設備保全とは？考え方とスキルの重要性～環境変化により顕在化する課題とは

工場の機械や設備は、適切な維持管理を行わなければ、不具合や故障が生じるだけでなく、生産ラインを止めざるを得なくなるといったリスクにもつながりかねません。そこで、安全に正常な状態で生産設備を稼働させるために必要となるのが設備保全です。

本記事では、設備保全の概要を解説した上で、設備保全計画の重要性や昨今の課題について解説します。

設備保全とは

設備保全とは、生産設備を安全かつ安定して稼働させるために、点検・整備・修理などを行う活動の総称です。時間とともに、設備は摩耗・劣化し、故障や性能低下のリスクが高まります。設備保全はこうしたリスクを未然に防ぎ、製品品質や生産性を維持するために、計画的に行われます。

設備保全を行う目的

設備保全の目的は、生産設備を安定的に稼働させ、不具合や故障による損失を最小限に抑えることです。設備が突然停止すれば、生産計画の遅延のみならず、不良品や労働災害の発生リスクも高まります。

一方、定期的な設備保全を行うことで、設備の性能や安全性を維持し、予期せぬ設備トラブルを未然に防止できます。さらに、部品の劣化状況を把握し、適切なタイミングで交換を行うことにより、設備全体の寿命を延ばす効果も期待できるでしょう。

その結果、修理コストや廃棄コストの削減、ライフサイクルコスト（LCC）の最適化につながります。これらのことから、品質・生産性・安全性を総合的に高める上で、設備保全は製造現場に欠かせない取り組みの一つです。

メンテナンスとの違い

設備保全と似た言葉に「メンテナンス」がありますが、定期的に機械や設備の点検や修理を行うという意味では同じです。ただし、設備保全は機械や設備の安全を守ることを目的としているのに対して、メンテナンスは正常な状態に保つことを目的としているという違いがあります。

設備管理台帳と記載項目

設備管理台帳とは、機械や設備の稼働を開始した日、故障などのトラブルや修理の履歴、メンテナンス状況などが記載された、管理のために必要となるものです。主な記載項目は、以下となります。

• 機械・設備の導入に関わる項目…購入またはリースの契約年月日、導入年月日、稼働開始年月日、購入金額またはリース金額、保守金額
• 機械・設備に関する項目…メーカー、型式、製品名、仕様、設置場所
• 整備に関わる項目…定期メンテナンスの点検年月日、点検者、点検内容
• 故障・修理に関わる項目…故障発生年月日、故障内容、暫定対処方法、修理年月日、修理内容、修理部品、修理金額
• 保険に関わる項目…保険加入の有無、保険会社、補償内容

設備保全の種類

設備保全には、事後保全・予防保全・予知保全・改良保全の4種類があります。ここでは、それぞれの保全の種類の概要について解説していきます。

事後保全

事後保全とは、設備が故障した後に原因を調査して、修理・復旧・対策を講じる保全手法です。事後保全には、突発的に機能が完全に停止してしまう「機能停止型故障」と、性能が低下する「機能低下型故障」の2種類があります。

機能停止型故障

機能停止型故障とは、生産設備が突発的に完全に停止してしまい、生産が継続できなくなる状態を指します。定期的に点検を行っていても、不具合が見つかりにくい傾向にある故障です。機能停止型故障が発生すると、生産ライン全体が止まり、納期遅延やコスト増加といった重大な損失を招く可能性があります。

設備の停止は、製品不良や人的被害にもつながるため、原因の特定と再発防止策の徹底が重要です。同様の故障を未然に防ぐためには、予防保全や予知保全を組み合わせた保全体制の構築が求められます。

機能低下型故障

機能低下型故障とは、設備が稼働しているにもかかわらず、動きが悪くなったり、性能が低下したりして、本来の性能や機能を十分に発揮できない状態を指します。点検の際に部品の劣化状況などから、兆候を予測しやすい傾向にある故障です。目立った停止はないものの、生産効率や品質に悪影響を及ぼすケースも少なくありません。

機能低下型故障を放置すれば、不良品の増加や納期遅延、エネルギー効率の悪化につながる可能性もあります。ただし、事後保全による修理対応を基本とする中で、兆候を早期に把握し、予防保全や予知保全とを組み合わせた継続的な管理で対策が可能です。

機能低下型故障は発生が見落とされやすく、長期的な損失につながりやすいため、日常的なチェック体制と従業員の異常感知力の向上が求められます。

予防保全

予防保全とは、保全計画をもとに機械や設備の点検や修理、部品交換を定期的に行うことを指します。事後保全は故障の修理を目的に行うのに対して、予防保全は故障の予防を目的としている点が違いです。

定期的な保全によって突発的な停止を回避でき、生産性と品質の安定化に寄与します。なお、予防保全には、あらかじめスケジュールを決めて対応する時間計画保全と、設備の状態に応じて判断する状態計画保全の2種類があります。

時間計画保全

時間計画保全とは、設備の部品や消耗品に対して、使用時間や経過期間を基準に交換・点検を実施する保全手法です。たとえ異常が見られなくても、事前に定めたスケジュールに従って対応することにより、突発的な故障や計画外の設備停止を防止できます。

具体的には、過去の故障履歴やメーカーの推奨情報をもとに保全計画を立てます。時間計画保全は、安定した生産体制を維持する上で有効に働きますが、実際にはまだ劣化していない部品を交換することもあるため、コスト面の考慮や資材調達の計画が必要です。

とはいえ、納期の遅延やトラブルによる損失を考慮すれば、時間計画保全は製造現場にとって重要なリスク回避策といえるでしょう。

状態監視保全

状態監視保全とは、生産設備の状態を定期的に点検し、部品の劣化状態や、温度・振動・音・電流値などの異常といった不具合の兆候が見られた時点で、必要な対処を行う保全手法です。異常を監視し、劣化やトラブルの予兆を検知することにより、突発的な故障を未然に防げます。

状態監視保全には、部品の状態を見極めて交換を判断するため、まだ使える部品を無駄に交換する必要がなく、コストを最小限に抑えられるメリットがあります。一方、定期的な点検やデータ収集の手間がかかるため、チェックリストの活用や管理体制の構築が不可欠です。

予知保全

予知保全とは、機械や設備の故障の兆候を検知して、保全を行うことです。予防保全と予知保全は故障を防ぐために、事前に保全を行うという点では同じですが、予防保全は一定の間隔で時間を基準に定期的に保全を行うのに対して、予知保全は故障の兆候があるとき保全を実施するという点で異なります。

予知保全を行うには、機械や設備の監視システムが必要であり、近年、IoTの活用が進んだことで、注目されている保全の方法です。

改良保全

改良保全とは、設備の故障や不具合が発生した際、単なる修理にとどまらずに原因を分析し、再発防止や機能向上を目的とした改良を加える保全手法です。例えば、繰り返し壊れる部品の材質や形状を見直したり、作業工程を調整して負荷のかかる頻度を減らしたりするなど、設備の構造そのものに手を加えることが挙げられます。

また、改良保全は初期状態への復元を目的とする従来の事後保全と異なり、設備の使いやすさや点検のしやすさを高めるといった性能向上も目指します。その結果、突発的なトラブルの削減や保全工数の削減、長期的なコストダウンに期待できるでしょう。

設備保全の重要性

設備保全の適切な実施は、工場の機械や設備の故障を未然に防ぎ、安定稼働と品質確保に不可欠です。また、設備の老朽化が招く事故による労働災害の防止にもつながります。

こうした設備保全の意義は、製造業の経営課題の解決にも直結する、非常に重要な位置づけと考えられます。

設備保全が経営課題の解決につながる

製造業における経営課題の主なものとして「生産コスト」と「労働安全」が挙げられます。工場の機械や設備の故障は、生産コストのアップや事故による労働災害の発生の要因となるものです。そこで、予防保全と事後保全による適切な設備保全を行うことにより、こうした経営課題の解決につながっていきます。特に、近年は設備の高度化・複雑化が進んでおり、故障による影響範囲も拡大しています。設備の安定稼働を維持するには、保全活動を単なる現場対応にとどめず、経営戦略の一部として捉える視点が重要です。

故障発生・再発を未然に防止し安定稼働・安定品質を担保する

工場の機械などの生産設備の故障により、能力を十分に発揮できない事態に陥ると、製品不良の発生や生産計画の遅れにつながります。故障の状況によっては、生産ラインを停止せざるを得ないこともあり、その結果、製品不良の分を再度生産するため、原材料費や光熱費などのコストや、従業員の残業代といった人件費など、生産コストの増大を招きます。

こうした設備の故障による生産コストのアップを防ぐには、予防保全を行うのが効果的です。また、故障した機械や設備は、修理を行うだけではなく、事後保全を実施することにより、再発の防止に期待できます。

予防保全と事後保全を併せて行うことで、生産ラインの安定した稼働と品質の安定につながり、想定外の生産コストの発生を抑えられます。

設備の老朽化が事故の多発に直結する

工場の生産設備が老朽化すると、腐食や劣化による故障が原因で事故が起こり、労働災害につながるリスクが高まります。設備の老朽化に起因する労働災害を防ぐためには、予防保全による維持管理を行い、適切な時期に設備の更新を図ることが大切です。

設備保全を行うことによって得られる効果

設備保全は、単に故障を防ぐための作業ではなく、生産性の向上やコスト削減、品質・安全性の確保など、企業の競争力を高める多くの効果をもたらします。継続的な点検や計画的な整備を行うことで、設備の稼働効率が向上し、トラブルによる損失を最小限に抑えられます。

生産性が向上する

設備保全を適切に行うことにより、生産設備の稼働率を高め、生産性を向上させられます。現場では、複数の設備が関与している場合も多く、1つの設備の故障で生産ラインすべてが停止してしまう可能性もあります。一方、設備が正常に運転していれば、突発的な故障や停止によるダウンタイムを最小限に抑えることが可能です。

その結果、生産速度の低下や不良品の発生も防止でき、製品の歩留まりの改善にも期待できるでしょう。また、計画的な保全によって設備総合効率（OEE）が向上し、投資した設備の能力を最大限に活用できます。

このように、定期的な設備保全は現場の安定稼働を維持し、生産性の向上に不可欠な取り組みです。

コストを削減できる

設備保全の実施は、突発的な故障や生産停止による損失を防止でき、トータルコストの削減につながります。例えば、予防保全によって設備の異常を早期に発見できれば、大規模な修理や高額な部品交換を回避できるほか、緊急対応に伴う調達費や人件費の抑制にも効果的です。

また、あらかじめ交換タイミングを計画することにより、在庫管理が最適化され、余剰部品の保管コストも軽減できます。設備の寿命を延ばすことで、投資回収期間を引き延ばし、設備投資の頻度や減価償却費の圧縮にも期待できるでしょう。

このように、設備保全はコストを最小限に抑えつつ、生産の安定と品質を両立させる手段として有効な取り組みといえるでしょう。

品質・安全性を確保できる

設備保全を適切に行うことで、製品の品質と作業現場の安全性を高い水準で維持できます。設備の正常な稼働は、製品の寸法ばらつきや性能不良の発生を防ぎ、安定した品質を確保できます。結果として、不良品の削減やクレームの低下につながり、企業の信頼性向上にも寄与するでしょう。

また、安全性の面においても、設備の異常や劣化を早期に発見することで、重大事故や労働災害を未然に防げます。特に、人が関わる工程では、設備のトラブルが直接的な危険を引き起こす可能性があるため、定期点検は不可欠です。

このように設備保全は、現場の品質管理と安全性を同時に支える重要な取り組みです。

設備を長持ちさせられる

設備保全を適切に行うと、設備の寿命を延ばせます。設備は稼働を続けるうちに徐々に劣化していきますが、定期的な点検や部品の交換を行うことで、良好な状態を保ち続けられます。

設備保全は大きな故障を防止し、設備が本来の性能を維持したまま、長く使用できるようになるでしょう。また、設備の寿命を延ばすことで更新頻度が減るため、設備投資にかかるコストを抑えることにもつながります。

設備の長期的な活用は、安定した生産体制の維持のみならず、経済的な面でも大きなメリットをもたらします。

設備保全の課題

設備保全は生産性や安全性を支える重要な活動ですが、現場では人手不足や業務の属人化、人的ミスといった複雑な課題が顕在化しています。設備や保全手法が高度化する一方、それらを担う体制や人材の整備が追いついていない点は、現場が抱える課題です。

ここでは、保全体制の強化に向けて乗り越えるべき主な課題について、具体的に解説していきます。

人手が不足している

設備保全を取り巻く現場では、深刻な人手不足が大きな課題となっています。ものづくり白書によると、製造業の就業者数は2004年には1,150万人でしたが、2024年には1,046万人と、わずか20年で100万人以上も減少しています。

引用：「2025年版ものづくり白書（ものづくり基盤技術振興基本法第8条に基づく年次報告）」（経済産業省）

また、少子高齢化によって現場の高齢化が進んでおり、保全業務に充てる人材の確保も難しくなっています。さらに、生産設備の自動化や複雑化が進む中で、保全に求められる知識・技術のレベルも上昇傾向です。

その結果、限られた人員で高度な対応を求められる場面が増え、現場の負担が増大しています。特に、中小企業では専任の保全部門を持たないケースも多く、通常業務と保全を兼務する形式が一般的です。こうした状況においては、突発的なトラブルへの対応や、定期的な点検の実施が後回しになってしまいます。

業務が属人化している

設備保全の現場では、特定の従業員が長年の経験や勘に頼って対応しているケースが多く、業務の属人化が深刻な課題となっています。属人化が進むと、担当者の不在時や退職した際にノウハウが継承されないため、異常の早期発見が困難です。その結果、設備トラブルが発生しても対応が遅れ、生産性や品質に悪影響を及ぼすリスクが高まってしまいます。

属人化を防ぐためには、点検手順や異常発生時の対応のマニュアル化、記録のデジタル化などの対策が不可欠です。属人化を解消することで、安定した保全体制を維持するとともに、保全の品質そのものを底上げできます。

事故の背景に人的要因が潜んでいる

設備トラブルの原因は、老朽化や部品の劣化だけではなく、現場の対応ミスや管理不備といった人的要因が大きな割合を占めます。消防庁が発表する「令和元年中の石油コンビナート等特別防災区域の特定事業所における事故概要」によると、特定事業所における一般事故のうち38％が人的要因に起因し、13％は維持管理の不十分さが関係していました。

つまり、設備保全が形式的なチェックにとどまり、適切なタイミングでの点検や修理がなされていない場合、事故につながるリスクが高まります。これらのリスクを抑えるためには、業務の標準化や記録の徹底、教育体制の強化が不可欠です。

引用：「令和元年中の石油コンビナート等特別防災区域の特定事業所における事故概要」（総務省・消防庁）

設備保全の効果を高めるために企業が実施すべきこと

設備保全をただ実施するだけでは、十分な効果が得られません。安定稼働と生産性向上を実現するには、仕組みや人材面の改善も含めた取り組みが不可欠です。ここでは、企業が保全レベルを引き上げるために導入すべき施策について解説していきます。

デジタル技術を導入する

設備保全の効率化を図る上で、IoTやセンサーなどのデジタル技術の導入は大きな効果をもたらします。従来の経験則に頼った保全から、設備状態をリアルタイムで監視し、異常の兆候を早期に検知できる予知保全へと移行することで、突発的な故障を未然に防ぐことが可能です。

例えば、設備ごとの稼働データを蓄積・分析することにより、最適なタイミングで部品交換や整備を行う判断ができ、稼働率の向上とコストの最適化が実現可能となります。デジタル化は単なる技術導入ではなく、保全の在り方そのものを変革し、生産体制の安定化に直結する重要な施策です。

TPMの考え方を導入する

設備保全の体制強化には、TPM（Total Productive Maintenance）の考え方が求められます。TPMとは保全担当者だけでなく、現場の作業員からトップの経営層まで、全員が保全に関わる全員参加型の活動のことです。役割を限定せず、現場の異常に対して誰もが主体的に気づき、そして対応できる環境を整えることで、ムダやロスを最小限に抑えられます。

TPMは、40年以上にわたって世界中の製造業で活用されてきた実績ある手法であり、自律的な保全体制づくりとして有効です。

設備データを可視化する

設備保全の高度化には、稼働状況や異常傾向といった設備データを可視化する取り組みが不可欠です。データをリアルタイムで収集・管理し、現場や管理部門がすぐに状況を把握できる状態にすることにより、異常の早期発見や点検計画の精度が高まります。

また、可視化されたデータを活用することで、保全作業の属人化を防ぎ、誰でも判断・対応しやすい環境が整います。さらに、紙の点検表や記録をデジタル化すると、情報共有や検索性も向上し、業務効率の改善も期待できるでしょう。

このように、設備データの見える化は、設備保全の精度向上にとどまらず、業務効率の改善にもつながる取り組みといえます。

人材育成で従業員のスキルを高める

設備保全の精度を高める上で、従業員のスキル向上は不可欠な要素です。技術の高度化に伴い、単なる点検作業だけでなく、データを活用した判断力や、異常の早期発見力が求められるようになっています。

そのため、体系的な人材育成により、保全に必要な知識や技術を習得させることが重要です。例えば、OJTに加えて、外部研修や資格取得支援を通じ、電気・機械・診断技術といった幅広いスキルを段階的に育てることが有効です。

保全作業の効率化や属人化を解消する観点からも、現場で活躍できる人材を育成していく考え方が求められます。

設備保全に求められる環境・資格とスキル

人的要因による事故を防ぐべく、設備保全に関わる人材の育成が求められています。生産設備が高度化していることからも、専門性のある人材の育成が急務となっているのです。

設備保全に関する公的な資格には、電気工事士や機械保全技能士が挙げられます。機械保全技能士は、資格の取得のための勉強を通じて、設備保全の業務に必要な知識を体系的に身に付けられる点がメリットです。

まとめ

生産設備の高度化が進み、製造のリードタイムが短縮している昨今では、適切に設備保全を行い、生産ラインを正常に稼働させることがこれまで以上に求められています。このことから、設備保全の専門的な知識や技術を持つ人材の確保は急務といえるでしょう。

日研トータルソーシングでは、全国のテクノセンターにおいて、設備保全人材の育成を行っています。テクノセンターは職業訓練校にも指定されており、設備保全の基礎知識や安全意識、工具の扱い方、基本的な点検作業など、現場を想定した研修を実施しています。

未経験者であっても、基礎から段階的に学べる環境を整え、教育を前提に育てた人材を現場に送り出すことにより、設備保全体制の安定化や技能継承を支援しています。

設備保全に関してお悩みの企業様は、ぜひ一度お問い合わせください。