原子力発電における保全業務革新ＲＣＭで安全性・経済性が大幅改善[SOLE]：ロジスティクス・ビジネス[LOGI-BIZ]バックナンバー

2008年6号

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SOLE 日本支部フォーラムの報告 The International Society of Logistics JUNE 2008　　74 原子力発電における保全業務革新ＲＣＭで安全性・経済性が大幅改善　�
咤錬味兎鐱椹拮瑤蓮∨莊遏屮� ォーラム」と「ＲＡＭＳ研究会」（注）を開催している。
ＲＡＭＳ研究会では今年度、ロジスティクスと保全業務革新を研究テーマとした。
特に大規模で具体的な実システム事例を選び、「原子力発電システムにおける保全業務の課題設定と解決の方向付け」を課題に設定し、調査・研究を続けている。
今月は米国の原子力発電所におけるＲＣＭ（信頼性重視保全）の導入効果などについて報告する。
ロジスティクスとは補給・保全　「原子力発電における保全業務」の研究に当たり、いま一度、ロジスティクスの歴史を振り返った。
　ロジスティクスの起源は軍における調達・供給とメンテナンス（保全）の有効性・効率性を高める技術体系で、ミリタリーロジスティクス（ＭＬ）と言われてきた。
航空機等の複雑・高度なシステムは長期間にわたって運用されるため、そのライフサイクルを支援するＭＬ技術が重要である。
このため、ライフサイクル・コスティング（ＬＣＣ）、ロジスティクス支援性解析（ＬＳＡ）、統合ロジスティクス支援（ＩＬＳ）、ＯＲ（ Operations Research）、ＣＡＬＳ（コンピューターを活用したロジスティクス支援）、ＷＢＳ（Work Breakdown Structure）、構成管理（ＣＭ）などが発展してきた。
　一方、コマーシャルロジスティクス（ＣＬ）ではＳＣＭ、ＪＩＴ、カイゼン、ＴＱＭ（ Total Quality Management）、ＴＰＭ（ Total Productive Maintenance）などが発達した。
　軍（ＭＬ）民（ＣＬ）間では技術の相互利用が進み、ロジスティクス活動の高度化が図られている。
軍（ＭＬ）であれ民（ＣＬ）であれ、ロジスティクス活動の目的は顧客満足度と言われており、「アイテムの機能・性能・品質」と「顧客サービス」から成り立っている。
プロダクト（モノ・サービス）を「８Ｒ」で準備し（補給し）、常に良好に使用できるように整備し（保全し）使用後は回収撤去する活動である（図１）。
特に、複雑・高度システム製品では、補給と整備の維持管理が重要である。
ＬＣＣからＲＣＭへ技術発展　システム製品のライフサイクルを支援するロジスティクス技術の発展を見てみよう。
　前述の通り、複雑・高度なシステムの維持管理にはロジスティクス支援が不可欠である。
ロジスティクス支援はシステム・ライフサイクルにわたって支援する活動、つまり「補給」（ distribution）と「整備」（ maintenance）から成り立っており、これらの活動をシステムとして統合し、設計・運用･管理しようとする概念･技術の体系である。
従って、ロジスティクス支援の目的は対象システムの広義の即応性（ availability）を維持･向上させることである。
　このため、ロジスティクス支援は対象とするシステムの運用環境に合わせて構築することになり、その活動の企画・設計・運用はシステムの運用主体者が自らの責任において行う。
実際の運用・作業そのものはアウトソーシングしてもよいが、結果の責任を負わねばならない。
　ロジスティクス支援の中心をなす保全は次のような技術の流れで発展してきている。
?事後保全（Breakdown Maintena nce）：故障したら直ちに復旧さ図1　ロジスティクスの目的 Right Material（必要とするものを） Right Quality（適切な品質で） Right Place（必要とする場所に） Right Time（必要な時に） Right Quantity（必要とする量だけ） Right Method（適切な方法で） Right Cost（妥当なコストで） Right Impression（良好な印象のもとに）補　給整備物流調達製品開発と設計生産物流支援活動メンテナンス要因と教育と訓練消耗品・交換部品技術マニュアル試験・支援機器輸送・荷役使用済み品回収再生・再利用存在使用撤去出典：伝田晴久氏資料 75　　JUNE 2008 　米国の原子力発電所では、九〇年代初頭にＲＣＭを本格導入し、原子力ルネッサンス（復活）を遂げた。
プラントの安全性・経済性に顕著な効果を発揮している。
?ＲＣＭ　定期的な分解点検に過度に依存すると、組み立て不良や異物の混入等の保守不良、ヒューマンエラーによる故障発生の可能性が高くなり、かえって設備の信頼性低下の要因になり得る。
このため、設備の状態に応じた最適な分解点検頻度の設定や運転中の状態監視などにより、故障率低減に向けた最適な保全方式を追求する手法である。
　我が国では定期点検期間を十三カ月とし、二～三カ月で点検補修を行ってきたが、米国では定期点検期間は二四カ月以上であり、一～二カ月で点検補修を終了させている。
?保全のベストミックス　保全は一般に、予防すべき故障（予防保全）と発生後に対応すべき故障（事後保全）に分けられる。
また、時間計画保全と状態監視保全を個別の機器・部品の特性に応じて使い分け、最適な保全方法の組み合せを見出す。
このためにＲＣＭ解析を有効に活用する。
せ、故障による損失を減らす。
?予防保全（Preventive Maintena nce）：定期点検、定期整備により、故障する前に不具合を正す。
?状態監視（On Condition Monito ring）：稼働中は監視のみ、故障直前に整備し、稼働率向上を図る。
?信頼性重視保全（Reliability Cen tered Maintenance、ＲＣＭ）：ながっている（図２）。
　対象とするシステムの即応性（ Product Availability）を維持・向上させるには、保全技術の向上とともに、補修部品の適正な調達準備、現品管理、情報管理のレベルアップが必要である。
原子力発電の日米格差　日本全国の原子力発電所には五五基の原子炉があり、稼働・利用率は六〇～七〇％で推移している。
地震による休止などさまざまな事情があるが、改善の余地はあると考えられている。
　米国の状況を見ると、原子力発電所の設備利用率は六〇年代には五五～六〇％であったが、二〇〇〇年代は九〇％近くまで向上している（図３）。
また、米国では発電所当たりの重大事故発生件数が激減している。
この米国の改善状況を研究してきたので、トピックスをいくつか紹介する。
?原子力ルネッサンス信頼性データを活用し、設備･保全の改良を図る。
　ロジスティクス技術の分野では、 ?～?の保全技術の変遷とともにＬＣＣが着目され、一九六〇年代、ＬＣＣエンジニアの養成のためにＳＯＬＥ（ロジスティクス学会）が発足した。
七〇年代にＩＬＳが提唱され、二〇〇〇年代のＲＣＭにつ図2　ロジスティクス技術の流れ軍縮の流れ（ベトナム戦争）ＬＣＣ契約義務化統合管理（ILS）提唱 CALS の推進 SOLE 設立 RCM へ 1960 年代 LCC エンジニアの養成急務ロジスティクス技術の発展と普及を目指す 1970 年代教育訓練プログラム勉強会（チャプター） CPL 資格制度出典：伝田晴久氏資料出典：funDEAL Co.,Ltd. 稼働性（Ａ）／ LCC 向上のために信頼性（Ｒ）、保全性（Ｍ）、支援性（Ｓ）向上かつLCC の低減が必要支援要素の統合管理プロセスの可視化（モデリング）モニタリング技術データ交換のための標準化データ交換のためのインフラ整備（光通信）インターネットの普及 2000年代データ交換電子化必要マネジメント技術の発展 1985～2000 図3　日米の原子力発電所の設備利用率推移 100 90 80 70 60 50 ‘80 ‘85 ‘90 ‘95 ‘00 ‘05 ‘90 ‘95 ‘00 ‘05 90 85 80 75 70 65 60 55 50 兵器システムコストダウン LCC に着目データ共有化環境整備（％）（％）米国日本 JUNE 2008　　76 ?ＫＰＩ（保全活動管理指標）　重要度の高いシステム系統ごとに「予防可能故障」と「非待機時間」の目標値を設定し、この基準により監視する規制方法である。
予防可能故障は、適切な保全を行っていれば予防可能な故障の発生回数、非待機時間は故障によるシステム系統の停止時間である。
　従来の規制は保全活動の行為を規制するやり方であるが、管理指標による監視は効果が高ければ保全活動が適切になされているとするものである。
?ＰＢＬ　（Performance Based Logistics）　保全革新の動きに追随して、九〇年代後半、米国の原子力規制は従来の規範的規制からパフォーマンス規制に変更された。
米国の原子力発電業界は、新しいパフォーマンス規制に対応してＳＮＰＭ（ Standard Nuclear Performance Model：原子力標準パフォーマンスモデル）を開発し、〇三年に発表した。
ＳＮＰＭでのパフォーマンス評価は、ワークオーダー（作業指示）実績がベースとなっている。
?ＳＮＰＭ（図４）　�
咤裡丕佑蓮�胸厠枠�貼蠅� 日々の機能を果たしていく上での統合プロセスモデルである。
発電所を電気を生産する工場として扱い、原子力による電気生産システムとしてとらえてプロセスを定義し、ＫＰＩを含むマネジメントシステムとして表現されている。
　米国はＳＮＰＭを通して、国の規定～電力の規定～電力の手順書の各レベルの異なる業務プロセスを統合している。
各プロセス領域に対してはＫＰＩも開発されており、発電所では他のプラントのビジネスプロセスとの比較が容易になった。
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烹丕匹涼罎埜胸厠狼��綉遡� 付けられている指標はごくわずかであり、大半のＫＰＩは電力プラントの保全管理上の必要性から設定している。
特に米国の電力会社は直営・外注いかんを問わず保全結果の責任を自ら負っており、保険会社と契約している。
保険会社はＫＰＩを保険料率の算定基準に活用していると予想される。
　これに対して我が国では、電力会社、プラントメーカー、工事会社と保安員の関係を含めてＳＮＰＭ的なプロセス、ＫＰＩ、結果責任の関係が明確にされていない。
?ワークオーダー　ワークオーダーは、従来から米国　ただし、これには基本的に全ての機器、全ての保全作業の管理が求められることから、作業管理負荷は増大してしまう。
そこで負荷軽減のため、ＳＮＰＭで開発した作業手順を標準化・ワークフロー産業界で一般的に実施されてきた作業方法である。
米国の原子力発電所ではＲＣＭとパフォーマンス規制の導入に対応して、保全のパフォーマンス・モニターの基礎データとしてワークオーダーを活用している。
$$$$$ Electricity Production $$$$$ 図4　SNPMのプロセス MANAGEMENT PROCESSES CORE BUSINESS OPERATIONAL PROCESSES Leadership Operate Plant AP928 作業管理 AP913 設備信頼度管理 Support Services Nuclear Fuel Loss Prevention Feedback Loops Training AP929 図書管理 AP908 予備品管理 Nuclear Asset Management Information Technology Information Management Numan Resources Strategy/Budget/ Plan/Implement Vision/Business Objectives Leadership Management Structure ENABLING PROCESSES Cost/ Budget Cost Performance KPI 評価 COMPETITIVE ENVIRONMENT AND STAKEHOLDERS 出典：funDEAL Co.,Ltd. 77　　JUNE 2008 化し、市販保全管理ソフトを導入してＩＴ化を進めている。
?保全とロジスティクスの関連　原子力発電システムにおいては、ワークオーダーのプランニングは保全のロジスティクスである。
このワークオーダーの実績が、?の通り保全のパフォーマンス・モニターの基礎データとなり、ＳＮＰＭのプロセスで管理され、ＫＰＩにつながるものである（図５）。
　以上報告した内容はＲＡＭＳ研究会での調査・研究の一端である。
今後、米国のＲＣＭの流れを日本においてどのように普及・展開するかを検討する。
そのために、 ?ＲＣＭ技術の深耕 ?ＫＰＩの研究 ?ＳＮＰＭの日本での適用可能性研究 ?ワークオーダーシステムをいかに適用するかなどの研究を進めていく予定である。
作業指示 ●Planning 　保全に必要なリソースの準備 ●Coordination 　資材部門、運転部門等との間の調整 ●Scheduling 　リソースの割当、日程スケジュール作成取り替えられた部品 AS-found データワークオーダー出典：funDEAL Co.,Ltd. 図5　保全とロジスティクスの関連（プランニングは保全のロジスティクス）保全リソースプランニング業務保全作業次回フォーラムのお知らせ次回フォーラムは６月23日（月）日本支部会員による「グローバル・ロジスティクスに関する事例研究」を予定している。
このフォーラムは年間計画に基づいて運営しているが、単月のみの参加も可能。
１回の参加費は6,000円。
ご希望の方は事務局（ sole-j-offi ce@cpost.plala.or.jp）までお問い合わせください。