Penerapan Metode Markov Chain dalam Perencanaan Perawatan Mesin untuk Meminimumkan Biaya Perawatan (Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)

PENERAPAN METODE MARKOV CHAIN DALAM
PERENCANAAN PERAWATAN MESIN UNTUK
MEMINIMUMKAN BIAYA PERAWATAN
(Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)

SKRIPSI

RINI ROSARIA SINABARIBA
130803070

DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENERAPAN METODE MARKOV CHAIN DALAM
PERENCANAAN PERAWATAN MESIN UNTUK
MEMINIMUMKAN BIAYA PERAWATAN

(Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

RINI ROSARIA SINABARIBA
130803070

DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN


: Penerapan Metode Markov Chain dalam
Perencanaan
Perawatan
Mesin
untuk
Meminimumkan Biaya Perawatan (Studi
Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)
: Skripsi
: Rini Rosaria Sinabariba
: 130803070
: Sarjana (S1) Matematika
: Matematika
: Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam
Universitas Sumatera Utara

Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa

Program Studi
Departemen
Fakultas

Disetujui di
Medan, Juli 2017

Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Drs. Pengarapen Bangun, M.Si
NIP. 19560815 198503 1 005

Prof. Dr. Drs. Iryanto, M.Si
NIP. 19460404 197107 1 001

Disetujui oleh:
Departemen Matematika FMIPA USU

Ketua,

Dr. Suyanto, M.Kom
NIP. 19590813 198601 1 002

i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PENERAPAN METODE MARKOV CHAIN DALAM
PERENCANAAN PERAWATAN MESIN UNTUK
MEMINIMUMKAN BIAYA PERAWATAN
(Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.


Medan,

Juli 2017

Rini Rosaria Sinabariba
130803070

ii
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Segala pujian dan ucapan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat
dan anugrah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul
Penerapan Metode Markov Chain dalam Perencanaan Perawatan Mesin untuk
Meminimumkan Biaya Perawatan (Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina).
Dalam penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari
berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan
terimaksih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Drs. Iryanto, M.Si selaku pembimbing I dan Drs. Pangarapen

Bangun, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan
pengarahan kepada penulis sehingga skripsi ni dapat diselesaikan.
2. Bapak Dr. Open Darnius, M.Sc dan Drs. Gim Tarigan, M.Si selaku dosen
pembanding yang memberikan kritik dan saran yang membangun dalam
penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr. Suyanto, M.Kom selaku Ketua Departemen Matematika dan Bapak
Drs. Rosman Siregar, M.Si selaku Sekretaris Departemen Matematika.
4. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh dosen Departemen Matematika FMIPA USU yang telah memberikan
ilmu pengetahuan kepada penulis selama masa studi serta seluruh Staf
Administrasi di Departemen Matematika FMIPA USU.
6. Keluarga tersayang Ibu M. Sijabat, bapak S.Sinabariba dan adik saya tercinta
Adelina Kristin Sinabariba serta seluruh keluarga besar atas doa, nasehat,
bimbingan dan dukungan moril serta materil yang menjadi sumber motivasi bagi
penulis untuk tetap semangat dalam perkuliahan dan penulisan skripsi ini.
7. Sahabat-sahabat penulis yaitu Pelaruga, cS.si dan untuk teman-teman
seperjuangan stambuk 2013 yang selama ini telah memberikan semangat,
dorongan dan saran baik dalam pengerjaan skripsi ini maupun dalam proses
belajar sehari-hari.

8. Rekan-rekan KMK St. Aloysius Gonzaga dan UKM KMK St. Albertus Magnus
yang telah membantu dalam setiap doa-doa dan motivasi bagi penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya keterbatasan ilmu pengetahuan dan
kemampuan penulis, sehingga skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu,
segala saran dan kritik dari pembaca skripsi ini sangat penulis harapkan demi
kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfat bagi para pembaca.
Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih dan Tuhan Yesus menyertai kita.

Medan, Juli 2017

Rini Rosaria Sinabariba
130803070

iii
Universitas Sumatera Utara

PENERAPAN METODE MARKOV CHAIN DALAM
PERENCANAAN PERAWATAN MESIN UNTUK
MEMINIMUMKAN BIAYA PERAWATAN
(Studi Kasus: PTPN IV Unit Usaha Adolina)


ABSTRAK

PTPN IV Unit Usaha Adolina adalah perusahaan perkebunan yang menghasilkan
kelapa sawit yang diolah menjadi minyak sawit CPO (Crude Palm Oil) dan inti
sawit. Pada proses produksi terdapat beberapa mesin salah satunya Stasiun Kempa
yang terdiri atas mesin Digester dan Screw Press. Mesin tersebut memiliki peranan
penting dalam dalam memproduksi CPO (Crude Palm Oil) sehingga diperlukan
suatu metode yang tepat agar terhindar dari seringnya terjadi kerusakan.
Pemeliharaan meliputi pemeliharaan korektif yaitu kegiatan pemeliharaan setelah
mesin rusak dan pemeliharaan preventif yaitu kegiatan pemeliharaan untuk
mencegah terjadinya kerusakan. Dengan demikian hal tersebut dapat mengurangi
biaya pemeliharaan. Dengan adanya masalah tersebut, maka akan dilakukan
perencanaan pemeliharaan mesin menggunakan metode Markov Chain dengan
harapan dapat mengurangi biaya pemeliharaan. Dengan mengadakan kegiatan
pemeliharaan mesin berkala dan teratur. Hal ini akan menjanjikan hasil produksi
yang terjamin dan perencanaan pemeliharaan mesin dapat meningkatkan efisiensi
dengan mengurangi kerusakan. Pada kondisi perusahaan biaya pemeliharaan
sebesar Rp 912.037.697, dan menggunakan metode Markov Chain dengan biaya
pemeliharaan usulan I Rp 196.034.753 serta biaya pemeliharaan usulan II Rp

114.901.517, sehingga terjadi penghematan dengan usulan II sebesar Rp
791.136.180 atau persentase sebesar (87,4 %) dan perawatan yang tepat setiap 0,7
bulan dan 0,8 bulan.

Kata Kunci: Perencanaan Perawatan, Biaya Perawatan, Markov Chain

iv
Universitas Sumatera Utara

IMPLEMENTATION OF MARKOV CHAIN METHOD IN
PLANNING MAINTENANCE PLANNING
MINIMIZE THE CARE COST
(Case Study: PTPN IV Adolina Business Unit)

ABSTRACT

PTPN IV Adolina Business Unit is a plantation company that produces palm oil
processed into CPO (Crude Palm Oil) and palm kernel. In the production process
there are several engines one of which Station Kempa which consists of Digester
machine and Screw Press. The machine has an important role in the production of

CPO (Crude Palm Oil) so it needs a proper method to avoid the frequent damage.
Maintenance includes corrective maintenance ie maintenance activities after the
machine is damaged and preventive maintenance ie maintenance activities to
prevent the occurrence of damage. Thus it can reduce maintenance costs. Given
these problems, it will be carried out engine maintenance planning using Markov
Chain method in the hope of reducing maintenance costs. By organizing regular
and regular maintenance activities. This will promise guaranteed production and
engine maintenance planning can improve efficiency by reducing damage. At the
condition of the company the maintenance cost is Rp 912.037.697, and using
Markov Chain method with the maintenance cost of the proposal I Rp 196.034.753
and the maintenance cost of the proposal II Rp 114.901.517, resulting in savings
with the second proposal of Rp 791.136.180 or percentage of ( 87.4%) and
appropriate treatment every 0.7 months and 0.8 months.

Keywords: Planning Maintenance, Cost of Maintenance, Markov Chain

v
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI


Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix

PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
BAB 1

PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1.2
Perumusan Masalah
1.3
Batasan Masalah
1.4
Tujuan Penelitian
1.5
Kontribusi Penelitian
1.6
Metodologi Penelitian

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Pemeliharaan
2.2
Tujuan Pemeliharaan
2.3
Jenis Pemeliharaan
2.3.1 Pemeliharaan Preventif
2.3.2 Pemeliharaan Korektif
2.4
Alasan-Alasan Mengadakan Penggantian Mesin
2.5
Klasifikasi Kondisi Kerusakan
2.6
Rantai Markov
2.7
Proses Markov Chain
2.8
Keputusan Markov
2.9
Perencanaan Pemeliharaan Markov Chain
2.10 Analisis Biaya

5
5
5
6
6
7
7
8
10
11
14
17
20

BAB 3

METODE PENELITIAN
3.1
Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2
Identifikasi Operasional Variabel
3.2.1 Variabel Terikat
3.2.2 Variabel Bebas
3.3
Pengumpulan Data
3.4
Langkah-langkah Pemecahan Masalah

22
22
22
22
22
23

PEMBAHASAN
4.1
Pengumpulan Data
4.1.1 Data Jenis dan Jumlah Mesin Stasiu Kempa

25
25

BAB 4

1
1
2
2
3
3
3

vi
Universitas Sumatera Utara

4.2

BAB 5

4.1.2 Pembelian Awal Mesin
4.1.3 Data Mesin yang Mengalami Perubahan
Status
4.1.4 Data Waktu Pemeliharaan Mesin Stasiun
Kempa
4.1.5 Data Biaya Pemeliharaan
Pengolahan Data
4.2.1 Perhitungan Probabilitas Transisi Status
Mesin
4.2.2 Perhitungan Probabilitas Transisi Usulan I
Mesin
4.2.3 Perhitungan Probabilitas Transisi Usulan II
Mesin
4.2.4 Perhitungan Biaya Pemeliharaan
4.2.5 Penghematan Biaya Pemeliharaan
4.2.6 Perencanaan Penjadwalan Pemeliharaan
Mesin Menggunakan Metode Markov Chain

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran

25
25
29
38
38
39
41
44
55
59
60

63
63

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29

Judul
Status dan Kondisi Mesin
Kriteria Kondisi Mesin
Jenis Keputusan
Probabilitas Kerusakan
Probabilitas Transisi Item Bulan Januari 2016-Desember
2016
Data Jenis dan Jumlah Mesin Stasiun Kempa
Harga Awal Pembelian Mesin
Perubahan Status Mesin Digester
Perubahan Status Mesin Screw Press
Data Waktu Pemeliharaan Korektif Mesin Digester Tahun
2016
Data Waktu Pemeliharaan Korektif Mesin Screw Press
Tahun 2016
Data Waktu Pemeliharaan Korektif
Data Waktu Pemeliharaan Preventif
Data Waktu Antar Kerusakan Mesin Digester
Data Waktu Antar Kerusakan Mesin Screw Press
Data Biaya Downtime Korektif
Data Biaya Preventif
Perubahan Status Mesin Digester
Perubahan Status Mesin Screw Press
Matriks Transisi (P0) Mesin Digester
Matriks Transisi (P0) Mesin Screw Press
Probabilitas Steady State Mesin
Matriks Probabilitas Usulan P1 Mesin Digester
Matriks Probabilitas Usulan P2 Mesin Digester
Matriks Probabilitas Usulan P3 Mesin Digester
Matriks Probabilitas Usulan P4 Mesin Digester
Matriks Probabilitas Usulan P1 Mesin Screw Press
Matriks Probabilitas Usulan P2 Mesin Screw Press
Matriks Probabilitas Usulan P3 Mesin Screw Press
Matriks Probabilitas Usulan P4 Mesin Screw Press
Probabilitas Steady State Mesin Digester
Probabilitas Steady State Mesin Screw Press
Penghematan Biaya Pemeliharaan
Data Waktu Pemeliharaan Korektif

Halaman
9
14
14
15
15
25
25
26
28
30
31
33
34
34
36
38
38
39
40
41
43
44
45
46
47
48
49
51
52
53
54
54
59
60

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
2.1
2.2
3.1

Judul
Kejadian dalam Rantai Markov
Skema himpunan tertutup
Proses Penelitian

Halaman
10
14
24

ix
Universitas Sumatera Utara