機械を背景にした繊維工場の労働者

自主保全とは

自主保全、定義

自主保全は、技術者ではなく機械操作者が、清掃、点検、簡単な修理などの日常的な保全作業を実行し、設備の信頼性を向上させるものです。

これは全員参加型生産保全(TPM)の中核的な柱であり、設備保全の一部の責任を技術者から機械操作者に移す先回り保全手法です。

組織は、運用効率を高め、ダウンタイムを削減し、設備の故障や予期せぬ故障を防ぐために、自主保全を使用します。

自主保全プログラムはプロセス改善オペレーショナル・エクセレンスという原則に基づいており、これらの概念は物理的資産の性能が経時的にどのようになるかを方向付ける上で役立ちます。

自主保全を実装する組織は、保全チームがより複雑で高価値の保全作業に集中できるようにし、機械操作者者が日常的な保守を担当できるようにします。

他の保全手法と同様に、自動化AI物のインターネット(IoT)の台頭により、自主保全は変革を遂げました。現代の自主保全プログラムには、 コンピューター化保全管理システム(CMMS)などのデジタル・ツールが組み込まれており、保全作業を追跡し、作業指示書を自動的に生成し、リアルタイムの保全データを取得します。

自主保全の仕組み

自主保全プログラムでは、機械操作者が基本的な修理を行い、全体的な設備の健全性に対する責任を共有するように訓練されています。この手法により、高度な訓練を受けた保全技術者は、日常的な機器の保全ではなく、コア・ビジネス機能と密接に関連する価値の高いタスクに集中的に時間を割くことができます。

自主保全プログラムは、オペレーターの知識と視覚的な保全手法を利用することで、機械の性能の微妙な変化を検出して、故障を防止します。自主保全プログラムは、オペレーターが判断を下して修理を実行できるようにすることで、他の手法よりも早期に、多くの場合は設備の劣化やダウンタイムにつながる前に、潜在的な問題を検知するのに役立ちます。

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自主保全プロセスの7つのステップ

自主保全プログラムは通常、7段階のプロセスに従います。

1. 初期清掃を実施する

自主保全ワークフローの最初のステップは、設備の初期清掃です。

このステップでは、オペレーターは設備を徹底的に清掃し、根本的な問題を隠す可能性のある、汚れやその他の汚染物質を慎重に取り除きます。

初期清掃は、漏れ、組み合わない部品、緩んだ部品などの機械の異常を検知するのに役立ちますが、別の目的もあります。つまり、機械操作者に、自身で機器を修理する実践的な経験を提供するということです。時間が経つにつれて、このステップを繰り返し実行することで機械操作者の知識が向上し、設備がどのように機能するかについてより深い理解が得られます。

2. 汚染を除去する

設備が清掃されると、機械操作者は、時間の経過とともに蓄積した土、粉塵、グリース、過剰な潤滑などの汚染物質を特定して除去する準備が整います。

これらの汚染物質は、設備の劣化、性能の低下、設備のライフサイクルの短縮を引き起こす可能性があります。このステップには、粉塵、シリカ、金属粒子などの一般的な汚染物質の侵入口のシーリングや、場合によっては摩耗や劣化を軽減するための部品の再設計も含まれます。

自主保全ワークフローは、個々の症状を治療するのではなく、設備の劣化の根本原因に対処することで、故障の頻度を減らし、設備の寿命を延ばすのに役立ちます。

3. SOPを確立する

手順の標準化(SOP)は、強力な自主保全プログラムを確立する上で極めて重要な部分です。

このステップでは、組織は点検、部品の潤滑、洗浄などの基本的な保全作業を明確かつ正確な言葉で定義した標準作業手順書(SOP)を作成します。

このステップでは、目視保全が極めて重要であり、ラベルやチェックリスト、図表などの視覚的な手掛かりが、オペレーターが機械上の保全箇所や部品を迅速に特定するうえで重要な役割を果たします。目視保全手法は、記憶に頼る習慣を減らし、複数の作業シフトにわたって手順を一貫して確実に適用します。

4. 訓練体制を確立する

機械操作者の能力を高めるために厳格な訓練プログラムを確立することは、自主保全プログラムを成功させる鍵です。

適切な訓練は、オペレーターに幅広い予防保全作業を行い、異常を認識し、それに対応するためのスキルと知識を身につけさせます。

自主保全訓練には通常、次の領域が含まれます。

  • 関連する機械の機械的および電気的知識
  • 機械の潤滑技術
  • 設備の適切な点検方法
  • 安全プロトコル
  • 保全活動記録のベスト・プラクティス

5. 定期的な作業を行う

訓練と基準が整うことで、オペレーターは、設備の保全や劣化、汚染の定期的な点検の実施といった基本的な業務を開始できるようになります。

ステップ5では、中核となる保全作業を実行するための正しい手順について説明します。これには以下が含まれます。

  • 部品の清掃と潤滑
  • 異常音、振動、温度測定値の確認
  • 機器の漏れ、磨耗、汚染の点検
  • ボルトと継手の締め付け
  • 設備の性能指標の監視

6. CMMSと統合する

最新の自主保全プログラムのほとんどは、保全業務を自動化し、活動を文書化し、ワークフローの改善を支援するソフトウェア、コンピューター化保全管理システム(CMMS)を利用しています。

これらの高度なシステムが効果を発揮するには、既存のシステムや手法に適切に統合する必要があります。

オペレーターは適切な訓練を受けていれば、CMMSツールを使用して保全データの記録、作業指示書の作成、技術者の割り当て、設備の性能の追跡をリアルタイムで行うことができます。完全に統合されたCMMSにより、保全チームは最前線の事業運営を完全に把握し、それに応じて保全作業に優先順位を付けることができます。

7. 継続的改善と最適化に努める

自主保全プログラムが稼働したら、利害関係者は必要に応じて継続的に評価および調整を行う必要があります。これは継続的改善および最適化と呼ばれるプロセスです。

自主保全は静的なものではありません。自主保全を効果的に機能させるには、組織は保全データ、オペレーターからのフィードバック、性能指標に基づいてプロセスを常に改善する必要があります。

継続的な改善活動は、いくつかの重要な点に焦点を当てています。

  • ワークフローの最適化
  • 設備のダウンタイムの削減
  • 点検の精度向上
  • 訓練の強化
  • 全体的な保全戦略の最適化

自主保全のメリット

正しく実施すれば、自主保全プログラムには多くのメリットがあります。ここでは、最も一般的なものをいくつか見てみましょう。

  • ダウンタイムの削減:自主保全の最も直接的なメリットの一つは、設備のダウンタイムの削減です。チームは自主保全手順により、故障につながる前に、機械の性能の異常を特定し、対処することができます。また、事後保全から先回り保全へと方針転換することで、中断を最小限に抑え、コア・ビジネス全体で一貫した生産量を確保することができます。
  • OEEの向上:自主保全は、保全チームが評価される基になる複数の重要な設備総合効率(OEE)指標(可用性性能、品質など)の改善に役立ちます。定期点検、適切な注油、タイムリーな介入は、適切に管理された自主保全プログラムの主要なアウトプットであり、運用状態を向上させます。その結果、自主保全を実践する組織は、スループットの向上、製品品質の向上、無駄の削減を実現できます。
  • オペレーターの関与を深める:機械操作者が自分の設備に責任を持つようにすることで、所有意識と説明責任が醸成され、稼働状況が改善され、設備のライフサイクルが延長されます。自主保全プログラムに取り組む機械操作者は、設備の性能に対するより積極的に関与し、その性能に影響を及ぼす可能性のある問題にも、より注意を払うようになります。この組織的文化の変化により、現場スタッフと保全チーム間の連携が促進され、全体的な 保全管理の改善につながります。
  • 効率性の向上: 自主保全プログラムは、オペレーターに定期的な保全業務を割り当て、保全技術者がより複雑な修理や根本原因分析に集中できるようにします。このように保全作業の優先順位を付けると、保全部門の効率性が向上し、大幅なコスト削減につながる可能性があります。
  • よりスマートな意思決定:自主保全プログラムは、貴重な保全データをその情報源、つまり機器自体から収集します。日々設備とやり取りする機械操作者は、状態、損耗、一般的な保全問題についての知見を提供できる立場にあります。さらに、こうした知見をCMMSに適切に取り込むことで、予測分析や、意思決定の改善に役立つ先進的な保全戦略のさまざまな特性を支えることができます。
  • 設備寿命の延長:自主保全プログラムは、設備をより長く健全な状態に保つことで、設備寿命を大幅に延長し、組織にとっての設備の全体的な価値を高めます。自主保全プログラムは、機械操作者が保全技術者に頼るのではなく定期的に保全を実施できるようにすることで、設備の劣化を軽減し、設備の耐用年数を延ばします。この手法により、高価な機器の全体的な設備投資(CapEx)が削減され、投資収益率(ROI)が向上します。

業界別の自主保全のユースケース

ここでは、5つの業界が自主保全をどのように導入し、中核となる保全業務と事業運営の改善しているのかをご紹介します。

製造業

製造業界は、主に設備総合効率(OEE)を高め、設備のダウンタイムを最小限に抑えるために自主保全を利用しています。

機械操作者は、設備が清潔に保たれ、正常に稼働するように、視覚的な目印を使用して製造設備を定期的に点検しています。電子機器および自動車製造分野では、自主保全によって、ほこり、破片、液体などの一般的な汚染物質が時間とともに蓄積し、製品の品質を低下させるのを軽減することができます。

製造業における自主保全手順は効果的に実施すれば、設備のライフサイクルを延長し、製品の品質を向上させ、より一貫した生産スケジュールを達成できるようになります。

石油・ガス

石油・ガス部門では、自主保全の実施設備の完全性を確保し、高コストで高リスクの設備の故障を防ぐことができます。

例えば、製油所の機械操作者は、自主保全手順を使用してポンプ、コンプレッサー、タービンを定期的に監視し、故障につながる可能性のある異常な振動や熱異常を検知します。主として、石油・ガスの自主保全は、火災や石油流出を引き起こしかねない壊滅的な設備故障のリスクを軽減するのに役立ちます。

最新のCMMSツールは、石油・ガスの自主保全にも重要な役割を果たしています。これらのツールは、規制が厳しく、違反すると高額な罰金が科される業界において、コンプライアンスを監視するためにリアルタイムのデータを収集、分析するのに役立ちます。

製薬

石油・ガス業界と同様に、製薬業界では主に自主保全手順を利用してコンプライアンスを確保していますが、製品の品質を向上させ、複雑なプロセス全体の一貫性を高めるためにも利用しています。

例えば、製薬施設の機械操作者は、目視の保全手順を使用して設備を定期的に点検および清掃し、保全技術者がより高度な作業に専念できるようにしています。

製薬業界では、自主保全作業はSOPおよび監査証跡に深く組み込まれており、監査目的の広範な保全記録を組織に提供しています。

食品・飲料

食品および飲料業界では、自主保全の実践により、高いスループットと厳しい衛生および安全要件のバランスを取ることができます。

機械操作者は、汚染を防ぐために、食品や飲料の準備設備の清掃と点検を頻繁に行っています。食品包装工場では自主保全プログラムも使用しており、高速包装機器を活用してダウンタイムを防いでいます。

汚染物質の検出に重点を置く業界では、自主保全作業によって、食品への汚染物質の混入原因となり、高額で潜在的に危険なリコールを引き起こす可能性のある摩耗や損傷を発見し、修復できます。

運輸

輸送業界では、自主保全手順によって、車両の信頼性と安全性を確保し、性能を向上させることができます。

自主保全作業の訓練を受けた機械操作者は、故障の防止に役立つ定期的な保全を実行します。CMMSツールは保全データを記録し、リアルタイムの状況監視を可能にします。

輸送業界向けの自主保全は、通常よりも早い段階で故障を検知し、サービスの中断を減らし、大規模で複雑な車両フリートの全体的な運用コストを削減するのに役立ちます。

Mesh Flinders

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

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