計装工事とは?電気工事との違いや仕事内容から必要な資格まで詳しく解説

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計装工事とは、工場やプラント、ビルなどの設備において、計測機器や制御機器の設置、配線を行い、自動制御システムを構築する専門工事です。

計装工事は電気工事と混同されることもありますが、温度や圧力などを計測し、それらを最適に制御することに特化しています。また、計装工事は主に「計装士」の資格を持つ専門技術者が担当します。IoTやDXの進展に伴い、その重要性と需要は今後もさらに高まっていくでしょう。

この記事では、計装工事の概要から将来性までを詳しく解説しています。



計装工事に興味のある方や、計装工事への転職を検討されている方は参考にしてみてください。



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計装工事とは?

計装工事とは、工場やビル、プラントなどの設備において、計測機器や制御機器の設置や配線を行い、自動制御システムを構築する専門工事のことです。

普段の生活で直接目に触れる機会は少ないかもしれませんが、工場の生産ラインや大型施設の空調管理など、様々な場所で計装システムが活用されています。

ここでは、計装工事の基本情報を見ていきましょう。


計装とは

計装とは、工場やプラント、ビルなどの設備において、温度、圧力、流量、水位などを計測し、それらのデータに基づいて、最適な状態になるように自動制御を行う技術のことです。

計装は、各種センサーで温度や圧力などの現在の状況を計測し、受け取った数値をもとに操作端に操作指示を出すことで制御しています。

計装工事で使われる代表的な設備は下記のとおりです。

■計装工事で使われる代表的な設備

【計測機器(センサー類)】

  • 温度センサー:温度を計測
  • 圧力計:圧力を計測
  • 流量計:流量を計測

【制御機器】

  • 指示計:計測値をそれぞれの単位に変換し表示
  • 調節計:計測値と設定値を比較し、操作端への出力を調整

【操作端】

  • 自動弁:​流体の流量や圧力を自動的に調節するバルブ
  • 電磁弁:電磁力で作動し、流体の流れを制御するバルブ

参考:プロセス計測制御機器の技術解説(一般社団法人 日本電気計測器工業会)


計装工事は、これらの計装設備を組み合わせてシステムを構築しています。例えば、化学プラントでは、タンク内の温度が設定値より高くなると、計装システムが冷却水のバルブを開き、冷却水を循環させて温度を下げます。これにより、化学反応を制御して安全性を確保します。

このように、計装はプラントや設備の安全かつ効率的な運転に欠かせません。

計装工事の役割と重要性

計装工事は、工場やプラント、ビルなどの施設を安全かつ効率的に稼働させる上で、非常に重要な役割を担っています。

主な役割は下記のとおりです。

■ 計装工事の主な役割

  • 安全性の確保:異常値を検出することで、故障の対応や重大事故を防ぐ
  • 品質管理:製品の品質を一定に保つことで、不良品発生の抑制や数量を調整
  • 省エネ・コスト削減:設備の運転状況を最適化することで、無駄なエネルギー消費を抑制

例えば、ビルの空調システムでは、温度センサーや人感センサーからの情報に基づき、空調の運転を自動調整します。これにより、快適な室内環境を維持しつつ、エネルギー消費を最小限に抑えることが可能です。

計装工事は施設の安全性向上、品質管理の徹底、省エネルギー化の推進に不可欠であり、その重要性はますます高まっています。

計装工事と電気工事の違い

計装工事と電気工事は、どちらも電気に関わる工事ですが、その目的と作業内容には明確な違いがあります。

それぞれの違いは、以下のとおりです。

■計装工事と電気工事の違い
項目 計装工事 電気工事
目的
  • 設備の自動制御と計測
  • 建物や施設への電力供給
  • 電気設備の設置
作業内容
  • 計測機器の設置
  • 制御機器の設置
  • 計測・制御の配線
  • 自動制御システムの構築
  • 電線、ケーブルの配線
  • 分電盤、コンセントなどの設置
  • 照明器具の取り付け
  • 電気設備の配線、保守
必要な資格
  • なし(※計装士の資格取得が推奨されている)
  • 電気工事士
求められる知識
  • 基本的な電気・電子工学の知識
  • 計測技術
  • 制御技術
  • 情報処理技術センサー工学
  • 基本的な電気理論
  • 配線・施工技術
  • 設備・機器の設置技術
  • 法規や安全管理の知識


計装工事と電気工事の関係は、家を建てる際の工事に例えると分かりやすいでしょう。電気工事は、照明や家電製品を使えるように、配線やコンセントを設置する工事です。一方、計装工事は、照明やエアコンなどをセンサーやタイマーで自動制御するシステムを組み込む工事です。

このように、計装工事と電気工事は、それぞれ異なる専門分野ですが、連携・協力して工事を進めることが多いため、両方の知識と技術を持つ技術者は現場で重宝されるでしょう。

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計装工事の仕事内容

計装工事の仕事は、工場やビルなど様々な施設において、計測・制御システムを構築し、安全かつ効率的な操業・運用を支えることです。

計装工事の具体的な作業は、現場での機器の取り付けや配線から保守・メンテナンスまで多岐にわたります。

計装工事の具体的な作業内容を順番に見ていきましょう。


機器の設置

計装工事は、「計測」「監視」「制御」を行うため、まずはそれぞれで使う計装機器を正しく設置する必要があります。

「機器の設置」の具体的な作業内容は下記のとおりです。

■機器の設置の主な作業

  • センサー類の設置
  • 制御盤の設置
  • 操作端の設置

まずは、圧力計、流量計、レベル計など「計測」で使用するセンサー類を設置する必要があります。

次に、制御盤や現場盤、さらには、制御バルブやモーターといった操作端も設置していきます。

配線・配管工事

各計装機器の設置にあたっては、配線工事や配管工事をする必要があります。

「配線・配管工事」の具体的な作業内容は下記のとおりです。

■配線・配管工事の主な作業

  • 計装ケーブルの配線
  • 空気配管
  • 導圧配管

計測機器や制御盤などの種類や用途に応じて、ケーブルや電線管を接続・配線していきます。

なお、電気工事を行う際は「電気工事士」の資格が必要です。

また、計装の中には空気式で動く機器もあります。それらの機器に空気を提供するための配管を取り付けます。

さらには、計測対象の圧力や流量を監視するために、導圧配管の施工も必要です。

調整・試運転

各計装機器が正しく動作しているかを確認・調整するのも計装工事の大切な仕事の1つです。

「調整・試運転」の具体的な作業内容は下記のとおりです。

■調整・試運転の主な作業

  • 計器調整
  • ループテスト
  • 試運転調整

計測機器が正しく動作するように、校正やパラメータの設定を行います。

その後、計測機器から制御盤、操作端までの一連の信号の流れ(ループ)が、設計通りに機能するかを確認したり、実際のプラントや設備を運転させながら、計装システム全体の動作を確認したりしながら、必要に応じて調整を行います。

保守・メンテナンス

一連の計装工事が完了した後も、各計装機器の定期的な保守・メンテナンスは欠かせません。

特に、工場は24時間稼働し続けなければならない場合も多いため、機器にも大きな負担がかかっています。何か問題が出た場合には、臨機応変な対応が必要です。

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計装工事の種類

計装工事は、対象や目的によって主に以下の3種類に分類されます。

■計装工事の主な種類

  • プロセス計装工事
  • ビルオートメーション計装工事
  • ファクトリーオートメーション計装工事

プロセス計装工事は、化学工場や製薬工場など、製造プロセスの制御に関わる工事を行います。 具体的には、流量計、圧力計、温度計などを設置し、化学反応の制御や品質管理を行うための工事です。

ビルオートメーション計装工事は、主にオフィスビルや商業施設などで使われる自動制御システムの設定を行います。 自動制御の具体例は、空調、照明、セキュリティシステムなどです。

ファクトリーオートメーション計装工事は、工場の生産ラインや自動化設備の制御に関わる工事です。 ロボット、モーター制御、センサーネットワークなどを用いて、生産の最適化や無人化を行います。

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計装工事に必要な資格とスキルは?

計装工事には専門的な知識と技術が必要となるため、それらを証明する手段として「計装士」の資格や実務スキルが重視されます。

計装士の資格には1級と2級があり、いずれも学科試験(専門知識)と実地試験(実務能力)の両方に合格する必要があります。

■ 計装工事に必要な資格

  • 1級計装士:プラントや大規模施設における高度な計装システムの設計、施工、管理に関する知識・技術、および相応の実務経験が求められる

  • 2級計装士:計装工事の基本的な知識・技術と、それを現場で応用できる能力、および一定の実務経験が求められる

計装工事において計装士の資格は必須ではありませんが、高度な知識と技術の証明となるため、顧客からの信頼獲得やキャリアアップに大きく貢献するでしょう。

なお、計装工事においては、第一種・第二種電気工事士の資格も重宝されます。

電気工事士の資格取得者であれば電気工事を伴う計装機器の設置作業に携われるため、仕事の範囲が広がるでしょう。

また、計装工事においては計装士の資格に加えて以下のスキルも重要です。

■ 計装工事に必要なスキル

  • 電気工事・配管工事の知識:計装機器の設置、配線、配管に必要

  • プログラミング知識:機器の自動制御や装置設定に必要となる場合がある

  • コミュニケーション能力:関係者との連携、顧客の要望を把握するのに役立つ

  • CADスキル:計装設計図面の作成、修正に必要

これらの資格・スキルを習得できれば、計装工事のプロとして幅広く活躍できるでしょう。計装士資格取得と並行して、実務経験を積み、関連知識・スキルを向上させることがキャリアアップにつながります。

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計装工事の現状と将来性は?

多くの産業分野で人手不足が課題となっている昨今において、計装工事の業界も経験豊富な技術者の確保が急務となっています。

その一方で、工場やビルの自動化に欠かせない計装工事は、今後も成長が期待される分野です。産業界全体の自動化・省エネ化ニーズの高まりに加え、IoTやDXの進展、インフラ老朽化対策が追い風となり、計装技術者への期待はますます高まるでしょう。

計装技術は、以下のように幅広い分野で活用されています。

■ 計装技術が活用される場面の一例

  • 製造分野
  • ビル管理業界
  • エネルギー分野
  • 社会インフラ
  • スマートシティ構想

これらの状況から、計装工事は今後も社会の発展に不可欠であり、計装技術者には長期的に安定した需要が見込まれます。ただし、技術革新のスピードが速いため、常に新しい知識や技術を学び続ける姿勢が重要となるでしょう。

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まとめ

この記事では、計装工事の仕事内容、必要な資格やスキル、将来性について解説しました。

この記事のまとめ
  • 計装工事は、工場やビルの自動制御システムを構築する、社会に不可欠な仕事
  • 計装工事の主な役割は「安全性の確保」「品質管理」「省エネ・コスト削減」など
  • 計装工事と電気工事はどちらも電気に関わる工事であるが、主に「目的」や「作業内容」に違いがある
  • 計装工事は「計装士」の資格を取得するとキャリアアップに有利
  • 産業界の自動化、IoT/DXの進展、インフラ老朽化対策により、計装工事の需要は増加傾向にある

計装工事の仕事で活躍したい方は、まずは計装工事に携わる企業で実務経験を積みながら、幅広い知識とスキルを身につけ、計装士の資格取得を目指しましょう。

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