製造現場の予知保全CBMとは？ TBMとの違いやメリット
モノづくりを行う製造現場では、設備・機械の故障を防ぎ、安定して稼働させるための保全活動が求められます。
そうしたなか、近年ではIoT技術を取り入れた次世代の予知保全であるCBMが登場しています。従来のTBMに比べて、より効率的な設備保全ができると期待されています。
そこで本記事では、CBMの基礎知識をはじめ、従来のTBMとの違い、CBM導入のメリットなどをまとめて解説します。
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CBMとは
CBMとは、工場内の機械・設備の状態を監視し、その状態に応じてメンテナンスを実施する保全方式です。Condition Based Maintenanceの頭文字を取ったもので、状態基準保全という意味があります。
IoT・AIなどの技術を活用し、設備の劣化・故障などを監視して予測することで故障・不具合が発生する前に適切な修理・部品交換が可能です。
モノづくりを担う製造現場において、安全かつ安定的な稼働を維持し、生産性の向上を図ることを目的として、CBMによる新たな予知保全が推進されています。
出典：経済産業省『Condition Based Maintenance(CBM)への移行』
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TBMとの違い
CBMと対比される保全方式にTBMがあります。TBMとは、Time Based Maintenanceの頭文字を取ったもので、時間基準保全という意味があります。こちらは、あらかじめ設定した時間・周期に基づいて定期的にメンテナンスを実施する保全方式です。
CBMもTBMも故障や不具合を予防するという目的は同じですが、メンテナンスの実施基準が異なります。
▼CBMとTBMの違い
CBM | 設備や機械の状態によってメンテナンス時期・修理箇所が異なる |
TBM | 設備や機械の状態のよしあしにかかわらず、一定期間ごとにメンテナンスを実施する |
TBMでは、設備・機械の状況にかかわらず部品交換や修理を行うため、不要なメンテナンスによる負荷やコスト増などの非効率さが発生しやすくなります。
これに対してCBMは、劣化状況や故障予兆を見極めてメンテナンスを行うため、保全業務の合理化を図れる点がメリットです。CBMへの移行は、TBMに代わる新たな保全活動として注目されています。
CBMへの移行が注目されている背景
CBMによる予知保全が注目されている背景には、企業の保安・保全面での課題があります。
製造現場では、ひとたび設備機器の故障・不具合によるトラブルが発生すると、ライン停止による生産ロス、修理コスト増加などの損失を招く恐れがあります。こうしたトラブルを未然に防ぐためには、より効果的な保全活動が必要です。
しかし、以下の要因などにより、企業の保全・保安力が低下する問題が生じています。
▼保全・保安力が低下する要因
- 製造現場における設備・機械の経年劣化
- 保全業務に経験豊かな高齢検査員の退職
- 若手検査員の経験不足
こうした課題を解決するために、IoTやAIなどを用いて監視・分析が可能なCBMによる予知保全が注目されています。TBMによる非効率さが生じやすいメンテナンスからCBMへ移行することで、より効率的かつ適切な予知保全活動ができると期待されています。
出典：経済産業省『Condition Based Maintenance(CBM)への移行』
CBMを導入する3つのメリット
CBMによる予知保全を導入することで3つのメリットが期待できます。
①メンテナンス頻度を最適化できる
CBMを導入することで、設備の稼働状況や部品の劣化状況などを監視・解析して、メンテナンスが必要な個所を洗い出せるようになります。
これにより、不必要な修理や部品交換をなくし、メンテナンスの頻度を最適化することが可能です。検査員の人件費や部品コストの削減にもつながります。
②予兆検知により稼働を安定化できる
一定期間による点検では故障が既に発生しており、生産ロスなどのリスクを防ぐことができません。
一方、CBMではIoT・AIによって設備機器をつねに監視しているため、故障や不具合の予兆を検知することが可能です。
また、稼働データを分析することで機械・部品の寿命も予測できます。トラブルを見逃さず、突発的な生産ライン停止を回避することで、安定した稼働を実現できます。
③保全業務の品質を標準化できる
TBMによる保全活動では、保全業務に伴う巡視点検を人手で行います。そのため、故障・不具合などのチェックが検査員の経験に依存しやすく、若手人材への伝承が困難という課題があります。
IoTやAIを用いたCBMの導入により、検査員の経験に頼っていた巡視点検を自動化することが可能です。保全業務の品質を標準化し、若手人材でも熟練人材と同様の設備管理を実現できます。若手人材へのノウハウ伝承や保全・保安力の強化にもつながります。
導入事例
▼回転機の予知保全 TR-COM「回転機械モニタリングシステム」 酉島製作所 様
▼ICTを活用した効率的かつ持続的な維持管理 横浜市水道局 様
まとめ
製造現場における保全活動の強化に向けて、IoTやAIといった先進技術を取り入れたCBMによる予知保全の実施が注目されています。
CBMの導入により、リアルタイムな監視を実施することで故障・不具合の予兆を検知して、未然に防ぐことが可能です。また、設備・機械の巡視点検も自動化できるため、検査員の経験に依存せずに保全業務の品質が標準化できるといった利点もあります。
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