CBM（状態基準保全）とは？ 効果や導入時の注意点について解説

CBM（状態基準保全）とは

CBM（Condition Based Maintenance / 状態基準保全）は、最新のテクノロジーを駆使して機械や設備の状態をリアルタイムでモニタリングし、その状態に基づいて的確なメンテナンスを実施する手法です。

従来の定期的なメンテナンススケジュールではなく、機械が実際にメンテナンスを求めているタイミングで実施できるという点に大きな特徴があります。

CBMが注目されている背景

CBM（状態基準保全）が注目されている背景としては、製造現場の保全・保安力が低下しているという問題が関係しています。設備や機械の経年劣化、保全業務の経験豊富な検査員の退職、若手検査員の経験不足などが要因として挙げられるでしょう。

さらに、ICT技術の進化により、センシング技術の発達やIoT化が進み、設備データの取得が容易になったこともCBMが浸透している背景の一つです。

保全の種類

保全の分類と、CBM、TBMの違いについて解説します。

予防保全と事後保全

予防保全は、故障が発生する前に設備や機械をメンテナンスすることで、未然に故障を防ぐメンテナンスのアプローチです。一方、事後保全は、設備や機械が故障した後に行われるメンテナンスのことを指します。

予防保全は事前の計画に基づいて行われ、故障を未然に防ぐことのできるメリットがありますが、定期的なメンテナンスコストが発生します。一方で、事後保全は故障が発生した後にのみ対応するため、予期しないダウンタイムや修理コストが発生する可能性がありますが、不必要なメンテナンス作業を避けることができます。

また、予防保全はさらに「CBM（Condition Based Maintenance：状態基準保全）」とTBM（Time Based Maintenance：時間基準保全）分類されます。

CBMとTBMの違い

CBMとTBMはどちらの予防保全ですが、メンテナンスにおける基準に違いがあります。

CBMは、設備の実際の状態やパフォーマンスを監視し、特定の基準を下回ったときにのみメンテナンスを行うことに重点を置いています。一方、TBMは時間経過や稼働時間に基づいて定期的にメンテナンスを実施する方法です。

CBMの利点は、設備の必要に応じてのみメンテナンスを行うため、無駄を減らしコスト効率を向上させることができる点にありますが、高度なモニタリング技術が必要となる場合があります。一方、TBMはメンテナンススケジュールが予測可能で計画しやすい反面、設備の実際の状態に関わらずメンテナンスを行うため、時に無駄が生じる可能性があります。

CBMの導入手順

対象設備の選定

まず第一に、対象設備の選定があります。CBMを導入する際には、故障リスクが高くかつ重要度の高い設備を優先的に選定することが重要であり、適切な選定により生産プロセスにおける潜在的なリスクを最小限に抑えることができます。

また、設備の状態監視が可能な設備であることを確認する必要があります。監視が容易であり、データ収集が効果的に行える設備を選定することで、CBMの実施効果を最大化することができます。

監視項目の選定

設備の劣化や故障の前兆を検知できるような監視項目を選定する必要があります。振動、温度、電流、油分析など、設備の状態を示す指標を選定し、これらの指標を適切にモニタリングすることで、設備の健全性を維持することができます。

センサーの設置

選定した監視項目を計測するためのセンサーを設置し、設置位置や数量を適切に検討します。センサーの正確な設置は、データ収集の信頼性や効果を高める上で重要です。

データ収集・分析システムの構築

センサーから収集したデータを蓄積・分析するシステムを構築し、AIや機械学習を活用して異常兆候の検知や予測精度の向上を図ります。

設備の状態をリアルタイムで把握し、適切な対策を講じることが可能となります。

メンテナンス基準の設定

収集データの分析結果に基づき、適切なメンテナンス時期を判断する基準を設定します。設備の劣化状況に応じて柔軟にメンテナンスを実施できるようにするためには、適切な基準の設定が不可欠です。

保全計画の立案と実行

設定したメンテナス基準に基づき、保全計画を立案し、計画に沿ってメンテナンスを適切なタイミングで実施します。適切な保全計画の実行は、設備の長寿命化や運用効率の向上に欠かせません。

CBMのメリットと導入効果

設備の保全においてCBMを導入するメリット・効果について、さらに細分化して解説いたします。

安定稼働と高寿命化

CBMの最大のメリットは、機械が最適な状態で稼働し、寿命が延びることです。例えば、加工設備のモーターおいては定期的なオイル交換が求められますが、CBMの導入によりモーターの状態をリアルタイムで把握できるようになれば、モーターが安定的でより長寿命に動作することを期待できます。つまり、機械が最適な状態で稼働することで、故障や劣化が早期に発見され、機械の寿命が延びるという利点が生まれるのです。

メンテナンス頻度の最適化とコスト削減

CBMは機械が実際に必要なときにメンテナンスを行うため、不要な定期メンテナンスが削減され、結果的にコストも削減されます。これにより、予算を最適に活用しながら、的確なメンテナンス計画を実行することができます。メンテナンスコストの最小化は企業や施設運営において大きな利点となるでしょう。

保全業務の標準化

CBMを導入することで、保全業務が標準化されます。機械ごとに異なるメンテナンススケジュールを把握する必要がなくなり、管理が簡略化され、人的ミスが減少します。各機器や設備が同じ基準でモニタリングされ、異常が検知された場合には共通の手順に基づいた対応が行われるため、作業の品質向上や作業者の負担軽減が期待できるでしょう。

CBMの活用事例

CBMは各産業における設備保全・モニタリングに活用されています。

航空機産業

航空機メンテナンスにおいて、CBMはエンジンや各機器の状態モニタリングに効果を発揮しています。例えば、エンジンセンサーがエンジンの振動、温度、圧力などのデータをリアルタイムで収集し、これらのデータを分析することで、エンジンの状態をより正確に把握できます。

状態把握を基に部品の交換やメンテナンスが必要な段階で行うことで、機器の寿命を延ばし、非計画の停止時間を最小限に抑えます。

製造業

製造業では、CBMが生産ラインや機械装置に導入され、機器の故障を事前に予測して計画的なメンテナンスを行います。例えば、センサーデータが機械の振動、温度、電流などをモニタリングし、異常が検出された場合に自動的にアラートが発せられます。

これにより、生産の中断を最小限に抑えつつ、機器の信頼性や生産性を向上させます。

鉄道業

鉄道車両やインフラにおいてもCBMが活用されています。車輪の状態やレールの異常をモニタリングすることで、予測メンテナンスを行い、安全性を向上させつつ、メンテナンスコストを最適化します。例えば、車輪の摩耗具合や車輪の回転時の振動を監視し、異常が検出された場合に修理や交換を実施します。

エネルギー産業

発電プラントや送電設備では、CBMが効果的に使用されています。センサーデータやモニタリングシステムを通じて、発電機や変電設備の状態を監視し、劣化や異常を早期に検知します。

これにより、計画的な保守作業を行いつつ、可用性を高め、設備の寿命を延ばすことが可能です。

CBMを導入する際の注意点

CBMの導入において注意が必要なポイントを紹介します。

最も重要な点は、CBMがすべてのリスクを検知できない可能性があるということです。センサーやデータ解析は高度な技術を駆使しており、多くの故障や異常を事前に検知することが可能なものの、全ての可能性を網羅することは難しいのが現実です。例えば、機械の内部の微細な部品の劣化や特定の条件下での一部の不具合は、センサーやデータ解析だけでは察知しにくいことがあります。これにより、予測できないトラブルが発生する可能性が残ります。

このような限定的な検知能力に対処するためには、CBMを従来の手法と組み合わせることが有益です。例えば、特定の部品や機械の内部構造に精通した専門家が、視覚検査や定期的な点検を通じて不具合を発見することができます。CBMがカバーできない範囲を補完することで、より包括的な保全体制を築くことが可能です。

また、CBMを導入する場合は、専門家の知識や経験が必要となります。データ解析だけでなく、機械や設備の特性や動作原理に対する深い理解が必要とされます。従って、CBMの運用においては、専門知識を有した人材の確保と併せて実施していくようにしましょう。

設備点検プラットフォーム「MONiPLAT」のご紹介

MONiPLATは、スマートフォンを使用して設備の定期点検と状態監視を一元管理できるクラウドシステムです。このシステムは、TBM管理ツール「MONiPLAT TBM」と状態基準保全（CBM）をサポートする「MONiPLAT CBM」を組み合わせることで、定期点検と状態基準点検の両方を一つのプラットフォームで効率的に管理できます。

CBMを導入したとしても、定期点検が不要になるわけではありません。むしろ、TBMとCBMの結果を統合し、両方の情報を総合的に監視・管理することが、設備保全において非常に有効です。この統合的なアプローチにより、潜在的な問題を早期に発見し、より効率的なメンテナンスを実現することが可能となります。

TBM機能は20設備までを登録無料でご利用いただくことが可能で、アプリを使って簡単に設備点検をスタートさせられます。

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「MONiPLAT CBM」3つのソリューション

状態管理の遠隔監視CBMサービス「MONiPLAT CBM」は、社内外の優れたCBMソリューションを順次ラインナップしていく予定です。
ここでは3つのソリューションをご紹介します。

VHERME® Beta（ベルム β版）

VHERME® （ベルム） は、機器の異常振動を検知して、適切なメンテナンス時期を案内するサービスです。

・様々な現場の回転系機器を、クラウドで一括管理
・独自のアルゴリズムにより、高度な予知保全を実現
・AIを搭載した新モデルも開発中。閾値の自動設定により早期のサービスインが可能

SealMote® Beta（シールモート β版）

SealMote®（シールモート）は、建設機械の油圧シリンダーから油漏れを起こす前に、パッキンの交換時期をお知らせするサービスです。

・様々な現場の油圧シリンダを、クラウドで一括管理
・適正なメンテ時期案内による生産性の向上をサポート
・「3段階の状態表示」と「2段階のアラート」でお知らせ

VALVESTA®（バルベスタ）

VALVESTA®（バルベスタ） は、産業機器の油圧シリンダーから油漏れを起こす前に、パッキンの交換時期をお知らせするサービスです。

・様々な現場の油圧シリンダを、クラウドで一括管理
・適正なメンテ時期案内による生産性の向上をサポート
・「3段階の状態表示」と「2段階のアラート」でお知らせ

無料で始められるTBMから設備保全をスタートさせませんか？

MONiPLAT TBMは無料で始めることができます。まずはTBMからスタートさせて、必要に応じてCBM機能を追加していくことも可能です。

アカウントの作成は簡単かつスピーディーに行えるため、興味がある方はお気軽に試してみてください。

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会社概要

Value & Quality

当社の社名はこの2つの言葉を併せたもの。
この言葉のままに、「価値と品質」を世界中の皆様にお届けしています。
今までも、そして、これからも、、、