開催レポート詳細版

1．基調講演

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本シンポジウム組織委員会 田中健次委員長（電気通信大学 産学官連携センター 特任教授）より、「サステナビリティの実現を目指した信頼性・保全性・安全性設計」と題して基調講演が行われました。
想定外事象にも対応し、サステナビリティの実現を目指した信頼性・安全性設計とは何かという視点から、様々な業界でのトラブル発生の現状と、運用を考慮した設計の重要性について、長年のご研究成果とともに講演いただきました。明らかな危険領域では事故は発生せず、不安全と非危険が重なるグレイゾーンで事故が発生するというモデルは、事故の未然防止のための設計指針として、信頼性技術者だけでなくあらゆる分野の設計者にとって役立つ知見を提供するものであると思われます。経験則を超えて、予測・予見をFMEAなどにどのように導入すべきか、重要な問いかけがなされました。

2．特別講演

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若林　整 氏（東京工業大学 工学院 教授）より、「グリーン半導体が人と地球の未来を拓く－我が国の半導体産業の復活をめざして－」と題して特別講演が行われました。
デジタル関連産業の成長・発展を支える重要な戦略物資である最先端LSI向けCMOSデバイス技術と、その研究開発に関する国や産業界の動向について、最前線のお立場から力強くご講演いただきました。Fin-FETやGate All Aroundの技術によって、従来の概念を大きく塗り替えるような製造や評価の技術開発が必要であることや、ベテランと若手の共創によって人材を育成してゆく重要性などが示されました。我が国における新たなデジタル関連産業の創出や、GXや安全保安確保などの社会課題解決に向けた重要な取り組みであることが強く感じられました。

3．企画セッション（講演）

「社会システムのレジリエンス設計
－各種インフラシステムの保全による社会基盤の維持－」

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企画セッションの趣旨や目的及びプレゼンターについて、門田 靖 副委員長（㈱リコー）から紹介されたのち、神田 政幸 氏（鉄道総合技術研究所 構造物技術研究部長）、小宮山 涼一 氏（東京大学大学院 工学系研究科 教授）の順で講演をいただきました。その後、パネル討論を実施しました。
まず神田氏より「鉄道構造物のレジリエンス向上 －設計と維持管理（異常検知）の取組み－」と題して、鉄橋やトンネルといった鉄道構造物について平易に解説いただき、その後、現状と課題、研究開発の方向性、性能設計、維持管理と災害対応、今後の維持管理と検査・診断、デジタルメンテナンスの順に紹介いただきました。
講演の中で、
  • 鉄道構造物として新しい指標や算定式を導入したこと
  • 構造物の距離が長いために地盤抵抗係数を算出し評価するなど、独自の性能設計を確立したこと
  • 維持管理の場合、常時の検査診断/補修では省力化/省人化、検査周期の延伸/異常検知が要求され、災害時には早期運行に対する判断技術を求められていること
が特に印象に残りました。
次に小宮山氏より「エネルギーレジリエンス」と題して、電力を中心としたエネルギーのレジリエンスについて、“エネルギーレジリエンス”の国際合意やSDGsとの関連を紹介頂いたあと、現状の課題、レジリエンス強化活動、更にはエネルギーレジリエンスの評価方法などをご紹介いただきました。
  • 電力はあくまで需要に対して同量供給することが最も重要かつ省エネであり、その予備率は常に3％を確保する管理が必要なこと
  • 災害時には優先的に給電する箇所（避難所、役所、学校等）から順次配電すること
  • 今後EV車を含めた蓄電池の在り方を含め、何より経済性が重要であること
を紹介いただいきました。またエネルギーの安定供給には、自然災害だけではなく地政学リスクや原油価格の変動リスク、更には気候変動等の環境リスクがあることや、意外にも都市ガスは自然災害に対するリスクが小さいことも紹介されました。
ディスカッションでは会場からの様々な質問がありました。一例を挙げると、「レジリエンスとして要求される能力としては、災害発生直後にどこまでどのように性能／機能を回復させるかを見極める能力も必要ではないか」との問いかけに対して、「電力では復旧レベルを決定することが重要である。一方、高圧線と中圧線は自動復旧システムは作動しているが、末端の低圧線では進んでないのが現状である。病院等拠点を中心に復旧していくシステムを構築する必要がある」との回答を頂きました。また、「鉄道では復旧レベルを決定するために、最終的には損傷の状態を現地で目視することが重要で、早急に徐行で運行させながら本格復旧させることに注力する」との回答を頂きました。
鉄道構造物と電力・エネルギーでは、取り巻く環境は大きく異なりますが、レジリエンス向上に関する基本的考え方や施策には共通した事柄があり、両先生はパネルディスカッションの間、互いに共感されていらしたのが印象的でした。聴衆の皆様にも有意義な企画になったと思います。

4．表彰式

第51回（2021年度）シンポジウム優秀報文（事例）賞、奨励報文（発表）賞、 技術貢献賞の表彰式を行いました。本表彰制度は、報文の質的向上、発表技術の向上に寄与するとともに、参加者の皆さまが推薦投票を通じて、本シンポジウムに積極的に参画いただくことをねらいとしています。はじめに、報文小委員会 弓削哲史委員長（防衛大学校）から、表彰制度の目的と各賞の審査結果について報告があり、その後、組織委員会田中健次委員長（電気通信大学）から賞状と記念品の授与が行われました。
受賞者からは、喜びのお声とともに「これからも日々精進していきたい」「信頼性評価の知見を今後も皆さんに共有していきたい」「昨年、様々な意見を頂いたことがモチベーションになっている」「受賞を励みに皆さんが安心できる社会の実現に精進を続けたい」といったお取り組みに関する力強いコメントをいただきました。

受賞者の皆さま、改めまして、誠におめでとうございます！

5．研究報文・事例発表

本シンポジウムメインコンテンツの一つである一般発表が行われ、各企業・団体から計27件の発表がありました。多様なテーマの研究成果や事例発表は、いずれも興味深く、質疑応答は盛り上がりを見せ、どの発表も時間いっぱいまで続きました。

【Session1】故障メカニズムの追究1　故障物理と反応定量化  

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本セッションでは、1件の研究報告と2件の事例報告が行われ、共通して論理的かつ理論的な手法を用いた最小コストで最良の品質を得るための事例や研究結果が報告されました。品質・信頼性向上にはコストがかかるとされますが、これらの報告では「十分な根拠」から品質コストの最小化だけでなく、エネルギー費、時間を含めた高次元のコスト削減を実現する貴重な成果が示されました。
1件目の「金めっき製品の腐食原因調査」では、単純な金メッキ厚さと信頼性の関係について、実験データと共にメッキ下地などの影響因子を丁寧に解説し、委託における机上判断のリスクなども示されました。
2件目の「モータ接着接合部の高温時の特性評価および熱解析手法」では、CAEを利用した高信頼性製品の実現に関する研究報告です。ガラス転移温度近傍に留まらず、広い温度範囲での挙動や破壊メカニズム調査、硬化プロセスによる残留応力などに着目し、高品質設計に導くノウハウが提供されました。
3件目の「MGステータIH加熱温度ムラ最小化の取組み」では、加熱方式の選択からIH加熱の最適な加熱プロファイルの導出まで、リソースの有効活用・広範囲な最適化モデル探索まで一連の工程設計の効率化とエネルギー効率も重視することで、モータの高品質と省エネを両立したサステナブルな技術報告でした。
これらの報告は多くの技術者の知見向上に寄与し、聴講者の関心も高く、多くの質問が飛び交いました。

【Session2】故障メカニズムの追究2　新解析法による特性計測技術  

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本セッションでは、半導体デバイス、材料に関する評価、解析手法と生産ラインで用いられる検査手法に関する発表があり、いずれも先見性のある有意義な内容で、評価、解析、検査精度の向上など今後が期待される内容ばかりでした。
1件目は、AE（Acoustic Emission ）法を用いた接着材料剤の微小剥離不具合の発生予測に関する発表で、一般的に用いられる超音波深傷検査手法とは異なる新たなアプローチで、不具合発生を音で検知することで微小な不具合の早期検出と、得られた結果から製品適用時の寿命予測を行うなど大変興味深い研究報告内容でした。
2件目は、電気-光サンプリング技術を用いたTDR（Time Domain Reflectometry）法による高密度半導体パッケージの故障解析手法の発表で、微細、且つ複雑化する半導体パッケージ内部を、これまで使用されていたTDR解析器に光サンプリング技術を追加することで空間分解能を向上させ、故障部位の発見精度を向上させた事例発表で、半導体解析分野では大きく期待される解析手法と感じられました。
3件目は、画像分類と異常検知を用いたアルミ鋳造部品の外観検査の事例発表で、工程内で行われる目視検査をディープラーニングを用いた自動検査で支援することで検査員の負担軽減を推進しようとする内容でしたが、プレゼンテーションだけでは理解し難い内容を、発表内容を適用した実際の工程動作ビデオで紹介頂くなど、かなり分かり易い発表で聴講者にとっても有意義な内容だったと感じられました。

【Session3】データの利活用による故障診断と予防保全  

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故障診断、予防保全に関する3件の事例報告が行われました。いずれも機械学習を用いてデータから対象機器の診断を行うもので、今後の信頼性保全性の分野で重要な役割を果たす興味深い内容でした。
1件目の、IHIのロケットエンジンの故障診断システムのためのセンサセットの選択では、故障診断のために専用のセンサーを取り付けることが難しいため、運転状態を監視するために元々設置されている多数のセンサーから必要な情報をうまく組み合わせて故障診断につなげる必要があること、予測値と計測値との差として取り出すエラーベクトルを使って故障診断をすることから、予測値をいかに構築するかが重要であることが示されました。
ANAの航空機ブリードシステムの予知保全、VOR装置の不具合の予知モデル構築の２件の発表では、旅客機の高い定時到着率を維持するためには、一日の全発着における定時発着の遅れを5便以下に抑える必要があることが示され、航空機製造会社による改修対策は、事例発覚から対策発表まで時間がかかること、また、例えば、航空機ブリードシステムの不具合については東アジアのみで発生しているため、対策がとられにくいことがあり、これらを考慮すると、航空会社として独自の対策をとる必要があること、経済性と即応性の両立を目指した対策を行っているとのことでした。その事例としてブリードシステム、VOR装置における取組がそれぞれ紹介されました。取り組みにおける特徴量の抽出や閾値の決定については、ANA職員が行っており外部機関との共同研究等でないことは、注目すべき点と思いました。

【Session4】データの利活用による信頼性応用  

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はじめに三菱重工業㈱の山井氏からは航空機のコックピットディスプレイ仕様の早期評価手法の開発についてご紹介いただきました。その中で、航空機事故の５割以上を　ヒューマンエラーが占めているとのことで、安全性向上のためヒューマンファクター評価法を開発されたとのことです。この評価法は自動車にも適用できるのではないかとのことでたいへん興味深い発表でした。
次に日産自動車㈱の紀野氏からは、無人運転装置を実車信頼性試験での運転者の負担軽減策として適用された事例をご紹介いただきました。その中で、様々な路面負荷のばらつきを考慮し、各種センサーを駆使してロボット制御を工夫されたとのことです。またセンサーでは検知出来ない感性面での確認も定期的に実施されているとのことで、多くの方にたいへん参考になる発表でした。
最後に㈱IHIの佐藤氏からは、マハラノビス・タグチ法をベースに開発された、環境変化に追従した異常診断手法のご紹介をいただきました。その中で、実際に異常を高精度に検知することで、対応の迅速化・計画外停止の防止などで成果を上げている事例をご紹介いただき、その有用性が理解できたいへん参考になる発表でした。

【Session5】信頼性・安全性と最適化  

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本セッションでは、最適化を共通のテーマとした、バラエティ豊かな3つの研究発表がなされました。
1件目の発表では、ネットワークで表されたシステムのコストを考慮した信頼度計算において、遺伝的アルゴリズムを適用する研究のご紹介を頂きました。通常の遺伝的アルゴリズムをただ適用するのではなく、選択する個体の候補を、その近傍までを用いて広げることにより、より効率的に計算できる可能性をシミュレーションにより示唆されました。
2件目の発表では、再生過程に基づくブロック取り換え方策において、Jian (2020、 RESS)により提案された再生関数の近似法を用いた場合の最適解の計算精度について発表を頂きました。ブロック取り換え問題の一つの評価尺度である期待コスト率は再生関数を含むが、その再生関数を解析的に導くのは通常困難である。Jianの近似法を適用することにより、再生関数を導く困難から解放されるとともに、近似精度も実用上問題ないことが、シミュレーションにより示唆されました。
3件目の発表では、品質工学における要因効果図を用いない望目特性のパラメータ設計方法についてご発表を頂きました。因子の水準を従来のように点で与えるのではなく、範囲(セット)で与えることにより、より柔軟なパラメータ設計ができるとの主張がなされました。
いずれの発表も、シミュレーションやToyデータによる評価のみが行われた、萌芽的な段階にある発表でしたが、実用化に向けた有意義な質問や意見が多く寄せられました。発表者にとっても聴講者にとっても有意義なセッションとなりました。

【Session6】故障メカニズムの追究3　試験技術と新プロセス技術  

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本セッションでは、３件の発表があり、試験技術に関するものと新プロセス技術に関するものがありました。いずれも、長年蓄積してきた研究や事例の報告であり多くの知見を得られたものでした。
1件目は全天候型装置を用いた試験事例では風雪でのカメラ等の試験結果等が紹介され試験での評価方法や判定規格にノウハウがあるようでした。今後の規格化についての質問があり今後の課題との説明がなされました。
2件目は変更品管理における評価試験事例の報告で変更部品があった場変更品合の短期間での評価試験等の事例が紹介され、長年もって培われてきた機器メーカ独自の判定基準や変更品が従来のものと違うクリティカル部分を如何に早く見つけるかという課題を持って評価することが必要不可欠であるとの知見を述べられました。
3件目は、静電式インクジェットによる印刷技術プロセスでの描画条件の適正化の報告であり、多くの質問やアドバイスが寄せられ今後の開発に期待が大きいものでした。今後の課題解決に向け来年度も引き続き報告いただけるとのことでした。

【Session7】故障メカニズムの追究4　実装プロセスでの解析技術  

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1件目は、昨年、奨励報文賞を受賞された㈱クオルテック様のはんだクラック三次元解析の続報として応用事例が発表されました。研究された内容の情報量も多く、発表も分かり易くまとめられており、参加者の理解度も昨年以上に深まったと思います。チャットでも多くの質問（6件）が出され、活発な質疑応答がなされ、発表者の鬼塚様も的確に回答されていました。主な質問内容としては、クラックの進展するメカニズムや速度変化の考察など発表内容からさらに発展した議論がなされました。
2件目は、富士電機㈱様から半導体ウエハプロセス工程での欠陥サイズと統計解析からの考察について発表されました。将来的に欠陥発生源の特定やライン間差の指標等に使える可能性があり、今後の応用に期待ができる発表内容でした。主な質問内容についても、今後の何かライン間差への応用やラインの習熟期間の短縮の可能性など、今後へ期待する内容の質問が出されました。
3件目は、西日本工業大学院の学生さんから、半導体チップへのプラズマ処理の保管湿度影響について発表されました。昨年は温度影響については発表されましたが、それに次ぐ続報となりました。半導体製造プロセスの生産性向上のため直ぐにでもライン管理条件へ応用できそうな実践的な発表内容でした。主な質問内容としては活性化エネルギーの確認可否や評価条件の確認に関する質問等、研究内容に対する質問がだされ、聴講者の関心も高いことが感じ取れました。

【Session8】安全設計の作り込み技術  

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本セッションでは、システム開発のプロセスにおける安全設計のつくり込みとレビューに関する3件の発表がありました。いずれも、大規模なソフトウェアを含む、高度に複雑なシステムを安全に、効率よく開発するためのものであり、今日のシステム開発において重要なものばかりです。
1件目は、システムデザインレビューというアプローチに関する報告です。複雑なシステムにおいて、新規な技術開発が必要な、多部署が関わる案件において、「すりあわせ」に頼らず、トレーサビリティを確保する方法論が構築され、スマホキーによるドア解除を例に適用例が示されました。
2件目は、1件目のシステムデザインレビューにおいて重要な要素となる、フェールセーフモードレビューに特化した発表です。システムに異常が発生した場合の影響の波及を食い止めるために、システムにはフェールセーフが何らかの形で組み込まれるのが普通ですが、自動車の場合「止まると周りに迷惑をかける」ということもあり、フェールセーフが車両挙動及び周囲にどのような影響をもたらすかを分析し、フェールセーフのかけ方を調整することが事例とともに示されました。
3件目は、システムズエンジニアリングにおいて、機能の要求からシステムのアーキテクチャをつなげるマトリクス型表記法として著者が提唱している「SSDM」の考え方、並びに適用方法についての紹介がなされました。アーキテクチャに着目する部分は日本の技術者では弱いことが多く、現場の技術者にとって重要な視点を提供するものといえます。

【Session9】安全と環境に対する取り組み  

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1件目は、2017年度から取り組まれている「地域交通の自動化を見据えた自動車旅客輸送業（タクシー）の事故情報の定量解析」において苦労された「手書きの事故報告書の電子化作業を、タブレット端末によるデジタル入力に置き換える」ためのプロトタイプのデジタル化アプリ開発に関する発表でした。
2件目は、国際民間航空機関（ICAO）が採択した温室効果ガス排出量削減の目標達成に向けたエアラインの四つの戦略および2050年までのシナリオと「運航上の改善・航空機等の技術革新」に対する具体的な二つの取り組みの紹介でした。
3件目は、安全性向上・燃費改善に向けた建設機械（ダンプトラック）のオペレーターと現場管理者との間の対話・フィードバックを促進するオペレーターガイダンスシステムの開発および実運用における効果・結果に関する発表でした。
いずれもゴールはまだ先ですが、安全・環境、タクシー／ダンプトラック・航空機と、分野と対象は異なるものの、自動運転、カーボンニュートラルといった我々が直面している解決しなければならない課題に対する地に足のついた取り組みでした。

6．ネットワーキング

今年のシンポジウムでは、新型コロナが落ち着きつつある状況を踏まえて、1日目、2日目の一般講演終了後にネットワーキングと称する発表者と司会者・組織委員との交流会を開催しました。初めての試みでしたが、各所で名刺交換や発表内容について話し合う姿が見られ、両日とも大いに盛り上がりました。

7．最後に

サステナビリティ、レジリエンス、グリーン、省人化／省力化など、我々を取り巻く環境や社会のニーズは日々変化していますが、それら課題の中で信頼性・保全性・安全性技術が果たすべき役割を再確認できたシンポジウムでした。またAI時代にふさわしく、多くの分野でAIの適用が試みられていることも実感しました。
ご参加いただいた皆様、ご講演・ご発表いただいた皆様、改めてお礼申し上げます。皆様にとって、本シンポジウムが有意義な場となっていましたら幸いです。
レポート執筆をご協力いただきましたセッション司会の皆様、ありがとうございました。
弓削 哲史 氏
報告・まとめ：
弓削 哲史（防衛大学校）
RMSシンポジウム組織委員会副委員長
次回は2024年7月開催予定！2023年11月に発表報文募集開始します。
信頼性・保全性・安全性の技術を高めるために邁進、活躍されている皆様の工夫や成果を是非ご投稿ください。

お問い合わせ先：信頼性・保全性・安全性（RMS）シンポジウム担当

TEL：03-5378-9850　E-mail：rms-sympo@juse.or.jp

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