設備管理とは？工場設備の保全管理の内容と重要性を解説

■  設備管理とは？工場における設備管理の役割 

工場では、生産設備の故障や突発的な停止が、生産性の低下や納期遅延、修繕コストの増加につながることがあります。こうしたトラブルを防ぎ、安定した生産を続けるために重要なのが設備管理です。

工場の設備管理とは、設備を正常に稼働できる状態に維持し、効率的に活用するための管理活動です。日常点検や定期点検、部品交換、修理だけでなく、保全計画の作成、点検・修理履歴の管理、設備の改良や更新計画なども含まれます。

設備管理を適切に行うことで、突発的な設備停止のリスクを抑え、生産性の向上や保全コストの最適化につなげられます。

本記事では、工場における設備管理の主な業務や保全方式の違い、改善の進め方、IoTを活用した設備管理について解説します。

●  設備管理の主な業務内容

■  保全管理とは？設備管理の中心となる業務

保全管理とは、設備の機能や性能を維持し、故障や生産停止のリスクを抑えるための管理活動です。点検や修理だけでなく、保全計画の作成、設備の状態確認、故障履歴の分析、再発防止策の検討なども含まれます。

設備の重要度や状態に応じて保全方法を選択することで、設備の安定稼働と保全コストの適正化を目指します。

保全管理によって設備のダウンタイム（停止時間）を短縮できると、次のような効果が期待できます。

• 生産性の向上
• メンテナンスコストの削減
• 作業効率の改善
• 安定稼働の実現

■「保全」と「メンテナンス」の違い 

「保全」と「メンテナンス」は、現場ではほぼ同じ意味で使われることも多い言葉です。

ただ、設備管理の考え方を整理するうえでは、両者の違いを押さえておくと役立ちます。

「保全」と「メンテナンス」は、現場では同じような意味で使われることも多い言葉です。

一般的に、保全は設備の機能を維持するための活動全体を指し、メンテナンスは点検・整備・修理などの維持管理作業を指す場面で使われます。ただし、両者の意味は文脈によって重なるため、必ずしも明確に区別できるわけではありません。

この記事では、保全を設備の機能維持に関する活動全体として扱い、具体的な保全方式や設備管理の改善方法を解説します。

■  保全の3方式とメンテナンスの関係

保全方式は、故障への対応方法や設備の状態に応じて、事後保全・予防保全・予兆保全の3つに大きく分けられます。

それぞれ特徴や適した設備が異なるため、生産への影響や設備の重要度、保全コストなどを踏まえて選択することが重要です。

●  事後保全

故障してから対応する方針。メンテナンスとしては、修理や部品交換が中心になります。

●  予防保全

一定の期間や稼働時間ごとに対応する方針。メンテナンスとしては、定期点検や給油、部品交換が中心になります。

●  予兆保全

設備の状態を見て、異常の兆候が出たときに対応する方針。メンテナンスとしては、状態に応じた点検や整備が中心になります。

つまり、保全は方針と計画、メンテナンスはその実行と整理すると、両者の関係がわかりやすくなります。

■  保全管理の種類と特徴

保全管理は、大きく「事後保全」「予防保全」「予兆保全」の3つに整理できます。

■  事後保全：故障してから対応する 

事後保全は、設備に不具合が発生した後で保全を行う方法です。

突発的に対応する「緊急保全」と、故障後に計画的に対応する「計画事後保全」に分けられます。

●  メリット

• 故障するまで保全のコストがかからない
• 部品や機械を寿命いっぱいまで使える

●  デメリット

• 復旧までに長期間停止することがあり、生産計画が狂うおそれがある
• 完全に故障してからでは、修繕費用が高額になりやすい

故障しても生産への影響が小さい設備や、交換コストが安い部品には向いていますが、生産ラインの要となる設備に適用するのはリスクが高い方法です。

■  予防保全：定期的に点検して故障を防ぐ

予防保全は、故障が起こる前に、あらかじめ決めた周期で点検や部品交換を行い、故障を防ぐ方法です。

対象物ごとに点検周期を決め、時間や稼働量を基準にメンテナンスを行います。

●  メリット

• 定期的なメンテナンスにより、突発的なトラブルを回避しやすい
• 点検時期が決まっているため、スケジュール管理がしやすい

●  デメリット

• 対象設備が多いと保全業務に時間がかかり、作業が滞りやすい
• まだ使える部品まで交換する「過剰保全（オーバーメンテナンス）」になり、無駄なコストが発生する可能性がある

■  予兆保全：設備の状態を見て必要なときに対応する

近年、工場の設備管理で注目されているのが「予兆保全」です。

従来の予防保全が「時間」を基準に管理していたのに対し、予兆保全は設備の「状態」を基準に管理します。振動データ、温度変化、電流値、稼働時間データなどをリアルタイムで取得・分析し、異常の兆しを検知します。

設備の状態を継続的に把握することで、劣化や異常の兆候に応じた保全を行いやすくなります。これにより、不要な部品交換を抑えながら、突発的な設備停止のリスク低減を目指せます。

ただし、効果は取得するデータや異常の判定基準、対象設備、運用体制によって異なります。センサーや監視システムの導入に加え、取得したデータを分析し、必要な対応につなげる仕組みづくりも重要です。

●  メリット

• 設備の状態に応じて対応するため、必要なタイミングで必要な作業だけを行える
• 部品の交換時期を最適化でき、過剰な保全や無駄なコストを抑えられる
• 故障の兆候を早期に捉えられ、突発的な設備停止を減らせる

●  デメリット

• センサーや監視システムなどの導入コストがかかる
• 測定データを読み取り、判断するための知識や運用体制が必要になる
• 設備によっては、状態を計測すること自体が難しい場合がある

■  設備管理の重要性

●  1. 生産性の向上

保全管理を取り入れて故障を未然に防げれば、安定した製造・生産が可能になります。設備の稼働状況は生産性に直結するため、日頃からこまめに点検・メンテナンスを行うことが重要です。

●  2. 作業員の安全確保

設備管理は設備のためだけのものではありません。設備の不具合は、重大な事故につながる可能性があります。事前に状態を管理することは、労働災害の防止にも有効です。

●  3. 企業利益への貢献

故障の予兆を捉えることで、修繕費用を最小限に抑えられます。突発的な修理費や緊急対応にかかる経費、生産ロスの削減にもつながり、会社全体の利益に貢献します。

■  設備管理を怠るとどうなるか

設備管理が不十分な場合、次のようなリスクが高まります。

• 生産停止による損失
• 修繕費の増加
• 納期遅延
• 取引先からの信用低下

特に工場では、設備が1時間止まるだけでも大きな損失になるケースが少なくありません。

設備管理は「コスト」ではなく、損失を防ぐための「投資」と考えることが大切です。

■  工場の設備管理でよくある課題

現場では、次のような課題がよく見られます。当てはまるものがないか確認してみてください。

• 設備台帳が紙やExcelで管理されている
• 点検履歴が担当者任せになっている
• ベテランに依存し、ノウハウが属人化している
• 突発故障が減らない
• 保全計画が形骸化している

設備の数が増えるほど管理は複雑になり、従来のやり方では限界が生じます。特にベテランの退職が重なると、設備の癖や過去のトラブル対応といったノウハウが失われかねません。

こうした課題は、担当者の努力だけで解決するのが難しいのが実情です。

まずは設備の状態や点検の履歴を見える形にそろえ、どの設備にどれだけの手間とコストがかかっているかを把握することが、改善の第一歩になります。

■  設備管理の効果を測る指標

設備管理の改善には、設備の稼働状況や故障の発生状況を数値で把握することが重要です。

代表的な指標を定期的に確認し、故障の原因分析や保全計画の見直しに活用しましょう。

■  設備管理を改善する5つのステップ

●  1. 設備を洗い出し、台帳を整備する

設備名、設置場所、仕様、導入時期、点検周期、修理履歴などを整理し、設備ごとの情報を一元管理します。まずは管理対象と現状を把握することが重要です。

●  2.  設備の重要度を決める 

故障した場合の生産への影響、安全面のリスク、復旧にかかる時間や費用などを基準に、設備の重要度を分類します。優先して保全すべき設備を明確にしましょう。

●  3. 重要度に応じた保全方式を選ぶ

設備の重要度や故障の特性に応じて、事後保全・予防保全・予兆保全を使い分けます。すべての設備に同じ方法を適用するのではなく、費用対効果を踏まえて選択します。

●  4. 点検・故障データを蓄積し、傾向を分析する

点検結果、故障の発生時期、原因、修理内容、停止時間などを記録します。データを継続的に蓄積することで、故障の傾向を把握し、保全計画の改善に役立てられます。 

●  5. 見直しを繰り返す

故障件数やMTBF、MTTRなどの指標を定期的に確認し、保全方式や点検周期を見直します。改善の効果を検証しながら、継続的に設備管理の精度を高めていきます。 

■  設備管理にIoTを取り入れるメリット

設備台帳や点検履歴を整備しても、設備の状態を手作業で確認している場合、異常の変化を継続的に把握することが難しいことがあります。

こうした課題への対策として活用できるのがIoTです。設備に取り付けたセンサーで振動・温度・電流などのデータを収集し、稼働状況を可視化することで、設備の状態把握や保全業務の効率化を支援します。

● 設備の状態を遠隔で把握できる

現場に行かなくても、稼働状況や異常をダッシュボードで確認できます。

● 予兆保全に取り組みやすくなる

状態の変化を捉え、故障する前に対応できます。

● 点検作業の負担を減らせる

巡回点検の一部をデータ監視に置き換えられます。

● ノウハウをデータとして残せる

ベテランの勘に頼っていた判断を、データで共有できます。

一方で、「どのセンサーを選べばよいかわからない」「何から始めればよいかわからない」という声も多く聞かれます。

初めてのIoT導入では、導入のハードルをどう下げるかが重要です。

■  初めてのIoT導入なら「IoT Station」

IoTを活用した設備管理を始めるには、対象設備や取得したいデータを明確にし、目的に合ったセンサーや監視方法を選ぶことが重要です。

IoT Stationでは、設備や管理目的に応じたセンサーの選定から、データを確認するダッシュボードの設計まで、IoT導入を支援します。まずは対象設備を絞り、必要な情報を可視化するところから始めることも可能です。

● 最適なIoTセンサーの選定

設備や目的に合わせて、必要なセンサーをご提案します。

● ダッシュボード設計

見たい情報をひと目で確認できる画面を設計します。

● 設備監視機能を標準搭載

導入後すぐに設備の状態監視を始められます。

● 初期費用を抑えた導入

スモールスタートで、効果を確かめながら進められます。

■  よくある質問

●  Q. 設備管理と設備保全の違いは何ですか？

設備管理は、設備の計画・導入から運用、保全、更新までを含む広い概念です。設備保全は、その中で設備を良好な状態に維持するための点検・修理・部品交換などの活動を指します。

●  Q. 「保全」と「メンテナンス」は何が違いますか？

保全は、設備の機能を維持するための活動全体を指し、メンテナンスは点検・整備・修理などの作業を指す場面で使われます。ただし、現場では同じ意味で使われることもあり、両者の意味は重なります。

●  Q. 予防保全と予兆保全はどう違いますか？

予防保全は時間や稼働量を基準に、決まった周期で保全を行う方法です。予兆保全は、振動や温度などの状態データを基準に、異常の兆しが出たタイミングで保全を行う方法です。

●  Q. IoTを導入するにはどのくらいの準備が必要ですか？

設備の台数や目的によって異なります。まずは課題のある設備を1〜2台に絞ってスモールスタートし、効果を確認しながら対象を広げる方法がおすすめです。

■  まとめ

工場の設備管理は、設備の安定稼働と生産性を支える重要な取り組みです。設備の重要度や状態に応じて事後保全・予防保全・予兆保全を使い分け、点検や故障の履歴をもとに改善を続けることが大切です。

また、設備の状態把握や点検業務の効率化には、IoTを活用したデータ収集・可視化も有効な選択肢です。

設備管理の効率化やIoT導入をご検討中の方は、自社の設備や課題に合った方法について、ぜひIoT Stationにご相談ください。