保全作業管理から信頼性管理へ進化[SOLE]：ロジスティクス・ビジネス[LOGI-BIZ]バックナンバー

2008年9号

*下記はPDFよりテキストを抽出したデータです。閲覧はPDFをご覧下さい。

SOLE 日本支部フォーラムの報告 The International Society of Logistics SEPTEMBER 2008　　82 原子力発電所の保全業務モデル? 保全作業管理から信頼性管理へ進化　�
咤錬味兎鐱椹拮瑤亮祁遒離侫� ーラムでは、ＲＡＭＳ（Reliability, Availability, Maintainability and Supportability）研究会の活動報告を行った。
我が国では原子力発電所の新検査制度の導入が予定されている。
これに伴い、原子力発電システムの保全業務は「信頼性管理」を基本とする「保全作業管理」の原点に戻って再構築する必要がある。
こうした認識の下に、同研究会は一年にわたって原子力発電所の保全業務について研究してきた。
今号は信頼性管理、次号は保全作業管理と二回に分けて内容を紹介する。
（ＳＯＬＥ日本支部・菅伸介）原子力保全で進む改革　一般に、原子力発電所のパフォーマンスは設備利用率によって計測される。
設備利用率とは発電所の定格出力で連続的に発電した場合の発電量に対する実際の発電量の比率だ。
米国の原子力発電所の設備利用率は一九七〇年代から八〇年代にかけては六〇％前後だったが、八〇年代終わり頃から目覚ましい向上をみせ、現在では九〇％に近づいている。
一方、日本は八〇年代には米国に対して優位にあったものの、最近は災害や不祥事の影響もあり設備利用率が低迷する傾向にある。
　米国でのパフォーマンス向上の背景には、安全性の確保を前提とする中でも極力合理性を志向する政府規制の改革と、事業者側でのパフォーマンス向上への不断の努力がある。
そうした中で、標準原子力パフォーマンスモデル（ＳＮＰＭ：Standard Nuclear Performance Model）と呼ばれる統合業務プロセスモデルが開発された。
ＳＮＰＭの業務モデルに含まれる信頼性管理と保全作業管理は、原子力のみならず他の分野においても、将来の保全業務のあり方を考えるに当たって重要な示唆を与えるものである。
　まず、保全業務には二つの異なる評価軸があることを認識しておかなければならない。
一つは有効性、すなわち保全行為が設備の信頼性向上にどのように役立っているかをみる評価基準である。
これは適切な保全行為を選定する判断に関わるものといえる。
もう一つは効率性、すなわち定められた保全行為をいかに低コストで実施するかの尺度である。
設備保全においては、この両者を混同することによって議論が混乱することが少なくない。
　これは予防保全の有効性の確認が簡単ではない、ということに起因する。
故障発生後に実施される事後保全の場合、故障が修復されたかが評価基準になるため、有効性の判断に迷いはない。
ところが故障予防のために実施される予防保全の場合は、実施によって本当に故障を予防できたかを判断することが必ずしも容易ではない。
現状行われている予防保全の効果について問い直すことなく、効率性向上のみを追求することで事足れりとするような傾向を生じがちである。
時間計画保全の限界　信頼性重視保全（ＲＣＭ：Re liability Centered Maintenance）は有効な保全の方針を決定するための手法であり、航空機の保全方法の研究を通じて六〇年代に開発された。
同手法の考え方のポイントは以下の三点である。
?保全の目的は設備を新品同様に保つことではない。
設備が目的とする機能を維持することである。
従って、維持すべき機能を明確にすることが保全方針決定の前提となる ?同種、同型の機器であっても、どのように使われているかによって故障の影響は異なる。
そのため、個別の機器ごとに故障の影響とリスクを評価しなければならない ?同種、同型の機器であっても、故障発生の影響に応じて最適な保全方針は異なり得る　故障の影響に応じて保全方針が異なる身近な例を挙げる。
懐中電灯の電池交換には、電池が消耗し点灯しなくなってから新品に交換する事後保全と、残量のあるうちに電池を交換する予防保全の方針が考えられる。
どちらが正しいかは懐中電灯の使用目的による。
停電時の安全を確保するための懐中電灯であれば、必要時に点灯しないことは許容でき 83　　SEPTEMBER 2008 つの領域で特徴付けられる。
ＴＢＭを適切な頻度で行えば劣化による故障を防ぐことができる。
しかしＴＢＭは万能ではなく、初期故障や偶発故障を予防し得ないことには留意が必要である（図２）。
また過剰なＴＢＭは、図３のように初期故障のリスクを増大させることにつなない。
このため、予防保全が求められる。
一方、もっぱら物置の中の物探しに使う懐中電灯であれば、点灯しなくなってから電池を交換する事後保全も許容されるであろう。
　予防保全は時間計画保全（ＴＢＭ：Time Based Maintenance）と状態監視保全（ＣＢＭ：Condition 　�
圍贈佑虜播�囘戮砲弔い董⊃� １のバスタブカーブで考えてみる。
バスタブカーブは信頼性工学の分野でしばしば用いられる故障確率の経時変化を示す曲線だ。
故障確率の比較的高い初期故障期、故障確率が低く安定する偶発故障期、故障確率が再び上昇する劣化故障期の三 Based Maintenance）の二種類に分類することができる。
ＴＢＭはあらかじめ定められた頻度で定期作業を行う方針に基づくものであり、ＣＢＭは設備の状態監視を継続的に実施し、故障の予兆を見出した際に故障予防のための作業を行うものである。
図１　バスタブカーブ。
故障確率の経時変化を表す初期故障期偶発故障期劣化故障期時間故障発生確率予防保全故障発生確率図２　実施間隔を最適化し劣化故障は有効に予防しても、初期故障と偶発故障は予防はし得ない予防保全時間図３　過剰な時間計画保全は初期故障のリスクを増大させる故障発生確率時間元来のバスタブカーブ過剰な時間計画保全によってもたらされた初期故障のリスク予防保全予防保全予防保全 SEPTEMBER 2008　　84 がる。
これは信頼性向上に寄与しない、すなわち有効でない保全の一例といえる。
　以上の議論はバスタブカーブで表される故障確率モデルを前提としてきた。
ところが、ＲＣＭの開発過程でなされた航空機の保全データに基づく研究により、バスタブカーブは普遍的に適用できるモデルではないことが明らかになった。
同研究によれば、時間経過とともに故障確率が増大する劣化故障が発生するアイテムは全体の十一％でしかなく、残りの八九％では経年劣化がみられなかった。
つまり、ＴＢＭの有効性は極めて限定的ということである。
　このことからＴＢＭには以下のような限界があることが明らかになる。
?ＴＢＭは劣化故障には有効だが、初期故障や偶発故障を予防するものではない ?現実の機器、部品において最初から決まった寿命があるものは例外的存在である ?根拠のないＴＢＭは、信頼性を下げることになりかねない ?プラントメーカー、機器メーカーに正確な寿命の情報を期待することは現実的とはいえないデータを蓄積し改善に反映　�
圍贈佑茲蝪達贈佑�㌫�淵院璽� は少なくないが、ＣＢＭが成立するためには状態データから的確に故障予兆が検知でき、検知した後に迅速な故障予防措置を取れることが前提である。
これらの条件は必ずしも満たされるわけではなく、ＣＢＭもまた、万能ではない。
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圍贈佑硲達贈佑里い困譴發�� しないということは、予防保全そのものが成立しないということを意味する。
この場合、保全方針として事後保全を考えることになる。
ＲＣＭにおいてリスク評価の裏付けをもって意図的に選択された事後保全を、計画的事後保全あるいは英語で?run-to-failure?と呼ぶ。
リスク評価がなされていない状況で「火消し」的に実施される事後保全と、ＲＣＭで基礎付けられた計画的事後保全は全く別の物であることに留意願いたい。
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劭達佑�椹悗垢里蓮△海里茲� な論理的、体系的な考え方に基づいて予防保全と事後保全、ＴＢＭとＣＢＭを適切に使い分け、最適な保全方針を確立することである。
具体的にはＲＣＭ解析は以下の手順で実施される。
る情報が必要である。
しかし、該当する故障モードの発生実績がない、あるいは発生していたとしても記録が残されていない、というケースは珍しくない。
そのため解析担当者はデータ探しや欠けたデータを補うための考察、検討に忙殺される上、客観的データの不足は解析結果の信頼性をゆるがすことにもつながり得る。
　こうしたことは、ＲＣＭ解析により保全データをどのように管理すべきであるかが浮き彫りになると捉えることもできる。
ＲＣＭなどのシステム信頼性解析によって情報管理の基盤が整えば、実績データを蓄積することでＰＤＣＡ（Plan,Do,Check,Act）ループを回して信頼性を改善していくことができる。
この実績フィードバックを通じた継続的改善こそが信頼性管理の本質である。
日本でも信頼性管理を規定　日本における原子力発電所保全の基本方針を定める「原子力発電所の保守管理規程（ＪＥＡＣ　�
苅� ０９、二〇〇七年版）」には信頼性管理の考え方が取り入れられている。
信頼性評価結果に基づいて保全方針を策定し、保全の実施で得られたデータによって保全の有効性評価を ?解析対象とする系の決定、境界定義 ?系内の機器（コンポーネント）の抽出 ?機器の機能および機能故障の同定 ?故障モード（故障の要因となる物理現象）ごとの影響評価 ?故障モードごとの保全方針の決定（予防保全か事後保全か、予防保全ならばＴＢＭかＣＢＭか）　?から?の手順は系内の機器の数に応じて繰り返され、さらに?から ?の手順は各機器の故障モードの数に応じて繰り返されることになるので、解析作業は大規模なものとなる。
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劭達佑亙歔瓦陵Ⅳ暙④魏�韻� きる強力な方法論であるが、現実に実施するのは必ずしも容易ではない。
これは前述のように解析作業のボリュームの大きいことが一因だが、それ以上に問題になるのはデータ不足である。
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劭達猷鮴呂涼羶敢邏箸聾両礇� ードごとの影響解析や保全方針の検討だ。
そのためには故障の影響、発生頻度、有効な予防策などに関す 85　　SEPTEMBER 2008 軸とした作業管理の業務モデルについて紹介する。
　行い、方針、計画にフィードバックすることとしている。
　原子力発電所保全の高度化において先行する米国では、さらに具体的な信頼性管理の指針として設備信頼性プロセス「ＡＰ│９１３」が定められている。
ＡＰ│９１３には性能モニタリング、保全方針の見直し、予防保全の実施に伴うデータ取得、不適合発生時の是正措置、設備健全性データに基づくライフサイクル管理など様々なレベルでのフィードバックが規定されている。
　このようなフィードバックを有効に行っていくためには、多岐にわたるデータを再利用可能な形で蓄積しなければならない。
そのためにはデータ管理のあり方やデータ品質の確保に特に留意する必要があり、データ活用を支える組織的、人的基盤の整備への取り組みも不可欠だ。
　これからの設備保全は、保全作業管理中心から信頼性管理中心に進化していくだろう。
変化の方向は以下のようにまとめられる。
?ＴＢＭ中心から各種保全方式の最適な組み合わせへ ?作業カレンダー主導の保全方針からシステム信頼性維持主導の保全方針へ ?事前計画、予算執行型の業務遂行から情報のフィードバックによる適応的計画へ　日本における従来の原子力保全の現場では、保全作業を安全確実に実施することに重点が置かれ、設備信頼性に関わるデータをシステマティックに取得、蓄積するための取り組みが十分になされていなかった。
米国では作業の実施要求、実施決定から完了後の記録管理までを一元的に管理するワークオーダーを利用した作業管理がなされ、効率的なデータの蓄積と利用が可能になっている。
次号ではワークオーダーを基次回フォーラムのお知らせ次回フォーラムは9月16日（火）「SOLE2008 Conference 参加報告」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。
　物流現場改善を専門とするコンサルティング会社、日本ロジファクトリーが具体的な事例を披露。
手法の説明だけでなく、クライアントとのやりとりやコンサルタントの心の動きまで、改善プロジェクトの経過をリアルに描写。
　本誌2003年1月号から連載の「事例で学ぶ現場改善」を加筆修正。
「経営のテコ入れは物流改善から」青木正一著（明日香出版社） \1,890（税込） 2005年3月発行　白トラの一人親方からスタートして、一代で会社を一部上場企業にまで成長させたオーナー創業者の一代記。
笑えます！泣けます！　　本誌2003年4月号～2004年11月号に掲載した「やらまいか̶̶ハマキョウレックスの運送屋繁盛記」を加筆修正。
「やらまいか！」大須賀正孝著（ダイヤモンド社） \1,575（税込） 2005年5月発行「物流コストを半減せよ！̶Mission」　湯浅和夫著（かんき出版） \1,575（税込）　2005年2月発行　物流コンサルティング業界のカリスマが小説形式のノウハウ本に挑戦。
「大先生」と「美人弟子」「体力弟子」の３人組が、常識破りの物流理論で、クライアントの課題を次々に解決。
　本誌2002年4月号から連載の「物流コンサル道場」を単行本化。
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