富士通の最新のスーパーコンピュータVPP5000やハイエンドサーバGS8900には大規模なMCM(Multi Chip Module)が使用されている.このMCMには数千万トランジスタのLSIが十数個ベアチップ実装され, 基板とLSIとの間には数万箇所に上る半田接合箇所が存在する.このような大規模なMCMの品質と信頼性を保証するために開発したMCM試験技術およびMCMバーンイン技術についてのべる.

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首都圏の高密度線区である山手・京浜東北線の保安装置として, 1982年に導入されたATC(自動列車制御装置)の老朽取り替えに際し, 従来のATCと抜本的に異なるデジタル信号を用いた新しい列車制御システムを開発した.本システムは, 現行のATCが持つ課題であった輸送密度の向上, 車両性能向上への追随, 運転操縦性の改善, 地上設備のコストダウンなどを実現したシステムである.さらに, システム境界箇所における切換やシステム使用開始時などにいくつかのアシュアランス技術を用いて, 施工数の軽減, システム改修の極小化、コストダウンなどを図っている.本稿では, 新しい列車制御システムにおけるアシュアランス技術を紹介する.

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エンベデッドシステムには, マイクロコンピュータが必須であり, そのためソフトウェアの挙動がシステムの信頼性に大きく関わることになる.またハードウェアについても, ディジタル回路が中心となる.そこで, エンベデッドシステムの信頼性のとらえ方について, あらためて考えてみる必要がある.システムの信頼性向上に有効な代表的技術としては, 何らかの冗長を前提としたフォールトトレランス技法がある.しかし, 軽薄短小そして安価を求められるエンベデッドシステムにとっては, そのままでの採用は不向きである.誤り検知手法をエンベデッドシステム向きにアレンジした具体的適用事例についても紹介する.

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20年以上に及ぶ安全関連分野でのソフトウェア導入は, ソフトウェア安全性として一つの専門分野を作っている.多くの教訓から学び構築された安全関連システムは, 完成されたリスク管理のお手本と考えることが出来る.安全関連分野のノウハウとソフトウェア安全性から, 高度なリスク管理のフレームワークを他の産業分野へも応用する動きがある.国際規格ISO/IEC 15026を例にプロジェクト管理や金融分野のリスク管理を紹介する.

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平成7年の兵庫県南部地震では, 鉄道構造物も新幹線の高架橋などが甚大な被害を受けた.その後, 精力的に被害原因に関する調査・解析が進められた.これらの教訓から, 耐震設計においては, 内陸型地震動によって発生する大きな加速度を考慮すること, 部材の安全性評価においても破壊モードを考慮すること, 応答値の算定にあたっては表層地盤の動的性質を考慮する必要があることなどが分かった.また、地震が従来の設計で考慮されていたものよりも飛躍的に大きくなること.さらに内陸活断層による地震は再現期間が数百年以上の長期にわたることを考慮すると, 構造物の設計においては部材および基礎の持つ変形性能(ねばり)を評価し, 損傷は許容するが崩壊しないことを基本とするのが合理的であることも容易に推定される.そこで, 鉄道構造物の新しい耐震設計法では, 損傷制御の観点から目標とする構造物の損傷程度(耐震性能)を定め, 設計地震動に対する構造物の応答を動的解析により算定し、それに基づいて耐震性能を照査する方法が導入された.本報では, この新しい耐震設計法の考え方の概要について紹介する.

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Reliability is defined as the ability of a part or product to perform as intended (i.e., with-out failure and within specified performance limits) for a specified time, in its life cycle application enviroment. Over the years, numerous methodologies have been developed to predict the reliability of electronic parts and equipment. However, both the customer and the equipment supplier should realize that the benefits of a reliability prediction are dependent on the accuracy and completeness of the information used to perform the prediction and on the methods used to conduct the prediction. In other words, the usefulness of a reliability prediction depends on how the prediction is developed and how well the prediction is prepared, interpreted and applied. As a result, the IEEE Reliability Prediction Standard 1413 was developed to understand the risks associated with using a prediction and to establish the framework around which a reliability prediction methodology should be developed. This paper descrides the development, activities, and contributions of the IEEE Reliability Standards Group in the field of reliability prediction.

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台湾への液晶表示デバイス(LCD)の製造技術の技術供与の業務に携わり、信頼性・品質管理組織の立ち上げを行なった。この業務を通じて、台湾の信頼性・品質管理技術者への教育・訓練したこと、したかったことの勘所と信頼性技術における、信頼性の再定義、信頼性技術として研究、検討してもらいたいことについて述べる。

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宇宙開発事業団では、ヒューマンエラーに起因する不具合を低減すべく、ヒューマンファクタ分析の手法検討に取り組んできた。バリエーションツリー分析を行い、開発業務プロセスにおいてエラーが作り込まれたエラー要因を抽出し、各エラー要因について再発防止のための背後要因を分析することとした。本報告では、こうした宇宙開発におけるヒューマンファクタ分析への取り組みの経緯と分析手法について報告する。

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私は夙に「技術=工学+人間」の認識の元に、産業事故には工学的根本原因だけでなく人間的根本原因にまで踏み込まなければ、真の再発防止は覚束ないことを指摘し主張してきた。人間的根本原因とは言い換えれば、事故当時者の「心・意識」に他ならない。私は当学会のあり方として、信頼性・安全性の実現に関わることであれば、論ずべきことは「工学」に限定されるべきではなく、「人間」の分野を論じなければならないこと、それをまさに我々信頼性技術者が自ら行わなければ、「工学と人間の一体化した認識」は生まれないことを主張して、この6月に上掲の研究懇談会を立ち上げ、現在4回目の会合を終えたところである。本報告では、この会合の活動内容と目標の展望を報告するものである。現在数種の事故例を取り上げ、人間的根本原因へ踏み込むための「観点」や「分析手順」について検討中である。この問題は既に1997年の本シンポジウムで報告したもので、本研究懇談会ではそれを会員の眼で検討し、「方法論」として完成させたい。それは、いわゆる「失敗学」のベースを形成するものと、位置づけられる学問である。

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本報告では、階層的ベイズモデルとフィルターによる推定に着目し, 複雑な故障現象の解析方法を提案する.具体的には, ワイブル分布に基づく階層的ベイズの状態空間表現を用いて信頼度モデルを構成し, そのパラメータ推定にカルマン・フィルターを用いる.さらに, モデル選択としてブートストラップに基づいた情報量規準EICを適用する.また, 解析事例ではソフトウェアのデバグ過程データを用いる

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本研究は多層プリント配線基板内層部で発生するイオンマイグレーション(以下、マイグレーションと略す)評価への水晶振動子マイクロバランス(QCM)法の適用を目的としている。その導入として測定電極系に水を含ませたろ紙を狭んだ状態での鉛フリーはんだおよびSn-Pbはんだのマイグレーション成長過程の測定を行った。その結果、Sn-Pbはんだに比較し鉛フリーはんだのほうがマイグレーションが起こりやすいという傾向をはじめとして、発生形態などにウォータードロップ法の結果との特徴的な違いが見られた。

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半導体製品の評価試験の一つにESD耐性試験があり、そのうちの最も標準的に行なわれているものがHuman Body Model(HBM)試験である。このHBM試験では、ESD印加後、デバイス破壊判定を行なうが、この破壊判定において、その従来の方法では充分に検知できない破壊の事例を最近の試験でいくつか経験した。そうした問題に対応する有効な判定方法・条件の改善を実施すると同時に、さらに、従来のDC測定による方法に加えて、製品機能試験を効果的に併用することで、破壊の見逃しのリスクを最小限にする、より正確かつ効果的な判定方法を提案・実施した。

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半導体は、数ヶ月かけて数百もの複雑な工程を経て製造される。このため、半導体の製造品質上の主たる指標であるロット、或いはウエハーごとの収率はかなりばらつく。これは複雑に組み合わされた製造工程のどこかに不具合要因が潜むためと考えられるが、その特定は困難である。そこで本研究では、k-means法によるウエハーの不良パターンのクラスタリングを行い、その結果からどの工程変数が不良に影響を与えているかを分析する。

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システム内の各コンポーネントの故障・修復が統計的独立を仮定できない場合の格子状システムのアベイラビリティを解析する.提案モデルでは故障コンポーネントを含む各状態においてどのコンポーネントを修理した場合, システム故障を引き起こす確率が最も小さくなるかを考慮し優先修理を導入する.その優先修理決定に際し, 煩雑な計算過程を必要としないアルゴリズム及び状態方程式を自動生成させるアルゴリズムを示す.

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排水ポンプ設備・水門設備を中核とした河川管理設備は河川氾濫を防ぐ上で大変重要な設備である。そかし、管理・操作要員の確保難等のた管理体制の確保が課題である。そこで、集中管理システムの導入が進められている。本論文では、河川管理設備を集中管理のモデルシステムを設定し、FMEA、FTAを行い、案安平ビリティや弱点機器や費用対効果の定量化を行った。

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リスクを主対象とする解析は、リスク・マネージメント以外にも安全解析、環境影響解析、FMEA等がある。しかし、奇妙なことにいずれもリスクの評価にリスクを用いていない。リスクは広い意味に使われているが、損失の期待値と定義するのは良い。リスクは価値の次元を持つので円やドルの単位を使って表すことが出来る。確立と価値に対して常用対数を採用すると簡単な加算のみでリスクの評価が出来る。

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ワイブル分布に従うn個の独立な観測データ{T_i}をワイブル確率紙にプロットして適合直線を求め、形状母数mと尺度母数cを推定する要領で、横座標X_i=logT_iに対応する縦座標をY_i=m(X_i-θ)(θ=logc)とし、更に、y_i=log[-log(1-i(n+1))]=m(x_i-θ)によって(x_i, y_i)を定義し, 4点(x_i, y_i), (X_i, y_i), (X_i, Y_i), (x_i, Y_i)によって決まる長方形の'一般化した面積'をS_ip≡|X_i-x_i|^p|Y_i-y_i|^q(p+q=2 ; p, q≥0)とする.本研究では, この和S_1p+S_2p+…+S_npを最小にするmとcの値m^^〜_pとc^^〜_p求め, 次の値m^^_pのmに対する偏りを近似的に修正した推定量m^^≈のmに対する平均2乗誤差を近似的に評価し, その値を, m^^≈_pの偏りが一定値以下という条件下で, 最小にするpの値p^*を持つ推定量を最終的なmの推定量m^^≈とし, 同様にcの推定量c^^≈を求める方法を提案する.この方法は, 特に小標本に対して精度上非常に優れていることが明らかにされている.

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製品の信頼性を保証するうえで信頼性寿命試験は必要不可欠である。しかし信頼性寿命試験においては、試験中の個々の試料の機能遂行状態がわかる場合と、半導体の恒温槽を用いた試験や、消火器、自動車のエアバックなどのように試験中の機能逐行状態が把握できず、観測時点にのみ正常か異常かの二値データのみが観測できる場合も少なくない。よって本研究では、この類のデータに対して逐次的な観測を通して得られる寿命データからの寿命分布に関する情報が最大となる最適試験計画について考察を行う。その結果、半導体デバイスなどの故障率減少型アイテムに対しては1stageの観測のみに基づき十分な推定精度が得られることが判明した。

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近年の巨大システムにおいてはシステムの内部状態を正確に把握することは難しく、故障に至ることを未然に防ぐため、センサを用いた状態監視保全が多く用いられている。しかしセンサの誤報、欠報のため必ずしも真の内部状態を伝えるとは限らず、誤報、欠報の確率を減らす研究が従来よりなされてきた。本研究では同質なセンサおよび異質なセンサを用いたときの性質を各々検討し、また一般のプラント等で用いられているモニタリングシステムの妥当性を併せて検討する。

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IEC/TC56-Dependability、信頼性に関する国際標準化作業部会はこの10月現在、49タイトルの規格書を世に提供している。これらはTool Box Concept-規格の道具箱という考え方で整理されてる。その基本文書であるISO 9000-4/IEC 60300-1(1993-04):ディペンダビリティ管理、第一部 ディペンダビリティ、プログラム管理(Dependability Management Part 1 Dependability programme management)はディペンダビリテの概念とその管理の意義と全体的構成と他の関連規格との概念の関連付けと適用に関する一般的規格である。これを基に第2部ディペンダビリティ_-プログラム管理の要素とその作業及び第3部それぞれの特定の信頼性技術応用ガイドラインとして構成されていて、利用者の便利さ、使い易さを提供している。一方、周知のように、ISO 9000's:2000は近く発刊される。同時に、ISO 9000-4 は廃刊となる。これを機に、IEC/TC56は品質システムの一サブシステムとして位置付けられているこの基本文書を見直し、現在の科学技術の動向と社会的ニーズに即した文書に改定することが決まっている。その最初の原案がこの9月に配布され、改定作業が始まった。ここでは、その内容の紹介とこれからのディペンダビリティ管理活動への対応と取り組み等を吟味検討し、日本の技術者や管理者への啓蒙のみならず、新たな参画の機会を作り、意見を取り入れ、新しい規格に反映していく事を狙う。

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