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設備の余命予測（残存寿命予測）とは？

質問集｜設備の余命予測（残存寿命予測）とは？

スマート製造において、多くの工場では予防保全（予知保全）の概念がますます重視されています。さまざまな監視装置を活用して設備の健康状態を把握し、その状態に基づいて計画的な予知保全を実施します。

定義の説明
設備の余命予測とは？

余命予測（残存寿命予測, Residual-life Prediction）
余命予測（残存寿命予測, Residual-life Prediction）は、設備の予知保全管理を実現するための基盤であり、近年では故障診断、設備の信頼性、システムエンジニアリングの分野で注目される研究テーマとなっています。スマート製造では、多くの工場が予知保全の概念をますます重視し、さまざまな監視装置を使用して設備の健康状態を把握し、計画的な保全計画を実施しています。

ユーザーにとって、予知保全は単に設備の故障を事前に知り、保守作業を早めることだけではありません。設備があとどれくらい使用できるのかを把握し、監視システムが警告を発した際にどのようにメンテナンスを計画するべきか、また機械設備の保守の優先順位をどのように決定するべきかを考える必要があります。

設備が正常に稼働し、使用状況が一定であり、需要の変動がない場合、設備の寿命は生産ラインの効率性に大きな影響を与えます。各種センサーを活用して監視システムと連携し、測定データを収集（データ測定）、必要なデータを選定（データ選定）、ノイズを除去（データ前処理）、重要な特徴を抽出し、それらの特徴値を学習基準として比較評価することで、設備の残存寿命を予測します。

概念の説明
設備の余命予測の概念

設備の寿命に影響を与える要因は、人間の寿命を左右する要因と非常によく似ています。人間の健康状態は遺伝子に左右され、時間の経過とともに加齢により体が衰えていきます。また、環境汚染や日常生活の不摂生も寿命に影響を与える要因となります。

同様に、設備の寿命に影響を与える主な要因は、機械の品質、時間、環境、そして人的要因の4つに分類されます。長期間の使用による摩耗（時間要因）を完全に防ぐことはできませんが、設備の状態を適切に監視し、不適切な環境での使用を避け、初期の不具合を早期に修正することで、さらなる劣化を防ぐことが可能です。さらに、適切なメンテナンスを実施することで、設備の寿命を延ばすことができます。

余命予測の主な目的は、事前に予測されたデータに基づいて明確なスケジュールを提供し、予知保全を計画的に実施することです。これにより、修理や保守の計画を前倒しで行い、製造ラインのダウンタイムを短縮し、設備の使用寿命を延ばし、一定の品質を維持することが可能となります。