フェール セーフ 意味。 フォールトトレランス、フェールソフト、フェールセーフの違い

フェイルセーフとは?

フェール セーフ 意味

フールプルーフとは、機器の設計などについての考え方の一つで、利用者が操作や取り扱い方を誤っても危険が生じない、あるいは、そもそも誤った操作や危険な使い方ができないような構造や仕掛けを設計段階で組み込むこと。 また、そのような仕組みや構造。 フールプルーフ設計では「人間は間違えるものである」「よく分かっていない人が取り扱うこともある」という前提に立ち、誤った使い方をしても利用者や周囲の人を危険に晒したり、機器が破損したり、致命的な事態や損害を生じさせないような構造に設計する。 また、誤った使い方ができないような構造を工夫したり、危険な使い方をしようとすると機能が停止するような機構を組み込むこともある。 よく知られる例としては、正しい向きにしか挿入できない電池や、ドアが完全に閉じなければ起動しない電子や洗濯機、ギアがパーキングに入っていないと始動しない自動車、左右に離れたボタンやレバーを両手で同時に操作しなければ降りてこない裁断機やプレス機、人が座っていないと水を噴射しない洗浄便座などがある。 これに対し、機器の一部が損傷、故障、停止などしても危険が生じないような構造や仕組みを導入する設計思想のことは「」(fail-safe)という。 当サイト「IT用語辞典 e-Words」 アイティーようごじてん イーワーズ はIT Information Technology:情報技術 用語のオンライン辞典です。 コンピュータ・情報・通信などを中心とする各分野の用語について、キーワード検索や五十音索引から調べることができます。 用語の意味や定義、概要や要約、略語や別表記、英語表記や綴り、フルスペル、読み方や発音、仕組みや役割、歴史や由来、語源、構造や構成、要素、特徴、機能や性能、諸元、規格や仕様、標準、原因や要因、手法や方法、方式、種類や分類、利点やメリット、欠点やデメリット、問題点、対義語や類義語との違い、用例や事例、具体例、画像や図表、関連用語、外部資料や別の辞典による解説へのリンクなどを掲載しています。 株 インセプトが制作・運営しています。 お問い合わせは まで。

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安全設計手法(フールプルーフ/フェイルセイフ)のキーワード解説記事 安全設計手法 (その1)フェールセーフとは

フェール セーフ 意味

フェイルセーフ(fail safe)とリンプホーム(limp home)は、装置あるいはシステムの故障対応に関する言葉です。 フェイルセーフは、 装置あるいはシステムが故障した場合に、安全サイドに作動を移行させることを表します。 さらに充分な安全は、現在の状態が安全であるのみだけでなく、危険な状態に移行するリスクも無いということも含みます。 故障の可能性を受け入れ、多重化などにより機能維持を行うことを フォールトトレランス(fault tolerance)と呼び、機能停止という手段により安全を図る場合のフェイルセーフと分ける場合があります。 さまざまな故障に対して、機能の多重化などにより機能維持能力を高めたシステムを、 冗長性(redundancy)の高いシステムと呼びます。 一般の会話では、「冗長」という言葉は「冗漫」などとともに、「無駄が多い」というネガティブな意味で使われますが、制御システムでは「最低機能以外のバックアップ機能の追加により機能維持性を高めている」というポジティブな意味に使います。 多重化の方法はいろいろある 多重化の例として二重化を考えてみましょう。 一つ故障しても、もう一つが代わりに機能するというものですが、システムコストを考え、完全な二重化に対して、別の選択肢として部分的な二重化もあります。 例えば、システムの構成として、センサー、コントロールユニットおよびアクチュエータがあった場合、センサーのみを二重化するという場合があります。 更にセンサーの二重化においても、 センサーを二つ持つという場合と、 センサーは一つで、その構成のある部分、例えばセンサーエレメントまでの配線を二重化するという場合があります。 最適な冗長性を目指すには、FMEAの考えと同様に、故障の頻度(弱さ、故障し易さ)と影響度を考慮して、どの部分のロバスト性(頑健性)を上げるか、すなわち冗長性を上げるかを考えます。 多重化は、ハードウェアでの対策ですが、 ソフトウェアすなわち制御での故障対応も行われます。 例えば、センサーが故障した場合、そのセンサーが、フィードバック制御を行うために使用しているのであれば、 オープンループ制御に切り替えます。 あるいは 他のセンサーで代用するという方法があります。 例えば、回転センサーが故障した時に代用となるのは、他のセンサーで、検出しているものが回転と同期して変化するものです。 この場合には、本来の検出機能に加え、回転検出にもバックアップとして活用できます。 リンプホーム(limp home)機能の意味とその必要性 多重化や、いろいろな制御で完全に機能維持ができれば良いですが、次の機能維持レベルとしてめざすのは、 最低限の機能維持です。 そのような機能を「 リンプホーム機能」と呼びます。 二重化を行わなければならない部分は、全体機能への影響が大きいところです。 したがって、その部分が故障してバックアップ機構や制御により完全な機能維持をしている状態というのは二重化をしていないのと同様の状態ですので、重大危険となる可能性のある状態です。 そのような場合には、一般的には警告表示などを行いますが、次の故障発生時のリスクが大きい場合には、完全機能維持ができる能力があっても、リスクを回避するために 意図的にリンプホームモードに切り替えるという設定もあります。 システムの冗長性と複雑化の問題 システムが故障を引き起こす外乱負荷としては、例えば振動、熱、電磁ノイズなどがありますが、たとえ多重化がされていても 同じ負荷で同様に故障や誤作動をするとしたらシステム冗長性があるとは言えません。 例えばセンサーを二重化する場合は、振動に強い非接触タイプと電磁ノイズに強い接触タイプを組み合わせるなど、同じ負荷で同時に故障や誤作動をしないように 多様性をもたせた冗長設計にしなければなりません。 ただし、ソフトウェア、ハードウェアを含め、 冗長性を上げていくとシステムは非常に複雑となります。 この場合には、故障の検知・診断を行う技術もより複雑となってしまいます。 機能ダウンを防ぐために複雑化して、 その複雑化のために別の故障を生むというのは、本末転倒です。 いかに シンプルにして機能維持能力の高いシステムを設定するかという考慮をしなければなりません。 高い冗長性設計により機能維持を図ることができますが、一方、 安全性確保はそれを上回る最重要事項です。 ただし、停止自体にも危険が伴うケースもあり、この場合には制御継続上の危険度との比較を行う必要があります。 (日本アイアール株式会社 特許調査部 H・N.

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フェイルセーフ(フェールセーフ)とは

フェール セーフ 意味

フェイルセーフとは フェイルセーフとは、機械やシステムにおいて問題が生じた時、必ず安全側に落ち着く制御を行う為の設計思想のことです。 例えば、スイッチで動作する機械を止めたい場合に、もう一度スイッチを押さないと止まらない設計は、人の手から離れて暴走してしまえば、手を付けられない状況になりかねず危険です。 逆に、スイッチを押している間だけ動作する仕組みの機械は、万が一手を離れても自動で停止するので、安全性が大きく増します。 これが「フェイルセーフ」の考え方です。 「フェイルセーフとは何か」を知ると、案外身近でも用いられていることが分かりますし、フェイルセーフの設計思想のお陰で安全性が向上していると理解できます。 ではここで、いくつかフェイルセーフの実例について見てみることにしましょう。 フェイルセーフの実例 自動車の分野では、エンジンが故障してもギヤを切り離せるようにして、車体を安全に止められる設計にするのが普通です。 つまり、動力その物が止められない場合は、他の部分で動作を止めたり安全性を確保するのも、フェイルセーフだといえます。 また、空を飛ぶ飛行機は、空中でエンジンが止まると安全性が致命的に低下しますから、残りのエンジンだけでも飛行能力が維持できたり、最悪の場合は、本体だけでも滑空することが可能になっています。 これも、フェイルセーフとは何かという理解が深まる仕組みの一つで、実際に取り入れられている安全確保の設計に他なりません。 過電流で簡単に故障してしまう電子機器は、電流の入力部分にヒューズを入れることによって、機械の故障に備えるフェイルセーフとしています。 ヒューズに定格を超える過電流が流れると、熱によって自身が焼き切れるので、故障の被害が食い止められる結果に繋がります。 さらに、鉄道のブレーキ設計においては、各車両の連結が外れたりブレーキ自体が壊れてしまっても、自動で非常ブレーキが掛るようになっています。 自動というキーワードは、フェイルセーフとは何かを知る上で、特に重要なポイントになるといえるでしょう。 この、非常時に自動で安全性を確保する設計は、石油を燃焼させるストーブで理解したり納得することができます。 水平に設置して使うことが想定される石油ストーブは、設置時に底面のスイッチが常時押されるようになっていて、傾いたり転倒するとスイッチが外れて自動的に消火します。 燃料が漏れ出ることになっても、火事のリスクとなる火種が消えているので、フェイルセーフが働く結果に結び付きます。 フェイルセーフは多重に安全機能を盛り込む方法ではなく、問題が起こることを前提に、万が一に備える為に生み出された考え方です。 故障や事故を起こさない多重安全の設計思想とは異なることを覚えておきましょう。

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