技術研究所

故障の影響解析(FMEA)と、故障の木解析（FTA)の活用　詳細

信頼性設計への適用例　−　演習(オーブントースター、電気シェーバー、石油ファンヒーター)　−

　信頼性設計でのFTAのトップ事象には、以下に示す項目に対して装置、部品の機能・性能の低下と故障に係わることを挙げるのが有効です。

要求事項	→	機能、性能、傷害：爆発、破損、飛散(回転体、ガラス）、落下、衝撃、爆発

設計結果	→	設計仕様書、仕様値/設計値対照表、インターフェース確認図、製造図面、部品表、　　　　　　　　　　　　　　熱・構造解析結果、製造フロー、検証仕様書

環境条件	→	材料強度、接着剤強度、メカニズム、荷重条件、温度、気圧、湿度、気候（雨、雪、霜、風、嵐、台風、氷）、騒音、振動

使用状況	→	消費者に対しての故障状況の確認

故障事例	→	当該製品の事故事例（ショート、温度上昇、防水、防滴、落下、衝撃、電気スパーク等による）

類似製品情報	→	故障状況、クレーム情報

信頼性規格	→	使用部品の故障率と製品の信頼度

製品関連法	→	製品安全関連法（製品安全四法（PSマーク制度）+品質表示法）

演習目的

　製品の信頼性を確保する手段としてFMEAとFTAを用いることが有効であり、そのFMEAシート中の故障の原因を見つけるのにFTAが有効であることは既に説明しました。ここでは、みなさんが抱えている事例に対しFTAを活用できるようになることを目的としています。
　今回は、身近にある「オーブントースター」、「電気シェーバー」、「石油ファンヒーター」の例を挙げました。

オーブントースター	電気シューバー	石油ファンヒーター

演習：オーブントースターのFTAの実施

　下記に示す展開図、回路を参考に、私たちが日常使用しているオーブントースターのFTAを実施してください。トップ事象としてFMEAで識別した故障の影響の「加熱できない」、「過熱される」から、今回は「加熱できない」をトップ事象としてFT図を作成してください。第13回の解説を参考に進めることがポイントです。

図　オーブントースター展開図	図　３段切替式オーブントースターの回路

演習：オープントースターのFT図の作成例

　オーブントースターの機能を理解するうえで第6回で説明した、オーブントースターの機能ブロック図と信頼性ブロック図を以下に示します。

演習：オープントースターのFT図の作成例

　前項の機能ブロック図と信頼性ブロック図を参考に「加熱できない」をトップ事象とするFT図(第2レベルの事象まで目標）を作成しましょう。下はその一例です。

図　FT図の作成例(加熱できない）

演習：電気シェーバーのFTAの実施

　下記に示す展開図、回路を参考に、私たちが日常使用している電気シェーバーのFTAを実施してください。トップ事象としてFMEAで識別した故障の影響の「充電機能の喪失」、「髭剃り機能の喪失」等から、今回は「刃が回転しない」をトップ事象としてFT図を作成してください。第13回の解説を参考に進めることがポイントです。

図　電気シェーバのー展開図	図　電気シェーバーの回路

電気シェーバーのFMEAシート

　電気シェーバーの構成と機能を考えて、機能ブロック図を作成してください。次に、機能ブロック図から、制御信号、および電力の故障を考えて信頼性ブロック図を作成し、故障モード(状態)を抽出する。次に、FMEAシートを完成させる。

演習：電気シェーバーのFT図の作成例

　前項の機能ブロック図と信頼性ブロック図を参考に、電気シェーバーの「刃が回転しない」をトップ事象とするFT図(第2レベルの事象まで目標)を作成しましょう。下はその一例です。

図　FT図の作成例(刃が回転しない）

演習：石油ファンヒーターのFTAの実施

　下記に示す構造図を参考に、私たちが日常使用している石油ファンヒーターのFTAを実施してください。トップ事象としてFMEAで識別した故障の影響の「電源が投入できない」、「過熱される」、「送風機能の停止」等から、今回は「温風がでない」をトップ事象としてFT図を作成してください。第13回の解説を参考に進めることがポイントです。