解説

2020年度（第70回）全国工作責任者大会特別講演

機械設備の安全は，どこへ向かうのか～機械安全の過去，現在，未来～
明治大学名誉教授

向殿

政男

Where is the Safety of Machinery and Equipment Going?
〜 Past, Present and Future in Safety of Machinery 〜by Masao Mukaidono

１．まえがき２．ボイラーは，機械設備の安全の先駆者

機械設備の安全確保の全体像について，
例えば，機械設備の安全にとってボイラーは先達者であその設計，製造，運用，保守・点検，修理，廃棄ると述べたが，この観点から，ボイラーの安全の等の各段階を包括して安全の在り方を概観し，こ歴史を簡単に振り返ってみよう。現在，電気エネれまでの歴史を振り返り，現状を把握することにルギーに基づく第二次産業革命の次の第三次情報ついて，未来の予測を伴って述べることは，極め革命に引き継ぎ，IoTやAIなどのICT（情報通信て有意義なことであろう。しかし，この小さな総技術）による第四次産業革命に突入したと喧伝さ説ではそのことはほとんど不可能であろうし，まれている。第四次であるか否かは後の世の人びとして筆者の力の到底及ぶところではない。ここでが決めるべき課題であろうが，動力機械に起因すは，「機械安全」という機械類の安全の分野に限っ

る第一次産業革命は，明らかに1700年代のジェーて，その技術的な側面から，過去，現在，そしてムス・ワットによる蒸気機関の製作から始まって未来を考えてみることにする。

いる。人力を超えた蒸気という科学の力を得た人

ボイラーは機械ではないだろうという反論はあ

類は，これまでにない莫大なエネルギーを用いてり得るかもしれないが，明らに機械設備といえる。

機械設備を動かし始めた。英国から始まったこのこれまでのボイラーの安全確保の在り方は，現在産業革命により，世界的に産業が飛躍的に発展しでは常識となっている各分野の安全確保の体制た。ジェームス・ワットはその原理を用いて，現（安全基準，安全設計，安全規制，安全審査・認証，在ではあらゆるところで利用されているボイラー

安全管理体制，安全における保険の役割，等々）を開発した。ところが，1800年代に入るとボイを築き上げてきた先達である。そして，機械安全ラーの爆発事故が頻発することになる。ボイラーにも極めて大きな影響を及ぼしてきた。従って，の圧力が増すに従って，破裂事故により多くの死

ここでは，機械安全に重きをおいて，労働安全衛者を出すようになった。これが機械安全における生の観点も含めながら解説することにする 。

技術的な対策のはじめと考えて良いのではないだ

注） この解説は，2020年11月12日の日本ボイ
１）
ラ協会主催の全国工作責任者大会での講演の中からまとめたものである。労働安全衛生の世界的動向の具体的な内容については省いている。

ろうか。

注）

ボイラ研究

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ボイラーの破裂事故を防ぐには，圧力壁の材質，耐圧力の研究という材料・物理的な安全対策（本質安全対策）と，ある圧力以上になると蒸気を逃がす安全弁の設置という機械的な安全装置の技術

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April2021機械設備の安全は、どこへ向かうのか ～機械安全の過去、現在、未来～開発が行われた。また，技術的な取組と同時に，間違えるものである」からである。従って，ここボイラーの検定基準の策定，その監視，認証といで得た結論は，「人間の注意の前に機械設備側をう組織的な取組が始まった。
このように，ボイラーまず安全化する」ということであった。

を安全な設備にすることから機械設備の安全の確

ここで，現在，機械設備の安全の基本となって保の歴史が始まる。モノの本によると，船舶検査いる機械安全の国際安全規格の発足までの足取り法に基づいてボイラーの設計，および運転圧力にを簡単に振り返ってみよう。機械設備に基づく長関する技術基準が制定されたのは1872年であり，い災害の歴史を通して，いかに機械設備側を安全同じ年に，ドイツでボイラーの定期的検査を行う化するかという技術的な知見を経験的に蓄積し，ための初の蒸気ボイラ検査協会が設立されたと記それを機械類の設計段階での規則類として蓄積しされている。

続けてきたのはイギリスであった。そこでの基本

現在では常識となっている安全確保のための基的な考え方は，人間は間違えるものであるという本的な制度と体制は，ボイラーによって先鞭をつこととともに，「機械設備は壊れるものである」けられたといってよい。すなわち，安全技術基準という事実にも基づいている。そこで，機械設備を定め，安全の資格者制度を定め，定期的に検査の設計段階において，壊れた場合には安全側になをし，常に監視をする，そして登録性能検査機関るように，また，できるだけ壊れづらく信頼性高を定め，保険制度を整備する等々である。このよく設計するように，ということであった。それがうな歴史に沿って，我が国のボイラーの安全を担英国の安全規格としてまとめられていった。そこ

う日本ボイラ協会は，安全確保のために，技術，には，長い間に事故の経験によって蓄積された，組織，人間を包括して，総合的な取組を整備して機械の安全設計に関する知識が蓄積されており，きており，現在に至るまで，改善し，継続・維持

これを欧州全体の規格とすべきであるという声がしていることは敬意に値する。ボイラーは，他産上がった。CEN（欧州標準化機構)において技術業の安全確保の見本になる使命を担っている。一委員会CEN/TC114（機械類の安全性）が設置さ方で，出来上がっている体制や技術に安住し過ぎれ た の は1985年 で あ り，1991年 に 欧 州 規 格

ると，新しい技術や規格の導入が遅れ，結果的にEN292（機械類の安全性）として制定された。同時代の流れに取り残され，ひいては現場の作業員

年の1991年に，世界標準としても制定を検討すの労働災害を劇的に減らす機会を見逃す恐れがあべきであるという声のもとに，ISO（国際標準機り得る。

構）に技術委員会ISO/TC119（機械類の安全性）

次なる方向として，時代に対応し，世界の潮流が設置された。いわゆるISOとCENとの間のウを先取りして，先端的にこれまでの安全確保の体

イーン協定により，即座に翌年の1992年にISOで制を改良していくことを期待したい。
そのために，技術報告ISO/TR12100（機械類の安全性）が発

本稿で紹介する新しい安全の技術が参考になれば行され，国際安全規格への制定の議論が加速され幸いである。

た。筆者はこの頃からISO/TC199の国内審議団
体の委員として国際会議に参加し始めたが，各国３．機械安全の国際規格と包括安全基準の利害が絡み，なかなか国際規格としてまとまら労働現場での安全の確保のためには，機械設備なかったことを覚えている。遂に，2003年にISOの安全化は至上命令である。なぜならば，労働の12100（機械類の安全性－設計の一般原則）２） と現場での災害の多くが，例えば，巻き込まれ，引して国際安全規格としてまとまり，発行されるこき込まれ等の機械設備に起因する事故だからであとになった。これは，我が国ではJIS B 9700としる。危ない機械を人間の注意に任せて使うことでて制定されている。なお，その後この安全規格は，は，いくら人間に注意喚起しても，いくら教育をリスクアセスメントの規格と一緒になって，ISO施しても，なかなか事故は減らないことは，長い12100（機械類の安全性－設計の一般原則，リス間の経験で実感されていた。それは，「人間は，クアセスメント及びリスク低減）となっている。

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図１

リスクアセスメントの手順

これらの詳しい内容については，参考文献

２）～５）

４．機械安全における基本原理「機械の包括的な安全基準に関する指針」およを参照されたい。
我が国では，厚生労働省でいち早くこの機械安び「ISO12100機械類の安全性－設計の一般原則，全に関する国際安全規格の世界的な流れをつかリスクアセスメント及びリスク低減」の具体的なみ，技術報告（ISO/TR12100）の段階から検討

内容については原資料を参照していただくこととに入り，職場での機械類の安全基準とすべく，して，そこに横たわる多くの基本原理の中から，2001年６月１日に「機械の包括的な安全基準に

ここでは，「リスクアセスメント」，「スリーステッ関する指針」の発行が検討された。我が国は，労プメソッド」及び「隔離の原則，停止の原則」の働安全衛生法の発行についても英国より２年早三つを取り上げてみよう。

く，労働安全衛生マネジメントシステムの指針に「リスクアセスメント」については，すでに多ついてもILO（国際労働機関）より早く発行した

くの人はご存知のことであるが，その基本的考え歴史を持っており，機械類の安全規格の労働現場方は，ISO/IECガイド51にある図１のリスクアへの導入も早めに検討された。しかし，残念ながセスメントの手順に示されている。

らこの時の指針は通達に終わり，有効性を発揮す簡単に説明しよう。まず，（1）機械設備の使用ることはできなかった。しかし，その後も我が国条件を明確にしなければならない。ここでは，普では機械設備の巻き込まれや引き込まれの災害が通の人がやりそうな誤使用，いわゆる「合理的に絶えず，ISO12100の設計基準を満たしていれば，予見可能な誤使用」は，もはや誤使用といっては80％以上の死亡災害が防げたとの調査報告があいけなくて，最初からそれを明確にしておいて，り，2006年に労働安全衛生法の一部が改正され予防の対象とせよとしている。そして，（2）すべて「危険性又は有害性等の調査等（いわゆるリスての危険源（ハザード）を見出し，（3）それぞれクアセスメント）」が導入され，再度，改定されのハザードごとにそのリスクの大きさ，すなわちた「機械の包括的な安全基準に関する指針」 が危害の発生確率と危害のひどさの組み合わせから発行されて，現在に至っている。

リスクの大きさを見積り，（4）そのリスクがどの６）レベルの大きさかを評価する。そして，
（5）許容
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April2021機械設備の安全は、どこへ向かうのか ～機械安全の過去、現在、未来～図２

スリーステップメソッド

可能なリスクになったか，すなわち適切にリスクないで，本体そのものを安全に設計せよというこが低減されているかを判定する。
（6）許容可能なとである。すなわち，（1）はじめから危険源が無リスクが達成されたならば，安全として終了をし，いように設計せよ（危険源の削除），（2）危険源

そうでなければ，（7）大きなリスクを持つ危険源のエネルギー等を下げて事故が起きても危害の酷から，そのリスクが許容可能になるまでリスクのさを小さくするように設計せよ（危害のひどさの低減方策を施す。これをすべての危険源に対して低減），（3）危険源に人間が近づかなくて済むよ

行い，残っている許容可能なリスクを残留リスクうに設計せよ（危害の頻度の低減），（4）修理等としてその情報を開示する。
そして，以上のステッの非定常作業をしなくて済むように信頼度高く設プをリスクアセスメントの結果として文書化して計せよ（危害の頻度の低減）などをいう。

おくという考え方である。
リスクアセスメントは，以上の関係を図示したものが図２である。この事故の未然防止のための科学的，体系的，論理的，図からわかるように，設計者側のリスクアセスメ網羅的な手法であるといえる。

ントのステップ３による使用上の情報は使用者に次の基本原理は「スリーステップメソッド」で渡され，使用者は，組織を組み，訓練をし，追加ある。リスクアセスメントの手順の中でのリスク安全防護物や保護具を用いて自分の身の安全を守低減策には，施すべき順番がある。最初にやるこる手順となる。とは，（1）本質的安全設計によるリスク低減方策

ここで紹介したリスクアセスメントとスリースであり，それでも残ったリスクに対しては，（2）

テップメソッドは設計段階での考え方であるが，安全防護方策を施すことである。防護柵やいわゆ

労働安全では，機械設備の設計よりも設置およびる安全装置はここに入る。それでも残ってしまっ運用が主である。実は，リスクアセスメントにはたリスクは，（3）使用上の情報として，警告表示

設計段階，設置段階および運用段階の三つがあり，をしたり作業者にマニュアルを渡したりして，安考え方は同じであるが，具体的な実施内容はそれ全確保を使用者に委ねる，という三段階である。

ぞれ異なっていると考えている。ここで，機械設

この順番でリスク低減方策を施さねばならないと備の設置とは，通常インテグレータと呼ばれる立いうことである。なお，ここで，本質的安全設計場の人達が行う業務であるが，我が国では明確なによるリスク低減とは，付加的な装置などを用い立場は確立されていない場合が多く，通常は製造

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図３

機械の設計・製造者と機械使用事業者におけるリスクアセスメント者が行うか，またはユーザが行う場合が多い。厚を無視することがあるし，機械設備は故障する。

生労働では，このような事情を踏まえて，製造者保守，点検，修理，教示等では，機械と人間とはが行うリスクアセスメントと使用者が行うリスク一緒にならざるを得ない。実際の労働災害は，ほアセスメントとを分けており，図３はその関係をとんどがこのような非定常作業で起きているのは明らかにしている。すなわち，設計・製造者が設ご存じのとおりである。

計段階でのリスクアセスメントを行い，そこで得られた３段階目の使用上の情報を危険情報（残留５．機械安全設計技術の変遷リスク情報）として機械使用事業者に渡すようにICT（情報通信技術）の進歩で，これまで出来努力義務化され，使用者側は，それに基づき使用なかったことがいろいろな分野で可能になりつつ者としてのリスクアセスメントを行って機械の使ある。具体的には，IoT（Internet of Things），用をすることになっている。さらにその後，使用AI（人工知能），ビッグデータ，ロボット，ドロー者側で得られたヒヤリハットや事故の情報を機械ン等々が，コンピュータパワー，インターネットの設計・製造者にフィードバックするように指針

技術の圧倒的な進歩のおかげでいろいろな夢が可が出されている。

能にしつつある。一方で，繋がることによって，機械安全のもう一つの基本原則に，「隔離の原また大量データの操作によって，さらには人工知則，停止の原則」がある。労働災害が発生するの能の悪用等によって，新しいリスクが生まれてきは危険源と人間とが接触するからであり，両者をているのも事実である。

隔離しておけば，すなわち機械が動いているとき

機械安全の世界では，人間と機械とが一緒にには，人間が近づけないようにガードなどで隔離なって作業することで，もっとフレキシブルな生しておけば事故は起こらない。これが隔離の原則

産をしたい，ものづくりにおいて人間を大切にしである。また，人間が機械に近づくときには，機てもっと作業者のやりがいを上げたい，その上で械を止めておけば，人間は傷つくことはない。こ

稼働率と生産性を高めて，安全性と生産性を両立

れが停止の原則である。これらが確実に守られてさせたい，という希望は常に存在していた。しかいれば，確かに事故は起きない。しかし，現実にし，隔離の原則，停止の原則に基づいて機械と人は，人間はついうっかり，または意図的にルール間とを時間的，空間的に分離していては，このこ

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機械設備の安全は、どこへ向かうのか ～機械安全の過去、現在、未来～とは実現できない。ところが，最近のICTの発展でこれらの夢の実現性が見えてきたといえる。それが，ここで紹介する新しい安全の技術のSafety2.0であり，新しい安全の思想である協調安全である。この両者を紹介する前に，機械安全設計技術の歴史を概観してみよう（図４）。
当初，危ない機械設備を人間の注意だけで守っていた時代があった。これをSafety 0.0と呼ぶことにする。Safety 0.0の時代は，安全機能を発揮していたのは人間自身であり，その基本原則は，「自分の身は自分で守る」であった。安全は，人図４間の教育・訓練，管理，作業マニュアル等のみに機械安全設計の変遷頼っていた時代である。次が現在の機械安全の時代である。技術により機械設備側をまず安全化し呼ぶことにする。協調安全という新しい安全の概て，残ったリスクを人間が注意して安全を守る時念を実現する技術的な側面がSafety 2.0であると代である。これがSafety 1.0で，安全機能は，技いえる。

術と人間で発揮される。具体的な内容は，前述のそれでは，Safety 2.0で何が新しくできるようISO12100や包括安全基準で示したような設計技になるのであろうか。現在，安全の各分野で挑戦術で安全を確保するものである。Safety 1.0の中中，開発中であり，全体像が見えるのはこれからにも，電気信号による制御安全やコンピュータにであろう。例えば，人間にウエアラブル端末やよる機能安全のように，いくつかの進歩のステッRFID等をつけて，個人の体調やバイタルデータ，プがある。その次が，現在向かおうとしている

および資格，能力，経歴等のデータを機械側や環

Safety 2.0の時代である。ここでは，IoT，AI，境側に発信する。機械設備側からはシステムの現クラウド，ビッグデータ等のICT技術を安全機能

在の状況を発信し，見える化してわかりやすくすの 発 揮 そ の も の に 使 う の が 特 徴 で あ る。 こ のるとともに，使用者等の状況に応じた知的な対応

Safety 2.0がSafety 1.0と根本的に異なる理由は，をする。例えば，初心者や高齢者にはゆっくり動デジタルデータを用いたコミュニケーションによいてあげたり，必要ならばぶつからないように避り，機械設備側だけでなく，人間や環境・組織等けて行動したりする。環境・組織・制度等の側かも含んで総体的に一緒になって，協調して安全をらは，物理的環境状況，規制・制度的データ等の確保するところにある。

各種の必要なデータをデータベースから検索して使用者に知らせる。これらの情報共有を通して，６．Safety 2.0と協調安全三者が協調して，総合的，全体的に判断して安全

Safety 2.0とは，ICTの技術を用いて，人，モノ，を管理するといったことが可能になると期待され環境が互いに，高度に情報（データ）を共有し，る。一つの例を図５に示す。この図は，広範な建ステークホルダの全体を巻き込んで，効果的かつ築現場で働く作業者に対して，管理者が集中管理効率的に安全を構築することである。Safety2.0を行っているもので，例えば，熱中症対策としてに至って初めて，技術（自然科学），人間（人文各作業者のバイタルデータに基づき，クラウドを科学）及び環境・組織（社会科学）が一体となっ通して作業者に休息指示を出したり，各クレーンて，お互いの情報を共有して安全を確保することの危険区域に作業者が入る場合には，クレーンにができるようになった。このように，人とモノと停止命令を出したりする等の例を示したものであ

環境・組織が協調，調和して安全を構築する概念る。人の体調，構造物や部品の状態をIoTによっを協調安全（コラボレーション・セーフティ）とて常に監視することで，安全や不安全を見える化

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主として付加的に付けられた安全関連部であり，従来のスリーステップメソッドの第２ステップである安全防護方策に属する。Safety2.0はICTを用いてシステムを安全に制御するという見方をすれば，Safety 2.0は決して本質的安全設計ではなく，機能安全と同様に従来のステップ２に対応していると考えられる。しかし，Safety 2.0が機能安全と異なるところは，第３ステップの使用上の情報の提供にもかかわっていることである。それだけでなく，実際の運用段階である作業者による
図５

Safety 2.0～常時監視と安全の見える化～安全方策にも直接関連していることである。安全設計の立場から言うと，機械設備の安全設計だけでなく，使用する作業者の安全も含んだ設計をする必要が出てくる。この点から言えば，Safety 2.0する例である。

は，従来の機械安全の設計を含んだ，さらに広い７．人間と機械とを含んだ新しい思想

範囲の安全設計を意味していることになる。安全

機械安全の歴史の流れの中から見て，Safety設計という観点からは，一段と進んだ広範囲の設2.0や協調安全はどのように位置づけられるので計となる。この新しい安全設計の思想である協調あろうか。これまでの機械安全の話は，ほとんど安全は，まだ始まったばかりである。

が設計者側が安全を組込む話であり，使用上の情報を提供することで，最後の安全の確保は使用者

８．あとがきに任せてしまい，設計者の責任の範囲外であった。

機械安全の視点から機械設備の安全技術の過一方，労働安全では，図３からわかるように，去，現在，未来を考えてみた。ボイラーの安全に使用者側は，使用上の情報と設計者側のリスクア関しても，ここで紹介したSafety 2.0や協調安全セスメントの結果をもらって，改めて運用段階のの考え方が着実に浸透し始めていると思われる。

リスクアセスメントを行っていた。
簡単にいえば，しかし，ICTの技術を考えもなしに安全に使うこ

機械設備側の設計安全（機械安全）と，使用するとは，かえって新しいリスクを生じさせる可能性利用者側の運用安全（労働安全）とが分離されてがある。ぜひボイラーの業界でも，過去の安全技いたのである。ところが，ICTによる情報共有に術の歴史を踏まえて，着実に，しかも積極果敢によって，機械設備側と使用者側とが一緒になってSafety 2.0，および協調安全という新しい安全の安全確保が行えるようになってきた。設計者は使技術と考え方に挑戦していくことを期待したい。

用者の情報をもらいながら安全を確保するように最後に，機械設備の安全は何のためにあるかと最初から機械を設計し，使用者は機械側に情報提いうと，もちろん最も大事な目標は，労働災害の供しながら機械と一緒に安全を確保するという，撲滅にある。蒸気機関は当初，石炭で熱を得てい設計者と使用者と（そして環境・組織等とが）一たために炭鉱産業が盛んになり，過酷な労働と不緒になって安全を確保するという新しい枠組みが安全な職場に対する労働安全の課題が大きくな出現したことになる。従って，今後は，人間と機り，労働安全衛生についても，ボイラーから近代

械設備と環境・組織とを含んだような新しい安全的な歴史が始まったといえよう７）。この労働安全設計思想が必要ないなってくる。これが協調安全衛生に関しても最近，ビジョン・ゼロ（Visionという新しい安全設計思想である。このことを，Zero）活動

安全技術の面からスリーステップメソッドに絡めおり，我が国は，これについても世界と歩を合わて図６に示す。
コンピュータを用いた機能安全は，せて進んでいく必要があることを述べておきた

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８）９）という世界的な動きが出てきて

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図６

安全方策におけるSafety 2.0と協調安全
５）向殿政男，機械システムの安全性，－包括安い。

全基準と わが国の 課題 －，安全 工学,Vol.41,〈参考文献〉

No.2, pp.72〜78, 安全工学協会，2002-4．

１）向殿政男，機械設備の安全は，どこへ向かう

６）機械の包括的な安全基準に関する指針 改正案（mhlw.go.jp）．のか～機械安全の過去，現在，未来～
全国工作責任者大会

特別講演，日本ボイラ協

７）中央労働災害防止協会（編），安全衛生運動史，中央労働災害防止協会，1984．

会，2020-11-12．
２）ISO 12100（JIS B 9700：機械類の安全性－

８）藤田俊弘，世界における新たな安全の潮流

設計の一般原則，リスクアセスメント及びリス

Vision Zero（ビジョンゼロ）, 安全と健康，ク低減）．

Vol.20 No.8 ,pp.31-37,中央労働災害防止協会，2019-8．

３）向殿政男監修，宮崎浩一，向殿政男著，機械９）向殿政男，労働安全衛生における世界的動向

安全，日本規格協会，2007-6．
４）向殿政男，機械システムの安全性－国際安全規格と日本の現状－，安全工学，Vol.41, No.1,～Vision Zero活動～，全国産業安全衛生大会
研究発表集（札幌），2020-10．

pp.2-9, 安全工学協会，2002-2．

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