予知保全とは?

予知保全とは人工知能とセンサ技術を使って潜在的な故障を事前に予測する、データ主導型の保全戦略です。 一定のメンテナンス間隔に頼ったり、故障の後だけに対応したりするのではなく、機械やシステムをリアルタイムで継続的に監視します。 振動、温度、圧力、サイクル数などの関連データはセンサによって収集され、AIアルゴリズムによって分析され、実用的な洞察に変換されます。

このアプローチにより、企業は異常、摩耗、または忍び寄る偏差を早期に検出することができます。 例えば、空気圧シリンダ、電動アクチュエータ、コンプレッサを常時監視し、故障が予定外のダウンタイムを引き起こすずっと前に、システムが警告を発することができます。 その結果、コストのかかる事後的な修理ではなく、的を絞った状態に応じたメンテナンスが可能になりしました。なりました。

つまり、予知保全は保全をコスト要因から戦略的優位性へとシフトさせるのです。 AIを中核とすることで、製造業者は生産性を高め、リスクを低減し、Industry 4.0の時代において競争力を維持することができます。

機械やシステムの状態を継続的に監視することで、重大な事象や忍び寄る逸脱を早期に発見することができます。 機械やシステムのセンサがデータを収集し、それをシステムや人工知能に転送します。

決定された数値と計算に基づき、AIは適切な維持補修対策を提案します。

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企業が予知保全のようなAIソリューションに頼るべき理由

(国際的な)競争の激化、コスト圧力の上昇、熟練労働者の大幅な不足、Industry 4.0は製造業が現在直面している課題のほんの一部にすぎません。 さらに、機械やシステムのメンテナンスや整備といった日常的な課題もあります。

市場で成功し続けるためには製造企業は状況の変化に迅速かつ柔軟に対応しなければなりません。 事後修理や一定のメンテナンス間隔といった従来のメンテナンスコンセプトは今日の課題に対応するにはもはや十分ではありません。 これらはしばしば、不必要なコスト、非効率的なリソースの使用、計画外のダウンタイムにつながります。

予知保全は明確な代替案を提供します。 センサデータとAIベースのアルゴリズムを組み合わせることで、企業は機械や部品の実際の状態をリアルタイムで把握することができます。 これにより、異常や摩耗の早期発見が可能になり、故障が発生する前に的を絞った対策を講じることができます。 部品の交換が早すぎたり、対応が遅すぎたりする代わりに、メンテナンスは状態に応じたものとなり、コスト効率が向上します。

そのメリットはダウンタイムの防止にとどまりません。 予知保全は機械の耐用年数を延ばし、予備部品の在庫を減らし、人員配置を最適化するのに役立ちます。 同時に、エネルギーと材料資源がより効率的に使用され、持続可能な目標に貢献します。

企業にとって、これは生産性の向上、透明性の向上、決定的な競争力を意味します。 AIを活用した予知保全により、メーカーは問題に対応するだけでなく、生産の将来を積極的に形作ることができます。

OEEを高める: AIと学習が製造業の予測を可能にする方法

計画外のダウンタイムが1分でも発生すると、(高価な生産施設では)1万ユーロものコストがかかります! これは時代遅れのメンテナンスコンセプトを見直し、最適化するための10,000もの理由となります。 特に、計画外のダウンタイムのほとんどは空気圧シリンダのような部品の故障が原因であり、予知保全によって簡単に回避できます。

人工知能は製造業における予知保全の重要な実現手段です。 センサは圧力、振動、温度などの生データを提供しますが、隠れたパターンや相関関係を明らかにするのはAIアルゴリズムです。 機械学習モデルは入力されるデータストリームを継続的に分析し、過去の値と比較し、摩耗や故障を示す可能性のあるわずかな偏差も特定します。

AIの真の強みはその学習能力と適応能力にあります。 サイクルを重ねるごとに、アルゴリズムの精度は上がり、予測は時間とともに向上していきます。 単にアラームに反応するのではなく、どの部品にリスクがあり、いつ修理すべきか、どのようにダウンタイムを防ぐことができるかといった、実用的な提案を受けることができます。

このプロアクティブアプローチがメンテナンスを戦略的ツールに変えるのです。 故障は回避され、予備部品はジャストインタイムで計画され、メンテナンスリソースは必要な場所に正確に配置されます。 このように、AIは予知保全を理論的な概念から、OEEを向上させ、コストを削減し、競争力を高める実用的で拡張可能なソリューションへと変える。

実際の予知保全:シリンダの監視

操作や機械データのロギングといった古典的なツールは診断や根本原因の分析に長い間使用されてきました。

しかし、予知保全と比較するといくつかの欠点があります:

  • 多くのデータや相関関係を完全に無視している
  • 従来のプログラミングではあまりにも複雑で高価すぎる
  • 将来の予測は提供しない
  • 早い段階で対策を講じない

ソリューション: FestoAX産業用アプリ

予知保全のための規格化されたAIアプリにより、Festoは予知保全を誰にとっても利用しやすく、拡張性のあるものにしています。 そのひとつがFesto AX Motion Insights Pneumaticで、あらゆるメーカーのエアシリンダ用のAIアプリです。 このアプリは空気圧アクチュエータや制御チェーンの異常や故障を即座に検出し、部品の故障による機械のダウンタイムを防ぐのに役立ちます。 もう一つのアプリは電気ドライブを監視するプラグ&プレイソリューション、Festo AX Motion Insights Electricです。

Festo AX Motions Insights Pneumaticのハイライト:

  • 空気圧駆動チェーンの摩耗や異常を継続的に監視
  • PLC経由の接続性
  • Plug & Play:データサイエンスの専門知識は不要
  • ブラウザを使ったシンプルな表示とアクセス
  • すべてのメーカーのドライブに対応:1つの標準アプリですべてをカバー

Festo AX Motions Insights Electricのハイライト:

  • 電動チェーンの摩耗や異常を継続的に監視
  • FestoのCMMT-AS/STサーボドライブでPlug & Play
  • PLCの介入が不要
  • データサイエンスの専門知識は不要
  • ブラウザを使ったシンプルな表示とアクセス

Industry 4.0の結論と展望

AIは製造業における予知保全を可能にし、それによってインテリジェント生産の新時代が到来します。 コンディションモニタリングから始まったこの事業は今やOEEの向上、コスト削減、持続可能な資源管理のための戦略的なテコとなった。 IoTセンサデータと機械学習を組み合わせて予知保全を行うことで、企業はダウンタイムを防ぐだけでなく、保全を競争力の原動力に変えることができます。

Festo AX Motion Insights PneumaticのようなAIソリューションをシステムに統合することで、簡単にメンテナンスを改善し、計画外のダウンタイムを最小限に抑えることができます。 AIは生産と主要な企業指標の最適化を可能にします。

今後、予知保全は進化し続けるだろう: AIシステムはバリューチェーン全体にわたってますます統合され、工場間のベンチマーク、自律的なサービス計画、ジャストインタイムの予備部品物流を可能にします。 つまり、すでにAIソリューションに依存している企業はOEEの数値を向上させ、明確な競争上の優位性を確保することができます。 何を待っているのか?