インターロックとは？ 10分でわかりやすく解説

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生産設備や制御システムの現場では、「人が気を付ける」だけでは事故を防ぎきれません。そこで重要になるのが、危険な状態や手順の誤りを仕組みで止めるインターロックです。本記事では、インターロックの考え方を安全設計の視点で整理し、適用分野、設計・実装、運用・管理までを具体例つきで解説します。読み終えるころには、「どこに」「どんな条件で」「どのレベルの対策を入れるべきか」を判断できるようになります。

インターロックの基本概念

インターロックの定義と役割

インターロックとは、危険な状態や矛盾した操作が起きないように、装置・工程の動作を条件付きで許可／禁止する仕組みのことです。典型例は「安全扉が開いている間は機械を動かせない」「圧力が規定値を超えたら自動的に停止する」などで、事故の未然防止と設備・製品の保護を目的に設計されます。

インターロックの主な役割は以下の通りです。

1. 安全性の確保（危険源への暴露を避ける、危険状態を拡大させない）
2. 手順の強制（正しい順番でしか操作できないようにする）
3. 設備保護（過負荷・過温・過圧などで装置を保護する）
4. 誤操作の抑止（うっかりミスを「起きにくくする／起きても危険化しない」）

なお、IT分野では「排他制御（ロック）」をインターロックと呼ぶことがありますが、現場の安全設計で言うインターロックは人身・設備の安全を中心に扱います。以降は、この安全設計の文脈で解説します。

インターロックの仕組みと動作原理

インターロックは、状態（センサー値・位置・扉の開閉・圧力・速度など）を監視し、条件が満たされない限り「危険側の動作」を許可しないという考え方で構成されます。基本の流れは次のとおりです。

1. センサーやスイッチで状態を取得する
2. 安全条件（許可条件／停止条件）に照らして判定する
3. 許可条件を満たす場合のみ、次の工程・動作を実行する
4. 条件逸脱が発生したら、停止・遮断・退避などの安全動作へ移行する

重要なのは「条件を満たしたら進む」だけでなく、条件が崩れたときにどう安全側へ倒すかまで含めて設計する点です。例えば、扉スイッチが故障した場合でも危険な動作が継続しないように、フェールセーフ（故障時は停止側へ）を前提にすることが一般的です。

インターロックの種類と分類

インターロックは実装手段だけでなく、目的や適用範囲で整理すると理解しやすくなります。

現場では、これらを単独で使うよりも、安全機能の重要度に応じて重ねる（冗長化・多層化）ことが多いです。

インターロックの導入メリットとデメリット

インターロックを導入するメリットは、単に「事故が減る」だけではありません。安全が担保されることで、結果的に品質や稼働率にも影響します。

• 危険状態の発生確率を下げ、事故や設備損傷のリスクを抑えられる
• 誤操作が起きても危険化しにくくなり、現場の心理的負担も軽減できる
• 工程の前提条件が明確化され、運転・保守の標準化につながる
• 結果として停止・損傷・やり直しを減らし、稼働率や品質が安定しやすい

一方で、デメリット（または設計上のコスト）もあります。

• 安全要求を満たすための設計・検証・文書化に工数がかかる
• 条件が複雑すぎると、現場が理解できず「解除・バイパス」が常態化する恐れがある
• 誤設定やセンサー故障で不要停止（誤トリップ）が起きると、生産影響が大きい

これらを避けるには、「安全を守るために必要な条件」を最小限・明確にし、検証と運用ルール（解除管理）まで含めて設計することが重要です。

インターロックと混同しやすい概念

インターロックは便利な言葉ですが、範囲が広く、誤解が入りやすい点に注意が必要です。

• 排他制御（ロック）：同時更新の衝突を避ける仕組みで、安全系インターロックとは目的が異なる
• アラーム：注意喚起が中心で、危険動作を「止める」保証はない
• フェールセーフ／フェールソフト：故障時の振る舞いの設計思想で、インターロックはその実装要素になり得る
• 権限管理：不適切な操作を減らすが、機械的な危険を止める安全機能の代替にはならない

「安全上止めるべきもの」と「運用上抑止したいもの」を混同すると、必要な安全機能が不足したり、逆に過剰停止を招いたりします。まずは危険源とリスクを整理し、インターロックが担うべき範囲を決めることが出発点です。

インターロックの適用分野

生産設備におけるインターロックの活用

生産設備では、扉・カバー・治具の状態、停止位置、回転数、搬送状態などを監視し、危険な動作の開始を抑止します。例えば、次のような設計が代表的です。

• 安全扉が閉じ、インターロックスイッチが成立しない限り、駆動系を起動できない
• 搬送ライン上に滞留がある場合、上流の供給を停止して詰まりや破損を防ぐ
• 保守モードでは速度制限や両手操作など、通常運転と別の条件で動作を制限する

ポイントは「現場の実態（作業手順・保守頻度・想定される近道行為）」まで踏まえ、安全を守りつつ運転が回る設計に落とし込むことです。

プロセス制御システムでのインターロックの重要性

化学プラントや製油所などのプロセス系では、圧力・温度・流量・液位などのプロセス変数が条件になります。例えば「圧力が上がりすぎたら供給遮断」「冷却水が不足したら加熱を停止」など、危険状態の進行を止めるためのインターロックが組まれます。

この領域では、単なる運転制御（BPCS）とは別に、独立した安全計装（SIS）として安全機能（SIF）を設計する考え方が一般的です。つまり、止めるべきときに確実に止まることを、設計・検証・運用で担保します。

安全システムにおけるインターロックの役割

鉄道信号、原子力、医療、搬送設備など「失敗が重大事故に直結する」領域では、インターロックは安全の中核になります。ここでは、

• 冗長系（多重化）
• 自己診断
• 故障時の安全側動作
• 定期的な機能試験（プルーフテスト）

などを組み合わせ、単一故障で危険側に倒れない設計が求められます。

その他の分野でのインターロックの応用例

インターロックは、工場だけでなく身近な設備にも多く使われています。

• 医療機器：状態監視と条件付き動作で、意図しない照射・投与を防ぐ
• エレベーター：扉が閉まらない限り走行しない、所定位置以外で扉が開かない
• 自動車：シフト位置・ブレーキ操作などの条件付きで始動・解除を制限する
• 建築防災：防火戸の連動、排煙・空調の制御などで安全状態へ移行する

いずれも共通するのは、「正しい条件のときだけ動かす」「条件が崩れたら安全側に倒す」という設計思想です。

インターロックの設計と実装

インターロック設計の基本的な考え方

インターロック設計の起点は「何を守るのか（人・設備・環境）」「何が危険源か」「危険がどんな経路で顕在化するか」を整理することです。安全設計では、次の流れで検討すると抜け漏れが減ります。

1. 危険源と危険状態を洗い出す（挟まれ、巻き込まれ、高温、高圧、化学反応など）
2. リスク（頻度・暴露・回避可能性・被害）を見積もる
3. 必要な安全機能（止める／遮断する／退避させる）を定義する
4. 安全機能が満たすべき信頼性・達成レベルを決める
5. 実装方式（メカ／電気／安全PLC等）を選ぶ
6. 検証（妥当性確認）と運用設計（解除管理・点検）まで落とし込む

このプロセスを踏まずに「とりあえず条件を増やす」と、誤停止が増えたり、解除が常態化したりして、結果的に安全が弱くなることがあります。

インターロック回路の構成要素と設計手順

ハードウェア中心のインターロックは、一般に次の要素で構成されます。

1. 入力：安全スイッチ、近接センサー、圧力スイッチ、非常停止ボタンなど
2. 判定：安全リレー、安全コントローラ、安全PLCなど
3. 出力：接触器遮断、バルブ閉止、モータ停止、ブレーキ作動など

設計手順は次の考え方が実務的です。

1. 安全機能を文章で定義する（例：「扉が開いたら1秒以内に危険動力を遮断する」）
2. 必要なセンサーと配置を決める（故障モードや改造リスクも考慮）
3. 停止系の構成を決める（遮断箇所、二重化、自己診断の有無）
4. 回路図・ロジック図を作成し、異常時の動作を含めてレビューする
5. 実機での機能試験と、想定故障（断線・短絡等）の試験を行う

特に「断線したらどうなるか」「接点が溶着したらどうなるか」など、故障を前提に安全側へ倒す設計になっているかを確認することが重要です。

ソフトウェアによるインターロックの実装方法

PLCや制御ソフトでインターロックを実装する場合は、コードを書く以前に条件の仕様を固定することが欠かせません。現場で揉めやすいのは「どの条件を満たせば解除できるか」「解除後にどんな復帰手順が必要か」です。

1. 対象：インターロックが必要な動作（起動、加熱、充填、搬送など）を特定する
2. 条件：許可条件／停止条件／復帰条件を分けて定義する
3. 状態：通常、保守、非常、復帰などの状態遷移（ステート）を設計する
4. 実装：条件判定を簡潔にし、ログ（発生条件・時刻・入力状態）を残す
5. 安全：解除・バイパスが必要な場合は、権限・手順・記録をセットで実装する

また、ITの排他制御（ロック）は、データ整合性の観点で有効ですが、人身安全を担保する安全機能の代替にはならない点を明確にしておく必要があります。

インターロックの検証とテスト手法

インターロックは「動く」だけでは不十分で、意図どおりに止まり、意図しないときに危険動作を許可しないことを検証する必要があります。

• 設計レビュー：仕様（安全機能定義）とロジックが一致しているかを確認する
• シミュレーション：入力の組み合わせを網羅し、想定外の抜け道がないかを確認する
• 機能テスト：起動・停止・復帰の各シナリオを現場条件で確認する
• 異常系テスト：センサー断線、接点溶着、通信断などを想定して安全側に倒れるか確認する
• 記録：テスト結果を残し、変更時に再評価できる状態にする

インターロックは「設計・実装したら終わり」ではなく、変更（装置更新、工程変更、ソフト改修）に伴って安全性が変化し得ます。変更管理（MOC）とセットで検証を回すことが、実務では重要になります。

インターロックの運用と管理

インターロックシステムの適切な運用方法

運用で最も重要なのは、インターロックを「現場が守れる形」にすることです。ルールが現実に合わないと、解除・迂回が常態化し、仕組みが形骸化します。

• インターロックの条件と目的を、運転手順書に明確に記載する
• 発生時の一次対応（停止後の確認ポイント、復帰手順）を標準化する
• 誤停止の原因を分析し、センサー配置や条件を見直す仕組みを作る
• 解除（バイパス）が必要なケースを定義し、権限・記録・期限を設ける

特に「解除できる人」と「解除してよい条件」を曖昧にすると、事故時の原因究明が困難になります。解除は例外であることを、運用設計で担保しましょう。

インターロックの保守点検と障害対応

インターロックの信頼性は、部品の劣化や現場環境（振動、粉塵、油、水分）でも低下します。定期点検では次を押さえると実務的です。

• センサー・スイッチの動作確認（チャタリング、取り付け緩み、破損）
• 配線・端子の劣化確認（断線、接触不良、腐食）
• 停止系の確認（遮断が確実に効くか、復帰手順に抜けがないか）
• ログの確認（誤停止の増加、特定条件での頻発などの兆候）

障害対応は、次の型で進めると混乱が減ります。

1. 事象の確定（どの条件で、何が止まったか）
2. 安全確保（再起動より先に、危険源の隔離・退避を優先）
3. 原因切り分け（入力・判定・出力のどこか）
4. 復旧と再発防止（部品交換、条件見直し、手順改善）

インターロック関連の法規制とガイドライン

インターロックは「便利な機能」ではなく、安全要求に直結するため、分野によっては規格・ガイドラインに沿った設計・文書化が求められます。代表例として、機械安全や機能安全の規格が参照されます。

• リスクアセスメントと安全設計の考え方
• 安全機能（停止・遮断）の要求事項
• 検証・妥当性確認、文書化、変更管理

自社の設備・業界がどの枠組みで設計・監査されるのかを確認し、必要な水準（達成レベル）に合わせてインターロックを設計することが重要です。

インターロック教育とオペレーター訓練

インターロックは「現場が理解して初めて機能する」側面があります。特に、停止したときの復帰手順や解除条件を誤ると、危険な再起動につながります。

• インターロックの目的（何を守るか）を具体例で説明する
• 発生時の標準対応（確認・復帰・報告）を訓練する
• 解除（バイパス）の扱いを明確にし、記録と責任範囲を徹底する
• 定期的に訓練し、設備変更や手順変更に追従させる

教育のゴールは「仕組みを知る」ではなく、現場が迷わず安全側に判断できる状態にすることです。

まとめ

インターロックは、危険な状態や矛盾した操作を防ぐために、装置や工程の動作を条件付きで許可／禁止する安全の仕組みです。生産設備、プロセス制御、安全重視の社会インフラなど幅広い領域で活用され、事故の未然防止と設備保護に大きく貢献します。

一方で、インターロックは「条件を増やせば安全になる」という単純な話ではありません。危険源とリスクを整理したうえで、安全機能の定義、実装方式の選定、異常系を含む検証、そして解除管理や保守点検を含めた運用設計まで一貫して行うことが重要です。インターロックを正しく設計・運用することで、現場の安全性と信頼性を実務として高められます。

よくある質問（FAQ）