2024.10.21
計装工事と電気工事の違いを知ろう！それぞれの重要性と役割とは？
計装工事って何？
計装工事とは、設備やシステムを正確に制御・管理するための計測機器や制御装置の設置・配線を行う工事のことを指します。特に工場やプラント、発電所など、複雑で大型の設備を持つ施設において、この工事は極めて重要な役割を果たしています。計装工事は、これらの施設が安全かつ効率的に運転されるための基盤となるインフラであり、計測されたデータを基に機器を自動的に制御し、異常が発生した場合に即座に対応できるようにする役割を担っています。
具体的には、温度、圧力、流量などの計測データを取得し、そのデータをもとに設備の運転が適切に制御されるようにします。例えば、石油化学プラントでは、原油を処理する過程で温度や圧力の変動が非常に重要です。このような施設では、リアルタイムでこれらのデータをモニタリングし、設備が安全な範囲で運転しているかを常に監視する必要があります。
このため、計装工事は、工場やプラントの心臓部ともいえる自動制御システムの構築を担っており、従来の手動操作では対応できない複雑なプロセスを自動的に管理する役割を果たしています。
計装工事の具体的な役割
計装工事には、主に以下の役割があります。
1. 計測機器の設置
温度、圧力、流量などを測定するためのセンサーや計器を設置します。これにより、設備の状態が正確に把握されます。
2. 制御装置の設置
プログラマブルロジックコントローラ（PLC）や分散制御システム（DCS）などの制御装置を設置し、設備の動作を自動的に管理します。
3. 配線作業
計測機器と制御装置を接続するための配線を行い、データを正確に伝送できる環境を整備します。
4. 制御システムの調整
計測機器から得られたデータを基に、設備が最適な状態で運転されるようにシステムを調整します。
これらの作業を通じて、計装工事は、設備の安全運転と生産効率の向上を支える重要なインフラ整備を行っています。
電気工事と計装工事の違いって何？
電気工事と計装工事は、どちらも工場や施設の運用に欠かせない工事ですが、目的や役割に大きな違いがあります。簡単に言えば、電気工事は電力供給を目的とし、計装工事はデータ取得と制御を目的としています。
電気工事の役割
電気工事は、主に電力の供給と配電に焦点を当てた工事です。これは、建物や設備に電気を供給するためのインフラを整えることが目的です。具体的には、以下のような作業が含まれます。
1. 電力供給システムの構築
発電所から建物や設備に電力を安定して供給するための配電盤や電線の設置。
2. 電気機器の接続
照明、コンセント、空調設備、エレベーターなど、建物内で使用される電気機器を設置し、それらを電源に接続します。
3. 保守点検
電気設備の定期的な点検や修理を行い、常に安全な状態で稼働させるための作業。
電気工事は、主に電気を建物や設備に供給し、それを安全かつ効率的に使用できるようにすることが目的です。
計装工事の役割
一方で、計装工事は、工場やプラントなどで制御と監視を行うためのシステムを構築する工事です。計装工事の主な役割は、データを取得し、そのデータに基づいて機器や設備を自動的に制御することです。これにより、工場のプロセスや設備が適切に運転され、事故や故障を防ぐことができます。
計装工事で行われる具体的な作業には、以下が含まれます。
1. 計測機器の設置
温度や圧力、流量などを測定するためのセンサーを設置し、データを取得します。
2. 制御システムの設計・設置
得られたデータを基に機器を制御するためのシステム（PLCやDCSなど）を設置し、設備の自動運転を可能にします。
3. データ伝送のための配線
計測機器と制御装置をつなぐ配線を行い、データが確実に伝送されるようにします。
両者の違い
電気工事と計装工事は、目的が異なるため、作業内容も異なります。電気工事は、電力の供給に焦点を当てており、エネルギー供給のためのインフラ整備が主な役割です。一方、計装工事は、データの取得と制御に焦点を当てており、自動制御システムの構築が主な役割となります。
したがって、電気工事と計装工事は、工場やプラントの運転を支える重要な要素であり、それぞれの役割に応じて密接に連携して機能しています。
計装工事と電気工事の会社って違うの？
計装工事と電気工事は、それぞれ異なる専門性を持つ工事であるため、担当する会社が異なる場合が多いです。しかし、両方の工事を一括で対応できる総合的な会社も存在します。ここでは、それぞれの工事を担当する会社の違いや、両方を一括で対応する会社について詳しく説明します。
専門性の違いによる会社の区分
まず、電気工事会社は、電力供給や配電に関する知識と技術を専門としています。電力の安定供給や安全な配線作業が主な業務であり、主に住宅やオフィスビル、工場などの電力インフラを構築します。電気工事会社では、配電盤の設置、照明や電気機器の接続、コンセントの配線などが日常的な業務となっています。
一方で、計装工事を専門とする会社は、自動制御システムの設計・構築に特化しています。計測機器の設置や制御システムの設計、データの伝送に関する技術を持っており、主に工場やプラントでのプロセス管理に携わることが多いです。特に、化学工場や食品工場、エネルギー関連のプラントなど、高度な制御システムが必要とされる現場での業務が中心となります。
一括で対応できる総合会社
近年では、電気工事と計装工事の両方を一括で対応できる総合的な設備会社も増えてきています。こうした会社では、工場やプラントの新設工事や大規模なリノベーションプロジェクトにおいて、電気工事と計装工事の両方を統合的に管理することができ、工期の短縮やコストの削減に貢献しています。
例えば、新しい工場を建設する際には、電力の供給と同時に、自動制御システムも構築する必要があります。このようなプロジェクトでは、電気工事と計装工事の連携が非常に重要です。一括で対応できる会社では、一貫した施工管理が行えるため、プロジェクト全体の効率が向上し、顧客にとっても大きなメリットとなります。
また、トラブルが発生した際にも、両方の工事を担当できる会社であれば、迅速な対応が可能です。例えば、電気配線のトラブルと計装システムの不具合が同時に発生した場合でも、総合会社であれば一度の対応で両方の問題を解決できるため、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。
計装工事の必要性って何？
計装工事は、工場やプラントの安全性と効率性を確保するために不可欠な工事です。特に、大規模な産業施設では、手動操作では対応できない複雑なプロセスが数多く存在し、自動制御システムの導入が必要となります。計装工事は、そのような自動制御システムを構築し、設備が最適な状態で運転されるようにするために行われます。
安全性の確保
計装工事の最も重要な役割の一つは、設備の安全性を確保することです。例えば、化学プラントや発電所などでは、高温や高圧の状態で運転される設備が多く存在します。これらの設備が異常な状態で運転されると、重大な事故につながる可能性があります。
計装工事で設置されたセンサーや制御システムは、こうした危険を未然に防ぐために、リアルタイムで設備の状態を監視し、異常が発生した場合には即座に対応できるように設計されています。例えば、圧力が許容範囲を超えた場合には、自動でバルブを開閉することで事故を防ぎます。これにより、設備の安全運転が確保され、従業員や周囲の環境へのリスクを低減します。
効率性の向上
計装工事はまた、工場やプラントの運転効率を向上させるためにも重要です。計測機器や制御装置を使用して、設備の運転状況を常に最適化することで、エネルギーの無駄を抑え、生産効率を最大化することが可能です。
例えば、ボイラーや冷却装置などの運転が自動的に調整され、必要なエネルギーだけを使用することで、エネルギーコストを削減することができます。また、プロセス全体を正確に制御することで、不良品の発生を減らし、生産ラインの安定性を向上させることができます。
人手不足への対応
近年、多くの産業で人手不足が深刻化している中、自動化技術の導入がますます重要視されています。計装工事によって導入される自動制御システムは、少ない人員で効率的に工場やプラントを運転することを可能にし、人手不足を解消するための有効な手段となっています。
計装工事を行う際に注意することって何？
計装工事を行う際には、高度な専門知識や正確な計画立案が必要です。安全性や効率性を確保し、計装システムが適切に機能するためには、いくつかの重要な注意点があります。これらを理解して実施することで、設備の信頼性や生産性を最大化できます。具体的な注意点を以下に詳述します。
1. 機器の選定
計装工事における機器の選定は、最も基本かつ重要なプロセスです。計測機器や制御機器は、設置場所の環境や用途に応じて適切なものを選ばなければなりません。
環境条件への対応
例えば、工場内の温度や湿度、圧力、腐食性物質など、環境条件が過酷な場合には、これらに耐えられる耐環境性の高い機器を選ぶ必要があります。温度センサーや圧力センサーは、測定する範囲が狭い場合や広範囲で動作する必要がある場合もあるため、それぞれのプロセスに最適なものを選定します。
さらに、爆発性ガスや化学物質の取り扱いがある環境では、防爆型の機器を選ぶ必要があります。こうした環境で誤った機器を使用すると、大規模な事故につながる可能性があるため、事前のリスク評価が必須です。
品質とコストのバランス
機器選定においては、コストも重要な要素です。しかし、コスト削減を優先しすぎると、品質や性能が劣り、最終的には生産性や安全性が損なわれる可能性があります。したがって、長期的な信頼性を考慮し、コストと品質のバランスを取ることが大切です。
2. 設置場所の選定
次に、計測機器や制御機器の設置場所の選定も重要です。適切な場所に設置しなければ、正確なデータが得られず、システムが誤作動を起こす可能性があります。
正確なデータ収集
例えば、温度センサーを設置する際、機器やプロセスに影響を与える外部の熱源から離れた場所に設置する必要があります。代表的な温度を正確に取得するためには、センサーの設置位置が適切でなければなりません。同様に、流量計や圧力計も、プロセスの最も重要なポイントに配置することが求められます。
アクセシビリティの確保
また、定期的なメンテナンスや点検を行うためには、アクセスしやすい場所に設置することが望ましいです。特にセンサーや制御機器は、時間と共に精度が劣化するため、定期的な校正やメンテナンスが必要です。アクセスが難しい場所に設置すると、これらの作業が困難となり、結果的にメンテナンスが怠られ、システムの性能が低下する可能性があります。
3. 配線の計画と設計
計装工事において、配線の計画と設計は非常に重要な工程です。配線の選定や経路の決定は、信号の正確性やシステムの動作に大きく影響を与えます。
ノイズ対策
特に計測信号や制御信号は、周囲のノイズや電磁干渉（EMI）によって影響を受けることがあります。計測データが正確に伝送されるためには、ノイズの影響を最小限に抑える配線設計が必要です。強電と弱電の配線は、なるべく離して配線するか、交差する場合でもできるだけ角度をつけるように設計し、ノイズが制御機器に影響を及ぼさないようにします。
経済性と効率性
また、配線が長くなると信号の遅延や劣化が発生する可能性があります。そのため、配線経路はできるだけ短く効率的に設計し、かつ将来的な機器の追加やシステム拡張にも対応できる柔軟性を持たせることが求められます。さらに、必要以上に複雑な配線は故障時の原因追跡を難しくするため、シンプルかつ分かりやすい配線設計を心がけることも重要です。
4. システムのテストと調整
計装工事の完成後、システムのテストと調整を行うことは、実際の運用において極めて重要です。すべての機器が正確に動作し、データが正しく取得・伝送され、制御システムが適切に機能することを確認する必要があります。
システム全体の統合テスト
まず、個々の機器の動作を確認するために、単体テストを実施します。センサーが正確なデータを取得しているか、制御システムが適切に反応しているかを確認します。次に、システム全体が統合された状態で、総合テストを行い、すべての機器が連携して動作していることを確認します。
実際の運転条件での調整
また、テストは実際の運転条件を想定して行うことが重要です。例えば、工場のフル稼働時にシステムが適切に機能するか、異常が発生した際に自動的に対応できるかを確認します。この段階で問題が発見された場合には、システムの調整を行い、正しい動作を保証します。
5. 定期的なメンテナンスと保守
計装工事が完了した後も、定期的なメンテナンスと保守が欠かせません。計測機器や制御装置は時間と共に劣化し、正確性が低下するため、定期的な校正が必要です。また、配線の劣化や外部環境の影響により、信号の伝送が正常に行われなくなる可能性もあります。
メンテナンスの重要性
特に、精度が求められる計測機器に関しては、定期的な校正が必須です。適切に校正されていない機器は、誤ったデータを供給し、設備全体の運転に悪影響を与える可能性があります。定期的なメンテナンスを実施することで、システムの安定稼働を確保し、事故やトラブルを未然に防ぐことができます。
6. 安全対策と法令遵守
計装工事においては、安全対策と法令遵守が非常に重要です。各国の法律や産業規格に従って、適切な手順で工事を行う必要があります。また、特に危険物や高温・高圧を扱うプラントでは、工事中の安全確保も重要な課題です。
労働安全と事故防止
工事中は作業者の安全を確保するために、適切な防護具の使用や作業環境の安全管理が求められます。高所作業や電気機器の取り扱いが伴うため、作業者が安全基準に従って行動することが重要です。
また、計装システムの設置後も、システム自体が安全であることを確認する必要があります。安全回路の設計や緊急停止装置の導入など、システムが異常を検知した場合に即座に対応できる仕組みを構築することが求められます。
計装工事の将来性ってどうなの？
計装工事の将来性は非常に明るく、特に近年の技術革新やデジタル化の進展により、計装工事はますます重要な役割を果たすと考えられます。以下の点を考慮することで、今後の計装工事の可能性を理解できます。
1. 自動化技術の進展
IoTやAI（人工知能）技術の進展に伴い、工場の自動化が急速に進んでいます。これにより、工場内のあらゆる機器がインターネットに接続され、リアルタイムでデータが取得・分析されることで、効率的な運用が可能となります。
計装工事はこの流れにおいて、IoT機器やスマートセンサーの導入を支える重要なインフラとなっています。デジタルデータの精度や活用の幅が広がる中で、計装工事の技術者にはより高度なスキルが求められています。
2. 環境規制とエネルギー効率の改善
今後、環境規制の強化やエネルギー効率の向上が求められる中、計装工事はより重要な役割を果たすでしょう。多くの産業が、エネルギーの無駄を削減し、持続可能な生産活動を行うために、リアルタイムでの監視と最適な制御が求められています。
計装工事によって導入された自動制御システムは、エネルギー使用量を綿密に管理し、プロセス全体の効率を最大化することが可能です。これにより、コスト削減と環境負荷の低減を同時に実現でき、持続可能な未来に向けて重要なインフラを提供します。
3. 人材不足と技術者の重要性
産業の自動化が進む一方で、技術者の人材不足が懸念されています。計装工事における技術者は、システムの設計から運用、保守に至るまで、非常に幅広いスキルが求められるため、熟練した技術者が今後さらに必要とされるでしょう。
そのため、技術者の育成や教育も今後の課題となります。高度なスキルを持った技術者がいなければ、計装システムの運用やメンテナンスが滞り、企業全体の生産性や安全性に影響を与える可能性があるからです。
まとめ
計装工事は、工場やプラントの安全性と効率性を確保するために欠かせない工事であり、今後もその重要性は増していくと考えられます。適切な機器選定や設置場所の決定、配線の設計、メンテナンスの実施、安全対策など、計装工事には数多くの要素が関わり、高度な技術力が求められます。
また、今後の技術革新や環境規制の強化により、計装工事の需要はさらに拡大するでしょう。工場やプラントがより自動化され、持続可能なエネルギーの利用が進む中で、計装工事はこれまで以上に重要な役割を果たすことが期待されます。
計装工事の技術者や企業にとって、技術革新に対応し続けることが、今後の成功の鍵となるでしょう。
