予防保全 vs 予知保全：どちらの戦略が設備をスムーズに稼働させるか？

予防保全とは？

予防保全（PM）の考え方は、設備に定期的にメンテナンスを実施することで、その設備の故障確率を低減させるというもの。定期的なオイル交換で車の完全故障を未然に防ぐのと同じ発想です。

予防保全（計画メンテナンス、計画予防保全とも呼ばれる）は、時間、メーター、イベントベースのトリガーによって駆動されます。ある機械コンポーネントが、そのタイプで一般的な所与の期間内に劣化するとの想定に基づきます。予防管理アプローチでは、関連部品を期待故障時点で、またはその前に取り外し、交換、リビルドします。車の例で言えば、エンジンオイルを毎10,000マイルで交換するのと同じです。

平均故障間隔（MTBF）統計は、検査、修理、リビルドを含む予防保全管理スケジュールの最適化に役立ちます。しかし、予防保全は単にすべての資産に常にメンテナンスを実行するより複雑です。メンテナンスにはコストがかかり、施設を最適に稼働させるために、どこでいつメンテナンスを使うか戦略的判断が必要です。機械の使われ方、使用頻度（その他多くの変数も）が、機械の稼働寿命とそのコンポーネントに直接影響します。

予防保全の主な問題は、このアプローチが時に不要なメンテナンスを生むことです。

予防保全の例にはどんなものがあるか？

予防保全には多くの技術と方法があります。一般的な例：資産と資産部品の定期清掃、潤滑、部品交換、設備修理。

予知保全とは？

予知保全（PdM）は、平均または期待寿命統計ではなく、設備の状態によって決定される点で予防保全と異なります。本質的に、正常運転中に機械を監視することで、故障が実際に起きる前に予測しようとします。

車の例で言えば、予知保全では定期的にオイルサンプルを採取し、オイルが一定点を超えて劣化したら交換する — 10,000マイルごとに交換するのではなく。

これは状態ベースメンテナンスとも呼ばれます。多くの場合、予知分析が問題を検知すれば、生産への影響を最小化するタイミングで修理をスケジュールできます。

予知保全の課題を克服する

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予知保全の例にはどんなものがあるか？

PdM技術には主に6つの形態があります。以下に定義と用途詳細：

振動解析

振動解析は、振動源を特定・位置づける技術。振動源の特定だけでなく、過度摩耗領域の特定にも使用可能。例：稼働中の資産ベルトラインに過大振動があれば、何か（ベルト自体やモーター内部部品等）の交換・修理が必要임을示唆。将来的に数百〜数千ドルの修理費を節約可能。

オイル分析

オイル分析は、資産内オイルの状態を判定する技術。オイル中の異物混入有無の判定にも使用可能。

オイル分析は、資産の潤滑流体サンプルを採取し、それらを分析して、設備にメンテナンス作業が必要かどうかの見当をつけるもの。例：潤滑流体に過剰な異物（泥等）があれば、設備に何らかの問題があり、早急な修正が必要임을示唆。

熱解析

熱解析（赤外線解析とも呼ばれる）は、コンポーネント温度を測定してその状態を判定する手法。熱解析では、熱電対を用いて検査対象コンポーネントの温度を測定。熱電対は、一端で接合された異種金属2線を持ち、検査対象コンポーネントに接触させられます。もう一方の端はデジタルマルチメーターに接続され、測定温度がLCD画面に表示。マルチメーター経由の手動測定ではなく、機械にセンサーを追加して継続的フィードバックを得ることも可能。これらセンサーは、SCADAシステムが導入されていれば多くの場合それで監視されます。

例：コンポーネントが温度上昇し、過熱気味であれば、熱解析が問題存在を示し、赤外線画像で問題箇所を可視化。

レーザーシャフトアライメント

レーザーシャフトアライメントは予知保全の一種。回転シャフトのアライメントを測定。タービン、コンプレッサー、モーターなど多くのタイプの回転シャフトをこの手法でアライメント可能。

モーター回路解析

モーター回路解析は、マルチメーターを用いて電圧降下とモーターへの電流流れをチェックする技術。マルチメーターが配線抵抗と配線絶縁を測定。

超音波解析

超音波解析は、金属部品の厚さと表面健全性を測定する非破壊手法。金属部品の表面欠陥検出に使用可能。肉眼では見えない金属部品の欠陥 — 腐食、ピッティング、クラック — の検出にも使用。

予知保全技術にはどんなものがあるか？

予知保全技術は、資産状態を判定し、いつメンテナンスを実施すべきか推定するために使用されます。PdM技術の例：データ収集と分析、故障検出、平均故障時間予測、メンテナンススケジューリング。

予防保全 vs 予知保全

	予防保全	予知保全
分類	計画メンテナンス	プロアクティブメンテナンス
焦点	環境（人、工具、プロセス）	資産（部品、センサー）
目的	適時修理・交換で損傷防止	資産がメンテナンスを必要とするタイミングを予測
使用ツール	スケジューリングソフトでチーム/個人に設備メンテナンス通知	予知保全技術で潜在問題対処・故障前の是正メンテナンススケジュール
改善効果	資産性能と資産健全性	在庫効率（機械部品を故障まで走らせず、早すぎる交換もせず）
必要条件	機械ダウンタイム必要	機械ダウンタイムは多くの場合不要、必要でも一般的に短時間
例	部品交換、設備修理	振動解析、熱解析

メンテナンスプログラムの確立

ランダムまたは不適切なメンテナンスが製品・サービス、運用コスト、ボトムラインに与えるインパクトは大きい。各資産に適した技術を使用する全体的メンテナンスアプローチを開発する必要があります。

8ステップでより良い予防保全戦略を構築

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CMMSソフトウェアのようなツールは、予防保全または予知保全戦略のセットアップと遵守を、いくつかの重要な点で支援します：

• すべてのメンテナンス戦略を一箇所で追跡
• 施設の主要業績指標を監視
• 資産を修理すべきか、故障まで走らせるか、どちらがコスト効率的か判断支援
• ERPソフトウェア等他システムと統合し、施設パフォーマンスの全体像を把握

メンテナンス戦略をコントロール下に置く

予知保全と予防保全には多くの異なるタイプと技術があります。本記事では最も一般的なものをカバーしようとしました。

メンテナンス戦略をコントロール下に置くための貴重なリソースをいくつか紹介します：

1. 状態ベースメンテナンス戦略
2. あなたに最適なメンテナンス戦略の選び方
3. CMMS指標ガイド