設備メンテナンスの仕事とは？必要性や種類、課題を解説

「設備メンテナンスは具体的にどのようなことをするのか？」このように疑問をもっている方も多いのではないでしょうか。

製造業における設備の仕事では、設備自体を設計したり組み立てたりすることを思い浮かべる方も多いですが、設備のメンテナンス作業も同様に重要な仕事といえます。適切なメンテナンスによって設備のパフォーマンスが大きく変わり、安全性や生産効率にも直接影響します。長期的に見れば、メンテナンスの質が企業の競争力や収益性を左右することもあるでしょう。

本記事では設備メンテナンスの概要や必要性、役割、種類などについて詳しく解説します。

設備メンテナンスとは

設備メンテナンスとは、工場や事業所などで使用されている機械設備や生産ラインを正常に保ち、最適な状態で稼働させるための一連の作業のことです。これには定期的な点検や部品交換、清掃、調整、修理などの活動が含まれます。設備メンテナンスの必要性と保守・保全との違いを詳しく解説します。

設備メンテナンスの必要性

設備メンテナンスには、以下のようなメリットがあります。

• 設備機器の故障リスクを下げる
• 設備の寿命を伸ばす

製造業において突発的な設備故障は、生産ラインの停止や製品品質の低下を引き起こし、大きな損失につながります。定期的かつ計画的なメンテナンスを行うことで、こうした突発的な故障を未然に防ぎ、安定した生産活動を維持できます。とくに重要な生産設備や安全に関わる機器では、故障のリスクを最小限に抑えることが不可欠です。

適切なメンテナンスは、設備の寿命を延ばす効果があります。定期的な点検や部品交換、清掃などを行うことで、設備の劣化速度を遅らせ、長期間にわたって高いパフォーマンスを維持することが可能です。これにより設備投資の効率を高め、企業の財務面でもメリットをもたらします。

このように、生産の安定性を確保し、設備の長期的な運用を実現するために、設備メンテナンスは欠かせない取り組みです。

保守や保全との違い

設備の「メンテナンス」「保守」「保全」という言葉は、同じような意味で認識している人も多いですが、厳密には意味合いが異なります。

保守は、設備を正常な状態に保つことを目的とした活動です。具体的には、設備の状態を確認する点検作業や、設備が故障した際の修理対応などが含まれます。保守は主に設備が正常に機能しているかどうかを確認し、問題があれば対処します。

保全は、設備が壊れないようにすることを目的とした、より予防的な活動です。壊れる前に前もって部品の交換を行ったり、設備の状態を分析して将来的な故障の可能性を予測したりすることが含まれます。

設備メンテナンスの種類

設備メンテナンスは、実施のタイミングや目的によって、以下の3種類に分けられます。

• 定期メンテナンス
• 予防メンテナンス
• 事後メンテナンス

それぞれの特徴を理解し、適切に組み合わせることで効果的な設備管理が可能になります。

定期メンテナンス

定期メンテナンスとは、設備が重大な故障や不具合を起こす前に、あらかじめ決められた周期で予防的に点検や修理、整備を行うことです。製造業では「予防保全」とも呼ばれ、設備の状態に関わらず、時間や生産量などの基準にもとづいて実施されます。たとえば「3ヶ月ごと」「稼働時間1,000時間ごと」「生産数10万個ごと」など、事前に定められた時期・時間に作業を行うのが一般的です。

定期メンテナンスのメリットは、計画的に実施できるため生産ラインへの影響を最小限に抑えられることや、突発的な故障による予期せぬダウンタイムを減らせることが挙げられます。注意点としては、設備の実際の状態に関わらず決まったスケジュールで部品交換などを行うため、まだ使用可能な部品を交換することによるコスト増加です。また、逆に交換時期が遅れて故障が発生するリスクもあります。

予防メンテナンス

予防メンテナンスとは、センサー機器などを用いて設備の状態を常時監視し、そこで収集・分析されたデータや記録にもとづいて、故障の兆候などを事前に検知する取り組みです。「予知保全」とも呼ばれ、IoTやAI技術を導入することで、より正確な予防メンテナンスを実現可能です。

スケジュール重視の定期メンテナンスだけでは、設備の実際の状態とメンテナンスのタイミングにズレが生じる可能性があります。そのため、不必要な部品交換によるコスト増加や故障を防げないケースも発生します。しかし、予防メンテナンスでは、設備の実際の状態にもとづいて最適なタイミングでのメンテナンスが可能です。

予防メンテナンスのメリットとして、将来的な故障の予測による計画的な修理の実施や不必要な部品交換の削減などが挙げられます。注意点としては、導入コストが高いことやデータ分析のための専門知識が必要になること、センサーの選定や設置位置によって精度が左右されることなどがあります。

事後メンテナンス

事後メンテナンスとは、設備に故障などのトラブルが発生した後に修理や原因究明を行う作業を意味し、「事後保全」とも呼ばれます。事後メンテナンスはその性質上、事前にスケジュールを設定できず、障害が発生してから突発的に行うことになります。

いくら定期メンテナンスを行ったとしても、予測できない要因による故障や経年劣化による想定外の不具合が発生することは避けられないため、事後メンテナンスも必要不可欠な仕事です。

事後メンテナンスのメリットは、実際に故障が発生するまでコストがかからないことです。そのため、部品の寿命を最大限に活用でき、頻繁に使用しない設備や故障の影響が小さい設備に対しては効率的な方法といえます。ただし、修理のための部品や人員の手配が間に合わず対応が遅れる可能性があることや、故障の連鎖によって被害が拡大するケースがあることは注意しなければなりません。

設備メンテナンス業務に必要な知識やスキル

設備メンテナンスの仕事を効果的に行うためには、以下のような、さまざまな専門知識やスキルが必要です。

• 機械図面や電気図面の読解と理解
• 油圧やエアに関する知識
• 工具や測定器を扱う技術
• PLC／シーケンスの理解
• チームワーク
• 臨機応変に対応できる判断力

単に機械をなおすだけでなく、原因を特定し、効率的に対応するための幅広い能力が求められます。

機械図面や電気図面の読解と理解

設備メンテナンスの仕事をする上で、機械図面や電気図面の読解スキルは欠かせません。設備の不具合の原因を調査する際、図面から機械的・電気的な構造を正確に読み取り、そこから原因箇所を推測するプロセスが重要になります。

たとえば、電気的な故障の場合には、電気図面から回路構成を把握し、どの部分に断線や短絡などの問題があるのかを推測する必要があります。図面の読解スキルを鍛えるには、まず製図の基礎知識（JIS規格や図面記号など）を身につけた上で、実際の図面を見ながら現物と照らし合わせるトレーニングを繰り返し行うことが大切です。

油圧やエアに関する知識

製造設備が故障する原因のうち大きな割合を占めているのが、設備の動作部分に関わる油圧・エア・電気系統のトラブルです。これらは設備の「動力源」として重要な役割をはたしており、その仕組みを理解することは設備メンテナンスの基本となります。

油圧システムでは、油圧ポンプ、バルブ、シリンダーなどの構成要素の役割や特性への理解や、圧力や流量の調整方法、漏れや詰まりの対処法などの知識が必要です。同様に、エア（空気圧）システムについても、コンプレッサー・エアフィルター・レギュレーターなどの役割やエア漏れの検出方法などを理解しておく必要があります。

工具や測定器を扱う技術

設備メンテナンスの仕事には、調査や修理内容に合った工具・測定器を選定し、適切に扱う技術も求められます。不適切な工具の使用は、作業効率の低下だけでなく、設備や部品の損傷、さらには作業者自身の安全にも関わる問題です。

一般的な工具（スパナ、ドライバー、プライヤーなど）の基本的な使い方はもちろん、トルクレンチなどの専門工具の正しい使用方法や、マルチメーター、オシロスコープなどの電気計測器の読み方、さらには振動計や熱画像カメラなどの特殊な測定器の扱い方まで、幅広い知識が必要になります。

PLC／シーケンスの理解

現代の製造設備のほとんどは、PLCやシーケンサーと呼ばれる制御装置によって自動制御されています。設備メンテナンスでは、アラーム内容をもとにPLC/シーケンスを追いかけ、不具合の原因になっている信号を調査することが頻繁にあります。

PLC/シーケンスとは、入力された信号にもとづいて、あらかじめプログラムされた手順にしたがって出力信号を制御する装置です。たとえば、センサーからの信号を受け取り、モーターやバルブを制御するといった動作を行います。これらの制御装置の動作原理やプログラムの読み方を理解していないと、設備の故障調査や修理が難しくなります。

チームワーク

設備メンテナンスの現場では、設備の修理対応・維持管理のいずれにおいても、ひとりで作業することはなく、複数のメンバーによるチームでの作業が基本となります。とくに大型設備の場合は、安全面からも複数人での作業が必須となるため、チームで対応するためのコミュニケーション能力も欠かせないスキルです。

また、設備メンテナンスの対応をする際は生産ラインを一時的に停止する必要があることが多く、生産部門との緊密な連携が重要になります。この際にコミュニケーションの不足や誤解が生じると、生産ラインの停止時間が延びてしまい、工場全体の稼働率の低下につながりかねません。

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臨機応変に対応できる判断力

どれだけ予防保全に力を入れていたとしても、予測できない突発的なトラブルが発生するケースは少なくありません。いつ・どのようにトラブルが発生するかを完璧に予測することは難しいため、設備メンテナンスの仕事にはトラブルが発生した際に臨機応変に対応できる判断力が不可欠です。

たとえば、生産ラインが突然停止した場合、限られた情報から迅速に原因を特定し、最適な対応策を選択する必要があります。このとき、標準的な手順だけでなく、過去の経験や類似事例からの応用も含めた柔軟な思考が求められます。また、修理の緊急度や影響範囲を考慮し、一時的な応急処置で生産を再開させるか、時間をかけて根本的な修理を行うかといった判断も重要です。

設備メンテナンスにおける2つの課題

設備メンテナンスは製造業において重要な役割をはたしていますが、実際の現場では以下のような課題に直面しています。

• 設備管理の複雑さ
• 業務が属人化しやすく技術の継承が困難

これらの課題を理解し適切に対処することが、効果的な設備メンテナンス体制の構築につながります。詳しく解説するので読み進めてみてください。

設備管理の複雑さ

設備管理は、多種多様な機器やシステムを管理しなければならないため、非常に複雑な業務です。各設備の状態や保守履歴を正確に把握し、適切なタイミングでメンテナンスを行う必要がありますが、その管理が難しいという課題があります。

また、設備の状態やメンテナンスの履歴がリアルタイムで更新されていない場合、誤った情報をもとに判断を下してしまうリスクも高まるでしょう。これは不必要なメンテナンスの実施や、逆に必要なメンテナンスの見落としにつながり、結果的に管理コストが増加し、企業全体の経営を圧迫することになります。

業務が属人化しやすく技術の継承が困難

設備メンテナンスの現場では、特定の作業者の経験や勘に依存する「属人化」が大きな課題となっています。長年の経験から培われた暗黙知やノウハウが個人に蓄積され、それが共有されないままになっているケースが少なくありません。

また、代替要員が作業を行う際には、熟練度の差が原因で作業効率が低下したり、異なる手順で作業が行われることで不具合が発生したりすることもあります。作業者が少ない中小企業などでは、万が一の事態（急な退職や病気など）に備えることが難しく、運営に支障をきたす可能性も高くなっています。

設備メンテナンスの課題解決に必要なこと

設備メンテナンスの課題を解決するには、デジタル技術の活用が欠かせません。たとえば、リモート作業の導入や保守点検作業のモバイル化などを通して、作業員の業務効率化に取り組むことが重要です。従来の紙ベースやエクセルでの管理から脱却し、データをリアルタイムに共有・活用できる環境を構築することで、情報の一元管理や迅速な意思決定が可能になります。

IoTやAI技術を取り入れるのも効果的です。設備に取り付けられたセンサーからリアルタイムにデータを収集し、AIがそのデータを分析することで、故障の予兆を早期に検知することも可能です。これにより、設備や機械自体の稼働率が向上し、さらなる生産性のアップが見込めると期待が高まっています。

このように、デジタル技術の積極的な活用は、さまざまな課題を解決する鍵となるでしょう。ただし、技術導入だけでなく、それを使いこなす人材の育成や組織文化の変革も同時に進めていくことが、課題解決にとって欠かせません。デジタル化は目的ではなく手段であり、最終的には「止まらない工場」「品質の安定した生産」という製造業の本質的な価値を高めることが重要です。

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これからの設備メンテナンスにはIoT・AI技術が欠かせない

設備メンテナンスは製造業における重要な業務であり、機械設備を最適な状態で稼働させるための一連の作業です。定期・予防・事後メンテナンスの3種類があり、それぞれ計画的な点検や状態監視による予測、故障後の対応といった特徴があります。

効果的なメンテナンスには機械図面の読解力や油圧・電気の知識、PLCの理解、チームワークなどが必要です。現場では設備管理の複雑さや技術の属人化といった課題があり、デジタル技術やIoT・AIの活用が解決策として注目されています。適切なメンテナンスは設備の寿命延長や故障リスク低減につながり、企業の競争力向上に貢献します。