FTA 解析（故障の木解析）─信頼性/安全管理研修セミナー（客観説TQM）

FTA（故障の木解析） 　および　4点法FMEA 　特性要因図 　QC工程表

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　　福知山線の脱線転覆、　シンドラー社のエレベータ事故、　日立の洗浄乾燥機、　松下の暖房乾燥機一酸化炭素事故、　シュレッダーでの指の切断事故、　高速船の鯨・流木衝突事故、　水泳プールの排水口の死亡事件、　ソニーのリチウム電池発火事故、　松下電器の食洗機火災事故など、　基礎的な信頼性技法を正しく使用したならば防げていたはずの事故が続いています。
　　製品設計や工程設計の技術者・管理者に限らず、　銀行・証券会社・病院・鉄道・航空などの危機管理者にとって、　特性要因図、　FMEA （故障モード影響解析）、　FTA （故障の木解析）　などは必須の技法です。
　　またＱＣサークルのような小集団活動も、　小改善に FTA を適用して製品設計や工程設計の信頼性を向上することができます。
　　FTA は難しいから小集団にはムリ？　　いやいや、　このセミナーで学ぶ FTA はまさに小集団向きです。　
　　　一般に　これらの技法の指導・教育は正しく行なわれているとは言えず、　多くの場合に飾り物になるだけです。　例えば、　普通の FTA 教育では、　頻度確率と状態確率という区別がありません。
　　だけど、　この区別がないのでは、　結局のところ　FTA　は飾り物です。　ここでは、　このことを中心に説明して参りましょう。
　　FMEA / FTA の講習は２日がかりとなることが多いのですが、　それを１日で終えるようにするために、　ここでは予習の意味で少し中身に立ち入って説明します。
　　とっつきにくかった FMEA や　FTA が、実に面白くなる。　そして、　面白くなったらシメシメだ。
　　このページでは　FTA だけを紹介しますが、　セミナーは　FMEA、　ETA、　特性要因図を含みます。　その全体の説明は、　信頼性/ 安全性セミナーのページに移って下さい。　

■　FTA　は、　一般に次の手順で行ないます。右の図に示す実施例に沿って説明すると、

起こしてはならない事象（トップ事象）を決め、ＦＴ図の最上位に置く。
中間事象　（場合分けのための事象）、すなわち、第１次要因事象を列挙し、さらに第２次要因以下、因果関係を展開し、最下位に 基本事象 （直接に確率を見積る事象）を列挙し、それぞれの確率を見積もる。
そこから逆に確率を集計（加算、または、乗算）して行き、トップ事象の確率を求める。
下位事象Ａ、Ｂなどが１つでも起きれば上位事象Ｘが起きる場合は、Ａの確率とＢの確率の加算値をもって上位事象Ｘの確率とする。この関係を表すには、上位事象Ｘと下位事象Ａ、Ｂの間に OR ゲート の論理記号を介在する。
下位事象ＡとＢが同時に起きるときに限って上位事象Ｘが起きる場合は、Ａの確率とＢの確率の積をもって上位事象Ｘの確率とする。この関係を表すには、上位事象Ｘと下位事象Ａ、Ｂの間に AND ゲート の論理記号を介在する。
下位事象Ａが、条件事象Ｂが起きている時に起きれば上位事象Ｘが起きる場合は、制約ゲート を用い、　その横に条件事象を、下に下位事象を配置する。
トップ事象の確率が過大なら、確率が最大のルートに対して対策を講じ、トップ事象の確率が十分に小さくなるまで繰り返す。

　　しかし、多くの場合、基本事象の確率を見積ることができずに形骸化してしまいます。なぜだろうか？　その原因は２つあります。

《第１の原因》データアプローチの原則に従わずに、カンで確率を見積もるからです。
　　自動車の脱輪事故、　六本木の回転ドア事故、　新潟水害など、　いずれの場合も確率を低く　（ほぼゼロに）　見積もって失敗しています。

　　なぜ、　低く見積もってしまうか？　「単なるカン」　だからです。　「単なるカン」　を　「事実に基づく判断」　に切り替えねばなりません。

　【第１問】　さて、　問題を出そう。　いま、　医師の指示に従って看護師が外来患者の血圧を測定するとき、　患者を取り違える確率はどの程度だろうか？
　　年１回くらいにも思えるし、　そそっかしい患者や看護師なら週１回にも思えるし、　さぁ、　どう見積もるか？

《第2の原因》確率の性質を区別しないからです。

【第２問】 FT図はトップ事象から基本事象までをORゲートやANDゲートなどの論理記号で連結し、　確率の積算を可能にするための図ですが、　確率には4つの異なった性質のものがあります　（結局は２種類に統括されますが）。

「年に１回起きる程度だから、１か月で起きる確率＝0.08」　というような単位時間の故障確率
「設計上十分な強度がある確率＝0.1 」　というような状態確率
「日産1,000個で不良率１％の製品ロットから取り出した特定の１個が不良品である確率＝0.01」　のような混入確率
「袋の中に白石100個、　黒石100個が入っていて、　その中から1個取り出したものが黒石である確率」　のような帰属確率

　　これら異なった性質の確率を相互に掛け算や足し算をすることが許されるでしょうか？

【第３問】　ある塔が震度７の地震で崩壊する状態確率は 0.1 程度であり、　そのそばを日中は１日100人ほど通り、夜間は10人ほど通る。

　　この地域で震度７の地震が50年に１度起きるとして、　この塔が地震で崩壊して人が死傷するのは、　何年に１人と見積もるか？

【第４問】　2006年2月15日に、 みずほ証券 で誤発注が発生し、　損失は500億円に拡大しました。

　　金融庁の発表では、　証券会社による昨年１年間の株式の誤発注件数が198社で合計14,318件に達している。　売買代金が１億円超の誤発注も667件あった。

　　こういう誤った指示による損失金額の期待値は確率×金額として計算されますが、　この期待値を下げる手段はどうすればよいでしょうか？

■　ＦＴＡのヴァリエーション

　　右の表は何だと思いますか？

　　実は、これも　FTA　です。　ライターの着火不良をトップ事象にして解析した事例ですが、　上に示したような論理記号は使っていません。

　　管理技術は、　習ったことだけ覚えるだけでは使い切れません。　自分で考える能力を養うことが大切なのです。

■　ＦＴＡの実施例
　　セミナー当日に何らかの事情でセミナーを開催できなくなる事象を何としても回避するために、ＦＴＡを行った当研究所の事例を紹介します。

　　右の上の図で、「開催不能」がトップ事象です。　基本事象をもれなく列挙するために中間事象として５Ｍを列挙し、それぞれの基本事象を導いて確率を評価します。　何も対策しなければ、合計で年17回の頻度で開催できない恐れがあります。

５Ｍ基本事象頻度確率

材料受講者少数中止なし 0

設備電車運行異常１日/１月 12×4×10^-3

プレゼン
機器パソコン故障１日/１年 4×10^-3

電源の故障１日/１年 4×10^-3

マウスの故障１日/１年 4×10^-3

投影機の故障１日/１年 4×10^-3

電源停電１日/10年 0.1×4×10^-3

人講師病気１日/１年 4×10^-3