信頼性ブロック図（RBD）とは
システムを構成する要素を『機能がつながる順』にブロックで並べ、システム全体が機能する条件を表した図です。要素が『どれか1つでも壊れると全体が止まる』なら直列、『1つ生きていれば全体は動く（バックアップがある）』なら並列に描きます。各要素の信頼度（ある期間正常に動く確率 R）から、システム全体の信頼度を計算できます。
直列システムと並列システムの信頼度
■ 直列（全要素が必要）：Rs ＝ R1 × R2 × … × Rn → 要素を増やすほど信頼度は下がる（積なので）。 例：R1＝0.9、R2＝0.8 → Rs ＝ 0.9 × 0.8 ＝ 0.72 ■ 並列（どれか1つ動けばよい＝冗長化）：Rp ＝ 1 −（1−R1）×（1−R2）× … ×（1−Rn） → 要素を増やすほど信頼度は上がる。 例：R1＝0.9、R2＝0.9 → Rp ＝ 1 −（0.1 × 0.1）＝ 1 − 0.01 ＝ 0.99 ■ 直並列の混合：部分ごとにまとめて、直列は積・並列は上式、を繰り返して全体を求める。
関連用語
- 信頼度 R
- ある使用条件・期間で、要素やシステムが故障せず機能を果たす確率（0〜1）。
- 不信頼度 F
- 故障する確率。F ＝ 1 − R。
- 冗長化（並列化）
- 同じ機能の要素を複数用意し、1つ壊れても他で機能を維持する設計。信頼度を上げるが、コスト・スペースが増える。
- 待機冗長（スタンバイ）
- 予備機を普段は止めておき、主機が故障したら切り替えて起動する方式。常時並列より省エネだが切替の信頼性が課題。
現場での使いどころ
- ●ライン・装置のどこが『弱い直列要素』かを見える化し、重点保全・改良の対象を決める
- ●重要設備（冷却・安全装置・電源など）に並列冗長を入れて止まらないラインにする
- ●「直列が長いほど壊れやすい」を踏まえ、不要な機器・経路を減らしてシンプルにする（信頼性は単純さに宿る）
- ●FTA・FMEAと組み合わせ、どこを冗長化すれば最も効くかを定量的に判断する
間違えやすい点
直列はRもFも“足し算”ではありません。直列は信頼度Rの『積』、並列は不信頼度（1−R）の『積』を1から引く、です。並列にすると信頼度は必ず上がり、直列要素を増やすと必ず下がる、という向きを取り違えないこと。
理解度チェック
確認クイズ
Q1.信頼度0.9の要素を2つ直列に接続したシステムの信頼度は？
Q2.信頼度0.8の要素を2つ並列（冗長）に接続したシステムの信頼度は？
Q3.システムの信頼性に関する説明として正しいのは？