製造業のスマートファクトリー化が推進されるなか、生産設備・機械の安定した稼働を実現するために、AI技術を取り入れた予知保全が注目されています。

生産工程で発生するさまざまなデータを蓄積して、AIが持つ学習技術・解析機能を活用することで、設備保全体制の強化につながると期待されています。

この記事では、製造現場における予知保全の目的を踏まえ、AI技術の活用方法やメリットなどを解説します。

▼予知保全について、詳しくはこちらの記事でご紹介しています
「製造現場の予知保全CBMとは？ TBMとの違いやメリットを解説」

製造現場における予知保全の目的

予知保全とは、設備・機械の稼働状況・劣化状態などを監視して、故障や不具合の予兆を検知・保全することです。設備停止や故障が起きる前に必要なメンテナンスを実施することにより、不良品の発生、生産ロスによる損失を防ぐのが目的です。

未然に故障を防ぐ保全方式として“予防保全”があります。しかし、予防保全と予知保全とでは保全体制が異なります。両者の違いは、以下のとおりです。

　▼予防保全

• 定期的にメンテナンスを実施して、修理や部品交換を行う
• 設備・機器の状態を監視して、異常が見つかった場合にのみメンテナンスを実施する

　▼予知保全

• IoTやAI技術を活用して設備・機器をリアルタイムに監視することで、劣化度合いや故障の兆候を計測・分析する
• 故障の可能性がある、または劣化が進んでいる設備・機器に対して適切なメンテナンスを実施する

つまり、対応を始められるタイミングが定期的な点検で異常を発見した時か、リアルタイムの常時監視で異常を検知した瞬間なのかが、予防保全と予知保全の違いだといえます。

予知保全にAIを導入する4つのメリット

ここでは、予知保全にAI技術を取り入れることで期待できる4つのメリットを紹介します。

①検査作業の属人化解消

従来、故障や不具合を防ぐための予防保全は人手で行われてきました。そのため、検査作業が熟練の担当者の経験や技術に依存しやすく、保全業務を属人化せざるを得ない課題がありました。

予知保全にAIを導入することで、人手による検査作業を自動化できます。保全業務の属人化が解消され、検査精度の標準化を図れます。

②検知精度の向上

点検作業を手作業で行う場合、故障や不具合の見落としが発生しやすいリスクがあります。

AIを活用することで、カメラやセンサーによる正確なデータ取得が可能になり、手作業による誤検知を防ぐことが可能です。目視では確認できない動作・数値などの軽微な変化も検知できるため、点検や検査の精度向上につながります。

③メンテナンスコストの削減

一定期間に基づいてメンテナンスを実施する場合、劣化度合いにかかわらず部品を交換することがあります。しかし、まだ使用できる部品を交換するとなれば、不要なコストが発生してしまいます。

AIを用いた予知保全により、設備機器の稼働状況・劣化度合いを監視することで、メンテナンスの要否を見極めることが可能です。また、データの解析によって寿命予測もできるため、メンテナンス時期の検討にも役立ちます。

不要な部品交換をなくすことで、部品代や人件費などのメンテナンスコストを削減できるメリットがあります。

④ダウンタイムの削減

定期的に点検作業を実施している場合でも、突発的な不具合や設備停止が発生する恐れがあります。手作業で作業を行う場合、原因追求に時間がかかるため、ダウンタイムが長くなるほか、生産ロスによる影響も大きくなってしまいます。

AI技術を用いたリアルタイムな監視体制を構築することで、不具合や故障が発生する前の対処が可能です。また、生産データを蓄積・分析できるため、トラブルの原因解明も速やかに行えます。

このように、設備停止によるダウンタイムを削減することで、設備トラブルによる損失を抑えられます。

AIによる予知保全を導入する際の懸念点

予知保全を実現するためには、工場内の設備・機器を監視して、データ計測や分析などができる設備体制が求められます。

たとえば、工場内にある設備・機械にはAI技術を採用したカメラやセンサーなどの導入が必要です。また、AIで収集した膨大なデータを蓄積・管理できるネットワーク環境やハードウェア、ソフトウェアなどの整備も欠かせません。

さらに、予知保全の導入・運用にあたっては設備にかかる初期コストに加えてノウハウが必要になることを考慮しましょう。

とはいえ、必要な人材や予算の調達には時間を要する場合がほとんどです。
コネクシオでは、予知保全をスムーズに導入するためにデータ収集～分析までワンパッケージ・設備に後付け・環境に合わせてスモールスタート可能な予知保全ソリューションをご用意しています。

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まとめ

製造現場にAI技術を取り入れることで、設備・機械の監視、データの予測・分析が可能になるため、高精度な予知保全を実現できます。

人手による検査作業で発生しやすい属人化、誤検知などの問題を防ぎつつ、異常や故障予兆などの軽微な変化も検知して、設備停止のリスクを軽減できます。

コネクシオでは、AI技術を取り入れたさまざまなソリューションを提供しております。既存設備を活用できるほか、導入から運用までのサポートも行っているため、コストや運用面を懸念している企業さまもぜひご検討ください。

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