信頼性中心保全のメンテナンスとは?
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信頼性中心保全のメンテナンスとは?

信頼性中心保全(RCM)とは、組織が製品を生産するために必要な物理的資産(機械や工具など)を特定し、それらをオンラインに保ち、最適なレベルで稼働させるための包括的戦略を策定するプロセスです。

RCMは高度にカスタマイズされたプロセスであり、各資産の用途、主要な構成部品、およびユーザビリティーに対する固有の脅威に合わせて調整された独自のアプローチを備えています。最終的な目標は、資産を交換する必要性を減らしながら機器の可用性を最大化し、それによってコストを削減することです。これは、特定のニーズ、プロセス全体に対する重要性、監視と保守の必要性に応じて、すべての資産を異なる方法で扱うという点で、他の保守手順とは異なります。

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RCMの起点

専門化とグローバル・サプライチェーンが、機器の製造者と最終的なエンド・ユーザーを分離する以前は、物理的資産の製造者が、多くの場合、その使用者であったため、それら固有の部品について本質的に理解していました。専門化が進み、製品の製造者がもはやエンド・ユーザーではなくなると、物理的資産の顧客は、機械の部品を理解し、それに対処するために、より包括的で戦略的な方法論を必要とするようになりました。

これは、一般的にRCM発祥の地と考えられている航空業界に特に当てはまることであり、同時に非常に重要なことでした。1960年代に航空機の墜落事故率が加速したため、航空業界は保守整備の方法を変更する必要がありましたが、そういった悲惨な墜落事故を防ぐことができるほど高い頻度で行われていませんでした。航空業界は起こりうる故障を特定するための支援を必要としており、アプローチを変更する必要がありました。特定のスケジュールに従って介入が行われる時間ベースの保守整備は、もはや機能していませんでした。一部の研究では、保守整備に費やす時間とコストを削減しつつ、より戦略的に対処することで、より良い結果が得られることが証明されており、より効率的なアプローチが可能であることが示唆されています。 

実際、信頼性中心保全という名称は、機器保守への新しいアプローチを通じて航空機の安全性を向上させるための新しいプロセスを体系化しようとした、ユナイテッド航空の1978年のNolan and Heapレポートに由来しています。このレポートの影響は非常に永続的であるため、事実上すべてのRCMアプローチは、Nolan and Heapレポートが作成した米国自動車技術者協会のJA1011標準を想起させます。

現在、RCMは、製造プロセス中に保守を実行するためのインテリジェントでコスト効率の高い方法として、ほぼすべての業界に普及しています。

RCM分析の仕組みは?

信頼性中心保全分析では、複数の構成要素が相互に連携して動作する必要があります。とりわけ、適切に機能している工場には、すべての作業員がログインし、どの工具や機器を使用しているかを特定するシステムが必要です。これにより、組織は機械の摩耗や損傷の量を重要なデータ・ポイントとして理解し、信頼性中心保全プログラムに組み込むことができます。

  1. 資産の発見:このフェーズでは、企業はあらゆる種類の手持ち資産を定義して特定します。これには、現場にあるすべてのもの、または実際の製品に貢献するツールのみが含まれます。 
  2. 評価基準:すべての資産を特定したら、各資産の状態を評価するための基準リストを作成する必要があります。組織によっては、業界のガイドラインに従うか、独自のガイドラインを作成するか、両方を組み合わせて使用しています。
  3. 使用法に関する文書: 資産は意図したとおりに設計および使用されていますか?それとも、工場固有の規格に適合するようにカスタマイズ/変更されていますか?そうだとしたら、そのことは信頼性にどのような影響を及ぼしますか?また、故障した場合はどうなりますか?
  4. 資産状態の監視: 個々の資産や機器内の部品の定期的な監視が含まれ、これにより、保守や交換の必要性を特定します。 リアルタイム・モニターを使用すると、いつでもシステム、ツール、またはプロセスのステータスを照会できます。その結果、権限のある関係者がいつでもアクセスできる低遅延の情報が、継続的にストリーミングされます。 
  5. 重要度の分析: 各資産の重要度と、故障した場合にプロセス全体に何が起こるかを判断します。
  6. 追跡: 次に、資産は管理システムに入力されて追跡されます。この管理システムでは、すべての資産が記録され、保守プロセスが体系化され、資産固有の重要度がプロセス全体に割り当てられます。これは通常、作業指示、保守履歴、およびスペア・パーツの在庫を追跡するCMMSを使用して実現されます。
  7. 検出: 資産は、システム機能の正常性を判断するための自動センサーを備えていますか?それとも、現在の状況を特定する手動の品質評価プロセスが必要ですか?各資産の手動検出および自動検出の可能性を分析し、企業による保守への取り組み方を最適化する必要があります。 
  8. 故障の確率: 各資産には、全体的なリスク、考えられる故障の原因、および現在の状態に関する新しい関連情報に応じて、故障が繰り返されるリスクを割り当てる必要があります。多くのRCMプロセスでは、FMEA(故障モード影響解析)を使用して、特定の物理的資産の故障の可能性を判断します。米国国防総省(DOD)は、製品設計における故障の可能性を特定するためのプロセス分析ツールとして、1940年代にFMEAを作成しました。たとえば、保守作業が複数必要な製品は、工場に導入されたばかりの同様の製品よりも故障のリスクが高い可能性があります(ただし、必ずそうであるとは限りません)。このためには、RCMプログラムに共通するすべての基準(資産の耐用年数、用途など)と、特定の資産に固有のすべての基準を考慮する必要があります。
  9. 故障の結果: 資産が故障した場合に何が起こるのか、または何故故障したのか(故障モードなど)を知ることは、 職場の安全性、生産の遅延、およびその他のビジネス・インパクトに影響するため、重要です。重要な資産と、プロセス全体にとってそれほど重要でない資産との違いを知ることは、企業が効果的な保守戦略を立て、すべてを稼働させるのに役立ちます。 
  10. 根本原因の分析資産が故障した場合、エンジニアは故障した理由を特定し、将来、故障が発生する可能性を排除するために、新たな事前対応型の作業を実行すべきです。また、特定の資産に高性能基準があったのか、それとも欠陥があったのかを判断することも必要です。
保守管理の種類

企業が実施できる保守プログラムには、主に4つのタイプがあります。

事後対応型保守

修理保守とも呼ばれるこのコストのかかるタイプの保守は、資産の故障に事後対応的に対処するものです。故障後の資産への対応はコストがかかり、製造プロセスに負担がかかりますが、RCMを使用すれば、他のタイプの保守に重点を置くことにより、完全に回避することができます。

予防保守

予防保守では、将来、故障が発生しないように、保守活動を定期的に実施します。 これには、コンポーネントの洗浄、締め付け、注油、部品の交換など、資産が故障する可能性が生まれる前に、具体的な行動を取ることが含まれます。予防保守または定期保守は、機械学習、運用データ分析、予測型資産正常性モニタリングを使用して、保守を最適化し、信頼性リスクを軽減します。これは、保守作業員が、予防タスクを介して潜在的な問題に対処している結果です。

予防保守について詳細はこちら
予知保全

この事前対応型保守アプローチでは、センサー、データ、モノのインターネット、その他の自動モニタリングを使用して、エンジニアが保守の実施時期についてより多くの情報に基づいた判断を下せるようにします。RCMの特徴は、必要な場合にのみ介入して保守を提供することです。そのため、条件ベースの保守としても知られる予知保守が非常に好まれています。

予知保守について詳細はこちら
Run-to-failure

企業が保守コストを回避するために、機器の故障を許容する保守戦略です。この保守プロセスは、通常、機能の故障を許容することによって、製品の交換コストが予防保守や予知保守のコストよりも安い場合にのみ意味を成します。

RCMプロセスの利点

工場の操業が中断されると、風評被害、厳しいコスト、成長の鈍化など、深刻な結果がもたらされます。信頼性中心保全プログラムの実施に成功すると、生産全体の中断というコストのかかる対処を回避することができ、次のようないくつかの重要な利点がもたらされます。

保守コストの削減

資産のRCMは、最も重要な資産に優先順位を付けて最適化し、オートメーションとテクノロジーを使用してコストのかかる保守作業を置き換え、必要な場合にのみ介入するため、製品を交換するよりもはるかに低コストです。これは、不必要な措置を回避するために、予防保守がRCM戦略の最優先事項に置かれている場合に当てはまります。

環境への影響

企業が持続可能性への取り組みを開始する中、製品の機能を維持し、資産の早期交換の必要性を回避することは、事業体にとっても環境にとってもトータルでプラスになります。RCMによって、企業は、環境、社会、ガバナンス(ESG)の目標を達成することができます。

機器の高信頼性と長い稼働時間

解決できなくなる前に潜在的な故障に対処すると、それらの資産が確実に稼働し続けるだけでなく、資産全体の寿命も延びます。

高い顧客満足度

機器の信頼性により、工場が意図したとおりに稼働し、完璧に機能することで、企業のサプライチェーンが意図したとおりに稼働し続け、顧客に適時納品できようになります。

RCMプロセスの課題

ただし、RCMの実装に課題がないわけではありません。手作業によるプロセスが多かった企業は、RCMプロセスの構築開始時に苦労する場合があるため、何に対処する必要があるかを知っておくとよいでしょう。

初期費用

ゼロから始める企業の場合、RCMには、時間、資金、リソースに多大な投資が必要になる場合があります。状況によっては、既存の機器を変更したり、センサーやその他の自動化テクノロジーを組み込んだ新バージョンに取り換えたりする必要がある場合があります。これは設備投資にかかる初期費用を意味する可能性がありますが、企業は効率性が向上し、コストのかかる故障が減少することにより、やがてそのコストを回収できるようになるでしょう。

複雑さ

事後対応型保守モデルまたは予防保守モデルからRCMへの移行は、複雑さが数段階飛躍します。そのため、テクノロジーを置き換え、包括的なプロセスを構築し、新しいシステムを活用できるように従業員をトレーニングする必要があります。 

変革の痛み

RCMを組織に定着させるには、運用戦略と文化の変革が必要であり、一部の幹部や従業員に対して適用への支援が必要な場合があります。新しいアプローチに全員を参加させるには、広範なトレーニングと経営幹部による行動喚起が必要かもしれません。

潜在的なエラーの残存

RCMには大幅なオートメーションとかなりのテクノロジーが必要とされますが、多くのコンポーネントでは、リスク評価や介入のタイミングなど、依然として人間による意思決定が必要です。人間によるその他の決定と同様に、間違いやミスが発生する可能性があります。

永続的なRCMプロセスの構築方法

RCMにはいくつかの特定のステップが必要で、すべてが相互に連携して機能します。

現在のプロセスを評価する

組織は、保守に対する以前の取り組み方法を理解するために、たとえどれほど単純であっても、既存のプロセスを文書化する(または見直す)べきです。これにより、RCMを達成するためにどれだけの作業が必要になるかをリーダーに示すことができます。

機器のインベントリーと分析

各機器を分析して、その部品と、個々の機器が大規模工場にどのように適合するかを理解する必要があります。その一環として、どの資産が重要であるかを特定します。幸いなことに、表計算やマニュアル文書に代わり、CMMSのようなスマート・ソフトウェアが長らく活用されています。

動的なRCMチームを作る

機器を稼働し続ける方法を理解するには、エンジニア、メカニック、コーダー、保守作業員、他部門の担当者など、専門分野を超えたチームがRCMプロセスの作成と文書化を支援し、その実装に関与し続ける必要があります。

RCMアプローチを構築

SAE JA1011のガイダンスに従って、最良実施例を取り入れつつ、独自のニーズに合わせてカスタマイズしたプロセスを作成します。プロセスがどのように機能するかは、アップグレードが即時必要な資産、生産スケジュール、摩耗や損傷を決定づけるその他の何百ものステップ、および製造プロセスの実行を最適に維持する方法によって異なります。

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