【IoT用語集】予防保全とは?

IoT用語集】予防保全とは? – 記事

予防保全は、あらかじめ耐用年数・耐用期間を決めておいて、一定期間使用したら故障していなくても部品や機械・設備を交換することにより、機器・設備が止まったり、故障したりすることを防ぐ保全の手法です。予防保全には、①日常保全、②定期検査(診断)、③補修・整備があり、劣化・故障にそれぞれ対応します。保全方法を適切にとることにより、故障の予防、稼働ないし利用停止時間の減少、部品の長寿命化を図り、保全の目的を達成することができます。

保全の方法比較 事後・予防・予知

最も初歩的な保全は、「事後保全」であり、故障や機器設備の寿命が来たら保守や交換といった保全を行うことです。しかし、これではいつ保全のために機器や設備の利用を止めるか、先が見えないことになります。そこで、何時部品等を交換するのか、いつ機器や設備の利用を止めるか、あらかじめカレンダーに織り込むことにより、予期しない機器や設備の利用不能といった事態を回避することが必要になります。スケジュール管理になじみやすい予防保全は、事後保全の問題点の克服のために生み出された手法です。

これに対して、予防保全より一歩進んだ保全の手法は予知保全です。予知保全によれば、機器や設備の監視・計測によるデータを取ることが必須になりますので、これらのデータを見て、機器や設備の摩耗等の劣化や故障を予測します。そして、必要な時期に故障が起こる前に部品の交換・機器ないし設備の交換などを行うことができます。予期しない機器・設備の利用不能も回避できますし、また、予防保全の場合に生じがちな無駄も避けることができます。利用可能であるのに、定期点検および廃棄期間切れを起こすことによるコストは無視できません。

このように、予防保全の泣き所はコストやメンテナンスの頻度ということができます。しかし、予防保全を予知保全に100%置き換えることはできません。予防保全がもっているメリットを生かすべき場面があります。予知保全のデータがとりにくい、あるいは故障が人の命にかかわるなど、予知保全ではカバーできない予防保全のメリットが認められるからです。

予防保全はどんなメリットがあり、どのような分野で役立つのでしょうか。

予防保全のメリット

①人命がかかわる場面で故障の発生率をきわめて0に近くすることが可能
車両・航空機・建設機械の分野では、法定定期点検を義務付けるなどして予防保全を強制的に行わせます。エレベーター・エスカレーターも同様です。

②故障が発生しても深刻にならないうちに補修・整備することが可能
金属疲労や、コンクリートなどの材料疲労などは、日々劣化が進んでいきます。しかし、一定の条件で、大きく劣化することもあり、定期的に劣化の状況をトレースする必要があります。こうした場合は、定期点検・予防保全の手法により、コストのかかる、そして安全性を大きく損なう深刻な故障を防ぐことが可能です。

③材料・部品の特質さえわかれば、故障に対処するコストを平準化し、予測可能なものにすることができる
予知保全はデータの集積による診断・分析により、ある特定の部品の故障を予測します。しかし、すでにある程度予測値が決まっている部品・材料に、IoTセンサをつけて監視することはあまり合理性がありません。こういう場合は、予防保全によりコストを前もって予測することが合理的です。

④決まった時間帯・スケジュールで操業を止めることにより、ユーザーの予測可能性を上げることができる
サーバや、クラウドサービスのようなIT分野においては、予防保全によるメリットが顕著です。サーバやクラウドサービスの「定期メンテナンス」はユーザーの利便性のためにあります。営業時間以外に定期メンテナンスがあることにより、ユーザーはメンテナンスのために利用を中断される可能性は低く済ませることができます。定期メンテナンスの多数が営業時間外の深夜帯や休日に行われることはご存知の通りです。

計画保全 保全方法の組み合わせとスケジュール決め

予防保全の定期点検と似て非なるものに「計画保全」があります。定期点検と同じで、あらかじめ稼働ないし利用不能期間が決められますが、計画保全は、どの手法をとるか、そしてどの時期に点検・補修・部品交換を行うか、といった保全スケジュール管理全般を指しているものです。
予防保全の中でも補修活動を行うのはこの
点検期間の後X日後、といったように管理します。予防保全と予知保全の組み合わせも計画の中に織り込みます。建物・工場ラインにおいては、IoTの導入が進みつつあり、予知保全の棚卸もカレンダーに入れます。

まとめ

機械・設備の保全は、予知保全・予防保全の組み合わせが必要になること先に述べた通りですし、また、いくら予知保全・予防保全を尽くしても故障が全く起きないとの保証はありません。気象などの突発事象にも対応する必要があります。その中で、計画保全は、コストを最適化する活動としての意義が大きいとされています。保全の分野は、IoTやセンサの発展により注目される分野です。予防保全についても予知保全と並行して今後も動きを見守る必要があります。

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