製造業の世界では、設備の故障は生産停止へとつながり、ビジネスに大きな影響を及ぼします。そこで注目されるのが予知保全です。しかし、その意義と具体的な仕組み、そして予防保全との違いはどのようなものでしょうか。
本記事では、予知保全ついて詳しく解説し、予防保全との違いや予知保全のメリットとデメリットを明らかにします。また、予知保全が最適とされる企業の事例も紹介します。
これらの情報を通じて、自社に予知保全を導入すべきかどうかを見極める一助としてください。
予知保全とは？
予知保全とは、設備やシステムの稼働状態をリアルタイムで監視し、そのデータを分析することで潜在的な問題や故障の兆候を早期に発見する保全手法を指します。
通常、この手法ではセンサー技術や機械学習、AIなどが活用され、設備の振動、音、温度、電力使用状況などを監視します。これにより、異常が発生する前に警告を発し、必要な修理や部品交換を行うことで、機械のダウンタイムを最小限に抑えることができます。
製造業では、生産効率を高めるためにこのような予知保全が用いられます。
予知保全の意味
予知保全の主な目的は、設備の予期せぬ故障や停止を防ぐことにより、製造ラインの稼働率を最大化することです。これはDX（デジタルトランスフォーメーション）の一環として、IoT技術を活用して設備保全を進化させる一例です。
具体的には、予知保全は設備の状態を継続的に監視し、そのデータを用いて将来の故障を予測します。このような保全業務には特定のツールや技術が必要で、初期投資が大きいものの、その後のメンテナンスコストを大幅に削減し、設備の寿命を延ばすことが期待できます。
また、予知保全は、設備の劣化や不具合が進行する前に予測し、適切な対策を講じることで、予防保全や事後保全と比べて大きなメリットを提供します。このように、予知保全は設備の効率的な運用と持続可能な生産活動を支える重要な要素となります。
予防保全とは
一方、予防保全とは、設備の故障を防ぐために定期的な点検やメンテナンスを行う方法です。
これは時間ベースのアプローチで、機械の予定された寿命や故障履歴などを基にスケジュールを作成し、故障を未然に防ぎます。
しかし、これは適用する設備が問題なく稼働している場合でもメンテナンスを実施するため、過剰なメンテナンスにつながる可能性があります。
予知保全と予防保全の違い
予知保全と予防保全の最大の違いは、それぞれがいつどのようにメンテナンスを実行するかにあります。
- 予防保全：時間ベースのアプローチ
- 予知保全：状態ベースのアプローチ
予防保全は、定期的なメンテナンススケジュールに従って機械を検査や修理します。故障前に設備をメンテナンスすることでダウンタイムを減らす一方で、設備が問題なく稼働している場合でもメンテナンスを実施するため、過剰なメンテナンスにつながる可能性があります。
対照的に、予知保全は設備の状態をリアルタイムで監視し、異常の兆候が見られた場合にすぐに対応します。必要なときにのみメンテナンスを行うため、メンテナンスコストを節約する可能性があります。
しかし、予知保全を実装するには専門的なツールやスキルが必要で、初期投資が大きくなる可能性があります。一方、予防保全は計画的で予測可能なため、運用が容易です。これらの違いを理解し、組織のニーズとリソースに合わせて最適な保全戦略を選択することが重要です。
予知保全のメリット
予知保全には多くのメリットがありますが、ここでは主要となる「故障を未然に防ぐこと」「その時々で適切なメンテナンスができること」「生産性向上につながること」について詳しく解説します。
故障を未然に防げる
予知保全の最大のメリットは、IoT技術などを活用して機械や設備の故障の予兆を未然に捉えることができるという点です。
リアルタイムでの設備の状態監視とデータ分析により、不具合の兆候を早期に察知し、故障が発生する前に対策を講じることが可能です。
これにより、突然の設備停止による生産中断を避けることができ、生産性と効率を維持することが可能となります。
その時々で適切なメンテナンスができる
予知保全では、設備保全業務として設備の状態をリアルタイムで監視するため、その時々の設備の状態に応じて適切なメンテナンスを実施することができます。
例えば、振動や温度、音などから異常が発見された場合には直ちに対処を行い、必要な部品の交換や修理をすることができます。これにより、過剰なメンテナンスを避けることができ、メンテナンスコストの節約に繋がります。
生産性向上に繋がる
予知保全は、組織の生産性向上に直接的に寄与します。設備の故障によるダウンタイムを減らすことで生産効率を保ち、必要なときにのみ適切なメンテナンスを実施することでコストを抑えることができます。
また、設備の寿命を延ばし、長期的な視点での生産能力を維持することも可能となります。
予知保全のデメリット
予知保全には多大なメリットがありますが、その一方で注意すべきデメリットも存在します。
以下では「導入コストが高いこと」「誤診の可能性」、そして「導入設備自体のメンテナンスが必要であること」について詳しく説明します。
導入コストが高い
予知保全を実現するためには、IoTセンサーやモニタリングシステム、そしてデータ分析を行うための専門的なソフトウェアや人材が必要です。
これらの導入と設定には相応のコストが発生し、事後保全と比較して初期投資が高いというデメリットがあります。
しかし、長期的な視点では設備の寿命を延ばし、ダウンタイムを減らすことで、これらのコストを相殺する可能性があります。
誤診の可能性
予知保全は設備の稼働データに基づいて予測を行いますが、これは必ずしも100％正確ではありません。
データ分析による予測は、アルゴリズムやモデルに依存しており、誤診の可能性があります。予知保全は定期的な点検と組み合わせて使用することが推奨されます。
導入設備のメンテナンスが必要
予知保全を実装するためのセンサーやシステム自体も、設備と同様にメンテナンスが必要です。
これらの機器は定期的に校正や修理を必要とし、これには専門的なスキルや知識が求められます。そのため、予知保全の運用には専門的な人材が必要となり、その育成や確保には時間とコストが必要となるというデメリットがあります。
予知保全を導入すべき企業・組織とは
予知保全は特定の業界や企業に特に有用な手法となります。その中でも特に、稼働率を高めたい企業や大規模設備を抱えている企業にとって特に有益となることでしょう。
このセクションでは、具体的にどのような企業が予知保全を検討すべきか、その理由について詳しく説明します。
稼働率を高めたい企業
生産ラインの停止は、製造業をはじめとする多くの業界でビジネスに大きな影響を与えます。
製品の出荷が遅れる、納期に遅れが生じる、顧客満足度の低下など、稼働率の低下は多岐にわたる悪影響を及ぼします。
したがって、稼働率がビジネス成果に直接影響を与える企業、例えば自動車製造業や電子機器製造業、食品製造業などは、予知保全の導入を真剣に検討すべきです。
予知保全によって設備の異常を事前に検知し、予防メンテナンスを行うことで、機械の故障による生産停止を未然に防ぐことが可能となります。
これにより、設備の稼働率を向上させ、生産効率を高めることが可能です。さらに、故障による予期せぬコストを削減し、ビジネスの安定性を向上させることも期待できます。
大規模設備を抱えている企業
大規模な設備を運用している企業は、一つの設備が故障するだけで生産全体が停止するリスクを抱えています。
また、大規模設備の修理や交換には時間とコストがかかります。このような企業にとって、予知保全は設備の状態をリアルタイムで把握し、必要なメンテナンスを適切なタイミングで行うことができるため、非常に有益な手段となります。
製造業、特に自動車産業や化学工業など、高額な設備を運用する企業にとって、予知保全の導入は極めて重要です。
予知保全は設備のパフォーマンスをリアルタイムに監視し、異常が発生する前に対策を講じることができます。これにより、機械の寿命を延ばし、生産の安定性を確保することが可能となります。
さらに、予知保全は設備の最適なメンテナンスタイミングを見極めるのに役立ちます。大規模な設備はメンテナンスが複雑であり、そのタイミングがビジネスの成功を左右することがあります。
メンテナンスが遅れれば設備の故障につながり、早すぎれば必要ないコストが発生します。これらの課題を解決するためにも、大規模設備を運用する企業は予知保全の導入を検討すべきです。
まとめ：自社に予知保全が必要かを見極めよう
本記事を通じて、予知保全の意義とその仕組み、そして予防保全との違いを詳しく解説しました。また、予知保全のメリットとデメリット、そして最適な導入対象となる企業についても説明しました。
結論として、予知保全は稼働率を最大化したい企業や、大規模設備を運用する企業にとって特に有益な手段と言えます。その一方で、導入には初期投資やIoTやAIなどの専門的なスキルが必要となるため、それらを考慮した上での判断が求められます。
それぞれの企業が自身の運用状況、設備の規模、そしてビジネスの目標を鑑みて、予知保全の導入が適しているか、また、不具合の予兆や劣化の検知が可能かを見極めることが重要です。
また、導入を決定した場合でも、予知保全は他の保全業務と組み合わせて使用することで最大の効果を発揮します。
予知保全は生産性と効率性を大幅に向上させる可能性を秘めた先進的な技術です。それが自社にとって適した解決策であるかどうかを検討し、持続的な成長と成功につなげていきましょう。
