設備停止管理とは？ダウンタイムの原因分析とMESによる改善方法

製造現場で設備が停止した際、その原因や生産への影響を正確に把握できているでしょうか。

設備故障だけでなく、段取り替え、材料待ち、短時間の停止（チョコ停）など、さまざまな要因が生産ラインの稼働を妨げます。

しかし、停止履歴を紙やExcelで管理している場合、停止時間の集計や原因分析に手間がかかり、改善活動につながらないケースもあります。

こうした課題に対応するために重要なのが、設備停止管理とダウンタイムの見える化です。

本記事では、設備停止の主な原因、停止時間の分析方法、MES（製造実行システム）を活用したデータ収集と改善の進め方を解説します。

01. 設備停止管理とは？ダウンタイムを把握する重要性

設備停止管理とは、製造設備が停止した時刻、停止時間、発生理由、復旧対応などを記録・分析する管理活動です。

設備が生産できない時間は、一般的にダウンタイムと呼ばれます。ただし、計画停止を含めるかどうかなど、集計範囲は管理目的によって異なります。

設備停止管理では、単に停止時間を短縮するだけでなく、停止が発生する背景を把握し、再発防止や生産計画の改善につなげることが重要です。

設備停止管理で確認すべき情報

• 停止した設備・生産ライン
• 停止開始時刻と復旧時刻
• 停止時間と発生回数
• 停止理由と異常内容
• 実施した復旧作業と対応結果
• 関連する生産指示・製品・ロット

これらの情報を継続的に蓄積することで、設備別・工程別の停止傾向を分析しやすくなります。

02. 製造現場で設備停止が発生する主な原因

設備停止の原因は、機械の故障だけではありません。製造工程や作業条件によって、さまざまな停止要因が発生します。

例えば、ある設備が頻繁に停止していても、その原因が設備内部ではなく、前工程からの材料供給不足にある場合があります。

そのため、設備単体の停止情報だけでなく、生産工程全体の状況と関連付けて分析することが重要です。

03. Excel・紙による設備停止管理の課題

① 停止時間を正確に記録できない

作業者が停止時間を後から日報に記入する場合、短時間の停止が記録されなかったり、実際の停止時刻と記録内容に差が生じたりする可能性があります。

特にチョコ停が繰り返し発生する設備では、個々の停止時間は短くても、累計すると無視できない損失になる場合があります。

② 停止理由の分類が統一されていない

同じ停止事象でも、作業者によって「設備異常」「機械停止」「調整」など異なる名称で記録されることがあります。

分類基準が統一されていないと、設備間や期間別の比較分析が難しくなります。

③ データ集計に時間がかかる

設備別のExcelファイルや紙の日報を集めて停止時間を集計する場合、データ転記や確認に工数がかかります。

その結果、データ整理に時間を取られ、原因分析や改善施策の検討に十分な時間を確保できないことがあります。

04. 設備停止時間を分析する3つの方法

停止データを収集した後は、目的に応じて分析する必要があります。代表的な方法として、次の3つがあります。

① 停止時間と停止回数を分けて分析する

停止時間の合計が長い設備と、停止回数が多い設備は必ずしも同じではありません。

例えば、1回30分の停止が2回発生した場合と、1回1分の停止が40回発生した場合では、改善すべき課題が異なります。

停止時間と発生回数の両方を確認することで、長時間停止と頻発するチョコ停を区別できます。

② パレート分析で改善対象を特定する

停止理由ごとの累計停止時間を集計し、影響の大きい順に並べることで、優先的に対策すべき要因を把握できます。

例えば、材料待ち、設備故障、段取り替えなどを分類し、それぞれが総停止時間に占める割合を確認します。

ただし、停止時間が長いという理由だけで改善の優先順位が決まるわけではありません。改善可能性や品質・安全への影響も考慮する必要があります。

③ 設備別・時間帯別の傾向を比較する

設備や生産ライン、勤務シフト、製品ごとに停止傾向を比較すると、特定の条件で発生しやすい問題を発見できる場合があります。

また、停止履歴と生産指示や製造条件を関連付けることで、原因調査に必要な情報を整理できます。

05. MESによる設備停止管理とダウンタイムの見える化

MES（Manufacturing Execution System：製造実行システム）は、生産指示、製造実績、品質情報などを管理するシステムです。

設備データの収集機能や既存の監視システムとの連携を組み合わせることで、設備停止履歴を生産情報と関連付けて管理できます。

設備・PLCから停止データを収集する

設備やPLCから取得可能な稼働・停止信号を収集することで、設備状態の変化や停止時間を記録できます。

ただし、停止信号だけでは原因まで特定できない場合があります。そのため、設備の異常コードや作業者による停止理由の入力を組み合わせる方法も有効です。

停止理由を共通ルールで管理する

設備ごとに異なる停止理由を共通の分類体系で管理すると、工場全体の傾向を比較しやすくなります。

一方で、設備固有の異常コードなど、詳細な原因情報も保持できる設計が重要です。

停止履歴をダッシュボードで可視化する

停止データを集約し、設備別の停止時間、発生回数、停止理由別の構成比などをダッシュボードに表示できます。

また、時間帯別の停止状況やパレート図を活用することで、改善対象を検討しやすくなります。

生産実績・品質・保全情報と連携する

設備停止履歴を生産実績、製造ロット、品質情報、保全履歴などと関連付けることで、停止が発生した条件や生産への影響を調査しやすくなります。

例えば、特定製品の製造時に停止が集中しているか、保全作業後に停止傾向が変化したかなどを確認できます。

ただし、MESの導入だけで停止原因が自動的に判明するわけではありません。必要なデータ項目、収集方法、分析ルールを事前に設計する必要があります。

06. 設備停止管理システムを導入する4つのステップ

STEP 1｜現状の停止管理方法を確認する

まず、停止時間をどのように記録しているか、どの情報が取得できていないかを整理します。

既存の日報、Excel、設備監視システムなどを確認し、管理上の課題を明確にします。

STEP 2｜停止理由と管理指標を定義する

停止理由の分類、停止時間の計算基準、分析対象の設備やラインを決定します。

停止回数、累計停止時間、平均停止時間など、改善目的に応じて必要な指標を選定します。

STEP 3｜対象設備から段階的にデータを収集する

最初から工場全体を対象にするのではなく、停止による影響が大きい設備や代表的な生産ラインから検証を始める方法があります。

設備からの自動収集と現場入力を組み合わせ、実際の運用に適した記録方法を確認します。

STEP 4｜改善施策の実行と効果検証を行う

蓄積した停止データを分析し、優先順位の高い課題から改善施策を実施します。

施策実施前後の停止時間や発生回数を同じ条件で比較し、必要に応じて管理方法を見直します。

07. BAPのMES・設備データ連携・製造DX支援

BAPは、日本およびベトナムの製造企業向けに、MESを中心とした製造DX、業務システム開発、既存システムとのデータ連携をご支援しています。

ベトナムの飲料工場向けプロジェクトでは、MES・LIMS・CMMS・ERP・BIなどを連携した統合製造管理システムを構築しました。

また、ベトナムの日系鋼管メーカー向けプロジェクトでは、製造工程、仕掛在庫、品質管理、設備情報などを対象に業務調査・要件分析・MESシステム設計を実施しました。

設備停止管理のシステム化では、設備構成、既存の記録方法、取得可能な信号、停止理由の分類などを確認することが重要です。

BAPは、工場ごとの運用環境に合わせて、設備データの収集、停止履歴管理、ダッシュボード、MES・ERPなどとの連携を考慮したシステム開発をご提案します。

まとめ

設備停止管理では、停止時間だけでなく、停止理由、発生回数、復旧対応などを継続的に記録・分析することが重要です。

特に、長時間停止と頻発するチョコ停を区別し、設備別・工程別の傾向を把握することで、改善すべき課題を整理しやすくなります。

MESや設備監視システムを活用すれば、設備停止履歴と生産実績・品質情報を関連付け、データに基づいた改善活動を支援できます。

重要なのは、設備停止を見える化すること自体ではなく、停止原因を把握し、具体的な改善と効果検証につなげることです。