鉄道設備の保守管理・メンテナンスの課題と対策のご紹介
鉄道業界は、日々多くのヒトやモノを運ぶ重要な交通インフラであり、
交通インフラ運営においては電気設備や、排水設備やボイラーなどの様々な設備が関わっています。
これらの設備の保守、メンテナンスは鉄道の安全性や信頼性に直結するため、
非常に重要な課題となっています。
しかし、安定、継続して保守やメンテナンスを続けるためには、
都心部だけではなく田舎や山間部においても人手を確保する必要があり、
技術者の不足などの課題が深刻になっています。
これらの課題を解決するためには、人に依存しない手段の検討が必要であり、
手段の一つとしてはIoTサービスの活用が挙げられます。
本コラムでは、鉄道業界における設備保守やメンテナンスの課題と、
このような課題をIoTで解決する方法についてご紹介します。
＜目次＞
■鉄道業界について
■鉄道業界において設備保守やメンテナンス業務を改善するべき理由
■設備保守やメンテナンスにおける課題の解決策のご紹介
■効果的な鉄道設備管理のためのポイント
■IoTサービスe-Platchのご紹介
■まとめ
■鉄道業界について
鉄道業界は「ヒト」や「モノ」を運ぶ運輸業で、
社会的に重要な交通インフラとして事業を行っています。
そのため、止めることのできないインフラとして安定した稼働が強く要求されています。
また、企業によっては、人々が集まる駅を基点とした
ビル、百貨店、ホテルなどの施設を運営している企業もあります。
近年は少子高齢化やリモートワークなどを理由に乗降人口が減少していることもあり、
MaaS（Mobility as a Service）や鉄道沿線のまちづくりへの取り組みなどの
新しい取り組みも進めています。
このように業界として効率化や変化を進める中、
安定稼働を実現するために必要である電気設備などの設備保守やメンテナンスについては、
管理ミスが許されないため、人が作業をしていることも多いです。
■鉄道業界において設備保守やメンテナンス業務を改善するべき理由
人が行っているこのような設備保守やメンテナンスを改善することが出来れば、
様々な効果を実現することが可能です。
ここからは鉄道業界が設備保守において直面している課題についてご紹介します。
①人手不足
鉄道業界で現在注目されている課題として、人手不足が挙げられます。
技術の進歩や利用者の増加に伴い、
鉄道設備の数は増加している一方で、現場で働く人手は不足しています。
特に山間部や人口の減少が激しい地方における人手の確保は重要な課題です。
安定した稼働のためには、定期的な設備保守やメンテナンスは欠かせませんが、
これらを全て手作業で行うのは非常に労力がかかり、
大きな負担となっているケースも多いです。
設備保守の改善が出来れば、限られたリソースの有効活用も実現することが可能です。
②施設の管理維持
施設の管理維持も重要な課題です。
鉄道のユーティリティ設備には、配電盤や給水設備、排水設備などがあります。
これらの維持管理を実現するためには、
可能な限り頻繁に点検することが要求されていますが、
これらの設備は地下や山間部など様々な場所に設置されているため、
なかなか設備保守やメンテナンスのために頻繁に現場に行くのは難しいケースもあります。
また、施設が老朽化すると、事故やトラブルが発生するリスクが高まり、
事故や停電、設備からの油漏れなどが乗客や運行に大きな影響を及ぼすため、
いかに効率的な方法で管理維持体制を確保するのかというのが大きな課題です。
③近隣住民の安心安全
鉄道施設の運営は周囲の近隣住民の安心安全にも関わります。
例えば、線路近くの施設から、大きな音や化学物質の臭い発生した場合、
周辺住民に迷惑をかけてしまう可能性も有り、
異常が発生した際には、その影響を最小限に抑えることが求められます。
そのため、可能な限り迅速にこれらの異常を察知することが重要です。
このように人による点検だけでは解決が困難な課題が存在しており、
いかに効率的に点検作業を改善するかを検討する必要があります。
■設備保守やメンテナンスにおける課題の解決策のご紹介
これらの課題については、IoTなどの技術を活用することによって解決が可能です。
ここでは、前述の課題に対してのそれぞれどのように解決可能かご紹介します。
①人手不足
鉄道施設の維持管理においては、
センサーを使った遠隔監視を導入することが出来れば、
設備保守やメンテナンス作業の効率化が可能です。
例えば、鉄道の保守作業においては、
線路や設備の状態を定期的にチェックする必要がありますが、
センサーやドローンによって自動化することで、作業を大幅に削減できます。
センサーが設備の状態をリアルタイムで監視し、
異常があれば即座にアラートを発信することで、
点検作業の負担を軽減しながら、データをより多く収集することが出来ます。
②施設の管理維持
鉄道関連の施設の管理維持においては、侵入検知や液体漏れ検知なども重要です。
鉄道施設には貴重な資産や立ち入り禁止の場所も多く、
これらを守るためには対策が必要です。
センサーなどを活用することで、
施設内への不正侵入をリアルタイムで検知し、警報を発信することも可能です。
また、鉄道施設内で液体漏れが発生した場合、その早期発見は非常に重要です。
例えば、配管からの水漏れや給油施設での油漏れ、化学物質の漏れは、
早期に対応しなかった場合、施設の老朽化や周辺環境への悪影響を引き起こします。
液体漏れをセンサーによって即座に検知し、
早期に対策を実施することで、事故やトラブルを未然に防ぐことができます
③近隣住民の安心安全
社会インフラとして重要な鉄道業界においては
近隣住民への配慮も重要な要素です。
鉄道施設では、大きな音や異臭が発生することがありますが、
これらを未然に防ぐため、早期発見を実現するためには
音を計測するセンサーの活用などが有効です。
例えば、線路の近くに設置された音センサーや振動センサーは、
騒音や振動が規定値を超えた場合に警告を出し、
速やかに対策を講じることができます。
これにより、住民への影響を最小限に抑えることができます。
さらに、臭いを検知するセンサーを活用することで、
施設内で異臭が発生した場合にも即座に察知し、
原因を特定して迅速に対応できます。
これにより、住民からの苦情や不安を減らし、
鉄道施設の信頼性を高めることができます。
このように、鉄道における課題を解決する上での様々な壁は、
IoTを活用することで解決可能です。
一方で、鉄道施設の中にはトンネルなどの不感地帯も存在しているため、
IoTサービスの導入に際しては通信、電波の部分で
課題を抱えてしまうことも多々あります。
■効果的な鉄道設備管理のためのポイント
このように効果的な鉄道設備の管理の為には、IoTやデータを積極的に利用していくことが重要です。
鉄道設備にIoTデバイスやセンサーを設置することで、リアルタイムでの監視とデータ収集を可能にし、予防保全を行うことができるようになります。
また収集したデータを解析することで、設備の劣化傾向を予測し、メンテナンスのスケジュールを最適化することができます。これにより、故障のリスクを減らすとともに運用コストの削減にも繋がります。
このような取り組みは会社の計画や方針を明確にした上で、従業員に情報を発信し、理解を得ながら進めていくことが重要になります。
■IoTサービスe-Platchのご紹介
ここまで説明した液体の漏れや、大きな音、異音の検知、現場の異常の発見なども、
TOPPANが提供するサービスe-Platchであれば検知可能です。
e-Platchは設備保守やメンテナンスの業務改善を実現するサービスで、
製造業やビル管理、鉄道などの業界における業務改善の実績があります。
また、前述したような不感地帯における通信の課題に関しても、
見通し10kmの通信が可能な計測器のセンシングに特化した
通信を活用することで解決しています。
■まとめ
今回は鉄道業界における設備保守やメンテナンスにおける課題と、
それらの解決策についてご紹介させていただきました。
鉄道業界においては人手不足などを背景に、
設備保守やメンテナンス作業の改善の重要性が高まっています。
TOPPANはこのような業務改善をサポートするe-Platchを提供しています。
設備保守やメンテナンスの業務改善でお悩みの方は、TOPPANまでご連絡下さい。
2025.03.04
