エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2001年03月20日

カテゴリ : 設計のヒント

第10回 LCAの安全設計

 日本での労働災害全体の約3割が機械設備にまつわるものです。機械設備の複雑化・高度化等により人間にとって機械類の動きが直感的に解りづらくなっていることが要因として挙げられます。特に、制御用ソフトがブラックボックス化された加工装置などに簡易ロボット機構を増設するようなLCAでは、フェールセーフを徹底させなければなりません。以下にフェールセーフの考えと基本的な例を紹介します。

 LCAでは、ローコスト化が最優先項目となりがちなため安全衛生上の設計が十分に含まれなくなります。しかし、作業者の習熟度を前提にできない現状環境では、万が一でも事故が起きると、被害者の損害とともに生産ライン停止等による大がかりな損害も生じます。したがって「機械はいつか故障する、人にはエラーは避けられない」を前提の考えとしてLCAを設計しなければなりません。安全システムの体系を【表1】に示しました。

【表1】安全システムの技術体系
安全システムシステムの考え方と例
信頼性技術(故障させない技術)
<機能を失わせない技術>
フォールトトレランス(冗長性設計技術)など
(例:二重・三重系でのシステム回路保証)
フェールセーフ技術
<人に危害を与えない技術>
装置故障時は必ず安全側(災害を生じさせない形で停止)とするシステム技術
フールプルーフ技術人間の誤りを入れないシステム技術
AI技術(高知能化)ファジィ理論など

(1)非常停止ボタンの選定

 非常停止ボタンの接点不良が生じた場合(万が一でも)、安全側でLCAが停止すること

a)ノーマルオープン接点b)ノーマルクローズ接点
接点故障時
停止不能
不適合
接点故障時
停止(稼動不可)
適合

(2)光線式安全装置用センサーの選定(危険検出型の安全装置の場合)
a)透過型光線式センサb)ノーマルクローズ接点
接点故障時
作業者が光線を遮断した状態となり、OFF
適合
接点故障時
作業者が危険域にいる場合でも停止状態とならない
不適合

 次回以降からメカニズムについての技術解説を始めます。

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