現場コンパス

なぜなぜ分析 vs FTA(故障の木解析)- 目的別の使い分けガイド

著者: WhyTrace編集部品質管理
#なぜなぜ分析#FTA#故障の木解析#Fault Tree Analysis#根本原因分析#RCA#品質管理#安全分析

「問題が発生した。原因を分析したい。でも、なぜなぜ分析とFTAのどちらを使えばいいのか分からない」

品質管理や安全管理の現場で、こんな悩みを抱えている方は多い。どちらも根本原因分析(RCA)の代表的な手法だが、アプローチがまったく異なる。

本記事では、なぜなぜ分析とFTAの違いを徹底比較し、現場で使い分けるための判断基準を解説する。


結論:ボトムアップ vs トップダウン

最も重要な違いは、分析の方向性である。

手法 アプローチ 開始点 適した問題
なぜなぜ分析 ボトムアップ 発生した問題 単一の事象、現場の改善活動
FTA トップダウン 想定する障害 複雑なシステム、予防的分析

なぜなぜ分析は「すでに起きた問題」から出発し、「なぜ?」を繰り返して根本原因を掘り下げる。

**FTA(Fault Tree Analysis)**は「起きてほしくない障害」を頂上に置き、論理的に原因を分解していく。


なぜなぜ分析とは(おさらい)

なぜなぜ分析は、1930年代にトヨタ自動車の豊田佐吉氏が考案し、大野耐一氏がトヨタ生産方式(TPS)の中核手法として体系化した。

特徴

  • シンプル:紙とペンがあればすぐに実施可能
  • 迅速:慣れれば30分程度で完了
  • 柔軟:あらゆる問題に適用可能
  • 現場向け:専門知識がなくても実施できる

向いている場面

  • 製造現場での不良品発生時
  • サービス業でのクレーム対応
  • IT運用でのインシデント対応
  • 日常業務での改善活動

FTA(故障の木解析)とは

FTA(Fault Tree Analysis)は、1961年にベル研究所のH.A. Watsonが、ミニットマンミサイルの安全性評価のために開発した手法である。その後、ボーイング社が航空機の安全性分析に採用し、原子力産業でも広く使われるようになった。

論理ゲートの仕組み

FTAの核心は、ANDゲートORゲートで原因の関係を表現することにある。

ORゲート(論理和)

  • 「いずれかの原因が発生すれば」障害が起きる
  • 記号:盾型(∨)
  • 例:電源喪失は「停電」または「配線故障」で発生

ANDゲート(論理積)

  • 「すべての原因が重なった場合のみ」障害が起きる
  • 記号:平底型(∧)
  • 例:飛行機墜落は「両エンジン故障」かつ「緊急着陸失敗」で発生

FTAの構造

         ┌─────────────┐
         │  頂上事象   │ ← 防ぎたい障害
         │(Top Event)│
         └──────┬──────┘
                │
         ┌──────┴──────┐
         │   ORゲート   │
         └──────┬──────┘
        ┌───────┼───────┐
        ▼       ▼       ▼
   ┌────┴────┐ ┌────┴────┐ ┌────┴────┐
   │ 中間事象 │ │ 中間事象 │ │ 基本事象 │
   └────┬────┘ └────┬────┘ └─────────┘
        │           │
   ┌────┴────┐ ┌────┴────┐
   │ANDゲート│ │ ORゲート│
   └────┬────┘ └────┬────┘
        ↓           ↓
     基本事象    基本事象

FTAが向いている場面

  • 航空宇宙産業の安全性分析
  • 原子力発電所のリスク評価
  • 自動車の機能安全(ISO 26262)
  • 医療機器の故障分析
  • 複雑なシステムの予防的分析

7つの観点で徹底比較

1. 分析の方向性

観点 なぜなぜ分析 FTA
方向 ボトムアップ トップダウン
開始点 発生した事象 想定する障害
終着点 根本原因 基本事象(最小単位の原因)

2. 適用タイミング

観点 なぜなぜ分析 FTA
主な用途 事後対応(再発防止) 事前予防(リスク評価)
タイミング 問題発生後 設計・計画段階
頻度 問題発生ごと プロジェクト初期・変更時

3. 複雑さへの対応

観点 なぜなぜ分析 FTA
単一原因 ◎ 最適 ○ 可能だが過剰
複数原因 ○ 分岐で対応 ◎ 論理ゲートで表現
複雑なシステム △ 限界あり ◎ 網羅的に分析

4. 定量分析

観点 なぜなぜ分析 FTA
確率計算 × 不可 ◎ 故障確率を算出可能
リスク評価 定性的 定量的
数学的根拠 なし ブール代数に基づく

5. 所要時間

観点 なぜなぜ分析 FTA
準備時間 数分 数時間〜数日
実施時間 30分〜1時間 数日〜数週間
専門知識 不要 必要

6. チーム規模

観点 なぜなぜ分析 FTA
最小人数 1人でも可 3人以上推奨
必要スキル ファシリテーション システム工学、確率論
外部支援 不要 専門家が必要なことも

7. アウトプット

観点 なぜなぜ分析 FTA
成果物 原因チェーン、対策案 フォルトツリー図、故障確率
再利用性 低い(個別事象向け) 高い(システム全体に適用)
規格対応 一般的なQC活動 ISO 26262、IEC 61025など

使い分けフローチャート

現場で迷ったときは、以下のフローで判断しよう。

問題が発生した?
    │
    ├─ YES → 単一の事象か?
    │           │
    │           ├─ YES → なぜなぜ分析
    │           │
    │           └─ NO → 複数システムが関与?
    │                       │
    │                       ├─ YES → FTA
    │                       └─ NO → なぜなぜ分析(分岐対応)
    │
    └─ NO → 予防的分析が目的?
                │
                ├─ YES → システムの複雑さは?
                │           │
                │           ├─ 高い → FTA
                │           └─ 低い → FMEA または予防的なぜなぜ
                │
                └─ NO → まず問題を特定

判断基準まとめ

なぜなぜ分析を選ぶべきケース

  • すでに問題が発生している
  • 原因が比較的シンプル
  • 迅速に対策を打ちたい
  • 現場主導で改善活動を行いたい

FTAを選ぶべきケース

  • 複雑なシステムの安全性を評価したい
  • 故障確率を定量的に算出したい
  • 規格(ISO 26262など)への適合が必要
  • 設計段階でリスクを事前に洗い出したい

両手法の併用パターン

実務では、なぜなぜ分析とFTAを組み合わせて使うことも多い。

パターン1:FTAで全体像 → なぜなぜで深掘り

大規模なシステム障害が発生した場合、まずFTAで障害経路を網羅的に洗い出し、特定された各経路をなぜなぜ分析で深掘りする。

パターン2:なぜなぜで発見 → FTAで検証

なぜなぜ分析で特定した根本原因が、本当にシステム全体に影響するかをFTAで検証する。

パターン3:日常はなぜなぜ、重大事故はFTA

軽微な問題はなぜなぜ分析で迅速に対応し、重大事故や安全に関わる問題はFTAで徹底分析する。


AIを活用した効率化

従来のなぜなぜ分析やFTAには、以下の課題があった。

  • なぜなぜ分析:属人的になりがち、分岐の管理が複雑
  • FTA:専門知識が必要、作成に時間がかかる

こうした課題を解決するのが、AI支援ツールである。


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まとめ

なぜなぜ分析とFTAは、どちらも根本原因分析の強力なツールである。

  • なぜなぜ分析:発生した問題から根本原因を掘り下げるボトムアップ手法。シンプルで迅速、現場向け。
  • FTA:想定する障害から原因を論理的に分解するトップダウン手法。複雑なシステムの予防的分析に最適。

どちらか一方が優れているわけではない。問題の性質、分析の目的、利用可能なリソースに応じて、適切な手法を選択することが重要だ。

現場の改善活動にはなぜなぜ分析、システムの安全性評価にはFTA。この使い分けを意識することで、より効果的な問題解決が可能になる。


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参考文献