フェール セーフ。 フェールセーフとは

フェイルセーフとフールプルーフ~意味の違いと事例

フェール セーフ

フェールセーフ(fail safe) フェールセーフ(フェイルセーフ、フェイルセイフ)とは、信頼性設計の一つで機械やシステムなどが故障した時、 常に安全性を確保する方向で壊れるように制御する設計手法です。 機械やシステムは故障しないのが理想的ですが、老朽化や事故などでいつかは故障する可能性があります。 そこで、機械やシステムはいつかは故障するということを前提とし、故障時は「 安全性を最優先」とし被害を最小限に抑えるための設計がフェースセーフの考え方です。 これに対して、故障時は故障個所を切り離すなどにより縮退運転で動作させる設計・思想が「」です。 フェールセーフは安全性を確保しながら停止(故障すると赤の状態で停止する信号機)、フェールソフトは機能を縮小しながら処理を継続(飛行機のエンジンが壊れても継続して飛び続ける)させるのが特徴です。 フェールセーフの事例 これに対して故障時は、安全性を確保する方向でシステムを停止させる設計・思想が「フェールセーフ」です。 フェールソフトは継続性を優先(飛行機のエンジンが壊れても継続して飛び続ける)、フェールセーフは安全性を確保しながら停止(故障すると赤の状態で停止する信号機)するのが特徴です。 フェールセーフの設計・思想は、様々な機械やシステムで使われています。 有名なフェールセーフの事例は次の通りです。 名称 フェールセーフの事例 道路の信号機 信号機は故障や停電が発生した場合、発電機付きの信号を除いて灯火が消えるが、赤点滅と黄点滅を表示する。 鉄道の信号機 鉄道も道路と同様で連動装置や軌道回路、線路が何らかの異常で故障した場合、赤信号を出し列車を止める。 石油ストーブ 倒れると自動的に火が消える。 踏切 通電時は電力で遮断機を操作しているが、通電が止まると重力により遮断機が自然に降りるようになっている。 エレベーター エレベーターは昇降速度が監視されており、故障等で速度超過を検知した場合には、その状況に応じて電力供給をストップしてブレーキをかけたり、非常止め装置をかけたりしてエレベータを停止する。

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フェールソフト/フェールセーフ/・・10つをかんたんに覚える方法

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安全とは: 受容できない リスクがないこと なるほど、よくわかりませんね。 一つずつ紐解いていきましょう。 まず、リスクとはなんなのでしょうか。 リスクは下記のように定義されています。 重大な被害を及ぼす危険があっても発生確率が著しく低くければリスクは低く、逆に小さな危険であっても発生確率が高ければリスクは高くなります。 このようにリスクとは危険の度合いと発生確率の積で求めることができます。 例えば、飛行機の墜落というのは非常に怖いですよね。 でも飛行機が墜落する確率は非常に低いので、リスクは低いといえます。 自動車の事故は、軽傷も場合もあれば重症もあり得るので危害のひどさで言えば、墜落よりは低いですね。 でも、事故を起こす確率は墜落に比べて圧倒的に多いので、リスクで考えると となります。 安全とはまったく危険がないわけではありません、受容できる範囲の危険であれば、存在していてもよいのです。 つまり安全を実現するには、 その機械が抱える全てリスクを受容可能なレベルまで下げてあげればよいわけです。 リスクを下げるアプローチは上述の通り、 危害のひどさを下げるか、危害の発生確率を下げるの2パターンがあります。 この考えが安全設計の基本となります。 様々な部署の有識者が集まり、機械のリスクについての評価を行うのが一般的です。 リスクアセスメントの詳細な説明については本記事では省略させてもらいます。 フェールセーフの考え方 フェールセーフ(fail-safe とは、 機械が故障した場合や誤った使用をされた場合に必ず安全な方向に導くという設計思想です。 機械は必ず壊れるものなので、安全に壊れるように設計する必要があります。 火災報知器を例に挙げて説明します。 火災報知器は火災を検出して警報を鳴らしているように見えますが、実は違います。 火災が起きていない状況を検出し、「火災は発生していませんよー」という 信号を出し続けています。 火災が発生したときにはその信号が切れるようになっており、信号が切れたら警報が鳴りだします。 こうすることで何が良いかというと、火災報知器が壊れてしまった場合(例:天井裏で配線をネズミがかじって断線)、信号が途絶えて警報が鳴ります。 それにより火災報知器の故障に気が付くことができます。 この故障が発生すると人命に関わります。 故障で警報がなってしまうのは、ならされた方からすれば迷惑な話ですが、 人命に関わらない安全側の故障です。 これが安全に壊れるということです。 フェールセーフの設計事例として、もう一例紹介します。 上図は原子力発電の簡略図です。 左は沸騰水型原子炉(BWR)、右は加圧水型原子炉 PWR と呼ばれるものです。 原子炉では、燃料棒の間に制御棒を挿入することで核分裂反応を制御しています。 沸騰水型原子炉では、制御棒は下から挿入され、加圧水型原子炉では上から挿入されます。 万が一、制御棒が挿入できなくなったら反応が進みメルトダウンを起こしてしまいます。 さて、この二つの原子炉はどちらがフェールセーフ設計となっているかわかりますか? 正解は右の加圧水型原子炉です。 制御棒は吊り下げられる形で電気的に保持されており、挿入の際は保持が解除され自重で降りてきます。 何らかの事故で、電力供給がストップした場合は、 電気的に保持されていた制御棒が保持されなくなり勝手に下りてくるため、安全側に故障します。 つまりはフェールセーフとなっているわけです。 沸騰水型原子炉は制御棒を下から挿入するため、電力が無ければ制御棒を挿入することができませんので、危険な故障となります。 構造上のフェールセーフを保てない代わりに、ガス圧で昇降したり、何重もの予備電源を持つことでリスクヘッジしているようです。 安全側に壊れるというイメージが掴めましたか?続いて、プールフルーフについて説明します。 フールプルーフの考え方 フールプルーフ(foolproof とは、 機械の使用者が誤った操作ができないような構造・システムにする という設計思想です。 フール fool とは、愚か者、馬鹿者という意味です。 プルーフ proof とは防ぐ、避けるという意味です。 化粧品のCMなどでよくウォータープルーフマスカラなんて言葉を聞きますよね、そのプルーフです。 フールプルーフは現場用語では、バカよけ、ポカよけなんて呼ばれたりもします。 人間は必ずミスをします。 誤った操作や危険な使い方をされるのを前提として、どんな操作をしても必ず安全を保つ構造・システムがフールプルーフです。 逆に故意に誤った使い方をしようとしても、できないような仕組みになっています。 身近な例で説明すると、自動車のエンジン始動などはフールプルーフです。 シフトをパーキングに入れてブレーキを踏まなければ、エンジンを始動することができないと思います。 こうすることで、始動と同時に発信してしまうリスクを無くすことができます。 「俺はエンジン始動と同時に全速力で走りだしたいんだ!! 」という危険な人がいたとしても、どんなに頑張っても無理ですよね。 このように仕組みで安全を確保するのが フールプルーフの思想です。 私は趣味でバイクに乗るのですが、バイクにはサイドスタンドというものが付いています。 バイクを止めた際、倒れないように支えておくアレです。 自転車にも付いていますね。 バイクはサイドスタンドを出したままだと、発進することが出来ないようになっています。 スタンドを出したまま、曲がろうとしたときに突っかかって転ぶ可能性があるからです。 これもフールプルーフの設計思想です。 当然スタンドが出ているかどうかを検知するセンサーが付いているわけですが、これが壊れるとエンジンが掛からなくなってしまうんです。 これはフェールセーフの思想です。 私が設計している工作機械もフールプルーフの設計思想が組み込まれています。 工作機械の機内では刃物で金属を削っているため非常に危険です。 当然、ドアが閉まっていなければ自動運転をかけれないようになっています。 ただ条件は一つではなく、様々なセンサを使い機械の状態を監視しています。 全ての条件がOKになったところで初めて自動運転を始めることができます。 フールプルーフを実現するための設計手法の一つです。 上述の、車の例もバイクの例もインターロック手法です。 インターロックの他には、タンパープルーフという手法もあります。 これ は 機械の不正な改造やいたずらによる危険を防ぐ設計手法です。 使用者に分解されたら困る部分に関して、普通の工具では外せない特殊なネジを使用したり、ネジ穴を潰して取り外せなくするという手法です。 冒頭でも書きましたが、機械設計において安全は最優先事項です。 それを超える優先度のものは存在しません。 設計者は、技術的な課題や納期に迫られて、精神的に追い詰められるものですが、そういった環境の中でも常に安全第一とした正しい判断が必要なのです。 普段何気なく使っている製品もフェールセーフやフールプルーフの設計思想のもとに設計されています。 身近なフェールセーフ、フールプルーフを探してみると何か新しい発見があるかもしれませんね。

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フェイルセーフとフールプルーフの違い みなさんは「フェイルセーフ」と「フールプルーフ」といった言葉を耳にしたことがあるでしょうか。 「フェイルセーフ」「フールプルーフ」とも安全確保に関する用語ですが、語感も似ていることから混同しているビジネスマンも見受けられます。 フェイルセーフとフールプルーフの違いについて、具体例と共にまとめてみました。 フェイルセーフとは? まず、フェイルセーフとは、機械装置やシステムに故障やエラーが発生した場合に、被害の拡大を防ぎ、安全が維持できるように工夫することです。 産業分野においては、日々あらゆる機械装置やシステムが取り扱われています。 しかしながら、それらも何らかの誤操作・誤作動・故障などで思わぬ事故を引き起こす可能性があります。 フェイルセーフはそのような「機械装置やシステムは必ず故障する」という考えを前提といた設計手法なのです。 例えば、異常を検知した電車の自動緊急停止システムや、天災などで急な停電になった際に電気の供給が止まらないように手術室で自家発電を行うことなどが挙げられます。 フールプルーフとは? 一方、フールプルーフとは、ヒューマンエラーを想定して人為的な事故を未然に防げるように工夫することです。 フールとは英語で「愚か者」という意味を指し、日本語で「ポカヨケ」や「バカヨケ」と呼ばれることもあります。 仮に機械装置やシステムの操作に精通していない老人や子供が誤った行動をとってしまった場合もそれを阻止するなど、誰が使っても安全に動作する仕組みを指します。 空焚き防止のため水が入っていない状態では作動しない電気ケトルや、蓋が閉まっていない状態では作動しない洗濯機などが例として挙げられます。 フェイルセーフとフールプルーフの違いのまとめ 要するに「フェイルセーフ」は機械システムに着目した安全機構、「フールプルーフ」は人間に着目した安全機構という違いがあります。 フェイルセーフとフールプルーフは、どちらも事故を防止し、安全を確保するために重要な概念です。 どんなに高性能な機械も故障する可能性があり、それを操作する人も誰しもが間違えてしまう可能性を持っています。 個々の努力だけでは確実に事故を防ぐことができるかというと、決してそうとは言い切れません。 そのため、現場で起こりうる誤動作やミス、故障から生まれる危険を予め想定し、環境整備や設計の段階において、事故を防止するための対策を組み込むことが必要なのです。 日本のモノづくりの技術が世界中で信頼されているのも、この「フェイルセーフ」と「フールプルーフ」といった安全確保における考え方を追求し、具現化されているからこそでしょう。

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