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IoTを活用した予知保全により、予期せぬダウンタイムを最小限に抑える

IoTを活用した予知保全により、予期せぬ停止を排除し、保守作業が生産性に与える影響を軽減し、安全性を向上させます。

IoTは世界中の産業に革命をもたらしています。機械、車両、ロボットへの予測分析の活用により、稼働時間が延長され、不必要な点検訪問が不要になり、効率が向上しています。予知保全は、企業が接続されたデバイスやリアルタイムデータを活用して、業務を最適化し、コストを削減し、安全性を向上させている一例にすぎません。

しかし、その可能性は予知保全の枠をはるかに超えています。輸送・物流、製造、スマートシティ、公益事業といった分野にわたる当社のIoT事例集(ユースケース)をご覧いただき、IoTがさまざまな業界にどのような変革をもたらしているかをご確認ください。企業がコネクテッドテクノロジーをどのように活用し、実際の成果を上げているかをご覧ください。

IoT予測保全とは何か?

予知保全におけるIoTとは、資産から情報やデータを収集し、そこから必要な保全に関する知見を得る仕組みを指します。これにより、機械の部品が故障する前に交換することが可能となり、稼働時間を最大化することができます。例えば、鉱山用機械ではベアリングの交換が必要になる場合がありますが、その機械に搭載されたIoT対応のセンサーが、部品の故障の兆候を示す騒音、温度、振動などのデータポイントを収集することができます。

こうした知見を定期的に共有し、人工知能やアルゴリズムを活用することで、機械のメンテナンスニーズを予測できるようになります。これにより、メンテナンスを閑散期に予定し、費用がかさみ、修理に時間がかかる機械の故障を防ぐことが可能になります。機械の価値や、それがもたらすプロセスの収益性が高ければ高いほど、予知保全の重要性は増します。

55億ドル

2022年の世界の予知保全市場規模

>1時間あたり10万ドル

大規模資産における予期せぬダウンタイムのコストの中央値

2,090万

2023年までにコストと設備の効率性を最適化することを目的とした機器

IoTを活用した予知保全は、迅速なROIを実現する

石油・ガスや金属などの業界では、予期せぬ重大な操業停止による損失が1時間あたり最大12万5,000米ドルにも上るため、予知保全ソリューションは目覚ましいROIを発揮することができます。予知保全への投資は、機械のダウンタイム回避によって生産性に与えるあらゆる好影響を考慮すれば、最初の正確な予測で既に投資回収が可能となります。

産業用IoTにおける予知保全には、主に3つの種類があります。それは、「間接的な故障予測」、「異常検知」、そして「残存耐用年数の予測」です。間接的な故障予測は、複雑なデータ分析に依拠し、過去のデータ分析と最新の知見を組み合わせて結論を導き出します。異常検知は、異常なパターンを特定しますが、部品がいつ故障するかについての具体的な見通しはほとんど提供しません。残存耐用年数の予測は、部品の故障時期の目安を示しますが、正確な状況を把握するためには、多数のセンサーからの測定値など、追加のリソースが必要となります。

これらの機能は、洞察の深さと正確性を兼ね備えていますが、正確な洞察を得るためには、収集されるデータ量、使用されるセンサーの数、および分析タスクの規模に比例してその性能が左右されます。さらに、IoTはデジタルツインを実現する基盤技術として、監視業務を簡素化する役割を果たします。

粒度を高めることで誤検知を防ぐ

予知保全は完全な科学ではなく、最も一般的な課題の一つは、誤検知を排除することです。例えば、製造現場において、システムが機械からの騒音増加といった異常を検知した場合でも、技術者が現場に駆けつけても何の問題も見つからないことがあります。こうした誤検知は、不必要なコストを生み出し、予知保全に対する信頼を損なうことになります。

そのため、IoTを活用した予知保全では、騒音、温度、振動センサーなど複数の情報源から得られる知見と、極めて詳細な履歴データを組み合わせて、必要なメンテナンスを特定します。潤滑油や燃料タンクの補充といった単純な作業は、シンプルな液面センサーで容易に特定できますが、部品が交換を要するほど摩耗しているかどうかを判断するといったより複雑な問題については、複数の情報源から得られる詳細な知見が必要となります。

予知保全を早期警告システムとして活用しましょう

IoTを活用した予知保全には、次のような一連のメリットがあります:

  • メンテナンスの最適化:予備部品や、その取り付けを行う技術者の必要量を予測できるため、ダウンタイムを最小限に抑え、部品の発注に伴う遅延を解消できます。場合によっては、機械の状態を確認するために技術者を派遣する必要性を減らす、あるいはなくすことも可能です。
  • 性能の最適化:予知保全データは、性能が低下している機械や資産に対する早期警報システムとして機能します。まだ故障には至っていないものの、こうした機械に対しては、メンテナンスを行うことで生産性を完全な水準まで回復させることができます。
  • 故障予測:機械がいつ、あるいは故障する可能性が高いかを把握することで、適時のメンテナンスを実施し、故障そのものを未然に防ぐことができます。また、これにより隣接する部品への損傷も最小限に抑えることができます。
  • 持続可能性:正常に稼働していない機械は、より多くのエネルギーを消費し、二酸化炭素排出量が増加し、効率の悪い稼働状態になる可能性があります。予知保全により問題を早期に発見し、対処することで、生産性への悪影響を最小限に抑えることができます。

接続性の向上により、精度がさらに高まる

遠隔地の採掘機械から工場内のワイヤレスデバイスに至るまで、接続性は、予測分析システムにデータを供給するための基盤となります。遠隔地の資産には衛星通信が必要となる場合がありますが、キャンパス内の資産については、例えばNB-IoTのような低電力広域ネットワーク(LPWAN)で十分にカバーできます。これら両極端の中間に位置するのが、移動資産、車両、機械などであり、これらは4Gや5Gといったセルラーネットワークによって適切にサポートされています。

LTEには複数のバリエーションがあり、スループット、耐障害性、普及性を兼ね備えた4Gソリューションを提供しています。一方、5Gはより高速ですが、ネットワークがまだ完全に展開されていないという欠点があるため、4Gと5Gを併用する必要があります。また、多くの予測分析ユースケースにおいても、5Gのハイエンドな性能特性は必要とされておらず、必要なタイミングで運用データを伝送するにはLTEで十分すぎるほどです。

世界中をシームレスにつなぐ

Telenorは、4G LTEや5Gの携帯電話ネットワークから、NB-IoTLTE-Mといった低消費電力広域通信(LPWA)ソリューションに至るまで、幅広い接続技術へのアクセスを提供しています。当社は、拡張性が高く、信頼性があり、変革をもたらすIoT導入のための基盤を提供しています。

「Telenor IoT Connect」を利用すれば、たった1つの窓口を通じて、現地のモバイルネットワークや世界中の500以上のネットワークにアクセスできます。IoT Connectには、数台のデバイスを接続するのに適したベーシックなプランから、数百万台のデバイスを接続するために必要なすべてのツールと専任のIoT専門家によるサポートを備えた、カスタマイズされたマネージドIoTコネクティビティソリューションまで、さまざまなプランが用意されています。お客様の製品がどこへ展開される場合でも、当社のマネージドIoTコネクティビティサービスは、利用状況やユースケースのニーズに応じて、最高品質のセルラー接続を提供します。

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資産、設備、機械の故障が発生する前にそのメンテナンスニーズを把握することで、企業は大幅な効率化とコスト削減を実現できます。IoTは、堅牢で安全な接続性を可能にすることで、これまで以上に高い精度を実現しています。これにより、センサーやデバイスがより多くのデータを送信し、予知保全システムに詳細な情報を提供できるようになります。これまで「誤検知」という形で存在していた課題は、より深い洞察とより正確なアルゴリズムによって解決されつつあり、世界中の車両群、工場、鉱山、建物に恩恵をもたらしています。これらすべてを可能にする基盤技術こそが、接続性であり、これによって必要なあらゆる知見が伝達され、正確な状況把握が可能となり、効果的な予知保全の実施が実現されるのです。

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