摩耗センシング技術で故障予知を実現するリアルタイム監視

はじめに：製造業の変革を促す故障予知の重要性

近年、製造業界は“デジタル変革”の波に包まれ、従来の目視検査や定期点検といったアナログ的な保全手法から、より高度な予知保全の時代へと進化しています。

その中心に位置するのが、摩耗センシング技術です。

摩耗センシング技術は、工作機械や生産設備、工具などの摩耗状態をリアルタイムで監視・解析し、「いつ」「どこで」「どのような」劣化が起きているのかを定量的に把握、計画的なメンテナンスや部品交換の最適化、ライン稼働率の最大化を実現します。

この記事では、摩耗センシング技術の原理・活用事例をはじめ、実際の導入現場で直面する課題や昭和型アナログ運用からの脱却ポイント、業界動向、サプライヤー・バイヤー双方の視点も交え、現場で“使える”実践ノウハウをお伝えします。

摩耗センシング技術の概要と進化

摩耗センシングの基本原理

摩耗センサーとは、機械や工具、ベアリング、モーターなどの部品に生じる摩耗・振動・温度・負荷などの物理的変化を高精度に検知し、データとして可視化するセンサー技術です。

代表的なセンサーとしては、以下のようなものが挙げられます。

– 振動センサー：異常振動やビビリを検知
– 加速度センサー：異常加速度や衝撃を検知
– 温度センサー：発熱や焼き付きの予兆を検知
– 電流センサー：負荷の変動や突入電流異常を検知
– オイル分析センサー：摩耗粉や異物混入を検知

これらをIoTデバイスとしてネットワーク化し、クラウドやエッジコンピュータで膨大なデータを収集・解析、人工知能（AI）とも連携しながら“正常状態”と“異常状態”をリアルタイムで識別します。

AI・IoTの融合による“予知保全”の進化

従来の保全手法は「突発故障対応型保全（BM）」や、「決まった期間で必ず交換する定期保全（TBM）」でした。

しかし設備の高寿命化と複雑化、コスト抑制の要請、現場スタッフの減少が進む中、これらの方法では「ムダな部品交換」や「想定外のダウンタイム」が発生しやすくなっています。

摩耗センシング技術は、センシング→データ収集→AI解析→異常兆候の検出→最適メンテナンス提案という予知保全サイクルを可能にします。

実際に、「あと何時間・何サイクルで摩耗限界に達するか」や「過去データと比較して、いつ異常傾向が始まったか」などを予測可能となり、大きな稼働損失や品質事故を未然に防ぎます。

実際の現場で活用される摩耗センシングの導入事例

加工現場の応力管理による工具破損の予防

金属加工や樹脂成形ラインなどでは、工具の摩耗や欠損が量産品質に直結します。

近年は、工具シャンク部や主軸周辺にセンサーを設置し、応力や微振動の“パターンの変化”を監視することで、新品工具→摩耗限界直前→破損直前というプロセスを自動で把握できるようになりました。

摩耗閾値を超える前にアラートが出ることで、未然に段取り替えや工具交換が行え、不良品の流出防止や品質クレームの低減につながっています。

工場全体のユーティリティ設備・モーター監視

工場の空調・コンプレッサー・ポンプ・搬送装置などでも、モーターやベアリングの摩耗診断が部分最適から全体最適へ発展しています。

設備ごとに分散配置されたセンサーデータをIoTで集約し、AIによる異音/発熱/振動の“異常パターン”検出を行うことで、突発停止のリスク低減と保全要員の巡回点検の大幅削減に寄与しています。

自動車・航空機業界のトレーサビリティ強化

製造装置そのものだけでなく、完成品部品の微細な摩耗や傷を「出荷前」または「納品先」「運用現場」で可視化し、ライフサイクル全体の品質保証に活用する事例も拡大しています。

これにより、不具合発生時の責任範囲明確化や、将来的な“リコールリスク管理”にも役立つトレーサビリティを強化できるのです。

摩耗センシング導入時の課題と、昭和型アナログ運用からの脱却

導入現場での壁（現場抵抗感・コスト・システム連携）

摩耗センシングの有効性は理解されつつも、「初期投資が高い」「活用現場のITリテラシーが低い」「既存保全業務や帳票とデータ整合しづらい」などの現場リアルな壁も根強く存在します。

特に昭和から続く現場文化では、「ベテラン保全担当の勘・経験・度胸（KKD）」への信仰が強く、データに基づく意思決定が浸透しきっていません。

「摩耗センシングは便利だが、現物確認なしで信用できるのか？」「PC画面ばかり見て現場から離れるのは現実的か？」といった抵抗感も現実には多く存在します。

真に“現場に根付く”運用定着のコツ

ハード面・ソフト面双方での工夫が欠かせません。

まず、現場担当者の「守りたい現場オペレーション」や「仲間の暗黙知」を尊重することが重要です。

小規模な試験導入→成果を“見える化”→社内共有→現場への段階的展開、という流れをとることで、“押し付け”でなく“現場の声からの改善”として定着率を向上できます。

また、摩耗値のしきい値や判定基準も「使い手が実感できる単位」で表示したり、「紙帳票に一言コメントを書ける」といったアナログ要素も組み合わせることで、昭和・平成世代も巻き込んだスムーズな運用が実現します。

サプライヤー・バイヤーの関係性からみる摩耗センシングの価値

バイヤー視点：調達・保全コストの最適化と品質安定

バイヤー（調達担当・設備導入担当）は、単なる「モノの購入」ではなく、その後の安定稼働や保全費用まで見越してのコスト最適化を重視します。

摩耗センシングを備えた設備やツールは、初期費用は多少上がっても、
– 想定外故障による生産停止の低減
– 適切タイミングでの工具交換による消耗品コスト低減
– 長期的な品質安定

といったベネフィットにより、トータルコストでの競争力向上を図れるのです。

サプライヤー視点：競争差別化とアフターサービス強化

サプライヤー（部品・設備メーカー）では、摩耗センシング機能の搭載が「他社にはない提案力」や「データに基づくメンテナンス提案型ビジネス」への進化点となります。

顧客（バイヤー）と“つながり続ける”ことで、消耗品や保全工事の受注増加、新商品開発やカスタマイズへのフィードバック獲得、継続的な関係構築にも役立つため、いかに活用現場の声を聴き、提案ストーリーを描けるかが鍵となります。

摩耗センシングがもたらす未来像：人とAI・DXの共創へ

摩耗センシングは、単なる故障予知だけでなく「データを軸とした工場全体の生産性最適化」「ノウハウの標準化と人材育成」「コネクテッドファクトリー化」「サプライチェーン全体のリスク低減」など、製造業の“攻めのデジタル化”への扉を開きます。

同時に、人の経験や勘に頼る力も引き続き価値があります。

本当のスマートファクトリー化とは、人が“データを見る目”を鍛え、AIと協働しながら「現場の異音」「微細な振動」など“違和感”をいち早くキャッチし、未然に問題を防ぐ文化を創ることです。

昭和型アナログ精神と最新の摩耗センシング技術を“掛け合わせる”ことで、日本のモノづくり現場はより強く、しなやかに生まれ変わると強く感じます。

まとめ

摩耗センシング技術によるリアルタイム監視と故障予知は、今後の製造業に不可欠な武器です。

予防保全・予知保全の価値を実感するためには「現場の巻き込み」「段階的導入」「サプライヤーとバイヤーの相互理解」が重要となります。

“新旧の良さ”を切り分けるのではなく、互いを認め合い共創することで、製造業現場の真のDX、人材価値向上、顧客満足度アップが実現します。

摩耗センシング技術の活用を、今の職場にどう落とし込むか。ぜひ現場目線で、今日から一歩踏み出してみてはいかがでしょうか。