第１２回産業用機械雑学講座

皆さんこんにちは！

TMA株式会社、更新担当の中西です

 

さて今回は

～設計～

ということで、産業用機械設置工事における設計フェーズの考え方と実務のポイントを、5つのステップで深く掘り下げてご紹介します♪

 

工場やプラントの稼働を支える産業用機械。生産ラインにおいて、その設置場所・条件・周囲との関係性は、単に設備の配置にとどまらず、品質・安全・生産効率・省エネ・作業者の快適性すべてに関わってきます。

つまり、産業用機械の設置とは「置くだけ」ではなく、精密に設計された“動く空間”を作ること。

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🏗 1. 計画設計フェーズ：目的と全体構成を描く

設計の第一歩は、「なぜこの機械を導入するのか」「どこにどんな効果をもたらすか」という目的の明確化です。

✅ 確認すべき項目

• 生産能力とサイクルタイムの向上

• 工程の自動化・省人化

• 既存設備との連携可否（通信・制御系統）

• 将来的な拡張性・柔軟性の検討

ここでは、機械の仕様書（設置条件・寸法・動作範囲）を入手し、以下の設計要素の全体像を描きます。

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📐 2. レイアウト設計：空間をどう使うかを最適化

◯ 機械配置の原則

• 作業動線の効率化（材料の流れ、人の流れ）

• メンテナンススペースの確保（点検・修理用）

• 他機器との干渉回避（扉の開閉・アームの動作範囲）

◯ 搬入・設置性の検討

• 搬入ルートの障害物（梁、柱、扉幅）

• クレーンやフォークリフトの可動範囲

• 一時的な間仕切り撤去や仮設床設置の要否

◯ 清掃性・作業者の快適性

• 機械の背面や床下の清掃スペース

• 作業台の高さ、照明条件、排気方向など人との関係性も設計の一部

📌 2D図面だけでなく、3D CADやBIMツールを用いた立体的シミュレーションが有効です。

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⚙ 3. インフラ設計：機械を「動かす」条件を整える

◯ 電気設計

• 電源容量（200V/400V、高圧/低圧）

• 専用回路の必要性と分電盤の空き状況

• ノイズ対策、アース（接地）設計、制御信号配線ルート

◯ 空気・油圧・水配管設計

• コンプレッサー容量とエア圧損

• 油圧ユニット設置スペースと振動対策

• 冷却水・温水・排水配管の経路と勾配計算

◯ 排気・換気・空調との連携

• 熱を持つ装置は周囲の空調負荷に影響

• 局所排気装置、集塵機との連動設計

• クリーンルーム対応設備は気流設計と防塵管理が必須

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🛑 4. 安全設計と法令遵守

産業用機械の設置では、労働安全衛生法、建築基準法、電気事業法、消防法など、複数の法規制が関係します。

◯ 主な確認項目

• 安全柵・非常停止ボタン・インターロックの設置

• 高所・落下物リスクの対策（ステージ設計、墜落防止）

• 作業エリアの照度・騒音・温度環境

• 火気使用時の防火・避難経路設計

📌 必要に応じて機械安全指針（ISO12100など）やCEマーキング対応設計も行います。

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🔧 5. 保守・運用を見据えた設計

設置後の「使いやすさ」「保守のしやすさ」も設計の重要な要素です。

◯ メンテナンス空間の確保

• カバー開閉、部品交換、清掃ルート

• 消耗品のアクセス性（フィルター、油、切削液など）

◯ 保守履歴とデジタル連携

• QRコードによる図面・マニュアル連携

• 記録システム（点検記録・異常履歴）の設計段階での整備

• IoT対応（センサーデータ→PLC→管理システム）への配線・設定設計

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✅ 産業用機械の設置設計は“設備の命を吹き込む仕事”

設計とは、単に「図面を描く」作業ではなく、生産性・安全性・操作性・整備性・将来性までを見据えて、空間と設備を“生かす”行為です。

適切な設計がなされていなければ、いくら高性能な機械でも、稼働率は上がらず、生産性も安全性も損なわれます。

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🎯 設計で意識すべき5つの柱

 

 

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