一般社団法人日本機械学会「計算力学の質保証に関する国際シンポジウム」「日本計算工学会におけるシミュレーションの品質保証基準づくり」
The Activities of High Quality Computing (HQC) Committee
in JSCES

白鳥正樹：横浜国立大学
中村均：伊藤忠テクノソリューションズ㈱平成24年(2012年）6月27日
初版 ：06/07/2012

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HQC分科会の概要
 趣旨・目的– 産業横断的な体制でｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質・信頼性に取り組む。
– 海外動向、国内産業界の取り組み状況の調査– 品質・信頼性を確保するための方法論や技術の研究と標準化– 継続的な学術的研究の端緒になり得るオープンな活動の展開 体制– 主査：白鳥正樹（横浜国大）– 副主査：越塚誠一（東大）、高野直樹（慶応大）– 幹事：吉田有一郎（東芝ｲﾝﾌｫﾒｰｼｮﾝｼｽﾃﾑｽﾞ㈱）、堀田亮年（原子力安全基盤機構）、中村均（伊藤忠ﾃｸﾉｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ㈱）– 専門委員：国機関、 自動車、原子力、土木、鉄鋼、ソフトほか
産業界、 大学等所属の専門家 （ 32名 ）2

HQC分科会の活動内容
 第1期（2009年6月～ 2011年5月）– 海外動向の調査：NAFEMS,ASME等の取り組み– 国内動向の調査：参加企業の取り組み– 学会標準の発行： ISO9001に基づく解析業務の品質管理標準
HQC001「工学シミュレーションの品質マネジメント」
HQC002「工学シミュレーションの標準手順」

 第２期（2011年6月～ 2013年5月予定）– 学会標準の整備・拡張と普及
 シミュレーションツールの品質管理、外注管理等の手順の追補
 適用事例集、解説書等の作成– 高度シミュレーションモデルの品質管理技術の研究
 シミュレーションの精度管理手法の研究（委員の研究の紹介）
 原子力学会の取り組みを参照：一般産業向けのガイド、事例集等の検討– JSME計算力学技術者資格認定専門委員会との連携
 品質保証のコンテンツ作成
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学会標準（HQC001 & 002）

PDF版ありレビュー： 吉村忍（東京大学）、 笠原直人（東京大学）

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HQC001:「工学ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質ﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ」の位置づけ
ISO 9001:2008 “Quality management systems –Requirements”
JIS Q 9001:2008 「品質マネジメントシステム－要求事項」

実装

工学シミュレーションの品質マネジメント（S-HQC001）※
日本計算工学会

品質マニュアル（Quality manual）
業務用語集（Glossary）
業務マニュアル（Process, Procedures）

実装※附属書A. 工学シ
ミュレーションのプロセ
ス 日本計算工学会

手順書,必要な場合（Work instructions）
フォーマット・テンプレート（Supporting documents ）
記
記録
録

実装

※附属書C.（参考） シ
ミュレーション要員の力量
管理 日本計算工学会※附属書B.（参考） 重
要性の区分と解析者に要求される最低限の経験 日本計算工学会
工学シミュレーションの標準手順（S-HQC002）
日本計算工学会
製品実現プロセス

組織マネジメントプロセス
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HQC001：「工学ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質ﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ」の構成
ISO9001の要求事項を工学シミュレーションに読み替えて解釈
I. ISO9001に基づく工学シミュレーションの品質マネジメント
1. ISO9001に基づく品質マネジメント
2. ISO9001のマニュアル体系
3. ISO9001に基づく工学シミュレーション業務の実装
II. 工学シミュレーションの要求事項－工学シミュレーションにおけるISO9001:2008の要求事項の補足
・・・・・・
・・・ISO9001:2008と同一の目次
・・・・・・
附属書
附属書A. シミュレーションのプロセス→ 詳細HQC002
附属書B.（参考）重要性の区分と解析者に要求される最低限の経験
附属書C.（参考）シミュレーション要員の力量管理
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HQC001：「工学ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質ﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ」

記載例◇7.3.5 設計・開発の検証
シミュレーション業務の検証では、要求事項を満たす解析の計画の通り解析を実施していること及び適切な解析を実施していることの確認が必要になる。
◇7.3.6 設計・開発の妥当性確認
・シミュレーションの妥当性確認は、重要性の区分に応じて実施されている仕事に直接責任のある要員以外の要員を含めて実施しなければならず、また、当該要員は妥当性確認活動のための適切な力量を有していなければならない。
・シミュレーションの妥当性確認を実施する際には、問題の理想化、
データ、数値的近似、結果の解釈、が許容範囲内で正しいことを確認しなければならない。妥当性確認の一部として、結果は何か別の独立した手段により正しいことが確認されなければならない。確認は通常は、物理的なテスト、実例（運転経験、破損事故調査結果など）、代替えのシミュレーションまたは独立の評価により得ることができる。
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HQC002：「工学シミュレーションの標準手順」の構成
HQC001をベースに業務マニュアルの原型を示したもの（本文及び付属書）
1. 一般
1.1 適用する業務範囲 ・・・・・・ 1.4 用語の定義
2. 標準手順
2.1 契約内容の確認 ・・・・・・ 2.11 データの保管
2.12 不適合品の管理、 2.13 解析の変更管理
2.14 顧客とのコミュニケーション
2.15 解析プロセスの妥当性確認
附属書A. 解析計画書の標準的な構成
附属書B. 検証と妥当性確認の方法
附属書C. 解析計画書の標準的な構成（解説）
各条項の補足説明、 補足１．海外の標準・ガイドライン
補足2. V&Vの比較
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標準手順：HQC002の作成方針と重点• HQC001 「品質マネジメント」の要求事項に基づく標準手順• V&Vを基軸とする品質保証プロセスの実務的な適用方法• ISO9001 認証取得のための業務マニュアルの原型の提示• 標準手順において重視したポイント– 解析の目的、顧客の用途をよく理解した上で、解析計画書を立案– 解析計画書にV&Vの実施計画を盛り込む。
– 「解析前の検証」の結果と本解析の検証結果を合わせて系統だった
V&Vを行い、レビュー（判定会議）を実施– 定型解析における解析プロセスの妥当性確認の方法の提示

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HQC002：「工学ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの標準手順」
顧客とのｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ
顧客要件の明確化

業務範囲の合意
PJ計画の報告
解析計画の報告

技術的な実施要領
書、計画段階で必要な技術検討を十分行う 。

本番解析前のモデルのチェック、試解
析等

検証
記録

参照解析

メッシュ・データの作成プロセスの妥
当性確認

計算実行

解析結果の検証

結果概要の報告

最終報告

解析計画書の立案
・V&V実施方法

事前検証（予備計算）

進捗報告

報告書（案）提示

PJ計画書の立案

解析手順書（定型解析むけ）

事前検証の結果も用いて計画した通りに
正しく解析が行われたことを確証解析の妥当性確認
とレビュー
報告書作成

V&V
工学式、別モデルによる計算、過去の計算事
例、実験との比較等、独立した方法により工学
レビュー
的妥当性を示す。

最終レビュー・納品
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HQC001&2における品質保証の構造
解析プロセスの妥当性確認

解析の検証と妥当性確認（V&V)• 検証（Verification)– 解析が計画通りに正しく行われたこと– 整合性（consistency）の確認• 参照解析結果
– 妥当性確認済みの類似解析• 適格性確認された解析プロセス• 計算前の検証– 入力データの整合性– 予備計算：力の釣合い、変形、収束性、格子依存性等• 計算後の検証– 正常に数値解析が行われたこと– 計算結果の整合性• 妥当性確認(Validation)

相補関係

認定解析手順書＆プロセスのQMS– 問題の特性・要求事項– シミュレーションツールの品質保証– モデル化方法、結果の解釈の方法– 検査方法 ／ プロセスの適用範囲– 適用する解析の重要度• 解析プロセスの妥当性確認(Validation)– 解析プロセスの妥当性を保証する
ことにより解析結果の品質を確保– 解析結果が意図した用途に適用できること– 検証結果を含め総合判定• 独立した方法による実証– 工学式、類似計算、実験• V&Vを補完、プロセスの簡素化可– 論証材料の不足、不十分– 実機環境でないと判定不可等
現象の予測という本質的限界

産業界の取り組み（委員報告）
分科会における委員の発表事例 （非公開）
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溶接の数値ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝのV&V的取り組み（望月委員、阪大）
航空宇宙開発におけるｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質保証とV&V（松尾委員、JAXA)
商用コードの品質保証システムとサービス（坪井委員、アンシス）
PIV実験の不確かさ解析の現状と適用例（西野委員、FT-R）
非線形地震応答解析における高品質モデル開発（中村氏、
竹中工務店）
熱流体解析の信頼性のためのOECD/NEAの活動（森井委員、JNES)ASME V&V20の概要と課題（堀田幹事、JNES）
建築・構造解析における品質管理（塩見委員、竹中）
自動車車両開発におけるシミュレーションの品質管理（松橋
委員（ホンダ）12

“品質” ＆ “HQC” で検索
HQC研究分科会

http://www.jsces.org/research/hqc/index.html

ご清聴ありがとうございました。

講習会「工学ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの品質保証ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝの解説とその活用に向けて」
主催：(社)日本計算工学会
協賛：(社)日本機械学会
日時：2012年6月28日(木) 10:00－17:00
場所：アルカディア市ヶ谷

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それぞれの標準におけるV&Vの比較
ISO9001
目 的： 製品・サービス一般の信頼性の確立
検 証： 設計・開発の成果が規定要求事項を満たすことの確認
妥当性確認 ： 製品が意図した用途の要求事項を満たすことの確認
日本計算工学会 HQC001 （およびNAFEMS QSS001)
目 的： 工学シミュレーション一般（解析）の信頼性の確立
検 証： 解析が計画通りに正しく行われたことの確認
妥当性確認 ： 解析結果が意図した用途に適用できることの確認
独立した方法（工学式、類似解析、実験等）による実証

解 析
vs.
計 算
モデル

ASME V&V
目 的： 計算力学モデルの信頼性の確立（精度管理技術）
検 証： 計画通りに計算モデルが正しく作られたことの確認
妥当性確認 ： 計算モデルの物理的実体の表現能力を確認
実験との比較および不確かを含む定量評価
Phase II へ
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