ボーイング787機のトラブル続出に思う

 最新鋭機のボーイング787の相次ぐトラブルは、大事故につながる恐れがあることが分かってきました。787機は鳴り物入りで登場して2年、日本製の国産部品が35%を占めているそうで、日本企業の再生が期待された航空機です。従来機に比べて電子部品がはるかに多く、「電気飛行機」と揶揄されているくらいです。従来機械的に操作している部分が電子化で低コスト小型軽量化になることは大変結構なことですが、新技術を従来技術にするためには、自動車の場合と同様に信頼性や安全性を高めないと使ってはなりません。 

 今回問題になっているバッテリのリチューム電池は新しい技術ではないものの、駐機中でも発火などを起こしたということは、機能性評価が十分でなかったことが想像できます。ノイズとの交互作用の実験が欠けていたのではないでしょうか。 京都のユアサ電池が小型で大きな電流が確保できるために4個も搭載されているようで、機能性評価をどのように行ったか聞いてみたいものです。

 品質工学では、電池の機能性評価は充電特性の過渡特性について、ノイズを温度など使用環境条件にとって、SN比で評価を行うことになっています。耐久性もSN比で相対評価が出来るのです。

 そのほか機体はプラスチックや薄型の鉄板などを多用し、薄型軽量化を狙って低コスト化を図ったことが裏目にでたのではないでしょうか。私の想像ですが、軽量化と低コスト化のため部品を削減して、機能性能を重視してシステムを単純化し、ノイズに弱い設計であったと推察できます。

 いうまでもなく、「機能性設計(ロバスト設計)」が行われていない「機能設計」だけの飛行機なのではないでしょうか?。ノイズとの交互作用を利用して、システムを複雑にしないと「ロバスト性」は確保できないのです。従来のように品質を高めるために、信頼性試験や寿命試験を行っているが、まったくだめな設計です。システムを複雑にして、パラメータ(設計定数)とノイズとの交互作用実験で「最適化設計」を行わなければ、市場における品質は向上しないのです。日本の企業の多くは、従来の品質管理にこだわって、工程品質の不良率や故障率の改善で「工程で品質を作りこめ」と主張してきましたが、これでは市場品質は向上しないのです。

 デミング博士は晩年、品質管理の考え方(CpkやZD(ppm管理)やシックスシグマなど)は間違っているから永久に止めて、品質工学の田口損失関数を用いることがベターであると言われていました。問題が起きると「原因追求」を行いますが、源流や上流の技術開発や商品設計で、「ロバスト設計」を行うことが大切なのです。


この記事の著者

原 和彦

品質工学を通して製品開発、設計の真髄を伝えます

原発事故やリコール問題など、設計に起因する問題が後を絶ちません。 市場クレームの90%以上は設計責任ですが、旧来の場当たり的なプロセスを品質工学で置き換える事で、ほとんどの設計問題が解消される事を、多くの関係者に知っていただきたい。 …

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