保全技術者養成

大学での保全技術者の養成― 西日本工業大学のわが国で初めての設備保全コース ―西日本工業大学 教授関する取組みについて紹介する。

１ はじめに
西日本工業大学では、2016 年にわが国では２ 設備保全コースの必要性最初となる機械保全技術者を専門に育成する設備保全コースを新設した。本学工学部（おばせキャンパス）のある福岡県京都郡苅田町は、九州北部に位置した明治時代からの工業地帯であり、製鉄、化学、セメントなどのプラント企業や自動車、精密機械、窯業などの加工企業の数が多いことから、メンテナンスの重要性と人材育成が、産業界としての恒久的なニーズでもある。
設備保全コースの設置は、企業の機械保全技術者へのニーズに応えるとともに、将来に向けたメンテナンス技術の向上とエキスパート人材の養成を目指すものである。設備保全コースの第 1 期生が、2020 年 3 月に卒業し、優良企業への進路を得た。本稿では、設備保全コースに
図表—1

保全出荷

機械
機械設計
（基礎研究） （最適設計）

検査製造

（b）

設計

（コース）

研究

技術者は、市場でもの（製品）が故障しないように設計・製造しているにもかかわらず、新幹線の台車亀裂 1）、化学プラントの爆発 2）、笹子トンネルの天井板崩落 3）に見られるように、事故は絶えない。人命を失う可能性があるとともに、企業の経済損失は大きい。市場でものが故障しないように設計・製造でき、さらに、市場での保全ができる技術者を養成するために、
本学工学部総合システム工学科機械工学系では、既存の機械および機械設計コースに加えて、2016 年に設備保全コースを新設した。
図表—1 に、各コースの役割をまとめる。ものづくりは、市場の情報収集から始まり、企画、研 究、設 計、製 造、検 査、出荷、保 全
バスタブカーブによる機械工学系の各コースの役割説明（メンテナンス）の工程を経る［図表—1（a）］。機械コースは、企画、研究を実施して、ものを設計するための基礎
企画

（a）

設備保全
（故障予知・予測）

西工大
保全

故障

偶発故障

データを収集・検討して、機械設計コー
スでは、売れるものを設計、製造して検査の一部を行う［図表—1（b）］。さらに、設備保全コースは、検査、出荷、保全を行い、ものが市場で所定の寿命まで使用されるようにできる技術を学ぶ。

摩擦故障

初期（c） 故障率、λ（FIT）

長寿命化

故障率低減

使用時間、 / h26

石田雄二

Plant Engineer Jun.2021

ものを使用したときの故障率の時間変化を示すバスタブカーブ［図表—1（c）］で各コースの役割を具体的に説明する。機械および機械設計コースで

保全技術者養成

図表—2

は、初期故障期をなくし、偶発故障期で故障率の低いものを設計・製造する。設備保全コースでは、故障率が上昇する時期を予想して、そこで保全して摩耗故障期の発生を遅らせるための技術を学ぶ。
このような技術で、初期故機械コース
一年

とんどの大学に設置されている設計・製造までの教育・研究を主体とする機械および機械設計コースのみでなく、保全を教育・研究する設備保全コースの役割も大きい。

3.1 カリキュラム設備保全コース

計測工学、機械工作Ⅰ、読図、CAD Ⅰ、設備保全概説
工業英語、エルゴノミクス概論

二年

材料力学Ⅰ

機械系力学Ⅰ

機械系力学Ⅰ

機械力学Ⅰ

CAD Ⅱ、CAE

流体力学Ⅰ

デジタルものづくり演習

工業熱力学Ⅰ

デジタル
エンジニアリング

機械保全演習Ⅰ・Ⅱ

機械要素Ⅰ、電子機械工学、機械工学演習、ロボット工学、非破壊検査概論、総合システムゼミナール

三年

材料力学Ⅱ

機械系力学Ⅱ

機械系力学Ⅱ

機械力学Ⅱ

機械製図演習Ⅱ

データサイエンス

流体力学Ⅱ
工業熱力学Ⅱ
機械設計・製図

機械設計・製図

加工技術演習自動車生産技術、熱・流体機械概論
卒業研究Ⅰ・Ⅱ四年

図表—3使用する授業

３ 教育・実習内容

機械設計コース

工学概説、工学実験、データサイエンス入門、ものづくり演習Ⅰ・Ⅱ、機械製図演習Ⅰ、電気工学、機械材料Ⅰ、機械要素Ⅰ、制御工学Ⅰ、障がなく、偶発故障域で故障率が低く、寿命の長いものの理想のバスタブカーブを実現する。このために、日本のほ

機械工学系のカリキュラム

実習キット

実習キット名型式メーカー

1 機械保全演習Ⅰ

潤滑剤粘度サンプル

No. 65021 日本能率協会コンサルティング

2 機械保全演習Ⅰ

バルブ配管サンプル

No. 65052 日本能率協会コンサルティング

3 機械保全演習Ⅰ

歯車サンプル A、B

No. 65045、
日本能率協会コンサルティング
65046

独自収集
4 機械保全演習Ⅰ
ベアリングサンプル
図表—2 に、機械工学系の独自収集
5 機械保全演習Ⅰ
密封装置
カリキュラムをまとめる。た
6 機械保全演習Ⅰ・Ⅱ 油圧編
No. 65060 日本能率協会コンサルティング
だし、教養科目は省略した。
バイナス
7 機械保全演習Ⅰ・Ⅱ 空気圧編
BSK-CKT
一年次は、全学生が共通の電気・油圧・空気圧・
8 機械保全演習Ⅱ
FluidSIM®5 FESTOCAD シミュレーター
科目を受講する。二年進級時
9 機械保全演習Ⅱ駆動編
No. 65040 日本能率協会コンサルティングに各コースに分かれて、それ 10 機械保全演習Ⅱ
電気編
No. 65031 日本能率協会コンサルティング
以降は、共通科目とコースごとの必修科目を受講する。全コースの学生は、 礎を修得するための、また、データサイエンス
一年次で設備保全概説を学んで、大学で初めては、IoT（Internet of Things）と AI（Artificial聞く機械保全とは何かを修得する。機械コー
スでは 4 力学（材料力学、機械力学、流体力学、熱力学）を重点的に、機械設計コースではCAD、CAE、デジタルものづくり演習を重点的Intelligence）とを活用した故障予測・予知ができる人材を育成するための授業である。このカリキュラムにより、ものが理想のバスタブカーブどおりに使用されることを実現できる技に学んで、ものの初期故障期がなく、偶発故障期の故障率が低くなる技術を修得する。

術者を育成している。
保全できる技術者を育成するために、実際に一方、設備保全コースでは、二年次で機械保全演習Ⅰ・Ⅱを、三年次でデータサイエンスと加工技術演習を重点的に学ぶ。
機械保全演習Ⅰ・
Ⅱは、座学と実習で機械保全技術者に必要な基保全で使用する装置、機材を使用して教育する必要がある。効率良く教育するために、図表—3 にまとめる実習キットを使用している。具体的には、バルブ配管サンプルやベアリングサンPlant Engineer Jun.2021

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保全技術者養成

写真—1

株式会社高田工業所での実技実習の様子（2020 年 8 月 26 日実施）

プルの実物を手に取って観察することにより、教科書で学んだ紙面上の内容が十分に理解できる。
機械保全は、ものを出荷した以降の市場での活動である。大学の授業で機械保全の基本を学んでも、実務に接していないので理解や応用に乏しい。そこで、日本メンテンナンス工業会の協力を得て、会員企業での実技実習、授業、および工場見学を開催している。
写真—1 に、株式会社高田工業所での実技実習の一例を示す。
機械保全演習Ⅱの授業の中で、2 コマ（90 分× 2）× 4 回の実技実習であり、振動異常の発見技術と溶接技術を修得する。また、実務経験を十分に有する技術者から、実際に工場で実施している機械保全活動の話を聞く機会を得ている。写真—2 に、日本工業検査株
式会社の技術者による授業を示す。故障予測・予知の方法や、保守に必要な非破壊検査の方法が理解できる内容であった。
さらに、保全の全般を理解するために、毎年1 月ごろに、エムイーシーテクノ株式会社の工場見学を実施している。この見学により、学生は機械保全の仕事内容を実感できる。

写真—2 日本工業検査株式会社の技術者による授業の様子（2018 年 7 月 13 日実施）

設備保全コースの研究、開発、設計、および授業で使用する設備をまとめる。具体的には、初期故障期がなく、故障率の低いものを設計・製造するために最適条件を決定する。また、IoTと AI とを活用した故障予測・予知ができるようにする必要がある。そのために、統計解析ソフト、データサイエンス用ソフト、およびテキストマイニング用ソフトを導入して、教育・研究している。
3.3 資格取得

図表—2 に示すカリキュラムで学んだ内容の理解度を確認するために、資格取得を推奨している。図表—5 に、資格の取得状況をまとめる。
機械 4 力学を学んだ学生には、技術士第一次試験および機械設計技術者試験を、CAD Ⅰ・Ⅱを学んだ学生には、3 次元 CAD 利用者技術者試験を、機械保全演習Ⅰ・Ⅱおよび加工技術演習を学んだ学生には、機械保全技能士試験、機械加工技能士試験、および溶接関連の資格を取得させている。年を追って、資格取得者の質・量ともに増加傾向にある。

4 就職

3.2 設備日本の大学の機械工学系が、普通に所有している設備に加えて、とくに、データサイエンス産業界からの保全技術者のニーズに応えて、就職も好調である。さらに、毎年 1 月に、日を活用するための設備も導入した。図表—4 に、

本メンテナンス工業会会員企業の学内企業セミ

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Plant Engineer Jun.2021

保全技術者養成

図表—4
所有設備の一覧

型式

メーカー

1

用途

3DCAD

SolidWorks

Dassault Systems

2

CAM

Craft MillC&G システムズ

統計解析ソフトJUSE-StatWorks/V5

日本科学技術研修所

データサイエンス用ソフト

Visual Mining StudioNTT データ数理システム

5

テキストマイニング用ソフト

Text Mining StudioNTT データ数理システム

6

グラフ作成・統計解析ソフト

OriginPro 2021

Origin34装置・設備名

研究・開発・設計

NC 旋盤

TC-20

滝澤鐵工所

NC 旋盤

TAC-360

滝澤鐵工所

NC フライス盤

ST-NR Ⅱ

静岡鐵工所

マシニングセンタ

MAC-V40

滝澤鐵工所

5 軸加工機Xion-Ⅱ-5AX

スギノ

スポット溶接機

NDZ-035-46

電元社トーア

被覆アーク溶接機

YK-250AD4

Panasonic

123D プリンター

Afinia 800

Afinia13

引張試験機

AG-100kNXplus

島津製作所

14

多成分切削動力計

9129AAKISTLER

15

多成分切削動力計用アンプ

5167A41KH2KISTLER16

電気化学システム

HZ-3000

北斗電工

789

製造・加工

1011

光学顕微鏡

LV100ND

NIKON

18デジタルマイクロスコープ

VW-5000

キーエンス

19

走査型電子顕微鏡

JSM-IT300LA

日本電子

20

高速度カメラ

Fx-6000

Nac イメージテクノロジー21

赤外線サーモグラフィ

R300SR-H

日本アビオニクス

評価・解析

17

図表—5

年度

技術士
試験

機械設計
技術者
試験

レベル

一次

3級

2015

63-

2016

78120174902018320201951020201173 次元 CAD
利用技術者
試験

資格の取得状況JIS 被覆アーク
溶接技能者基本級
A-2F

JIS ティグ
溶接技能者基本級
TN-F

-

-

-

-

-

-

0

1

3

1

1

3

5

5

110

00

3-

-

-

-

-

機械保全
技能士

機械加工技能士

2級

2級

3級

2級

3級

-

-

-

-

-

25-

-

-

2

10

1

0

70

5

10

4

200

10

1級

準1級

注： - はコースが設置されていない、または、新型コロナの影響などで受検していないナーも開催している。その成果もあり、設備保全コースを卒業した学生の就職状況は、図表—6 にまとめるように好調である。

５ おわりに本学の設備保全コースの新設の理由から、教育・実習で実施しているカリキュラムおよび所Plant Engineer Jun.2021

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保全技術者養成

図表—6

就職状況（2020 - 2021 年就職者の合計）
企業名

人数

日本メンテナンス工業会加盟企業〇

有設備を説明して、成果としての資格取得および就職状況を説明した。
2021 年度は、新設から 6 年目になる。機械工学系のコース選択でも、設備保全コースの定員 15 名に対して、志願者が 30 名となり、人1

エムイーシーテクノ

12

きんでん

13タカギ

14

トーカロ

15

酉島製作所

16

ユニ・チャームプロダクツ

27

レイズネクスト

18

宇部興産

19

向陽プラントサービス

1〇

■参考文献

10高田工業所

1〇1 ） URL：https://www.westjr.co.jp/press/article/

11東芝プラントシステム

112

日産自動車九州

113ハマダ114

三井ハイテック

1〇〇

気のコースになっている。さらに、教育・実習内容を充実させて、学外に対しても、機械保全の教育・研究の中心的存在になれるように努力する予定である。今後も、学外からの指導協力をぜひお願いしたい。

2018/02/page_11962.html.

2 ） 中 野 政 之： 失 敗 百 選，
（ 森 北 出 版， 東 京，2005）〇

p. 230.

3 ） URL：https://www.c-nexco.co.jp/corporate/safety/
sasago/.

〈 資料請求番号−302〉

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