設備保全とは？種類・目的・導入メリットをわかりやすく解説

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2025.09.25

製造業において、設備の突発的な故障による生産停止や、保全コストの増大に悩む現場は少なくありません。設備保全は、このような課題を解決するための重要な取り組みであり、生産設備の性能を維持し、安定した製造活動を継続するための一連の活動です。JIS規格では「設備性能を維持するための一連の活動」と定義されており、単なる修理やメンテナンスにとどまらず、労働環境の改善や生産効率の向上にも寄与します。本記事では、設備保全の基本的な考え方から具体的な手法、導入メリットまで、製造業の管理者が知っておくべき重要なポイントを詳しく解説します。

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設備保全の基本知識と目的

設備保全とは、生産設備が持つ本来の性能を維持し、最適な状態で稼働させるための体系的な活動です。この活動は、設備の故障を防止し、生産効率を向上させ、安全な作業環境を確保することを目的としています。

設備保全の定義と重要性

設備保全は、製造業における競争力の根幹を支える重要な業務であり、設備の信頼性向上と生産性の最大化を実現することを目的にしています。現代の製造現場では、高度に自動化された生産設備が導入されており、一台の設備が停止することで生産ライン全体に影響を与える可能性があります。そのため、計画的かつ効率的な設備保全の実施が、事業継続性の確保において不可欠となっています。

設備保全の重要性は、製品品質の安定化にも表れます。適切な保全活動により設備の精度を維持することで、製品の品質バラツキを抑制し、顧客満足度の向上につながります。また、設備の異常を早期に発見し対処することで、重大な故障や事故を予防し、作業者の安全確保にも貢献します。

設備保全と設備管理の違い

設備保全と設備管理は、しばしば混同されがちですが、それぞれ異なる概念です。設備管理は、設備の導入から廃棄までの全ライフサイクルを管理する包括的な活動であり、設備投資計画、調達、運用、保全、更新といった幅広い業務を含みます。

設備保全は設備管理の一部として位置づけられ、運用段階において設備の性能維持に特化した活動を指します。具体的には、日常の設備点検、定期的なメンテナンス、故障対応、改善活動などが含まれます。設備管理が戦略的な視点から設備全体を俯瞰するのに対し、設備保全は現場レベルでの実践的な活動に焦点を当てています。

現代製造業における設備保全の役割

デジタル化が進む現代の製造業において、設備保全の役割はますます重要になっています。IoT技術の活用により、設備の状態をリアルタイムで監視し、データにもとづいた保全活動が可能となりました。これにより、従来の定期保全から状態基準保全への移行が進み、より効率的な保全活動が実現されています。

また、労働力不足が深刻化する中で、設備保全の自動化や効率化も求められています。予知保全技術の導入により、熟練者の経験や勘に依存していた保全業務を、データ分析にもとづく客観的な判断に置き換えることで、保全品質の標準化と向上が図られています。従来の設備保全と比べた主な変更点は次のとおりです。

従来の設備保全	現代の設備保全	主な変更点
定期保全中心	状態基準保全	データ活用による最適化
経験・勘による判断	データ分析による判断	客観性と精度の向上
事後対応重視	予測・予防重視	リスク管理の高度化
個別設備管理	システム全体管理	総合的な最適化

設備保全の主な種類と特徴

設備保全には複数の手法があり、それぞれ異なる特徴とメリット・デメリットを持っています。効果的な保全活動を実現するためには、各手法の特性を理解し、設備の重要度や運用状況に応じて適切に組み合わせることが重要です。

事後保全の概要と適用場面

事後保全は、設備が故障してから修理や部品交換を行う保全手法です。故障が発生するまで設備を使用し続けるため、部品の寿命を最大限に活用できる利点があります。また、保全に関する事前の準備や定期的な点検が不要なため、保全コストを抑制できます。

事後保全は、故障しても生産への影響が軽微な補助設備や、交換部品の調達が容易で修理時間が短い設備に適用されます。ただし、突発的な設備故障により生産停止が発生するリスクがあるため、重要な生産設備には適さない場合があります。また、故障時の修理費用が高額になる可能性や、二次的な損害が発生するリスクも考慮する必要があります。

予防保全の仕組みと効果

予防保全は、設備の故障を未然に防ぐために、定期的な点検、清掃、部品交換を計画的に実施する保全手法です。時間基準保全とも呼ばれ、メーカーの推奨期間や過去の故障データにもとづいて保全周期を設定します。

予防保全の最大のメリットは、計画的な保全活動により設備の突発故障を防止し、生産計画の安定化を図れることです。定期的な保守メンテナンスにより設備の劣化を抑制し、設備寿命の延長も期待できます。また、保全作業を計画的に実施することで、作業負荷の平準化と効率的な人員配置が可能となります。

一方で、まだ使用可能な部品も定期的に交換するため、部品費用が増加する場合があります。また、適切な保全周期の設定は困難であり、過保全や保全不足のリスクも存在します。

予知保全と状態監視技術

予知保全は、設備の状態を常時監視し、故障の兆候を早期に発見して必要な時期に保全を実施する手法です。振動診断、温度監視、潤滑油分析などの設備診断技術を活用し、設備の健康状態を定量的に評価します。

IoT技術の発展により、センサーを用いたリアルタイム監視と、AIによる異常検知技術を組み合わせた高度な予知保全が実現されています。これにより、設備の状態に応じた最適なタイミングでの保全が可能となり、部品を使用限界まで活用しつつ、突発故障を防止できます。

予知保全の導入には、監視システムの構築や専門技術者の育成など初期投資が必要ですが、長期的には保全コストの削減と設備稼働率の向上が期待できます。代表的な予知保全の手法には、次のようなものがあります。

振動診断による回転機械の異常検知
赤外線サーモグラフィによる温度異常の監視
潤滑油分析による摩耗状態の把握
電流値監視によるモーター負荷の変化検知
音響診断による異常音の検出

改良保全と保全予防の取り組み

改良保全は、既存設備の保全性や信頼性を向上させるために、設備の設計変更や改造を行う活動です。故障の根本原因を分析し、同様の故障を防止するための長期的な対策を行います。

保全予防は、新規設備の設計・製作段階から保全性を考慮し、保全作業を容易にする設計思想です。保全作業の安全性、作業性、経済性を向上させるために、設備の構造や配置を最適化します。

設備保全導入がもたらす効果

設備保全の適切な実施により、製造現場では多方面にわたる効果を得ることができます。これらの効果は、短期的なコスト削減から長期的な競争力向上まで、企業経営に大きな影響を与えます。

生産効率向上と稼働率改善

設備保全の最も直接的な効果は、設備の稼働率向上による生産効率の改善です。計画的な保全活動により突発的な設備故障を防止することで、予期しない生産停止を最小限に抑えることができます。また、設備の性能を最適な状態に維持することで、生産速度が向上し、製品の歩留まりも改善します。

適切な設備保全により、設備の総合効率（OEE：Overall Equipment Effectiveness）を向上させ、投資した設備の能力を最大限に活用できます。これは、時間稼働率、性能稼働率、良品率の三つの要素すべてに好影響を与えるためです。設備の安定稼働により、生産計画の達成率も向上し、顧客への納期遵守率の改善につながります。

コスト削減効果と経済性向上

設備保全は、多方面でのコスト削減効果をもたらします。たとえば、予防保全により大規模な設備故障を防止することで、高額な修理費用の発生を抑制できます。さらに、計画的な部品交換を行うことで、緊急調達による割高な部品費用を避けつつ、適正在庫の維持も可能です。

設備故障による生産停止時間の短縮は、機会損失の削減という形で大きな経済効果を生み出します。特に高価値製品を製造する現場では、短時間の停止でも多額の損失につながるため、保全投資の効果は顕著に現れます。さらに、設備の長寿命化により設備投資の周期を延長でき、減価償却費の削減効果も期待できます。

品質安定化と安全性確保

設備保全は、製品の品質を安定させるうえでも欠かせない役割を担っています。設備の精度維持により、製品の寸法バラツキや品質不良を防止し、顧客クレームの削減と企業信頼性の向上に貢献します。また、設備の異常を早期に発見することで、不良品の大量発生を防止できます。

安全対策の観点からも、設備保全は労働災害の防止に重要な役割を果たし、作業者の安全確保と企業の社会的責任の履行に貢献します。設備の異常や劣化による事故を未然に防ぐことで、作業環境の改善と従業員の安心感向上も実現できます。

設備保全によって得られる主な効果を整理すると、次のとおりです。

効果分類	具体的効果	測定指標例
稼働率向上	計画外停止時間削減	設備稼働率、MTBF
コスト削減	修理費・部品費削減	保全費用、機会損失額
品質改善	製品不良率低減	不良率、顧客クレーム件数
安全性向上	労働災害防止	災害発生件数、ヒヤリハット件数

競争力強化と持続可能な経営

設備保全の効果的な実施は、企業の長期的な競争力強化にも寄与します。安定した生産体制の構築により、市場の需要変動に柔軟に対応でき、ビジネス機会の獲得につながります。また、環境負荷の削減や省エネルギーの推進により、持続可能な経営の実現も支援しています。

さらに、設備保全の取り組みは企業イメージの向上にもつながります。安定した生産と品質管理を実現することで、取引先や顧客からの信頼を得やすくなり、長期的なパートナーシップの構築に寄与します。こうした信頼関係は、新たなビジネス機会の創出や人材確保の面でも有効に働き、企業全体の持続的成長を支える基盤となります。

効果的な設備保全の実践方法

設備保全を効果的に実践するためには、体系的なアプローチと継続的な改善活動が必要です。単発的な取り組みではなく、組織的な仕組みづくりと長期的な視点での運用が重要になります。

保全計画の立案と管理体制構築

効果的な設備保全を実現するための第一歩は、しっかりとした保全計画を立てることです。その計画をつくるうえで重要になるのが設備の重要度分析です。設備が故障したときに生産へどの程度の影響があるか、修理の難易度はどれくらいか、必要な部品をスムーズに調達できるか、といった観点を総合的に評価し、最適な保全方法を選んでいく必要があります。

保全計画の策定においては、設備のライフサイクルコストを考慮し、投資対効果を明確にすることも欠かせません。また、保全作業の標準化と手順書の整備により、作業品質の安定化と効率化を図る必要があります。保全記録の蓄積と分析により、保全周期の最適化や改善点の抽出も継続的に行います。

管理体制については、保全部門と製造部門の連携体制を構築し、情報共有と意思決定の迅速化を図ります。また、外部業者との協力体制も整備し、専門技術の活用と緊急時の対応力強化を図ることが重要です。

TPM活動と全員参加の保全

TPM（Total Productive Maintenance）活動は、生産部門を含めた全従業員が参加する保全活動であり、設備保全の効果を最大化するための重要な取り組みです。オペレーターによる日常保全、計画保全の精度向上、保全技能の向上、新設備の立上げ改善などを柱として展開されます。

TPM活動により、設備の「見える化」を推進し、異常の早期発見と迅速な対応が可能となります。5S活動（整理・整頓・清掃・清潔・しつけ）の徹底により設備の状態を常に把握しやすくし、小さな異常も見逃さない環境を整備します。また、改善提案制度の活用により、現場の知見を保全活動に反映させ、継続的な改善を促進します。

デジタル技術の活用と保全業務の高度化

現代の設備保全において、デジタル技術の活用は不可欠となっています。IoTセンサーによる設備状態の常時監視、AIを活用した異常検知と故障予測、ARやVRを用いた保全作業支援など、さまざまな技術が実用化されています。

デジタル技術の活用により、従来の経験と勘に依存した保全業務を、データにもとづく客観的で精度の高い活動に転換できます。また、保全作業の効率化と品質向上により、限られた人材でより高度な保全活動を実現できます。クラウド技術の活用により、複数拠点の設備データを統合管理し、ベストプラクティスの共有も可能となります。具体的な取り組み例としては、次のようなものが挙げられます。