2017-3-9日本機械工業連合会：浜離宮朝日ホール
講演会「機械安全に係わる新たな動き」

機械と機械と人間との協調安全に向けて
人間との協調安全に向けて
向殿政男
明治大学名誉教授©Masao Mukaidono

1機械安全技術を振り返る©Masao Mukaidono

2機械安全技術の流れ• 危ない機械（コスト、機能、性能、納期等重視）を人間が注意して使う・・自分の身は自分で守る時代⇒Safety 0.0☟• 機械設備を安全化する・・機械安全技術の時
代⇒Safety 1.0©Masao Mukaidono

3機械安全技術
機械安全技術 Safety1.0の流れ
Safety1.0の流れ• Safety 1.1:機械の構造に基づく安全：本質安全• Safety 1.2:信頼性に基づく安全；本質的安全• Safety 1.3:ヒューマンマシンインターフェースに基づく安全：人間工学• Safety 1.4:電気・電子の制御に基づく安全：
安全装置、制御安全• Safety 1.5:コンピュータに基づく安全：ＰＬＣ，機能機能安全• Safety 1.6:通信に基づく安全：セキュリティ
セキュリティ
©Masao Mukaidono

4機械安全技術
機械安全技術Safety1.0
技術Safety1.0のSafety1.0の指導原理
１．機械・設備のリスクを許容可能なリスク以下に抑え、かつ合理的な範囲内でできるだけ小さく抑える（ＡＬＡＲＰの原則）

機械・設備

残留リスク

２．残留リスクを開示する、使用上の情報を提供する
使用者

３．使用者は、残留リスクを意識して、訓練、組織、保護具等で自分で安全を確保する©Masao Mukaidono

5機械安全技術の指導原理～スリーステップ・メソッド～（１）本質的安全設計によるリスクの低減（２）安全防護（２）安全防護(安全装置等)による）安全防護(安全装置等)
リスクの低減（３）使用上の情報の提供による（３）使用上の情報の提供によるリスクの低減↑設計製造側の役割↓使用者の役割＊訓練、個人防具、組織・体制・管理によるリスクの低減©Masao Mukaidono

6スリーステップメソッドの原点
安全実現技術の種類と範囲*1, *2）・直接的
直接的・・・最初から危険を排除するような設計解
直接的・間接的
間接的・・・特別な保護システムや保護装置
間接的警報・・・単に警告するような警報安全システムは極力・警報
警報
避けるべきであり、やむを得ない場合に最後の手段として用いるものであって、手軽に用いてはならない*1) ＤＩＮ 31000, 1971*2)工学設計―体系的アプローチ、Ｇ．ポール、ケン・ワラス、培風館、1995 (第3版：エンジニアリングデザインー
工学設計の体系的アプローチ、森北出版、2015）*ISO12100の成立は、2003年©Masao Mukaidono

7機械安全技術の指導原理• 隔離の原則：H(t)∩M(t)=Φ（空集合）隔離の原則• 停止の原則
停止の原則：Ｍ（ｔ）は停止原則• H(t)∩M(t)≠Φ⇒
Ｍ（ｔ）は停止・H(t)∩M(t’)≠Φ⇒t ≠ t’人間Ｈ（ｔ）©Masao Mukaidono

機械Ｍ（ｔ）

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隔離・停止できない場合の処置＊保守点検、修理、＊保守点検、修理、教示、・・・・
修理、教示、・・・・• 定常モードと非定常モードに分けて、非定常モードとして対応する• エネルギーを小さくする、速度を落とす、・・• 熟練者にだけしか対応させない・・・• 管理に任せる（ルールと人間に依存）• 事故の多くは非定常状態で発生している©Masao Mukaidono

9これまでの安全で不都合が…
• フレキシブルな生産をしたい• 稼働率を高めたい、生産性を高めたい• もっと人を大切にしたい• 安全と安全と生産性を生産性を両立させたい
両立させたい→隔離の原則、停止の原則（時間的、空間的分離）
では困難→人間と機械が一緒に協働して、作業をしたい©Masao Mukaidono

10新しい機械安全技術の方向が見えてきた！
• ICT技術の進歩で、これまで出来なかったことが可能になりつつある• ＩｏＴ(InternetＩｏＴ(Internet of Things)、Things)、ＡＩ（人工知能）、ビッグデータ、・・・コンピュータパワー、インターネット技術の圧倒的な進歩が可能にしつつある• ただし、繋がることによる
ただし、繋がることによる/よる/大量データによる/人工知能の悪用による等の新しいリスク
人工知能の悪用による等の新しいリスクがリスクが生まれてきている©Masao Mukaidono

11新しい機械安全技術の方向の兆しはすでに出てきている• 自動車の支援運転、無人運転• 介護ロボットの実用化に向けて• 機能安全
• 支援的保護システム• ・・・・©Masao Mukaidono

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Safety 2.0 とは©Masao Mukaidono

13新しい視点：安全は総合的な学問である（安全学）
組織・制度（社会科学）

技術（自然科学）

機械・設備
法律・規制
利用者

＊安全は、技術、人間、組織（仕組み）を総合して初めて実現される＊安全学（Safenology）
は、自然科学、人文科学、社会科学を包含した文理融合型、領域横断型の総合的な学問体系である

人間（人文科学）©Masao Mukaidono

14安全学の視点～安全は総合的な学問である～

技術：自然科学技術：インターフェース

安全の理念・哲学

安全学
組織：社会科学
組織
人間：人文科学
人間：

安全は、ものづくり安全だけではない：医療安全から国家安全まで©Masao Mukaidono

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安全の新しい時代～Safety 1.0 から Safety 2.0～

これまでの機械安全
機械安全 （1.本質的安全、2.制御安全、3.機能安全）（これを「Safety １.0」と呼ぶ）
から、技術、人間、組織の統合・協調の時代→経営者の決断が重要となる→人間と機械の共存→ICT、、インターネット、インターネット、IoTの進歩で、それが現実に「Safety 2.0」
・人とモノと環境が協調して構築する安全、すなわち協調安全（コラボレーション・セーフティー）と呼ぶ©Masao Mukaidono

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Safety 2.0とは人の領域共存領域

機械の領域■人による安全・人の領域にもリスク
・人と機械の共存領域はリスク
・機械の領域はリスク

注意⼒
判断⼒

本質安全
制御安全
機能安全

注意⼒
判断⼒

注意⼒
判断⼒
＋
協調安全

Safety 0.0

協調安全

Safety 1.0■人と機械それぞれによる安全
・人の領域にもリスク
・人と機械の共存領域を撤廃
・機械の領域にもリスク

本質安全
制御安全
機能安全＋
協調安全

©Masao Mukaidono

Safety 2.0■人と機械の協調による安全
・人の領域のリスク最小化
・人と機械の共存を可能に・機械の領域のリスク最小化
17安全・危険情報共有の時代へ＊技術と人間と組織・環境とがお互いの情報共有して協調情報共有して協調できる時代へ（協調安全）（協調安全）＊ICT技術の進展でそれが可能になってきた（センサー技術、インターネット技術、AI技術、ビッグデータ技術、クラウド技術、・・・・）
例えば、• 人間からバイタルデーターやRFID等で個人の体調、経歴、能力等を発信することができる• 機械・設備側から、自分の状況の発信と共に、使用者等人間に対して、相手の状況に応じて知的に対応することができる• 組織・制度・環境等から機械設備、使用者等に情報提供して、総合的に判断して管理することができる©Masao Mukaidono

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Safety 2.0～止めない安全～・「止める安全」（2値）から「止めない安全」（多値）へ
人の能力に応じて、機械の速度を制御したりゾーンを決めることで、安全性と生産性を両立→稼働率の向上、生産性の向上©Masao Mukaidono

イラスト：楠本礼子
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Safety 2.0～安全の見える化～

・IoTによる常時監視で「安全（不安全）の見える化」
人の体調、構造物や部品の状態を常に監視することで、安全（不安全）を見える化→人に優しい経営、安全への的確な投資©Masao Mukaidono

イラスト：楠本礼子
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Safety 2.0～コラボレーション・フェールセーフ～

・協調が生み出すコラボレーション・フェールセーフ
人や環境に障害が発生したときに、その情報を受けて機械が人を安全側に誘導して安全を確保→新技術、新市場の創出©Masao Mukaidono

イラスト：楠本礼子
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Safety2.0による便益

データ提供：日経BP社©Masao Mukaidono

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まとめ

©Masao Mukaidono

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機械安全技術の歴史（0 人間の注意で安全が確保されていた時代）
1 機械技術で安全を確保する時代：
機械
本質的安全設計
２ 電気、電子子制御が導入された時代：安全装置、制御
制御安全
３ コンピューターが導入された時代：
コンピューター
ＰＬＣ、機能安全
４ インターネットに機器、センサー等が接続される
インターネット
時代：IoT、セキュリティ⇔新時代へ突入
新時代へ突入©Masao Mukaidono

24安全の新しい時代～技術・人間・組織の統合・協調の時代～＊これまでの安全の歴史：＊これまでの安全の歴史(Safety 0.0)
0．素朴に、人間の注意で安全が確保されていた時代(Safety 1.0)
1．技術で安全を確保する時代
2．人間のミスが事故の主流になった⇒ヒューマンファクターが重視される時代
3．複雑なシステムの出現⇒マネジメント(管理)が重視される時代
４．高度な技術の出現⇒コンピュータが安全に用いられる時
代
５．次は？
©Masao Mukaidono

25安全の新しい時代～技術・人間・組織の統合・協調の時代～＊次の時代の安全のコンセプトは何か？（機械安全だけではない）• 技術、人間、組織・環境の統合・協調の時代：
経営者の決断が重要となる時代((安全学)
安全学)• 機械と人間の共存、安心
安心の時代
安心• ICT、IoTの進歩で、それが可能になった⇒Safety 2.0©Masao Mukaidono

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Safety 2.0時代のリスク～セキュリティ～• IoT時代の新たなセキュリティ問題• 情報空間と物理空間との連結• 情報空間のセキュリティ問題は、物理空間を通じてセーフティ問題に直結する• セーフティ（人命）とセキュリティ（機密）とリラアイアビリティ（可用性）の融合と協調• リスクゼロがないようにセキュリティに完璧はない• セキュリティの世界に機械安全の概念の応用可能性©Masao Mukaidono

27日本の安全の良さを再確認する時代• 現場の人間の優秀さとまじめさと責任感• 年齢と共に自分の役割だけでなく、他との共通領域に対しても知識と経験がある• 全体的な観点からお互いの役割を理解・尊重し、柔軟で緩やかな発想‥いつでも他の立場になり得る• 異なった立場のステークホルダーが互いに重複を許して安全を見守り、確保する• 多くの異なった視点からの多重な安全管理• おせっかいの思想• 多層防護（チーズモデル）と共に多重安全へ©Masao Mukaidono

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多層防護（チーズモデル）と共に多重安全へ
技術（自然科学）
機械設備・環境法
律
組織・制度（社会科学）
・
規制

多くの異なった視点からの多重な協調安全管理

利用者

人間（自然科学）©Masao Mukaidono

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Safety 2.0と2.0と安全学は、日本から世界へ•••

安全学：Safenology
安全学：Safenology
Safety 2.0は、2.0は、和の安全を目指す
は、和の安全を目指す
Safety 2.0は、2.0は、協調は、協調安全
協調安全を目指す
安全を目指す機械・設備

技術(自然科学)

安全学

組織・制度(社会科学）

法
律・規制
利用者

人間
(人文科学）©Masao Mukaidono

30安全設計にける歴史的な流れ• スリーステップメソッド• 安全設計技術の進歩(1)本質的安全設計(1)従来： 構造により安全を確保する⇒構造的安全設計(2)現在： 安全制御、コンピュータにより安全を確保する⇒機能安全設計(3) 今後：技術と人間、組織との協調、情報共有による安全確保へ⇒
全確保へ⇒安全学に基づく安全設計（これからの安全確保の方向性）(2) 安全防護(3) 使用上の情報（機械設計の立場から人間の立場の重視へ）（人間を守る視点に加えて人間と協調する視点へ）©Masao Mukaidono

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