食品工場の生産設備メンテナンスのポイントと改善事例を紹介

 
食品工場には、製品を製造するための機械・設備を始めとして、衛生管理や品質維持のための空調や換気設備など、さまざまな設備が導入されています。食品工場を建設する際は、衛生面や品質維持だけでなく、企業の利益を少しでも向上させることができるように、生産性や省エネ効率なども確認し、慎重に導入する設備が選定されているはずです。

しかし、食品工場に導入される設備については、運用を始めてからのメンテナンス計画も非常に重要だという点が見落とされがちです。どのような設備でも、使用することで徐々に劣化が進み、最悪の場合は、製品を製造する設備のメンテナンス不足が原因となり、異物混入などの食品事故に発展する恐れもあります。

そこで当記事では、食品工場における設備メンテナンスの重要性やポイントについて解説します。

食品工場に導入する設備選びのポイントは、こちらの記事で解説しています。

 

設備メンテナンスの基礎知識

設備メンテナンスは、一般的に設備の安全性や性能を正常な状態に保つために行う仕事と定義されています。

設備メンテナンスの対象とは、食品工場などにおける製造設備が真っ先に連想されると思いますが、実際には、建築物やインフラ設備、工具類など、多種多様なものを含んでいます。

設備メンテナンスにおいては、設備の監視を行う「保守」の視点と、安全性を維持する「保全」の視点の両方が重要で、予期せぬ設備のストップによるダウンタイムを最小化し、生産性を維持するために重要な役割を担っています。

例えば、どのような設備でも、一定期間使用していると、摩耗や疲労などを原因に壊れてしまい、正常に動かなくなってしまいます。設備が重大な故障や不具合を起こすと、生産活動が停止することになり、企業にとって大きな損失になります。したがって、定期的に設備の掃除や部品交換などの修理を行うことで、設備の重大な故障などを防ぐ必要があります。

 

設備メンテナンスの分類について

設備メンテナンスは、メンテナンスの方式によって次の3種類に分類することができます。

• 事後メンテナンス
  事後メンテナンスは、設備に故障や不具合が発生してから開始するメンテナンスを指します。事後メンテナンスは、「設備が動かなくなってしまった後で、該当する故障箇所を修理して、設備を復旧させる」方法なので、どうしても突発的な対応となります。計画的にメンテナンススケジュールをたてることができないので、事後メンテナンスに頼ってしまうと、生産設備の稼働率を高く維持することが難しくなります。
• 予防メンテナンス
  予防メンテナンスは、事後メンテナンスのようにトラブルを起点とするのではなく、「時間」を起点としてメンテナンスを行うのが一般的です。例えば、日常点検や半年・1年定期点検などがこれに該当します。定期的に部品交換などのメンテナンスを行うことができるので、設備の重大な故障を未然に防ぐことができます。予防メンテナンスは、基本的に事前に定められた時期・時間に作業を行うのが一般的なので、定期メンテナンスとも呼ばれます。ただし、予防メンテナンスは、「時間」を基準とする定期メンテナンスだけでなく、使用している設備の劣化具合など「状態」を基準とするケースもあります。時間を基軸にメンテナンスを行う場合、計画や予算などの見通しが立てやすいのがメリットです。しかし、ほとんど故障する可能性のない部品についても、過剰な回数の点検に繋がりかねないため、時間やコストの無駄が発生するリスクがあります。
• 予知メンテナンス
  予知メンテナンスは、設備の状況を常に監視しつつ、対象機器の不具合の兆候を察知し、故障が発生する前に対処を行うメンテナンス方法です。予知メンテナンスは、機器の不具合の兆候を起点とするため、「予兆メンテナンス」とも呼ばれます。設備に実際に生じる不具合の兆候がメンテナンスの起点となるため、無駄な作業が発生しにくく、ロスが出にくいのがメリットです。

 

メンテナンス方式ごとのメリット・デメリット

 

 
設備メンテナンスは、メンテナンスの方式によって一長一短があります。したがって、どれか一つのメンテナンス方式に頼るのではなく、対象の状況に合わせて使い分けられるような体制を作っておくことが大切です。事後メンテナンスだけに頼った場合、メンテナンスにかかるコストを削減できるかもしれませんが、突然の故障の発生で、生産活動をストップせざるを得なくなり、それ以上の損失を被るリスクが生じます。
 

設備メンテナンスの計画手順

それでは、食品工場において、生産設備のメンテナンス計画をたてるためのポイントを解説します。
 

①メーカーのメンテナンスマニュアルを確認する

どのような設備でも、メーカーがメンテナンス頻度や箇所を設定しています。例えば、内蔵される消耗部品についてどれぐらいの頻度で交換すべきか、日常的に清掃が必要な箇所がどこか、ある症状に対して考えられる不具合が何かなど、メンテナンスに関する冊子やマニュアルを設備に付属してくれるはずです。生産設備のメンテナンスは、メーカーが用意しているマニュアルが基本となるので、まずはこれを参照して、具体的なメンテナンス計画を立てていく必要があります。

メーカーが用意するメンテナンスマニュアルについては、これに従わない形でメンテナンスを行うと、何らかの異常が発生した時に、マニュアル通りのメンテナンスを行っていないことが異常の原因とされる場合があります。この時は、「想定外の使用」と判断され、メーカーによる保証などが受けられなくなるリスクがあるので注意しましょう。

自社の設備メンテナンス計画を立てる場合も、基本的にはメーカーのメンテナンスマニュアルを遵守してその内容を決めるのがおすすめです。
 

②事後・予防・予知メンテナンスの配分を決める

上述の通り、設備メンテナンスにも3種類の方式が存在します。したがって、メンテナンスを行う対象機器などについて、どの方式でメンテナンスを行うのか配分を決める必要があります。一般的には、「予防（定期）⇒予知⇒事後」の順で優先順位を決定することが多いです。

例えば、頻繁に壊れる可能性がある消耗部品や日常的な清掃が必要な箇所については、定期メンテナンスの範囲でメンテナンスします。これに加えて、センサー機器などを用いて設備の状態を常時監視し、そこで収集・分析されたデータや記録に基づいて、故障の兆候を見つけた時に不定期にメンテナンス作業を行います。事後メンテナンスは、これでも抜けがあったり、災害などの予期せぬ事態で設備が停止した場合にのみ行うと良いでしょう。

なお、メンテナンスの優先順位については、設備の種類だけでなく、故障した際に受けるリスクの大きさや使用用途なども考慮して決めることが大切です。
 

③メンテナンスシート・マニュアルを作成する

実施する作業が決定したら、メンテナンスマニュアルとメンテナンスシートを作成します。メンテナンスマニュアルは、作業項目だけでなく、どの設備のどの部分に対して何を行うのかまで、誰が実施しても同じ作業ができるようにするのが目的です。なお、メンテナンスマニュアルには、安全対策や設置場所、作業時間のルールなど、細やかな情報を記載しましょう。

メンテナンスシートについては、どこを点検するかの項目に合わせて、評価基準もきちんと設定しましょう。そうすることで、誰が確認しても設備の状態を正確に把握することができます。
 

設備メンテナンスの改善事例について

それでは最後に、食品工場の設備メンテナンスについて、実際の改善事例をご紹介します。
 

包装機の故障

ある食品工場では、包装工程に使用する設備が経年劣化しており、モーターやコンベアが突然故障することが多くなりました。その結果、製造ラインの停止が頻発してしまうことで、安定的な生産活動が行えなくなっていました。

食品工場で使用される設備の中には、特殊なモーターが使用されている場合があり、これが故障すると新たなモーターの納品までに数カ月もの時間を要し、生産・出荷ラインに非常に深刻な影響を与えてしまいます。

そこでこの食品工場では、故障する前に不備を検知できるよう、予知保全システムを導入しました。 波形を通して故障の可能性を察知するほか、故障時の波形を機械が学習することで、始業前点検時に破損前の予兆検知が可能になりました。これにより、生産ラインをストップさせることなくメンテナンスが可能になり、さらにメンテナンスコストの削減や予備部品も最低限におさえることができたとされています。

 
参照：農林水産省「食品製造業の生産性向上事例集　p.49

 

まとめ

食品工場の設備メンテナンスは、設備を長く使い、稼働を安定させるために重要な作業です。

主に、予防メンテナンス・予知メンテナンス・事後メンテナンスの3種類があり、それぞれのメンテナンスを適切に使い分けるのはもちろん、メンテナンスを依頼する業者選びも大切なポイントになります。

新しく設備を導入する場合は、その設備に詳しい専門メーカーにメンテナンスについても相談しましょう。

 

関連記事：食品工場建設の際に知っておくべき立地・構造・設備のポイント公開時に設置