Loading article…
システム安全とは、安全工学における概念であり、エンジニアがリスク管理戦略を策定する際にシステムベースのアプローチを用いることを求めている。[ 1 ]従来の安全戦略は、過去のシステム事故の原因となった状況を回避するためにシステムを修正することに重点を置いているのに対し、システム安全分析は、事故が発生する前に危険を積極的に特定し分析することに重点を置いている。 [ 2 ]これらの危険が理解されると、エンジニアはシステムのライフサイクル全体を通して、それらを排除、制御、および/または管理するためにシステムに変更を提案することができる。[ 1 ]
システム安全においては、システムは構成要素の総和以上のものであるという点も強調されます。エンジニアは、システムのどの部分からでも危険が生じる可能性があるだけでなく、2つ以上の構成要素の相互作用からも危険が生じる可能性があることを認識しておく必要があります。
確率的リスク分析の実施が困難または不可能な場合、システムの安全性を実証するためにシステム安全分析を使用することができます。 [ 3 ] 「Hazop」は、危険を特定するために利用できるいくつかの手法の1つです。
システムとは、一連の規則に従って動作し、統一された全体を形成する相互作用または相互に関連する要素のグループです[ 4 ] [ 5 ]。システムにはさまざまな形態があり、自然または人工、単純なものから複雑なものまであります。通常、安全エンジニアは、宇宙船や航空機などの複雑な人工物理システム、または企業や政府などの組織の機能を研究します。ただし、これらの概念はあらゆる種類のシステムに適用できます。
ほぼすべての人工システムにおいて、事故のリスクを低減する最も効果的な方法は、ライフサイクルのすべての段階を網羅する体系的なシステム安全計画を実施することです。そうすることで、事故につながる一連の出来事の最初のステップとなることが多い、安全に関する無知な意思決定のリスクを制限できます。 [ 6 ] システム安全分析は、システム安全計画の策定と更新に役立つツールとなり得ます。[ 1 ]
システム安全アプローチを用いるには、安全エンジニアはまず、対象となるシステムが環境とどのように相互作用するかを理解する必要があります。これにより、通常時および負荷時におけるシステムへの要求を特定できます。次に、システムがこれらの要求を故障なく処理できるかどうか、そして処理できない場合はどこでどのように故障が発生するかを分析できます。この知識を活用することで、故障箇所を削減または排除するためのシステム変更案を設計し、あらゆる条件下でシステムが許容可能な安全レベルで動作することを保証できます。
システムの安全性は、システムが周囲の環境に及ぼす影響も考慮に入れます。そのため、システムおよび安全エンジニアは、対象となるシステムが環境と相互作用するインターフェース、およびこれらのインターフェースで危険が発生する可能性がある場所を理解する必要があります。[ 4 ] [ 5 ]
根本原因分析は、事故の原因を特定するのに役立つ問題解決手法です。根本原因分析手法は、他の分野からうまく取り入れられ、システム安全の概念のニーズを満たすように適応されてきました。最も顕著な例は、元々は工学的手法であったフォールトツリー分析のツリー構造です。根本原因分析手法は、a) ツリー手法と b) チェックリスト手法の 2 つのグループに分類できます。根本原因分析手法には、管理監視およびリスクツリー (MORT) 分析など、いくつかあります。[ 2 ] [ 7 ] [ 8 ]その他には、イベントおよび原因要因分析 (ECFA)、マルチリニアイベントシーケンス、シーケンシャルタイムイベントプロット手順、サバンナリバープラント根本原因分析システムなどがあります。[ 9 ]
安全工学とは、システムが許容可能な安全レベルで動作することを保証することに重点を置いた工学分野です。従来、安全工学では人的ミスは避けられないものとして扱われ、その影響をシステム機能から軽減するための手法が用いられてきました。しかし、システム安全の概念が採用されるにつれ、安全エンジニアは、不適切なシステム設計によって人的ミスのリスクが高まったかどうか、そしてもしそうであれば、どのように修正できるかを調査するようになりました。
軍事およびNASAにおける、コンピュータアプリケーションと制御を備えた現代的でより複雑なシステムでは、設計に内在する安全特性を考慮した機能的ハザード分析と詳細な仕様書がすべてのレベルで必要となります。システム安全プログラム計画、予備ハザード分析、機能的ハザード評価、システム安全評価に続くプロセスは、認証可能で訴訟にも耐えうる安全システムを推進するための、証拠に基づいた文書を作成することを目的としています。
あらゆるシステム安全計画、ハザード分析、および安全評価の主な目的は、危険や潜在的な事故につながる可能性のある、安全上重大な故障状態、障害状態、または人的ミスといった事象の運用上の挙動を体系的に予測または特定するための包括的なプロセスを実施することです。これは、安全設計機能や安全装置といった形で制御戦略や安全特性を推進するための要件に影響を与え、安全リスクの防止、排除、および制御（軽減）に役立てられます。
遠い昔、危険要因は非常に単純なシステムに焦点を当てていましたが、1970年代と1980年代に技術と複雑性が進歩するにつれて、包括的なアプローチを用いたより近代的で効果的な方法と技術が開発されました。現代のシステム安全は包括的であり、リスクベース、要件ベース、機能ベース、基準ベースであり、目標構造化された目的によって、意図された動作環境において安全機能が決定論的であり、許容可能なリスクであることを検証するための工学的証拠が得られます。
安全性が極めて重要な機能を制御、管理、監視するソフトウェア集約型システムでは、詳細な設計要件に影響を与えるため、特にオペレーターの介入がほとんどまたは全くない自律型システムやロボットシステムにおいては、広範なソフトウェア安全性分析が不可欠です。複数の部品やシステム、複数の統合、センサー融合、ネットワーク化、相互運用可能なシステムで構成される現代の軍用機や戦闘艦などのシステム・オブ・システムズでは、安全性がシステム全体において重要な特性として計画されていることを保証する責任を負う複数のサプライヤーやベンダーとの緊密な連携と調整が求められます。
兵器システムの安全性は、システムの故障や誤作動が破壊的な影響を及ぼす可能性があるため、システム安全分野の重要な応用分野です。要件定義と設計段階において、機能的ハザード分析を実施することで、システムに対して健全な懐疑的な姿勢を持つことは、ハザードを生み出す要因とハザードを制御する緩和策について学ぶのに役立ちます。システムエンジニアリングの一環として、通常、厳密なプロセスが正式に実施され、エラーや欠陥がシステムの防御を弱め、事故を引き起こす前に、設計に影響を与え、状況を改善します。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
一般的に、艦船、陸上車両、誘導ミサイル、航空機に関連する兵器システムは、危険性と影響が異なります。爆発物のように固有のものもあれば、特定の運用環境（例えば、飛行中の航空機など）によって生じるものもあります。軍用航空機産業では、安全性が極めて重要な機能が特定され、ハードウェア、ソフトウェア、および人間システムの統合の全体的な設計アーキテクチャが徹底的に分析され、実証済みのハザード分析プロセス中に明確な安全要件が導き出され、規定されます。これにより、重要な機能が失われることなく、予測可能な方法で正しく機能することを保証する安全対策が確立されます。包括的なハザード分析を実施し、ハザードの原因となる可能性のある故障、故障状態、影響要因、および原因となる要因を特定することは、システムエンジニアリングプロセスの重要な部分です。明確な安全要件は、客観的な安全証拠と、十分な注意義務を示す安全文書によって導き出され、開発され、実装され、検証されなければなりません。安全性が極めて重要な機能に影響を与える多くの複雑な相互作用を持つ、高度に複雑なソフトウェア集約型システムには、綿密な計画、特別なノウハウ、分析ツールの使用、正確なモデル、最新の手法、および実証済みの技術が必要です。事故の防止が目的である。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)