ITサービスマネージャ 2024年 午後1 問02
IoTを活用した駅務サービスの可用性に関する次の記述を読んで、設問に答えよ。
E社は、関西圏を中心とした中堅の鉄道事業者である。大阪の本社を中心として、3路線50駅の運営を行っている。E社本社には駅業務部と情報システム部がある。駅業務部は、E社が運営する各駅の業務を統括している。情報システム部では、発売した乗車券などの集計を行う駅務システムを運用している。
駅では、ハードウェアメーカーのF社が提供する自動改札機、自動券売機及び窓口端末（以下、これらを駅務機器という）を導入して、駅の出改札業務を行っている。窓口端末は全ての駅に最低1台設置されており、自動券売機で取り扱う全ての出改札業務に対応するほか、駅員が窓口端末を使って駅務システムを利用できる。また、自動改札機と自動券売機は、駅構内のLANを経由して窓口端末と接続されており、駅員は、窓口端末を使って、当該駅の駅務機器の稼働状態を確認することができる。窓口端末で駅務機器の稼働状態の異常を検知し、故障などで保守員による対応が必要と判断した場合、駅員は駅業務部に電話連絡し、駅業務部経由でF社保守員の手配が行われる。
情報システム部は、駅務機器及び駅構内のLANの管理を行っており、駅業務部及び各駅に対して、駅務システムの運用を含めて、駅務サービスとして提供している。E社では、全ての駅の営業時間は同じ時間帯であり、駅務サービスでは、駅の営業時間をサービス提供時間としている。
情報システム部では、駅務機器のシステム保全・点検作業の計画を立て、全ての駅の駅務機器に対して定期的にシステム保全・点検作業を行うことで、故障前に対応を行う予防保全に取り組んでいる。システム保全・点検作業はF社に業務委託されており、駅務機器のシステム保全・点検作業の対象部品（以下、部材という）に対して、必要に応じ、図1に示す交換作業が行われる。
システム保全・点検作業は、自動券売機と窓口端末については夜間の営業停止時間帯に行われているが、自動改札機は点検作業の回数と台数が多く、営業時間内に行われている。自動改札機のシステム保全・点検作業に伴う計画停止については、駅の利用者に事前案内され、利用者は他の自動改札機を使うか駅員による改札を受ける。
〔現状の課題と改善策の検討〕
情報システム部では、駅務機器の安定稼働を維持するために、F社に業務委託してシステム保全・点検作業で必要となった部材の交換を行っているが、一部の駅務機器では故障が発生しており、予防保全に取り組む情報システム部の課題となっていた。駅務サービスの可用性の一つの指標として駅務機器の稼働率を採用している。2023年度の状況を表1に示す。
駅務機器の年間稼働率は、年度ごとに種類別に次の式で計算する。ここで、年間稼働率（%）は小数第3位を四捨五入するものとする。
2024年度、情報システム部では、システム保全・点検作業コストの削減に取り組む方針が示された。そこで、ITサービスマネージャのG氏を中心に、現状の課題及びコスト削減の方針への対応を検討することにした。
まず、G氏は、課題となっている駅務機器の安定稼働の維持について、駅務機器の稼働率の数値を確認した上で、駅務機器の故障発生を減少させる必要があると考えた。
次に、G氏は、システム保全・点検作業コストの削減について考えた。現在の定期交換の対象部材には、実際にはまだ使えるものがあって、無駄が多い。そこで、データ分析を活用したCBM（Condition Based Maintenance：状態基準保全）システムを導入することでコストを削減できないかと考えた。G氏は、機器の動作状況を取得するIoTセンサーを設置し、収集したデータを分析して故障の可能性が高まった時点で、対象部材を交換することによって無駄なコストを抑えることができると考えた。また、CBMシステムを導入した場合、現在行っているシステム保全・点検作業と比べて、（ア）サービス提供者としてのサービス可用性管理の観点からもメリットを期待できる。G氏は、これらの仕組みをCBMシステムとして構築し、社内で活用する検討に着手した。
〔CBMシステムの構築準備〕
G氏は、CBMシステムの構築に当たって、まず、どのデータをどのように取得するかを検討するため、F社に相談した。その結果、駅務機器の中でも故障頻度が高く、全ての駅務機器に含まれている券片の搬送機構に着目し、券片が搬送機構を通過する速度（以下、搬送速度という）のデータを取得対象に決めた。また、搬送速度を取得するにはIoTセンサーの設置が必要となるが、F社からは、既存の駅務機器を大きく改造することなく設置が可能であり、少額の投資で搬送速度データを駅務システムに送信する仕組みを実現できるとの回答があった。
次に、G氏は、取得したデータから搬送速度の低下を検知するための（イ）しきい値を設け、継続的に監視する仕組みを構築した。搬送速度がしきい値を下回った場合には、アラームリストを出力し、その情報を、駅業務部及び当該の駅務機器が稼働する駅に対して速やかに通知されるようにした。
また、現行の駅務機器のシステム保全・点検作業について、今回は点検対象の一部にCBMシステムを導入することで、点検対象を削減し、点検作業時間も削減できると考えた。
G氏は、社内の変更管理規程に従って、CBMシステムを構築する変更要求を提出した。情報システム部長は、“CBMシステムは、（ウ）点検対象の機器数の削減及び点検作業時間の削減以外のコスト削減効果も期待できる。また、今後対象機器を拡大し、点検作業の頻度を減らしたり、無くしたりできれば、将来的に大きなコスト削減にもつながる”と評価した。変更要求は承認され、CBMシステムの構築が開始された。
〔SNSデータの分析を活用した障害検知〕
CBMシステム構築中のある日、行楽イベントで混雑するある駅で、駅務機器が故障するインシデントが発生し、駅構内が混雑した。当該駅では、駅の利用客対応を優先し、駅業務部への障害連絡が遅れてしまった。インシデントの初動対応が遅れて解決までに時間を要し、駅務サービスの可用性が悪化した。
情報システム部では、インシデント対応中にインシデントの影響の大きさを把握するために、E社が提供する不特定多数の人が閲覧可能なSNSへの投稿内容から利用者の反響を調査した。SNSへの投稿は、“情報源が不特定多数であって現場からの情報より正確性は低いが、情報の早さは現場よりも早い場合がある”といった特性がある。調査を担当したG氏は、調査の過程で、E社が当該インシデントの対応を開始する前に、障害に関する幾つかの投稿があることに気付いた。当該インシデント対応が終了した後日、投稿を時系列に整理して1分ごとに集計したところ、投稿件数が図2のように推移していることが分かった。
情報システム部では、障害当日20:10に駅業務部からの障害連絡を受け、20:15にインシデントの対応を開始していた。また、SNS上では障害に関する最初の投稿は20:00であった。この結果を見て、G氏は、SNSの特性に着目し、自社の駅務機器に関する障害発生を検知できないか検討することにした。
G氏は、SNSの情報を使って障害を検知する仕組みを、次のステップで考えた。
① SNS上における障害に関する投稿（以下、障害投稿という）を定義する。
② 障害が発生したと推定するための条件（以下、検知条件という）を定義する。
G氏は、①の障害投稿の定義として、“「E社」「(E社の)駅」などのE社に関する情報”と“「通れない」「使えない」「障害」などのネガティブワード”の両方が含まれる投稿とした。また、②の検知条件として、次のような条件を抽出した。
・1分当たりの投稿件数が基準値以上であること
・1分当たりの障害投稿件数が基準値以上であること
・1分ごとに5分連続で障害投稿件数が増加傾向にあること
G氏は、三つの検知条件の全てを採用すると検知遅れや検知漏れが増え、（エ）一つだけに絞ると誤検知が増えると考えた。そこで、三つの検知条件のうちの二つを満たす場合に障害が発生していると判定することにした。
設問1：〔現状の課題と改善策の検討〕について答えよ。
設問1（1）
問題文を見る表1中のaに入れる適切な数値を答えよ。答えは小数第3位を四捨五入して、小数第2位まで求めよ。
模範解答
99.50
解説
解答の導き方
表1のaは、自動券売機の年間稼働率です。問題文の式に従い、全台の年間稼働予定時間から全台の年間故障修復時間を差し引いて、全台の年間稼働予定時間で割ります。
自動券売機は1台当たりの年間稼働予定時間が「7,000」時間、1台当たりの年間平均故障回数が「7」回、故障1回当たりの平均修復時間が「5.0」時間です。したがって、1台当たりの年間故障修復時間は、時間です。
総台数の「80」台を使って計算すると、年間稼働率は次のとおりです。
総台数の「80」は分子と分母の両方に掛かるため、計算上は相殺されます。問題文では小数第3位を四捨五入するので、小数第2位まで表すと 99.50 です。
誤りやすいポイント
- 年間平均故障回数「7」回だけを使い、故障1回当たりの平均修復時間「5.0」時間を掛け忘れると、故障修復時間を正しく求められません。
- 総台数を分子だけ、または分母だけに掛けると、計算結果が誤ります。全台分で計算する場合は、分子・分母の両方に「80」を掛けます。
- 故障修復時間を引いた後、稼働率を百分率にするために「100」を掛ける必要があります。
- 小数第3位を四捨五入した結果は、小数第2位まで示します。
FAQ
Q: 総台数の「80」台を使わずに計算してもよいですか？
A: はい。各台に共通する数値で計算する場合、総台数は分子と分母で相殺されるため、1台当たりの値だけで計算できます。
A: はい。各台に共通する数値で計算する場合、総台数は分子と分母で相殺されるため、1台当たりの値だけで計算できます。
Q: 自動券売機の計画停止時間は計算に含めますか？
A: 表1では自動券売機の年間平均計画停止時間は「0」時間です。また、問題文の稼働率の式で差し引くのは年間故障修復時間です。
A: 表1では自動券売機の年間平均計画停止時間は「0」時間です。また、問題文の稼働率の式で差し引くのは年間故障修復時間です。
関連キーワード: 稼働率、稼働予定時間、故障修復時間、平均故障回数、四捨五入
設問1（2）
問題文を見る本文中の下線（ア）について、期待できるメリットを、25字以内で答えよ。
模範解答
計画停止時間を削減することができる。
解説
解答の導き方
この設問では、CBMシステムを導入したときに、サービス提供者としての可用性管理にどのような利点があるかを考えます。
まず、本文には「自動改札機は点検作業の回数と台数が多く、営業時間内に行われている」とあります。さらに、点検作業に伴う計画停止について、利用者には事前に案内し、停止中はほかの自動改札機を使うか、駅員による改札を受けるとされています。つまり、自動改札機の点検では、故障していなくても営業時間中に利用できない時間が生じます。
次に、CBMシステムを導入すると、点検対象を削減し、点検作業時間も削減できると本文にあります。定期的な点検・交換を状態に応じて行うことで、点検に伴う作業を少なくできるため、営業時間中に自動改札機を停止させる時間も短くできると考えられます。
したがって、サービス可用性管理の観点で期待できるのは、点検作業に伴う計画停止時間を削減できることです。
誤りやすいポイント
- 故障後の修復時間の短縮と、点検作業に伴う計画停止時間の削減を混同しないようにします。この設問で問われているのは、CBMによる点検作業の見直しの効果です。
- 「故障を減らすこと」だけを答えると、サービス可用性の観点での具体的な利点が不足します。本文では、自動改札機の点検が営業時間内に行われる点に注目します。
- 自動券売機と窓口端末の点検は夜間の営業停止時間帯に行われます。営業時間中の計画停止が問題になりやすいのは、自動改札機です。
FAQ
Q: 計画停止時間が減ると、利用者にはどのような影響がありますか？
A: 点検中に使えない自動改札機が減るため、ほかの改札機の利用や駅員による改札が必要となる時間を短くできます。
A: 点検中に使えない自動改札機が減るため、ほかの改札機の利用や駅員による改札が必要となる時間を短くできます。
Q: CBMを導入すれば、故障による停止も必ず減りますか？
A: 故障の予防が期待されますが、この設問で直接問われているメリットは、点検作業に伴う計画停止時間の削減です。
A: 故障の予防が期待されますが、この設問で直接問われているメリットは、点検作業に伴う計画停止時間の削減です。
Q: なぜ自動改札機の点検が可用性に関係するのですか？
A: 自動改札機の点検は営業時間内に行われるため、点検中は機器を利用できず、駅務サービスの提供に影響するからです。
A: 自動改札機の点検は営業時間内に行われるため、点検中は機器を利用できず、駅務サービスの提供に影響するからです。
関連キーワード: 可用性管理、状態基準保全、計画停止、予防保全、稼働率
設問2：〔CBMシステムの構築準備〕について答えよ。
設問2（1）
問題文を見る本文中の下線（イ）について、従来の点検作業と比べて、CBMシステムのしきい値を使った運用のメリットとは何か。駅務機器の故障の観点から、40字以内で答えよ。
模範解答
作業員が目視で判断していた故障の前兆を、データに基づいて判断できる。
解説
解答の導き方
-
まず、従来の点検方法を確認します。図1では、点検作業の作業員が「目視などで確認を行って交換が必要と判断した部材」を交換するとされています。つまり、部材の状態を作業員が見て、故障につながる変化があるかを判断していました。
-
次に、CBMシステムでの判断方法を確認します。本文には、IoTセンサーで搬送速度を取得し、「搬送速度の低下を検知するためのしきい値」を設けて「継続的に監視する」とあります。搬送速度がしきい値を下回ると、アラームリストが出力されます。
-
したがって、従来は作業員の目視で判断していた故障の前兆を、搬送速度のデータがしきい値を下回ったかどうかに基づいて判断できます。設問が求める故障の観点からのメリットは、故障の前兆をデータに基づいて捉えられることです。
誤りやすいポイント
- コスト削減だけを答えないようにします。この設問では、駅務機器の故障に関するメリットを問われています。
- 「しきい値を下回れば故障が確定する」とは限りません。本文で示されているのは、搬送速度の低下を検知してアラームを出す仕組みです。
- センサーを設置することだけではなく、しきい値を用いて継続的に監視し、故障の前兆をデータで判断できる点が重要です。
FAQ
Q: しきい値を下回ると、故障したと確定できますか？
A: いいえ。搬送速度の低下を検知する条件であり、故障の可能性を確認するためのアラームにつながります。
A: いいえ。搬送速度の低下を検知する条件であり、故障の可能性を確認するためのアラームにつながります。
Q: 従来の点検方法と何が異なりますか？
A: 従来は作業員が目視などで判断していましたが、CBMシステムではセンサーで取得した搬送速度データをしきい値と照合して判断します。
A: 従来は作業員が目視などで判断していましたが、CBMシステムではセンサーで取得した搬送速度データをしきい値と照合して判断します。
Q: なぜ「継続的に監視する」ことが役立つのですか？
A: 点検時の目視だけに頼らず、搬送速度の変化を監視して故障の前兆を捉えられるためです。
A: 点検時の目視だけに頼らず、搬送速度の変化を監視して故障の前兆を捉えられるためです。
関連キーワード: 状態基準保全、しきい値、IoTセンサー、予防保全、異常検知
設問2（2）
問題文を見る本文中の下線（ウ）について、情報システム部長がCBMシステムにコスト削減効果を期待できると考えた理由を、45字以内で答えよ。
模範解答
定期交換と比べて部材を長期間利用するので、部材の交換頻度を減らすことができるから
解説
解答の導き方
設問は、点検対象の機器数や点検作業時間の削減とは別に、CBMシステムによってどのようなコスト削減が期待できるかを問うています。
まず、本文には、現在の定期交換について「実際にはまだ使えるものがあって、無駄が多い」とあります。つまり、故障の兆候がなく、まだ使える部材であっても、定められた期間に達すると交換しているため、部材の交換費用が発生しています。
一方、CBMシステムでは、機器の動作状況を分析し、「故障の可能性が高まった時点」で部材を交換します。そのため、定期交換の時期が来たという理由だけで交換するのではなく、部材を従来より長く利用できます。結果として部材の交換頻度が下がり、部材交換にかかるコストを削減できます。
したがって、点検台数や点検時間の削減とは別の効果として、部材を長期間利用することによる交換頻度の低下に着目します。
誤りやすいポイント
- 点検対象の機器数や点検作業時間の削減を答えると、設問が求める「それ以外のコスト削減効果」になりません。
- 故障を減らす効果だけを答えると、部材交換に伴うコスト削減という本文の流れから外れます。
- CBMは部材を交換しなくてよい仕組みではありません。故障の可能性が高まった時点で交換するため、定期交換より交換頻度を減らせることがポイントです。
FAQ
Q: 定期交換とCBMの違いは何ですか？
A: 定期交換は一定期間の経過を基準に交換します。CBMは機器の状態を基準に、故障の可能性が高まった時点で交換します。
A: 定期交換は一定期間の経過を基準に交換します。CBMは機器の状態を基準に、故障の可能性が高まった時点で交換します。
Q: 部材を長く使うと、交換費用が削減できるのはなぜですか？
A: 部材を交換する回数が減り、交換する部材の数を抑えられるためです。
A: 部材を交換する回数が減り、交換する部材の数を抑えられるためです。
Q: CBMにすれば、部材交換は不要になりますか？
A: いいえ。交換を不要にするのではなく、状態に応じて交換時期を判断し、まだ使える部材を早期に交換する無駄を減らします。
A: いいえ。交換を不要にするのではなく、状態に応じて交換時期を判断し、まだ使える部材を早期に交換する無駄を減らします。
関連キーワード: CBM、状態基準保全、定期交換、予防保全、保全コスト
設問3：〔SNSデータの分析を活用した障害検知〕について答えよ。
設問3（1）
問題文を見るG氏の検討に従ってSNSへの投稿を活用した場合、今回のようなインシデントが発生したとき、どのような改善が期待できるか。20字以内で答えよ。
模範解答
インシデントの初動対応の早期化
解説
解答の導き方
-
今回のインシデントでは、SNS上の最初の投稿は20:00でした。一方、情報システム部が駅業務部から障害連絡を受けたのは20:10で、インシデント対応を開始したのは20:15です。つまり、SNS上の投稿によって、正式な連絡や対応開始より前に障害の兆候を把握できる可能性があります。
-
本文には、SNSの投稿は「情報の早さは現場よりも早い場合がある」とあります。投稿内容の正確性には注意が必要ですが、G氏は障害投稿を定義し、複数の検知条件を使って障害発生を判定する仕組みを検討しています。これにより、SNSの投稿を障害に気付くための早い手掛かりとして利用できます。
-
障害を駅業務部からの連絡より早く検知できれば、関係者への連絡や対応開始を前倒しできます。そのため、今回のように駅からの連絡が遅れる状況でも、インシデントの初動対応を早める改善が期待できます。
誤りやすいポイント
- SNSの投稿内容が必ず正確であると考えないことです。本文では、現場からの情報より正確性が低い場合があるとされています。
- SNSを使えばインシデントが発生しなくなる、あるいは復旧時間が必ず短縮される、とまで解釈しないことです。問われている改善は、障害を早く検知し、初動対応を早めることです。
- SNS上の投稿件数が多いことだけで確実に障害と判断できる、と考えないことです。G氏は誤検知を抑えるため、三つの検知条件のうち二つを満たす場合に判定することにしています。
FAQ
Q: SNSの情報が現場からの情報より不正確な場合があるのに、なぜ役立つのですか？
A: 正確性に注意しながらも、現場からの連絡より早く障害の兆候をつかめる場合があるためです。早期検知の手掛かりとして使えます。
A: 正確性に注意しながらも、現場からの連絡より早く障害の兆候をつかめる場合があるためです。早期検知の手掛かりとして使えます。
Q: SNS上で障害投稿を見つけたら、すぐに障害と判断するのですか？
A: いいえ。投稿の内容や件数などから定めた検知条件を使い、誤検知にも配慮して障害発生を判定します。
A: いいえ。投稿の内容や件数などから定めた検知条件を使い、誤検知にも配慮して障害発生を判定します。
Q: 早期に検知できると、何が改善しますか？
A: 関係者への連絡や対応開始を早められ、インシデントの初動対応の遅れを抑えられます。
A: 関係者への連絡や対応開始を早められ、インシデントの初動対応の遅れを抑えられます。
関連キーワード: 障害検知、SNS分析、インシデント管理、初動対応
設問3（2）
問題文を見るG氏が、検知条件について本文中の下線（エ）のように考えたのは、どのような理由からか。SNSへの投稿の特性を表した本文中の字句を使って、25字以内で答えよ。
模範解答
情報の正確性が、現場からの情報より低いから
解説
解答の導き方
-
下線（エ）は、三つの検知条件のうち一つだけで障害と判定すると、誤検知が増える理由を問うています。誤検知とは、実際には障害が発生していないのに、障害が発生したと判定することです。
-
本文では、SNSへの投稿について「現場からの情報より正確性は低い」と説明されています。投稿内容には、誤りや障害と関係のない情報が含まれる可能性があるということです。
-
そのため、一つの条件だけで判定すると、誤った投稿などによってその条件が満たされただけでも、障害と判定してしまうおそれがあります。これが、誤検知が増える理由です。したがって、理由としては、SNSの情報の正確性が現場からの情報より低い点を挙げます。
誤りやすいポイント
- SNSの情報が現場より早い場合があることを、誤検知が増える理由と取り違えないようにします。速さは早期検知に関係しますが、誤検知の理由は情報の正確性です。
- 「一つだけに絞ると誤検知が増える」という結果だけでなく、SNSの投稿が正確とは限らないことまで説明します。
- 三つの条件を全て使うと検知遅れや検知漏れが増えるという記述と、一つだけ使うと誤検知が増えるという記述を混同しないようにします。
FAQ
Q: SNSの投稿が現場からの情報より早い場合があるなら、早く検知できるのではありませんか。
A: 早期検知には役立ちます。一方で、投稿の正確性が低いため、一つの条件だけで判定すると誤検知につながりやすくなります。
A: 早期検知には役立ちます。一方で、投稿の正確性が低いため、一つの条件だけで判定すると誤検知につながりやすくなります。
Q: 二つの検知条件を満たす場合に判定するのはなぜですか。
A: 条件を一つだけにすると誤検知が増え、全ての条件を使うと検知遅れや検知漏れが増えると考えられるためです。
A: 条件を一つだけにすると誤検知が増え、全ての条件を使うと検知遅れや検知漏れが増えると考えられるためです。
関連キーワード: SNS分析、誤検知、障害検知、データの正確性、検知条件
