Specific Research Reports of the National Instituteof Industrial Safety, NIIS-SRR-NO.33（2005）
UDC 338.312, 331.461, 62-51, 62-78, 621.01

8．複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察*
梅崎重夫**，清水尚憲**

8.

The Basic Consideration on Accident Prevention Strategy for the Operation Executedby Multiple Operators Cooperating in Large Production Lines*
by Shigeo UMEZAKI** and Shoken SHIMIZU**

Abstract; There are many hazardous operations executed in large production lines such as the operation oftrouble-shooting, maintenance or cleaning of machines. An operator enters in its line for these operations while amachine is stopped. In this case, when other operator restarts the machine by mistake, the accidental start of themachine could cause a serious disaster.
An indirect monitoring device using a movable guard, key-switch or plug is adopted to prevent these
accidents. However, this is not always effective because an operator may close to a movable guard while otheroperator remains in the line, or he enters in the line without extracting the key. To prevent these problems,
another system is adopted so that the movable guard does not open unless the operator extracts the key or plug.
However, even if this countermeasure is taken, it could not be effective if, after an operator who does not have a
key enters in the line with an operator having a key at the same time, only the operator having the key exits theline and returns the key to the key box.
This paper shows a new accident prevention strategy for the adequate risk reduction in large product lines
having above mentioned problems. Results of this research are described as follows:1）The hazard analysis method for complicated human actions is suggested by the matrix expression ofoperator's "CLASS" and human's action "TYPE".
2）The direct monitoring system such as the laser scanning sensor can achieve the adequate risk reduction（risk management division I). On the other hand, the indirect monitoring system using a movable guard, keyswitch or plug cannot achieve it（risk management division II）because they involve the problem that operators
forget to extract the key or plug. The indirect monitoring system using an IC tag cannot also achieve it（riskmanagement division II）because an operator sometimes forgets to use personal protective equipments（helmet, gloves etc.）that an IC tag is installed on.
3）The indirect monitoring system that uses both a key-switch and a monitoring device（photo-electric sensor,
mat switch etc.）is regarded as the risk management division I or II because the machine restarting operation isrelying on chief operator's attention. On the other hand, there is a possibility of achieving the risk management
division I by using a both key and a counter gate.
These results can be useful to the supplement of ISO11161 standard.
Keywords; Safety, Safety Control, Industrial Machine, Accident Prevention Method, Human Detection System* 本章は、日本機械学会論文集に掲載した論文 2）に新規事項を追加して修正したものである。
** 機械システム安全研究グループ Mechanical and System Safety Research Group− 81 −

産業安全研究所特別研究報告

1．はじめにNIIS-SRR-NO.33 （2005）

ISO141214）の付属書Aに記載されている。
このうち，複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業では，付属書A（補足1参照）のNo.8, 25, 37などに対応する「人間挙動」が特に重要と考えられる。
しかし，人間挙動では，①どのような種類の人間が，②どのような作業行動を行い，③その結果どのような状態に至るかが明確でないと，ハザードの同定は困難である。そこで，次にこれらの点をを検討した。

大規模生産ラインでは，ライン内に設置された機械の段取り，トラブル処理，保全，清掃などのために，作業者が機械を停止させた上でライン内に進入することがある。このときに他の作業者が誤って機械の再起動操作を行うと，機械が不意に起動して重大な災害を発生させかねない。
このため，実際のラインでは，作業者がライン内
2.1.1 人間の同定へ進入する場所に可動ガード（扉），キースイッチ，
プラグなどを設置することで，作業者の進入を間接
当該ラインの関係者には，設計者，作業者，生産的に監視し，リスクの低減を図っている。しかし， 技術者，保全技術者，安全管理者などの様々な人々
作業者がライン内で作業を行っているときに他の作が考えられる。しかし，現場で特に問題なのは作業業者が誤って可動ガードを閉じてしまったときは，者の人間挙動である。そこで，作業者を以下の3種
この対策は有効でない。また，キーやプラグは作業類に分類した。以後，これらを総じて「作業者」と者による抜き忘れの問題が認められる。
呼ぶ。
このため，実際の現場では，作業者がキーやプラ（1）作業指揮者（クラス0）
グを抜かなければ，可動ガードが開かず，ライン内
現場で作業を指揮する職長や作業主任者が該当すに進入できない方式も採用されている。しかし，仮る。当該ラインの動作は熟知しているが，技術的内にこの対策を講じても，複数の作業者が1個のキー
容までは知らないと仮定する。以下，クラス0の作やプラグを抜いて同時にライン内に入った後に，キ業者と呼ぶ。
ーやプラグを持った作業者だけがラインから出て再（2）指名作業者（クラス1）
びキーやプラグを差し込んだときは，この対策は有
当該ラインの通常作業を指名された人で，作業指効でない。
揮者の指示を受ける一般の作業者が該当する。当該以上の事実は，従来から我が国で経験的に実施さラインの動作を知っている人だけでなく，動作を知れている間接監視による対策（キースイッチ，プラらない新人なども含まれていると仮定する。以下，グ，可動ガードなどを利用した対策。詳細は第3.3節
クラス1の作業者と呼ぶ。
1）2）参照）では，ISO12100-1 の第5.5節に定める 適切（3）非指名者（クラス2）
1）
なリスク低減当該ラインの作業を指名されていない人をいう。
の達成が困難な場合もあることを他のラインの作業者や，製品の搬送業務に従事する示唆している。実際，間接監視による対策が実施さ
人，見学者などが含まれる。当該ラインの動作はまれている大規模生産ラインでは，ライン内に設置さったく知らないと仮定する。以下，クラス2の作業れたNC工作機械，プレス機械，ロボット，移載装者と呼ぶ。
置，コンベヤ，自動倉庫などによる死亡災害を始めとして数多くの労働災害が発生しており（詳細は本2.1.2 作業行動の同定
報告書の第6章参照），災害防止戦略の抜本的見直しが必要と考えられる。このため，本論文では，複数同様に，人間の作業行動にも様々な形態が考えらの作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象れる。しかし，著者が行った機械による死亡労働災に，適切なリスク低減の達成を目的とした災害防止
害の分析結果（本報告書の第6章参照）によれば，
2），3）
戦略の検討を行った
複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業に関連。
する災害では，作業者が生産ラインなどの広大領域内に進入したために発生した災害が35.7％，他の作
2．本論文で提案する災害防止戦略の特徴
業者が誤って機械を起動したために発生した災害が2.1 ハザードの同定
12.4％と多数を占めていた。
このため，以上の災害に関連した作業行動を対象
機械の基本安全規格であるISO12100-1では，ハザとした。これは，次の2種類に分類される。
ードを同定し，当該ハザードに対して 適切なリスク低減 が図れたときに，リスク低減プロセスを終 （1）ライン内への進入（タイプA）
了するとしている。このときのハザードのリストは作業者がライン内に進入する。これには，指名作− 82 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察て，機械が運転を開始してしまう。
（3） 安全側誤り（S）
作業行動の結果，安全側の誤り状態に遷移する。
具体的には機械が停止する。以後，記号 S で表す。
この誤りは，キースイッチの例で言えば，作業者
がライン内から退出したときにキーを戻さなかった
り，作業者がキーを抜いた後に何らかの理由でライン内に進入しなかったときなどに発生する。このとき，ライン内に作業者が存在していないにもかかわらず，誤って「存在している」と判定されて，機械
2.1.3 作業行動によって生じる結果の同定が停止したままの状態となる。
以上のうち，現場で特に問題とされているのは危同様に，人間の作業行動によって生じる結果にも険側誤りである。しかし，実際の対策では安全側誤様々な形態が考えられる。しかし，この結果は災害りも考慮する必要がある。なぜなら，タイプAの作防止の立場からは「正常」か「異常」に大別される。
業行動によって機械が停止した（安全側誤りへの遷ここで，異常を「誤り」と解釈すれば，これは「安5）5）移）後は，他の作業者がタイプBの作業行動を引き
全側誤り」 と「危険側誤り」 に大別される。そ続いて行うと，危険側誤りに遷移する可能性がある
こで，作業行動によって生じる結果を次のように分からである（後述するFig.1の太字部分参照）。この類した。
ため，本論文では，危険側誤りと安全側誤りの両方（1） 正常（N）
作業行動の結果，正常状態が維持される。以後， を考慮した災害防止戦略を検討した。
記号 N で表す。キースイッチの例で言えば，作
2.2 リスク管理区分の決定
業者とキーの間が1対1の対応関係を保持しながら，ラインに対して進入または退出を行っている場合でTable1に，著者が災害防止戦略を検討するためにある。
考案したマトリックス表を示す。この表では，横軸を人間の種類，縦軸を作業行動の種類としてマトリ（2） 危険側誤り（H）
ックス表示を行い，当該マトリックスの各欄に作業
作業行動の結果，危険側の誤り状態に遷移する。
行動によって生じる結果（N，H，S）と第7章で定
具体的には，機械が突然運転を開始したり，運転中義したリスク管理区分（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）を記入する。
の機械が止まらなくなる。以後，記号 H で表す。
ただし，作業行動によって生じる結果がN，S，Hのこの誤りは，キースイッチの例で言えば，作業者すべてである場合は，災害防止上最も問題となる Hがキーを抜かないでライン内に進入したり，2人のを記入した。同様に，NとHの場合は H を，NとSの作業者等がキーを1個（厳密には，進入した作業者
場合は S を記入した。
の人数より少ないキーの数。以下同じ）だけ抜いてFig.1は，著者が同様の目的のために考案したハザ
同時にライン内へ進入するときなどに発生する。
ード分析図である。この図では，人の作業行動を長
このとき，ライン内に作業者が存在しているにも方形で，作業行動の結果を楕円形で表している。以かかわらず，誤って「存在していない」と判定され業者が段取り，トラブル処理，保全，清掃などのために意識的にライン内に進入するときだけでなく，非指名者がとっさの判断でライン内に進入するときなども含まれる。
（2） 機械の起動（タイプB）
作業者が機械を起動する。これには，作業指揮者
が始業時に機械を起動するときだけでなく，指名作業者が保護装置（安全装置）の作動後に機械を再起動するときや，非指名者がとっさの判断で機械を再起動するときなども含まれる。

Table 1 The judgement example of risk manegement division.
リスク管理区分の判定例− 83 −

産業安全研究所特別研究報告

後，本論文では，これらの図表を利用してリスク低減 が図れたかを検討する。

適切な3. 人間挙動の具体的形態
3.1 災害防止の条件
次に，人間挙動に関連する災害防止戦略の具体的形態を検討する。Table2は，この検討を行うためのモデルである。表で，領域Xは大規模生産ラインの安全防護領域（機械の可動部の動作領域に安全距離などを付加した領域）で，領域 Y は領域X以外のすべての領域を意味する（Y＝X）
。
また，領域 X 及び Y で作業を行う作業者のうち，作業指揮者を h 0，指名作業者を h 1，…， h N，非指名者をhN＋1，…，h∞で表す。なお，∞の記号を用いたのは，非指名者の人数を確定できないためである。
ここで，時刻 t において領域 Xに作業者 hJ（J=0,1,2,･…∞）が存在していないことをH（
J X,t）＝1，存在していることをH（
J X,t）＝0で表し，時刻tにおいて領域
Y に作業者 h J（ J=0,1,2,…∞） が存在していることをH（
J Y,t）＝1，存在していないことをH（
J Y,t）＝0で表す。
このとき，災害が発生しないためには，領域Xに作業者が1人も存在していないか，または，領域Yにすべての作業者が存在している必要がある。
この関係は，次式で表すことができる。

∞∞
П HJ（X,t）＝1 または П HJ（Y,t）＝1
J=0
J=0

（1）

NIIS-SRR-NO.33 （2005）

3.2

作業領域の分離

この方法では，作業者と機械の作業領域を完全に分離して災害を防止する。具体的には，領域X-Y間を固定ガード（柵，囲いなど）で分離し，領域Xへの作業者の進入を阻止することで（1）式を実現する（Table2（a）参照）。
このためには，作業者が領域X内（以後，ライン内とも呼ぶ）に進入する必要がないように，ライン内で行っている作業をライン外から行えるようにしたり，作業の自動化を図ったり，設備の信頼度を改善してトラブルの発生頻度を減少させるなどの対策が必要である。これをライン内作業の根絶と呼ぶ。

3.3

作業領域内の監視

現実には，ライン内作業を完全に根絶するのは困難である。このため，固定ガードの一部に開口部を設けて，作業者のライン内への進入を可能にするとともに，ライン内への作業者の進入を監視する安全確認システム5）を構築する。
この監視には，次のような方法がある。
1）直接監視これは，領域X内に作業者がいないことを保護装
置などで直接監視する方法である（Table2（b）参照）。
以後，これを直接監視による災害防止対策と呼ぶ。
具体的には，プレス機械の金型内をレーザー式保護装置で監視したり，スタッカクレーンの走行路の全域にマットスイッチを敷き詰めて監視するなどの方

ただし，Πは論理変数の積を意味する記号である。
（1）式を満足させるには次の方法がある。

Fig. 1 The figure of hazard analysis.
ハザード分析図

− 84 −

Table 2 The type of accident prevention
measures.
災害防止対策の類型

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察

きに使用するキーk0，k1，…，kN法がある。
2）間接監視（b）これらのキーを格納するために，領域Xへの進
実際の災害防止対策では，広大な領域Xの全域を入場所に設けられたキーボックスKB
直接監視するのは困難なときがある。そこで，これ（c）すべてのキーボックスにキーが差し込まれていに代えて一般に次の①〜③の方法が実施されているときに，機械の運転を許可する論理積演算要素
る。以後，これらを間接監視による災害防止対策と （ANDゲート）GM呼ぶ。
4.2 安全確認システム① 進入監視（領域Xへの）これは，領域Xへの進入場所に監視装置を設けてFig.2のシステムの機能は，論理式で一般的に表現
作業者の進入を常時監視する方法である（Table2（c）できる。図で，（
I t）は機械の運転命令に関する2値論参照）。具体的には，監視用の装置として可動ガー
理変数で，運転命令ありのときを（
I t）＝1，運転命令
ド，光線式安全装置，マットスイッチなどを設置し， なしのときを（
I t）＝0とする。
これらの装置が作業者の進入を検知したときは，直また，K J（t）はキーボックスでのキー kJ（J=0,1,2,
ちに機械を停止させて災害を防止する。
…N）の有無を意味する2値論理変数であり，キーkJ② 存在監視（領域Yでの）が差し込まれているときをK（
J t）＝1，差し込まれてこれは，領域Y内を監視する人体検知装置などをいないときをK（J t）＝0とする。
設けて，作業者が領域Yに存在していることを常時
さらに，K（t）はK（
J t）の論理積を意味する2値論理
監視する方法である（Table2（d）参照）。具体的には，変数であり，すべてのキーボックスにキーが差し込ま両手操作式安全装置，マットスイッチ，光線式安全
れているときをK（t）＝1，それ以外のときをK（t）＝0
装置などを使用して作業者が領域Y内に存在していとする。さらに，W（t）は機械の運転状態に関する2
ることを確認したときに，機械の運転を許可するな
値論理変数であり，運転実行のときをW（t）＝1 ，運どの方法がある。
転禁止のときをW（t）＝0とする。
ここで，論理積を記号「∧」で表すと，Fig.2の安③ 進入退出監視（領域X-Y間の）全確認システムの機能は次式で表すことができる。
これは，作業者が領域Yから領域 X へ進入するときにはキーやプラグをボックスから抜き，領域Xか
W（t）＝I（t）∧K（t）（2）
ら領域Yへ退出するときはキーやプラグをボックス
Nに戻すことなどで，作業者の進入を間接的に監視す
K（t）＝П K（t）
（3）
J
J=0
る方法である（Table2（e）参照）。
この方法では，すべてのキーボックスにキーが差（2）式は，機械に対して運転命令があり（（
I t）＝1），
し込まれているときに機械の運転を許可する。プラ
かつ，すべてのキーボックスにキーが差し込まれてグも同様である。
いるときに（K（t）＝1），機械の運転を許可する以上のうち，作業領域の分離や直接監視による方（W（t）＝1）機能を示している。
法は，明らかにISO12100-1の第5.5節に定めた適切なリスク低減に該当すると考えられる。これに対し，間接監視による方法では，適切なリスク低減が達成できるか明確でない。そこで，次に，間接監視の代表例であるキースイッチを利用した方式を対象に残留リスク1）の検討を行い，適切なリスク低減が達成できるかの解明を試みる。

4．キースイッチを利用した間接監視方式の検討
4.1 基本構成
Fig.2に，キースイッチを利用した安全確認シス
テムの基本構成図を示す。このシステムは，次の要素から構成される。
（a）各作業者h0，h1，……，hNが領域Xへ進入するとFig. 2 The logic diagram of safety confirmation system
for indirect monitoring system by key-switch.
キースイッチを利用した間接監視方式の安全確認システムの論理構成− 85 −

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NIIS-SRR-NO.33 （2005）

られる。
そこで，すべての作業者に対して保護効果を持たせるために，領域Xへの進入場所に監視装置（たとFig.2のシステムの状態は，作業行動の結果によって次のように類型化できる（Table3参照）。なお，（ ） えば，光線式保護装置やマットスイッチなど）を設
内は作業行動の結果である。
けるとともに，作業者によるキー操作及び領域 Xへの進入行動が正常と確認できないときは機械の運転
（a）K（
J t）
＝H（
J X,t）の場合（正常）を許可しない安全確認システムを検討した。
これは，作業者とキーの間が1対1の対応関係を保Fig.3に，このシステムの基本構成図を示す。以下，持しながら，領域Xに対して進入または退出を行っシステムの特徴を具体的に説明する。
ている場合である。
（a） 作業者による進入・退出行動が正常であること
（b）K（
J t）
＞H（
の場合（危険側誤り）
J X,t）
を確認するために，領域Xへの進入場所に監視装置
これは，作業者がキーを抜かないで領域 Xに進入したり，2人の作業者等がキーを1個（厳密には，進 （たとえば，光線式安全装置やマットスイッチ）を入した作業者の人数より少ないキーの数。以下同じ） 設ける。具体的には，「作業者がキーボックスからだけ抜いて同時に領域 Xへ進入するときなどに発生
キーを抜く」→「キーを抜いた後の一定時間内（たとえば10秒以内など）に監視装置（たとえばFig.3のする。
マットスイッチ）を所定の順序（α→β→γの順）
このとき，領域X内に作業者が存在しているにもで一定時間内（たとえば5秒以内など）に作動させかかわらず，誤って「存在していない」と判定される」という行動が正常に行われたときに，正常な進て，機械が運転を開始してしまう。
入があったと判断する。
（c） K（J t）＜H（
J X,t）の場合（安全側誤り）
また，作業者が「監視装置（たとえばFig.3のマッ
これは，作業者が領域Xから退出したときにキー
トスイッチ）を所定の順序（γ→β→αの順）で一を戻さなかったり，作業者がキーを抜いた後に何ら定時間内（たとえば5秒以内など）に作動させる」
かの理由で領域Xに進入しなかったときなどに発生→「監視装置を作動させた後の一定時間内（たとえする。このとき，領域X内に作業者が存在していな
ば10秒以内など）にキーボックスにキーを戻す」といにもかかわらず，誤って「存在している」と判定いう行動が正常に行われたときに，正常が退出があされて，機械が停止したままの状態となる。
ったと判断する。以上の結果，進入や退出が正常と以上のうち，現場で特に問題とされているのは危確認できないときは，警報を鳴らして注意を喚起す
険側誤りである。しかし，前述したように，実際のるとともに，機械の運転を許可しない。
対策では安全側誤りも考慮する必要がある。このため，本論文では，危険側誤りと安全側誤りの両方を （b）作業者が領域Xに進入・退出できるのは，Fig.3
対象に残留リスクの低減策を検討した。以下，それのAB間だけとする。この幅は，2人の作業者が一緒ぞれについて述べる。
に並んで領域X内に進入できないように，進入場所の開口部の横幅を1人しか通過できない幅（たとえば500mm）とする。
5．キースイッチと監視装置を併用した（c）安全確認システムへの電力供給が停止すると，間接監視方式の検討
作業者等の進入や退出を監視できない。このため，
5.1 危険側誤りに対するリスク低減策
機械の駆動用電力を遮断した後でも安全確認システ
ムに対しては電力供給を継続できるようにバックア
Fig.2のシステムでは，キーの存在の有無だけで機械の運転許可を判定する。このため，非指名者がキーを抜いて領域Xに進入するという問題を防止できないという欠点があった。
Table 3 The judgement of residual risk.
そこで，キーを持つ人間を作業指揮者と指名作業
残留リスクに対する判定者に限定するとともに，作業者が可動ガードに設けられたキーボックスにキーを差し込まなければ，可動ガードが開かず，領域Xに進入できない方式を採用する。しかし，この方式は非指名者に対しては一定の保護効果を持つが，作業指揮者と指名作業者に対してはFig.2と同等の保護効果しか持たないと考え

4.3

残留リスクの解明− 86 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察

ップシステム（たとえばバッテリー）を設ける。
信号，M（t）は自己保持回路の出力である。
Fig.4に，安全確認システムの基本構成図を示す。
5.2 安全側誤りに対するリスク低減策
図で，S（t）は作業指揮者による監視装置のセット命
令で，命令ありをS（t）＝1 ，なしをS（t）＝0とする。 （d）機械の再起動操作は，特定のキーを持った作業
また，P（t）は監視装置からの出力で，監視装置の設指揮者が当該キーで開けられるボックスを順次操作しなければ行えないようにする（例えば，Fig.3のⅡ
置場所に作業者がいないときをP（t）＝1，いるときを→Ⅰの順）。
P（t）＝0とする。
このS（t）
をセット信号，P（t）
をリセット信号とし （e）作業指揮者が領域X内を見やすいように，柵をて，自己保持回路の出力M（t）
透明にして可視化を図る。
を発生させる。ここでは，作業者が監視場所をいまだ通過していないことをM（t）＝1，作業者が監視場所を既に通過したこと
6．キースイッチとロック付きカウンターをM（t）＝0とする。
ゲートを併用した間接監視方式
こ のM（t）と既に導入した K（t）から，作業者の領
6.1 残留リスクの検討
域X内への進入を意味する論理変数A（t）を生成する。
ただし，作業者が領域X内に進入していないときを以上のような構成とすることで，適切なリスク低減の達成を試みた。しかし，このシステムで適切なA（t）＝1，進入しているときをA（t）＝0とする。ここ
リスク低減が達成できたかは以下の理由から判定がで，既に導入したW（t）
を使用すると，以上の関係は分かれると考えられる。
次式で表すことができる。
① 領域Xへの進入場所（Fig.3のAB間）が常時通過可能であるために，キーを持たない作業者の進入をW（t）＝I（t）∧A（t）（4）
阻止できない。このため，作業者が不意に進入してA（t）＝M（t）∧K（t）（5）
機械が停止し，作業指揮者が再起動操作を行う必要
Nが頻繁に生じる。
（6）
K（t）＝П K（
J t）
J=0② 複数の作業者が連続して進入したときは，監視装M（t）＝SH［S（t），P（t）］（7）
置が人数を正確にカウントできないことがある（同じ人の右足と左足なのか，別の人の足かを区別できない）。
ただし，SHは自己保持演算を意味する関数であり，S（t）は自己保持回路の セット信号，P（t）はリセット
6.2 ロック付きカウンターゲートの提案
Fig.5は，以上の問題を解決するための安全確認シ
ステムの基本構成図である。このシステムでは，上記①の問題を解決するために，領域Xへの進入場所にゲートを備えている。これは，キーを識別しない

Fig. 3 The configuration of safety confirmation systemwith the key-switch and the monitoring device.
キースイッチと監視装置を併用した安全確認システムの基本構成

Fig. 4 The logic diagram of safety confirmation systemwith the key-switch and the monitoring device.
キースイッチと監視装置を併用した安全確認システムの論理構成− 87 −

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Table 4 The example of human entrance
inhibiting conter gate
残留リスクに対する判定

NIIS-SRR-NO.33 （2005）

スペースとしている。さらに，旋回ゲートでは回転
扉内を作業者が1人しか存在できない区画に分割している。
なお，著者は作業者の入退出を機械的に計測する
カウンターゲートの構築も試みた 2）。この詳細は，
文献2）を参照されたい。これにより，プログラマ
ブルな電子制御装置を利用しなくとも作業者の入退出をカウントできるため，電力供給停止の問題を考慮する必要がない。
以上の関係は，キーの識別装置をCK，カウンター
ゲートの計数装置をCCで表し，キーを識別できるときを（J t）＝1，識別できないときを（J t）＝0，カウンタ
ーゲートの計測数が0のときを L（t）＝1 ，0 以外を L（ t ）＝ 0 と す る と ， 次 の よ う に 表 す こ と が で き る（Fig.5参照）。

限り開かないロック付きの構造となっている。また，
W（t）＝I（t）∧L（t）∧J（t）（8）
上記②の問題を解決するために，ゲートは一人毎でなければ通過できない構造としている。以後，これ7．リスク管理区分の判定をカウンターゲートと呼ぶ。
7.1 広大領域
Table4に，カウンターゲートの具体例を示す。表で，（a）は鉄道の検札などで使用されている進入防
次に，現場で実施されている様々な監視方式を対止ゲート，（b）は遊園地などで使用されている回転
象に，リスク管理区分を判定する。この判定は，式のバーゲート，（c）は入口と出口の扉を一体構造
Table1のマトリックス表を利用して著者が実施した。
としたシャッターゲート（入口を開くと出口が閉じ，Table5に，判定結果を示す。このうち，（b） から出口を開くと入口が閉じる相反構造），（d）は入口 （i）は個別表で，各監視方式毎のリスク管理区分のと出口の両方に扉を備えた平行ゲート（入口と出口
詳細な判定結果を示している。これに対し，（a）はのどちらか一方が必ず閉じる構造），（e）は回転扉
全体の総括表で，個別表の判定で得られたリスク管に類似した旋回ゲートである。
理区分の最悪値を代表値として示している。これは，これらのゲートでは，いずれも複数の作業者が同
安全性評価は最悪値評価であるとする著者の考えに時に進入できない構造となっている。たとえば，進基づく。
入防止ゲートやバーゲートでは作業者等は1人しか
ただし，リスク管理区分の判定は，技術進歩や社通過できない。また，シャッターゲートや平行ゲー
会環境などによって変化する可能性がある。したがトでは，入口−出口間の領域は作業者1人分だけのって，本判定はあくまでも参考値と考えて頂きたい。
以下，各監視方式毎に詳細を述べる。
（1）直接監視
これは，領域Xの全域をレーザー式保護装置，光線式保護装置，マットスイッチ，ICタグなどで監視する方法である（Table5（a）の①〜④，及びTable5（b）参照）。
この方法では，レーザー式保護装置などで領域 X
内の全域を監視しているために，作業者が領域X内に進入したとき（タイプAの作業行動）は直ちに機械が停止する。
Fig. 5 The logic diagram of safety confirmation system
また，作業者が機械の再起動操作を行ったときwith the key-switch and the counter-gate.
（タイプBの作業行動）も，領域X内に作業者が存在
キースイッチとカウンターゲートを併用した
安全確認システムの論理構成しているときはレーザー式保護装置などが作業者を− 88 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察

Table 5 The judgement of the risk management division.
リスク管理区分の決定− 89 −

産業安全研究所特別研究報告

検知するために，機械を再起動できない。
したがって，すべての作業者（クラス）と作業行
動（タイプ）に対してリスク管理区分Ⅰと判定した（Table5（b）参照）。
（2）進入監視（可動ガードを利用）
これは，領域Xの進入場所に監視装置として可動ガードを設ける方法である（Table5（a）の⑤，及びTable5（c）参照）。
この方法では，作業者が領域X内に進入する（タイプAの作業行動）ために可動ガードを開けたときは，直ちに機械が停止する。したがって，タイプAの作業行動に対してはリスク管理区分Ⅰと判定した（Table5（c）参照）。
これに対し，この方法では，作業者が領域X内に残留しているときでも，他の作業者が可動ガードを閉じて機械を再起動する（タイプBの作業行動）可能性がある。このため，本報告書の第7章で述べた人的リスク低減方策の併用が必要である。したがって，タイプBの作業行動に対してはリスク管理区分
Ⅱと判定した（Table5（c）参照）。
（3）進入監視（光線式保護装置やマットスイッチを利用）
これは，領域Xの進入場所に監視装置として光線式保護装置やマットスイッチを設ける方法である（Table5（a）の⑥と⑦，及びTable5（c）参照）。
この方法では，作業者の領域Xへの進入（タイプ
Aの作業行動）を監視装置が検知したときは，直ちに機械が停止する。したがって，タイプAの作業行動に対してはリスク管理区分Ⅰと判定した（Table5（c）参照）。
これに対し，光線式保護装置やマットスイッチは
領域 X の進入場所しか監視しないために，領域 X 内に残留している作業者を検知できない可能性がある。このとき，作業者が領域X内を十分確認しない
で機械を再起動できる（タイプBの作業行動）という問題がある。このため，人的リスク低減方策の併用が必要である。したがって，タイプBの作業行動に対してはリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（c）
参照）。
（4）存在監視これは，作業者が領域Yに存在していることを監視装置などによって常時監視する方法である（Table5（a）の⑧〜⑩，及びTable5（d）参照）。
この方法では，作業者を1人に限定しなければならないために，人的リスク低減方策の併用が必要である。したがって，すべての作業者（クラス）と作業行動（タイプ）に対してリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（d）参照）。

NIIS-SRR-NO.33 （2005）（5）進入退出監視（キー・プラグの利用）
これは，作業者が領域 Y から領域 X へ進入するときにはキーやプラグをボックスから抜き，領域Xから領域Yへ退出するときはキーやプラグをボックスに戻すことで，作業者の進入を間接的に監視する方法である（Table5（a）の⑪び⑫，及びTable5（e）
参照）。
この方法では，作業者の領域Xへの進入（タイプ
Aの作業行動）時にキーやプラグの抜き忘れという問題がある。このために，人的リスク低減方策の併用が必要である。したがって，タイプAの作業行動に対してはリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（e）
参照）。
また，この方法は領域X内に残留している作業者を検知できないために，機械の再起動（タイプBの作業行動）時には人的リスク低減方策の併用が必要である。したがって，タイプBの作業行動に対してもリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（e）参照）。
（6）進入退出監視（ICタグの利用）
これは，キーやプラグの抜き忘れという問題に対する対策として，ICタグを利用する方法である（Table5（a）の⑬，及びTable5（e）参照）。
具体的には，作業者が現場で必ず着用するヘルメットなどにICタグを貼り付けるとともに，領域Xの進入場所にICタグの識別装置を設置して作業者を自動的に識別するなどの方法がある。
この方法では，作業者がヘルメットの着用を忘れる頻度がキーやプラグを抜き忘れる頻度より小さけ
れば，相応の災害防止効果はあると考えられる。しかし，ヘルメットの着用を忘れることはある程度の頻度で発生すると考えられるので，人的リスク低減
方策の併用が必要である。したがって，（5）と同様のリスク管理区分と判定した（Table5（e）参照）。
（7）進入退出監視（キー・プラグ・ICタグとロック付き可動ガードの併用）
これは，作業者にあらかじめキー，プラグ，ICタ
グなどを与えておくとともに，作業者が領域Xへ進入するときは，キー，プラグ，ICタグなどを用いて可動ガードのロックを解除しなければ，領域Xに進入できない方法である（Table5（a）の⑭，及びTable5（f）参照）。
この方法により，非指名者が領域Xに進入する頻度を減少できる。しかし，指名作業者が可動ガードを開いた後に，非指名者が領域X内に進入する（タイプAの作業行動）という問題は依然として残留する。この残留リスクが許容可能か否かは，判定者によって判断が分かれると考えられる。したがって，− 90 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察

非指名者が行うタイプAの作業行動に対してはリスク管理区分ⅠorⅡと判定した（Table5（f）参照）。
これに対し，作業指揮者や指名作業者が領域 Xに進入する頻度は（6）の場合と変わらないため，保護のレベルも同等と考えられる。したがって，作業
指揮者や指名作業者が行うタイプAの作業行動に対してはリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（f）参照）。
また，タイプBの作業行動に対しては，（6）と同様の理由からすべての作業者に対してリスク管理区
分Ⅱと判定した（Table5（f）参照）。
（8）進入退出監視（キー・プラグと監視装置の併用）
これは，キーやプラグを抜かないで領域 Xに進入する作業者を，領域Xの進入場所に設けた監視装置（光線式保護装置，マットスイッチなど）で検知する方法である（Table5（a）の⑮，及びTable5（g）
参照）。
この方法により，作業者がキーやプラグを抜かないで領域 X に進入する（タイプAの作業行動）頻度を減少できる。しかし，キーやプラグを持っている作業者の直後にキーやプラグを持たない作業者が意
図的に進入する場合，（きわめてまれではあるが）第6.1節で述べたように監視装置が人数を正確にカウントできないことも想定される（同じ人の右足と左足なのか，別の人の足かを区別できない）。この残留リスクが許容可能か否かは判定者によって判断が分かれると考えられる。したがって，タイプAの作業行動に対してはすべての作業者についてリスク管
理区分ⅠorⅡと判定した（Table5（g）参照）。
これに対し，タイプBの作業行動に対しては，（5）と同様の保護と考えられる。したがって，すべての作業者に対してリスク管理区分Ⅱと判定した（Table5（g）参照）。
（9）進入退出監視（ICタグと監視装置の併用）
これは，ICタグを貼り付けたヘルメットを被らないで領域Xに進入する作業者を，領域 X の進入場所に設けた監視装置（光線式保護装置，マットスイッ
チなど）で検知する方法である（Table5（a）の⑮，
及びTable5（g）参照）。
この効果も
（8）
と同等と考えられる（Table5（g）参照）。
（10）進入退出監視（キー・プラグ・ICタグ，監視装置
及び再起動操作を作業指揮者に限定する装置の併用）
これは，上記（8）または（9）にロックアウトなどを適用し，再起動操作を作業指揮者に限定する装置を追加した方法である（Table5（a）の⑯，及びTable5（h）参照）。

この方法によるタイプAの作業行動の保護水準は，
上記（8）または（9）と同等である。これに対し，
この方法では，指名作業者と非指名者による再起動
操作（タイプBの作業行動）を許可しない。したがって，タイプBの作業行動では，指名作業者と非指名者に対してリスク管理区分Ⅰと判定した（Table5（h）参照）。
一方，この方法では再起動操作を作業指揮者に限定しているために，作業指揮者に対する保護水準は（8）や（9）と同等とも考えられる。しかし，この方法では，作業指揮者を対象とした設備安全方策として，第5.2節（d）及び（e）に述べた方策も併せて講じている。したがって，この設備安全方策の効果を考慮して，作業指揮者に対してはリスク管理区分
ⅠorⅡと判定した（Table5（h）参照）。
（11）進入退出監視（キー・プラグ・ICタグとロック付きカウンターゲートの併用）
これは，作業者が領域Xへの進入場所でキー・プ
ラグ・ICタグを提示しなければゲートが開かないよ
うにロック機構を設けるとともに，当該ゲートを1
人づつしか通過できないカウンターゲート構造としたものである（Table5（a）の⑰，及びTable5（i）参照）。
この方法は，第6.1節に示したすべての残留リスクに対応できると考えられる。したがって，すべての作業者と作業行動に対してリスク管理区分Ⅰと判定した（Table5（i）参照）。

7.2 小領域と中領域
前節では，領域Xが広大なときを検討した。しかし，実際には領域Xが広大でないときもある。そこ
で，領域Xを次のように分類し，リスク低減の可能性を検討した。
（a） 小領域
人体の一部しか進入できない程度の領域。
（b） 中領域
人体全部が進入できるが，視野を移動せずに全範囲を確認できる程度の領域（ただし，作業者の操作位置からは死角が存在しない）。
（c） 広大領域
人体全部が進入でき，かつ，視野を移動しなければ全範囲を確認できない程度の領域。または，作業者の操作位置から死角が存在する領域。
Table5（a）のMediumとSmallの欄に，各領域でのリスク低減の可能性を示す。表より，領域Xが小領域のときはすべての方式でリスク管理区分をⅠとできる可能性がある。

− 91 −

産業安全研究所特別研究報告

8．考察
8.1

ISO14121との関係

本論文では，複数作業者が広大領域内で行う作業のハザードとしてISO141214）の付属書A（補足1参照）に記載されたハザードリストを使用した。このうち，No.1に記載された機械的ハザードなどは，人間の感覚（たとえば，視覚や聴覚など）を利用することで比較的容易に同定できると考えられる。
これに対し，No.8, 25, 37などの人間挙動に関連したハザードでは，①どのような種類の人間が，②どのような作業行動を行い，③その結果どのような状態に至るかが論理的に明確でないと，ハザードの同定は困難である。このため，本論文では，作業者の種類（クラス）と作業行動（タイプ）のマトリック
ス表示によって人間挙動の同定を試みた（Table1及びTable5参照）。この方法は，人間挙動が関連する
様々な作業に応用可能と考えられる。

8.2

ISO11161との関係

現在，ISOではIMS（Integrated manufacturingsystems）に関する国際規格としてISO11161が審議されつつある。この規格では，異なる工程間の機械の連動が重要な課題となっている。しかし，実際の災害は，作業者等が領域Xに進入することで多発しており，本論文で検討した事項も併せて考慮する必要があると考える。

9．おわりに
本論文では，複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象に，災害防止戦略の検討を行った。
これによって得られた結果は，次のとおりである。
1）複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業では，どのような種類の人間が，どのような作業行動を行い，その結果どのような状態に至るかが明確でないと，ハザードの同定は困難である。そこで，作業者の種類（クラス）と作業行動（タイプ）のマト
リックス表示によって人間挙動を同定する方法を考案した。この方法は，人間挙動が関連する様々な作業に応用可能と考えられる。
2）大規模生産ラインの災害防止対策には，一般に実施されている間接監視による対策（可動ガード，
キースイッチ，プラグなどの対策）だけでなく，安
全防護領域内を直接監視する対策が考えられる。この対策が適用できる対象は限定的であるが，リスク

NIIS-SRR-NO.33 （2005）

管理区分Ⅰが達成できる対策として積極的に採用すべきである。
特に，最近では，レーザーやICタグ関連の技術が急速に進歩しており，本研究でもこれらの技術を活用した直接監視方式の実用化を進めている。
3）キースイッチやプラグを使用する間接監視方式
は，作業者による抜き忘れなどの問題があるため，リスク管理区分Ⅰは達成できない。また，可動ガードによる間接監視方式も，他の作業者がガードを閉じることで再起動が可能となるために，リスク管理
区分Ⅰは達成できない。さらに，ICタグを使用した
間接監視方式も作業者がタグを貼り付けたヘルメッ
トなどを着用し忘れるという問題があるために，リスク管理区分Ⅰは達成できないと考えられる。
4）キー・プラグ・ICタグと監視装置を併用した対策は，①作業指揮者の注意力に依存して再起動操作を行うこと，及び②監視装置が作業者数のカウント
を誤る可能性があることなどの残留リスクが認められる。これらの残留リスクを許容可能とするか否かは判断が分かれる。このため，リスク管理区分ⅠorⅡと判定した。これに対し，キー・プラグ・ICタグとロック付きのカウンターゲートを併用した方式
は，前記①，②の残留リスクに対応できる可能性がある。したがって，この方式はリスク管理区分Ⅰと判定した。
以上の結果は，現在検討中のISO11161やISO14121の改正作業などにも応用可能と考える。今後は，リスク管理区分Ⅰの達成が見込まれるレーザーやICタグなどを利用した直接監視方式の開発，ICタグを応用した間接監視方式，及びロック付きカウンターゲ
ートの実用化などを行う予定でいる。

参考文献
1）ISO12100-1，Safety of machinery − Basic concepts，
general principles for design −Part1： Basic terminology, methodology，日本規格協会 （2003）
2）梅崎重夫・清水尚憲・深谷潔，複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察，日本機械学会論文集，
Vol.71，No.709，C編 （2005） pp.2832-2840
3）梅崎重夫，広大領域内の安全確認を目的とした複数作業者用安全確認システムの開発と評価，
産業安全研究所特別研究報告NIIS-SRR-No.24（2002），pp.51-56
4）ISO14121，Safety of machinery−Principles for risk
assessment （1999），日本規格協会− 92 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察

5）梅崎重夫・杉本旭・中村英夫，産業機械の安全方策に関する基礎的考察−リスク評価に含まれる不確定性を考慮した安全方策の提案−，日本信頼性学会誌，Vol.23，No.7 （2001） pp.659674（平成17年11月4日受理）− 93 −

産業安全研究所特別研究報告［補足1］

NIIS-SRR-NO.33 （2005）

ISO14121の付属書Aに記載された危険源リスト（文献4参照）− 94 −

複数作業者が大規模生産ライン内で行う作業を対象とした災害防止戦略の基礎的考察− 95 −