【技術士二次試験：機械設計】大規模地震に対して安全・安心な社会を実現するためには？

　 日本では近年、各地で地震が頻発し、今後、南海トラフ地震や首都直下型地震などの大規模地震が高い確率で発生すると予測されています。このような中で安心・安全な社会を実現することが重要であると考えます。

　私は今では機械技術者として25年以上働き技術士一次試験にも合格しており大規模な自然災害に対して、安心・安全な社会を構築することに強い関心がありますが、若手の頃は危機意識が不足しており関心はありませんでした。　

　そこでこの記事では、若手の機械技術者でも分かりやすいよう、大規模地震に対して安心・安全な社会を実現するための課題とその解決策について解説します。なお、課題の分析にあたっては次の①～③の視点に着目しています。
　①メーカー側の視点（製造、設置の容易さ等）
　②ユーザー側の視点（品質、機能性、利便性等）
　③社会の視点（安心・安全、環境、持続可能性等）

　この記事を参考にして大規模地震に対して安心・安全な社会を実現するための課題とその解決策が理解できれば、技術士二次試験に合格できるはずです。

<<大規模地震に対して安心・安全な社会を実現するための課題とその解決策を今すぐ見たい方はこちら

1.安全・安心な社会を実現するための検討項目

　大規模地震に対して、安全・安心な社会を実現するための検討項目を挙げてその理由を説明する。

• ①本質的安全設計方策（メーカー側の視点）
  　本質的安全設計方策について検討すべきである。なぜなら、機械自体、及び機械と暴露される人との間の相互作用に関する設計特性を適切に選択することで危険源を除去又はリスクを低減できるからである。
• ②安全防護及び／又は付加保護方策（ユーザー側の視点）
  　安全防護及び／又は付加保護方策について検討すべきである。なぜなら、本質的安全設計方策で実施できない場合、意図する使用及び合理的に予見可能な誤使用を考慮して適切に選択した安全防護及び付加保護方策を講じることで、リスクが低減できるからである。
• ③使用上の情報（社会の視点）
  　使用上の情報提供について検討すべきである。なぜなら、本質的安全設計方策、 安全防護及び付加保護方策の採用にも関わらず、リスクを十分に低減できない場合、使用上の情報を提供することで残留リスクが認識されるからである。

2.検討項目の技術的課題と解決のための技術的提案

2.1 検討項目の技術的課題

• ①本質的安全設計方策
  　モータの駆動軸等危険な動作部分等の危険源を無くしてしまうことが不可能な場合のリスク低減の方策を行うことが課題である。
• ②安全防護及び／又は付加保護方策
  　インターロック付ガードのある機械製品の場合、ユーザーがインターロックを無効化した方が作業性が上がると考え、インターロック機器を意図的に無効化することが考えられる。このような場合は、ユーザ側で無効化させないように対策を行うことが課題である。
• ③使用上の情報
  　取扱説明書では、多くの情報が整理されずに記載され、膨大な情報の中にまぎれてしまうことにより、ユーザーが機械の残留リスク情報として認識できなくなる場合があり、十分に活用できないケースがある。このため、ユーザーが残留リスクを認識しやすい操作説明書を作成することが課題である。

2.2 技術的提案

• ①本質的安全設計方策
  　FMEA（故障モード影響解析）を活用し、故障モードに対して故障が発生した場合の危険の大きさ及び、発生の頻度などを　評価・採点・ランク付けする。
• ②安全防護及び／又は付加保護方策
  　フェールセーフ設計を活用し、意図する使用及び合理的に予見可能な誤使用を考慮することで、ユーザ側で無効化させないように対策を行う。
• ③使用上の情報
  　「機械ユーザーへの機械危険情報の提供に関するガイドライン」（厚生労働省）を活用し操作説明書を作成する。これにより「機械ユーザーによる保護方策が必要な残留リスクマップ」および「機械ユーザーによる保護方策が必要な残留リスク一覧」を操作説明書の一部として作成する。

3.技術的提案がもたらす効果とそこに潜むリスク

3.1 技術的提案がもたらす効果

• ①本質的安全設計方策
  　FMEA（故障モード影響解析）を活用することで故障モードに対して故障が発生した場合の危険の大きさ及び、発生の頻度などを　評価・採点・ランク付けを行い重大な事故を予防できる。
• ②安全防護及び／又は付加保護方策
  　フェールセーフ設計を行えば故障や誤作動、誤操作は起きるものだという前提に立ち、そのような場合に自動的に安全側に導くことができる。
• ③使用上の情報
  　ユーザーが残留リスクを容易に認識できるようになる。

3.2 技術的提案がもたらすリスク

• ①本質的安全設計方策
  　漏れがあれば、それだけ想定外のトラブルが発生した際に対策が遅れてしまう事態に陥るため、品質の不具合や故障要因などを漏れなく抽出することが必要である。
  　また、リスク評価について、主観的に決めてしまうと適切な評価ができない可能性があり客観的な視点を入れて判断することが重要である。
• ②安全防護及び／又は付加保護方策
  　設計者が意図しない使い方をしても、起動する機械の誤動作などの危険が生じないように留意しなければならない。またフェールセーフ構造は、危険認識を下げることに繋がることもあるため、極めて重大な箇所、例えば、人身事故に繋がる可能性が高い場合、初心者で知識を前提にできない場合などに限定することに留意すべきである。
• ③使用上の情報
  　技術はすぐに陳腐化し、作成した操作説明書の内容に不足が生じる可能性がある。また知識データの追加・蓄積を習慣化し、継続するのは難しい。このため「残留リスクマップ、残留リスク一覧」の管理責任者を定め、定期的にメンテナンスを行うことが重要である。

4.まとめ

以上

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