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信頼性物理解析による SAE J3168 規格の実装
Ansys Sherlock を使用した実装
公開日2020年7月
SAEは、特に航空宇宙、自動車、防衛、その他の高性能産業向けに初めて策定された、現時点で唯一の信頼性物理解析 (RPA) 規格です。RPAでは、多くの計算能力およびスキルが要求されます。また、高精度のPoFベースの故障メカニズムモデルおよびデータも要求されます。これらのモデルおよびデータは、電子機器コンポーネント技術の急速な進化に合わせて更新する必要があります。RPAを実施するには、ソフトウェアの使用が実質的に不可欠です。 このホワイトペーパーでは、SAE J3168の手法と内容、およびAADHP分野における実装での課題について説明します。さらに、Ansys Sherlockソフトウェアを使用したSAE J3168の実装についても説明します。
目次
- はじめに : 信頼性物理解析の進歩
- SAE J3168の概要
- SAE J3168の実装に必要なRPAソフトウェアの機能
- Ansys Sherlockの概要
- Sherlockを使用したSAE J3168の実装例
- SAE J3168の実装およびソフトウェアアップグレードによる保守
SAE J3168の策定
30年ほど前までは、数理データに基づくハンドブック手法が航空宇宙、自動車、防衛、その他の高性能 (AADHP : Aerospace, Automotive, Defense, High Performance) 産業で広く利用されていましたが、固体技術の登場と急速な進歩に伴い、ハンドブック手法の欠点が明らかになりました。それは、EEEコンポーネントの故障率を一定としていて、実際の故障メカニズムやその原因である応力についての科学的解釈をほとんど考慮していないという点です（左図）。実際の信頼性曲線は、個々の故障の合計を示していますが、コンポーネントに対して特有の応力がかかるため、故障によってそのメカニズムは異なります（右図）。
1990年頃には、高精度の故障メカニズムモデルおよび高度なコンピュータ支援計算/データ解析手法の研究開発により、PoFおよびRPAへのトレンドが加速し始めました。RPAの利用普及に伴い、その実行方法や結果のレポート/利用方法が多様化したことで、不整合性、手法の多様化、結果の誤認識の可能性が高まっています。特にAADHP産業においては、ユーザー間のコンセンサスを確立し、RPAをEEE機器/モジュール/コンポーネントに適用するための「標準」手法を規定することが不可欠です。SAE J3168は、そうした必要性に対応するために策定されました。
