設備稼働時間は、工業生産において設備の健全性を評価し、保全計画を策定するとともに、エネルギー消費を算出するための重要な基礎データです。設備の稼働時間を正確に算出し記録することで、企業は計画外停止のリスクを低減し、生産効率を向上させることができます。
一般的な設備稼働時間の算出方法
機器の種類や作業環境によって、稼働時間の算出方法は異なります。以下に、代表的な算出方法をいくつか示します。
- 制御システムの記録に基づく：現代の産業機器には、通常プログラマブルロジックコントローラが搭載されています。システムは、機器の起動・停止信号を読み取り、内部のタイマーを用いて運転時間を自動的に累積できます。この手法は精度が高く、データは直接エクスポートして分析することが可能です。
- センサーによる監視：複雑な制御システムを備えていない機器については、電流センサまたは振動センサを設置することで運転状態を判定できます。電流が設定された空転閾値を上回った場合、あるいは特定の周波数の振動が発生した際に、システムは計時を開始します。
- 機械式または電子式のタイマー：一部の従来型機器では、コントロールパネルに直接時間計が取り付けられています。このようなタイマーは通常、機器の主電源と並列接続されており、機器に通電している間またはモーターが稼働している限り、時間計は連続して時間を積算します。
空気圧縮機の稼働時間による計算を例として
空気圧縮機は工業界で一般的な動力源であり、その空気圧縮機の稼働時間の計算は設備保全にとって特に重要です。空気圧縮機の稼働時間は通常、二つの観点から区分されます：
- 総通電時間：空気圧縮機の制御盤が通電している総時間を指し、主に電気部品の経年劣化度を評価する際に用いられます。
- ロード実行時間：空気圧縮機が実際に圧縮空気を生成している運転時間を指します。空気圧縮機は頻繁に無負荷状態となるため、総運転時間だけでは機械の摩耗状況を正確に把握できません。したがって、保守周期は通常、負荷運転時間に基づいて厳密に設定されます。
稼働時間の算出が設備保全における応用
正確な稼働時間の計算科学の実施である設備保守の核心的な根拠：
- 予防保全：稼働時間に応じて保守作業指示を発行し、部品が疲労限度に達する前に交換することで、突発的な故障を未然に防止します。
- ライフサイクルアセスメント：過去の運転データおよび故障記録を統合的に分析し、設備の総合的な健全性を評価することで、設備の廃棄または大規模修繕の実施に向けたデータ的根拠を提供する。
- エネルギー効率分析：稼働時間と生産量、消費電力を統合して設備の総合エネルギー効率比を算出し、高消費エネルギーノードを特定して最適化を実施する。
適切な稼働時間の算出方法を習得することで、設備の使用寿命を延ばすだけでなく、企業のLean経営を支える信頼性の高いデータ基盤を整えることができます。