システムとモデリング

SysML, Matlab/Simulink,他モデリング全般について。たまにプロジェクトマネジメント。

『アンパンマン』をSTAMP Workbenchでハザード分析する

先月、IPAからSTAMP/STPAを支援するモデリングツールSTAMP Workbenchが公開されました。詳細は下記記事にあります。

otepipi.hatenablog.com

今回このSTAMP Workbenchをつかってシステムのハザード分析を試してみようと思います。題材として白羽の矢が立ったのは国民的アニメ『アンパンマン』です。

アンパンマンの大まかなストーリーは下記になります。

  1. バイキンマンがゲストキャラ(今回の例ではカバ男)をいじめる。
  2. ・ゲストキャラが助けを呼ぶ。アンパンマンが助けに入る。
  3. バイキンマンアンパンマンの顔を濡らすとアンパンマンの力が弱くなる。
  4. ・勝機と見たバイキンパンがアンパンマンを攻撃する。
  5. ジャムおじさんアンパンマンの新しい顔を焼く。
  6. ・バタ子がアンパンマンの新しい顔をアンパンマンにぶつける。
  7. アンパンマンの顔が入れ替わりアンパンマンの力が復活する。
  8. アンパンマンのアンパンチによってバイキンマンを空までふっとばし、話が終了する。

 

ハザード分析の実行

STAMP WorkbenchのGUIは下のような感じです。

f:id:Otepipi:20180414215323j:plain

 

まず先程書いたアンパンマンの典型的なストーリーを前提条件表に記述します。

f:id:Otepipi:20180414215345p:plain

次に、この前提条件表を見ながら、アクシデント・ハザード・安全制約を考えていきます。今回については『アクシデント=上記ストーリー通りに話が進まなくなるようなトラブル』と定義します。ハザードは、アクシデントを発生させる要因で、安全制約はハザードを否定する内容となっています。これを下表のように作成します。

f:id:Otepipi:20180414215326p:plain

続いて、前提条件表とアクシデント・ハザード・安全制約を見ながら今回の登場人物の抽出を行います。上記情報から今回のハザード解析に関係する人物は

アンパンマン

バイキンマン

・カバ男

ジャムおじさん

・バタ子

これは総勢5名となります。

さらにそれぞれの登場人物の役割・行動内容(コントロールアクション:CA)を下表のように記述します。

f:id:Otepipi:20180414215340p:plain

この表の内容からコントロールストラクチャー図が自動生成されます。

f:id:Otepipi:20180414215332p:plain

ただ、自動生成されただけの状態だと矢印が重なったりして煩雑ですので、手動で見栄えがよくなるように修正しています。これで今回のストーリーの登場人物やその影響内容、つまるところ今回の対象としている『システム』が一望できるようになります

 

次にUCA(Unsafe Control Action)を抽出します。コントロールアクションのうち、ハザードに繋がる可能性があるものを検討します。各コントロールアクションと、4つのガイドワードで代表される状況を想像し、ハザードに繋がるものについて記述します。ガイドワードは下の4つになります。

・Not Providing

・Providing causes hazard

・Too early/Too late

・Stop too soon/Applying too long

各コントロールアクションについてUCAを抽出したものが下記になります。

f:id:Otepipi:20180414215316p:plain次に、先程抽出したUCAについてハザード誘発要因(HCF:Hazard Causal Factor)を特定します。例えばあるコントロールアクション(ここではバイキンマンがカバ男を『いじめる』)をコントロールストラクチャー図上で選択すると、関係する系のみが描かれたコントロールループ図が自動生成されます(下記)

 

 

f:id:Otepipi:20180414215335p:plain

 

また、各UCAについてHCF(どういう要素があればハザードに繋がるか?)を検討していきます。その結果が下表になります。

f:id:Otepipi:20180414215245p:plain

f:id:Otepipi:20180414215255p:plain

f:id:Otepipi:20180414215306p:plain

f:id:Otepipi:20180414215311p:plain

最後に、検討したHCFから、安全対策を検討していきます。

これによってハザード分析が完了しました。下表がその例になります。

f:id:Otepipi:20180414215352p:plain

 

使用してみての所感

ソフトウェア自体の使い勝手はかなり良いと感じました。他のモデリングツールと比較して動作も機敏に感じます。またエクセルや画像へのエクスポート機能が充実しているのも良いと感じます(レポート生成機能は無く残念でした)。STAMP/STPA自体は自分がまだ慣れていない部分がありイマイチしっくり来ていない状況です(システム的にアプローチできた実感が沸かない)

また何回か例を試してハザード分析をしてみたいと思います。