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工作機械の設備更新を考える ~機械寿命を延ばす方法とは~
更新日:2026.09.09 公開日:2024.02.21
工作機械は、製造業のエンジンともいえる重要な設備です。ただ長年、使用していると老朽化が進み、故障も次第に増えていきます。故障が頻発するようになれば、生産計画にも影響を及ぼしかねません。
本記事では、工作機械における設備更新のタイミングについて、前後編の2回に分けて解説します。
前編となる今回は、工作機械の平均的な耐用年数や、寿命を長くするためのメンテナンス方法など、設備の「寿命」と「メンテナンス方法」に焦点を当てて、安定した生産を続けるためのヒントをお伝えしていきます。
工作機械設備の寿命と更新の必要性
工作機械の寿命は、設備が安全かつ安定して稼働できる期間を指します。種類や使用状況によって異なりますが、適切なメンテナンスをすれば30年以上使えることもあります。しかし、長期間の使用で部品が摩耗・劣化し、故障や性能低下が増えてきた場合は、寿命と判断されます。また、古い設備は現行の安全基準を満たしていないこともあります。
工作機械の更新方法には「改修」と「交換」があり、どちらを選ぶかは機械の状態や会社の状況によって異なります。改修の方が費用を抑えられる場合もありますが、新しい機械に交換することで省エネや生産性向上が期待できることもあります。したがって、改修と交換は長期的な視点で総合的に判断することが重要です。
設備更新の適切なタイミング
一般社団法人日本機械工業連合会の「生産設備保有期間実態調査」(2018年)によると、生産設備のうち15年以上使用されているものは全体の4割以上を占めています。さらに、30年以上使用されている割合も2割に達しており、生産設備の現実的な寿命は15~30年程度と考えられます。
設備更新の適切なタイミングを判断する指標としては、「ROI(投資収益率)」、「設備の総運転時間」、「故障率」などが挙げられます。投資回収期間や稼働時間を基に、設備更新が経済的に妥当かどうかを評価します。
近年は老朽化した設備が増加する一方、設備更新も徐々に進んでいます。同調査によれば、2013年と比較して15年以上使用されている設備が増える一方、保有期間5年以内の設備も増加しています。これは、老朽設備を使い続ける企業と、積極的に設備投資を行う企業の二極化が進んでいることを示しています。また、直近3年以内の設備投資計画については、約62%の企業が「具体的な計画がある」と回答しており、多くの企業が生産設備の増設や新設を検討していることがわかります。
工作機械の寿命を延ばす方法
製品の品質を保ちつつ、生産設備の寿命を延ばすにはどうすればいいのでしょうか。
ここでは設備の寿命を最大限に引き延ばすための方法を紹介します。工作機械の寿命を延ばすための方法は、一つひとつがシンプルで基本的なものばかりです。日常的な取り組みが、設備の効率的な運用と長寿命化につながります。
定期的なメンテナンス
設備の定期的な点検やメンテナンスは、寿命を延ばすための最も基本的な手段です。摩耗部品の交換や異常・異音の早期発見により、大きな故障を未然に防ぐことができます。また、汚れや異物が設備に混入してしまうと性能低下の原因になるため、定期的な清掃やフィルターの交換も設備の寿命を延ばすために欠かせない作業です。
こうした日々のメンテナンスのしやすさという点では、ブラザーのコンパクトマシニングセンタ「SPEEDIO」が適しています。機械本体が小型なため、必要な場所に手が届きやすく、作業者の負担も軽減されます。経験年数や性別を問わず、現場のさまざまな担当者の方に「お手入れのしやすさ」や「扱いの手軽さ」を実感いただけることが強みです。
また、「日々の業務が忙しくメンテナンスの時間が十分に取れない」「正しい点検のやり方が分からない」といった場合には、メーカーのサポートを活用するのもおすすめです。SPEEDIOであれば、お客様に代わってブラザーのサービス担当が専門的な点検を実施する「おまかせ点検サポート」も用意されています。
メンテナンス性の高い機械を選び、時にはこうしたプロのサポートも活用することで、設備をより長く、安心して使い続けることができるでしょう。
環境条件の最適化
設備をその仕様や能力を超えて使用すると、過度な負荷がかかり、寿命が短くなる可能性があります。そのため、メーカーが推奨する使用方法や運転条件を守ることで、機械寿命を延ばすことができるでしょう。
さらに、工作機械が設置される環境の湿度、温度、振動などの条件も、設備の性能や寿命に影響します。適切な環境下での運用を心掛けることで、機械の劣化を抑制することができます。
故障履歴の管理
設備の故障や部品交換の履歴を管理することも、寿命を延ばすための有効な方法です。故障から次の故障までの時間を定点観測することで、設備更新のタイミングを見極めるための判断基準になるでしょう。
なお、稼働開始から次の故障までの平均稼働時間を「MTBF」(Mean Time Between Failures、平均故障間隔時間)といいます。MTBFは「総稼働時間÷総故障回数」で求めることができ、工作機械の故障防止や予知に役立ちます。
例えば、1年間の総稼働時間が1000時間、故障回数が2回の場合、MTBFは「500時間(=1000÷2)」となります。
(前編のまとめ)適切なメンテナンスで安定した運用が可能に
ここまで、工作機械の寿命の目安や、日々のメンテナンスの重要性について解説しました。適切なメンテナンスやメーカーのサポートを活用することで、機械の寿命を延ばし、安定した生産を続けることが可能です。
しかし、どんなに丁寧に扱っていても、いつかは設備の更新時期がやってきます。老朽化した設備を使い続けるよりも、思い切って最新機種へ入れ替えた方が、長期的なコスト削減や生産性向上につながるケースも少なくありません。
そこで後編では、「新しい工作機械を導入する具体的なメリット」や、失敗しないための「設備更新・機種選定のポイント」について、補助金の活用なども交えて詳しく解説します。
後編記事の公開を楽しみにお待ちいただければ幸いです。
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文:小林悠樹
1988年生まれ。一橋大学卒業後、食品メーカーへ入社。営業職を経験したのち、2017年にフリーライターへ転身。企業への取材記事、通信大手のオウンドメディアなどをはじめ、幅広いコンテンツを手がけています。
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編集:株式会社イージーゴー
WEBコンテンツ、紙媒体、動画等の企画制作を行う編集制作事務所です。ライターコミュニティ「ライター研究所」も運営しています。
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