(3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次 2 0. はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメン

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えりかいさやま
5 years ago
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1 日本原子力学会 2015 年春の年会 3 月 20 日 ( 金 )13:00~14:30 1 計算科学技術部会セッションシミュレーションの信頼性確保のためのガイドラインの策定 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状日本原子力研究開発機構田中正暁

2 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次 2 0. はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 4. おわりに

3 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状 0. はじめに 3 様々な場面においてシミュレーションが用いられているシミュレーションが有用であるためには計算結果の信頼性確保が重要シミュレーションの信頼性を確保する方法論として V&V (Verification & Validation) が世界的に広まっている国内外において V&V に関する標準ガイドラインが複数の機関から発行されている V&Vではモデルと品質の2つの流れがあるモデリング & シミュレーションにおける V&V モデル品質マネジメントにおける V&V 品質

4 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次 4 0. はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 4. おわりに

5 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ 5 ~Verification & Validation の定義の変遷 ~ OR( オペレーションリサーチ )(*1, 2) (Society for Computer Simulations, 1979) 複雑なシステムの分析などにおける意思決定という目的に立脚し実現象との対比での概念モデル計算モデルという位置付けを意識 - DoD (No , ) - AIAA Guide(AIAA G (2002)) 数値解の不確かさ所期のモデル利用目的に照らした不確かさレベルという実用的視点を盛り込む ASME V&V 10/20 が継承解説付図 2-9( 一部追記 ) IEEE Standard 要求仕様が V&V の枠外で定義され曖昧化されたがその反面汎用性がありソフトウェア工学の視点から品質管理に重点 - ISO 9001 (ISO : Quality management and quality assurance standards Part 3: Guidelines for the application of ISO 9001:1994 to the development, supply, installation and maintenance of computer software) - ANS (ANSI/ANS ) モデル V&V の流れソフトウェア / プロダクト V&V の流れ ( 品質 V&V) (*1) W. L. Oberkampfand T. G. Trucano, Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics, SANDIA REPORT SAND (2002). (*2) W. L. Oberkampf, T. G. Trucanoand C. Hirsch, Verification, validation, and predictive capability in computational engineering and physics, Appl. Mech. Rev., Vol. 57 (2004), pp

6 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ 6 発行元 < モデル V&V に関するガイド > ガイド等 ( 一部略記 ) 発行年 USNRC EMDAP(USNRC REGULATORY GUIDE 1.203) 2005 ASME Guide for V&V in Computational Solid Mechanics(V&V-10) 2006 Illustration of the concept of Computational Solid Mechanics(V&V-10.1) 2012 Standard for V&V in CFD and Heat Transfer(V&V 20) 2009 ANS ANS Guidelines for the V&V of Scientific and Engineering Computer Programs for the Nuclear Industry(ANSI/ANS (R1998)) 1998 AIAA Guide for the V&V of CFD Simulations(AIAA G (2002)) 2002 NASA Standard for Models and Simulations(NASA-STD-7009)(NASA-HDBK-7009; 2013) 2008 OECD/NEA Best Practice Guidelines(NEA/CSNI/R (2007) 5) 2007 日本原子力学会 < 品質 V&V に関するガイド > 統計的安全評価の実施基準 :2008(AESJ-SC-S001:2008) 2008 シミュレーションの信頼性確保に関するガイドライン (2015) ASME Quality Assurance Requirements for Nuclear Facility Applications(NQA ) 2012 日本計算工学会工学シミュレーションの品質マネジメント ( 第 2 版 )(JSCES S-HQC001:2014) 2014 工学シミュレーションの標準手順 (JSCES S-HQC002:2011) 2011 日本電気協会原子力安全のためのマネジメントシステム規程 (JEAC ) 2013 原子力安全推進協会原子力施設における許認可申請等に係る解析業務の品質向上ガイドライン (JANSI-GQA-01 第 2 版 ) 2014

7 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次 7 0. はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 4. おわりに

8 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASMEにおけるV&Vガイドライン策定の動き~ 8 4 つの分野で活動基礎分野 V&V-10:V&V IN COMPUTATIONAL SOLID MECHANICS V&V-20:V&V IN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS AND HEAT TRANSFER 応用分野 V&V-30:V&V IN COMPUTATIONAL SIMULATION OF NUCLEAR SYSTEM THERMAL FLUIDS BEHAVIOR V&V-40:V&V IN COMPUTATIONAL MODELING OF MEDICAL DEVICES ASME V&V Symposium(2015 年 5 月 13 日 ~15 日毎年 5 月第 1 or 2 週ラスベガス ) アブスト集プレゼンテーション ( プレゼン資料をホームページで公開 : 希望者 ) <Conference Presentations> <Committee Page> 発表者 :W. L. Oberkampf C. J. Roy ら (1 回約 300 件 2 回約 220 件 3 回約 140 件 ) ( 不確かさの定量化方法など V&V の実質的な議論が多く検証解析結果のみは少ない ) ASME V&V Committee Meeting:Symposium の前々日前日に開催 (5 月 11, 12 日 ) -1 日目および 2 日目 ( 午前 ): 各委員会個別会合 (V&V-10~40) -2 日目 ( 午後 ): 全体会合 ( 活動総括 ) - Open Session のため聴講は自由 ( 議論への参加も可 ) - いずれの委員会も委員募集中 ( 幅広い議論を熱望 )

9 2.ASME における V&V ガイドライン策定の動き < 各委員会の動向 :V&V-10 & 20> 9 V&V-10 Verification and Validation in Computational Solid Mechanics CHAIR Scott W. Doebling, VICE CHAIR David M. Moorcroft ASME V&V : Guide for Verification and Validation in Computational Solid Mechanics ASMEV&V : An Illustration of the Concept of Verification and Validation in Computational Solid Mechanics ASMEV&V 10.2( 不確かさ評価の必要性 )1~2 年後に発行予定 ASMEV&V 10.3( 妥当性評価手法 )1~2 年後に発行予定 ASMEV&V 10.4(Verification 方法 )2016 年作成着手 2016 年に ASMEV&V の改訂 V&V 20 Verification and Validation In Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer Chair:Richard G. Hills, Vice Chair:Dr. Dawn Bardot ASME V&V : Standard for Verification and validation in computational Fluid Dynamics and Heat Transfer V&V 20.1 (Supplement 1) & V&V 20.2 (Supplement 2): 作成中 Prediction( 予測 ) と不確かさ評価についても検討

10 2.ASME における V&V ガイドライン策定の動き < 各委員会の動向 :V&V-30 & 40> 10 V&V 30 Verification and Validation in Computational Simulation of Nuclear System Thermal Fluids Behavior Chair:Richard R. Schultz Vice Chair:Hyung Lee 標準策定の前に以下のドキュメント ( 報告書 ) を発行 ( ドラフト作成中 ) Hierarchical Scaling in V&V-30( 階層分析 (H2TS 手法 ) によるスケール効果 ) Need for V&V-30( 検証試験のあり方検証試験への要求等 ) ベンチマーク解析を検討中標準策定の議論は思うようには進んでいない標準では広範囲な課題に対して詳細な実施手順を含めたい適用範囲が整理されていない適用炉 ( 既存 / 新設炉 ) の区別炉型の分類対象分野 ( 設計 / 安全 / メンテナンス等 ) 解析目的 (1D or 3D-CFD) NQA-1( 品質 V&V) グループおよび USNRC とのコミュニケーションが必要と主張 V&V 40 Verification and Validation In Computational Modeling of Medical Devices Chair:Carl Popelar, Vice Chair:Tina M. Morrison / Andrew C. Rau 細かく SWG に分類されて活動中昨年度からの進展は見られない

11 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 4. おわりに

12 JANSI GQA-01 (2014) DS456 Responsibility for Leadership USNRC 10 CFR Part 50 Appendix B 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 ~ISO9001 と国内外のガイドライン等 ~ 12 JEAC 原子力安全のためのマネジメントシステム規定 JEAC [2013 年追補版 ] 適用指針 USNRC SECY ISO Quality Management System (QMS)-Requirements ASME NQA (Rev. of 2008) Quality Assurance Requirements for Nuclear Facility Applications Part-I, Part-II, Part-III and Part-IV IAEA Safety Report Series No.70 (ASME NQA and NQA-1a-2009 Addenda) IAEA GS-R-3 (2006) The Management System for Facilities and Activities IAEA Safety Report Series No. 22 原子力規制委員会規則 (2013) 第 8 号 : 実用炉第 12 号 : 研究開発炉技術基準計算工学会標準 (JSCES) S-HQC001:2014 S-HQC002:2011 IAEA 50-C/SG-Q (1996) Quality Assurance for Safety in Nuclear Power Plants and other Nuclear Installations New GS-R-3 (2016) DS456 (GSR Part 2) Focusing to Responsibility for Leadership, Management and Safety Culture

13 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 ~ モデルと品質との関係 ~ 13 モデリング & シミュレーションの流れ及び品質管理との関係 ( 本文図 1) 原子力学会ガイドラインモデル V&V エレメント 2: 数学的モデル化エレメント 1: 概念モデルの開発エレメント 3: 物理的モデル化品質 = 3.7 品質管理 ( 本文 ) いずれも優れた品質管理の下で実施しこれに十分な文章及びその一部としての品質記録を作成することが重要である ( 付属書 A.6) エレメント 4: シミュレーションモデルの予測性能判断不確かさを考慮した予測評価評価プロセスの文章化管理 A.6 M&S の効率的運用のための品質管理システム引用ガイド NASA-STD-7009, NASA-HDBK-7009 JEAC4111 ISO9001

14 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 ~ モデルへの品質の実装 ~ 14 < 組織のあり方 > モデルへの品質の実装 < 今後の検討課題 > < 解析作業のあり方 > 例 )ISO9001 における品質マネジメントシステム (QMS) のモデル例 )HQC002: 工学シミュレーションの標準手順品質マネジメントシステムの継続的改善顧客経営者の責任顧客資源の運用管理測定分析及び改善満足要求事項インプット製品実現製品アウトプット

15 (3) 国内外のガイドライン策定に係る現状目次はじめに 1. シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ~ モデルと品質 ~ 2. モデリング & シミュレーションにおける V&V モデル ~ASME における V&V ガイドライン策定の動き ~ 3. 品質マネジメントにおける V&V 品質 4. おわりに

16 4. おわりに 16 国内外のガイドライン策定に係る現状について複数の機関から発行されているガイドライン等を紹介モデルおよび品質に関する国内外の現状について概説シミュレーションの信頼性確保に関わるガイドラインの流れ ASME における V&V ガイドライン策定の動きを中心にモデリング & シミュレーションにおける V&V モデル品質マネジメントにおける V&V 品質今後の課題複数のガイドラインについてギャップ分析による整理が必要所期の目的に沿った V&V の具体的手順 ( 実施基準 ) の策定に向けた多くの適用研究と十分な議論が必要モデルにおける品質の実装 / 取り扱い多くの研究者実務者による適用研究に基づく議論が必要

17 原子力学会での V&V に関連した企画セッション 17 (1)2008 年春の大会計算結果の信頼性 1 統計的安全評価手法について ( 京大 ) 三島嘉一郎 2 計算精度評価の一般的方法 ( ナイス ) 内藤俶孝 3 安全解析の信頼性について (JNES) 笠原文雄 4Verification とValidation ( 東大 ) 越塚誠一 (2)2010 年春の年会シミュレーションの信頼性確保のあり方とは? 1シミュレーションにおける Verification & Validation ( テプコシステムズ ) 堀田亮年ら 2 海外における熱流動解析の信頼性評価の取り組み ( 東芝 ) 中田耕太郎ら 3 大気拡散への数値モデルの適用について ( 電中研 ) 佐田幸一ら (3)2012 年秋の大会数値解析技術と標準 1 V&V 標準の世界的現状 ( 東大 ) 越塚誠一 2 有効高さ評価モデルに関する標準 ( 電中研 ) 佐田幸一 3 数値解析の信頼性に関する標準 (JNES) 堀田亮年 (4)2013 年春の年会モデリングシミュレーションの高度化 1 我が国における国産コード開発プロジェクトの紹介 ( 三菱総研 ) 松本昌昭 2 国産コード開発におけるV&V ( 東大 ) 岡本孝司 3V&V の適用と実施の国際動向について (JNES) 笠原文雄 (5)2014 年春の年会シミュレーションのV&Vの現状と課題 1 過酷事故時格納容器内挙動のV&V データベース ( 規制庁 ) 笠原文雄 2 確率論的リスク評価分野におけるV&V ( 東京都市大学 ) 村松健 3V&V に関わる技術標準の動向 (CTC) 中村均ご所属は当時のまま敬称は省略

<4D F736F F F696E74202D F F8F7482CC944E89EF8AE989E6835A E6F325F8CF68A4A94C55231>

<4D F736F F F696E74202D F F8F7482CC944E89EF8AE989E6835A E6F325F8CF68A4A94C55231> 日本原子力学会 2010 年春の年会茨城大学計算科学技術部会企画セッションシミュレーションの信頼性確保のあり方とは? (2) 海外における熱流動解析の信頼性評価の取り組み平成 22 年 3 月 28 日東芝中田耕太郎 JNES 笠原文雄調査対象 OECD/NEA CFD ガイドライン NEA/CSNI/R(2007)5 単相 CFD の使用に関する体系的なベストプラクティスガイドライン原子炉安全解析に対する単相