自動制御アクチュエータ部材の故障事例

はじめに：自動制御アクチュエータ部材の重要性

製造業現場において、自動制御アクチュエータはもはやなくてはならない存在です。
ラインの自動化、多品種少量生産への柔軟な対応、人手不足や熟練作業者の高齢化に伴う技能伝承問題——こういった課題を解決するため、アクチュエータはあらゆる現場で活躍しています。

アクチュエータは、電気・空圧・油圧など、エネルギーを機械的な動きへと変換する重要な部材です。
バルブ制御やロボットの関節、搬送装置、プレス機、自動ラインのストッパーやリフターなど、用途は多岐にわたります。
一方、アクチュエータ部材のトラブルや故障は、ラインの停止や生産性低下、コスト増加など重大な問題につながります。

本記事では、現場で経験した実例や、実際に発生しやすい故障事例、最新の業界動向を交えて、自動制御アクチュエータ部材の故障原因・防止策・今後の展望について深く掘り下げます。
バイヤーとして選定ポイントを知りたい方、サプライヤーとして品質改善を目指したい方、現場でトラブルに悩む方、すべての方の参考になるよう解説します。

現場で発生しやすい自動制御アクチュエータ部材の典型的な故障事例

製造現場で実際に多い故障パターンを、メカ・電気・制御の観点から整理します。

メカトラブル：摩耗・固着・シール劣化

現場でもっとも頻発するのが、機械的なトラブルです。
アクチュエータのシャフトやギア、リニアガイドなどの摩耗・かじり・固着といった障害は、生産停止や動作不良を招きます。

例えば、グリス切れや潤滑不足による摺動部の過度な摩耗、チリや切粉の混入による動作不良、シール材の劣化や割れによるエア漏れや油漏れなどが典型的です。

深刻なのは、「昭和型現場」ではまだまだ定期注油や清掃が十分施されていない、または「使いっぱなし」でメンテナンスサイクルが守られていない点です。
この背景には、「納入時点で不良がなければOK」「動いていればそのまま」といった意識の古さも見受けられます。

電気系トラブル：コネクタ外れ・断線・ノイズ混入

近年増加傾向にあるのは、電動アクチュエータの配線系トラブルです。
位置検出用エンコーダケーブルの断線、コネクタの抜け、制御盤内での結線不良などが頻繁に発生します。

特にIoTやスマートファクトリー化が進むなかで、現場のノイズ環境や雷対策不足、誤配線などにより予期せぬ誤動作が発生しやすくなっています。
「アナログ現場」の課題のひとつとして、電気知識が十分にない作業員による不適切な取扱いも挙げられます。
また、制御機器メーカーごとの規格違い（コネクタ形状や信号仕様ミスマッチ）も見逃せません。

制御・ソフト系トラブル：シーケンスエラー・初期化不良・通信断

PLCやPCと連携した複雑な設備では、ソフト的な不具合も増加しています。
定番トラブルは、初期化シーケンスやポジショニング信号のズレ、センサー異常検知による安全停止です。

例えば、ライン立ち上げ時にアクチュエータが所定位置に来ていないのに次ステップに進む、本来停止すべきなのにリミット検出が遅れて衝突が起きるといった障害が「実際に」報告されています。

また、上位MESからの信号断、フィールドバス通信エラーによる一時的な未応答状態もよくあるトラブルです。

昭和型アナログ現場に根付く失敗パターンとその背景

なぜこのような故障が繰り返されるのでしょうか。
一見すると初歩的なミス、あるいは単なる老朽化トラブルに見えますが、その裏には「アナログ文化」に根づくさまざまな構造的背景があります。

“人”に頼る保守文化が生む、メンテナンスギャップ

昭和から続く多くの工場では、「経験者がいれば安心」「不具合も現場力で何とかする」といった暗黙知による保守・運用が未だ主流です。
点検周期・交換基準・潤滑油の選定など、仕様書は存在しても、実は“読まれず・守られず”形骸化している現場が少なくありません。

「ベテランがいなくなった途端にトラブルの山」「保守マニュアルが現場の実態から乖離している」など、アナログ現場ならではの保守ギャップが、アクチュエータ部材の予防保全を困難にしています。

サプライヤーとの情報共有不足、自主改善意識の停滞

日本の製造業の強みは「現場改善」や「カイゼン」ですが、昨今はサプライヤーとの情報共有や品質フィードバックが疎かになりがちです。
「うちの納入部材は問題ない」「現場の使い方が悪い」と、両者で責任のなすり合いになることもしばしばあります。

こうした分断が、部材の選定基準やロットごとのバラツキ、故障後の恒久対策立案などに影響し、トラブルの再発防止が進まない温床となっています。

バイヤー・サプライヤー双方が意識すべき選定＆防止ポイント

部材調達や設備導入の現場では、「価格」「納期」だけでなく、「どのような観点・哲学で他社と差別化できるか」が決め手となります。

バイヤー側：信頼できる調達判断基準とは

バイヤーとしては、以下の点をセンシティブに見極めることが重要です。

カタログスペック通りの性能・寿命が現場実情と合っているか
現場に近い評価試験（ユーザー環境下での耐久テストなど）が行われているか
過去の不具合・リコール情報を開示し、その対策履歴が明確か
サプライヤーが技術者として現場改善活動に参加し、共に知恵を出せるか
センサ・制御盤・配線まで、総合的な現場サポート体制を持っているか

単なる価格競争ではなく、現場改善と再発防止文化を重視するマインドセットこそが、安定調達の決め手となります。

サプライヤー側：バイヤー視点でのプロアクティブな行動

サプライヤーは「納入後は関係ない」という受け身姿勢ではなく、以下のような点で差別化できます。

現場ヒアリングによる未然防止・潜在トラブルの洗い出し
納入後の技術サポート（配線や設置立会い、操作説明会など）
定期点検の提案や、交換用・互換性部品の情報提供
設備のIoT化サポート、状態監視センサや予知保全の提案

また、異常なトラブルがあった際にも責任逃れせず、バイヤーと原因究明・再発防止のPDCAを回す姿勢が信頼構築につながります。

失敗を生かす！現場改善・再発防止の実践例

ここでは、筆者が工場長や品質部門として経験した、代表的な現場改善とそれによる効果について紹介します。

「メカ・電気ダブルチェック」の導入によるトラブル低減

過去に頻発していたのが、アクチュエータ交換後の「配線ミス」や「逆転結線」による制御異常です。
そこで、メカ担当・電気担当が互いの作業内容をダブルチェックする工程を義務化しました。
また、現場作業者がカンだけに頼るのではなく、写真記録や手順書へのチェックサインも導入。
これにより、初期不良・作業ミスが激減し、稼働トラブルが大幅に減りました。

グリスアップ・定期交換の見える化

「潤滑油切れ」による摺動部の摩耗多発を防ぐため、使用回数や稼働時間ベースの「交換タイミング警告」を設備に組み込みました。
さらに、IoTセンサを活用し、一部のアクチュエータには“稼働時間の見える化”・“クラウド通知”システムを導入しています。
今では保守担当の属人的な経験や勘だけでなく、データという「客観的な判断材料」で交換時期を判定できるようになっています。