工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ K1409-04 0385-9851/14/¥500/ 論文/JCOPY 〔解　説〕工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略＜保全ナレッジ電承システムと保全電子カルテ⑴＞㈱KMC　佐藤　声喜　大坪　一紀 Seiki Sato Kazuki Ohtsubo １．はじめにの教訓からも、部品生産に係る生産設備、金型、これまで、製造業はグローバル化が進む中、工場設備等の所在・仕様管理や他工場、多生産安価な人件費を求め、海外への工場展開を拡大ラインへの即時生産移管を可能にする仕組みがしてきた。しかし、東南アジア等の海外人件費必要だ。は高騰して、利益を圧迫し始めた。必然的に、今後、グローバルな生産拡大、安定生産、品日本並みの高い生産性、ロボットなどによる省力化やレベルの高い品質管理が求められ、生産設備、工場管理に対する保全業務は益々重要になってきた。一方では、国内生産回帰の動きもあり、生産設備、品質・工場管理測定機器などの設備保全の高度化が模索され始めた。何れにしても生産設備の更新や新たな工場建設が増える傾向にある。工場内に設置される設備の購入額は伸びてきており、アベノミクス効果もあって、2013年から2014年にかけては増加傾向が顕著である（第１図）。第１図　四半期ごとの設備投資額の比較（出典：日本工作機械工業会の統計より作成）こうした傾向をうけ、労働者を確保する必要がますます高まっているが、国内では労働人口減少による人手不足や海外拠点運用のため出払ったベテラン技術者の不足が起こっており、特に工場設備保全要員の不足が顕著であり、育成に対する不安も高い（第２図）。海外では、完全に保全要員が足りてない状態のため、十分なメンテナンスが行えず、生産設備停止や生産不具合の増加が顕著に起こっている。また、東日本大震災やタイの洪水等 18 第２図　海外シフトにより生じる国内事業場の問題点（出典：日本メンテナンス協会，2013年調査報告書より）建築設備と配管工事　2014. 11. K2014-11本文.indb 18 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑵ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ 質確保にむけて人手に頼らないITを活用した設備保全システムの開発が求められている。合取り出し機 4% その他 16% わせて、最も重要な保全要員の不足を補うため金型関係 29% の保全ノウハウのデータベース化とその育成システムも必要だ。段取り関係 23% ２．設備保全の現状第３図は、自動車部品メーカーの海外展開の計画停止 28% 工場MAPである。海外生産拠点を約28ヶ国45 工場所展開している。また第４図は、設備起因の生産停止回数調査とその比率のグラフであ第４図　設備停止の調査と比率分析る。その主な設備停止要因をまとめると第１表にあるように、 ①　点検ミス（スキル・知識不足） ②　人的要因（ルールを守らない、点検漏れ） ③　設備情報不足（個別機器の注意点、保全履歴なし） ④　マニュアル不備 ⑤　人手・工数不足（点検できず）等主要因があげられる。次に、実際にメンテナンスが行われている状第１表　設備停止要因の分析分類点検ミス原因スキル・知識不足による間違い割合 39% 件数［件/ 年］ 562 人的要因ルールを守らない 23% 338 設備情報不足個別情報不足 18% 257 マニュアル不備標準作業書、手順書がない 10% 152 人手不足人員が不足 5% 74 その他その他 5% 67 況について説明する。海外・国内問わず、工場の保全部門は、ややもすると疎かにされ、少な ②　生産が第一のため、メンテナンスを軽視い保全要員で夜間、休みなどで対応している。する風潮がある。保全のために生産が止め設備保全に至る背景は、られない。そもそも保全要員が少ない。 ①　不良・故障など保全は人の目と感覚による対応が必須と考えられている。 ③　生産停止、不具合と保全不備分析、関連性の分析がされてなく、保全履歴も無い。第３図　自動車部品メーカーの世界工場展開例建築設備と配管工事　2014. 11. 19 K2014-11本文.indb 19 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑶ ④　機械がIT 化され、保全の難易度が高く PLCから、生産数、使用時間などのログデなり、保全影響範囲も多岐にわたり、すべータを自動的に取得し、点検時期を促す。てを網羅した保全ができない。スキル不足 ⑦　保全から見える設備不良を分析し、生産管理、工場管理、設備業者への発注仕様にもあり。 ⑤　マニュアルが不備、標準化が遅れていフィードバックする。る。ベテラン保全要員のノウハウが可視化以上の全ての保全データをデータベース化しされていない。機器の教育も少ない。て設備ノウハウと融合させ、設備停止、設備不 ⑥　保全現場でIT 化が遅れている。PC・具合、部品不良の予知予防に役立てるシステム EXCELなどが扱えない（ベテランは高齢）。を構築する。撮った写真の整理もつかない。また、効果的な保全を行うためには、社内の ⑦　重要な保全記録が埋もれている。誰も活用しない。写真１は、加工機の定期保全状況である。設備保全部門と設備機器メーカーとの連携も不可欠だ。設備機器メーカー側では以下の様な課題を持っている。 ①　生産・使用履歴、客先メンテナンス記録などに不備があり、即座に原因追及・対応の判断ができない。客先が開示してくれない。 ②　顧客からの予測不可能な突然の修理依頼に対応するため、全国各地に保全要員を配置し、多くの部品在庫を持つ必要がある。 ③　各種センサーを設備に付け、リモート診断を行うことも可能であるが、費用がかかり顧客が許さない。リモートサービス体制が無い。 ④　修理の現場では、問題点の判断と必要部写真１　設備保全の現場材の発注など、保全担当者が対処するために、バックサポートを行うコールセンター対策方向性としては、やサポート部門を抱えていて運営経費がか ①　保全の現場で簡単に記録できるようにすさむ。る。 ②　保全に関する情報が作業現場・設備の前で全て閲覧できるようにする。 ③　設備保全に関するマニュアル・標準の整備。 ④　設備毎の個別注力点検要件をベテランから聞きだし、ノウハウをシート化する。 ⑤　サービスマンからの修理データなど収集・分析等の情報が一元管理されず、開発へのフィードバックがしきれていない。そのため、設備メーカー自身も多くの人員を抱えて対応する必要があり、工場・設備メーカーともに共通の課題となっていることが分かる。 ⑤　点検作業に必要な過去トラブル、点検履歴、設備関連資料を設備毎に整備しDB 化３．設備保全改革に向けた取り組みする。次に、これらの課題を解決するための方策に ⑥　機械設備・環境設備等のコントローラや 20 ついて述べる。建築設備と配管工事　2014. 11. K2014-11本文.indb 20 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑷ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ ３−１　金型・生産電子カルテによる実績従来の機械メンテ作業と保全シート作成当社では生産工場向けに金型の保守と不具合の未然防止のための「金型電子カルテ⑵〜⑸」「生産電子カルテ」を開発・販売してきた（第５図）。自動車メーカー、部品メーカーの現場でタブレットを使った不具合などの情報収集、生産管理に活用されている。この電子カルテは、時系列的な生産、金型メンテナンス等の情報管理と、タブレットによる不具合のリアルタイム取得や QRコードによる設備認識タブレットによる記録「不具合シート」の自動生成や不具合分析・統計的管理ができるものである。そのデータ履歴（カルテ）から金型メンテナンス時期、生産管理、トレーサビリティなど大いに役立ち、原価低減に効果を発揮している。加工動画スマホ・タブレットで簡単に電子情報化第６図　タブレットを使った保全情報の取得タブレットを活用するメリットは、これらの「動画、写真、声」による情報収集が一つのツ音声による伝達不具合入れ子写真何で毎回ここが削り込むの？工具がビビってる！切り込みを浅くして今スグ！！ールで行え、現場への持ち運びが容易だからである。設備の個体認識は、QRコードにより行われ、その場で、過去トラブル、保全履歴や設備情報を取得でき、更に、保全記録も自動的に電子情報として「保全シート」化される（第７図）。第５図　金型電子カルテによる不具合情報管理設備保全電子カルテへの応用として、実際に保全を行う際のマニュアルと実施結果の記録に保全シートついて、従来の紙による閲覧・記録からタブレットによる電子情報化への移行により、多くのメリットが生まれる。自動生成タブレットサーバー３−２　保全情報のリアルタイム情報収集保全の現場では、何よりも正確な情報を瞬時に収集することが最優先される。これまでは、履歴第７図　自動的に作成される保全シートと保全履歴人の経験と勘や簡便なマニュアルにより対処していた。その保全記録も手書きの書類である。これに対し、第６図のように、タブレットを３−３　‌生産設備や工場設備と連動した情報収集使用した「動画・写真・声」の正確な設備保全生産数量や機器の使用時間は、機械装置のコ情報の収集を可能にした。ントローラやPLCによって記録される。例え建築設備と配管工事　2014. 11. 21 K2014-11本文.indb 21 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑸ QRコード含まれる情報・機種・取得時間・ショット数など各設備コントローラーより自動出力 QRコード第８図　生産機のコントローラ・カウンタ情報ば、板金プレス機であればショット数、空調や第９図　QRコードによる設備個体認識集塵機などの付帯設備であれば、気温・湿度・空気汚染度などの情報が記録される。第８図のように、すでに稼働している設備のコントローようになる。故障前に部品交換やメンテナンスラから適宜生産・稼働情報を収集することで、を行えるため、不測の設備停止や故障を起こさ必要な保全タイミングを計ることが可能であなくなり、計画的な生産活動へとつながる（第る。 10図）。プレス機、材料搬送器、成形機、温調機、取更には、設備不良を生産負荷や工場環境、メり出しロボットなどの生産設備の個体認識は第ンテナンス記録から、設備メーカーへの自動発９図のようにQRコードで行われる。QRコード注、購買、生産技術部門へのフィードバックがには、メーカー、機械仕様、導入年月日、機械可能になる（第11図）。メータ問い合わせ先などの情報が記録されている。３−４　‌保全履歴と設備不具合予測、予防ここまでは、保全時期到達や不具合発生など、事後対策の効率化への方策であったが、「設備保全電子カルテは、未然予防までできる仕組みを提供している。多くの機械設備は、製品と同様に不具合の発生部位や時期に傾向があるが、従来はそのための情報収集に第10図　設備連動による不具合の予知予防手間がかかるため、事後対応が基本であった。また、その管理概念設備保全カルテは、変化点管理の域を抜け出していない。しかし、設備保全電子カルテを使い、現場の保全情報と設備事態の使用状態をリアルタイムに評価報告書と同時に発注可能することにより、結果ではなく、設備不具合の予測や予防ができる 22 第11図　補修部品の自動抽出と発注建築設備と配管工事　2014. 11. K2014-11本文.indb 22 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑹ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ ３−５　‌保全ノウハウの伝承「保全ナレッジ電承」須の環境であった。製品不良防止や生産を阻害する不意に発生する設備停止や異常、故障などもう一つの大きな課題である保全要員の育に対応するため、メンテナンス要員が24時間成、教育、ベテラン保全要員のナレッジ化につスタンバイしており、日々の保全・機器メンテいて開発した「保全ナレッジ電承」システムをナンスや異常対応の処理を行っている。しか紹介する。これは、保全手順や、調査ロジック、し、頻繁な対応による残業や休日出勤など多ノウハウ、判断基準、チェック方法などを電子く、人材の確保、管理費用の増加に課題を抱え情報化し一元的に見られるシステムである（第ていた。 12図）。そこで、設備保全電子カルテを導入し、デジタル保全管理を開始した。事前準備として、資産管理台帳から設備番号と設備情報を一括して QRコード化し、各設備へとりつけ、タブレットを保全要員に配布した。また、新たに保全マニュアルも作成し、保全電承システムを構築した。その後、半年程度経過した時点でメンテナンス部門の対応時間を比較したところ、20% 程度作業時間が削減できていた。この内容を分析すると、以下の５つの改善によるものであった。第12図　ナレッジ管理「電承システム」概要 ①　作業手順を現場で見ながら行うことができるため、無駄な保全作業時間の削減が可能。これらの保全電子カルテと保全電承システム ②　保全タイミングが一目で分かるので、計はともにタブレットまたはPCによる閲覧や情報画的なメンテが可能になった。また、メン収集を可能としており、現場でも、簡便かつ正テ時に必要部品も即時発注でき、手間の削確な情報収集と記録、閲覧を可能としている。減可能。３−６　効果 ③　よく発生する交換・破損部品については、 ⑴　ユーザーの保全費の削減設備メーカーと協調した現地サポートと発最適なタイミングで修繕を行うことができ、注体制を構築し、互いの保全経費削減につ突然の設備停止の予知・予防となるため、仕損なげた。さらに、保全ナレッジ電承により、費は軽減できる。また、計画停止や綿密な保全メンテナンスの要員育成や他の国内・海外計画策定、保全要員の適正配置が可能になり、工場とのメンテ情報の連携も可能になり、保全費用の削減につながる。拠点を超えた効率の良い保全体制が確立で実例では、樹脂製品の成形・塗装・組み立てきる。を行っている工場で、定期的な成形機メンテナ ④　設備メーカーの費用削減ンスだけでなく、塗装不良防止のための集塵機客先との保全情報の共有化と自社内の保や温湿度管理センサー・エアコンなどの設備メ全情報から、保全時期予測やパーツの適切ンテナンスを定期的に行っていた。成形条件のな在庫と発注・生産が可能となり、発注業管理による成形品生地の品質安定、塗装工程で務に携わるコールセンター業務をシステムの微細な粉塵など、クリーン環境での生産が必に置き換え、大幅な人件費、在庫の圧縮な建築設備と配管工事　2014. 11. 23 K2014-11本文.indb 23 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑺ どが可能となる。海外 ⑤　設備保全起因の生産停止、仕損じ費の削減 Cloud 最適なタイミングで修繕を国内行うため、計画的な設備停止と保全、また設備不具合起因によ展開る仕損じ費の削減が可能である。４．保全電子カルテシステムマザーセンター＜‌システム構成とグローバル運用体制＞設備保全電子カルテは第13図のように国内外各工場の現場とマザードキュメント管理第13図　「設備保全カルテ」システム概要センターをクラウド上でつなげ、情報を共有する。年あるが、住宅メーカーによる保証やメンテナ第13図にあるように、設備につけたバーコンスは通常５年程度までしか行われておらず、ードやQRなどの情報をもとに、タブレットか以降は住人による自主的管理が通常である。ら設備情報を読み込み、保全結果はクラウドを実例で、15年前に戸建て住宅を購入し、最近、通してDBへ保管、ドキュメントによる見える雨漏りが発生した事例がある。原因は、ベラン化やマザーセンターへの情報提出・多拠点展開ダ部にあったのだが、修理に１ヶ月、費用がを行う。 90万円掛かった。戸建て住宅管理に保全電子カルテを応用すれば、竣工時から、建築仕様・５．‌保全電子カルテの建造物への応用事例５−１　‌商業施設、ビル、マンションへの応用建築設計図だけでなく、設備一式などの情報を登録しておくことで、定期的にメンテナンスが必要な個所と時期をアナウンスできる。また、写真や動画を使った保全サービスを顧客に提供商業施設・ビルでも工場同様、設備の安定稼することで、所有者に納得したメンテナンスを働は必須事項である。エレベーターなどメーカ実現できる。ーによる稼働状況監視や定期メンテナンスも行われているが、あくまでも設備ごとのメンテで、６．おわりに個別に管理される。保全電子カルテを応用すれこれからの社会は、製造業の工場設備も、ビば、工場設備管理のようにビル設備全ての情報ル、戸建て住宅に使用される設備機器も、IT を管理し計画メンテナンスが行える。また、タを融合した総合管理システムに進化し続ける。ブレット一つで設備機器の危険情報収集ができ設備機器に取り付けられたセンサー情報に人る。顧客信用を得るためには必須なシステムで間の知恵を付加した設備保全システムがこれかある。らのビジネス、ハードとサービスを融合したス５−２　‌住宅・設備メーカー向けタイルが主流になる。メンテシステム一般的に、住宅の耐用・使用年数は30〜40 24 建築設備と配管工事　2014. 11. K2014-11本文.indb 24 14/10/03 17:10 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑻ 工場設備機器・建築設備機器メンテナンス・サービス業務の電子情報化戦略…⑴ ＜参考文献＞ ⑴　保全電子カルテ，㈱KMC 登録商標申請中 ⑵　日刊工業新聞社，プレス技術，平成26年４月号 ⑶　日本金型工業会，金型，平成26年３月号 ⑷　日本工業出版，機械と工具，平成26年４月号 ⑸　日刊工業新聞社，プレス技術，平成26年３月号 ⑹　佐藤声喜： “プロセスとナレッジに融合によるデジタル開発システム” ，博士論文 ⑺　日本プラントメンテナンス協会： “ 2013年度メンテナンス実態調査報告書” （平成26年４月）【筆者紹介】佐藤声喜㈱KMC　代表取締役社長〈主なる業務歴及び資格〉＜職歴＞・三井金属鉱業㈱開発設計者としてHONDAのGE、デトロイトオフィス勤務・㈱インクス常務取締役COO 創業メンバーで、コンサル・金型・試作・設計派遣各事業全般の統括・現在、㈱KMC　代表取締役社長＜社外職歴＞・‌川崎リサーチセンターフェロー、素形材センター理事、光造形産業協会理事〈主なる執筆〉機械学会論文　４編（C 編73巻736号、C 編74巻747 号、C 編74巻748号）書籍　続もの作り不思議百科（コロナ社）〈会社事業内容及び会社近況〉自動車・自動車部品メーカーを中心に多面的からの技術コンサルティングを行う一方、企業再生技術コンサルティングとして、技術力・生産性の目利き評価や利益化に向けた方策立案などを行っている。大坪一紀㈱KMC　技術開発部　研究員〈主なる業務歴及び資格〉住宅設備メーカー一般住宅向け水回り衛生機器の開発設計業務中国事業所での開発・製造部門勤務海外拠点でのプロジェクト推進・開発設計支援現在、㈱KMC　技術開発部　所属建築設備と配管工事　2014. 11. 25 K2014-11本文.indb 25 14/10/03 17:10