- 「信頼性設計」の進め方に不安があるけど･･･
- 「信頼性設計」の重要なポイントが分からない？
- 「信頼性設計」の重要なポイントを分かりやすく教えて！
信頼性設計とは耐力や外力の不確実性を積極的に取入れた設計方法で、安全に対し絶対を求めないことが前提となります。このため、本設計が導入されると設計者や利用者が「安全に絶対はない」という発想の転換が求められます。
私は機械技術者として25年以上働いており技術士一次試験にも合格しておりますが、信頼性設計の重要さについて実感しております。
そこでこの記事では、信頼性設計を活用する際のポイントを述べます。
この記事を参考にして「信頼性設計」のポイントが理解できれば、技術士二次試験に合格できるはずです。
1.信頼性設計の概要
信頼性設計とは耐力や外力の不確実性を積極的に取入れた設計方法である。応答と耐力は各々バラツキをもった確率変数 R、 C と置き、R≧C となる確率（これを損傷確率と呼ぶ）を計算する。そして、損傷確率が許容値以下になる ことを照査し、安全を確認する。このため、安全の概念は「損傷確率は受容できる程、十分小さい」となり、安全に対し絶対を求めないことが前提となる。信頼性設計が導入されると、設計者のみならず構造物の利用者も「安全に絶対はない」といった発想の転換が求められる。
信頼性設計では安全に対し絶対を求めないんだよ！
2.信頼設計を製品開発に活用する際のポイントとその詳細
- ①設計仕様の決定
必要とされる信頼性を満足するための設計仕様を決め、信頼度配分を行い、 信頼性ブロック図（RBD）分析を行う。
補足）信頼性ブロック図(RBD)では、システムの構成をブロック線図で表し、ブロックを直列、並列に配置することで故障発生がシステムに与える影響を表す。ブロックを直列に接続する場合は、故障に対してORであることを表し、並列に接続する場合は、AND（冗長性あり）を表す。
- ②要求項目の確認
信頼度予測、最悪条件解析、故障の影響解析を行い、さらに故障品目リストを作り、この要求を満たしていることを確認する。
- ③解析結果の証明
設計審査、信頼性試験、故障解析を行い解析結果が正しいことを証明する。 特に故障解析では、故障の木解析（FTA:Fault Tree Analysis)を活用し、製品の故障、およびそれにより発生した事故の原因を分析する。
補足：故障の木解析（FTA）では、製品の好ましくない事象を初めに仮定し、それについて考えられる故障・事故に至った道すじを、発生確率とともに(定量的な解析が必要ない場合は省く場合が多い）、故障の木図（FT図：以下に例を示す）で表し分析していく。FTAでは、製品の上位の故障・事故から、下位の原因へとトップダウン的に展開していく。
3.まとめ
以上
最後まで読んで頂きありがとうございます。
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皆様のキャリアアップを応援しています!!
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