予知保全とは、設備や機械の状態データをもとに故障の兆候を捉え、最適なタイミングで保全を行う考え方です。
従来のように「壊れてから直す」方法では、突発的な設備停止や不要な部品交換が発生しやすく、生産性やコスト面で課題がありました。
近年はIoTやAIの進化により、振動・温度・音・電流値といったデータを継続的に分析し、客観的な保全判断が可能になっています。
本記事では、予知保全の基本的な考え方から予防保全との違い、AI導入のメリット・デメリット、導入を成功させるためのロードマップを体系的に解説します。
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予知保全とは「故障が起きる前兆の段階で保全することでリスクを最小限に抑える考え方」
予知保全とは「故障が起きる前兆をデータで捉え、最適なタイミングで保全を行うことで、無駄な停止やコストを最小限に抑える考え方」です。
設備や機械には、故障の直前だけでなく、その前段階で必ず何らかの変化が現れます。
例えば、振動・温度・音・電流値などの数値の変動です。
予知保全では、点検データを継続的に収集・分析し、突発的故障による生産停止や修理費の高騰を防ぎ、設備の寿命を最大限に延ばすことができます。
予知保全と予防保全の違い
予知保全と予防保全の最大の違いは「保全の判断基準がデータか、時間・回数か」です。
| 項目 | 予知保全 | 予防保全 |
|---|---|---|
| 保全の考え方 | 設備の状態データをもとに故障の兆候を判断 | 時間・使用回数など事前に決めた基準で実施 |
| 判断基準 | 振動・温度・音・電流値などのデータ | 点検周期・稼働時間・回数 |
| 実施タイミング | 故障の兆候が見られた最適なタイミング | 故障する前に定期的に実施 |
| コスト面 | 無駄な部品交換が減り最適化しやすい | まだ使える部品を交換する場合がある |
| 初期導入 | センサーや分析環境が必要な場合がある | 比較的導入しやすい |
| 向いている現場 | 稼働停止の影響が大きい設備・工場 | 小規模設備・従来型の保全体制 |
予防保全は、「一定期間ごと」「使用回数が○回に達したら」といった基準で、故障する前に部品交換や点検を行う方法です。
計画が立てやすく安全性も高い一方で、まだ使用可能な部品を交換してしまい、コストや工数が無駄になるケースも少なくありません。
一方、予知保全は設備の状態データをもとに、「本当に劣化が進んでいるか」「今すぐ対応が必要か」を判断します。
そのため、必要なときに必要なだけ保全を行える点が強みといえます。
このように、安定運用を重視するなら予防保全、効率と最適化を重視するなら予知保全が向いており、現場や設備の特性に応じて使い分けることが重要です。
予知保全でAI導入するメリット・デメリット
予知保全にAIを導入することで、設備停止リスクの低減や保全業務の高度化が期待できます。
一方で、AI導入にはデータ整備や専門人材の確保が必要であるため、コストや体制面の検討も欠かせません。
ここでは、予知保全にAIを導入するメリットとデメリットを整理し、判断のポイントを解説します。
予知保全でAI導入するメリット
- 設備の突発停止リスクを低減できる
- 保全コストの最適化につながる
- 保全業務の属人化を防げる
AIを活用した予知保全は「停止リスク低減」「コスト最適化」「保全業務の高度化」を同時に実現できる点が最大のメリットです。
AIは大量の稼働データや振動・温度・音などのセンサーデータを継続的に分析でき、異常の兆候を早期に検知できます。
突発的な設備故障によるライン停止や納期遅延を防ぎ、安定した生産体制を維持しやすくなります。
また、故障してから修理する「事後保全」と比べ、最適なタイミングで整備できるため、部品交換や人件費の無駄を削減できるのも特徴です。
結果として、長期的には設備寿命の延長と全体コストの最適化につながる点が大きな利点です。
予知保全でAI導入するデメリット
- 初期導入コストが高くなりやすい
- データ整備が不十分だと効果が出にくい
- 運用・保守体制の構築が必要
AIによる予知保全は効果が大きい反面「初期コスト」「データ品質」「運用体制」という三つの課題を乗り越える必要があります。
センサー設置やシステム構築、AIモデル開発には一定の初期投資が必要で、短期的な費用対効果が見えにくい場合があります。
また、AIは学習データの質に大きく左右されるため、データが不足していたり、記録形式がバラバラだったりすると、十分な精度が出ません。
加えて、AIを導入して終わりではなく、モデルの継続的な改善や現場との連携が不可欠です。
専門知識を持つ人材が社内にいない場合、外部ベンダーへの依存度が高まり、運用コストや柔軟性に影響することもあります。
これらのデメリットを理解したうえで、段階的導入や小規模検証から始めることが、失敗を防ぐ重要なポイントになるでしょう。
予知保全AIの企業の導入事例3選
予知保全にAIを導入することで、設備トラブルの未然防止・保全コストの削減・生産性の向上を同時に実現した事例が数多く確認されています。
ここでは、こうした企業のAI予知保全導入事例を通じて、具体的にどのような効果が得られているのかを詳しく解説します。
トヨタ自動車|設備保全の取り組み
トヨタ自動車では、生産設備の安定稼働と生産停止リスク低減のため、「予知保全」の考え方を現場に浸透させています。
多数の機械が24時間稼働する工場では、機器の状態を常時監視し、必要なタイミングで整備や部品交換を行う体制を構築してきました。
データ活用と技能者のノウハウを組み合わせることで、設備トラブルを未然に防ぎ、稼働率向上とコスト削減に繋げています。
このように設備の状態を先に把握し対処する体制づくりは、AI活用や予兆分析の基盤としても評価されています。
※参照:トヨタイムズ「連載コラム」
花王株式会社|プラント異常予兆検知AI導入
花王株式会社は、設備のビッグデータを解析するAIシステムを導入し、プラント運転監視の自動化と異常予兆検知を実現しました。
この取り組みは予兆分析によって初期段階での異常を検出し、人的監視では見逃しがちなデータ傾向をAIで捉えるものです。
AIが自動で運転状態を解析することで、早期に異常の可能性を通知でき、現場担当者は迅速な対処が可能となりました。
先進的な予兆検知は、日本化学工業協会の「レスポンシブル・ケア大賞」において最高賞を受賞するなど、高い評価を得ています。
安定稼働と品質維持に寄与している事例として、参考となるでしょう。
※参照:Kao「ニュースリリース」
日立ソリューションズ東日本|予兆検知ソリューション
日立ソリューションズ東日本が提供する「予兆検知ソリューション」は、製造ラインのIoTデータを活用し、設備の異常兆候を検知することを実現しました。
導入現場では、製造ログや設定パラメータをリアルタイムで監視し、予兆が示された段階で担当者に通知する仕組みが稼働しています。
これにより、突発的な故障や不良発生の前にメンテナンスや交換措置が可能となり、生産効率と歩留まり改善に貢献しています。
予兆検知を実装したことで計画外停止が減り、保全業務の高度化が実現された活用事例です。
※参照:日立ソリューションズ東日本「歩留まり改善/予防・予知保全のための「予兆検知ソリューション」
予知保全のためのAI導入のロードマップ
予知保全におけるAI導入は、段階的なロードマップで進めることが成功の近道です。
いきなり高度なAIを導入しても、データ不足や現場との乖離により期待した効果は得られません。
まずは設備停止や故障による損失をどこまで減らしたいのか、対象設備やKPIを明確にすることが重要です。
ここでは、この一連の流れを段階ごとに整理し、失敗を避けながらAIを導入するための具体的な考え方を解説します。
まず、AI導入の目的を「突発停止の削減」「保全コスト削減」など具体的に定めます。
あわせて、重要度や故障頻度の高い設備を対象として選定します。
対象設備にセンサーを設置し、稼働データ・振動・温度などを安定的に取得できる環境を構築します。
過去の保全履歴や故障記録も、AI学習に有効なデータとして整理します。
収集したデータを用いてAIモデルを構築し、異常検知や故障予測が可能かを検証します。
まずは小規模なPoC(実証実験)で精度や実用性を確認することが重要です。
AIの予測結果を保全計画やアラートに反映し、現場業務と連携させます。
作業者が理解・活用できるよう、可視化や運用ルールの整備も並行して行います。
運用しながらデータを蓄積し、AIモデルの再学習や精度改善を続けます。
対象設備の拡大や保全プロセス全体の最適化へと段階的に発展させていきます。
予知保全に強いAI開発会社おすすめ3選
予知保全を導入する際は、実績あるAI開発会社の選定が成功のカギです。
導入事例や技術力の高い企業を比較することで、設備の稼働率向上や保全コスト削減につながります。
ここでは、予知保全に強いおすすめのAI開発会社3選を紹介します。
| 会社名 | 特徴 | 費用の目安 | おすすめ理由 |
|---|---|---|---|
| 株式会社マクニカ | AIによる機械学習で振動・温度・磁界データを解析し異常を検知。 製造ラインのダウンタイム削減やメンテナンス最適化を支援。 | 要問合せ | モーター設備など特定機器に特化した予知保全ソリューションで、製造業の現場ニーズに直結した実用性が魅力。 |
| 日産工産株式会社 | 製造現場向けAIソリューションの一環として、予知保全AI導入支援に対応。 製造装置からデータ抽出・整理・解析・AIモデル構築まで専任エンジニアがサポートし、稼働ロス削減や不良削減が可能。 | 要問合せ | 専門エンジニアによる手厚い支援を含むため、データ取得から運用まで一貫して進めたい企業に向いている。 |
| ブレインズテクノロジー株式会社 | 複数のセンサー・音声・画像・動画データを統合し、機械の異常や故障予兆をAIで検出。 AutoML機能でAIモデル構築を支援し、国内外の各業界で35,000以上のモデル稼働実績。 | 要問合せ | 高度なAIモデルや分析機能を備え、多種データの異常検知も可能。 |
株式会社マクニカ|現場向けAI予知保全が得意
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 料金 | 要問合せ |
| 特徴 | ・独自のAI解析技術で異常兆候を高精度に検出 ・センサー・クラウド・解析まで一貫したソリューション提供 ・導入支援・運用フォローまで現場最適化をサポート |
| 所在地 | 横浜市港北区新横浜1-6-3 マクニカ第1ビル |
| 公式URL | https://www.macnica.co.jp/ |
株式会社マクニカは、AIを活用した予知保全ソリューションに強みのある企業として高く評価されています。
特に、AIモデルとセンサー技術を組み合わせることで、突発的な故障によるライン停止や設備ダウンタイムの削減に貢献しています。
また、パッケージ化されたソリューション化で、初めてAI予知保全を導入する企業でも安心して取り組める点が魅力です。
さらに、リアルタイムでデータ収集・分析・異常検知を一連で行えるため、保全業務の効率化や人手不足対策にも寄与します。
単なるAI開発だけでなく、導入後の運用サポートにも力を入れているため、企業の設備保全DXを継続的に支援できる点でもおすすめです。
| 口コミ・事例 |
|---|
| 効果 AIによる診断で定量的な管理・評価の実現 「どこかおかしい」ではなく、「ここがおかしい」がわかる|引用:事例 |
| 取り組み ・品質向上に貢献する主軸ベアリングの状況を「SENSPIDER」で見える化 ・可視化した機械データを解析して異常原因を素早く特定|引用:事例 |
日産工産株式会社|現場主導のAI導入サポート力
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 料金 | 要問合せ |
| 特徴 | ・一貫したAI導入支援体制 ・製造現場に根差したノウハウ ・データ前処理・解析支援 |
| 所在地 | 神奈川県横浜市港北区新横浜1丁目4番1号 日総工産新横浜ビル |
| 公式URL | https://www.nisso.co.jp/ |
日産工産株式会社は、製造現場におけるAI予知保全の導入支援サービスに強みを持つ企業です。
AI活用の計画策定から専任のAIエンジニアが一貫してサポートしてくれるため、初めてAI保全を検討する企業でも安心して進められます。
製造装置からの振動などのデータ抽出や前処理といった煩雑な工程を代行し、実際の導入効果につなげる体制が整っています。
こうした現場理解に基づいたサポート体制が、日産工産株式会社をAI予知保全開発会社として選ぶ理由です。
| 口コミ・事例 |
|---|
| 予知保全AIを活用することで、従来は故障を十分に予知できず発生していた様々なコストに対して、ダウンタイム短縮による売上ロス削減やメンテコスト削減が可能となりました。|引用:お客様事例 |
| 不良品の見逃しゼロにより後工程への不良流出を撲滅。過検知を抑制することにより、二次検査要員の省人化を実現しました。また、経験の浅い社員でも簡単に良否判定が可能となり、作業難易度が下がったことで定着率も改善。人材育成や技術継承の面でも効果を得ることができました。|引用:お客様事例 |
ブレインズテクノロジー株式会社|現場実装力が強いAI予兆検知技術
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 料金 | 要問合せ |
| 特徴 | ・豊富な実績と市場評価 ・高度なAI分析技術 ・柔軟な適用領域と機能拡張 |
| 所在地 | 東京都港区高輪3-23-17 品川センタービルディング4F |
| 公式URL | https://www.brains-tech.co.jp/ |
ブレインズテクノロジー株式会社の強みは、同社の主力製品である AI異常検知ソリューション「Impulse」 にあります。
「Impulse」は、機械や設備のデータを活用して、発見しづらい異常や故障の予兆をAIで検出するプラットフォームとして進化してきました。
約35,000を超えるAIモデルが実運用されている実績があり、予知保全・故障予兆検知の領域では国内で高い評価を得ています。
また、自動モデル構築や、膨大なデータの可視化・解析機能を備えているため、AI専門家でなくても導入・運用が進めやすい点も強みです。
| 口コミ・事例 |
|---|
| サイレント障害の早期発見により、大規模な通信障害の予防が可能となり、サービスの信頼性が向上。|引用:導入事例 |
| 異常予兆検知により、計画的な設備停止と事前対策が可能となり、安定した操業が実現した。|引用:導入事例 |
まとめ|予知保全のAI導入は設備特性や経営課題に合わせて効果的に取り入れよう
予知保全は、設備の状態をデータで可視化し、故障の兆候を捉えて最適なタイミングで保全を行うことで、停止リスクやコストを抑えられる手法です。
予防保全と比べて効率性や最適化の面で優れる一方、AI導入には初期投資やデータ整備、運用体制づくりといった課題も存在します。
そのため、目的や対象設備を明確にし、小規模検証から段階的に進めることが重要です。
自社の設備特性や経営課題に合わせて予知保全AIを取り入れることが、今後の設備保全DXを進めるうえで重要なポイントとなります。
予知保全AIを自社でどう活用すべきか迷っている場合は、生成AIサービスを提供する「AI活用研究所」の活用がおすすめです。
目的整理からAI導入設計まで、実務視点での支援を受けることができるでしょう。
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