状態監視の経済的妥当性(第2部/全4部)

コンディションモニタリングの財務的正当性(投資収益率:ROI)

本シリーズの第1部では、状態監視システムへの投資を財務的に正当化することがなぜ難しいのかについて論じました。その続きとして、第2部となる本稿では、状態監視システムの購入を財務的に正当化できる、可能な限り完全かつ正確な財務的見通しを作成するために何が必要かを説明します。

まず、プラントの信頼性の高い過去のパフォーマンスデータに関する知見が必要です。さらに、稼働の改善や故障の防止が可能な他の機器に関する情報も極めて重要です。

第二に、実際の状態監視システムが導入されていない状況下でも、状態監視対策の現状のパフォーマンスに関する効果的な財務的全体像を把握することが極めて重要です。そのためには、関係するすべての部門の管理者が、各自の責任範囲に属するコストの概要を提供する必要があります。この部分は、財務的に定量化するのが比較的容易であるはずです。保守工学においては、いくつかの要因が関連しています。

生産損失および残業によるコスト

予期せぬ downtime に起因する生産損失と残業は、いずれも金銭的に比較的容易に定量化できます。 例えば、10時間の downtime は、計画外の downtime および機械の再起動により、7,000個の部品(製品)が製造できず、1,000個が損傷することを意味します。1個の部品のコストが10ユーロの場合、計画外の downtimeによるコストは80,000ユーロに上ります。これに加え、機械のメンテナンスに必要な追加労働時間のコスト(図1参照)も加算する必要があります。

 

図1. 生産損失の典型的なコストモデル

納品義務、生産上の修正、および品質低下に起因するコスト

前述の要因の中には、金銭的に定量化するのが難しいものもあります。例えば、予期せぬ downtime (稼働停止)により顧客への製品納入が遅れたり、機械の摩耗や損傷によって製品の品質が低下したりする可能性があります。いずれも顧客の不満につながりますが、その影響を金銭的に定量化することは困難です。さらに、納入義務に関する契約により、違約金が発生したり、競合他社から製品を購入する必要が生じたりして、多額のコストが発生する可能性があります。
さらに、可能であれば、生産損失を補うために「通常の」生産スケジュールを変更する必要があるかもしれません。これは、企業が顧客に対して納品義務を負っているため、必要となる可能性があります。

個別にみると、これらのコストは管理可能な範囲に見えるかもしれませんが、それらを合計すると、それが大きな問題であることがすぐに明らかになります。

故障の発生頻度と継続時間

最も判断が難しく、かつ決して確実に特定できないのは、故障が発生する頻度と、それらの故障の継続時間である。 プラントの過去の稼働実績レポートは、故障の発生頻度や継続時間、およびそれらに起因するコストを正確に推定するのに役立ちます。しかし、これは将来について確証を与えるものではありません。とはいえ、故障が発生する傾向を特定できる可能性はあります。そのような傾向が見られず、故障が完全にランダムに発生する場合でも、これらの稼働実績レポートは、平均的な downtime (稼働停止時間)が引き起こすコスト(1時間あたり)に関する洞察を提供することができます。

プラントの老朽化に伴うコスト

プラントおよびプラント内の機械が老朽化していることは、当然のことと見なされています。機械の摩耗や劣化を防ぐことはできません。例えば、ベアリングやギアボックスの振動は、さまざまな機械部品の摩耗を引き起こす可能性があり、それらの部品は、振動との直接的な関連性を認識せずに交換されることがあります。これにより、機械部品の交換コストが増加します(図2参照)。

図2. 状態監視を行わない場合のライフサイクルにおける典型的なコストモデル

 

予知保全は、将来起こりうる摩耗や損傷、およびその原因について、より迅速な洞察と予測を得る手段を提供します。状態監視システムからのデータによって可能となる傾向分析やスペクトル分析などの複数の分析に基づき、機械や工場の状態、および必要となる可能性のある保全措置について正確な判断を下すことができます。これらの分析により、どこで、なぜ保全が必要なのかが明確に示されます。

現行の(予防的)保守戦略にかかるコスト

現在の保守戦略にかかるコストは、状態監視システムによって(部分的に)置き換えられるため、当然ながら考慮する必要があります。これは一般的に比較的容易に把握できます。これには、人件費、予備部品、間接費などの現在のコストが含まれます。これらのコストは、工場の老朽化に伴い増加します(図3参照)。

 

図3. 予防保全戦略の典型的なコストモデル

 

本シリーズの第3部へ続く:
条件監視システムを導入した保守方針の財務的論拠と結果

 

 


状態監視の経済的妥当性(第2部~第4部)

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