(57)【要約】【課題】  ＦＴＡの効率化を目的として、解析対象の製品について、製品の機能や挙動を表現するモデルを作成することなく、故障ツリーを生成し、故障要因に対する気づきを支援すること。【解決手段】  不具合情報を活用した設計支援装置１０１は、解析対象となる製品の不具合事象を含む因果関係を、過去に発生した個々の不具合案件を元に作成された因果関係を格納した因果関係ＤＢ１１４から検索し、これを元に、解析対象となる製品の不具合事象を頂上事象とした故障ツリーを生成し、故障ツリーの各要素についても、それを含む因果関係を検索し、検索結果を故障ツリーに組みわせ、さらに、部品リストＤＢ１１５に角野されている、解析対象の製品の部品リストと照合し、部品リストに合致しない部品に関する要素を削除することで、最終的な故障ツリーを自動生成する。【選択図】  図１
2017111657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計支援装置であって、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成する、
設計支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の設計支援装置において、
前記生成部は、入力された不具合の頂上事象の因果要素又は第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得する際、前記部品リストＤＢを参照し、因果関係と部品の関連度を計算し、関連度が予め定められた閾値より高い因果関係を抽出して、それぞれ、第１のツリー又は第２のツリーを生成することを特徴とする設計支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の設計支援装置において、
前記生成部は、因果関係中の部品とマッチングした際に、部品リストの階層の上位と合致している、かつ、合致する部品の数の多い方が関連度を高く評価することを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の設計支援装置において、
前記生成部は、部品リストの各階層おいて、因果関係中の部品と部品リストの部品で合致した部品数に、部品リストの階層番号で部品リストの階層の最大数を割ったものを掛け合わせ、全ての階層に対して、足し合わせたものを関連度とすることを特徴とする設計支援装置。
【請求項５】
請求項２に記載の設計支援装置において、
前記生成部は、ステータスバー又は入力装置からの入力により、閾値を変更することを特徴とする設計支援装置。
【請求項６】
請求項１に記載の設計支援装置において、
タイトル領域と、故障ツリー領域、頂上事象登録ボタン及び故障ツリー生成ボタンを有するメニュー領域を含む表示画面を表示する表示部、
を、さらに備え、
頂上事象登録ボタンが押下されると、前記生成部は、部品と現象の入力欄を含む頂上事象登録画面を表示し、入力装置により頂上事象の部品と現象を含む因果要素を入力し、
故障ツリー生成ボタンが押下されると、前記生成部が、前記因果関係ＤＢに蓄積された因果関係及び前記部品リストＤＢに蓄積された部品リストを元に、頂上事象を最上位階層とした、第１のツリー、第２のツリー、及び／又は、故障ツリーを生成し、出力装置に表示することを特徴とする設計支援装置。
【請求項７】
請求項１に記載の設計支援装置において、
前記因果関係ＤＢに蓄積された因果関係に対して、関連する不具合事例を予め関連付けて格納する不具合ＤＢと、
表示された故障ツリーの因果要素が選択されると、前記不具合ＤＢを参照して、選択された因果要素の因果関係に関連付けられた不具合事例を表示する関連不具合表示部を、
さらに備えたことを特徴とする設計支援装置。
【請求項８】
請求項１に記載の設計支援装置において、
入力装置からの入力に従い、故障ツリーに対して、因果要素を削除、因果要素を構成する部品及び／又は現象を変更、新しい因果要素を追加、因果要素を故障ツリーの別の位置に移動、のいずれかひとつ又は複数により故障ツリーを編集する編集部を、
さらに備えたことを特徴とする設計支援装置。
【請求項９】
請求項１に記載の設計支援装置において、
生成した故障ツリーを、結果ＤＢに蓄積する、及び／又は、故障ツリーを結果ＤＢから呼び出す、結果登録／呼び出し部を、
さらに備えたことを特徴とする設計支援装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の設計支援装置において、
因果関係は、不具合発生に至るまでの要因が因果の順に、数珠繋ぎとなっており、各要因が部品と現象の組み合わせで表現されることを特徴とする設計支援装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の設計支援装置において、
前記因果関係は、因果要素同士を繋ぐ関係として、ＡＮＤ条件及び／又はＯＲ条件とすることを特徴とする設計支援装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の設計支援装置において、
前記生成部が、因果関係を組み合わせる際に、各因果関係をＯＲで上位層に結合することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の設計支援装置において、
因果要素の部品は、部品名、製品名、システム名、サブシステム名のいずれかであることを特徴とする設計支援装置。
【請求項１４】
設計支援装置における設計支援方法であって、
前記設計支援装置は、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成する、
設計支援方法。
【請求項１５】
設計支援装置における設計支援プログラムであって、
前記設計支援装置は、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成するステップと、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成するステップと、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成するステップと、
をコンピュータに実行させるための設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラムに係り、特に、不具合情報を活用した設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の不具合を防止する手法として、ＦＴＡ（Ｆａｕｌｔ  Ｔｒｅｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）がある。ＦＴＡでは、製品の不具合事象を取り上げ、その故障要因を階層状に順次洗い出して展開していくことで、不具合の発生源を系統的に探索する解析技法である。この解析結果は、製品の不具合事象を頂上に、その故障要因を下位階層としたツリー構造となる。このツリー構造となる解析結果を故障ツリーと呼ぶ。解析対象となる製品の不具合事象を、故障ツリーの頂上に位置することから頂上事象と呼ぶ。
例えば、あるシステムの不具合要因を解析する場合、システムの不具合事象を頂上事象として記載し、その次に、システムの不具合の要因であるサブシステムの障害を洗い出し、頂上事象の下位階層に記載する。続いて、サブシステムの障害の要因である部品の故障を洗い出し、サブシステムの阻害要因の下位階層に記載する。
ＦＴＡは、設計段階で製品の信頼性を作り込む場合と、製品で不具合が発生した場合にその要因を調査する場合とに用いることができる。設計段階で使用する場合には、頂上事象に製品に起きて欲しくない不具合事象を設定し、解析結果として得られた故障要因に対し、発生しないように対策することで信頼性の向上を図る。不具合発生後の不具合要因分析では、発生した不具合事象を頂上事象に設定し、ＦＴＡを実施し、洗い出された故障要因に対して、実際に頂上事象の故障要因なのかを確認する。
故障要因にすぐに気づくことができれば、短時間でＦＴＡを実施できる。しかし、すぐに故障要因に気づくことができなければ、文献を調査したり、他の人に聞いたりするなどして、時間を要してしまう。
故障要因に気づくことができるかどうかは、ＦＴＡを行う設計者が持っている知識の範囲や経験などによるが、設計業務の分業化により各設計者が把握している範囲が限定的であったり、熟練設計者の減少により経験の少ない若手設計者がＦＴＡを行う必要があったりするため、故障要因にすぐに気づかず、ＦＴＡ実施に時間を要する場合がある。さらに、これまでに扱ったことのない新しい部品を導入して設計する場合には、それに伴い、導入する部品に関する新しい知識が求められる。このような点も、故障要因にすぐに気づけずにＦＴＡに時間を要してしまう原因となる場合がある。
【０００３】
このような背景から、ＦＴＡを効率的に行うために、故障要因に対する気づきを支援する仕掛けが求められている。
特許文献１に記載の装置では、故障ツリーを自動生成することができ、これを用いることで故障要因に対して気づきを得ることができる。この装置では、目標、機能、機能間の関係、機能と目標との間の関係、機能とそれを実現するコンポーネントとの間の関係が、組織的かつ有機的に表現されたＭＦＭ（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｆｌｏｗ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）情報、コンポーネントに故障が発生した場合に故障とコンポーネントの挙動との関係を表現したコンポーネント振る舞い情報を含むＭＦＭ附随情報、及び、機能が変化した場合にそれが波及する影響を定義した影響波及ルールを元に、故障ツリーを自動生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、ＭＦＭ情報がＦＴＡ生成時の元データとなる。特許文献１によると、「ＭＦＭで表現した図は、一般に知識工学者により作成される。しかしながら、知識工学者により作成されたＭＦＭがシステムを正確にモデル化したものであるか否かを判断することは困難である。このため、ＭＦＭのモデルの正しさを証明するための手法が所望されていた。また、ＦＭＦは、一般にシステム設計者には馴染みが薄いため、理解することが困難である。」と記載されている（段落００１３）。つまり、特許文献１の装置では、故障ツリーは自動生成できるが、その代わり解析対象となる製品についてＭＦＭ情報を作成する必要があり、そのためには製品についての幅広い知識に加えて、ＭＦＭ情報を作成するための知識工学的な知見が必要になる。
特許文献１の装置を活用するためには，先にも述べたように，製品に関する幅広い知識と知識工学的な知見が必要なＭＦＭ情報を設計者自身で作成する必要があるが，設計業務の分業化や熟練設計者不足が進んでいる設計部門においては、ハードルが高いと言える。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、不具合情報を活用して故障ツリーを生成し、故障要因に対する気づきを支援する設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
設計支援装置であって、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成する、
設計支援装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
設計支援装置における設計支援方法であって、
前記設計支援装置は、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成し、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成する、
設計支援方法が提供される。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
設計支援装置における設計支援プログラムであって、
前記設計支援装置は、
製品の不具合発生について、部品と現象とを含む因果要素の連鎖を表した因果関係を記憶した因果関係データベース（ＤＢ）と、
製品毎の部品の階層構造を記憶した部品リストＤＢと、
製品の不具合発生について不具合発生の故障ツリーを生成するための生成部と、
を備え、
前記生成部が、入力された不具合の頂上事象の因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して頂上事象の因果要素を含む複数の因果関係を取得し、取得した複数の因果関係の各々のうち頂上事象に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した頂上事象に至るまでの複数の因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした第１のツリーを生成するステップと、
前記生成部が、生成した第１のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記因果関係ＤＢを参照して各因果要素を含むひとつ又は複数の因果関係を取得し、取得したひとつ又は複数の因果関係の各々のうち各因果要素に至るまでの因果関係を切り出して取得し、取得した各因果要素に至るまでのひとつ又は複数の因果関係を各因果要素の下位階層に追加して、第２のツリーを生成するステップと、
前記生成部が、生成した第２のツリーの頂上より下位の各階層の各因果要素に対して、前記部品リストＤＢを参照し、部品リストに含まれていない因果要素及びその下位階層の因果関係を削除し、故障ツリーを生成するステップと、
をコンピュータに実行させるための設計支援プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、不具合情報を活用して故障ツリーを生成し、故障要因に対する気づきを支援する設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラムを提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】不具合情報を活用した設計支援装置の構成を説明する図である。
【図２】（Ａ）因果関係の構成を説明する図である。（Ｂ）因果関係の一例を説明する図である。
【図３】ＦＴＡ表示画面の一例を説明する図である。
【図４】頂上事象登録画面の一例を説明する図である。
【図５】ＦＴＡ表示画面における頂上事象の表示例を説明する図である。
【図６】ＦＴＡ表示画面における故障ツリーの表示例を説明する図である。
【図７】故障ツリーの構成要素である故障要因に関連した不具合事例の表示例を説明する図である。
【図８】故障ツリー生成処理手順のフローチャートである。
【図９】故障ツリー生成処理手順のフローチャートである
【図１０】頂上事象を「部品Ａ、現象Ａ」を検索キーワードとして、因果関係ＤＢを検索した際の検索結果の一例である。
【図１１】検索された因果関係から、頂上事象に至るまでの因果関係を切り出した結果の一例である。
【図１２】頂上事象に至るまでの因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした故障ツリーを生成した結果の一例である。
【図１３】ユーザが入力した頂上事象を元に、因果関係ＤＢに蓄積されている因果関係を順次検索し、組み合わせていくことで得られた故障ツリーの一例である。
【図１４】部品リストの一例である。
【図１５】故障ツリー生成処理によって最終的に得られた故障ツリーの一例である。
【図１６】電源の電圧低下に関する因果関係の一例である。
【図１７】ＦＴＡ表示画面における因果関係関連度閾値変更のためのインターフェイスの一例である。
【図１８】設計支援装置の利用手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以降、本発明を実施するための２つの実施形態を、図等を参照しながら詳細に説明する。
［概要］
本実施形態の不具合情報を活用した設計支援装置は、例えば、解析対象となる製品の不具合事象を含む因果関係を、過去に発生した個々の不具合案件を元に作成された因果関係を格納したデータベースから検索し、これを元に、解析対象となる製品の不具合事象を頂上事象とした故障ツリーを生成し、故障ツリーの各要素についても、それを含む因果関係を検索し、検索結果を故障ツリーに組みわせ、さらに、解析対象の製品の部品リストと照合し、部品リストに合致しない部品に関する要素を削除することで、最終的な故障ツリーを自動生成する。
【００１３】
本実施形態によれば、解析対象の製品について、ＭＦＭ情報のような製品の機能や挙動を表現するモデルを作成することなく、過去に発生した個々の不具合案件から抽出した因果関係を使って故障ツリーを生成し、故障要因に対する気づきを支援し、ＦＴＡを効率的に行うことができる。
【実施例１】
【００１４】
（機器構成）
図１に沿って、不具合情報を活用した設計支援装置の構成を説明する。
不具合情報を活用した設計支援システムは、不具合情報を活用した設計支援装置１０１及び端末装置１０２を有する。これらは、ネットワーク１０３を介して接続可能である。設計支援装置１０１は、一般的なコンピュータを用いることができ、中央制御装置１０４、入力装置１０５、出力装置１０６、主記憶装置１０７及び補助記憶装置１０８を有する。これらはバスで相互に接続されている。補助記憶装置１０８は、因果関係データベース１１４、部品リストデータベース、不具合データベース１１６、ＦＴＡ結果データベース１１７を格納している（詳細後記）。なお、以降、これらを因果関係ＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）１１４、部品リストＤＢ、不具合ＤＢ１１６、ＦＴＡ結果ＤＢ１１７、と略して表記する。
なお、補助記憶装置１０８が設計支援装置１０１から独立した外部記憶装置となっており、両者がネットワーク１０３を介して接続可能である構成も可能である。
主記憶装置１０７における、ＦＴＡ表示部１０９、ＦＴＡ生成部１１０、ＦＴＡ編集部１１１、関連不具合表示部１１２、ＦＴＡ結果登録／呼び出し部１１３はプログラムである。以降、これらのような“○○部は”と主体を記した場合は、中央制御装置１０４が、補助記憶装置１０８から各プログラムを読み出し、主記憶装置１０７にロードしたうえで、各プログラムの機能（詳細後記）を実現するものとする。  
端末装置１０２もまた、一般的なコンピュータを用いることができ、中央制御装置、入力装置、出力装置、主記憶装置及び補助記憶装置を有する（図示せず）。これらはバスで相互に接続されている。
【００１５】
（因果関係）
因果関係ＤＢ１１４には、因果関係が格納される。因果関係は、不具合発生に至るまでの因果の連鎖を表したものである。この因果関係は、過去に発生した個々の不具合案件から抽出した情報を使って作成される。
図２（Ａ）に因果関係の例を示す。因果を構成する個々の要素２０１は、部品２０２と現象２０３で構成される。この各要素が因果の順に、数珠繋ぎとなって表現される。図２（Ａ）の例だと、右の要素によって左の要素が引き起こされる。要素同士を繋ぐ関係として、ＡＮＤ条件２０４とＯＲ条件２０５がある。ＡＮＤ条件２０４は、繋がれた要素が全て発生した場合に、右の要素が引き起こされることを表す。ＯＲ条件２０５は、繋がれた要素のどれか一つでも発生した場合に、右の要素が引き起こされることを表す。
図２（Ａ）の例では、部品Ｄ２０８に現象Ｄ２０９が発生する、もしくは、部品Ｅ２１０に現象Ｅ２１１が発生することによって、部品Ｂ２０６に現象Ｂ２０７が発生する。さらに、部品Ｂ２０６に現象Ｂ２０７が発生する、かつ、部品Ｃ２０２に現象Ｃ２０３が発生することによって、部品Ａ２０２に現象Ａ２０３が発生することを表している。ここで、部品Ａ〜Ｅは、部品名だけでなく、製品名、システム名、サブシステム名であってもよい。
因果関係ＤＢ１１４に格納される因果関係それぞれに対して，個々を識別するために，ＩＤ２１２を予め付与する。
図２（Ａ）に示す因果関係は、因果を構成する各要素をＡＮＤ条件、ＯＲ条件で繋ぐ点においてはＦＴＡの結果に近い形式ではあるが、本実施形態における因果関係の特徴としては、因果を構成する各要素を、部品と、その部品において発生する現象とを、セットにして記載するところにある。
図２（Ｂ）に、プラグの熱変形に関する因果関係の例を示す。この例では、絶縁部位３０７に機械的ストレス３０８が発生し、これによって、電極３０５にショート３０６が発生した。さらに、電極３０５のショート３０６によって、電極３０３で発熱３０４が発生し、最終的に、プラグ３０１に熱変形３０２が発生したことを表している。
【００１６】
（ユーザの利用手順）
図１８は、設計支援装置の利用手順のフローチャートである。
以下に、本実施形態の設計支援装置の利用手順を説明する。
ユーザによる、入力装置１０５への入力に従い、ＦＴＡ表示部１０９は、図３に示すＦＴＡ表示画面４０１を出力装置１０６に表示する（２５０１）。ＦＴＡ表示画面４０１は、タイトル領域４０２と、故障ツリー領域４０３、メニュー領域４０４で構成される。タイトル領域４０２には、タイトル入力欄４０５があり、そこには、例えば、「「○○製品起動不可」に関するＦＴＡ」のように、これから行うＦＴＡのタイトルを入力できる。故障ツリー領域４０３には、故障ツリーが表示される。メニュー領域４０４には、各種機能を呼び出すための操作ボタンが表示される。
図４は、頂上事象登録画面の一例を説明する図である。
頂上事象登録ボタン４０５を押下すると、ＦＴＡ表示部１０９は、図４に示す頂上事象登録画面５０１が表示する（２５０３）。頂上事象登録画面５０１には、部品入力欄５０２と現象入力欄５０３がある。それぞれ、頂上事象の部品と現象を入力できる。図４の例では、頂上事象「○○製品起動不可」に対して、部品（製品）として「○○製品」、現象として「起動不可」を入力している。
図５は、ＦＴＡ表示画面における頂上事象の表示例を説明する図である。登録ボタン５０４を押下すると、ＦＴＡ表示部１０９は、図５のように、故障ツリー領域６０３に、頂上事象６１０が部品と現象のセットで表示される（２５０５）。
図６は、ＦＴＡ表示画面における故障ツリーの表示例を説明する図である。
続いて、故障ツリー生成ボタン６０７を押下すると、ＦＴＡ生成部１１０が故障ツリー生成処理を実行し、因果関係ＤＢ１１４に蓄積された因果関係及び部品リストＤＢ１１５に蓄積された部品リストを元に、頂上事象を最上位階層とした故障ツリーを図６のように生成し、出力装置１０６に表示する（２５０７）。故障ツリー生成処理の詳細については後ほど説明する。
故障ツリーでは、頂上事象に対する故障要因が部品と現象のセットで表示される。ユーザは、この故障ツリーを見て、頂上事象に対する故障要因に対する気づきを得ることができ、効率よくＦＴＡを実施できる。
例えば、「○○製品起動不可」７１１の故障要因としては、「電源出力不具合」７１２と「制御回路故障」７１５、「電源スイッチ故障」７１６などがあり、さらに、「電力出力不具合」７１２の故障要因としては、「電源回路故障」７１３、「電池出力不具合」７１４などがあることに、気づくことができる。
【００１７】
以下、各ボタン選択又は入力等により、生成された故障ツリーに対する処理２５０９を実行されることができる。なお、該当するボタン選択又は入力等が無い場合、処理２５０９は省略することができる。
図７は、故障ツリーの構成要素である故障要因に関連した不具合事例の表示する図で
ある。
関連不具合表示部１１２は、ユーザが、図７に示す故障ツリー領域８０１に表示される故障ツリーの構成要素である故障要因を選択し、関連不具合情報表示ボタン８０２を選択することで、選択された故障要因の元となった因果関係に関連付けられた不具合事例８０４を表示することができる。図７は、「電池出力不具合」８０３を選択した際の例であり、電池出力不具合の不具合事例が表示されている。不具合事例には、ＩＤ８０５やタイトル８０６や現象８０７、原因８０８、対策８０９などが記載される。ユーザは、因果関係の元になった、具体的な不具合事例を参照することで、因果関係の内容について理解を深めることができる。
故障ツリーの故障要因は、因果関係ＤＢ１１４に蓄積された因果関係を元に生成する。不具合事例は、不具合ＤＢ１１６に格納されている。予め、因果関係ＤＢに蓄積された因果関係に対して、関連する不具合事例を予め関連付けておく。これによって、関連不具合表示部１１２は、不具合ＤＢ１１６を参照して、ユーザが選択した故障要因に対して、関連する不具合情報を表示可能とする。関連付けの方法としては、対応する因果関係と不具合事例に対して同じＩＤ（図２の２１２と図７の８０５）を付与することで関連付ける方法が考えられる。
また、ＦＴＡ編集部１１１は、入力装置１０５からの入力に従い、故障ツリーに対して、故障要因を削除したり、故障要因を構成する部品名や現象名を変更したり、新しい故障要因を追加したり、故障要因を故障ツリーの別の位置に移動したり、必要に応じて故障ツリーを編集することができる。
さらに、ＦＴＡ結果登録／呼び出し部１１３は、生成した故障ツリーをＦＴＡ結果ＤＢ１１７に蓄積し、再度、呼び出し可能である。
【００１８】
（故障ツリー生成処理）
以下では、図８、図９のフローチャート及び図１０〜１７を使って、故障ツリー生成処理について説明する。
まず、ＦＴＡ生成部１１０が、ユーザより入力された頂上事象を検索キーワードとして、因果関係ＤＢを検索し、因果関係の中の要素に、頂上事象を含むものを取得する（９０１）。もし、該当するものが無ければ処理を終了する（図９では記載を省略）。
図１０は、頂上事象を「部品Ａ、現象Ａ」を検索キーワードとして、因果関係ＤＢを検索した際の検索結果の一例である。
例えば、頂上事象を「部品Ａ、現象Ａ」とすると、図１０のような、「部品Ａ、現象Ａ」を含む因果関係が検索される。部品Ａは、「○○製品」のような製品名、部品名などである。現象Ａは、「起動不可」のような現象名である。
図１１は、検索された因果関係から、頂上事象に至るまでの因果関係を切り出した結果
の一例である。
【００１９】
続いて、ＦＴＡ生成部１１０が、取得した因果関係のうち、頂上事象に至るまでの因果関係、つまり、頂上事象の故障要因となる部分を切り出し、取得する（９０２）。図１０（Ａ）、１０（Ｂ）の因果関係からは、図１１（Ａ）、１１（Ｂ）のような因果関係が取得される。図１０（Ｃ）の因果関係のように、頂上事象が含まれていても、頂上事象の故障要因となる因果関係がない場合は、取得されない。
図１２は、頂上事象に至るまでの因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした故障ツリーを生成した結果の一例である。
ＦＴＡ生成部１１０が、取得した、頂上事象に至るまでの因果関係を組み合わせて、頂上事象を最上位階層とした故障ツリーを生成する（９０３）。図１１（Ａ）、１１（Ｂ）の例であれば、図１２のような故障ツリーが生成される。この例では、ＦＴＡ生成部１１０は、複数の因果関係（例えば、図１１（Ａ），図１１（Ｂ））をＯＲで結合する。なお、ＡＮＤで結合したり、ユーザからの指示によりＡＮＤ又はＯＲを選択して結合するようにしてもよい。
生成した故障ツリーに対して、ＦＴＡ生成部１１０が、第１階層目の故障要因数Ｍ１を取得する（９０４）。頂上事象である最上位階層は第０階層目、頂上事象の直下の階層を第１階層目とする。以降、階層が深くなる順に、第２階層目、第３階層目というように階層を数えていく。図１２の例であれば、Ｍ１は３となる。
ＦＴＡ生成部１１０が、生成した故障ツリーの第１階層目の１番目の故障要因  Ｆ１１を、検索キーワードとして、因果関係ＤＢ１１４を検索し、因果関係の中の要素に、その故障要因を含むものを取得する（９０５）。図１２の例であれば、故障要因  Ｆ１１「部品Ｂ、現象Ｂ」１６０２を検索キーワードとして、因果関係ＤＢ１１４を検索する。
続いて、ＦＴＡ生成部１１０が、処理９０２と同じように、取得した因果関係のうち、故障要因  Ｆ１１に至るまでの因果関係を切り出し、取得する（９０６）。ＦＴＡ生成部１１０が、取得した故障要因に至るまでの因果関係を、故障要因  Ｆ１１の下位階層に追加する（９０７）。ＦＴＡ生成部１１０が、９０５〜９０７の処理を、第１階層目の１番目からＭ１番目の故障要因に対して行う（９０８、９０９）。図１２の例であれば、ＦＴＡ生成部１１０は、「部品Ｃ、現象Ｃ」１６０４、「部品Ｇ、現象Ｇ」１６０６に対して、処理９０５〜９０７を行う。
さらに、ＦＴＡ生成部１１０が、上記の処理にて生成された故障ツリーに対して、第２階層目以降も、下に階層が無くなるまで、つまり、最下位層になるまで、第１階層目と同様に処理９０４〜９０９を行っていく（９１０、９１１）。
【００２０】
以上の処理によって、因果関係ＤＢに蓄積されている因果関係をもとにして、ユーザが入力した頂上事象を最上位階層とした故障ツリーが生成される。
図１３に、生成された故障ツリーの例を示す。
【００２１】
続いて、ＦＴＡ生成部１１０が、生成された故障ツリーに対して、第１階層目の１番目の故障要因Ｆ１１に対して、部品リストＤＢ１１５に保存されている部品リストとマッチングを行う（１００３）。
図１４は、部品リストの一例である。
部品リストには、図１４のように、製品ごとに、製品を構成する部品が階層状に記載される。故障要因は、部品名と現象名で構成されているので、ＦＴＡ生成部１１０は、この部品名と、対象製品の部品リストに記載の部品名とマッチングを行う。
ＦＴＡ生成部１１０が、マッチングして合致しなければ、その故障要因Ｆ１１及びその下位階層の因果関係を削除する（１００４、１００５）。ＦＴＡ生成部１１０が、処理１００３〜１００５を第１階層目の１番目からＭ１番目の故障要因に対して行う（１００６、１００７）。さらに、ＦＴＡ生成部１１０が、処理１００２〜１００７を第２階層目以降も最下位層になるまで、第１階層目と同様に行っていく（１００８、１００９）。
図１５は、故障ツリー生成処理によって最終的に得られた故障ツリーの一例である。
例えば、図１３の故障ツリーと、図１４の部品リストでマッチングを行うと、故障ツリー中の部品Ｃ１７０３、部品Ｈ１７０９、部品Ｌ１７１１は、部品リストと合致しない。したがって、部品Ｃ１７０３、部品Ｈ１７０９、部品Ｌ１７１１を含む故障要因及びその下位階層の因果関係は削除され、最終的な故障ツリーは、図１５のようになる。
【００２２】
処理１００１〜１００９にて、生成した故障ツリーに対して、部品リストとマッチングを行い、合致しない故障要因を削除する理由を、以下にて説明する。
処理９０１〜９１１において、頂上事象、故障要因を検索キーワードとして因果関係ＤＢ１１４に格納されている因果関係を検索し、検索された因果関係を元に故障ツリーを生成するが、因果関係ＤＢには、いろいろな製品の因果関係が保存されている。そのため、検索された因果関係の一部分には、検索キーワードの頂上事象、故障要因が含まれているが、頂上事象、故障要因のさらに故障要因となる因果関係には、対象製品に関係のないものが含まれている可能性がある。
図１６は、電源の電圧低下に関する因果関係の一例である。
例えば、「電源、電圧低下」が頂上事象である場合、図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）の因果関係が検索されたとする。図１６（Ａ）の因果関係は、電池の経年劣化２００３もしくは電池の液漏れ２００４によって、電池の出力不具合２００２が発生し、これにより電源の電圧低下２００１に至ったことを表している。図１６（Ｂ）の因果関係は、コンセントの接続不良２１０２によって、電源の電圧低下２１０１に至ったことを表している。図１６（Ａ）の因果関係は、電池から電力を得て動作する製品が対象である。図１６（Ｂ）の因果関係は、外部からコンセントを経由して電力を得る製品が対象である。ＦＴＡの解析対象が電池式の製品の場合、図１６（Ｂ）の因果関係は関係ない。
電池式の製品の部品リストには、コンセントは含まれない。そこで、この部品リストと故障ツリーをマッチングすることによって、対象製品に関係のないコンセントに関わる因果関係を除外し、電池式の製品に関わる因果関係のみを残すことができる。
因果関係の構成要素となる故障要因を、部品と現象とで構成することによって、このようなマッチングを可能としている点が本実施形態の特徴である。
【実施例２】
【００２３】
第１の実施形態においては、故障ツリー生成処理の処理９０１にて、ＦＴＡ生成部１１０は、ユーザより入力された頂上事象を検索キーワードとして、因果関係ＤＢ１１４を検索し、因果関係の中の要素に、頂上事象を含むものを取得する。また、処理９０５にて、ＦＴＡ生成部１１０は、生成した故障ツリーの各故障要因  を、検索キーワードとして、因果関係ＤＢ１１４を検索し、因果関係の中の要素に、その故障要因を含むものを取得する。処理９０１、９０５では、ＦＴＡ生成部１１０は、頂上事象、故障要因を因果関係の中に含むかどうかで、関係する因果関係を検索・取得する。
本実施形態は、ＦＴＡ生成部１１０は、関係する因果関係を検索・取得する際に、部品リストとのマッチングを行い、因果関係と対象製品の関連度を計算し、関連度がある閾値以上のもののみを取得する。関連度の算出方法は後ほど説明する。他の部分の故障ツリー生成処理は、第１の実施形態と同じである。
【００２４】
図１７は、ＦＴＡ表示画面における因果関係関連度閾値変更のためのインターフェイスの一例である。
この閾値をユーザが入力設定１０５により自由に変更することができるようにする。閾値は、例えば、図１７のように、ステータスバーを設け、これをスライドさせることで変更できるようにし、その閾値に合わせて、故障ツリーを生成し直して、故障ツリー領域２２０２に随時表示するようにする。あるいは、入力設定１０５により、適宜の値を入力するようにしてもよい。
これによって、ユーザが対象製品に近い故障ツリーが欲しい場合と、広く他の製品の情報も使った故障ツリーが欲しい場合の両方に、閾値を変更することにより対応可能である。閾値を厳しくすることで、より対象製品に近い故障ツリーを生成でき、より確度の高い情報を元に検討ができる。閾値を緩めることで、他の製品の情報も使って故障ツリーを生成でき、広く他の製品からも故障要因に対する気づきを得ることができる。
【００２５】
（関連度算出方法）
因果関係と対象製品の関連度の算出方法について説明する。
ＦＴＡ生成部１１０は、関連度を、例えば、以下の２つの方針に基づき算出することができる。
方針Ａ：部品リストには製品を構成する部品が階層状に記載される。因果関係中の部品とマッチングした際に、部品リストの階層の上位と合致している方が、関連度が高い。
方針Ｂ：合致する部品の数の多い方が、関連度が高い。
方針Ａは、例えば、ネジやボルトなどのように、末端の部品になればなるほど、様々な製品に使わることが多いことから、因果関係と製品との関連度を評価するには、上位の部品が合致するかが重要であるためである。
計算式にすると、式（１）のようになる。ＦＴＡ生成部１１０は、式（１）に従い、部品リストの各階層おいて、因果関係中の部品と部品リストの部品で合致した部品数に、部品リストの階層番号で部品リストの階層の最大数を割ったものを掛け合わせ、全ての階層に対して、足し合わせたものを関連度とする。
【００２６】
【数１】
2017111657.tif 000003
Ｎ：部品リストの階層の最大数
ｉ：  部品リストの階層番号
Ｍｉ：因果関係中の部品と部品リストの部品をマッチングした際に、部品リストの階層番号ｉで合致した部品の数
【００２７】
図１０（Ａ）の因果関係と図１４の部品リストとの関連度は、Ｎ＝４、部品リストの第１階層目と合致する部品が１つ、第２階層目と合致する部品が１つ、第３階層目に合致する部品が２つあるので、関連度は、４／１×１＋４／２×１＋４／３×２≒８．６となる。図１０（Ｂ）の因果関係であれば、Ｎ＝４、部品リストの第１階層目と合致する部品が１つ、第２階層目と合致する部品が１つあるので、関連度は、４／１×１＋４／２×１＝６となる。つまり、図１１の因果関係の方が、関連度が高いといえる。
【００２８】
［付記］
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【００２９】
本発明の設計支援方法又は設計支援装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための設計支援プログラム、設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、設計支援プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０１  不具合情報を活用した設計支援装置
１０４  中央制御装置
１０５  入力装置
１０６  出力装置
１０７  主記憶装置
１０８  補助記憶装置
１０９  ＦＴＡ表示部
１１０  ＦＴＡ生成部
１１１  ＦＴＡ編集部
１１２  関連不具合表示部
１１３  ＦＴＡ結果登録／呼び出し部
１１４  因果関係データベース
１１５  部品リストデータベース
１１６  不具合データベース
１１７  ＦＴＡ結果データベース
【図１】
2017111657.tif 000004
【図２】
2017111657.tif 000005
【図３】
2017111657.tif 000006
【図４】
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【図５】
2017111657.tif 000008
【図６】
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【図７】
2017111657.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017111657.tif 000013
【図１１】
2017111657.tif 000014
【図１２】
2017111657.tif 000015
【図１３】
2017111657.tif 000016
【図１４】
2017111657.tif 000017
【図１５】
2017111657.tif 000018
【図１６】
2017111657.tif 000019
【図１７】
2017111657.tif 000020
【図１８】
2017111657.tif 000021