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故障の影響解析(FMEA)と、故障の木解析(FTA)の活用 詳細
FT図の作成方法
-FT図の作成-
FT図の作成は、以下の手順により行っていきます。
ステップ1: | 解析対象を理解します。 製品を手にとって確認すると共に、設計報告書、製造図面、および取り扱い説明書等を参考に、製品の「機能・性能要求」、「信頼性・安全要求」、「使用条件」、「環境条件」を理解します。 |
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ステップ2: | 対象としている製品の故障、および製品による事故より、トップ事象を設定します。 過去の事例を参考に想定される「故障」、「事故」をすべて挙げます。 |
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ステップ3: | トップ事象から推定される第一レベルの事象を識別します。 「故障」、「事故」の影響をすべて挙げます。 |
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ステップ4: | トップ事象と第一事象を論理記号で関連付けます。 「ORゲート」、「ANDゲート」、「組合せゲート」、「制約ゲート」で関連付けます。 |
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ステップ5: | さらに下位の事象を識別し、その上位事象と論理記号で関連付けます。 | ||
ステップ6: | 事象が「基本事象」、「非展開事象」のレベルに達したら展開を終了します。 ここで挙げた事象が、 「基本事象」、「非展開事象」、「通常事象」のどれにあたるかを判断します。 |
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定量的な解析が必要な場合にステップ7に進みます。詳細は、「次回のプール代数による確率計算と最小カットセット」で説明します。 | |||
ステップ7: | 定量的な評価が必要な場合は、各事象ごとに故障率を割り当て製品の故障の発生確率を求めます。
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-FT図の作成の例-
下図に示す「線材巻き取り機」のFTAを作成してみましょう。「FT図の作成例(回転体の破損)」に作成の流れを示したFT図を示します。
ステップ1: | 解析対象を理解します。 →この場合下記に示す写真より 「一定の回転力で回転し、トラバースしながら線材を巻き取っていく回転体であり、線のサイズによりますが、φ15の線材を50m程度巻き取ることが可能である」ことを理解します。 |
ステップ2: | 対象としている製品の故障、および製品による事故より、トップ事象を設定します。 →線材巻取り機の一番大きな不具合は、「線材が巻き取れない」ことです。この事象にいたる故障は、「回転体の停止」、「回転体の破損」、「回転体の動作異常」等考えられますが、ここでは「回転体の破損」を考えて見ましょう。 |
ステップ3: | トップ事象から推定される第一レベルの事象を識別します。 →回転体が破損する原因として「使用材料の劣化による破損」と、「異常回転による破損」を展開事象として識別しました。 |
ステップ4: | トップ事象と第一レベルの事象を論理記号で関連付けます。 →「使用材料の劣化による破損」と、「異常回転による破損」がそれぞれ単独におきても「回転体は破損する」ため「トップ事象」と「第一事象」を「ORゲート」で関連付けました。 |
ステップ5: | さらに下位の事象を識別し、その上位事象と論理記号で関連付けます。 →「使用材料の劣化による破損 」を 基本事象の「さび」と、「亀裂」として識別しました。 →「異常回転による破損」を基本事象の 「制御装置の故障」と、「電源の故障」。展開事象の「計装配線のショート」として識別しました。 |
ステップ6: | 事象が基本事象、非展開事象のレベルに達したら展開を終了します。 →「制御装置の故障」と「電源の故障」は基本事象のため展開を終了しました。 →しかし、 「計装配線のショート」は 、もうこれ以上展開できない否展開事象の「雨水による漏電」として識別できるため、展開を継続し、この段階ですべての事象の展開を終了しました。 |
ステップ7: | ここでは示しませんが、定量的な評価が必要な場合は、各事象ごとの故障率を割り当て製品の故障の発生確率を求めます。 |
図 FT図の作成例(回転体の破損)