• 発行日 2024年12月24日
    • 最終変更日 2024年12月26日
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信頼性中心保全(RCD)

定期的なダウンタイムや部品交換という点で、すべての産業用機器に基本的に同じレベルのメンテナンスを施すのは非効率だと感じたことがありますか?信頼性中心保全のメンテナンスでは、必要なものを確実に提供するために何が必要かを正確に判断し、そのための最も費用対効果の高いアプローチを実施することができます。

RCM strategies

信頼性中心保全(RCM)は、機器の故障とその予防に基づくアプローチです。これは、起こりうる各故障の全コストを決め、各故障モードに対して、その故障よりも少ないコストで済む最適なメンテナンス方法を割り当てることです。

信頼性中心保全とは何か?

多種多様な機器に対して一般化されたメンテナンス要件とは異なり、信頼性中心保全(RCM)は、各資産がその要件を満たすために、故障を回避するためにどのようなメンテナンスが必要かを検討します。信頼性中心保全では、各機器を詳細に分析し、それぞれがどのように、なぜ、どれくらいの頻度で故障する可能性があるのか、また、それらの故障による具体的なコストを回避するための最も経済的な方法を決定します。

信頼性中心保全の利点には、保全コストの削減とより良い配分、ダウンタイムの管理と削減、機器の長寿命化、機器への信頼性の向上などがあります。

RCMの事例

故障モードとそれに対する適切なRCMの例をいくつか挙げます:

想定される問題: 過度の振動による表面損傷で、高速ドライブシャフトの交換が必要

  • コスト:高コストでリードタイムの長いアイテムの交換。
  • RCM:比較的低コストの振動センサーを設置し、機械の挙動を継続的に監視し、検出された異常を調査して対処(予知保全)。

想定される問題: ベアリングの故障や漏出によるコンベアベルトのダウンタイム

  • コスト:すべての運転が停止し、即座に連鎖的な収益損失が発生します。
  • RCM:定期的なシステム停止(ただし短時間)を導入し、ベアリングを点検し、必要に応じて交換(予防保全)。

想定される問題: 電球切れ

  • コスト:操業への影響は軽微。
  • RCM:在庫コストと交換時間(稼働から故障まで)も無視できます。

RCMの起源

RCMは、1970年に航空機の墜落率を減らす目的で航空業界で生まれました。RCMは、すべての機械や部品を一定の寿命があるものとして扱うのではなく(実際にはそうでないことがよく起こよく起こり、時には悲惨な結果にもなった)、故障の発生方法、可能性、結果、予防方法を特定するという考え方へと、業界のメンテナンスパラダイムを変えようとするものでした。

この考え方は、米国国防総省の支持を得て普及し、最終的にはSAE JA1011規格になりました。

RCM戦略の実施

RCMを実施するには、重要な機器を特定し、その設備がどのように故障する可能性があるのか、その理由、どれくらいの頻度で故障するのかを検討し、故障の発生率よりも低いコストで適切なメンテナンス戦略を立てます。

資産の選択

最も重要な機器は何か? これを見極めることが、信頼性中心保全の核心です。各資産について、その重要性と、ダウンタイムがもたらす影響を評価します。

考慮すべき要素には以下が含まれます:

  • 交換コスト
  • バックアップや冗長性の有無
  • 業務への影響
  • 過去の故障のコスト(金銭的、ダウンタイム、職場の混乱やストレス)

次は、各機器の故障モードを特定することです。つまり、どのような場合に故障すると考えられるか?例えば、工業用旋盤の故障モードには、以下のようなものがあります:

  • 始動不良(切断すべき材料を切断できない)
  • 十分な速度で作動しない(意図した作業を満足な速度で完了できない)
  • 高速の材料が外れて作業者を負傷させる(安全衛生基準を満たさない)

故障原因の分析

重要機器の故障モードを特定したら、RCMの実施における次のステップは、その故障の原因と発生可能性を検討します。各故障モードには、複数の原因が考えられます。例えば、旋盤が十分な速度で回転しない場合、その原因はベルトの緩みや潤滑不足である可能性があります。

各故障原因の可能性と故障の深刻度をランク付けする必要がありまります。これによって、これらの故障を軽減するためにどのメンテナンス戦略を選択するかが決まります。可能性と深刻度をリスク優先順位表にプロットすると、異なる状況に対処する方法を色分けすることができるので、これを行う良い方法です。

保全戦略の選択

重要機器、その故障状態、故障原因をリストアップした後、各資産のRCM計画を策定するために、さまざまなタイプの保全戦略から選択する必要があります。これには、予知保全、予防保全、Run-to-failureなどがあります。それぞれのコストを、特定された故障リスクとコストと照らし合わせ、最も理にかなった保全戦略を決定します。 これにより、継続的なメンテナンスコスト(RCMの全体目標)を最適化することができます。

予知保全

予知保全は、状態監視を幅広く活用し、機械学習を使ってシステムをモデル化します。高度なアルゴリズムにより、修理コストがはるかに低い初期段階で機器の問題を検出できます。そのためには、計測機器のための高額な初期費用と、ソフトウェアやユーザーのためのランニングコストが必要ですが、故障による費用発生を回避するための価値は十分にあります。

振動モニタリングは予知保全の典型的な例です。異常振動は多くの場合、問題発生の重要な指標となるため、この方法で機械のシャフトやベアリングを監視することで、故障を予測し、予防することができます。

予防保守

予防保守は、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。たとえば、エアコンは1,000運転時間ごとに点検・整備し、ダクトは毎年清掃します。

適切に設定すれば、すべての問題を適時に検出できるため、確実な保全戦略となります。ただし、頻繁なメンテナンス費用が発生するため、この方法を採用する場合は、その点を考慮する必要があります。

Run-to-failure

Run-to-failureは、故障するまで機器を稼動させ、その後、機器を交換することです。これは、最優先事項として特定されていない機器や故障、つまり、あまり重要ではない機器に対する保全戦略です。

Run-to-failureの場合、メンテナンスコストが省かれるため、故障時に機器を交換するためのコストとダウンタイムを発生させることが許容されます。 健康や安全上の問題がなければ、これは容認できる手法です。 このようなシステムは、ダウンタイムと重要部品の輸送コストを最小限に抑えるために、スペアパーツを用意しておくべきです。例えば、電球は重要な役割を果たしますが、交換コストが低いため、実際の運用では故障に至るまで使用する場合があります。

他の保全戦略と同様、RCMの成功には継続的なパフォーマンス評価が必要です。メンテナンスコスト、故障イベント、交換コストを追跡し、チームがRCMを適切に実行するための継続的なトレーニングを受けられるようにしましょう。RSのメンテナンスソリューションをご覧いただき、信頼性中心保全のメリットをビジネスにもたらす方法をご確認ください。

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