安全機能

安全機能とは

安全機能とは、機械やシステムが事故や故障による危害を防止するために果たす役割を指します。具体的には、機器が危険な状態になるのを防ぎ、安全な状態を維持するための機能です。この概念は、機械の安全規格であるISO 12100やISO 13849-1、電気・電子システムの安全規格であるIEC 61508などで定義されています。安全機能は、安全関連機能と密接な関係がありますが、完全に同じ意味ではありません。

安全機能と安全関連機能の違い

ISO規格における定義

ISO 12100やISO 13849-1では、安全機能は「故障がリスクの増加につながるような機械の機能」と定義されています。これらの規格では、安全機能と安全関連機能はほぼ同じ意味で使われることが多いです。しかし、IEC 61508では、安全機能と安全関連機能の区別を明確にしています。

IEC規格における定義

IEC 61508では、安全機能は「E/E/PE安全関連系やその他のリスク低減措置によって遂行される機能」と定義されています。具体的には、特定の危険な状況に対して、システムの安全な状態を達成または維持する機能です。一方、安全関連機能は明確な定義はありませんが、規格の文章から「安全機能との独立性が証明できない安全以外の機能を含む」と解釈できます。つまり、安全関連機能はより広範な概念であり、安全機能はその一部を構成すると考えられます。

自動車の安全規格における定義

自動車の機能安全規格であるISO 26262では、安全機能という用語は定義されていません。代わりに、安全関連機能と安全機構（安全メカニズム）という用語が定義されています。安全関連機能は「安全目標の侵害につながる可能性がある機能」を指し、安全機構は「安全状態の達成または維持を目的とする技術的な解決策」を指します。これは、故障の検出や抑制のために、電気・電子機能や他の技術によって実現されます。

安全機能の具体例

自動車の安全機能

プリクラッシュシステム: 車両が障害物と衝突する危険がある場合、レーダーやカメラの情報から危険を検出し、運転手に警告したり、ブレーキをかけたりする機能です。
エアバッグ: 車両が衝突した際に、乗員がハンドルなどに強くぶつかるのを防ぐ機能です。
フェールセーフ機能: 電気・電子システムに故障が発生した場合でも、安全な状態を維持するための機能です。

機械の安全機能

ISO 13849-1では、典型的な機械の安全機能として、以下のような例が挙げられています。

安全防護が開始する安全関連停止機能: 危険な状況が発生した際に、機械を安全に停止させる機能です。
手動リセット機能: 安全機能が作動した後、手動でリセットする機能です。
起動/再起動機能: 機械の起動や再起動を安全に行うための機能です。
局部制御機能: 機械の一部を安全に制御する機能です。
ミューティング機能: 安全機能を一時的に無効にする機能です。
ホールドテュラン機能: 機械の位置や状態を保持する機能です。
イネーブル装置機能: 作業者が安全に機械を操作するための装置です。
予期しない起動の防止: 意図しない機械の起動を防ぐ機能です。
閉じ込められた人の脱出及び救出: 事故などで閉じ込められた人を救出するための機能です。
隔離及びエネルギー放散機能: 機械のエネルギーを安全に遮断し放出する機能です。
制御モード及びモード選択: 機械の動作モードを安全に選択する機能です。
制御システムの様々な安全関連部の間の相互作用: システム内の安全関連部分が安全に連携するための機能です。
安全関連入力値のパラメータ化の監視: 安全に関する設定値が適切であることを確認する機能です。
非常停止機能: 危険な状況が発生した際に、機械を緊急停止させる機能です。

その他の安全機能

ロボットの安全機能: ロボットの先端の速度を制限し、安全な動作を確保する機能（例：250cm/秒を超えないように制御）。

安全機能に関連する規格

ISO 12100: 機械類の安全性に関する一般的な設計原則を定めた規格です。
ISO 13849-1: 機械の制御システムの安全関連部分に関する規格です。
IEC 61508: 電気・電子・プログラマブル電子安全関連システムの機能安全に関する規格です。
ISO 26262: 自動車の電気・電子システムの機能安全に関する規格です。

まとめ

安全機能は、機械やシステムが安全に動作するために不可欠な要素です。規格によって定義や分類が異なる場合もありますが、いずれも危険な状況を回避し、人や環境を保護するという共通の目的を持っています。安全機能の理解は、安全な製品やシステムを開発する上で重要であり、関係する規格を遵守することが求められます。

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