近年、機械の稼働率や全体的な効率性に対する需要の高まりに伴い、状態監視および予知保全の適用が著しく拡大しています。ビッグデータ、スマートアルゴリズム、クラウド、ワイヤレスといった技術的進展が市場に浸透し、自動分析の可能性を広げるとともに、監視および分析のプロセスを再構築する機会を生み出しています。
産業用クラウド
状態監視型保守（CBM）、すなわち予知保全は、クラウドベースのシステムの中核をなしています。これらのシステムは、特定の機械やプロセス向けに定義されたモデルやアルゴリズムに基づいて、データの分析と解釈を行います。システムによって検出された異常は、保守の推奨事項につながります。このようなシステムにより、企業は事後対応型の保守から予防保全へと移行することが可能になります。実際の故障が発生する前に保守を実施することができるようになります。
予知保全
予知保全やCBM（状態に基づく保全）は、クラウドベースのシステムに依存するものではないことを理解することが重要です。これらのソリューションを提供する多くの企業は、予知保全を新しい概念として売り込んでいます。しかし、実際にはそうではありません。既存の状態（振動）監視システムは、数十年にわたり産業市場で利用されてきました。 予知保全戦略は、（オンライン）状態監視システムの導入以来、適用可能でした。これらのシステムが提供するデータは、振動挙動の監視や振動傾向の把握に利用でき、予知保全にも活用可能です。さらに、自動分析をサポートするシステムが必ずしもクラウドベースであるとは限りません。
なぜ自動分析を用いるのか？
企業は、専門知識の著しい低下に苦慮しています。これは主に、専門家の引退や、若手専門家、あるいは関連する訓練を受けた人材の不足に起因しています。この専門知識の不足は、専門知識を基本的にシステムに移管する、自動分析を可能にするシステムを導入することで解決できます。このシステムは、モデルやアルゴリズムを用いて振動データを分析・解釈し、特定のメンテナンス推奨事項を提示します。
回転機械の振動解析と解釈を自動化することで、この作業を行う現地のエンジニアの数は減少します。有能な振動専門家の数が減少していることに頭を悩ませている企業にとって、自動化システムへの移行は避けられないものとなるかもしれません。
オンデマンドの専門知識
我々の見解では、これらの進展がもたらす主な機会は、状態監視の効率性と有効性を向上させることにある。自動化されたデータ処理を用いて、現地の専門知識を必要とせずに一次分析を提供することは、状況を一変させる可能性を秘めている。 ワイヤレスセンサーやコネクテッド監視システムは、監視システムがインフラに与える影響や初期投資を軽減できます。共有されたデータは、自動分析アルゴリズムの精度向上に寄与し、リモートサポートの機会も提供します。これらの技術は、状態監視システムおよびその構造全体の有効性と価値を高め、サービスモデルを「オンデマンドの専門知識提供」へと変革します。
考慮事項
これらの新技術には多くの可能性がありますが、適切な検討を行う必要があります。
「分析や意思決定が自動化システムや遠隔地の専門家へと移行するにつれ、現地のエンジニアが機械に関与する機会は減少していくでしょう。」
1. データの検証
入力データは、あらゆる自動分析や遠隔分析において極めて重要であり、これらの分析は入力データによって提供される情報のみに依存しています。したがって、データ入力は以下を含め、検証されなければなりません：
- 用途に適したセンサーの選定
- センサーの校正
- 信号対雑音比
さらに、データの正確性を検証する必要があります。実用的な予知保全体制を構築するためには、提示されるデータが関連性があり、正確でなければなりません。精度の低いデータは監視には使用できません。データの正確性を考慮すると、環境の変化、異常なプロセス条件、または人為的ミスといった（例外的な）環境的影響に対処することは非常に困難です。例えば、別の機械によって引き起こされる振動（クロス振動）は、自動システムに誤警報を発生させる原因となる可能性があります。
2. 物流および保守
関連データを収集するためには、測定およびデータストリームが保証されている必要があります。適切な保守およびロジスティクスが整備されており、以下を含む必要があります：
- センサーの配線ミスを防ぐ
- センサーの誤った配置・設置の防止
- 関連するデータ収集間隔
- 予備センサーの入手可能性
- センサーのバッテリー管理および交換戦略
- 安定性、安全性、信頼性を備えたネットワーク接続
3. 現地の専門知識
分析や意思決定が自動化システムや遠隔地の専門家へと移行するにつれ、現地のエンジニアが機械に関与する機会は減少するでしょう。その結果、分析やサポートにおいて外部専門家への依存度が高まっていきます。
4. セキュリティとプライバシー
センサーや監視ハードウェアをインターネットに接続することで、サイバーセキュリティがリスクとなり、ISO 27001のようなデータの保存および取り扱いに関する新たなガイドラインが適用されるようになります。こうした脆弱性や規制により、接続されたシステムの実装はより複雑になります。
