協調安全を目指すSafety2.0の全貌【共催】ET・IoT Technology 名古屋：IPA 独立行政法人情報処理推進機構

(1)

協調安全を目指す

Safety2. 0

の全貌

日本大学特任教授工学博士中村英夫

ET

・

IoT Technology

名古屋

2018

年

2 月

16 日（金）

(2)

Safety2.0

の概念構築

＜コンセプトの確立＞

■2015年夏、専門家組織「Safety 2.0準備委員会」（2016年より「Safety 2.0推進委員会」に改称）

を発足

■委員長：向殿政男明治大学名誉教授

委員：梅崎重夫労働安全衛生総合研究所機械システム安全研究グループ長中村英夫日本大学理工学部応用情報工学科特任教授

藤田俊弘 IDEC常務執行役員技術戦略本部長 IDECグループC.T.O.

古澤登安全と人づくりサポート代表、元トヨタ自動車安全衛生推進部担当部長 ■議題：技術的定義の検討

■事務局：日経BP社日経BP総研社会インフラ研究所

＜Safety 2.0の技術的定義＞

・人、モノ、環境など各構成要素を情報（ICT）でつなぐ

・リスク関連情報（危険／安全情報）をモニタリングし、発信する

(3)

Safety2.0

の目的

ロボットや自動運転、i-Constructionな

ど新しい産業の波を安全面から支援する

安全を端緒に、生産性向上、コスト低減 などを同時に実現する

新時代にふさわしい安全の新コンセプト として、世界をリードする

注意力判断力

＋協調安全

協調安全

本質安全制御安全機能安全

＋協調安全人の領域共存領域機械の領域

Safety0.0

■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

Safety1.0

■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は撤廃（隔離の安全）

・機械の領域にもリスク

Safety2.0

■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

(4)

産業現場における安全の変遷

Saf et y0. 0

から

Saf et y2. 0

まで

(5)

http://www.ne.jp/asahi/koiwa/hakkei/ sangyoukakumei.html

http://histrace.com/overview_history/industrial_revolution/

(6)

労働安全・労働衛生分野の発展のために

労働安全分野労働衛生分野５４年安全は基本動作のくりかえし大切な健康小さな振動５５年安全は合図と確認から健康のため手工具を

５６年守ってますか安全ルール目立てよくして元気な父ちゃん５７年手順を守って安全作業徹底しよう保護具の着用

５８年木は心安全も心から！目立て良好今日も快調！６０年合図しっかり応答はっきり健康で笑顔の職場

６１年指を差し声を出し安全確認笑顔で作る健康家族６３年作業の前に安全点検健康は働く者の免許証平成元年ニコニコと安全暦今日も丸笑顔と健康職場の誇り２年ゼロ災を目ざして励む危険予知受けよう検診守ろう健康

４年おこたるな基本動作と正しい手順健康は仕事にゆとり家族のほこり５年「なれ」に頼るな守ろう基本動作健康はあなたの財産家族の宝６年今日もまた初心に戻り安全作業流す汗明るい笑顔でナイスDAY

８年ゼロ災害危険予知の積み重ねみんなでつくろう健康職場

(7)

安全第一

• 1900

年代初頭、米国内では、不景気の波の中、労働者達

が劣悪な環境下で危険な業務に従事していた。

その結果、多くの労働災害に見舞われていた。

• 当時：「生産第一、品質第二、安全第三」

• 当時、世界有数の製鉄会社、ＵＳスチールの社長

エルバート・ヘンリー・ゲーリー（

Elbert Henry Garry

）は、

労働者達の姿に心を痛め、人道的見地から、会社の

経営方針を抜本的に見直す。

• 「安全第一、品質第二、生産第三」

• この方針が実行され、労働災害は減少。上向いた

景気の波に乗って、品質・生産も向上した。「安全

第一」という標語は、世界中に広まった。

1953

年

(8)

ルール化・機械式信号機の登場

1837

：グレート・ウェスタン鉄道「ボール信号機」レディング駅に設置

夜間は鯨油によるランプ

フェールセーフの原理

見えないときは

停止

Safety0.0

危害信号無難信号

(9)

人間の錯誤に起因した事故から

の解放を意図した

Saf et y1. 0

(10)

フットスィッチから両手押しボタンへ

危険領域に手がない時

にしかスィッチが押せ

ない

両手押しボタ

ン

安全を守る仕組みを導入

(11)

産業界固有の安全性技術が発達

(b)電圧平衡器を用い電球1

灯にかかる電圧を平衡させる

(a)ある電球において直列点灯で1灯が半断線したときの電圧分布の例

11V

43V 54V

半断線した電球の光量が大きくなる。

（信号電球の直列点灯と電圧平衡器）

尾灯が点灯している状態と比べて、制動灯が点灯して いる状態は「５倍」以上明るい必要がある。という法律がある

(12)

事故防止の仕組みの導入：

Safety1.0

へ

12

信号機

人間優先：法律

(

規定）と注意力

違反すれば乗務員が

罰せられる

信号機＋

警報装置

信号機＋

ATS

危険なときに

はブレーキが

自動的に作動

12

速度信号

(ATC)

機械優先で安全を確保

17

Safety 0.0

電気・電子利用の高度な保安装置が出

現

事故に学んだ，各種安全性技術を導入

この技術は鉄道独自なものが多く，産業

界を横断する共通な安全の仕組み・原理

は見いだせない。

(13)

Computer

利用で高度化、巧緻化す

る

Safety1.

０

(14)

コンピュータ制御の登場とその影響

高度化する

Safety1.0

（デジタル

ATC

）

受信送信本線AT/1T

車内生成信号パターン（許容走行速度）

受信送信上り１T/ 2T

受信送信上り１T/ 3T

受信送信上り１T/4T

ＡＴＣ信号の送受信

実走行軌跡

0

45

65

90

信号現示段階（許容走行速度）

列車速度

(上り6T)

上6

(上り5T)

上5

(上り4T)

上4

(上り3T)

上３6

(上り2T)

上2

(上り1T)

上1

デジタルATC

既存アナログATC

(15)

デジタル

ATC

地上装置

保安器

インピーダンスボンドインピーダンスボンド

ATC論理部

保安器

・・

・・・_・

ATC-LAN

保安器

・・・

送受信器

送受信器送受信器

伝送制御部伝送制御部

GateWay

隣接機器室

Gate Way

隣接機器室駅PRC装置電子連動装置

DS-ATC地上装置

諸設備

保安器

デジタル伝送技術を応用した新幹線ＡＴＣシステム（ＤＳ－ＡＴＣ）の開発

平成１３年度信号セミナー予稿 参考

コンピュータ制御の登場とその影響

コンピュータ制御の福音（デジタル

ATC

の登場）

(16)

Computer

化以降のモノ造り

の変化と国際規格

産業界を横断する安全の議論が成立。国際規格

制定につながる

(17)

コンピュータ制御の登場とその影響

• 産業界横断の共通な方法論が登場

• フェールセーフなコンピュータが必須

• 方法は多様、入念に配慮されたコンピュータはそれぞれ有効な

実績

• ソフトウェアの安全性が重要

• バグに対する２つの見解→バグのないソフトは可能/不可能

（Formal MethodとDesign Diversity）

• 安全性の共通尺度として

RISK

の登場

• 産業界独自の安全性技術はプログラムの論理に

(18)

鉄道信号用

Fail Safe

計算機発達史

18

開発したFail Safe照合LSI コアMPU６８０２０

SPAC-8

試作装置

(1980)

実用装置

(1985)

FS照合回路の LSI化

32ビットFS RISCプロセッ

(19)

コンピュータ制御の登場とその影響

コンピュータ利用達成後の共通認識

• ハードウェアもソフトウェアも安全性に配慮した方法論は

ある。

• その方法論が厳格に、漏れなく実行されているかが肝心。

• 方法論は共通化できる。

• 方法論が各プロセスできちんと貫徹されていることを

チェックしよう。

• 国際規格（

Functional safety IEC

：

61508(2000))

が制定される。

Safety1.0

(20)

コンピュータ制御の登場とその影響

機能安全規格の持つ側面

国際規格

IEC61508

ISO12100

・・・

調達による場合

軍

官公

庁

資材

部

調達の根拠として

開発導入の場合

研究所

メーカ

ユーザ企業

安全性確保

の手段

説明責任遂

行時の根拠

WTO

認証機関

商売道具として利用

パターン化したい

形骸化のおそれ

国家

貿易戦略として

数値・構造

(21)

既存信号方式と

ATACS

21

列車位置

拠点装置

許可地点更新

車内表示

速度照査パターン

前方列車等による走行許可地点を更新

無線式列車制御方式

信号機

軌道回路

在来信号式

閉そく区間ごとに信号の現示に基づき列車の速度を制御

ATS

Y _R

Safety1.0

(22)

まだまだ課題は多い

労働災害による死亡者数の推移

 労働災害による死亡者数は、昭和36年をピークとして長期的には減少

 平成16年の労働災害によ

る死亡者数は1,620人

 最近10年の減少傾向→全業種における死亡災害の減少は、建設業における死亡者数の減少によるところが大

 平成１６年は建設業における死亡者数が増加。その他の業種における死亡者数の減少等により全業種における労働災害による死亡者数は減少

 労働災害による死亡者数は、7年連続で2,000人を下回る

 平成16年は、これまでで最少であった平成15年（1,628人）と比較して

8人前年比0.5％）減少

全産業

建設業

製造業

(23)

Fig. 1 Number of fatal and non-fatal injuries to employees of Fig. 2 Number of fatal and non-fatal injuries to

労働災害における日本と英国の比較

(24)

これからのシステム安全

Safety2.0

が高度な安全を実現

IoT

技術に依拠した

Saf et y2. 0

のシステムでは、必須

の構成要素が相互に情報を交換し、高度な安全機能

を実現する（本質制御の具体化）

(25)

Saf et yX. X

とは



人間の注意力に依拠して安全を確保：

Saf et y0. 0



人間のミスがあっても安全を機械がサポート：

Saf et y1. 0



固有のフェールセーフ技術が開花



産業界を横断するフェールセーフの原則は確立し得なかった



コンピュータ利用システムで安全を担保しつつ高度な機能を

：

Saf et y1. x



産業界を横断する安全性構築手法（機能安全）定着



認証によるプロセスの厳格な管理が安全を支える

(26)

(27)

Safety2.0

の産業現場

イラスト：楠本礼子

(28)

Safety2.0

時代の現場

相手の状態に応じた安全制御を

NTTコミュニケーションズと大林組

(29)

Safety2.0

時代の鉄道

（

_IoT

が可能とした本質制御による高度な列車制御）

センター装置と列車、転てつ機、踏切が相互に情報交換し、

低コストかつ進化できる鉄道を実現

Safety2.0

(30)

今日の列車制御システムの構成

PRC

CTC中央装置

連動装置表示制御盤

軌道回路

信号掛 CTC駅装置

転てつ機信号機 _ATC/ATS 踏切指令員

CTC駅装置

進路設定

CTC回線

駅構内踏切は、連動装置の条件を使用

指令員による手動での介入(進路設定）

中央

(31)

Safety2.0

時代の列車制御アーキテクチャ

軌道回路

列車追跡処理

列車

統合型処理部

論理層

ネットワーク層

↓制御指令（走行路）

端末装置

車上装置

Level crossing踏切

端末層

運行管理装置

端末装置端末装置

転てつ機

列車制御にかかわる処理を集約

転てつ機、踏切を制御し、前方列車との関係から、走行可能な走行路を生成して、車上装置に伝達

システムに必須の各要素

が相互に連結され、情報

交換を行い、システムとし

ての機能を遂行

IoT

時代のシステム

アーキテクチャ

現場の処理装置は不要に

→インタフェース簡略化・

装置削減

(32)

今日

の列車制御システムの構成

PRC

CTC中央装置

連動装置表示制御盤

軌道回路

信号掛 CTC駅装置

転てつ機信号機 _ATC/ATS

踏切指令員

CTC駅装置

進路設定

CTC回線

駅構内踏切は、連動装置の条件を使用

指令員による手動での介入(進路設定）

中央

現場

明日

の列車制御システムの構成

軌道回路

列車追跡処理

列車

統合型処理部

論理層

ネットワーク層

端末装置

車上装置

Level crossing踏切

端末層

運行管理装置

端末装置端末装置列車制御にかかわる処理を集約

転てつ機、踏切を制御し、前方列車との関係から、走行可能な走行路を生成して、車上装置に伝達

転てつ機

(33)

Safety2.0

の実現事例

ATP

閉そくシステム

あちらこちら

いなかえき

あちらこちらあちらこちら

いなかえき

交信エリア

駅でセンターと携帯により交信

次駅までの許可をもらうと車内信号進行

走行パターン生成(ATC/ATS)

位置検知

GPS＋速発出力

ポイントもセンターから直接制御

プローブ機能付

交信エリア GPS

携帯電話網

34

(34)

Safety2.0

の実現事例

ATP

閉そくシステムの概念

次駅到着までに,さらにもう一つ

先の駅までの走行許可を得ることで通過や、追越し運転を実現先行列車が仮想閉塞境界を

脱出したことを検知して出発許可：続行列車が走行可能

センター

仮想駅

駅停車パターン制御により、過走防護のための踏切鳴動時分増加もなし

GPS

IPネットワーク

(35)

Safety2.0

により基本技術の転換を

未来を先導する、システム実現のキイワード

「本質制御」

• 本質的に必要な要素間の相互情報交換で、機能を実現するシステム

• 制御のための中間処理部を削減（信頼性・安全性・保全性を同時に向上）

• 運転モードを複雑にしない

• 本質的な構成要素が実現するシンプルで高機能なシステム（代用システム不要） • 災害に強いシステムへ

• 必須の構成要素しかないので，被災箇所が最小限に限定される • 故障時にも代用システムでなくシステム機能縮減で異常に対応 • 保守形態の革新が

• 営業車が保守情報を収集するプローブ車両技術の展開、的確な保守でコスト半減 • 様々な運行が制約なく実現でき，高速高密度運転への移行が自由に

• 運転コストの削減が可能

(36)

Safety2.0

の概念がもたらすもの

• 要素同士が情報交換し最適な機能・安全を実現

• このシステムを創造するモノ造りが、契約関係であってはまずい

• 欧米のステークホルダが互いに牽制しあう構造は過去の遺物とすべき

• モノ造り段階で、協働・協力関係が必要

• ゴールを目指してそれぞれのステークホルダが協力

• 日本の社会システム

• 事業者＋メーカー＋監督官庁＋認証団体

それぞれが敵対関係ではない→ゴールを目指して知恵を結集

• 事故発生→事業者がまずは対応、

事業者、メーカー、第3者（学）、監督官庁、事故調査委員会が原因究明と経験の水平展開

• 機能安全に代わる、モノ造りの新しい方法論を構築し国際展

開を

(37)

Safety2.0

を推進する

ために

(38)

38

技術導入支援

 _技術導入

→建設向け →製造向け

 先進技術（Safety AI） …

コーディネート事業

人材育成

 経営層向け資格  _{ロボット向け}SSA/SA

 機械安全向けSBA

 製品安全向け資格

…

教育事業

適合/認証

 Safety 2.0適合

 Safety 2.0認証

 _{コンサルティング}

ロイヤリティ事業

人材交流

 仲間作り  フォーラム

コミュニティ事業

Safety 2.0

ソリュー

ション ×

(39)

セーフティグローバル推進機構

The Institute of Global Safety Promotion:IGSAP

＜目的＞

本法人は、ISO/IEC Guide 51 に規定する製品、プロセス、サービス、システムの安全性を対象としたリスクアセスメントをベースとする安全要員認証（以下安全要員認証）スキームを構築するとともに、その運営、促進を通じて、安全技術の振興、産業安全の確保及び生産性向上を図り、もって我が国経済及び世界経済の発展に寄与することを目的とする。

＜活動内容＞

リスクアセスメントをベースとする安全のための要員認証に関して以下の諸活動を行なっていきます。

① 安全要員認証に関する規格作成及び要員認証制度の企画、提案活動 ② 安全要員認証に関する制度の開発、実施、運営及び普及活動

③ 安全要員認証に関する研究開発及び普及活動 ④ 安全要員認証の利用企業振興のための諸活動 ⑤ 安全要員認証制度の国際普及活動

⑥ 安全に関する講習等の教育活動

⑦ 安全に関する研究会、情報交換会等の啓発活動 ⑧ 安全に関する表彰活動

⑨ その他、本法人の目的を達成するために必要な事業及びこれに関連する事業

＜役員＞

会長：向殿政男(明治大学) 、理事：藤田俊弘(日本認証) 、小平紀生(日本ロボット工業会) 、笠井浩(日本電気制御機器工業会) 、

(40)

Safety 2.0

の現場への普及をめざして

■生産ラインへの展開を目指し、

「インテリジェントセーフティ研究会」

（委員長：小平紀生日本ロボット工業会システムエンジニアリング部会長）を発足(2016夏）。

新概念「インテリジェントセーフティ」を構築

■ 建設現場への展開を目指し、「Safety 2.0-Construction研究会」

（委員長：梅崎重夫労働安全衛生総合研究所研究推進・国際センター長）を発足(2016夏）。有

料（NIPPO、住友建機）で展開

新概念「 Safety 2.0-Construction 」を構築

2016年11月2日開催のシンポジウム「協調安全が

もたらす生産現場革命」で発表。インテリジェントセーフティ、Safety 2.0-Construction共に、

(41)

41 会員（ 2017年4月1日現在）

・法人正会員日経ＢＰ日本認証・個人正会員 4名

・個人賛助会員 864名

会長向殿政男

明治大学名誉教授

注）組織を順次拡張

総会

理事会

セーフティエグゼクティブ員会

要員認証委員会事務局

向殿安全賞表彰審査委員会

建設委員会ロボット

委員会

SA協議会 ○○協議会

協議会は、各分野別の研究、相互の情報交換や啓発活動を目的とする自主活動組織として設置されます。現在、SA（セーフティアセッサ）資格者の自主活動組織としてSA協議会（2008年から活動）が設置されてます。

(42)

■安全経営フォーラムの設置

・対象は、経営者層、上級管理者層

★自ら率先して安全に取り組む経営者のコミュニティ

●経営者同士/異業種間の情報交換

●安全経営企業として企業価値の向上 ●国内外の最新安全情報の入手

●安全に関する各種サービスの享受

★特典（◎ベーシックプラン、◎+○トータルプラン）

◎安全コミットメント掲載

◎基調講演/経営者・異業種交流懇親会（年2回）

◎SE資格取得

※グループ討議（◎年1回、○年2回）

○国際安全シンポジウム招待（年1回）

○企業訪問/グループ討議（年1回）

○安全記事配信 ★オプション

・安全人材育成プログラム

・e-ラーニングによる講習

・Safety 2.0登録 ・技術指導

IGSAP賛助会員

IGSAP

非会員

(43)

IGSAP支援体制

～人材育成～

・主に

経営

/

管理

向けに、安全を、

戦略的かつ大局的

な見地、

グロー

バル

な視点から企業活動に昇華できる人材を育成。資格認定制度を計

(44)

～

Safety 2.0

適合認定～

・

Safety 2.0

の技術要件等に適合した製品やシステ

ムに対し、「

Safety 2.0

適合

」の認定制度を計画。

(45)

(46)

Safety2.0

適合審査登録制度

 製品単独ではな

く、人、モノ、環境などがつながった（Safety 2.0の技術的定

義に適合した）システムに適合マークを付与し、

Safety 2.0の普

及促進を図る

 レベル1、2、3

の3段階で展開。 2017年秋、レベ

ル1からスター

ト。既に、F社

（建設向けITシ

ステム）、N社

（建機向けITシ

ステム）、A社

（遠隔医療向け

ITシステム）が

(47)

(48)

(49)

IGSAP

支援体制

～技術導入～



安全の専門家

（

IGSAP

、労働安全衛生総合研究所など）に

よるチェック・アドバイスを通し、人とロボットが協調す

る

Safty 2.0

導入

を支援



研究・開発の

成果

をシンポジウムなどで

発表

協働ロボットの代表例である、ファナック

の「CR-35iA」。可搬質量が35kgと他

の協働ロボットに比べて飛び抜けて大き

い。従来の産業用ロボットに自社開発し

た力覚センサーを搭載し、重可搬と安

全性の両立を実現した。写真は展示会

で行われた、タイヤ搬送のデモンスト

レーションの様子。

(50)

未来安全構想～事業加速に向けて

パートナーであるセーフティグローバル推進機構や

Safety 2.0

への認知度を高

め、マネージメント層の理解を醸成するために

「未来安全構想」

＊

_を提案

■目的

・第四次産業革命の推進

・生産性の向上や働き方改革の推進

・

2020

に向けて安全・安心社会の構築

■

8 つの提言

1. 安全はトップダウンで推進

2. 安全はコストではなく投資

3. 安全人材に投資

4. ⇔

Safety 2.0

5. 社会が安全を正しく評価

6. 安全は、国、企業、個人の全体で構築

7. 安全は俯瞰的に、総合的に観る

8. 事故情報・リスク情報は、社会の共有財産であり、社会で共有

(51)

リスク

安全投資

投資対効果

適正評価

株価上昇

人材育成

Safety 0.0 Safety 1.0 Safety 2.0 Safety AI

第四次産業革命 →イノベーション 企業力底上げ

→生産性向上 →働き方改革 新リスク低減 安全安心ファンド

安全経営ランキング 業績アップ

イメージアップ

①安全はトップダウンで推進

②安全はコストではなく投資 ⑤社会が安全を正しく評価⑥安全は、国、企業、個人の全体で構築

協調安全を目指すSafety2.0の全貌 【共催】ET・IoT Technology 名古屋：IPA 独立行政法人 情報処理推進機構