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第２１回産業用機械雑学講座

投稿日 2025年9月22日

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

～ニーズの多様化～

 

製品×ソフト×サービス×運用を束ねる“総合設計”へ

かつて産業用機器は「仕様書どおりに、頑丈で、長く動くこと」が価値の中心でした。
いまはそれに加えて、短納期・省人化・エネルギー効率・衛生/規制対応・データ接続・運用支援・環境負荷など、要件が一気に増えています。しかも、半導体・二次電池・食品医薬・物流・データセンター・再エネといった市場ごとの最適が違う。結果として、設計からアフターまでのあらゆる場面で“多様化”が進んでいます。
本稿では、現場で役立つ視点でドライバー→セグメント別ニーズ→設計レバー→提供モデル→運用・KPI→90日アクションを一気に整理します。

1｜ニーズ多様化を加速させた6つのドライバー

  1. 需要の波形変化：短サイクルの増設・増産、品種切替の高速化。

  2. 人手不足・技能継承：据付・操作・保全の省人化/自動化が前提に。

  3. 規制と品質保証の高度化：GMP/HACCP/UL/CE/機能安全/SIL…“証跡があること”が商談条件。

  4. デジタル化：MES/SCADA/クラウドへの接続、サイバーセキュリティ、遠隔保守。

  5. 環境・省エネ・LCA：CO₂、水、廃棄物、薬剤、騒音――“環境KPI”が選定基準に。

  6. サプライチェーンの不確実性：代替部品設計、ローカル調達、納期リスクの可視化。

2｜セグメント別「ニーズの翻訳」早見表

半導体・二次電池

  • 微振動/温湿度/パーティクル管理、トレーサビリティ、クリーン施工、短工期の量産立上げ。

食品・医薬

  • 洗浄容易性（CIP/SIP）、デッドスペース最小、異物混入ゼロ、バリデーション（IQ/OQ/PQ）。

物流・FA

  • 多品種・変動対応のリコンフィグ、AGV/AMRとの連携、保全のリモート化。

データセンター/インフラ

  • 冗長化とホットスワップ、PUE/電力効率、夜間切替で“止めない工事”。

再エネ・環境

  • 腐食・耐候、遠隔監視、系統連系/安全協議、保全アクセスの設計。

汎用産機（成形/加工/プレス等）

  • 省エネ（サーボ化/回生）、段取り短縮、金型/治具のデジタル管理、AI外観検査との親和性。

3｜“多様化”に効く設計レバー

  1. プラットフォーム化×モジュール化

    • ベースシャーシ共通、I/O・駆動・安全・洗浄仕様をモジュールで差し替え。

  2. コンフィグ設計

    • Web/3Dコンフィギュレータで型式×オプション×法規を自動整合、BOM/図面へ直結。

  3. ソフトウェア定義

    • レシピ/段取り/安全パラメータをファームウェアで切替、現地改造を最小化。

  4. センサー前提のヘルス設計

    • 振動/温度/圧力/電流の埋込センサー＋診断アルゴリズムでCBM（状態基準保全）へ。

  5. 洗浄・保守の“アクセス設計”

    • 工具レスカバー、ドレン性、排液ルート、保守MTTRの低減を最初から盛り込む。

  6. 環境と安全

    • 低騒音、低薬剤、飛散/漏洩対策、**機能安全（PL/SIL）**を構造で担保。

4｜提供モデルの多様化：製品＋サービス＋データ

  • EaaS（Equipment as a Service）/成果連動：稼働率・スループット・消費電力をKPIに課金。

  • 予知保全（PdM）：ダッシュボード提供、SaaSで異常検知、部品先出し。

  • 遠隔立上げ/教育：AR支援/デジタルツイン、施工/運転/保全のeラーニング。

  • 補修部品DX：型式・シリアル・図番紐づけ、在庫・納期・互換を即提示。

  • セキュリティと運用ルール：VPN/ゼロトラ、権限/ログ/パッチまで含めた提案。

5｜“多様化”の現場を回す運用の要点

  • デジタルスレッド：受注→設計→製造→据付→運転→保全→更新のID一元管理。

  • ITP（検査計画）とトレーサビリティ：計測器校正、材料証明、結線/トルク/圧力試験の記録。

  • ローカル適法性：電気/圧空/圧力容器/食品接触材/騒音など国・自治体ごとの適合。

  • サプライチェーン冗長：代替部品、2ndソース、設計レンジの明確化（互換と性能影響）。

6｜KPI

  • 受注から立上げまでのLT／変更リードタイム

  • 一次合格率（FAT/SAT）／現地手戻り率

  • OEE/稼働率／MTBF/MTTR／予知保全の的中率

  • エネルギー原単位／CO₂/LCA指標

  • 法規監査の不適合件数

  • EaaS継続率・NPS／部品出荷リードタイム

7｜ショートケース

A｜食品充填機：洗浄時間−40％

  • 施策：CIP前提の配管再配置、死角ゼロの溶接、レシピ自動洗浄。

  • 成果：段取り短縮＋衛生リスク低減、夜勤要員を1名削減。

B｜成形機：省エネ＋品質安定

  • 施策：サーボ化と回生、金型温調のモデル予測制御。

  • 成果：消費電力−18％、寸法Cpk向上、段替え時間−25％。

C｜搬送ライン：変動需要への追随

  • 施策：AGVとモジュラーステーション、HMIコンフィグ、ノーコードレシピ。

  • 成果：新製品切替が日→時へ、OEE＋6pt。

8｜90日アクション

  1. “モジュール表”の棚卸し
    　駆動/安全/洗浄/計測/I/Oを標準モジュール化し、変更箇所を最小化。図番・BOMを更新。

  2. ITP＆台帳の一元化
    　FAT/SATのチェック項目、材料証明、計測ログを案件IDで紐づけ。監査対応を即時化。

  3. EaaS/PdMの試験導入
    　上位顧客1社で遠隔監視＋予知保全＋部品先出しをパイロット。KPI（ダウンタイム/消費電力）を合意して検証。

9｜多様化は“複雑化”ではなく“設計機会”

産業用機器の価値は、単体性能だけでなく、現場への馴染み方（据付・洗浄・段取り・保全）とデータでの再現性に移っています。
プラットフォーム化×ソフト定義×運用DXで、顧客ごとの“違い”を設計とサービスで吸収する。これが、多様化時代の勝ち筋です。

まずは、

  • モジュール表の標準化、

  • 検査と台帳の一元化、

  • 小さなEaaS/PdMの実証。

この三手で、開発も現場も“速く・確かに・続けられる”体制に変わります。多様なニーズは、あなたのプロダクトを次のフェーズへ押し上げる起爆剤です。

 

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第２０回産業用機械雑学講座

投稿日 2025年9月16日

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

～変遷～

据付から“生産立ち上げの総合エンジニアリング”へ

大型プレス、射出成形機、工作機械、搬送ライン、食品・医薬プラント、半導体・二次電池設備、風力・水処理ユニット——。
機械設置工事は、モノを置く仕事から、生産を立ち上げる仕事へと役割を拡張してきました。ここでは戦後から現在までの変遷を、技術・安全・調達・マネジメント・人材の視点で整理します。

1｜年代で振り返る据付の進化

1950–70s：重量物据付＝技能と胆力の世界

  • レイアウトは紙図面、定盤・水糸・レベルで芯出し。

  • クレーン・ウインチ・カタ（ローラー台車）・ジャッキで**“動かす・止める”**が核心。

  • 配管・電気は現場追従、試運転はメーカー主導が一般的。

1980–90s：精度と安全の標準化

  • オートレベル・トランシット→トータルステーションで芯出し高精度化。

  • アンカーボルトのケミカル・あと施工が普及、ケミカル選定と穿孔品質が据付品質に直結。

  • リスクアセスメント、玉掛け・足場等の資格制度が定着し、現場安全の枠組みが整う。

2000s：モジュール化と工程短縮

  • **プレハブ配管・電装の事前組立（スキッド化）**で現場工数を削減。

  • **FAT（出荷前試験）→現地据付→SAT（現地性能試験）**が標準の流れに。

  • 海外設備の増加で梱包・通関・搬入ルート設計まで請負範囲が拡大。

2010s：デジタル×クリーン×高精度

  • レーザートラッカー/スキャナでミクロン〜サブミリの芯出し。

  • 食品・医薬・半導体でクリーン施工／バリデーション（IQ/OQ/PQ）対応が必須化。

  • BIM/CIMで干渉チェック、AGV・無人搬送の据付も対象に。

2020s–：グリーン×ハイスピード×レジリエンス

  • データセンター・二次電池・半導体のメガ投資で短工期・多拠点並行が常態化。

  • 再生エネ設備、ヒートポンプ、回収・循環設備で“設備×環境”の知見要求が急上昇。

  • 遠隔支援・AR・デジタル台帳で多拠点・多国籍チームの品質を平準化。

2｜技術のコアがどう変わったか

  • 芯出し／レベリング：水準器→トータルステーション→レーザートラッカー＋解析。位置・傾き・基礎沈下の長期監視へ。

  • 搬入・据付：カタ・チルタンク→エアキャスター／電動ローラー／自走台車。床荷重・振動・層間変位まで事前検証。

  • 固定・防振：モルタル充填→無収縮グラウト／樹脂グラウト、防振ゴム・スプリングの選定を“計算書”で。

  • 配管・電装：現場曲げ→プリファブ、クリーン溶接・電解研磨、トレー配線のUL/CE整合。

  • 試運転：メーカー任せ→据付業者主導のSAT、計測ログ・トレーサビリティを添えた“言える品質”。

3｜安全・法令・品質のパラダイム

  • 安全：PTW（作業許可）／LOTO／立入管理／吊り計画。高所・挟まれ・感電・化学物質・クレーン作業のリスク評価が起点。

  • 法令・規格：労働安全衛生、クレーン・足場、圧力容器・電気、GMP/GxP・HACCP・食品接触材など業界規格が据付手順に入り込む。

  • 品質：ITP（検査計画）、ミルシート・トルク・レベル記録、**“ズレたら即戻す”**の現場即応。

  • 環境：騒音・粉じん・廃液、フロン・冷媒・温調液の回収、CO₂や廃材の台帳化。

4｜プロジェクトの進め方も別物に

  • EPC／設計・製作・据付一体：据付業者が**施工性レビュー（DfMA）**で“現場で入る大きさ”にモジュール分割を助言。

  • サプライチェーン：通関・輸送・搬入窓の確保、珍しい治具・スリングの品質証明、予備品の先行手配。

  • データ連携：BIM／P&ID／ケーブル表／IOリスト／試運転ログが同じIDでつながる“デジタルスレッド”。

  • マルチロケーション：同時多発の立ち上げで標準SOP・テンプレが威力を発揮。

5｜市場の変化：どこで仕事が増え、何が難しくなったか

  • 半導体・二次電池：超クリーン、温湿度・微振動・電磁ノイズの制御。計測器と据付の一体運用が必須。

  • 食品・医薬：洗浄バリデーション、死角（デッドスペース）ゼロの設置、ステンレス溶接の仕上げ品質。

  • データセンター：大型空調・給排気・UPS・水冷を“止めずに増設”。作業許可と切替段取りが命。

  • 自動車（EV）：ギガプレス・電解コータ・乾燥炉…重量×高精度×短工期の三重苦。

  • 環境・エネルギー：水素・アンモニア・CO₂回収など新流体・新素材でリスク評価が高度化。

6｜“据付のプロ”のやりがい

  1. 線と面がピタリと合う瞬間：基準点に据え終え、振れ・水平・直角が規格内に収まる快感。

  2. 止めずに切替が決まる：無停電・無菌・無漏洩での切替成功。運転員と共有する達成感。

  3. 段取り勝ち：夜間・狭隘・大型・多台数——リスクを潰して予定前倒し。

  4. 多職種で成果を分かち合う：土建・電計・製造・品質保証まで一枚の計画で“同じ山”に登る。

  5. 改善が仕組みになる：現場の工夫が標準SOPや治具として残り、次の現場が楽になる。

7｜ショートケース

  • ギガプレス搬入：床荷重をCAEで検証→自走台車＋エアキャスターで段差ゼロ搬入。芯出しはレーザートラッカーで**±0.1mm**。

  • 製薬ライン増設：HEPAゾーニングと陰圧維持でバリデーション一発合格、稼働影響ゼロ。

  • DC冷却更新：ラック稼働中に水冷系を二重化→切替、PUE改善と停止時間ゼロを両立。

8｜チェックリスト

計画

  • 吊り計画（重量・重心・干渉）／床荷重／搬入経路

  • 基礎・アンカー設計／グラウト仕様／防振設計

  • ITP（検査計画）と必要計測器の校正期限

  • 停止・切替手順、バックアウトプラン

安全

  • PTW／LOTO／立入管理／酸欠・有機溶剤リスク

  • クレーン／玉掛け資格、指揮系統、合図統一

  • PPE・落下物・挟まれ・高所対策

据付・調整

  • 基準点・レベル・直角の検査値記録

  • トルク・締結剤・マーキング／グラウト充填・養生

  • 空圧・水・電源の段階試験（I/Oチェック→ドライ→ウェット→SAT）

引渡し

  • 図面・変更履歴・計測ログ・取説・予備品表

  • メンテナンス通路・アクセス確認／非常停止の機能試験

9｜90日アクション

  1. “A3一枚の据付標準”を整備
    　吊り計画・基礎・アンカー・レベル・トルク・グラウト・試運転の基準値と手順を図解で統一。

  2. レーザー計測×台帳DX
    　トラッカー／スキャナの測定値を台帳IDに紐づけ、検査→引渡しを即時化。再測・再入場を削減。

  3. 停止時間の見える化
    　切替・段取りのクリティカルパスを洗い出し、夜間窓×予備手順で“無停止・最小停止”を実装。

結び

業用機械設置工事は、据付＝ミリ単位の建設であり、立ち上げ＝工学と運用の統合です。
紙図面と水糸の時代から、レーザーとデジタル台帳の時代へ。変わらない本質は、安全に、狙いの位置に、期日に、動く状態で渡すこと。
次の現場では、標準の一枚化／計測データの即時連携／停止時間の設計から。
“置く”を超えて“動く”まで責任を持つ現場力が、これからの競争力になります。

 

 

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