プラント設備保全の長期計画の基本的な考え方

設備保全(device maintenance)の長期計画について解説します。

プラント建設をした瞬間から、プラント廃棄の時までずっと保全は続きます。

保全を最初にしっかり計画することは、工場運営にとって非常に大事。

計画をしっかり立てて、予定通りに予算化ができて交換ができるプラントは超理想的です。

実際には定期検査をしてそろそろ寿命かな？って思ってから予算化をしようとして、予算が降りずにジリ貧になることが多いでしょう。

設備の長期計画を練るには、設備に関するあらゆる知識が求められます。

その考え方の基本的な部分を紹介します。

点検内容の決定

本記事では渦巻ポンプの保全を考えます。

まずは、渦巻ポンプで点検すべきことをリストアップしましょう。

ヒントは「動く部分」です。

インペラを点検部品に設定しない場合は、もちろんあります。

例えば清浄な水なら、インペラが摩耗したり腐食したりする可能性は、極めて低いですから。

今回はインペラも、点検内容に含めておきましょう。

点検周期の設定

これらの部品の点検周期を決めます。

点検周期と言いつつ、実際にはほぼ交換周期に相当します。

というのも、例えばメカニカルシールやベアリングは点検のために分解したら、再利用できないからです。

部品	点検周期	交換周期
メカニカルシール	4年	4年
モーター	4年	4年
ベアリング	4年	4年
インペラ	4年	10年

簡単に、4年に1回はポンプの分解をして点検をするというプランにします。

交換部品もインペラを除いてすべて4年。

4年に1回の分解で、自ずとインペラもチェックしていることになります。

インペラだけは、分解してもただ清掃するだけで、設置20年後でやっと交換するという考えにします。

費用の算出

それぞれの保全に掛かる費用を見積もります。

おおよその金額で以下のような感じに決めていきます。

部品	費用	交換周期	条件
メカニカルシール	20万年	4年	A
モーター	20万円	4年	A
ベアリング	10万円	4年	A
インペラ	30万円	10年	B

ここまでは単に積み上げるだけ。

保全計画が複雑になるのは、この辺りからです。

本来なら、4年で分解交換するというなら、TBMが4年の機器という設定になります。

インペラを交換しない計画であれば、まさに成立します。

この場合は、TBMが4年で1回あたり50万円の保全費用が必要、という計画が立てられます。

これがパターンAの保全としましょう。

一方で、インペラを交換するのはTBMが10年で1回あたり30万円の保全費用が必要、という計画になります。

これをパターンBの保全としましょう。

2パターンある瞬間に保全計画がややこしくなります。

そこで、保全の計画の場合は、星取表という形でリスト化していきます。

例えば以下のような感じです。

年度	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
費用	0	0	0	50	0	0	0	50	0	30	0	50	0	0
条件	–	–	–	A	–	–	–	A	–	B	–	A	–	–

22年度にポンプを設置して、4年目の26年度にパターンAの保全をします。8年目の30年度も同じです。

10年目の32年度にはパターンBの保全が入ってきます。

具体的な実施時期の決定

1つの設備に対して計画を立てたら終了、というわけにはいきません。

膨大な数の設備に対して、同じような計画を立てることになります。

例えば渦巻ポンプだけで年間500万円しか保全に割り当てができない、と仮定しましょう。

上記の保全計画を単純に積み上げていくと、もしかしたら以下のような感じになるかもしれません。

年度	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
費用	500	450	550	500	400	600	500	500	500	530	450	580	500	600

24年度や25年度を見てみると、それぞれ500万円とは異なる費用です。

平均するとどちらも500万円ですね。

こういう場合は、25年度の計画の一部を前に倒して実施します。

同じように27年度と28年度も変えます。

全体の保全計画ができるだけ平均化されるように、保全する設備の優先順位を少し操作します。

これで基本的な計画が完成します。

延命処置

保全計画を立てたら、そのまま長期間無機質に計画に従って実行すればいいかというと、そうもいきません。

上の保全計画の例でも34年度くらいから、平均500万円を上回る予想が実は立っています。

年度	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
費用	500	450	550	500	400	600	500	500	500	530	450	580	500	600

費用の高騰はいくつかの理由が考えられます。

設備の後期には保全費用を増やさないといけません。

人間と全く同じこと。

しかし、設置年度とTBMの年数だけで立てた計画では、この辺りが完全にスルーされます。

後期の保全計画と更新タイミングを適切に設定できる人は、保全の超エリートだと私は思います。

それくらい、実施している人は少ないです。

そもそも人間と違って、設備は数が少ないので各段階での保全費用のデータ蓄積が難しいですからね。

設備の数量と金額の大小によって、難易度は大きく異なります。

バッチ系化学プラントのように、設備の数が多い場合は特に難しいでしょう。

参考

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さらに知りたい方は、以下の記事をご覧ください。

最後に

プラント設備保全の長期計画の立て方を解説しました。

点検部品のリスト化と費用の積み上げ・周期の設定は基礎中の基礎。

その年に割り当てられる予算に対して、実施する設備のピックアップをして計画確定。

後期の設備に対するフォローまでできると、保全の超エリートです。

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