労働安全コンサルタント試験 2023年 産業安全一般 問30

機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針




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 このページは、2023年の労働安全衛生コンサルタント試験の「産業安全一般」問題の解説と解答例を示しています。

 解説文中の法令の名称等は、適宜、略語を用いています。また、引用している法令は、読みやすくするために漢数字を算用数字に変更するなどの修正を行い、フリガナ、傍点等を削除した場合があります。

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2023年度(令和05年度) 問30 難易度 機能安全に関する知識問題である。やや高度な知識を問うているが正答しておきたい内容である。
機械安全

※ 難易度は本サイトが行ったアンケート結果の正答率に基づく。
5:50%未満 4:50%以上60%未満 3:60%以上70%未満 2:70%以上80%未満 1:80%以上

問30 厚生労働省の「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」に関する次の記述のうち、同指針に定められていないものはどれか。

(1)機械の運転用の制御システムの信頼性向上等、多重的な防護による設備の設計方針に従い安全方策を検討した上で、機能安全の適用を実施する。

(2)要求安全度水準のうち、パフォーマンスレベルについては、安全関連システムの構造等に係る要件(カテゴリ)、平均危険側故障時間、平均診断範囲及び共通原因故障の組み合わせによって決定する。

(3)安全関連システムには、検出部(センサー)等の入力部、論理処理部のほかアクチュエータ等の出力部が含まれる。

(4)機械式の安全装置の故障によって作動が求められる安全関連システムには、高頻度作動要求モードを適用する。

(5)機能安全を含む機械等の設計等を行う者に対して、機能安全に必要な教育を実施する。

正答(4)

【解説】

問30試験結果

試験解答状況
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本問は、問題文にもあるように「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(以下、本問の解説において「指針」という。)(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)に関する問題である。

なお、本問のように、厚労省の指針類に定められているかどうかという設問は、「その内容が正しいかどうか」と置き換えてかまわない。正しいことが指針類に定められていないという問題を国の試験に出すわけがないからである。

(1)定められている。指針4-3の(1)により、機械の運転用の制御システムの信頼性向上等、多重的な防護による設備の設計方針に従い安全方策を検討した上で、機能安全の適用を実施するとされている。

本肢の内容から考えれば、本肢に誤ったことは書かれていないことは判るだろう。であれば、先述したようにそのような内容が指針に書かれていないなどという問題を厚労省の所轄する国家試験に出すわけがない。

【機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針】

4 要求安全度水準に適合するために設計上求められる事項の決定等

4-3 要求事項の決定に当たっての留意事項

  製造者は、要求事項を適切に決定するため、次に掲げる事項に留意すること。

(1)機械等の使用者と連携し、機械等を含む設備全体のリスクを低減するための対策を検討する場合、危険側故障確率の低減だけではなく、運転用の制御システムの信頼性の向上、機械等の誤使用(ヒューマンエラー)を防止するための対策、避難待避方法の検討等、多重的な防護による設備の設計方針に従い安全方策を検討し、それでもなお残るリスクについて、機能安全によるリスクの低減を図ることが望ましいこと。

(2)(略)

※ 「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)

(2)定められている。指針4-2の(1)に、要求安全度水準のうち、パフォーマンスレベルについては、安全関連システムの構造等に係る要件(カテゴリ)、平均危険側故障時間、平均診断範囲及び共通原因故障の組み合わせによって決定するとされている。

【機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針】

4 要求安全度水準に適合するために設計上求められる事項の決定等

4-2 要件の組み合わせによる要求安全度水準への適合

(1)要求安全度水準のうち、パフォーマンスレベルについては、安全関連システムの構造等に係る要件(以下「カテゴリ」という。)、平均危険側故障時間(MTTFd)、平均診断範囲(DCavg)及び共通原因故障の組み合わせによって決定されること。

(2)(略)

※ 「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)

(3)定められている。指針2-3の(1)には、安全関連システムには、検出部(センサー)等の入力部、論理処理部のほかアクチュエータ等の出力部が含まれるとされている。

【機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針】

2 機能安全に係る実施事項

2-3 実施に当たっての留意事項

(1)安全関連システムには、検出部(センサー)等の入力部、論理処理部及びアクチュエータ等の出力部が含まれるものであり、機械等の運転制御のためのシステムから独立していることが望ましいこと。

(2)及び(3)(略)

※ 「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)

(4)定められていない。指針3-4の(5)のアには、「機械式の安全弁の故障時に作動する燃料遮断リミッターのように、機械式の安全装置の故障によって作動が求められる安全関連システムには、低頻度の作動要求モードを適用するのが妥当であること」とされている。

IEC 61508では、安全関連機能は動作の要求頻度により、低頻度要求モード、高頻度要求モード及び連続モードに分類される。低頻度の作動要求モードとは「要求安全機能の作動が求められる頻度が1年当たり1回以下の場合」をいい、機能失敗平均確率(要求安全機能の作動が求められた時に、当該要求安全機能が作動しない確率の平均)が十分に低くなることが求められる(※)

※ 要するに、めったに使われないものは、めったにつかわれないことを前提とした故障確率にしろということである。

これに対し、高頻度要求モード又は連続モード運用では、単位時間当たりの危険側故障確率を十分に低くすることが求められる。

【機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針】

3 要求安全度水準の決定

3-4 要求安全度水準の決定に当たっての留意事項

(1)~(4)(略)

(5)作動要求モードの決定に当たっては、以下の事項に留意すること。

 機械式の安全弁の故障時に作動する燃料遮断リミッターのように、機械式の安全装置の故障によって作動が求められる安全関連システムには、低頻度の作動要求モードを適用するのが妥当であること。

イ及びウ (略)

※ 「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)

(5)定められている。指針2-3の(3)に機能安全を含む機械等の設計等を行う者に対して、機能安全に必要な教育を実施することとされている。

【機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針】

2 機能安全に係る実施事項

2-3 実施に当たっての留意事項

  製造者は、機能安全に係る実施事項を適切に実施するために、次に掲げる事項に留意すること。

(1)及び(2)(略)

(3)機能安全を含む機械等の設計等を行う者に対して、必要な教育を実施するものとすること。

※ 「機能安全による機械等に係る安全確保に関する技術上の指針」(平成28年9月26日 厚生労働省告示第 353 号)
2024年01月13日執筆

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