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FTA, FMEA and HAZOP - システム信頼性のための解析技法

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分析演習資料。Do CAP。まずやってみて(DO)、何が分からないか・課題かを考え(Check)、改善して(Action)、次の計画を立てる(Plan)。FMEA, FTA, HAZOPのIEC国際規格になっている手法を使いこなせるように。

分析演習資料。Do CAP。まずやってみて(DO)、何が分からないか・課題かを考え(Check)、改善して(Action)、次の計画を立てる(Plan)。FMEA, FTA, HAZOPのIEC国際規格になっている手法を使いこなせるように。

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  • 1. 名古屋市工業研究所 技術士(情報工学)・博士(工学) 小川 清 kaizen@wh.commufa.jp, @kaizen_nagoya 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 2.  公的試験研究機関 民間、国が実施していない試験を実施  共同研究、人材育成、技術相談   ISO/IEC 15504 process assessment(作業診 断) part2,6,9 editor ISO 26262の国際リエゾン2年  JIS Q 20000 JIS化委員会など  TOPPERSプロジェクト理事  岐阜大学非常勤講師 
  • 3. 目標設定  確認事項(背景、予備知識、予定)  演習1回目(HAZOP, FTA, FMEA)  演習2回目(HAZOP, FTA, FMEA)  演習3回目(HAZOP, FTA, FMEA)  まとめ  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 4.  個人の目標設定(例)      自分の得意分野を伸ばす。 これまでに思いつかなかったこと一つ発見。 作業した事を記録し、改善に役立てる。 誰が何を得意か知り、仕事の依頼、協力要請。 個人の目標と他の目標の関連づけ(作業中・ 後)     個人の目標がリスクの洗い出しにどう役立つか 個人の目標と組織の目標の関連性を考える 個人の目標が顧客にどのような利益を齎すか 個人の目標が社会にどういうふうに貢献できるか 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 5.  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 6. • • 10 case studies. JAXA(IV&V) • • • • IEC61508 Mathematical Method(formal) Test Method Analysis Method • • • FTA, FMEA and HAZOP IPA/SEC www.ipa.go.jp downloadable by registrating Email address Members:JAXA,Denso, Toyota, …. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 7. 黄色に着目 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 8.  利用者   設計者   前提知識なし なぜなぜ分析, TRIZ, 設計指針(万能設 計, 形, MISRA-C, STARC RTL設計スタイルガ イド)などの一つ 保守・運用・教育担当  担当の事故・不具合事例の知見・経験 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 9. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 10. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 11. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 12. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 13. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 14. リスクは出力の一つ 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 15. 発生が好ましくない頂上事象(top event)に ついて、発生経路、発生原因及び発生確 率を故障木を用いて解析  論理和(or)と 論理積(and)からなる  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 16.  故障の影響を解析し対策を検討する手法 故障モードの列挙  故障の原因  検出可能性  故障の影響  対策  頻度  致命度  採否  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 17.        FTA,FMEA,HAZOPともIECの国際規格。 FTA, FMEAはJISになっている。 www.jisc.go.jpでWindowsでIEなら無償で閲 覧できます。 「JIS検索」で、FTAまたはFMEAで閲覧して みてください。 ダウンロード、印刷はできません。 大きな図書館、大企業でJISが閲覧できま す。個人の勉強のために部分複写可能。 HAZOPはJIS化の目途不明。 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 18. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 19.  FTA, FMEA, HAZOPの組み合わせ FTA 2013.10.25 FTAは頂上事象を HAZOP 起こさないような 論理を検討。 HAZOPは上から、 HAZOP 下から、真ん中か らのいずれでも可。 FMEAは部品 FMEA HAZOP (下)の故障モー (c)kaizen@wh.commufa.jp ドから不具合を防
  • 20. 題材の説明,事前アンケート記入(15分)  一人HAZOP/FTA/FMEA(10分)  班作業(15分), 発表(15分)  班の構成替え・休憩(5分)  一人HAZOP/FTA/FMEA(10分)  班作業(15分),発表(15分)  班の構成替え・休憩(5分)  一人HAZOP/FTA/FMEA(10分)  班作業(15分),発表(15分)  まとめ,事後アンケート記入(15分)  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 21. FTA: JIS C 5750-4-4:2011図1 「システム 故障、電圧がないか又は不適切」の事象 を追加する。  FMEA: FTAの図にある部品の故障モード を洗い出す。  HAZOP: FTAの図の事象, FMEAの故障 モードを追加するために実施。  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 22.     3人のうち、一人がFTA, 一人がFMEA, 一人が HAZOPを一人作業する。 班作業で、それぞれの成果を報告し、リスクの洗 い出し、大事な事項と次にするとよいことを確 認。 全体に重要なことを報告する。 人を入れ替え、担当手法を変えて2回目、3回 目。 一人作業の順番, TMH, HTM, MHTのいずれか。 (T:FTA, M: FMEA, H:Hazop)  最初にFTAをやったひとは次はFMEA,最後にHAZOP  最初にFMEAをやった人は次はHAZOP,最後にFTA 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp  最初にHAZOPをやった人は次はFTA,最後にFMEA 
  • 23. 以下の3つについて、次の1−5を記入 1. 名前も知らない, 2. 名前だけ知っていた, 3. どんな手法か聞いたことがある, 4.簡単な演 習をしたことがある, 5.実務で使ったことが ある  FTA( ), FMEA( ), HAZOP( ) 2. 現在の仕事(含む類似)実務経験 ( ) 年 3.専門分野:機械、電気、情報、経済、その他 ( ) 4.仕事の種類:管理、設計、試験、運用、保守、 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp 
  • 24.  一人作業の順番, TMH, HTM, MHT 一番作業がはかどった手法, T, M, H 班作業で一番重要な事項が議論になった手法 1回目T,M,H,2回目, T, M, H,3回目T, M, H 次にやるとよい作業: T, M, H 自由記入:題材  T:FTA, M: FMEA, H:Hazop     2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 25. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 26. FMEA, FTAは設計の基本情報に依存  想定外をなくすためのHAZOPは設計情報 がない状態で始められる  システムのいくつかの制約条件  システムのいくつかの機能  FTAの原因となる事象の洗い出し  FMEAの故障モードの洗い出し  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 27. いつまで、どこまでやればいいか分からない  分析対象は膨大  形式的になりがち  やらされ感  やる気が世代を超えて伝搬しない  5年で壁にぶつかっている  FTA, FMEAはやっているがHAZOPはまだ   必須手法か任意手法か 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 28.     いつまで、どこまでやればいいか分からない  なにか1つ新しい想定外をみつける 形式的になりがち  やり方をどんどん変えてよい やる気が世代を超えて伝搬しない  子供にやってもらう,一人hazop FTA, FMEAはやっているがHAZOPはまだ FTAを補完するために上から  FMEAで故障モードを出す為に下から  設計情報が不足しているので真ん中から  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 29. 頂上事象の原因になることを考え、図に足す。  新たに加えた事象が起きる原因になる事象があれ ば、さらに足す。  設計が細かい所まで決まっていなければ、おおま かな原因まででよい。  設計が細かく分かっていれば、細かい原因まで記 述する。  新たに加えた事象とANDの関係またはORの関係 になる事象がないかを考える。  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 30. 一つの部品について故障モードを考える。  設計が大まかな段階では、おおまかな部品要素に 着目する。  設計が細かな段階では、それぞれの部品ごとに FMEAの作業をする。  故障モードがでなければ、HAZOPの誘導語を利 用してもよい。  原因、検出方法、全体への影響、対策のどれか思 いつくものを一つ以上記述する。  頻度()、致命度(表2:4段階)は現在の感覚で必ず埋 める。  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 31. 誘導語と図を見ながらありえないことを「外れ」 に列記する。  原因、対策を思いついたら記載する。  原因、対策がすぐに思いつかなければ、別のあり けないことを考える。  人に言うのは恥ずかしい事でも,自分で妄想する だけならいろいろ考えられる。  利用者視点は設計能力がなくても担当できる  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 32. 誘導語と図を見ながらありえないことを「外れ」 に列記する。  原因、対策を思いついたら記載する。  原因、対策がすぐに思いつかなければ、別のあり けないことを考える。  人に言うのは恥ずかしい事でも,自分で妄想する だけならいろいろ考えられる。  利用者視点は設計能力がなくても担当できる  2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 33.        ありえないことでもよい(発生頻度を0にすれ ばよい) 思いついたことは必ず書く 経験に基づいても,妄想に基づいてもどちらでも よい 物の状態(fault)について記述してから,事 (failure)について記述してもよい 事前,事後(初期条件,境界条件)をできれば 記述する 思いつかなければ、設計指針を3つくらい使う 欄が足りなけれ、紙または欄を足す 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 34.  書いたことは消さない       勘違いだった場合もどういう勘違いかを記録 利用者の発言を設計者が否定しない 分類を変えるだけでよいのでは? 一つの事象・誘導語を深堀してもいいし,ま んべんなくせめてもよい HAZOPでは外れは必ず書く   後で分類を変えることはあるが無駄ではない なし,原因だけ,検出方法だけ,対策だけなど の部分だけの記載でよい 設計にない事項は仕様を追加してもよい  記述の右に<仕様追加>と記載 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 35.  一人作業の結果を順次確認        記述数の尐ない人から 時間内に全部を確認する 分からないところを聞く  間違ったこと、誤解は消すのではなく、次の 新しい図、表を作成するか、項目を追加す る。 発言はすべて記録する。議論の途中で思いつい たことは発言し記録。誤解も。 内容が分らなかったり,調査が必要なことは、 いつ誰が調べるかを記載。 次にやるとよい作業について話をして記録。 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp 記録の中で大事なことかに1から順に番号を振
  • 36.  一番大事ことと今後何をするとよいかを発表  前のグループが発表したことを除く  人を入れ替え、2回目、3回目。最後に事後ア ンケートに記載。 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 37. • 初期段階では予想してない想定外が一つ出れば成功 • 手法の違い、視点の違いの確認 • 現地,現物,図、映像,写真の利用 • 複数の手法を使う 上からFTAで下を網羅。 • 下からFMEAで上を網羅。 • HAZOPで上、下、中のいずれも。 • • 見るとやるとで大違い • 規格(道具)は最低を決めているので出発点 • 最初は網羅性を高める。 • 物の状態(falt)を分析してから事(failure)を分析するとよいかも • 外れ・故障モード・頂上事象を考えることにより制約条件・初期条件を洗い出す 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 38.  経済産業省、JAXA, 日 本機能安全、名古屋大 学、株式会社ヴィッ ツ、東海ソフト株式会 社、サニー技研株式会 社、アイシン精機、ト ヨタ自動車、ルネサス テクノロジー、アイシ ンAW、東海理化、アド ヴィックス、産総研、 北海道立工業試験場 参考資料:http://researchmap.jp/kaizen/HAZOP(はぞっぷ) 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 39.     FMEA辞書―気づき能力の強化による設計不 具合未然防止,本田 陽広,日本規格協会,2011 設計の故障解析51―QS9000対応,伊予部将三, 日刊工業新聞社, 2000 FMEA・FTA実施法―信頼性・安全性解析と 評価, 鈴木 順二郎, 日本科学技術連盟, 1982 リスク分析工学―FTA、FMEA、PERT、田 口メソッドの活用法,L. ルーシュ, John X. Wang, Marvin L. Routh, 日本技術士会翻訳,丸 善,2003 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 40. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 41. 2013.10.25 (c)kaizen@wh.commufa.jp
  • 42. 2013年12月15日 ogawa.kiyoshi(saito.naoki,watabe. kinji)@nmiri.city.nagoya.jp 42
  • 43.  視点1:BはAの部分集合,緑色はB  視点2:AはBの部分集合,緑色はA  誤解:自分は正しく相手が間違い。情報が共有できる。  共通認識:中心は緑。立場が違えば情報は共有できないかも。 ogawa.kiyoshi@nmiri.city.nagoya.jp 2013年12月15日 43

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