自動化が機器の信頼性に与える影響

自動化により、メンテナンス操作、データ管理、品質管理が強化され、機器の信頼性が向上します。

ブライアンクリスチャンセンは、LimbleCMMSの創設者兼CEOです。ここでは、自動化が保守作業、データ管理、品質管理をどのようにサポートできるかについて説明します。

信頼性は、機器が効果的かつ手頃な価格で機能するための可用性と能力を扱います。機器の耐用年数を通じて、故障のリスクと機器の生産性を見積もるために不可欠です。機器の信頼性を定量化するために、組織は平均故障間隔（MTBF）や設備総合効率（OEE）などの指標を考慮に入れます。これらはデータ集約型の指標であり、機器の動作状態を継続的に監視する必要があります。

自動化により、プロセスと機器の効率が向上すると同時に、運用および保守データの管理が強化されます。プロセスの複雑さ、関連する安全上のリスク、プラントのレイアウトなどに応じて、組織が機器を自動化する方法はいくつかあります。それらは次のとおりです。

• 数値制御（NC）およびコンピューター数値制御（CNC）
• プログラマブルロジックコントローラー（PLC）
• 産業用自動ロボット
• コンピューター支援製造（CAM）
• シリコンベースの自動化チップ

以下は、自動化がメンテナンス操作、データ管理、品質管理を簡素化することで信頼性に影響を与えるいくつかの方法です。

1. 自動化とメンテナンス

生産設備と技術の進化は、生産施設を最小限の人間の介入を必要とする高度なユニットに変え続けています。焦点は、予知保全の戦略的実装を通じてプロセスと機器のダウンタイムを制限することにあります。センサーと状態監視ユーティリティを備えた自動システムは、機器の動作状態をリアルタイムでキャプチャします。モノのインターネット（IoT）を介して中継されるこのデータの分析により、メンテナンスチームは、プロセスの停止や機器の損傷を引き起こす可能性のある欠陥やエラーを事前に特定できます。

高度に自動化されたシステムには、取り扱いや保守の際に注意が必要ないくつかのセンサーとデバイスが組み込まれています。追加のデバイスは、検査および検査ポイントの数を増やすことにより、メンテナンス操作を複雑にする可能性があります。状態監視センサーを使用することで、技術者は修正または交換が必要な機器の正確な欠陥部分を特定して特定できます。

正確な機器データへのアクセスにより、組織は運用を最適化し、安全基準を確立し、重要な機器の耐用年数を向上させることができます。収集されたデータは、将来の参照のために専用サーバーまたはクラウドプラットフォームに保存されます。このデータは、根本原因分析（RCA）、故障モードおよび影響分析（FMEA）を実行し、重要な資産の信頼性を評価するために不可欠です。

実際の保守作業を整理して実行する側では、コンピュータ化された保守管理システム（CMMS）が保守タスクの自動化において重要な役割を果たします。それらはすべての機器の十分でタイムリーなメンテナンスを保証します。このソフトウェアは、センサーおよび予測分析と統合して、修正および日常のメンテナンスタスクのアラートを生成し、すべての機器のメンテナンス操作のライフタイムログを保持し、スペアパーツとツールの在庫を調整できます。そうすることで、会社は資産が生産サイクル全体で利用可能になり、資産が最適に動作することを保証します。

2. 自動化とデータ管理

航空宇宙エンジン、最新の自動車、高度な製造システムなどの高価で洗練された機器を扱うメーカーは、機器の実際の性能に関する情報がほとんどなく、稼働中のユニットが少ない場合があります。このような組織は、物理的な機器のデジタルレプリカを作成するためにクラウドテクノロジーに依存しています。物理的な機器には、実際の動作特性をクラウドベースの同等のものに中継するセンサーが装備されています。

このデータを受信すると、機械学習の手法とアルゴリズムが関連する運用データを抽出します。このデータ交換を通じて、製造業者は適切な操作パターンと物理的な機器の操作に影響を与える一般的な異常を特定できます。このテクノロジーはデジタルツインとも呼ばれ、メーカーは生産時に機器を最適化し、信頼性を最大化することができます。

クラウドテクノロジーとIoTプラットフォームを活用することで、高度な生産設備を使用する組織は、開発チームとリアルタイムでコラボレーションし、リモートのトラブルシューティングや修理を実行できます。その見返りとして、組織は運用を継続し、より高い信頼性スコアを維持できます。一方、製造業者は、生産設備の品質を向上させるために必要なより多くのデータと洞察を得ることができます。

3. 自動化および生産システム

生産にはいくつかの反復プロセスが伴い、手動で実行すると面倒です。人間のオペレーターは、欠陥のある製品や低品質の製品の製造につながる疲労やエラーを起こしやすいです。生産システムを自動化することにより、組織は送り速度などの生産条件を一定レベルに維持します。これは品質管理にとって重要ですが、機器の信頼性を高める役割も果たします。

自動化されたシステムは、正確な生産ログを保持します。このデータを使用して、組織はプロセスの効率を評価し、故障や生産性の低下を引き起こすインスタンスを特定できます。

最終的な考え

機器を自動化することで、企業は製品の量と質を向上させることができます。ほとんどの自動化システムは、時間の経過に伴う本番データの収集と保存を容易にします。

また、プロセスまたは機器の障害の可能性を高める人的エラーのインスタンスを最小限に抑えます。正確なデータにアクセスすることで、メンテナンスチームは正しいメンテナンス活動を実行し、繰り返し発生するダウンタイムの原因となる欠陥をプロアクティブに排除できます。適切なメンテナンス、最適な可用性、手頃な運用コストは、信頼性の高いシステムに貢献します。