2019年06月27日

新幹線のぞみの台車亀裂はなぜ発生したのか?

2017年12月、JR西日本の東海道・山陽新幹線のぞみ34号で台車に亀裂等が発生
した重大インシデントは、車両の台車枠の「側ばり」に発生した亀裂が衝撃や
繰り返し応力により徐々に進展し、台車枠が変形したため、車内での異臭及び
車両の床下からの異音等の原因となったものです。




この重大インシデントは、事実関係を整理すると、様々な問題が潜んでいる
ことがわかります。
1.現場の作業管理の問題
2.新製品の製造立ち上げ上の問題
3.4M変更管理の問題
4.リスク評価の問題
5.設計FMEA/工程FMEAの問題

これらは、一般的な製造業では、よくありがちな問題と考えられます。

(出典)
◆「N700系新幹線車両台車枠の件」 川崎重工業株式会社 平成30年2月28日 
◆「鉄道重大インシデント調査報告書」 運輸安全委員会 平成31年3月28日

亀裂の説明.jpg



ここでは、亀裂発生原因について、台車を製造するメーカーにおける作業工程に
焦点を当てて分析を行います。

問題の車両の台車は700系からN700系に設計変更がなされた直後に作られたと
されるものです。
台車枠は厚さ8mmの鋼板をロの字型に折り曲げています。しかし、折り曲げの
精度が甘く、底面に膨らみが生じ、軸ばね座との間に大きな隙間が生じていま
した。これでは軸バネ座を側バリにスロット溶接を行う際に、すき間なくぴった
りと取り付けることができません。

そこで、現場作業者が側バリの下面の平面度を高めることを目的として、側バリ
下面をグラインダーで大きく削り、軸ばね座との隙間をなくしスロット溶接を
行いました。

グラインダー作業の結果、側バリの下面の板厚は設計上の厚さの条件である
「7mm以上」を下回り、最も薄い部分は4.7mmとなってしまいました。
疲労亀裂の急激な拡大に最も影響したと思われる製造上の問題は、このグライ
ンダー仕上げにより板厚が極端に薄くなったことによります。

また図1-10は、現場の作業者、管理者、事所係員(指示書作成担当)のやり
取りを示したものです。
やり取り.jpg

このやり取りを見ると、現場作業者は、側バリ下面と軸ばね座との隙間の修正方法
について問題に気づき、現場監督者に報告・相談していますが(②④)、現場監督者
は、口頭による情報の伝達、前例に基づいた思い込みによる作業指示(①③)を
行っており問題があることがわかります。

現場監督者は、事務所係員からの追加指示(⑦)に基づいて、側バリと軸ばね座の
隙間を厚み0.5mmのゲージで確認するよう口頭で指示を行っています(⑧)。
また追加作業指示書では、グラインダー仕上げは行ってはならないと記載されて
いるにもかかわらず、そのことは作業者へ伝えませんでした。

この作業ミスの問題は、単に作業現場の問題として捉えるだけではなく、現場を
含む台車メーカーの組織の問題、協力工場管理の問題が潜んでいると考えられます。

台車は700系からN700系に切り替わった際に、側バリのプレス加工メーカーおよび
工法の変更(熱間プレス→冷間プレス)を行っています。

しかし、その情報は台車メーカーの関係者の間で情報共有がされていません。4M
変更に伴う初期ロットでの確認が不十分であった上に、現場監督者は、過去の700系
の経験から思い込みが強く働いていたこともあり、根本的な要因や対策を検討せず
に現場の判断で作業が進められてしまったのです。

以上、事実関係を整理すると、様々な問題が潜んでいることがわかります。

1.現場の作業管理の問題
2.新製品の立ち上げ上の問題
3.4M変更管理の問題
4.リスク評価の問題
5.設計FMEA/工程FMEAの問題

次回へ続く
 (リスク評価、FMEAの問題について)
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