予知保全による設備寿命の延伸でGHG排出量低減に貢献

「設備寿命の延伸」とは？

当社では「設備寿命」とは設備に構成されているモータなどが稼働できる期間、「延伸」とはその設備が安定稼働する期間を延長することと定義しています。そのため、「設備寿命の延伸」とは設備に構成されるモータなどが安定生産を維持できる期間まで稼働させることを意味します。
本ページでは「設備寿命の延伸」を行うことによるGHG排出量低減の考え方について説明します。

導入効果

■予知保全を導入することでの効果
“予知保全”とは、設備が突発停止した後にメンテナンスをする“事後保全”や従来の計画的なスケジュールに従って設備をメンテナンスする“予防保全”と異なり、監視機器を使って設備の状態を24時間リアルタイムで監視し、設備が故障する前に発見し対応する新たな保全の方法です。

①設備の突発停止後の生産挽回のための無駄な電力を削減
設備の突発停止が生産に影響を及ぼし、生産挽回による無駄な電力消費が発生します。

②オーバーメンテナンスによる生産挽回のための無駄な電力を削減
計画的に期間を決めてメンテナンスを実施している場合でも、オーバーメンテナンスによって発生する設備稼働停止による生産挽回で無駄な電力消費が発生します。更に過剰な部品交換が発生してしまうことで廃棄による資源の無駄も発生してしまいます。

“予知保全”を導入することで設備の劣化を事前に検出し、適切なタイミングで計画的にメンテナンスを実施することが可能となり、設備寿命の延伸を行うことで電力削減やGHG排出量低減に貢献することが出来ます。

前提条件
・対象設備は24H稼働
・1年間に設備が2回故障し事後保全は生産再開まで3日、予防・予知保全は生産再開まで1日
　上記日数分、生産挽回を行うことで本来発生しない電力（生産挽回電力）が発生
・事後保全と予知保全は2回、予防保全は4回メンテナンスを実施

*1：生産挽回電力量＝設備稼働電力×稼働時間×保全活動回数
　　設備稼働電力＝26kW/hで試算（ある装置の1時間当たりの消費電力）
*2：電力量からGHGへの変換係数は0.4591kg-CO2/kWhで計算

故障を防ぐための予知保全への転換

保全は大きく3つのスタイルに分類ができます。事後保全と予防保全と予知保全です。事後保全は故障が発生したあとに対処するために、環境負荷が大きくなってしまいます。予防保全は人による定期的な点検を実施することで未然に故障に対処することができますが、点検に伴う設備停止や早すぎる部品交換などで環境負荷を高めるリスクもあります。そこで近年注目されているのがテクノロジーを活用した予知保全という考え方です。

予知保全による省エネ効果

故障頻度や点検頻度を下げ、予知保全へ移行することで、エネルギー使用量の削減に効果します。例えば、ダグラス.S.トーマス、ブライアン.A.ワイス『製造機械メンテナンスの経済学』（2020年6月）によると、予知保全の導入により、1年間で「不良品廃棄コスト：８億ドル」、「ダウンタイムロス：181億ドル」といった削減効果があると言われます。＊3
これは環境にも優しく、今後改善していかなければならない損失です。

設備寿命の延伸に貢献できる商品群

スモールスタートで導入障壁を下げるオムロンの現場完結型予知保全コンセプト

多くの企業が予知保全の利点を認識しているものの、実際にそれを取り入れる際にはいくつかの障壁が存在します。主な課題は二つあります。第一に、技術開発や専門知識の習得を含む初期の費用と作業量がかなり大きいという点です。第二に、その投資がもたらす効果が明確になりにくいということが挙げられます。しかし、オムロンの状態監視機器を使用することで、これらの問題を解決できます。これら機器は、現場でのデータ収集、分析、評価を一括して行うため、システムの設計やデータ分析の必要がありません。これにより、少ない作業量とコストで小規模から始めることが可能となります。さらに、小規模からのスタートは、早期に投資効果を確認し、予知保全の導入を決定するための判断材料を提供します。

オートチューニング機能により、外乱発生時の温度変動と操作量の関係から適切な操作量、印加タイミング、印加時間を自動算出します。

分析が難しく、IT/OTの融合も必要で、技術的な壁や組織的な壁があり、導入障壁が高い。

状態監視機器をさらに詳しく【保全革新ソリューション】アプリケーション事例