutuhan penting bagi suatu pendidikan tinggi teknik kimia. Tugas Perancangan Pabrik Kimia (PPK) merupakan salah satu sarana bagi pendidikan tinggi teknik kimia untuk melatih mahasiswanya dalam mengaplikasikan hal-hal yang telah mereka pelajari sebelumnya ke dalam suatu perancangan pabrik kimia. Disini mereka akan belajar untuk mengintegrasikan prinsip-prinsip dasar teknik kimia dengan aspek ekonomi, kualitas produk, keselamatan kerja, dampaknya terhadap lingkungan, estetika, dan lain-lain. Di jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada tugas PPK ini adalah tugas akhir (capstone) yang harus ditempuh mahasiswa untuk memperoleh gelar kesarjanaan. Buku kecil ini merupakan buku panduan tugas PPK di Jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada, yang di dalamnya terdapat hal dan informasi terkait pelaksanaan tugas ini, diantaranya: tujuan pembelajaran, tata cara pengelolaan dan pelaksanaan, pemantauan dan evaluasi, serta penilaian (assessment). Buku panduan ini diharapkan dapat menjadi rujukan resmi dan baku, baik bagi mahasiswa, dosen, maupun pihak Jurusan, dalam pelaksanaan tugas PPK. Dengan semangat continuous improvement, kami sangat menghargai saran dan masukan dari berbagai pihak untuk perbaikan buku panduan ini. Semoga buku ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi kita bersama.

Yogyakarta, November 2012

Ir. Moh. Fahrurrozi Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UGM

ii

Daftar Isi

Halaman Judul Kata Pengantar Daftar Isi 1. Pendahuluan 2. Motivasi dan Objektif 3. Learning Outcomes 4. Cakupan Tugas PPK 5. Manajemen Tugas PPK 6. Panduan A. Tata Laksana Tugas PPK B. Pemantauan dan Evaluasi 7. Assesment 8. Sistematika Penulisan A. Isi dan Struktur B. Bahasa C. Etika 9. Review Tugas PPK oleh External Reviewer 10. Lain-lain Lampiran I. Format dan Sistematika Penulisan Laporan Tugas PPK I.1 Contoh format surat pernyataan bahwa tugas PPK yang disusun tidak mengandung plagiat I.2 Contoh penyusunan diagram alir kuantitatif dan neraca massa overall makroskopis I.3 Format Bab “Pertimbangan aspek keselamatan, kesehatan kerja, dan lingkungan” II. Etika Akademik Tugas PPK

i ii iii 1 1 2 2 3 4 4 5 6 6 6 6 7 7 7 10 10 15 16 18 26

iii

1. PENDAHULUAN Tugas Perancangan Pabrik Kimia (selanjutnya disebut sebagai Tugas PPK) merupakan capstone dalam pendidikan teknik kimia di Universitas Gadjah Mada yang secara formal tertulis dalam kurikulum. Pada tahapan ini, seorang mahasiswa teknik kimia dilatih untuk menyelesaikan suatu tugas perancangan pabrik kimia dengan mengaplikasikan hal-hal yang telah dipelajari pada tahapan sebelumnya. Tugas PPK ini merupakan suatu bentuk latihan “real-life” bagi mereka sebelum layak menyandang gelar sarjana teknik kimia. Dengan menyelesaikan tahapan ini, diharapkan para mahasiswa telah siap untuk memulai karier di bidang teknik kimia. Dalam tugas PPK ini, mahasiswa dihadapkan pada bagaimana prinsip-prinsip dasar teknik kimia diintegrasikan dengan aspek ekonomi, kualitas produk, keselamatan kerja, dampaknya terhadap lingkungan, estetika, dan lain-lain. Seperti halnya kehidupan nyata, dalam tugas Perancangan Pabrik Kimia ini mahasiswa dihadapkan pada berbagai masalah perancangan, yang untuk menyelesaikannya jarang ditemukan suatu solusi tunggal yang optimal secara absolut. Sebagai gantinya, mereka harus mampu mengkompromikan berbagai aspek dengan sentuhan kreativitas, dengan tetap memperhatikan batasan-batasan umum (misal standar peralatan dan aturan). Dalam menyelesaikan masalah yang bersifat open-ended tersebut, terkadang dibutuhkan suatu proses iteratif untuk mencapai suatu penyelesaian yang feasible.

2. MOTIVASI DAN OBJEKTIF Tugas PPK di Jurusan Teknik Kimia memiliki tujuan agar mahasiswa mampu merancang pabrik kimia pada tingkat pra-rancangan dengan mengintegrasikan perancangan komponen sistem produksi berdasarkan chemical engineering tools (neraca massa, neraca panas, rate processes, kesetimbangan, ekonomi dan humanitas) serta best practices menjadi suatu sistem proses yang utuh dengan menjunjung tinggi SHE (Safety, Health, and Environment) dan keberlanjutan. Dalam tugas PPK ini mahasiswa dilatih untuk memiliki kompetensi analisis-sintesis. Hal-hal yang telah dipelajari sebelumnya secara terpisah dalam pendidikan teknik kimia dicoba diaplikasikan secara komprehensif dan integratif. Penekanan pada Tugas PPK ini adalah pada penyelesaian masalah-masalah dengan menggunakan prinsip-prinsip keteknikan (scientific engineering, bukan engineering science). Disamping itu, Tugas PPK adalah jembatan untuk meningkatkan kemampuan perancangan mahasiswa, sehingga proses pembelajaran perancangan lebih diutamakan daripada output perancangannya sendiri. Dengan demikian, interaksi antara mahasiswa dan dosen pembimbing menjadi bagian yang sangat esensial. Melalui tugas PPK ini pula kemampuan soft skill mahasiswa seperti berkomunikasi dan bekerja sama dalam tim, bekerja dalam keterbatasan waktu dan informasi, akan pula dikembangkan.

1

3. LEARNING OUTCOMES.. Tujuan pembelajaran (learning outcome) yang ingin dicapai dari tugas PPK ini adalah: 1.

Mampu menjelaskan: latar belakang suatu proses, implementasinya (letak pabrik, market dll), dampak secara sosial, aspek safety dan lingkungan, serta mampu menjelaskan filosofi pengendalian proses

2.

Mampu membuat diagram alir proses lengkap dari suatu proses

3.

Mampu melakukan perhitungan perancangan rinci untuk alat utama suatu proses dan perancangan cepat untuk alat-alat lainnya, dengan menjustifikasi pertimbangan dan asumsi yang diambil serta melakukan rujukan standar yang sesuai

4.

Mampu menginterpretasi data yang tersedia untuk keperluan perancangan

5.

Mampu melakukan evaluasi ekonomi suatu proyek investasi

6.

Mampu mengkomunikasikan laporan tugas prarancangan dengan benar secara tertulis dan lisan

7.

Mampu bekerjasama dalam tim

4. CAKUPAN TUGAS PPK Tugas PPK yang disusun oleh mahasiswa merupakan perancangan suatu pabrik kimia yang masih bersifat pra-rancangan (prelimininary) yang meliputi preliminary process selection dan economic review

(market analysis, site selection), preliminary process design (process flow diagram, mass balance, energy balance), process equipment design (sizing, specification), lay out, SHE (Safety, Health, and Environment), keberlanjutan, process control, utilitas, organisasi perusahaan, serta evaluasi ekonomi. Tugas PPK ini lebih diarahkan pada latihan perancangan bagi mahasiswa, sehingga data-data perancangan yang digunakan tidak semata-mata harus dari eksperimen, penelitian atau pustaka, namun bisa juga diperoleh dari pendekatan atau rumus empiris.

2

5. MANAJEMEN TUGAS PPK Pelaksanaan kegiatan Tugas PPK dikoordinasikan oleh Sekretaris Jurusan Teknik Kimia UGM. Dalam menjalankan tugasnya, Sekretaris Jurusan dibantu oleh Asisten Koordinator, tim mentor dan dosen pembimbing. Selain itu terdapat pula tim asisten CAD dan Engineering Drawing yang terdiri dari mahasiswa. Tugas pokok dan fungsi (Tupoksi) dari masing-masing jabatan tersebut dapat dilihat pada table 1. Tabel 1 Tupoksi Pelaksana Kegiatan Tugas PPK Jabatan Koordinator

Pemangku Jabatan Sekretaris Jurusan

1. 2. 3. 4.

Asisten Koordinator

Pelaksana

TUPOKSI Menyusun jadwal pelaksanaan tugas PPK di setiap semester Mengkoordinasikan pelaksanaan seluruh kegiatan tugas PPK termasuk monitoring Menunjuk mentor Bertanggung jawab/mengelola kegiatan external review (penjelasan di bagian 9)

1. Mengkoordinasikan penentuan judul dan dosen pembimbing 2. Bertanggung jawab terhadap pendaftaran tugas PPK oleh mahasiswa 3. Membantu koordinator dalam monitoring pelaksanaan tugas PPK 1. Dosen Pembimbing

2. Mentor

1. Membimbing mahasiswa dalam mengerjakan tugas perancangan secara lebih detail di setiap tahap perancangan 2. Memimpin sidang ujian lisan 3. Memberikan penilaian Tugas PPK dan ujian lisan bagi mahasiswa yang dibimbingnya 1. Memberikan arahan/panduan umum pada mahasiswa secara kolektif di setiap tahapan perancangan sesuai penugasannya 2. Mengarahkan mahasiswa secara kolektif agar bisa menyelesaikan tugas secara optimal 3. Memberikan penilaian Tugas PPK sesuai dengan bidang/tahapan yang ditangani bagi semua mahasiswa

Asisten CAD dan 1. Memberikan tutorial kepada mahasiswa dalam Engineering Drawing memanfaatkan CAD untuk perancangan 3.

proses dan peralatannya, bila diperlukan. 2. Memberikan tutorial kepada mahasiswa dalam memanfaatkan software untuk membuat Flow Diagram Process dan lay out pabrik, bila diperlukan

3

6. PANDUAN A. TATA LAKSANA TUGAS PPK a) Penentuan Judul dan Pembimbing Pada awal semester Sekretaris Jurusan mengumumkan judul-judul tugas PPK yang dapat dikerjakan oleh mahasiswa. Judul-judul yang ditawarkan merupakan judul-judul yang direkomendasikan oleh tim dosen, yang bisa berupa judul baru maupun judul-judul yang pernah dikerjakan oleh mahasiswa (telah selesai dikerjakan > 2 tahun sebelumnya). Dari judul-judul yang ditawarkan tersebut, setiap kelompok (terdiri dari maksimal 2 mahasiswa) memilih 2 judul yang akan dikerjakannya. Jika suatu judul dipilih oleh 2 kelompok atau lebih, maka koordinator akan mengaturnya lebih lanjut. Mahasiswa yang berhak memilih judul adalah mahasiswa yang sedang menempuh kuliah Perancangan Pabrik Kimia (TKK 4100) di semester yang bersangkutan. b) Pelaksanaan Setiap kelompok yang telah mendapatkan judul tugas PPK diwajibkan untuk mengikuti seluruh tahapan pelaksanaan tugas PPK sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan. Waktu pelaksanaan tugas PPK ini dibatasi selama 33 minggu (ada penalti atas keterlambatan). Selama waktu tersebut, mahasiswa wajib berkonsultasi dengan dosen pembimbing untuk menyelesaikan report pada setiap tahapan dan naskah laporan tugas PPK secara keseluruhan. c) Pembimbingan Kegiatan pembimbingan tugas PPK ini berlangsung secara terstruktur. Pada setiap tatap muka dengan dosen pembimbing, mahasiswa menyerahkan form konsultasi (log book) untuk ditandatangani. Form ini merupakan salah satu kelengkapan yang harus dikumpulkan sebagai persyaratan untuk menempuh ujian lisan. Mahasiswa diwajibkan melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing minimal 18 kali tatap muka selama periode tugas PPK. d) Tahapan dan Penjadwalan Tugas PPK Pengerjaan Tugas PPK oleh mahasiswa dibagi menjadi 7 tahapan, dimana pada awal setiap tahapan akan diberikan arahan oleh mentor terkait hal-hal yang perlu diperhatikan dalam tahapan tersebut. Setiap tahapan memiliki batas waktu (deadline) penyelesaian. Pada akhir setiap tahapan setiap kelompok mahasiswa menyerahkan report yang telah mendapat pengesahan dari dosen pembimbing kepada bagian akademik yang selanjutnya akan diteruskan kepada mentor terkait. Tahapan dan jadwal tugas PPK diatur dalam Tabel 2. e) Ujian Lisan (Ujian Pendadaran) Setiap kelompok yang telah menyelesaikan seluruh tahapan tugas PPK dapat melanjutkan ke ujian lisan dengan terlebih dahulu mendaftarkan diri ke bagian akademik. Ujian lisan dilakukan pada periode yang diatur oleh Jurusan, dengan batas akhir 3 bulan sejak menyerahkan laporan akhir (naskah detail) Tugas PPK. Mahasiswa yang dinyatakan tidak lulus ujian lisan diharuskan menempuh ulang ujian lisan maksimal 1 bulan berikutnya.

4

Syarat melakukan ujian lisan: 1. Menyelesaikan semua tahapan tugas PPK, termasuk mengikuti mentoring (minimal 5 kali) dan menyerahkan laporan (report) setiap tahapan (T2-T7) 2. Menjalani proses pembimbingan sesuai dengan ketentuan (minimal 18 kali pertemuan) 3. Menyerahkan naskah ujian lisan yang telah disetujui oleh dosen pembimbing yang dilampiri : Form konsultasi dengan dosen pembimbing (log book), Form Kontrol, Form telah mengikuti (menyaksikan ) 3 ujian lisan yang diadakan sebelumnya.

Tabel 2 Tahapan dan Jadwal Tugas PPK TAHAPAN

AKTIVITAS

JADWAL

KETERANGAN

T1*)

Pengarahan tentang konsep design

W0-W1

mentor: praktisi industri

T2*)

Preliminary feasibility study

W2-W4

mentor: staff TK

T3*)

Preliminary Process Design

W5-W7

mentor: staff TK

T4

Equipment Design

W8-W21

mentor: staff TK

T5

Utility

W22-W25

mentor: staff TK

T6

SHE and Process Control

W26-W29

mentor: staff TK

T7

Management and Economics

W30-W31

mentor: staff TK

Penyelesaian Naskah Laporan Akhir

W32-W33

project

Keterangan: W = Week (minggu), contoh W2-W4 = Awal minggu ke-2 s.d akhir minggu ke-4 *) = Dilaksanakan bersamaan dengan kuliah Perancangan Pabrik Kimia

B. PEMANTAUAN DAN EVALUASI Pelaksanaan kegiatan Tugas PPK oleh mahasiswa dipantau dan dievaluasi dengan menjalankan hal-hal sebagai berikut: a) Pengisian form konsultasi (log book): Setiap melakukan kegiatan tatap muka/konsultasi dengan dosen pembimbing, setiap kelompok wajib mengisi form konsultasi (log book) yang telah disediakan oleh bagian Akademik Jurusan yang memuat jadwal dan materi konsultasi serta saran/masukan bagi kelompok mahasiswa yang bersangkutan. Form ini merupakan form yang harus dikumpulkan bersama-sama dengan naskah tugas PPK sebagai syarat untuk melaksanakan ujian lisan. Hal ini dimaksudkan untuk menjamin setiap kelompok mendapatkan bimbingan yang

5

memadai dari dosen pembimbing masing-masing. Disamping itu, mahasiswa diajarkan untuk membuat perencanaan yang baik dalam menyelesaikan tugasnya. b) Pentahapan pelaksanaan tugas PPK: Dengan membagi pelaksanaan Tugas PPK menjadi 7 (tujuh) tahapan, maka pemantauan dan evaluasi terhadap kemajuan pekerjaan tugas PPK masingmasing kelompok akan terpantau lebih baik karena pada akhir setiap tahapan, setiap kelompok wajib menyerahkan report sesuai dengan tahapan yang sedang berjalan. Dengan demikian, ketepatan waktu penyelesaian tugas PPK menjadi lebih terjamin.

7. ASSESSMENT.. Dosen pembimbing dan mentor bersama-sama memiliki andil dalam penilaian Tugas PPK dengan proporsi masing-masing 60% dan 40%. Penilaian dilakukan pada setiap akhir tahapan Tugas PPK dengan aspek penilaian dan bobot dapat dilihat pada Tabel 3. Beberapa ketentuan yang berlaku untuk penilaian: 1.

Semua tahapan (T1-T7) harus diselesaikan; jika ada salah satu tahapan tidak diselesaikan berarti tugas PPK secara keseluruhan dinyatakan GAGAL. Mahasiswa yang gagal tersebut harus mengulang lagi tugas PPK dengan judul baru pada periode berikutnya.

2.

Jika mahasiswa GAGAL atau MENGUNDURKAN DIRI pada periode T1-T2-T3, maka mahasiswa yang bersangkutan dinyatakan TIDAK LULUS kuliah Perancangan Pabrik Kimia (PPK) yang sedang diikutinya dan mendapatkan nilai E untuk mata kuliah tersebut.

3.

Mentoring dan tenggat waktu setiap tahapan dilaksanakan sesuai jadwal yang telah ditetapkan Jurusan.

4.

Mahasiswa boleh memulai suatu tahapan lebih awal dari yang dijadwalkan di atas, jika tahapan sebelumnya sudah diselesaikan yang dibuktikan dengan mengumpulkan laporan (report) tahapan sebelumnya kepada bagian akademik yang diteruskan kepada mentor dan dosen pembimbing.

5.

Keterlambatan penyelesaian setiap tahapan 10%/minggu dari nilai tahapan tersebut.

6.

Setiap kelompok wajib mengikuti kegiatan tutorial oleh mentor minimal 5X dari total 7X pertemuan.

7.

Naskah pendadaran diserahkan ke bagian akademik sesuai jadwal yang ditetapkan oleh Jurusan. Keterlambatan penyelesaian tugas PPK (terjadwal 33 minggu) diberi pinalti nilai maksimum B (terlambat maksimum 2 minggu), nilai maksimum C (terlambat maksimum 4 minggu), dinyatakan GAGAL (terlambat > 4 minggu)

mendapat

pengurangan

nilai

sebesar

6

Naskah lengkap tugas PPK, setelah disempurnakan sesuai masukan pada ujian lisan, diserahkan kepada dosen pembimbing selambatnya 10 hari kalender setelah ujian lisan. Jika terlambat (maksimum 10 hari kalender setelah tenggat waktu), nilai diturunkan 1 (satu) tingkat.

8. SISTEMATIKA PENULISAN A. ISI DAN STRUKTUR Laporan Tugas PPK disusun berdasarkan format dan sistematika yang berlaku di Jurusan Teknik Kimia UGM yang secara lengkap dapat dibaca pada Lampiran I. B. BAHASA Tugas PPK ditulis dengan bahasa Indonesia atau bahasa Inggris baku. Intisari ditulis dengan dua bahasa (bahasa Indonesia dan bahasa Inggris). C. ETIKA Salah satu isu penting dalam pengerjaan tugas PPK adalah plagiarism dan academic dishonesty. Secara umum, Plagiarism didefinisikan sebagai suatu kegiatan menampilkan sebagian atau seluruh hasil karya seseorang atau sekelompok orang lain sebagai hasil karya asli kita sendiri, tanpa mengacu nama penulis asli karya tersebut. Sedangkan academic dishonesty, merupakan suatu bentuk kegiatan dimana seseorang melakukan ketidakjujuran akademis, seperti memalsukan data atau persamaan yang digunakan dalam perancangan alat atau proses. Jurusan Teknik Kimia UGM akan menerapkan sanksi tegas bagi mahasiswa yang terbukti melakukan kegiatan di atas. Untuk menghindari plagiarism dan academic dishonesty pada tugas PPK, mahasiswa harus memahami dan menjalankan etika akademik (academic code of conduct) terkait hal tersebut, sebagaimana tercantum dalam Lampiran II.

9. REVIEW HASIL TUGAS PPK OLEH

EXTERNAL REVIEWER.. Secara berkala Jurusan mengirimkan contoh naskah Tugas PPK yang telah diselesaikan oleh mahasiswa kepada rekan sejawat dari luar UGM untuk dievaluasi kelayakannya sebagai tugas PPK. Masukan yang didapat akan diimplementasikan untuk perbaikan materi Tugas PPK yang akan diberikan selanjutnya.

10. LAIN-LAIN Jika terdapat hal-hal yang belum jelas atau menimbulkan multitafsir pada panduan ini maka akan diadakan penyempurnaan seperlunya.

7

Tabel 3 Aspek dan Bobot Penilaian Tugas PPK No

Item

Content

Time for Assessment

Chapter in Final report

Percent

1

EXECUTIVE SUMMARY

A brief statement of the problem or proposal covered in the major document(s), background information, concise analysis and main conclusions.

Final submission

3

2

FINAL REPORT

Structure and organization (Final submission in both hard and soft copy)

Final submission

10

3

Preliminary feasibility study (T2) report



Process selection (Tinjauan

End of T2

1, 2, 3

10

End of T3

4, 5, 6

10

End of T4

7

30

End of T5

8