設備重要度分析とは

故障の可能性とその結果を慎重に評価することで、保全チームは重要度分析を活用して的確な戦略を策定し、設備の信頼性を向上させ、運用リスクを低減できます。

今日、ほとんどの成功している企業は、生産を維持するために何千もの設備に依存しています。これらの設備の維持管理には、デジタル資産管理（EAM）システム、状況監視（CM）プラットフォーム、予知保全ワークフローなどの新技術の統合がますます必要とされています。設備重要度分析は、現代の信頼性中心保全戦略の一環として、これらの技術をどこに、どのように適用すべきかを評価するうえで不可欠です。

重要度分析は、次のような多くの設備管理の取り組みの基盤となっています。

• 予防保全 ログラム
• 予知保全戦略
• 信頼性中心保全への取り組み
• 故障モード影響解析（FMEA）

設備重要度評価は設備重要度分析の中心をなし、組織が設備の価値をいくつかの要因に従って測定できるようにします。

• 設備が故障する可能性はどの程度か？
• 設備が故障した場合、その結果はどの程度重大か？
• 設備はコア・ビジネス運営にとってどの程度重要か？
• 設備は従業員の安全にどのような影響を及ぼすか？
• 設備は関連するすべての規制に準拠しているか？
• 設備は、総所有コスト（TCO）の観点からどの程度優れた性能を発揮するか？

設備重要度評価の目的は、重要度評価または重要度スコアを作成して、保全管理者が他の設備と比較できるようにすることです。重要度評価がなければ、組織は設備重要度分析を実行できません。

設備の重要度と設備の状態はしばしば混同されます。この2つの用語は関連していますが、注目に値する重要な違いがいくつかあります。この条件が誤って適用されると、組織は保全プロセスを間違った形で最適化してしまうリスクがあります。

設備状態は設備の現在の健全性や稼働状態を示すものであるのに対し、設備重要度は組織にとっての設備の重要性を測るものです。例えば、過度な振動を伴う老朽化したポンプは、状態が悪いと正確に表現できます。しかし、ポンプが商品やサービスの生産に不可欠なものでない限り、重要とは見なされない可能性が高いです。

設備状態とは異なり、設備重要度は、運用、生産性においてポンプが果たす役割、および故障が会社に与える財務的影響を考慮します。

保全チームは、故障リスクおよび故障がコア・ビジネス・プロセスに及ぼす潜在的な影響に応じて設備を特定、評価、順位付けするために、7段階のプロセスに従って設備重要度分析を実施します。

1. 設備リストを作成する
2. 評価基準を定義する
3. 故障の可能性を評価する
4. 故障の影響を評価する
5. スコアリング・システムを適用する
6. 設備重要度ランクを割り当てる
7. 評価結果を保全プログラムに組み込む

ここでは、各ステップを詳しく見ていきます。

設備重要度分析の最初のステップは、生産設備や施設インフラから電気システム、部品、計装に至るまで、組織が所有するすべての設備の完全なリストを作成することです。

このプロセスを効率化するために、現代の組織はコンピューター化保全管理システム（CMMS）に頼ることがよくあります。CMMSとは、人工知能（AI）、機械学習（ML）、モノのインターネット（IoT）技術を用いて、作業指示書、保全履歴、その他設備重要度分析に不可欠な記録を管理するソフトウェアです。

ステップ2では、組織が設備の重要度を測定するための基準を確立する必要があります。この段階での一般的な考慮事項には、作業者の安全、生産性と運用への影響、環境と財務への影響、規制の遵守などがあります。

保全管理者は、ステップ2で示した基準に従って、ステップ1のリスト内の各設備を正確に評価できる必要があります。

設備重要度分析の次のステップは、各設備の故障の可能性を評価することです。例えば、製造工場のコンベア・ベルトの故障確率を判断する場合、保全計画担当者は、ベルトの経年劣化、摩耗、想定される耐用年数、保守状況、その他さまざまな要因を考慮します。

先進的な組織では、IoTセンサー、振動解析、機械学習アルゴリズムなどの予知保全技術がますます導入され、より正確な故障確率を実現しています。

4番目のステップは、設備重要度分析において最も重要であると言えます。ステップ3は、設備が故障する可能性が高い時期を知らせる一方、ステップ4では、故障が発生した場合に事業運営にどのような影響が出るかを具体的に示します。

2つの異なる部品の故障確率が同じ場合でも、一方が極めて重要なプロセスをサポートし、もう一方がそうでない場合、前者の重要度評価は高くなります。この違いは、この部品がコストも複雑性も低い場合でも起こり得ます。

スコアリング・システムは、保全計画担当者が設備の重要性に関する主観的な判断を客観的で数値的な評価に変換するのに役立ちます。

スコアリング・システムには普遍的な基準はありませんが、ほとんどの組織では、故障の可能性と故障の結果を組み合わせ、1～5または1～10の尺度で評価するリスクベースの手法を採用しています。この尺度では、1はリスクと結果が低いことを示し、10はリスクと結果が高いことを表します。スコアリング・システムの目標は、数学的に完璧なスコアを出すことではなく、ポートフォリオ内のすべての設備に使用できる一貫した方法論を作成することです。

組織はスコアリング・システムを確立した後、重要度に応じて設備をランク付けします。設備重要度ランクは、組織が設備を最善に維持する方法に関する重要な質問に答えるのに役立ちます。例えば、次のような質問が考えられます。

• 定期的に計画された外観点検が必要な設備と、状況監視プラットフォームを使用して監視する必要がある設備はどれか？
• 予知保全技術への大規模投資が正当な設備と、手作業による事後対応の計画で安全に保全できる設備はどちらか？
• 冗長性が必要な設備はどれか？
• 保全計画中に優先ステータスを取得する必要がある設備はどれか？

設備重要度分析の最終ステップには、最初の6つのステップで発見された新しい知見とベスト・プラクティスを既存の保全プログラムに組み込むことが含まれます。

現代の組織は、重要度ランクを使用して、予防保全作業、作業指示の優先順位付け、リソース配分、資本計画など、いくつかの対応策を決定します。

設備重要度分析の一環として、現代の組織は、重要設備に関するリスクをより適切に特定、評価、優先順位付けするために、体系的なリスク評価手法にもますます注目しています。故障モード影響解析（FMEA）と信頼性中心保全（RCM）は、その中でも最も効果的な手法の2つです。

• FMEAは、潜在的な故障モードとそれが組織に与える運用上の影響を調査し、保全チームが故障を防ぐ方法、または少なくともその影響を軽減する方法を特定するのに役立ちます。
• RCMは、FMEAで生成された情報を基に、保全活動を故障特性に適合させることで設備の信頼性向上を高めることができる、最適化された保全戦略の策定を支援します。これらの枠組みを組み合わせることで、不要な保全を最小限に抑えながら、設備の信頼性を向上させるための体系的な手法が実現します。

設備重要度分析は、企業がコア・ビジネス・プロセスにとって最も重要な設備を特定し、それに応じて保全の優先順位を付けるのに役立つ重要なツールです。

ここでは、その最も強力なメリットのいくつかを見てみましょう。

強固で十分な情報に基づく保全計画により、組織は計画から設置、運用、廃棄までのライフサイクル全体を通じて設備を最大限に活用できます。すべての設備に同じ保全スケジュールを適用するのではなく、設備重要度分析を行うことで、チームは故障リスクと重要度に応じて個別の手法を策定できます。

例えば、極めて重要な生産コンプレッサーには月次点検が必要になる場合がありますが、重要度の低い倉庫の換気ファンは四半期に1回だけテストする必要がある場合があります。これらの設備両方を同じ保全計画で維持すると、費用がかかり非効率的になります。

保全資源には限りがあるため、保全計画担当者は、予算のニーズ、運用上のコンプライアンス要件、および作業員のスケジュールに合わせて、常に戦略を策定し、調整する必要があります。設備重要度分析により、ビジネス価値を生み出しROIを最大化するうえで重要設備に対し、人員や部品をより適切に投入できます。

例えば、ある自動車製造工場では、25人の技術者が2,000を超える生産設備の管理を担当しています。その管理者は、CMMSによって生成された作業指示書では50件の予防保全作業が期限を迎えているものの、人員の都合上、週に30件しか作業を完了できないことを知っています。重要度分析により、チームは作業に優先順位を付け、生産性が妨げられず、最も重要な設備を最初に修理することができます。

予期せぬ故障は多くの場合、業務を妨げ、多額のコストを発生させます。製造業に焦点を当てた最近のレポートによると、計画外ダウンタイムは年間約500億米ドル、つまり1時間あたり26万米ドル、1分あたり約9,000米ドルの費用がかかります。

重要度分析により、保全管理者は重要な設備を特定し、最もリスクの高い機器に予防保全作業を集中して行い、計画外ダウンタイムを削減し、業務継続性を向上させることができます。

予知保全技術は、組織が運用データとリアルタイムの状況監視を使用して、設備が故障しそうな時期を予測するのに役立ちます。しかし、それらは高価であり、多くの場合、センサー、分析プラットフォーム、およびデータ・インフラへの多額の先行投資が必要です。

設備重要度分析は、組織がこれらの投資が最大の価値をもたらす場所を判断する助けとなります。また、保全担当者は、どの設備であれば、定期保全や目視点検といった低コストの手法による監視を継続しても十分対応できるかを判断できます。

設備重要度評価に基づく保全戦略により、技術者は故障が発生する前に設備の脆弱性に対処できます。保全活動の優先順位付けををより戦略的に行うことで、故障回数を減らし、長期的な設備の信頼性を向上させることができます。

信頼性が向上するにつれて、組織は設備のライフサイクルを延長し、生産プロセスの安定性を高め、全体的な保全コストを削減します。

通常、設備の状態が良好で信頼性が高いほど、その性能も高くなる傾向があります。保全チームが設備ライフサイクル全体にわたって重要度分析を適用すると、設備の性能も向上することがよくあります。

最も頻繁に故障する設備ではなく、最も重要性の高い設備に保全活動を集中させることで、保全管理者は、最も貴重な設備が常に最高の状態で性能を発揮できるようにします。

設備重要度分析は、製造業の保全プログラムから始まったものですが、現在ではほとんどの業界に広がっています。今日では、製造工場、石油・ガス施設、医療システムなど、さまざまな設備の保全戦略を策定するのに役立っています。

ここでは、設備重要度分析の業界別の5つのユースケースを紹介します。

製造業界は、故障が生産に最も影響を与える生産ライン内の設備を特定するために、設備重要度分析を利用しています。

重要度レベルを割り当て、設備階層を形成することで、これらの組織は、複雑で費用のかかる先回り保全計画と、安価でそれほど複雑ではない事後保全計画で実行する設備を決定できます。

製造業における重要設備には通常、次のものがあります。

• 生産ライン
• コンプレッサー
• ボイラー
• 産業用ロボット
• 包装システム

石油・ガス業界は、大量の石油や天然ガスの掘削、精製、輸送など、コア・ビジネスのプロセスのほとんどを大規模で複雑な設備に依存しています。1時間の計画外ダウンタイムが50万米ドルもの損害を被る業界では、重要設備の適切な保全を確保することは紛れもない優先事項です。

石油掘削装置、パイプライン、精製設備などの大規模設備の故障は、すぐに危険な状況を引き起こす可能性があります。設備の健全性を確保するために、石油・ガス会社は評価と分析を使用して、業務と作業員に最も大きなリスクをもたらす設備を特定し、それに応じて保全作業を計画します。

公益事業会社は、コア・ビジネスの一部として、大規模で相互接続された設備ネットワークを運用する必要があります。中断すると壊滅的な損害が生じる可能性があり、停電や環境への危険を引き起こし、規制違反には罰金が科せられる可能性があります。

重要度評価を行うことで、公益事業者は設備の信頼性を向上させ、広範囲のサービス中断を減らすことができます。以下は、公共事業インフラにおける重要設備の一例です。

• タービン
• 変圧器
• 発電機
• ブレーカー
• 変電所

病院やその他の種類の医療施設は、患者の健康を改善し、大規模で相互接続された大規模施設内の医師、臨床医、技術者の快適さと安全を維持するために、大規模で複雑な設備に依存しています。

設備重要度分析は、組織が多様な保全ニーズを優先し、業務の継続性と患者の安全を確保するのに役立ちます。医療分野における重要設備は以下のとおりです。

• 医用画像機器
• 換気システム
• 非常用発電機
• 減菌装置
• 検査室システム