制御盤の更新・改造はいつ必要？｜FDK解説コラムVol.5

工場の設備を長く使っていると、制御盤の不具合が増えたり、設備の一部だけ自動化する必要があったりとさまざまな悩みが出てきます。

制御盤は、工場の機械や設備を動かすための重要な装置です。長年使用するうちに部品が劣化したり、生産設備の仕様が変わったりすると、制御盤の「更新」や「改造」が必要になる場合があります。

この記事では、制御盤の更新・改造が必要になるタイミングや、更新と改造の違い、検討するときのポイントについて分かりやすく解説します。

制御盤の「更新」と「改造」の違い

まず、制御盤の更新と改造の違いを整理しておきましょう。

制御盤の「更新」とは、古くなった制御盤や内部機器を新しいものへ置き換えることです。古いPLCを新しい機種へ交換する、ブレーカーやリレーなどの部品を交換する、制御盤そのものを新しく製作し直すといった対応が該当します。

一方、「改造」は、現在使用している制御盤を活かしながら、機能を追加したり変更したりすることです。

以下のようなケースが挙げられます。

• センサーを追加する
• モーターを追加する
• 自動運転機能を追加する
• タッチパネルを導入する
• PLCプログラムを変更する

設備の状態や目的によって、更新するべきか、既存設備を活かして改造するべきかを判断します。

制御盤の更新・改造が必要になる主なタイミング

制御盤は、故障してから対応するのではなく、状況に応じて早めに更新や改造を検討することが大切です。

代表的なタイミングを見ていきましょう。

1．使用している部品が生産終了になったとき

制御盤の中では、PLCやリレー、ブレーカー、インバータ、電源装置など、さまざまな機器が使われています。

これらの機器は、メーカーによって生産終了になることがあります。

設備自体はまだ動いていても、故障した際に交換部品が手に入らない状態になると、復旧までに時間がかかる可能性があります。特にPLCやインバータなど、設備の制御に関わる重要な機器が廃番になっている場合は注意が必要です。

「まだ動いているから大丈夫」と考えるのではなく、交換部品の入手状況を確認し、必要に応じて更新計画を立てることが重要です。

2．設備の故障やトラブルが増えてきたとき

長期間使用している制御盤では、内部機器や配線が劣化している場合があります。

設備が突然停止する、接触不良が発生する、センサーの反応が不安定になるといったトラブルです。このような症状が起こる場合、制御盤側に問題がある可能性があります。

一時的な修理で対応できる場合もありますが、同じような不具合が繰り返される場合には、制御盤全体の更新を検討した方がよいケースもあります。

3．設備を長期間使用しているとき

制御盤には、すべての設備に共通する明確な「寿命」があるわけではありません。使用環境や稼働時間、使用している部品によって状態は異なります。しかし、長期間使用している設備では、内部部品の劣化やメーカーのサポート終了などが発生している可能性があります。

設置してから長い年月が経っている、一度も大きな更新をしていない、当時の図面や資料が十分に残っていないといった設備では、一度制御盤の状態を確認しておくと安心です。

4．生産設備の仕様を変更するとき

工場では、生産する製品や生産量の変化に合わせて設備を変更することがあります。

設備の仕様が変わると、制御盤側にも変更が必要になることがあります。モーターやセンサーを追加したり、PLCの入出力を増やしたり、プログラムを変更したりすることで対応できるケースが該当します。

5．工場のFA化・自動化を進めるとき

人手不足や生産性向上を目的に、既存設備を自動化したいというケースもあります。

例えば、

• 手作業だった搬送を自動化する
• センサーを追加して製品を自動検知する
• ボタン操作を自動運転へ変更する
• 人が行っていた確認作業を自動化する

といった取り組みです。

既存設備を活かしてFA化する場合には、制御盤の改造が必要になることがあります。

PLCの追加やプログラム変更、センサー・モーターなどの追加によって、既存設備を自動化できるケースもあります。

6.　安全性を向上させたいとき

設備を長く使用していると、現在の安全対策と比べて不十分な部分が見つかる場合があります。非常停止回路を見直したい、安全装置を追加したい、異常を早く検知できるようにしたいといったケースです。

設備を安全に使用するためには、機械側だけでなく、制御盤や制御システム側の対策も重要です。必要に応じて安全機器の追加や制御回路の見直しを行います。

7．操作性を改善したいとき

古い設備では、押しボタンや表示灯だけで操作しているケースもあります。設備の状態や異常内容をもっと分かりやすくしたい場合には、タッチパネルを追加する方法があります。

タッチパネルを導入することで、

• 設備の運転状態を表示する
• 異常内容を表示する
• 運転条件を変更する
• 生産数を確認する

といったことが可能になります。

制御盤の改造によって、設備の使いやすさを改善できる場合もあります。

制御盤は「故障してから交換」では遅いこともある

制御盤は、設備が動いているうちは更新を後回しにされやすい部分です。しかし、突然故障したときに交換部品が入手できないと、生産設備が長期間停止してしまう可能性があります。工場にとって、生産ラインの停止は大きな損失につながることがあります。

そのため、「故障してから考える」のではなく、「故障したらどの部品を交換できるか」
「メーカーサポートは続いているか」「代替機種はあるか」などを事前に確認しておくことが重要です。

制御盤を丸ごと交換する必要はある？

制御盤に問題があったからといって、必ずしも盤全体を交換する必要はありません。設備の状態によっては、部分的な対応ができる場合があります。

反対に、使用年数が長く、多くの部品が廃番になっている場合や、今後も長期間設備を使用する予定がある場合には、制御盤全体を更新した方がよいこともあります。

どこまで更新・改造するかは、設備の状態や今後の使用予定、予算などを踏まえて判断します。

図面がない制御盤でも更新・改造できる？

古い設備では、制御盤の図面が残っていないケースもあります。この場合でも、現在の制御盤や設備の状態を確認し、配線や使用機器を調査することで、改造や更新を検討できる場合があります。

ただし、図面がある場合と比べて現状調査に時間がかかる可能性があります。そのため、現在使用している図面や資料が残っている場合には、大切に保管しておくことをおすすめします。

更新・改造を検討するときに確認したいこと

制御盤の更新や改造を検討する際には、次のような情報があると計画を立てやすくなります。

• 設備を導入した時期
• 制御盤の図面
• 使用しているPLCの型式
• インバータやその他主要機器の型式
• 現在発生しているトラブル
• 今後追加したい機能
• 設備をあと何年使用する予定か

「古いから全部交換する」という考え方だけでなく、今後どのように設備を使用していくのかを考えることが重要です。

まとめ｜設備が止まる前に制御盤の状態を確認しよう

制御盤の更新・改造が必要になるタイミングは、以下のとおりです。

• 部品の生産終了
• 設備トラブルの増加
• 長期間の使用
• 生産設備の仕様変更
• FA化・自動化
• 安全性の向上
• 操作性の改善

など、さまざまです。

制御盤は設備を動かす重要な部分ですが、外から内部の劣化状態が分かりにくいため、問題が起きるまで使用し続けてしまうこともあります。

しかし、突然の故障によって生産設備が停止すると、大きな影響が出る可能性があります。最近トラブルが増えてきた、既存設備を活かして自動化したい、古い制御盤を今後も使えるか確認したいといった場合には、設備が完全に停止する前に、制御盤の更新や改造を検討することが大切です。

設備の状態や今後の使用予定に合わせて、部分的な改造で対応するのか、制御盤全体を更新するのかを検討していきましょう。

 

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