機器の故障を理解する–それを防ぐことができる

機器の故障は、産業環境でよく見られる現象です。その結果、修理コストが高くなり、生産のダウンタイムが発生し、労働者の健康と安全に影響を及ぼし、サービスの生産と提供に影響を与える可能性があります。 International Society of Automationは、工場がダウンタイムのために生産性の5％から20％を失うことを示しています。これは、場合によっては数千ドル、場合によっては数百万ドルに相当します。

障害に対する防御を実装し、ダウンタイムを発生させるには、マシンの障害とそのメカニズムを完全に理解する必要があります。これには、障害の原因とその結果の分析が含まれるため、適切な軽減戦略を考案できます。

機器の故障の簡単な定義

簡単に言えば、機器の故障とは、機器の一部が意図したとおりに動作しない状態です。問題の重大度と機器の機能に基づいて、2つの大きなカテゴリを区別できます。

完全な失敗
部分的な失敗

機器からの価値の完全な喪失につながるイベントは完全な障害であり、価値の部分的な喪失につながるイベントは部分的な障害を表します。

完全な障害は、資産を実質的に使用できなくするため、簡単に認識できます。 完全な機器の故障の一般的な例には、船舶、パイプ、またはバルブの破裂、エンジンの故障、タービンのプロペラの故障、深刻なボイラーまたはHVACの誤動作、ベアリングの故障などがあります。

機器が機能的に動作する場合、いくつかの条件がありますが、意図したパフォーマンスを部分的にしか満たすことができません。 これは部分的な障害の兆候です 。たとえば、モーター速度制御の誤動作により、コンベヤーベルトが低速で動作し、プラントの同期が失敗します。

部分的な故障の他の例には、摩耗、腐食、エアフィルターの汚れ、適切な潤滑の欠如、および同様の発生などの問題が含まれます。多くの場合、機械を最適な動作状態に戻すには、修正メンテナンスを実行するだけで十分です。

失敗にはさまざまな程度があり、すべてを捕まえることはできません。ただし、適切なツールとメンテナンスへのプロアクティブなアプローチにより、深刻な問題が発生して高額なダウンタイムが発生する前に、ほとんどのツールを防止して対処できます。

機械の故障の一般的な原因と予防策

機器の故障を防ぐための万能の戦略はありません。障害防止戦略は、機器ごとに異なる方法で設計し、それらのコンテキストと期待値の定義の範囲内で動作させる必要があります。

予防保守、状態ベースの保守、予知保全など、機械の故障を防ぐために利用できるさまざまな保守戦略があります。適切なものを選択することは多くの要因に依存し、多くの場合、必要な投資と信頼性、可用性、保守性、および安全性（RAMS）の目標を達成することの間のトレードオフです。

機器の故障にはさまざまな理由がありますが、予測できない場合もあります。いくつかの理由により、マシンが故障したり、パフォーマンスが低下したりする可能性があります。以下は、マシン障害の最も頻繁な原因のいくつかと、それらの発生を防ぐためのヒントです。

1）定期的な摩耗

これは最も一般的な原因であり、すべてのタイプの機器で発生します。ベストプラクティスに従っている場合でも、機械を繰り返し使用すると、最終的には摩耗（「金属疲労」とも呼ばれます）が発生します。悪い動作条件、定期的なメンテナンスの欠如、不適切な使用法、不十分な保管条件など、いくつかの理由で機械の故障が加速する可能性があります。対処しないままにしておくと、摩耗や破損によって発生する損傷は壊滅的なものになる可能性があります。

それを防ぐ方法

回転機械の摩耗を防ぐための一般的な考え方の1つは、潤滑です。機械部品に定期的に注油することで、可動要素内の摩擦を減らし、機械内の不要な摩耗を抑制します。他のタイプの機器の場合、ベルト、ホース、ベアリング、フィルターの交換、ほこりや汚れの除去、汚染物質への注意など、機械部品の定期的な検査と予防/予知保全も、機械の故障の可能性をさらに減らすことができます傷みによるものです。

2）定期的かつ予防的なメンテナンスの欠如

予算が限られているため、多くの組織は依然として故障メンテナンスを使用しています。このアプローチは一部の機器では機能しますが、複雑で重要な機器にはあまり適していません。定期的かつ予防的なメンテナンスが不足していると、メンテナンスのバックログが大幅に延期され、それに伴うすべての運用上の問題とコストが発生します。

時間ベースの予防保守も完璧な解決策ではありません。故障メカニズムによっては、機器が耐用年数の終わりに近づくにつれて、機器がより頻繁に故障する傾向があります。ほとんどの機器は、その寿命全体にわたって一定の定期的な間隔で保守されているため、資産のライフサイクルの後の段階で保守が不十分になる傾向があります。

それを防ぐ方法

ご想像のとおり、プロアクティブなメンテナンス戦略を実装することは、この問題の解決策です。これを行う最も簡単な方法は、CMMSを使用することです。これは、資産、作業指示書、カレンダー、スケジュール、ベンダー、在庫など、プロアクティブな戦略で管理する必要のあるすべてのリソースを管理するのに役立ちます。

必要なすべての情報が1か所にあると、組織化されたメンテナンスチームを率いるのがはるかに簡単になります。

3）不適切な使用とオペレーターのエラー

オペレーター/ヒューマンエラーは、注意散漫、誤った決定、実際のプロセスからの逸脱（余分なタスクを実行する、またはタスクシーケンスに従わない）による予期しない結果の原因として定義されます。運用上のダウンタイムから重大な安全上の問題に至るまで、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。

それを防ぐ方法

機械オペレーターのトレーニングは、不適切な使用や誤った取り扱いを回避するための最も効果的なツールの1つです。ほとんどの業界では、さまざまな資産に必要なトレーニングの最小レベルを定義します。また、特定のマシンを操作するための望ましいレベルの能力を維持するために、トレーニング証明書を発行することも考えられます。

発生頻度は低くなりますが、メンテナンスプロセス中に機器が損傷する可能性もあります。多くの組織は、操作および保守のマニュアル、SOP、およびチェックリストを作成して、機器を操作するすべての人が何をすべきかを正確に把握できるようにしています。

4）信頼性の低い文化

一部の組織では、管理者がプラントの信頼性の定義を歪めている場合があります。彼らは、機器の一部が故障するとすぐに修理されるプラントを信頼できるものと見なす可能性があります。迅速な修正により、プラントの可用性とMTTRが向上する可能性がありますが、プラントの信頼性を適切に反映しているわけではありません。

さらに、予算の制限により、一部の企業は信頼性文化の改善に投資することを躊躇し、資産管理に直接的なメリットがあるとは考えていません。これは、信頼性の向上が長期的なメリットであるため、大幅なROIが見られるまでに時間がかかる場合があるためです。多くの中小規模の組織も長期的な計画の習慣を欠いているため、信頼性主導の文化を組み込むことの真のメリットを理解できていません。

対処方法

市場には多くの効率的で費用効果の高い信頼性向上ソリューションがあります。効果的なソリューションの1つは、最新のモバイルCMMSです。これは、製造業に大幅な改善をもたらし、信頼性文化の変革を受け入れるのに役立ちます。事後対応の考え方に固執している組織は、組織を正しい軌道に乗せるために、変更管理により多くの努力を払う必要があります。

信頼性の取り組みの改善に真剣に関心のある部門は、RCM、RCA、FMEAなどの手法を検討する必要があります。特定の資産の一般的な障害モードを評価し、各資産にどの保守戦略を適用するかを決定するのに役立ちます。