回転機械振動解析と診断でトラブルゼロを実現する実践ノウハウ

はじめに

製造業の現場において、回転機械は最も多く使われる設備のひとつです。
ポンプ、ファン、ブロワ、圧縮機など多種多様な回転機械が生産ラインの心臓として機能しています。
しかし、これら回転機械のトラブルがライン全体の停止や品質不良、さらには重大事故を引き起こすことも珍しくありません。
そこで重要になるのが「振動解析」と「診断」の技術です。
本記事では、20年以上現場で培った知識をもとに、誰でもすぐに実践できるノウハウを中心に、アナログ慣習が根強く残る業界で着実に成果を出すための現場目線のアプローチを解説します。

なぜ“回転機械”はトラブルの温床なのか？

回転機械特有のリスク

回転機械は、単なる摩耗だけでなくベアリングの損傷、軸のずれ、不釣り合い、カップリング不良など多くの故障モードを持っています。
設備投資年数が長くなれば、保守点検もルーチン化しがちで、異常の兆しを見落としがちです。
また、振動は“見えない”現象であり、五感での把握が難しいのも故障の顕在化を遅らせる原因です。

昭和的管理からの脱却が急務

未だに「音が変わるまで気付かない」「振動メーターは点検時しか使わない」という現場が多いのが日本の工場の現状です。
「長年の勘と音」で保守を続けるのは危険ですし、多様化・複雑化する現場での再現性や属人性排除の面でも課題があります。
この悪しき慣習を打破する“振動解析”こそが、将来的なトラブルゼロへの第一歩となります。

振動解析とは何か？なぜ診断が重要なのか？

振動解析の基本

振動解析とは、回転機械の運転中に発生する「震え」の波形や数値データを測定・分析する技術です。
主に
・全振動値（RMS、ピーク値）
・周波数解析（FFT、スペクトラム解析）
・波形解析（タイムドメインデータ）
などの手法があります。
これにより、ベアリング異常、不釣り合い、アライメント不良、緩み、軸受損傷といった異常の特定や予兆検知が可能となります。

診断の必要性

ただデータを取るだけでなく「何が」「いつ」「なぜ」異常になるのかを読み解くことが本当の“診断”です。
よく見かける失敗例が、「振動基準値を定めて、それを超えたらベアリング交換」という安直な運用です。
これは“診断”ではなく“事後処理”の範疇です。
真の診断は、振動値の僅かな傾向変化から
「実際にベアリング内部で何が起きているのか」
「回転数依存成分の増加は何を示すのか」
「今後どの程度のスパンで手当てが必要か」
までを現場の運用計画や工程設計に織り込むことです。

現場力を高める回転機械トラブル“ゼロ”の実践アプローチ

1. 振動計測をルーチンに組み込む

従来は年1回〜半年に1回の定期点検という工場が多かったですが、現代の製造現場では「定常的な状態監視」が主流です。
4〜8週間ごとの定点観測を実現するだけで、故障予防精度は飛躍的に高まります。
測定ポイントも、軸受け部（入力側/出力側）、本体カバー、基礎部などの定点化を徹底しましょう。

2. 最新のIoT/無線機器の活用で常時監視を実現

昭和的な「巡回点検」だけでなく、今や“振動センサを常設・無線化”し、遠隔地のオペレーターや保全担当者がリアルタイム監視する時代です。
特に小型・低コスト化した振動センサやクラウド連携システムの登場により、中小工場でも簡単に状態監視（CBM：Condition Based Maintenance）が可能です。

3. FFT解析で“不釣り合い”や“軸ずれ”を即特定

現場でよくあるのが「全体振動値は上昇しているが、その原因が分からない…」というケースです。
こうした場合、FFT（高速フーリエ変換）で周波数ごとに分析すれば、軸本体のアンバランスなのか、それとも軸受の異常なのかを的確に判断できます。
1Xライン（回転数成分）が大きくなればアンバランス、2X成分が強ければミスアライメントの兆候です。

4. 不具合発見後の“即時対処”ルールの確立

振動値の異常検知後、分析〜対策までの“レスポンス速度”が現場力の差を生みます。
アナログ現場では「来週までポンプ止められないから様子見」となりがちですが、“特定レベル値超過時の即停止”や“臨時保全作業の迅速発動”など、現場ルールの明文化・標準化が不可欠です。
これこそが人命や重大設備損傷リスクを最小化します。

5. サプライヤー・ベンダーとのデータ共有も重要

最近では、設備メーカーや保守業者も振動データをクラウド経由でチェックできる体制が拡大しています。
ユーザー現場⇔保全業者⇔メーカー間がリアルタイムで情報共有し、「ベアリングの製造ロット不良」「設計上の不備」など根本要因の特定もよりスピーディーになります。

アナログノウハウとデジタル技術の融合で本質改善を目指す

現場の肌感覚と最新テクノロジーの“ハイブリッド”

長年の現場経験者は音や振動パターンから異常を察知する“技能”を持っています。
一方、データ解析やIoT機器による監視を融合させることで、個人の勘や経験に依存しない、本質的な「見える化」と再現性の高いトラブル予防を実現できます。
アナログとデジタルの両輪で管理レベルを一段階高めましょう。

現場全体の“予知保全力”が競争力を左右する

単なる故障対応（事後保全から予防保全）、さらに進んだ状態監視保全（CBM）への移行が、工場運営の生産性やコスト競争力に直結します。
これにより「あのポンプはもう10年トラブルなし」「このファンは今年1度も生産停止していない」といった成果が積み重なり、取引先やバイヤーからの信頼感・評価も段違いに向上するのです。

バイヤー視点から見た“トラブルゼロ”のサプライヤー選定ポイント

選ばれるために必要な情報発信と透明性

バイヤーは「納期・価格」だけでなく、設備稼働率や故障リスクへの取り組み姿勢も重視しています。
日常点検の進捗記録や診断レポート、保全履歴をオープンにし、バイヤー/ユーザー/サプライヤーの三位一体で「止まらない現場」を志向しましょう。

サプライヤーが語るべきトラブルゼロへの“ストーリー”

単なる“異常ゼロ”を約束するだけでなく
「どうやってトラブルを分析・未然防止しているか」
「普段どのような診断技術やIoT機器を応用しているか」
「現場教育や職人技のデジタル化をどう進めているか」
という“現場でのストーリー”を具体的にPRすることで、選ばれるパートナーとしての価値が大きく高まります。