部品評価試験の組み方——採用前・受入・変更時で分け、外に頼む試験を決める

この記事は、製品に使う部品（電子部品、機構部品、樹脂部品、購入品のユニットなど）を新しく採用するとき、または仕入先を変えるときに、どのような評価試験を組み、そのうちどれを外部の試験機関に頼むかを扱う。読み手は、設計・品質保証の担当者と、仕入先との窓口になる購買の担当者である。仕入先に出させる書類の範囲は量産承認で仕入先に何を出させるかで扱ったので、ここでは自社で行う試験の組み方に絞る。製品全体の試験項目の選び方は信頼性試験の項目の選び方を参照してほしい。

評価試験は、いつ・何のためにやるかで三つに分かれる

「部品の評価試験」と一言でいっても、時期と目的で中身が違う。JIS Z 8115 は、アイテムの特性や性質が規定の要求事項に適合するかどうかを判定する手順を適合試験、受入基準が満たされることを顧客に示す契約上の手順を受入れ試験、仕様の要件に対する適合性を確認するために実行される手順を品質認定試験（認証試験）とし、品質認定試験は一般的に量産開始前に実行される、と注記している^[1]。これを部品の調達の流れに当てはめると、次の三つになる。

外部の試験機関に頼む場面が多いのは 1 と 3 である。2 は回数が多いので、社内か仕入先で回せる形にしておくのが普通である。三つを混ぜて一つの試験計画にすると、毎ロットに採用前と同じ試験を求めることになったり、逆に変更のときに受入検査だけで済ませたりする。最初に、今回の試験がどれに当たるかを書く。

部品が受けるのは「製品の中の環境」

部品の試験条件を、製品の使用環境そのままにすると、合わないことが多い。部品の周りには、製品の中の発熱、こもった湿気、モーターの振動などがあり、外より厳しいことも穏やかなこともある。環境条件の分類を定める JIS C 60721-3 規格群は、保管、輸送、屋内・屋外の固定使用、車載、携帯などとは別に、製品内部の環境条件を扱う部（3-9）を設けている^[5]。

環境試験の通則 JIS C 60068-1 も、部品について、一般に部品が動作しているときの詳細な環境条件はその部品の設計時点では分からないことが多く、部品はいろいろな機器の中で、機器自体が受ける環境とは違った条件で用いられることもある、と書いている^[2]。部品の仕入先が自社の製品の使われ方を知らない以上、部品のカタログの定格や試験条件が、自社の製品の中の条件を覆っているかを確かめるのは、使う側の仕事になる。

確かめ方は、試作の製品で部品の周りの温度を測る、動作中の振動を測る、といった実測が確実である。測れない段階では、製品の外の条件に発熱分を上乗せした仮の値を置き、仮であることを計画書に書いておく。

部品の段階でやること、製品の段階でやること

部品と製品では、試験に使える台数も、壊してよいかも違う。JIS C 60068-1 は、部品は異なる試験に異なるロットから十分な数量の供試品を用いることができ、試験結果の統計解析が可能で、破壊試験も採用できるとする一方、費用が高い供試品は試験に使える数が少なく、複雑な機器は 1 台だけのことも多く、通常は破壊試験ができず、試験の順序が非常に重要になる、と対比している^[2]。同じ箇所は、部品やサブアセンブリの試験結果を利用して製品全体での試験を減らしてもよい場合がある、としている^[2]。

製品の加速試験方法を定める JIS C 62506 も、部品・アセンブリ・システムで試験の組み方を分けている。部品（コンポーネント）は通常ストレスの種類ごとに別々に試験し、多くの場合は特定の故障モードを対象に、その故障モードが存在しないことか故障までの時間が受け入れられることを確かめる。アセンブリは部品より相互作用が多いので複合ストレスがより重要になり、試験で当てられる最大のストレスはアセンブリの中で最も弱い部品で決まる。部品とアセンブリを試験していれば、システムの試験は主にそれらの一体性を確かめるものになる、としている^[3]。

この考え方で分けると、次のようになる。

1. 部品の段階でやる
台数を使う試験（ばらつきを見る、寿命の分布を見る）、壊して見る試験（断面、破壊強度、限界までの試験）、特定の故障モードを狙った試験。

2. 製品の段階でやる
部品どうしの相互作用で起きる故障を見る試験、組み付けの影響（締付け、はんだ付け、配線の取り回し）を見る試験、最終的な使われ方での確認。

3. 両方でやる必要がないもの
部品の段階で十分な台数で確かめた特性は、製品の段階では確認程度にとどめられる。

部品の試験にも、組み付けの工程の影響を前もって入れる工夫がある。JIS C 62506 は、部品をはんだ付けのプロファイルと同じ熱サイクルに 3 回さらして、はんだ付けせずに内部への影響を与える前処理の例を挙げている^[3]。自社の工程で部品が受ける熱や力が分かっていれば、それを前処理として部品の試験に入れるよう試験機関に頼める。

試験に出す部品を、どこから持ってくるか

評価の結果がそのまま量産に当てはまるかは、試験した部品が量産品を代表しているかで決まる。信頼性試験の条件の指針である JIS C 5750-3-5 は、信頼性の適合試験は生産サイクルの早い段階で判断するため、開発モデルや試作モデルで行われることがよくあるが、開発品や試作品は生産ロットの代表でないことが多いので、この試験で誤った判断をすることもある、としている^[6]。母集団について判断するには、サンプルを母集団の代表となるよう選ぶのがよく、それはランダムに抜き取る手順で保証されるとしている^[6]。

仕入先から評価用に送られてくる部品は、仕入先が選んで送ったものである。採用前の評価では、次のどれかで足りない分を補う。

1. 量産と同じ工程・同じ場所で作った品を求める
評価用の特別な手作りの品ではないことを、仕入先に書面で確かめる。

2. 複数のロットから出してもらう
1 ロットだけでは、ロット間のばらつきが見えない。JIS C 60068-1 も、部品は異なる試験に異なるロットから十分な数量を使えると書いている^[2]。

3. 量産が始まってから、量産品で確認の試験をやり直す
採用前の評価を試作品で行った場合、確認の試験を計画に入れておく。

台数と試験時間の配分にも癖がある。JIS C 5750-3-5 は、試験するアイテムが少なく試験中の動作時間が比較的長ければ長い動作時間の後に出る故障（摩耗故障）が観測されることがあるが、同じ総動作時間をより多くのアイテムで達成すれば摩耗故障の確率は比較的小さく、初期故障ではその逆になる、としている^[6]。摩耗を見たいなら少ない台数を長く、初期の不良を見たいなら多くの台数を短く、と目的で分ける。総動作時間を同じ 10,000 時間にした場合の配分の例を並べると、次のようになる（数値は説明のための例）。

累積の時間だけで「10,000 時間で故障なし」と報告すると、どちらの配分だったかで意味が変わる。報告書には、台数と 1 台あたりの時間を必ず分けて書いてもらう。台数が少なく壊れなかったときに何が言えるかは試作 N 台で不具合 0 件なら不良率は何%以下かで計算した。

部品の仕様を誰が書くかを決める

評価試験の合否は、部品の仕様が決まっていないと決められない。総合信頼性の要求事項の書き方を示す JIS C 5750-3-4 は、取得者が供給者からアイテムを取得するときの仕様には、供給者が作成する仕様、取得者が作成する仕様、両者が合意または作成する仕様の三つの主なタイプがある、としている^[4]。

カタログ品を買うなら、仕様は供給者が書いたもの（カタログやデータシート）になり、自社の評価試験はその仕様が自社の使い方を覆っているかの確認になる。図面を渡して作らせる部品なら、仕様は自社が書くもので、評価試験はその仕様に合っているかの確認になる。どちらとも言えない部品（カタログ品に特別な条件を付ける場合など）は、合意した仕様を文書にしておかないと、評価で不合格が出たときに誰の責任か決められない。同じ規格は、仕様の要求事項として、アイテムを保管・輸送・利用する際の状況、ライフプロファイルと有用寿命の期待値などを定義するのがよい、としている^[4]。部品の仕様にも、使う条件と期待する年数を書いておく。

外部に頼む部分を決める

評価試験のすべてを外部に頼む必要はない。外部に頼むのが合うのは、主に次の三つである。

1. 社内に設備が無い試験
温湿度、温度変化、振動、腐食、塩水噴霧、耐候性などの環境試験や、材料の成分・断面の分析。

2. 第三者の報告書が求められる試験
取引先から試験機関の報告書を求められる場合。

3. 長時間、試験機を占有する試験
社内の試験機を量産の検査に使っていて、長い耐久試験に回せない場合。

逆に、寸法、外観、簡単な電気特性の確認は、社内でやるほうが早いことが多い。外部に頼む試験の条件の作り方は、試験の種類ごとに当社の記事で扱っている（温度サイクル試験・熱衝撃試験、塩水噴霧試験、耐候性試験）。長く使ったときの劣化を見る試験の組み方は耐久試験を頼むとき、半導体部品の試験項目は半導体部品の信頼性試験を頼むときを参照してほしい。

試験の順番を決める

部品の試験は、別々の供試品で項目ごとに行うことも、同じ供試品に順に当てることもある。JIS C 60068-1 は、全ての種類の部品に共通の一連試験を標準化するのは難しいので製品規格で規定するのが望ましいとしたうえで、選ぶときの考え方として、温度急変を伴う試験は最初に、端子強度やはんだ付けの試験は早い段階に、次に機械的試験を行うと温度急変で起こりやすい欠陥が助長される、低温と高温の試験は早い段階に、高温高湿（定常）の試験は最後に行うことが多い、腐食・落下・転倒・日射の試験は通常は一連試験に含めず別の供試品で行う、などを挙げている^[2]。

順に当てるか別々にするかで、必要な供試品の数が変わる。見積を頼むときは、項目ごとの供試品の割り振りを表にして渡す。

不合格が出たときの扱いを決めておく

評価試験で不合格が出たとき、その部品を不採用にするのか、条件を見直すのか、仕入先に改善を求めるのかは、試験の前に決めておく。JIS C 5750-3-5 は、一つの信頼性試験から得られた最終結論を公式の見解に限定しないほうがよく、観測された各故障の原因と結果を詳細に分析し、有効な是正処置の可能性を調べるのがよい、としている^[6]。壊れた部品の調べ方は故障解析を外部に頼むときで扱う。

よくある質問

仕入先の信頼性試験の報告書があれば、自社で試験しなくてよいですか

報告書の試験条件が、自社の製品の中の条件を覆っているかを確かめてから判断する。条件が覆っていて、試験した品が量産品を代表していれば、追加の試験を省けることもある。覆っていない条件があれば、その部分だけ自社で試験する。報告書の条件と自社の条件を並べた表を残しておくと、後で説明しやすい。

同じ品番で仕入先を変えるとき、何を再評価しますか

同じ品番でも、材料、工程、製造場所が違えば中身は違う。変わった点を仕入先に書き出してもらい、その変更で影響を受ける特性と、それを確かめる試験を選ぶ。変更の扱いの考え方は量産承認の記事も参照してほしい。

評価試験の費用は誰が持ちますか

決まりは無く、取引の条件で決める。採用前の評価は使う側が持つことが多いが、仕入先の変更や工程の変更による再評価は、変更を申し出た側との話し合いになる。試験を始める前に、見積と負担を合意しておく。

まとめ

部品の評価試験は、採用前・受入・変更時の三つで目的と規模が違う^[1]。部品が受けるのは製品の中の環境で^[2][5]、部品の段階では台数と破壊を使った試験を、製品の段階では相互作用と組み付けの試験をする^[2][3]。試験する部品が量産を代表しているかを確かめ^[6]、仕様を誰が書くかを決め^[4]、外部には設備や第三者の報告書が要る試験を頼む。

同じ束では、部品の寿命予測の方法も扱う。

出典・参考資料

1. JIS Z 8115:2019 ディペンダビリティ（総合信頼性）用語（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2019 年改正）
2. JIS C 60068-1:2016 環境試験方法－電気・電子－第1部：通則及び指針（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2016 年改正）
3. JIS C 62506:2025 製品の加速試験方法（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2025 年制定）
4. JIS C 5750-3-4:2023 総合信頼性マネジメント－第3-4部：適用の指針－総合信頼性要求事項の仕様（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2023 年改正）
5. JIS C 60721-3-0:2022 環境条件の分類－第3-0部：環境パラメータ及びその厳しさのグループ別分類－通則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2022 年改正）
6. JIS C 5750-3-5:2006 ディペンダビリティ管理－第3-5部：適用の指針－信頼性試験条件及び統計的方法に基づく試験原則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2006 年制定）

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