【事例も紹介】状態基準保全（CBM）とは？ メリットや導入方法、予知保全との違い
かんたんデジタル現場帳票「tebiki現場分析」を展開する現場改善ラボ編集部です。
生産設備の安定稼働を維持するためには、適切な保全が欠かせません。しかし、「設備の故障による生産停止を防ぎたい」「修理コストを抑えたい」と考える現場担当者の多くが、従来の時間基準保全（TBM）では管理できていないのが現状です。
そこで注目されているのが、状態基準保全（CBM）です。本記事では、「状態基準保全とは何か？」という基本から、他の保全方式との違い、具体的な導入手順まで詳しく解説します。
さらに、状態基準保全を支援するツールについてもご紹介しますので、是非最後までご覧ください。
設備保全が不十分だと、設備の安定した稼働に影響を及ぼします。DXによる改善をお考えの方に役立つ情報がまとまったハンドブックもございますので、本記事と併せご覧ください。
目次
状態基準保全（CBM）とは？他の保全との違いも解説
設備の安定稼働を維持し、ムダな修理コストを抑えるためには、適切な保全方式の選択が重要です。その中でも、リアルタイムで設備の状態を監視し、必要に応じて最適なメンテナンスを行う「状態基準保全（Condition-Based Maintenance）」が注目されています。
ここでは、以下の観点から状態基準保全（CBM）について詳しく解説します。
- 状態基準保全（CBM）の定義
- 状態基準保全（CBM）で使われる技術
- 状態基準保全（CBM）と他の保全方式との違い
状態基準保全（CBM）の定義
状態基準保全（CBM）とは、設備の状態をリアルタイムで監視し、異常が検知されたときに必要なメンテナンスを行う保全方法です。適切な保全による設備の稼働率向上や、ムダな保全の削減によるコストダウンが期待できます。
従来の時間基準保全（Time-Based Maintenance）では、一定の期間ごとに定期点検や交換作業を行うため、故障していない部品の無駄な交換が発生することがありました。一方、CBMでは、実際の設備の状態に基づいて保全作業を実施するため、無駄な交換や点検を減らしつつ、故障のリスクを抑えることが可能です。
例えば、振動や温度、電流などの状態データをセンサーで取得し、異常が検知されたタイミングで適切な対応を行うことで、設備の寿命を最大限に活かせます。
状態基準保全（CBM）で使われる技術
状態基準保全（CBM）の実現には、デジタル技術を活用したモニタリングや検知が欠かせません。主に使用されることの多い技術例は以下の通りです。
| 技術 | 詳細 |
|---|---|
| IoT | 設備の状態をデータとしてリアルタイムに収集 |
| AI | 収集したデータを分析し、異常パターンの検出や故障予知を実施 |
| センサー技術 | 設備の状態を細かく監視し、異常発生時に即座にアラートを発信 |
| データ分析 | 設備の劣化状況の把握や、故障予兆の検知 |
| リアルタイム監視システム | 設備の状態を常時監視し、異常発生時に迅速に対応 |
これらの技術を活用することで、設備管理者は異常発生時に迅速な対応が可能となり、生産停止や設備故障のリスクを最小限に抑えられます。
関連記事：【24選】製造業で実用的なDXツール一覧！活用事例やDX成功のポイントも解説
状態基準保全（CBM）と他の保全方式との違い
状態基準保全（CBM）と比較されることの多い保全について、それぞれの違いを表形式でまとめました。主に、保全のタイミングや目的に大きな違いが見られるため、整理すると良いでしょう。
| 定義 | 保全のタイミング | 目的 | |
|---|---|---|---|
| 状態基準保全（CBM） | 設備の状態をリアルタイムで監視し、異常の兆候に基づき実施される保全 | センサーやIoTで収集したデータから異常を検知した時 | 故障が発生する前に対策し、ダウンタイムを最小化 |
| 時間基準保全（TBM） | 一定の稼働時間や期間ごとに定期的に行われる保全 | 事前に決めた稼働時間や期間（例：1,000時間ごと） | 計画的なメンテナンスで突発的な故障リスクを低減 |
| 予防保全（PM） | 過去の故障データや経験則に基づき、故障を未然に防ぐための保全 | 故障履歴に基づき設定された周期（例：3年ごとに交換） | 過去の事例を活用し、故障の発生頻度を低減 |
| 事後保全（BDM） | 設備が故障してから修理・交換を行う保全 | 故障発生後に対応 | 初期コストを抑え、必要な場合のみ対応 |
また、それぞれのメリットとデメリットを簡単にまとめると、以下の通りです。
| 状態基準保全（CBM） | 必要時のみ保全を行うためムダなメンテナンスを削減できるが、センサー導入などの初期投資が必要 |
| 時間基準保全（TBM） | 保全計画が立てやすいが、過度なメンテナンスでムダが発生しやすい |
| 予防保全（PM） | 故障を未然に防ぎやすいが、設備ごとの個別対応やデータの蓄積が難しい |
| 事後保全（BDM） | 故障時のみ対応するためローコストだが、突然の故障や生産停止のリスクがある |
それぞれの保全について、「トラブルに対応するうえで自社に最も適しているのは何か？」という軸をもとに最適なものを選びましょう。
今回ご紹介した保全方法についてより詳しく知りたい方は、以下の記事もご覧ください。
関連記事：予防保全・予知保全・事後保全は何が違う？メリットデメリット、事故を防ぐポイント
製造業における状態基準保全（CBM）の重要性やメリット
状態基準保全（CBM）は、効率的な設備管理を実現します。ここでは、CBMの導入の重要性についてご紹介します。
- 設備の故障による損失を最小限に抑える
- 保全コストの削減と効率化を実現する
- 設備の稼働率向上と生産性向上に貢献する
設備の故障による損失を最小限に抑える
製造業において、設備の突然の故障は深刻な影響を及ぼします。例えば、生産ラインの停止、品質低下、納期遅延、顧客の信頼を失うリスクなどです。特に、大規模な生産工場では、一つの設備の停止がサプライチェーン全体に影響を及ぼす可能性もあります。
状態基準保全（CBM）を導入することで、設備の状態をセンサーでリアルタイムに監視し、異常の兆候を早期に発見できるため、計画的なメンテナンスが可能です。 これにより、突発的な設備停止を防ぎ、企業の損失を最小限に抑えられます。
保全コストの削減と効率化を実現する
設備のメンテナンスには、大きく分けて「人件費」「部品交換費用」「ダウンタイムによる生産ロス」といったコストが発生します。従来の時間基準保全（TBM）では定期的に部品交換を行うため、まだ使用可能な部品を交換してしまうケースが多く、コストがかさむことがありました。
一方、状態基準保全（CBM）では設備の実際の状態を分析し、必要な時にのみ適切な保全を行うため、ムダなメンテナンスを削減できます。例えば、振動センサーを用いたモーターの監視により、異常が検知されたタイミングで適切な部品交換を行うことで、不要なコストを抑えることが可能です。
また、修理作業の計画が立てやすくなるため作業の効率化が進み、人件費の削減にもつながります。CBMの導入により、限られたリソースをより戦略的に活用できるのです。
設備の稼働率向上と生産性向上に貢献する
生産設備の故障は、稼働率の低下を引き起こし、企業の利益に直接影響を与えます。特に、製造業では、設備のダウンタイムをいかに減らすかが競争力の鍵となります。
状態基準保全（CBM）を導入することで、設備の状態をリアルタイムで監視し最適なタイミングで保全を行えるため、稼働率を最大化し、安定した生産体制を確保できます。
例えば、自動車工場では状態基準保全（CBM）によって機械の摩耗状態を監視し、必要な部品交換を適切なタイミングで行うことで、ラインの稼働を安定させることが可能です。
状態基準保全（CBM）にはデメリットも
状態基準保全（CBM）の導入には、多くのメリットがある一方で、課題もあるのが現状です。導入コストの高さがその一つで、IoTセンサーやAI分析ツールの導入には投資が必要です。
また、専門知識が求められるため、設備データの分析やAI活用に関するスキルを持つ人材の確保が必要になります。さらに、データ収集・分析の精度も課題となり、誤検知が発生すると不要なアラートやメンテナンスが増え、かえってコストが膨らむ可能性もあります。そのため、導入後の継続的な調整が大切です。
状態基準保全（CBM）は設備の安定稼働やコスト削減に大きく貢献する一方で、適切な計画と技術導入が成功の鍵となります。最適なシステム設計と運用によって、効果的な保全管理を実現する必要があります。
こうした課題を解決する手段として、「帳票のデジタル化」が注目されています。『デジタル帳票の概要やメリット』は、後ほどご紹介しますのでご覧ください。
状態基準保全（CBM）の事例
実際にCBMを活用し、設備管理の改善を進めている企業の事例を2つご紹介します。
- 旭化成エンジニアリング
- JR東日本
旭化成エンジニアリング
旭化成エンジニアリングでは、長年にわたる設備管理の経験とノウハウを活かし、計画保全システムを導入しています。このシステムでは、設備の状態を詳細に評価し、適切なメンテナンス計画を立案することで、保全業務の効率化とコスト削減を実現しています。
同社ではまず、現状の保全水準を評価し、設備の「あるべき姿」を設定することからスタートしています。このプロセスにより、無駄な保全作業を減らし、設備の寿命を最大限に引き延ばすことが可能になりました。
次に、計画保全の体制を構築し、「TMQ®（Total Maintenance Quality）」と呼ばれる独自の保全支援ツールを活用しました。これにより、設備の状態を正確に把握し、故障の予兆を検知できます。さらに、設備診断機器を活用してCBMを推進し、故障修理件数の削減を実現しました。
この取り組みによって、旭化成エンジニアリングは生産の安定性を向上させ、設備のダウンタイムを最小限に抑えることに成功しています。また、計画保全とCBMを組み合わせることで、長期的なコスト削減にもつながっています。
参照：計画保全事例｜設備診断｜旭化成エンジニアリングのオンライン展示会 CONNECT
JR東日本
鉄道業界においても、設備の適切な保守・点検は、安全で安定した運行を支える重要な要素です。JR東日本では、これまで時間基準保全（TBM）を基本とし、定期的な点検やメンテナンスを実施してきました。しかし、さらなる安全性の向上とメンテナンス業務の効率化を目指し、CBMの導入を進めています。
CBMの導入により、鉄道設備のトラブルや事故の予兆を把握し、設備故障が発生する前に適切なメンテナンスを実施できるようになりました。これにより、突発的な設備故障による運行遅延や重大事故のリスクを大幅に低減できます。
また、センシング技術やICT（情報通信技術）を活用し、設備の状態をリアルタイムで監視することで、最適なタイミングでの保全作業が可能になりました。例えば、鉄道車両のモーターや車軸の振動・温度を監視することで、異常の兆候をいち早く検知し、適切な対応をとれます。
この取り組みによって、JR東日本は「究極の安全」の実現とメンテナンス部門の生産性向上を同時に達成することを目指しています。今後も、さらなるCBMの活用により、より効率的な鉄道保守システムの構築が期待されます。
参照：メンテナンス × CBM ～先端技術を活用した技術革新の取組み
状態基準保全（CBM）の導入5ステップ
効果的な導入には、設備の選定からメンテナンス計画の策定・評価まで、適切なステップに沿って行うことが重要です。以下の5つのステップを踏むことで、設備の稼働率向上と保全コストの最適化を実現できます。
対象設備の選定
状態基準保全（CBM）の導入にあたり、まずどの設備に適用するのかを選定することが大切です。工場内の全ての設備にCBMを導入するのは現実的ではないため、異常が発生しやすい機器や生産ラインのボトルネックとなる設備を優先的に選ぶ必要があります。
例えば、高価で交換が難しい設備や、生産プロセスにおいて重要な役割を果たす機械はCBM導入の優先候補です。これらの設備を選定することで、故障による生産停止のリスクを最小限に抑えられます。
センサーの設置
次に、選定した設備の状態を把握するためにセンサーを設置します。センサーの種類は、設備の劣化を示す指標に基づいて決定します。具体的には、以下のような種類が挙げられます。
- 温度センサー：設備の過熱を検知
- 振動センサー：異常振動による故障の兆候を把握
- 音センサー：異音による異常を検出
- 電流センサー：電流値の変化から異常を特定
これらのセンサーを適切に設置し、リアルタイムで設備の状態を監視できる環境を整えることがCBMの基本となります。
データ収集
センサーを設置した後は、設備の運転状況や異常データをリアルタイムで収集します。データ収集の目的は、設備の正常動作時のパターンを把握し、異常時との違いを明確にすることです。
収集されたデータは、AIや機械学習を活用して異常検知の精度を向上させることが可能です。例えば、設備が故障する前に特定のパターンが見られる場合、その傾向をAIが学習することで、早期に異常を検知できます。
また、デジタル帳票ツール「tebiki現場分析」などを活用すると、データの一元管理が容易になり、保全業務の効率化が可能になります。
分析
収集したデータを基に、設備の劣化状況や異常の発生するパターンを分析します。データを長期的に蓄積することで故障の前兆となる要因を特定し、予測が可能です。
分析の手法としては、以下のようなものがあります。
- トレンド分析：過去のデータと比較し、設備の劣化スピードを測定
- 異常検知アルゴリズム：正常な動作パターンから逸脱した動きを検知
- 統計モデルによる予測：異常の発生確率を算出し、事前対策を立案
この分析を基に、適切なタイミングでのメンテナンスが可能となり、突然の故障リスクを低減させます。
保全計画の策定、実施、評価
最後に、計画の策定と実施・評価を行います。計画を立てる際には、以下の点を考慮する必要があります。
- どのタイミングで点検・メンテナンスを行うか
- どの部品を優先的に交換するか
- 異常発生時の対応フローを明確にする
CBMの導入によって、設備の故障率やメンテナンスコストがどの程度削減されたのかを測定し、必要に応じて計画の見直しを行います。
プロセスを適切に進めることで、設備の稼働率向上やメンテナンスコストの最適化、突発的な故障の予防を実現できます。導入する際には、これらのステップを参考にしながら、計画的に進めていくことが重要です。
状態基準保全（CBM）を改善するうえで取り入れやすいツールは「デジタル帳票」
『状態基準保全（CBM）にはデメリットも』で先述したように、状態基準保全（CBM）の改善を最新技術やデバイスで行うことはコストや導入ハードルが高く、すぐに実践するのは難しい場合があります。
しかし、デジタル帳票を活用すれば、既存の設備や仕組みを大きく変えずにCBMの精度向上を図ることが可能です。
デジタル帳票とは？
デジタル帳票とは、従来の紙ベースの記録をデジタル化し、PCやタブレット、スマートフォンで入力・管理できるツールです。設備の点検結果や測定値、作業履歴などをリアルタイムで記録・共有できるため、保全業務の効率化と精度向上に役立ちます。
デジタル帳票が状態基準保全（CBM）に役立つ理由
デジタル帳票が状態基準保全（CBM）の改善や運用で役立つ理由について、表形式で以下にまとめました。
| データ収集・更新が即座に行える | ・点検結果や測定値をその場で入力することで、リアルタイムでデータを更新 ・作業中の問題や異常を即座に記録し、関係者と共有して迅速に対応 |
| データが一元管理できる | ・点検データや保全記録を一元管理できるため、簡単に情報を確認 ・複数の担当者が入力したデータを集約し、分析や対応を効率化 |
| ヒューマンエラーを削減できる | ・正確なデータを記録し、手書きによるミスや解読不明な記録を防ぐ ・入力時にチェック機能を導入することで、記録の誤りを事前に防止 |
| 設備や仕組みの変更なしで改善可能 | ・記録作業に導入するだけで、現行の作業フローや設備に大きな変更を加えることなく簡単に導入 ・設備やセンサーなどが必要ないため、タブレットや通信環境を整備するだけで導入可能 |
これらのメリットがあるデジタル帳票ですが、「いきなり紙の帳票から切り替えるのは難しそう…」「切り替えるにしても、自社に合ったツールはどう選ぶんだろう…」と、お悩みの方も多いかと思います。
そこで、デジタル帳票の導入に興味がある方に向けた「はじめての現場帳票デジタル化ガイド」をご用意いたしました。デジタル化にありがちな失敗パターンや、導入の費用対効果が算出できるシートも内包されているため、是非ダウンロードしお役立てください。
＞＞現場帳票をデジタル化する効果や費用対効果を把握できる資料を見てみる
次章からは、帳票作成も簡単で分析まで一貫して行える「tebiki現場分析」についてご紹介します。
状態基準保全（CBM）には紙よりデジタル帳票「tebiki現場分析」を
tebiki現場分析は、紙やExcelで運用されている製造日報などの現場帳票をデジタル化し、内容の記録／承認／集計／分析を効率的に行えるツールです。
帳票の雛形作成が簡単で、現場の作業者はストレスなく記録できます。さらに日々の記録をデジタル化することで異常を即座に検知し、管理者は素早い対策指示が可能になります。tebiki現場分析でできる主なことは、以下の通りです。
- スマートフォンやタブレット上で誰でも簡単に帳票を作成・管理できる
- 正常値を設定することで、異常値アラートを出せる
- 記録した数値を自動でグラフ化し分析できる
- 画像をアップロードし、そのまま記録できる
実際に導入いただいている企業では、温度データをリアルタイムで確認できたことでわずかな温度低下を発見し、現場で詳細な点検を行ったところ、配管の小さな穴を発見しています。
この早期発見により、大規模な故障や生産ラインの停止といった深刻な事態を未然に防ぐことができました。「もし従来の紙ベースの記録管理だったら、このような微細な変化を見逃してしまい、問題が大きくなってから気づいたかもしれません。」と、tebiki現場分析導入の効果を実感されています。
今回ご紹介していない具体的な機能のご紹介、プランや費用対効果などの情報は以下の画像をクリックして概要資料をご確認ください。
かんたんデジタル現場帳票「tebiki現場分析サービス資料」を見る
状態基準保全（CBM）を取り入れて設備の故障を未然に防ごう
設備の安定稼働や保全コストの最適化を実現するために、状態基準保全（CBM）は非常に有効な保全の手法です。状態基準保全（CBM）はリアルタイムなデータ分析を活用して設備の状態を把握し、最適なタイミングでメンテナンスを行うことで、無駄な作業を削減しながら生産性を向上させます。
今後、スマートファクトリーの進化とともに、CBMの重要性はますます高まると予測されます。特に、AIの進化による故障予測の精度向上や、ロボティクスを活用した自動メンテナンスの普及により、CBMの適用範囲はさらに広がるでしょう。
一方で、最新技術の導入にはコストや時間がかかるのはつきもの。そこで、おすすめしたいのが「帳票のデジタル化」です。特におすすめなツールの「tebiki現場分析」では、誰でも簡単に現場帳票を作成可能。さらに、異常をリアルタイムで検知して品質不良を防止する機能もあり、現場管理の精度向上に役立ちます。
本記事でご紹介したtebiki現場分析の資料は、以下の画像をクリックいただくと無料でダウンロード可能です。現場帳票の電子化や現場のペーパーレス化を検討されている方は、是非ご覧ください。
