安全設計手法

製品安全を実現するための設計手法を整理したフレームワーク。

 

【事例】安全設計手法

安全設計手法 説明 事例
フェールセーフ 製品が故障した時に、安全側の状態となるようにする設計の考え方。多くの製品で「安全側の状態≒機能停止」を意味する。
・踏切(停電したら遮断機が重力により降りて来る)
・漏電遮断器(漏電を検知すると、通電を停止させる)
 
フールプルーフ 使用者が誤った使い方(誤使用)をしても、安全性や信頼性を確保する設計の考え方。

・浴室の水栓(誤って高温のお湯を出さないようにロック機構がある)
・電子レンジ(加熱中に誤ってドアを開けるとストップする)

 

関連記事:フールプルーフ

フォールト
トレランス
構成要素の一部が故障しても、製品の機能や安全性を維持する設計の考え方。一般に、製品構成やシステムを冗長化することによって目的を達成する。  ・航空機(複数エンジンのうち一つが故障しても、残りのエンジンだけで飛べる など) 
・制動装置(ブレーキ)(2系統以上の独立した構成とすることにより、一つが故障しても止まることができる)
フォールト
アボイダンス
構成要素の信頼性を向上させる(故障しにくくする)ことにより、製品が故障しないようにする設計の考え方。
セーフライフ
(安全寿命設計)
製品寿命内で壊れないようにする設計の考え方。構造、要求コストなどの理由でフェールセーフやフォールトトレランスなどが適用できない製品で採用される。航空・宇宙機器から身の回りの製品に至るまで、あらゆる製品で採用されている。

・航空機の降着装置(構造上冗長化が難しい)
・宇宙ステーション実験棟(圧力容器)(冗長化もメンテナンスも難しい)
・木製椅子(コスト、デザイン、構造上その他の安全設計手法を採用することが難しい)

 

関連記事:セーフライフ(安全寿命設計)

フェールソフト 構成要素に故障が発生しても、機能の一部でも維持し被害を最小限に抑える設計の考え方。  ・ランフラットタイヤ(パンクしても短距離であれば走行できる)
ダメージ
トレランス

(損傷許容設計)
構成要素の一部が損傷(疲労、摩耗、亀裂など)しても製品の安全性や機能を維持し、その上で適切な期間でメンテナンスを行う設計の考え方。 ・ヘリコプターのローター(損傷が許容範囲内で進行した後にメンテナンスを行う)

 

※製品のシステムをどういう視点、機能から見るかによって分類される設計手法は変わる。また、設計手法の考え方が一部重複するケースや業界によって設計手法の意味が異なるケースもある。厳密な分類を目指すのではなく、安全設計手法の考え方を取り入れることが重要。

 

 

【参考資料】
JIS Z8115 「ディペンダビリティ(信頼性)用語」

 

 

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最終更新 2016年8月9日

 

 

 

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