統合予測アナリティクス：メンテナンスをプロアクティブ戦略と新ビジネスモデルへ変革

技術的トリフェクタ：センサー、接続性、アナリティクス

パンデミックからの回復期にあり、学んだ教訓の多くを今後は標準業務手順とすべきだと企業は認識しています。それが最も顕著なのが、現場の機器や製品のサービスと管理です。幸い、現場の機器パフォーマンスをリアルタイムでリモート監視できるテクノロジーが重要な役割を果たします。その情報を持つメリットは、予測アナリティクスを用いてデータ上の潜在的問題を発見することで補完されます。これにより是正措置とプロアクティブなメンテナンスが可能になり、ダウンタイムや予定外の現場訪問の必要性を排除できます。

パンデミックは、製品メーカーと現場で製品をサービスする企業が、通常業務手順を抜本的に見直す必要性を痛感させました。渡航制限により、問題を評価・修正するために人を遠方へ派遣できなくなりました。地元の人員が理論上訪問可能でも、地元政府や企業自体が施設への立ち入りを禁止する可能性がありました。

変革のための技術要素

ロックダウン中のこうした障壁は、現場で製品がどう稼働しているかというリアルタイムの洞察を持つ必要性を浮き彫りにしました。それを実現するには、いくつかの技術を組み合わせる必要があります。

まず必要なのは、現在の状態と主要KPIを監視・測定するために製品に組み込まれたセンサーです。測定パラメータには、動作速度（モーターなど）、温度、圧力などが含まれます。プリンターのインク、エンジンのオイル、画像システムのフィルムなど、消耗品のステータスや消費量も含まれます。幸い、スマートセンサーとIoTの大規模な採用が、こうしたデータアクセスに必要な技術的基盤を提供しています。

かつて、こうしたデータは現場でのみ入手可能で、SCADAシステムやDCSなどの産業制御システム（ICS）でのみアクセス可能でした。通常、センサーはプライベートなオンプレミスネットワークを介してこうしたシステムに有線接続されていました。

既存の無線サービス（Wi-Fi、3G/4Gセルラー）の利用拡大と、新たな無線接続サービス（Wi-Fi 6、5Gなど）の登場により、そのデータをより広く利用できるようになりました。こうした接続性により、ICS以外のシステムもデータにアクセスできるようになります。また、無線接続を利用してデータへのリモートアクセスも可能になります。これで、機器を供給・管理する組織が、現場のデバイス状態を集中監視できるようになります。こうしたデータへのリモートアクセスは戦術的に活用できます。例えば、多くの組織が、リアクティブメンテナンス（壊れてから直す）から予防メンテナンスへ移行するためにこうした機能を活用してきました。

技術的トリフェクタの最後のピースはアナリティクスです。無線接続によりリモートで利用可能になったIoTとセンサーデータを分析し、トレンドを探ることができます。

ダウンタイム削減とパフォーマンス最適化

センサーと接続性を活用することで、製品メーカーと現場サービス企業は、カレンダーベースのメンテナンスから状態ベースの監視とメンテナンスへ移行できます。例えば、過去データからベンダーAの部品が、自社施設ではメーカー公称の平均故障間隔の2倍持つことが分かれば、メーカーのスケジュールではなく、自信を持ってより長く部品を使い続けられます。これにより部品交換コストをより長い期間に分散し、スペアパーツと交換部品の年間総支出を削減できます。

センサーからのデータに予測アナリティクスを用いれば、さらに多くのことが可能になります。例えば、動作温度が急激に20%上昇したら、5日後にデバイスが故障する前兆だと分かるかもしれません。

これは始まりに過ぎません。センサー＋接続性＋予測アナリティクスの組み合わせにより、企業はコスト削減、設置機器の寿命延長、ダウンタイム削減を実現するプロアクティブなメンテナンスアプローチを取れます。

前述の通り、企業はかつて決められたメンテナンススケジュールに基づいて定期的に部品を交換していました。デバイスや部品からのパフォーマンス洞察があれば、そのユニットが性能劣化の兆候を見せているかどうかを自社で判断できます。潜在的問題を検知するこうした予測機能により、企業はアウトージ発生前に未然に問題を解決し、コスト回避による追加の節約が可能になります。計画外ダウンタイムを回避し、緊急修理の費用を避けられます。無予告で技術者を派遣すると高額な出張費がかかります。この故障・修理モデルでは、部品を現場に緊急輸送する必要があり、高額な輸送費が発生します。これらはすべて、アナリティクス由来のパフォーマンスとステータス洞察により最小限に抑えられます。

こうした機能の価値を示す好例が、空気・ガスハンドリングソリューションの世界的リーダーであるHowdenの取り組みです。彼らの機器はインフラ、発電、石油・ガス、排水処理、金属、鉱業、輸送などの分野で使われています。

同社は、デジタルトランスフォーメーションを加速するIoTプラットフォームであるPTCのThingWorxを用いてHowden Uptimeソリューションを開発しました。Howden Uptimeプラットフォームは、世界中の顧客施設で稼働するあらゆる種類の回転機器（コンプレッサー、ファン、タービンなど）向けのリモートパフォーマンス監視・最適化アプリケーションです。

北海などの遠隔地で稼働するデバイスも含め、プロアクティブに監視・管理できます。このソリューションにより、Howdenは自社の機械をまるですぐそばにあるかのように監視できます。

新しいビジネスモデルの実現

機器に接続性を付与することで、メーカーや機器サービス企業は自社の運用とビジネスモデルを変革できます。

• リアクティブから予測的運用へ移行し、メンテナンススタッフの効率を高め、計画外ダウンタイムを削減。
• 最も重要なのは、接続技術と収集データが、インダストリー4.0やデジタルツインといった将来の業界イニシアチブに参加するために不可欠だということ。

なぜこれが重要なのか？ インダストリー4.0とデジタルソリューションを推進する企業は、経済的混乱を乗り越えるためにより有利な立場にあります。危機の際、競合より速く、より遠くへ進めます。そうした優位性は、COVID危機から脱却しつつある業界にも見逃されていません。

接続性とアナリティクスを活用して機器を監視・サポートする方法について詳しくは：www.ptc.com/predictive-analytics