製品開発の協力会社に信頼性試験を依頼する6つの確認項目｜耐久性を評価

製品開発では、設計した製品が想定した使用期間や使用環境に耐えられるかを確認するため、さまざまな信頼性試験が行われます。試作品の段階では問題なく動作していても、温度変化、湿度、振動、衝撃、繰り返し荷重、長時間稼働などが加わると、不具合が発生することがあります。そのため量産開始前に信頼性を評価し、設計や材料、製造条件に潜むリスクをできるだけ早く見つけることが重要です。

一方で、すべての企業が必要な試験設備や評価担当者を自社内に抱えているとは限りません。そこで有力な選択肢になるのが、製品開発の協力会社へ信頼性試験を依頼する方法です。試作、加工、組立、評価まで幅広く対応できる協力会社であれば、単に試験を実施するだけでなく、不具合発生時の原因分析や設計変更まで連携できる可能性があります。

ただし、信頼性試験は試験機に製品を入れて結果を確認するだけの作業ではありません。試験条件の設定が実際の使用環境と合っていなければ、試験に合格しても市場で不具合が発生する可能性があります。反対に、実際には想定されないほど厳しい条件を設定すると、必要以上の対策によって製品仕様や開発期間に影響が出ることもあります。

製品開発の協力会社を選ぶ際には、保有設備だけで判断するのではなく、試験目的を理解し、適切な条件を設定し、試験結果から次の設計判断につなげられる体制があるかを確認することが大切です。この記事では、製品開発の協力会社に信頼性試験を依頼するときに確認したい6つの項目を、実務担当者の視点から詳しく解説します。

製品開発で信頼性試験が重要になる理由

製品開発では、試作品が一度正常に動作しただけでは、製品として十分な信頼性があるとは判断できません。実際の製品は、使用期間中に温度や湿度の変化を受けたり、移動や輸送による振動を受けたり、繰り返し操作されたりします。屋外で使用する製品であれば、日射、雨、ほこり、寒暖差などの影響も考慮する必要があります。

こうした環境負荷は、短時間では問題にならなくても、時間の経過とともに部品の劣化、接合部の緩み、材料の変形、絶縁性能の低下、接触不良などにつながることがあります。そのため、製品がどのような環境で、どの程度の期間使用されるのかを想定したうえで、適切な信頼性試験を計画する必要があります。

信頼性試験の目的は、単純に「壊れるか、壊れないか」を確認することだけではありません。どの条件で性能が変化するのか、どの部分が弱点になるのか、ばらつきがどの程度あるのかを把握し、設計や製造工程を改善するための情報を得ることも重要な役割です。

例えば、振動を受ける製品で固定部が緩んだ場合、単に試験結果を不合格として処理するだけでは十分ではありません。固定方法が問題なのか、材料選定が問題なのか、組立条件にばらつきがあるのかを確認し、必要に応じて設計や工程を見直します。こうした検証を量産前に行うことで、市場投入後の不具合リスクを減らしやすくなります。

しかし、信頼性試験には専門設備や計測技術が必要になる場合があります。試験設備を自社ですべて保有するには、設置場所、保守、校正、担当者教育などの負担も発生します。そのため、試験経験を持つ製品開発の協力会社を活用することには大きな意味があります。

重要なのは、単に試験設備を借りるという発想ではなく、製品仕様、使用条件、故障モード、量産工程まで理解したうえで評価を支援できる協力会社を選ぶことです。

確認項目1 試験の目的と評価基準を共有できるか

信頼性試験を依頼するときに最初に確認したいのが、試験の目的と評価基準を協力会社と共有できるかという点です。

「振動試験をしたい」「高温環境で確認したい」といった試験方法だけを伝えても、十分な評価計画になるとは限りません。重要なのは、なぜその試験を行うのか、どのリスクを確認したいのかを明確にすることです。

例えば、輸送中の振動による破損を確認したい場合と、製品が稼働中に受ける連続振動への耐性を確認したい場合では、評価すべき条件が異なる可能性があります。同じ振動試験という名称でも、試験時間、方向、加振条件、製品の固定状態などによって結果の意味が変わります。

そのため、協力会社へ依頼するときには、製品の用途、設置場所、想定使用期間、使用頻度、輸送条件、保管条件などをできる範囲で共有することが重要です。

評価基準についても事前に決めておく必要があります。試験後に製品が動作していれば合格なのか、それとも性能変化、寸法変化、外観変化なども評価対象とするのかによって、必要な測定項目は異なります。

例えば、試験前後で測定値が変化しているにもかかわらず、動作そのものは継続しているケースがあります。その変化を許容できるかどうかは製品仕様によって異なるため、試験後になってから判断基準を考えると評価が曖昧になりやすくなります。

製品開発の協力会社を探す際には、指定された試験を実行するだけではなく、「何を確認したい試験なのか」を質問してくれるかを見ることも一つの判断材料になります。

信頼性試験に慣れている協力会社であれば、製品の使用環境や構造を踏まえながら、確認すべき評価項目を整理できる可能性があります。設計側と試験側が試験目的を共有しておくことで、試験結果を次の設計判断へつなげやすくなります。

確認項目2 必要な試験設備と測定環境を確保できるか

2つ目の確認項目は、製品に必要な信頼性試験を実施できる設備と測定環境が確保されているかです。

信頼性試験にはさまざまな種類があります。温度条件を変化させる試験、湿度環境を再現する試験、振動や衝撃を与える試験、繰り返し操作による耐久性を確認する試験など、製品の用途によって必要な評価内容は変わります。

重要なのは、協力会社が試験設備を所有しているかどうかだけではありません。対象製品の大きさや重量、必要な条件範囲に設備が対応しているかを確認する必要があります。

例えば、同じ温度環境を評価できる設備でも、試験対象を入れられる有効寸法には限界があります。製品を実際の設置状態に近い形で評価しようとすると、治具や配線を含めたスペースが必要になる場合もあります。

振動試験などでも、製品重量や固定方法によって必要な条件が変わります。試験設備そのものが条件を満たしていても、適切な治具が準備できなければ実際の使用状態を十分に再現できないことがあります。

また、試験設備以外の測定環境も確認しておきたいポイントです。

信頼性試験では、試験前後の寸法、電気特性、動作状態、外観などを比較する場合があります。必要な測定機器が適切に管理されていなければ、試験による変化なのか測定誤差なのか判断しにくくなります。

協力会社へ相談するときには、使用する試験設備だけでなく、試験前後にどのような測定を行うかまで確認するとよいでしょう。

試験設備を社内ですべて保有していない協力会社でも、必要に応じて外部の試験設備を利用する場合があります。その場合には、どの工程を協力会社が担当し、どの工程を外部で実施するのか、試験条件や結果を誰が管理するのかを確認しておくことが重要です。

設備の有無だけを見るのではなく、目的に応じた試験環境を確実に準備できる仕組みがあるかを確認することが、協力会社選びでは重要です。

確認項目3 実際の使用環境を想定した試験条件を設定できるか

3つ目は、実際の製品使用環境を想定して試験条件を設定できるかという確認です。

信頼性試験では、条件を厳しくすれば評価精度が高くなるとは限りません。実際の使用条件とかけ離れた試験を実施すると、得られた結果を製品寿命や市場での耐久性と直接結び付けにくくなる場合があります。

そこで重要になるのが、製品が実際にどのような環境で使われるのかを整理することです。

屋内で一定温度の環境に設置される製品と、屋外で季節変動を受ける製品では想定する温度条件が異なります。同様に、固定された状態で使用する製品と、車両や機械に搭載される製品では振動への考え方も異なります。

さらに、製品単体の環境だけでなく、輸送、保管、据付、点検など製品ライフサイクル全体を考えることも重要です。

製造直後には問題がなくても、輸送中に繰り返し振動を受けた後で使用を開始すると不具合が発生するケースも考えられます。また、長期間保管された後に使用される製品では、保管中の温湿度条件も信頼性に影響する可能性があります。

信頼性試験に強い協力会社であれば、こうした使用環境を聞き取りながら、どの状態を試験で再現する必要があるかを整理できます。

試験条件を決める際には、製品をどの状態で設置するのかも重要です。実際の使用状態ではねじで固定される製品を、試験では異なる固定方法で設置すると、振動や応力の伝わり方が変わる可能性があります。

電源が入った状態で試験を行うのか、停止状態で行うのかによっても評価内容は変わります。稼働中の温度上昇が耐久性に影響する製品では、動作状態を含めた試験計画が必要になることがあります。

協力会社を比較するときには、試験条件をそのまま受け入れるだけでなく、使用環境との整合性について意見を出せるか確認するとよいでしょう。

信頼性試験は条件設定によって意味が大きく変わるため、設備能力だけでなく条件設計の考え方も重要な評価ポイントです。

確認項目4 試験中の異常や故障状態を記録できるか

4つ目の確認項目は、試験中に発生した異常や故障状態を適切に記録できるかです。

信頼性試験では、最終結果だけでなく、不具合がいつ、どの条件で、どのように発生したかという途中経過が重要な情報になります。

例えば、長時間の耐久試験を行った結果、試験終了時に製品が動作しなかったとします。この場合、「試験後に故障していた」という情報だけでは原因分析に十分とはいえません。

試験開始からどの程度経過した時点で異常が発生したのか、異常発生直前に温度や振動などの条件がどのような状態だったのか、最初に現れた症状は何だったのかによって、原因の推定方法が大きく変わります。

そのため、試験中の状態をできるだけ継続的に確認し、異常が発生した時点を特定できる仕組みが重要です。

記録方法も確認しておきたいポイントです。測定値だけでなく、外観、変形、破損位置、固定状態などを写真で残しておくと、後から試験結果を検討するときに役立ちます。

特に複数の試作品を並行して評価する場合には、試験体ごとに識別できる管理が必要です。どの製造ロットの部品を使った試作品なのか、組立条件に違いがあったのかなどを追跡できなければ、不具合原因を絞り込みにくくなります。

また、異常が発生した際に、そのまま試験を継続するのか、一度停止して状態を確認するのかについても事前にルールを決めておくことが重要です。

試験を停止して分解すると、故障原因を確認しやすくなる一方で、その後の耐久評価を続けられなくなることがあります。逆に、異常があっても試験を続けると、最初の故障原因とは異なる二次的な破損が発生し、原因分析が難しくなる可能性があります。

どの状態で試験を止めるか、誰へ連絡するか、写真や測定値をどこまで残すかを事前に決めておくことで、重要な情報の取りこぼしを防ぎやすくなります。

製品開発の協力会社を選ぶ際には、試験報告書の形式だけではなく、試験中の異常をどのように記録し、依頼元へ共有する仕組みになっているかまで確認するとよいでしょう。

確認項目5 不具合発生時に原因分析まで対応できるか

5つ目は、信頼性試験で不具合が発生したときに、協力会社が原因分析まで対応できるかという点です。

信頼性試験の価値が特に高まるのは、不具合が発生したときです。試験に合格すれば一定の安心材料になりますが、不合格になった場合には、製品の弱点を量産前に発見できたことになります。

重要なのは、その不具合を単に「試験不合格」として処理せず、なぜ発生したのかを分析することです。

例えば、振動試験で接続部に不具合が発生した場合、原因として固定方法、部品形状、材料、組立条件、配線の取り回しなど複数の可能性が考えられます。外観だけでは原因を特定できず、分解確認や寸法測定、製造履歴の確認が必要になることもあります。

このとき、試験を担当した会社と設計・製造を担当した会社が別々で情報共有が不足していると、原因分析に時間がかかることがあります。

試作から評価まで対応する製品開発の協力会社であれば、図面、材料、加工条件、組立方法などの情報を確認しながら原因を分析できる可能性があります。

ただし、単に多くの工程へ対応できることだけでなく、原因を仮説として整理し、検証できるかが重要です。

不具合が発生したからといって、すぐに設計変更を行えばよいとは限りません。部品そのものに問題があるように見えても、実際には組立条件のばらつきが原因になっている場合があります。逆に、製造工程の問題に見えても、設計上の余裕が不足している場合もあります。

原因を十分に確認せず対策すると、別の不具合を発生させる可能性があります。

協力会社を選ぶときには、過去の具体的な製品名を聞く必要はありませんが、不具合が発生した場合にどのような手順で原因を調査するのか確認してみるとよいでしょう。

試験結果、現物確認、測定結果、製造履歴などを関連付けて原因を検討する仕組みがあるかを見ることで、信頼性試験後の対応力を判断しやすくなります。

信頼性試験は、合否を決めるためだけの工程ではありません。不具合を早期に発見し、原因を理解し、設計や製造条件を改善するための工程として位置付けることが重要です。

確認項目6 試験結果を設計変更や量産条件へ反映できるか

6つ目の確認項目は、信頼性試験で得られた結果を設計変更や量産工程へ反映できるかです。

試験を実施して詳細な報告書を作成しても、その結果が製品開発へ反映されなければ信頼性向上にはつながりません。

例えば、耐久試験によって特定の部位に繰り返し応力が集中していることが分かった場合には、形状変更、材料変更、固定方法の見直しなどを検討する必要があります。

一方で、設計変更を行えば必ず信頼性が向上するとは限りません。形状や材料を変更すると、加工性、組立性、重量、別の性能などに影響する可能性があります。

そのため、信頼性試験結果を設計部門だけで判断するのではなく、製造条件まで含めて検討することが重要です。

試験から設計、試作、製造まで連携できる協力会社であれば、対策案を次の試作品へ反映し、再試験するサイクルを組みやすくなります。

初回試験で不具合が発生した場合には、原因を分析して対策品を製作し、同じ条件で再評価します。このとき、初回試験と再試験の条件が異なってしまうと、改善効果を正確に比較しにくくなります。

そのため、試験条件、試験体の仕様、使用部品、製造条件を記録しておくことが重要です。

さらに、信頼性試験で確認した条件を量産工程へ引き継ぐ必要があります。

試作品では十分な耐久性が確認できても、量産時に材料、加工方法、締結条件、接着条件などが変われば、同じ信頼性を維持できない可能性があります。

試作品と量産品の違いを整理し、信頼性に影響する重要な条件を量産管理へ反映することで、評価結果を実際の製品品質につなげやすくなります。

製品開発の協力会社を探す場合には、「信頼性試験ができます」という説明だけではなく、試験後に設計変更や再試作までどのように連携できるかを確認するとよいでしょう。

評価、改善、再評価を一連の開発プロセスとして管理できる協力会社であれば、試験結果を開発スピードと品質向上の両方に生かしやすくなります。

信頼性試験を協力会社へ依頼するときに注意したいポイント

信頼性試験を外部の協力会社へ依頼する場合には、試験内容だけでなく、依頼範囲を明確にしておくことも重要です。

例えば、試験条件を依頼元が完全に指定するのか、協力会社から条件提案を受けるのかによって責任範囲が変わります。

依頼元が条件をすべて指定する場合、協力会社はその条件を正確に再現することが中心になります。一方、協力会社へ条件設定から相談する場合には、製品用途や想定環境を詳しく共有する必要があります。

また、試験体の準備方法も確認しておく必要があります。

試験体を誰が組み立てるのか、量産と同じ部品を使うのか、試作用部品を使うのかによって結果の意味が変わります。評価用の試作品だけ特別に丁寧に組み立てると、量産品で同じ品質を再現できない可能性があります。

可能な範囲で、将来の量産工程に近い条件で試験体を準備することが重要です。

試験終了後の現物管理についても事前に決めておくと安心です。

不具合が発生した試験体は、原因分析において非常に重要な情報を持っています。試験後すぐに分解したり、破損部分を修理したりすると、元の故障状態を確認できなくなることがあります。

そのため、異常が発生した場合には、写真記録や状態確認を行ってから分解するなど、手順を決めておくことが望まれます。

製品開発の協力会社との打ち合わせでは、試験実施前、試験中、試験後のそれぞれで、誰が何を判断するのかを整理しておくと、認識違いを減らしやすくなります。

試験前に仕様変更のルールを決めておく

製品開発では、試験期間中にも設計変更が発生することがあります。

例えば、別の評価で見つかった問題を解消するために部品形状を変更したり、調達上の理由から材料を変更したりするケースです。このような変更が信頼性試験と並行して発生すると、どの仕様を評価しているのか分からなくなる可能性があります。

そのため、試験対象の仕様を明確に固定しておくことが重要です。

図面や仕様書だけでなく、試作品の識別番号や製作時期などを関連付けておけば、どの仕様を試験した結果なのか追跡しやすくなります。

試験途中で仕様変更が必要になった場合には、変更前の試験結果をそのまま新仕様へ適用できるか慎重に判断する必要があります。

変更箇所が試験対象の性能に影響しない場合もありますが、わずかな形状変更や材料変更が耐久性へ影響する場合もあります。

重要な変更については、必要に応じて再試験を検討することになります。

また、変更理由を記録しておくことも大切です。「試験で不具合が発生したため変更した」のか、「別の設計要件によって変更した」のかによって、後から結果を確認するときの意味が変わります。

製品開発では変更そのものをなくすことは難しいため、変更を禁止するのではなく、変更内容と評価結果を対応付けて管理できる仕組みを作ることが重要です。

協力会社との間でも、図面改訂や仕様変更が発生したときの連絡方法を決めておくことで、古い仕様の試作品を誤って評価するといったリスクを減らせます。

信頼性試験の記録を製品開発の資産として残す

信頼性試験の結果は、その製品の合否判定だけに使うのではなく、将来の製品開発に活用できる重要な情報です。

試験条件、試験体の仕様、測定値、不具合状態、写真、原因分析、対策内容などを整理して残しておけば、次の製品を設計するときに同じ問題を繰り返す可能性を減らせます。

特に重要なのは、成功した試験結果だけでなく、不具合が発生した試験結果を残すことです。

どの構造でどのような問題が発生したのか、どの対策によって改善したのかという記録は、設計ノウハウとして大きな価値があります。

一方で、試験記録が担当者のパソコンや紙資料に分散していると、数年後に同じような製品を開発するときに情報を見つけられないことがあります。

試験報告書だけではなく、試験前後の写真や現場での確認記録まで含めて、後から検索しやすい形で管理することが重要です。

協力会社と共同で開発している場合には、誰がどの記録を保管するかも決めておく必要があります。

協力会社だけが詳細な試験データを持っている状態では、将来別の開発案件で参照できない可能性があります。反対に、依頼元へ試験結果だけが渡され、協力会社側に設計変更の経緯が伝わっていなければ、その後の量産支援で認識違いが起こることがあります。

設計情報、試験記録、対策履歴を関係者間で整理して共有することで、信頼性評価を一度きりの作業ではなく、継続的な製品改善につなげられます。

製品そのものだけでなく、実際に設置された場所や使用環境を記録することが有効な場合もあります。設備や構造物と組み合わせて使用される製品では、設置位置、周囲環境、固定状態などが不具合原因の調査に役立つことがあります。

開発段階の試験情報と実際の現場情報を関連付けられれば、市場投入後に発生した問題と開発時の評価条件を比較しやすくなります。

まとめ

製品開発の協力会社に信頼性試験を依頼するときは、単に試験設備を保有しているかだけで判断するのではなく、試験目的の理解から条件設定、異常記録、原因分析、設計への反映まで一連の流れを支援できるかを確認することが重要です。

まず、何を確認するための試験なのかを明確にし、合否判定に使う評価基準を共有します。そのうえで、対象製品に必要な試験設備や測定環境が確保できるかを確認します。

さらに、実際の使用環境を想定した試験条件を設定できるか、試験中の異常を適切に記録できるかも重要なポイントです。

不具合が発生した場合には、結果だけを見るのではなく原因を分析し、設計、材料、加工、組立などのどこに改善余地があるのかを確認します。そして対策した試作品を再評価し、その条件を量産工程へ引き継ぐことで、信頼性試験の結果を実際の製品品質へつなげることができます。

製品開発の協力会社を探す実務担当者にとって重要なのは、「試験を実施できる会社」ではなく、「試験結果を開発判断へ変換できる会社」という視点です。試験、分析、対策、再評価まで連携できる体制があれば、量産開始後に問題が顕在化するリスクを抑えながら、開発を進めやすくなります。

また、信頼性評価では試験機から得られる数値だけでなく、試験体の状態や設置状況、現場で確認した異常箇所なども重要な記録になります。写真を撮影しても、撮影場所や対象設備、試験番号との関係が分からなくなれば、後から原因分析に活用しにくくなります。

現場写真や位置情報、施工記録を扱う業務では、LRTK Phoneを活用して記録を整理する方法もあります。現場の状態を位置情報と関連付けながら記録し、試験結果や点検履歴とあわせて管理できれば、開発時の評価条件と実際の使用環境を比較しやすくなります。製品開発の信頼性を高めるためには、試験そのものだけでなく、設計、製造、評価、現場で得られた情報を継続して追跡できる記録体制まで含めて整えていくことが大切です。