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エアシリンダは電動シリンダに置き換えるべきか？——停止位置の数・速度の制御・外から受ける力で決める判断表と、電動化が向かない4条件【2026年版】

製造DX編集部

2026年11月2日公開

この記事の要点

エアシリンダを電動シリンダに置き換えるかは、エア代ではなく「止めたい位置の数」と「速度や押し付け力を制御したいか」で決めます。
エアシリンダは端から端への往復が得意で安価です。途中で正確に止める、速度を細かく変える、押す力を数値で管理する、といった動きは苦手です。
電動シリンダは停止位置や速度をプログラムで変えられ、品種の切り替えにも合わせやすくなります。その代わり、本体とドライバの価格が上がり、外から押し返される使い方や水・粉塵には弱くなります。
シリンダ1本分のエア代の差は小さいことが多く、省エネだけを理由にした置き換えは回収が長くなります。衝撃を受ける、長時間押さえ続ける、単純な往復が大量にある、といった工程は電動化に向きません。

この記事が支援する判断：生産技術や設備保全の担当者が、装置の改造や更新のときに、エアシリンダをそのまま使い続けるか、電動シリンダに置き換えるかを、軸ごとに決める場面を支援します。

「電動化すれば省エネになる」「位置決めが正確になる」と聞いて置き換えを検討しても、見積もりを取ると本体の価格差が大きく、判断が止まることがあります。反対に、品種が増えて停止位置を変える必要が出たのに、エアシリンダのままストッパの付け替えで対応し続けている工程もあります。本稿では、2つの違いを判断に使う項目で比べ、置き換えるかを決める判断表と、電動化が向かない条件を整理します。

エアシリンダと電動シリンダは、何が違うのか？

エアシリンダは、コンプレッサで作った圧縮空気を電磁弁で切り替え、ピストンを押して動かします。電動シリンダは、モータの回転をボールねじやベルトで直線の動きに変え、ドライバで位置と速度を制御します。エアシリンダは本体が安く構造も単純ですが、その動力を作るコンプレッサは工場の電力の大きな割合を占めます。中小企業基盤整備機構のJ-Net21は次のように書いています。

エアーコンプレッサーの消費電力は工場の全消費電力量の10～30％を占めるため、エアーコンプレッサーの省エネをテーマとした多くの取り組みがなされ、成果を上げています。
独立行政法人中小企業基盤整備機構 J-Net21「圧縮空気システムの省エネのポイントは？（その1：吐出圧力の低減）」

同じページは、一般の工場では圧縮空気の20％程度が漏れているとも書いています。ただし、これは工場全体の圧縮空気の話です。シリンダを1本電動にしても、コンプレッサや配管の漏れはそのまま残ります。表1は、2つの違いを判断に使う項目ごとに並べたものです。

項目	エアシリンダ	電動シリンダ
止められる位置	両端（途中はストッパや中間停止弁で限られる）	任意の位置。プログラムで変えられる
速度の調整	スピードコントローラで絞る。負荷で変わる	速度と加減速を数値で決められる
押す力の管理	空気圧で決まる。細かく変えにくい	電流を制限して押し付ける動作ができる
外から押し返されたとき	空気が縮んで逃げる	ねじやモータに力がかかる
本体の価格	安い	高い（ドライバと配線が加わる）
要る設備	コンプレッサ・配管・電磁弁	電源・ドライバ・制御の設定

表1：エアシリンダと電動シリンダの違い（編集部作成）

エア代は、シリンダ1本でどのくらいになるのか？

以下はすべて仮定の値です。内径40mm・ストローク100mmの複動シリンダを0.5MPaで動かすと、1往復で使う空気は大気圧に直して約1.5リットルになります（ロッドの体積と配管内の空気は除いています）。1分に10往復、1日16時間動かすと、1日に約14立方メートルです。圧縮空気1立方メートルを作るのに0.1kWhかかると仮定すると、1日約1.4kWhになります。

この規模なら、電動シリンダとの本体の価格差をエア代だけで回収するには長い年数がかかります。シリンダ1本の置き換えで省エネの効果が大きく出るのは、径が大きい、往復の回数が多い、配管が長く漏れが多い、といった条件が重なる場合です。エア代は判断の主な理由にせず、次の章の制御の要件で決めてください。工場全体のエア代を下げたいなら、先に漏れと吐出圧力を見直すほうが効果が大きくなります。

置き換えるかどうかは、何で決めるのか？

判断の軸は、止めたい位置の数、速度や加減速の制御、押す力の管理、外から受ける力、設置する環境の5つです。表2の右側に2つ以上当てはまる軸は電動化の候補に、左側に当てはまる軸が多い場合はエアシリンダのまま残す候補になります。①〜③は電動にすると良くなる項目、④と⑤は電動にすると問題が出やすい項目です。

判断の軸	確かめる資料	エアのまま残す側	電動に寄せる側
①止めたい位置の数	品種ごとの段取り表	両端の2か所だけ	3か所以上・品種で変わる
②速度や加減速の制御	不良の記録・タクトの記録	速さが多少ぶれてもよい	衝撃でワークがずれる・割れる
③押す力の管理	圧入や加締めの条件	力の値を記録しなくてよい	力を品種ごとに変え、記録したい
④外から受ける力	装置の動作・干渉の記録	衝突や押し返しを受ける	外から力を受けない
⑤設置する環境	設備の仕様・清掃の方法	水・切削油・粉塵がかかる	乾いた屋内で使う

表2：電動化するかを決める5つの軸（編集部作成）

①で止めたい位置の数を最初に見るのは、エアシリンダが最も苦手な動きだからです。品種ごとにストッパを付け替えている工程は、その段取りの時間と付け間違いがそのまま電動化の効果になります。アクチュエータの選び方の目安は、過去記事でも次のように整理しました。

高精度な位置決めは電動、速くて安価な単純動作は空気圧、大きな力は油圧が目安になります。
アクチュエータとは？電動・空気圧・油圧の種類と選び方・FA自動化での役割を図解で解説【2026年版】

5つの軸は、どの順番で確かめるのか？

図1は、表2の軸を確かめる順番を流れにしたものです。①〜③のどれにも当てはまらなければ、エアシリンダのまま、配管の漏れや速度の調整を見直すほうが先です。①〜③のどれかに当てはまっても、④か⑤に引っかかる軸は、電動にすると故障や保全の負担が増えるため、別の方法を考えます。

図1：電動化するかを決める流れ（編集部作成）

装置のシリンダを、一部だけ電動にしてよいのか？

一部だけで構いません。品種で停止位置が変わる位置決めの軸だけを電動にし、クランプや払い出しのような単純な往復はエアシリンダのまま残す組み方がよく取られます。進め方は図2の4段です。最初に装置のシリンダを1本ずつ書き出し、表2の①〜③で候補を絞り、④・⑤で外す軸を決めてから、価格と制御の改造の費用を見積もります。

図2：一部を電動化するときの4段の順番（編集部作成）

4段目の見積もりでは、本体の価格だけでなく、ドライバの置き場所、PLCとの通信や入出力の追加、非常停止のときの止め方の変更まで含めます。エアシリンダのまま残す軸も、選び直すときは順番を決めておくと迷いません。過去記事では次の順で選ぶことを勧めました。

結論から言うと、エアシリンダの選定は「動作方式→取付形式→ロッド形式→サイズ」の順で決めれば失敗しません。
エアシリンダとは？単動・複動の違いと種類・選び方（選定4ステップ）を図解で解説【2026年版】

電動シリンダへの置き換えが向かない4条件

次の条件に1つでも当てはまる軸は、電動にしても効果が出にくいか、故障や保全の負担が増えます。エアシリンダのまま改善するほうが先です。

衝撃や押し返しを受ける：ワークや治具がぶつかる、人や別の軸に押し戻される使い方では、エアなら空気が縮んで逃げる力が、ねじやモータに直接かかります。
長い時間押さえ続ける：クランプのように止まったまま力をかけ続けると、モータに電流が流れ続けて発熱します。ブレーキ付きの機種や保持の仕組みが別に要ります。
単純な往復が大量にある：両端だけで足りる軸を何十本も電動にすると、本体とドライバと配線の費用が積み上がります。エア代の差では回収できません。
水・切削油・粉塵がかかる：洗浄や切削の近くでは、防水や防塵の機種とカバーが要り、価格がさらに上がります。保全の担当者がドライバの設定を扱えない場合も、故障時の復旧が遅れます。

エアシリンダのまま改善する場合は、配管の漏れの点検、スピードコントローラの調整、クッションの見直しから始めます。駆動の方式を一から選び直すときの順番は、装置の駆動系を決める順番で扱っています。

よくある質問（FAQ）

電動シリンダにすると、省エネになりますか？

シリンダ1本分では、エア代の差は小さいことが多く、本体の価格差を省エネだけで回収するには長い年数がかかります。工場全体のエア代を下げたいなら、先に配管の漏れと吐出圧力を見直してください。電動化は、停止位置や速度を制御したい軸に絞るのが基本です。

エアシリンダで、途中の位置に止めることはできますか？

中間停止用の電磁弁やブレーキ付きのシリンダを使えば、途中で止めることはできます。ただし空気は縮むため、止まる位置は負荷や速度で変わり、正確さには限りがあります。品種ごとに止める位置を変えたい、決まった位置にくり返し止めたい場合は、電動シリンダの候補になります。

まとめ

エアシリンダを電動シリンダに置き換えるかは、エア代ではなく、止めたい位置の数と、速度や押す力を制御したいかで決めます。装置のシリンダを全部置き換える必要はなく、品種で停止位置が変わる軸だけを電動にする組み方もあります。まずは装置のシリンダを1本ずつ書き出し、品種ごとにストッパを付け替えている軸がないかを確かめるところから始めてください。