企業が新しく物品を購入したり、システムを導入するときに、必ずといってよいほどポイントに挙がるのが投資利益率(ROI：Return on Investment)ですよね。より一般的な言葉に置き換えると費用対効果ということになります。

本日はコンディションモニタリングシステム(CMS)におけるROIの3つの視点について解説したPDF資料から一部を抜粋してご紹介します。記事全文はPDFでご覧いただくことができます。

投資利益率(ROI)の視点 ～オンライン状態監視システムの評価～

 
プラントオペレーターは、状態監視(CM)プログラムを起動する前に、機器の稼働時間を増やす、重要機器の損傷を予防する、機械故障による作業者への影響を最低限にする、製品の品質を向上させるといった目標を定める必要があります。

関連機器の総合的な調査を実施し、運転特性およびメンテナンス記録を確認するのが最も良い始め方です。継続的な状態監視の主な計測対象としては、次の機器が挙げられます。

・ 1日24時間稼働する機器
・ 生産プロセス(例：単一ラインプロセス)にとって重要な機能を実行する機器
・ 故障の影響が大きい機器
・ メンテナンス費用が高額な機器
・ 人身事故や環境汚染のリスクがある機器

この例には、連続運転環境で使用される機器が含まれます。例えば、樹脂の生産では、運転停止により生産全体が機能しなくなることがあります。故障の影響が大きい機器には、タービン発電機、および危険な環境にある機器が含まれます。また、鉱山、セメント工場、肥料プラントのような厳しい運転環境が原因で頻繁に障害が発生する機器も考慮の対象です。

 
状態監視システムは次に挙げる効果をもたらします。

・ 機器の稼働時間の増加
・ MTBM(平均保守時間)の増加
・ 部品寿命の最大化
・ 生産率
・ プロセスとプラントの総合的な運用効果の最適化(OOE)

例：
・ 継続的な監視により、一部の値(例：振動)が良好ではない状態でも、計画停止まで機械を稼働することができます。
・ 性能診断により、プロセスマネージャーは、エネルギーコストを削減し、資産効率を向上させることができます。
・ バルブ、シール、配管の漏れを早期に検出することで、環境汚染に対するペナルティを軽減します。
・ システムベンダーが顧客システムのデータにリモートアクセスすることで、顧客は専門家によるサポートを受けることができます。また、システムの設置場所に赴くお金と時間を無駄にすることなく、完璧なシステム調整を行います。FPSO、LNG船などの海洋用途に特に関連しています。

 
状態監視システムは次に挙げる効果をもたらします。

・ メンテナンス関連のコスト － 作業指示の削減、ターゲットを絞った活動
・ 従来のオフラインで行われてきた予知保全(費用がかさむ外部の専門業者への委託)の代替
・ 作業時間および関連コストの削減
・ MTTR(平均整備時間)の短縮：時間とコストのかかる重大損傷を回避。不良部品に関連した知見を活かし、試行錯誤することなく、より対象を絞った修理作業を実施。
・ 予備部品在庫用の資材費用を削減

 
「リスク」は、「被害の大きさ」と「被害の発生確率(または頻度) 」という2つの要因の積で表されます。財務面では被害の大きさを「被害(想定)額 」として通貨単位で示します。

例:コンプレッサーに致命的損傷が発生した場合の被害想定額が、生産損失と人件費および予備部品で 2,000万円 になるとします。10年に1回の頻度でこのような損傷が発生する場合、リスクは1年あたり 200万円 となります。2年に1回の頻度で発生する場合、毎年のリスクは 1,000万円 になります。

状態監視を行うことで、致命的な損傷を未然に防ぎ、コストを削減したり、不良個所およびすべての関連部品のリアルタイムかつ継続的な診断で故障頻度を大幅に減らせたりします。

投資利益率(ROI)の計算を始める際、機器損傷のリスクには次に挙げる重要度の段階があることを考慮する必要があります。

 
状態監視システムは、理論上、機器のダウンタイムとメンテナンス労力の両方を削減します。大半の状態監視システムは、振動ベースであり、損傷発生ごとのダウンタイムが非常に長い部品に焦点を当てています。状態監視への投資の財務的正当性に関する多くの研究が行われていますが、システムは完璧であり、何らかの切迫した損傷が発生する前にユーザーに知らせることを前提としています。しかしながら、その前提に基づかないケースがあります。例えば誤った警報や不良の見逃しによりコストが発生する場合がこれにあたります。このような点が運用・保守に与える影響は、投資回収期間が長引くにつれ、問題の一部になっていきます。

予知保全システムに投資する際には、経済的なインセンティブを評価する方法が2つあります。

図式付きで解説していますので、続きはPDFでご確認くださいね。

投資利益率(ROI)の視点 ～オンライン状態監視システムの評価～

 
文／いしだ