技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー

加速試験の実施とモデルを活用した製品寿命予測

加速試験の実施とモデルを活用した製品寿命予測

加速試験の実施とモデルを活用した製品寿命予測の画像

目次

第1章 加速試験の計画,条件と加速モデルの活用

  • はじめに
  • 1.加速試験の概要
    • 1.1 信頼性と加速試験
    • 1.2 加速試験の役割
    • 1.3 故障メカニズムの考え方
    • 1.4 加速試験に対する誤解
  • 2.加速試験の方法と成立する条件
    • 2.1 加速試験の種類
    • 2.2 加速試験の計画
    • 2.3 加速試験が成立する条件
  • 3.加速試験の計画と実施
    • 3.1 加速試験の準備
    • 3.2 加速試験の計画
    • 3.3 実施
    • 3.4 結果,スクリーニングなど
    • 3.5 知識の蓄積に向けて

第2章 初心者でもわかる寿命試験におけるワイブル解析

  • はじめに
  • 1.モデルの応用
    • 1.1 モデルの考え方
    • 1.2 安全率と安全余裕
    • 1.3 モデルの役割
  • 2.ワイブル分布の基本
    • 2.1 ワイブル分布
    • 2.2 ワイブルパラメータの推定
    • 2.3 ワイブル解析の注意
  • 3. 寿命試験とワイブル解析
    • 3.1 試験加速係数とワイブル解析
    • 3.2 故障モデルとワイブル解析
    • 3.3 寿命試験とワイブル解析の注意
    • 3.4 終わりに
  • おわりに

第3章 寿命予測モデルで使用される係数の算出法

第1節 非定温速度論 (小沢法) による化学反応速度の活性化エネルギー算出
  • はじめに
  • 1.小沢法について
  • 2.エポキシ樹脂の硬化反応のDSCによる解析例
    • 2.1 エポキシ樹脂の硬化反応
    • 2.2 実験
    • 2.3 結果と考察
第2節 Coffin-Manson修正則における係数の算出方法
  • はじめに
  • 1.Coffin-Manson修正則
  • 2.Coffin-Mansonの修正式中の係数の算出方法

第4章 寿命予測モデルのプロットの示し方、読み方

第1節 アレーニウスモデルでのプロット図の書き方、読み方
  • はじめに
  • 1.アレーニウスモデルによる寿命予測式の取得
    • 1.1 寿命予測式の導出
    • 1.2 重回帰分析による寿命予測式の設定
  • 2.アレーニウスプロット図の書き方、読み方
    • 2.1 実測値と予測値の比較
    • 2.2 アレーニウスプロット
    • 2.3 活性化エネルギーと加速倍率
  • 3.事例によるプロット図の作成
    • 3.1 製品寿命の予測の流れ
    • 3.2 時間ー特性値線図の作成と処置
    • 3.3 経時低減型データにおけるアレーニウスプロット
    • 3.4 経時増大型データにおけるアレーニウスプロット
  • おわりに
第2節 アイリングモデルでのプロット図の書き方,読み方
  • 1.アイリングモデルについて
  • 2.劣化,耐久性加速試験および寿命推定法における寿命実験結果のプロット法
    • 2.1 化学反応速度式と反応次数5)
    • 2.2 濃度と反応速度および残存率との関係
    • 2.3 材料の寿命の決定法
  • 3.実走行自動車と同一の接着接合部に対し,市場経年実車と同等の劣化状態を加速試験により作り出す方法
第3節 ラーソンミラー型でのプロット図の書き方、読み方
  • はじめに
  • 1.ラーソンミラー型による寿命予測式の取得
    • 1.1 寿命予測式の導出
    • 1.2 重回帰分析による寿命予測式の取得
    • 1.3 重回帰分析結果からラーソンミラーパラメータ式への変換
    • 1.4 ラーソンミラーマスターカーブの作成
    • 1.5 マスターカーブにおける近似曲線に対する重決定係数の判定
    • 1.6 ラーソンミラー型T-t線図におけるグラフの傾き
  • 2.関連プロット図の書き方、読み方
    • 2.1 時間ー特性値線図の傾きが異なる場合における寿命予測式
    • 2.2 時間ー特性値線図の傾きが等しい場合における寿命予測式
    • 2.3 指数近似型マスターカーブの対応
    • 2.4 マスターカーブから離反する水準が存在する場合の対応
    • 2.5 経時増大型データにおけるマスターカーブ
  • おわりに
第4節 Miner 則の適用に用いる S-N 曲線の書き方、読み方
  • はじめに
  • 1.高分子材料における疲労破壊
  • 2.疲労特性に影響をおよぼす因子
    • 2.1 温度
    • 2.2 周波数
    • 2.3 両振りと片振り
  • 3.S-N曲線の読み方における注意点
  • 4.JIS規格における 疲労試験
  • 5.疲労試験データの寿命予測
    • 5.1 寿命予測式の設定
    • 5.2 PPS・GF40の曲げ疲労データによる寿命予測式の取得
      • 5.2.1 アレーニウス型による寿命予測式の取得
      • 5.2.2 ラーソンミラー型による寿命予測式の取得
      • 5.2.3 ラーソンミラパラメータ式の設定
      • 5.2.4 全ての重回帰結果
      • 5.2.5 目的の温度におけるS-N曲線の作成
    • 5.3 PA66・GF33の引張疲労データによる寿命予測式の取得
      • 5.3.1 周波数を含む重回帰分析
      • 5.3.2 目的の周波数におけるS-N曲線の作成
  • 6.Miner則による疲労寿命計算
    • 6.1 疲労寿命計算
    • 6.2 Miner則と修正Miner則
    • 6.3 POMのS-N曲線による疲労損傷計算
  • おわりに

第5章 加速試験装置の種類、選び方、使い方

第1節 促進耐候性試験機
  • はじめに
  • 1.促進耐候性試験における試験条件
    • 1.1 放射照度
    • 1.2 ブラックパネル温度・ブラックスタンダード温度
    • 1.3 水スプレー
  • 2.促進耐候性試験の種類とその特徴
    • 2.1 紫外線カーボンアーク灯式耐候性試験
    • 2.2 サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験
    • 2.3 キセノンアークランプ式耐候性試験
    • 2.4 メタルハライドランプ式耐候性試験
      • 2.4.1 超促進型
      • 2.4.2 全昼光型
    • 2.5 紫外線蛍光ランプ式耐候性試験機
第2節 加速促進腐食試験機の使い方
  • 1.現状の腐食試験
    • 1.1 腐食試験の歴史
    • 1.2 金属腐食の原理
    • 1.3 促進腐食試験
  • 2.超加速促進腐食試験
    • 2.1 開発の経緯
    • 2.2 超加速促進腐食試験機とは
    • 2.3 腐食試験事例
  • 3.まとめ
第3節 疲労試験機の使い方
  • はじめに
  • 1.疲労試験とは
  • 2.疲労試験機の基礎
    • 2.1 疲労試験機に求められるもの
    • 2.2 疲労試験機のしくみ
    • 2.3 疲労試験機の性能
  • 3.疲労試験機の使い方
    • 3.1 ねじ棒・環くさび
    • 3.2 PID制御
    • 3.3 試験力制御・ストローク制御
    • 3.4 疲労試験か耐久試験か

第6章 電子部品、電池の加速試験とモデルを活用した寿命予測

第1節 はんだ接合部の熱疲労寿命予測
  • はじめに
  • 1.加速係数を用いた熱疲労寿命予測手法
  • 2.鉛フリーはんだ接合部の熱疲労寿命予測式の検討
第2節 電子部品の加速試験と寿命予測
  • はじめに
  • 1.信頼性評価の基礎
    • 1.1 信頼性用語の定義
    • 1.2 市場で故障した数と使用時間の関係
    • 1.3 故障時間の分布を表すワイブル分布とは
    • 1.4 信頼性試験の種類と目的
    • 1.5 信頼性試験結果の活用
  • 2.加速試験の方法と加速モデル式の設定
    • 2.1 電子部品の寿命に及ぼすストレス要因
    • 2.2 加速寿命試験の方法
    • 2.3 電子部品の故障モードと加速モデル式
      • 2.3.1 温度に対する加速モデル式
      • 2.3.2 温度・湿度に対する加速モデル式
  • 3.試験結果に基づく市場での寿命予測の方法
    • 3.1 電子部品の使用温度に対する寿命予測の事例
    • 3.2 電子部品の使用温度・湿度に対する寿命予測の事例
第3節 リチウムイオン電池の寿命予測
  • はじめに
  • 1.リチウムイオン電池の劣化メカニズム
    • 1.1 リチウムイオン電池の代表的な劣化原因
    • 1.2 過電圧因子による劣化
    • 1.3 二次劣化
  • 2.リチウムイオン電池の寿命予測
    • 2.1 √則とアレニウス則
    • 2.2 アレニウス則の適用に関して注意すべきこと
    • 2.3 リチウムイオン電池の寿命予測の実際
  • 3.リチウムイオン電池のSOH診断
第4節 結晶シリコン太陽電池パネルの劣化寿命予測
  • はじめに
  • 1.パネル劣化寿命予測の重要性
  • 2.環境ストレスと劣化モード
    • 2.1 結晶シリコン太陽電池パネルの構造と環境ストレス
    • 2.2 太陽電池パネルの劣化挙動と寿命
  • 3.寿命予測手順
  • 4.寿命確認加速試験
    • 4.1 寿命確認加速試験の要件
    • 4.2 湿熱ストレス試験
    • 4.3 UV湿熱ストレス試験
  • 5:寿命劣化メカニズム解析
    • 5.1 湿熱劣化メカニズム
    • 5.2 UV光による湿熱寿命の短縮
  • 6.寿命予測モデル
    • 6.1 アレニウスの式を用いた温度依存性モデル
    • 6.2 補正係数
  • 7.寿命予測結果
    • 7.1 市場温度域での寿命予測
    • 7.2 設置地域の影響、設置形態の影響
  • 8.市場回収品による寿命予測の検証
    • 8.1 市場回収品の劣化寿命
    • 8.2 市場回収品の寿命評価方法
  • 9.複合ストレスの影響
    • 9.1 UV湿熱以外のストレス
    • 9.2 温度サイクル (TC) ストレス
    • 9.3 電位差ストレス
  • 10.いくつかの注意点と安全率の重要性
    • 10.1 IEC規格試験では寿命予測はできない
    • 10.2 市場流通品の長期信頼性 (劣化寿命) はパネル仕様で大きく異なる
    • 10.3 長期稼働パネルの存在は現在生産されているパネルの劣化寿命を保証しない
    • 10.4 劣化寿命は設置地域/設置形態で変わる
    • 10.5 安全率の重要性
  • 11.寿命予測の応用
  • おわりに
第5節 ケーブルの加速劣化試験と寿命予測
  • 1.ケーブルの劣化要因
    • 1.1 電気的な劣化要因
    • 1.2 機械的な劣化要因
    • 1.3 熱的な劣化要因
    • 1.4 環境的な劣化要因
  • 2.ケーブルの加速劣化試験と寿命予測
    • 2.1 電圧-寿命 (V-t) 特性による寿命予測
    • 2.2 周波数加速劣化試験による寿命予測
    • 2.3 アレニウスの法則に基づく寿命予測
    • 2.4 耐侯促進試験による寿命予測
    • 2.5 熱・放射線同時劣化に対する寿命予測
    • 2.6 撤去ケーブルの絶縁性能評価による寿命予測

第7章 樹脂、ゴム、各種材料の加速試験とモデルを活用した寿命予測

第1節 プラスチック並びにゴム材料のモデルによる寿命予測と加速条件の設定
  • はじめに
  • 1.加速条件設定の概要
    • 1.1 寿命予測並びに加速条件設定の流れ
    • 1.2 寿命予測が可能な特性
    • 1.3 加速条件設定の原則
    • 1.4 加速条件の決定因子
  • 2.温度頻度表がある場合における加速条件の設定
    • 2.1 加速条件の算出方法
    • 2.2 修正Miner則とRobinson則
    • 2.3 10°C2倍速の寿命時間の事例における加速条件の設定
    • 2.4 POM (GF25) の引張クリープ破壊データによる加速条件の設定
      • 2.4.1 加速条件算出テーブルの設定
      • 2.4.2 限界応力の算出
      • 2.4.3 平均温度の算出
  • 3.温度頻度表がない場合における加速条件の設定
    • 3.1 加速条件設定の流れ
    • 3.2 負荷応力の判定基準の設定
    • 3.3 平均温度の上限値の算出
    • 3.4 T-t線図の傾きの把握
    • 3.5 加速温度の決定
    • 3.6 寿命時間の算出
    • 3.7 加速時間の算出
    • 3.8 負荷応力と寿命時間の関係把握
    • 3.9 平均温度と加速時間の関係把握
    • 3.10 寿命時間 ≧ 加速時間の確認
第2節 異種材料接合部の加速耐久性評価とアイリングモデルを用いた重回帰分析による寿命予測法
  • 1.接着接合部の劣化の要因ならびに加速試験と加速係数
    • 1.1 接着接合部劣化の要因
    • 1.2 加速試験と加速係数
  • 2.劣化,耐久性加速試験および寿命推定法
    • 2.1 反応速度定数と温度との関係
    • 2.2 アレニウス式を用いた寿命推定法
  • 3.アイリングの式による応力,湿度などのストレス負荷条件下の耐久性加速試験および寿命推定法
    • 3.1 アイリングの式を用いた寿命推定法
    • 3.2 アイリング式を用いた湿度に対する耐久性評価法
    • 3.3 Sustained Load Testによる接着継手の温度,湿度,および応力負荷条件下の耐久性評価結果
  • 4.重回帰分析法による接着接合部の寿命予測法
  • まとめ
第3節 プラスチック製品の促進耐候性試験を活用した短期寿命予測
  • はじめに
  • 1.寿命予測技術
  • 2.促進耐候性試験
    • 2.1 物理的特性評価
    • 2.2 外観評価
    • 2.3 化学的特性評価
    • 2.4 劣化状態の多角的評価
  • 3.早期劣化検出技術
    • 3.1 ケミルミネッセンス
    • 3.2 特殊環境
  • 4.高精度な寿命予測
  • おわりに
第4節 射出成形品のIn-situ残留応力計測と長期寿命予測への応用
  • はじめに
  • 1.In-situ 残留応力計測技術
    • 1.1 熱可塑性樹脂を対象とした残留応力/ひずみ計測の先行研究
    • 1.2 In-situ残留応力計測技術概要
    • 1.3 In-situ残留応力計測技術の計測結果妥当性検証
      • 1.3.1 低温環境試験時の熱応力計測結果
      • 1.3.2 低温環境試験時の熱応力解析結果
  • 2.射出成形時のIn-situ 残留応力計測
    • 2.1 評価材料及び成形条件
    • 2.2 計測結果
    • 2.3 材料別成形後残留応力に対する考察
  • 3.TS試験時のIn-situ 残留応力計測
    • 3.1 評価材料及び成形品形状
    • 3.2 偏心円筒品の射出成形時残留応力計測
    • 3.3 偏心円筒品のTS試験時残留応力計測
    • 3.4 偏心円筒品のTS破壊寿命予測
  • 4.まとめ
第5節 ステンレス鋼のクリープ疲労試験と寿命予測
  • はじめに
  • 1.高温におけるステンレス鋼の強度評価
    • 1.1 引張試験
    • 1.2 クリープ試験
    • 1.3 疲労試験およびクリープ疲労試験
  • 2.クリープ疲労寿命予測
  • 3.実製品を模擬した試験体による検討
    • 3.1 模擬試験体のクリープ疲労試験およびFEMによる破壊懸念部位の応力解析
      • 3.1.1 模擬試験体のクリープ疲労試験
      • 3.1.2 FEMを用いた破壊懸念部位の応力解析
    • 3.2 クリープ疲労試験結果
    • 3.3 破壊懸念部位の応力解析結果
    • 3.4 累積損傷の計算
  • おわりに
第6節 防錆塗装の加速劣化試験と寿命評価
  • はじめに
  • 1.防錆塗装の加速劣化試験
    • 1.1 防錆塗装の劣化加速因子と劣化モード
    • 1.2 実設備の塗装劣化メカニズム
    • 1.3 防錆塗装の加速劣化試験
      • 1.3.1 加速劣化試験試片
      • 1.3.2 防錆塗装鋼板の加速劣化試験方法
  • 2.防錆塗装の劣化評価手法
    • 2.1 防錆塗装における塗膜表面と塗膜下の状態を評価する手法
    • 2.2 防錆塗装鋼板の加速劣化試験前後の劣化状態評価
  • 3.防錆塗装の寿命評価結果
    • 3.1 防錆塗装の加速劣化試験後の劣化評価結果
      • 3.1.1 防錆塗装の加速劣化試験後の表面および断面の観察結果
      • 3.1.2 防錆塗装の加速劣化試験前後の塗膜付着力測定結果
      • 3.1.3 防錆塗装の加速劣化試験前後の交流インピ—ダンス測定結果
    • 3.2 防錆塗装の劣化評価結果を用いた総合的な寿命推定
  • 4.環境別の防錆塗装の寿命推定
    • 4.1 環境リスクマップによる保全高度化
    • 4.2 防錆塗装の劣化速度推定による再塗装時期の最適化
  • 5.まとめ
第7節 亜鉛系材料の腐食促進試験
  • はじめに
  • 1.代表的な亜鉛製品の種類と規格
    • 1.1 溶融亜鉛めっき
    • 1.2 電気亜鉛めっき
    • 1.3 ジンクリッチペイント
  • 2.代表的な腐食促進試験の規格と利用する際の注意点
    • 2.1 塩水噴霧試験
      • 2.1.1 中性塩水噴霧試験
      • 2.1.2 酢酸酸性塩水噴霧試験・キャス試験
    • 2.2 複合サイクル試験
      • 2.2.1 複合サイクル試験 (中性NaCl水溶液使用)
      • 2.2.2 複合サイクル試験 (酸性NaCl水溶液使用)
      • 2.2.3 複合サイクル試験 (人工海水使用)
    • 2.3 腐食促進試験による亜鉛系材料の耐食性評価法及び評価事例
    • 2.4 亜鉛系材料に適した腐食促進試験の選択について
  • 3.亜鉛系材料の腐食促進試験に関する近年の研究事例
第8節 高温高圧配管の溶接部の寿命予測
  • はじめに
  • 1.損傷形態
  • 2.寿命予測手法
  • 3.破壊評価法
    • 3.1 評価手順
    • 3.2 最近の動向
第9節 劣化加速試験による固体高分子形燃料電池用触媒担体の耐久性評価
  • はじめに
  • 1.実験方法
    • 1.1 MCの合成
    • 1.2 Pt担持マリモカーボンの調製
    • 1.3 ハーフセルでの電気化学特性評価
    • 1.4 単セルでの電気化学特性評価
    • 1.5 劣化加速試験
  • 2.結果と考察
    • 2.1 ハーフセルでの炭素担体の耐久性評価
    • 2.2 単セルでの炭素担体の耐久性評価
      • 2.2.1 発電試験
      • 2.2.2 サイクリックボルタンメトリー ( CV )
    • 2.3 単セルでのPtの耐久性評価
      • 2.3.1 発電試験
      • 2.3.2 サイクリックボルタンメトリー ( CV )
  • おわりに
第10節 触媒の寿命予測
  • はじめに
  • 1.触媒劣化の原因
    • 1.1 被毒による触媒劣化
    • 1.2 コーク生成による触媒劣化
    • 1.3 シンタリングによる触媒劣化
    • 1.4 触媒成分の揮散による触媒劣化
  • 2.劣化速度式と劣化加速因子
    • 2.1 被毒による触媒劣化の速度式
    • 2.2 コーク生成による触媒劣化の速度式
    • 2.3 シンタリングによる触媒劣化の速度式
    • 2.4 触媒成分の揮散による触媒劣化
    • 2.5 触媒劣化と粒子内拡散抵抗
  • 3.加速試験と寿命予測
    • 3.1 水素化脱硫触媒
    • 3.2 自動車触媒
    • 3.3 水素製造触媒
  • おわりに
第11節 高加速寿命試験による歯科材料の耐久性の評価
  • はじめに
  • 1.熱衝撃試験
  • 2.液体への浸漬試験
  • 3.歯ブラシ摩耗試験
  • 4.その他の加速劣化試験
第12節 眼内レンズの加速劣化試験による安定性予測
  • はじめに
  • 1.評価方法
    • 1.1 グリスニング加速試験
    • 1.2 過酷加速20年試験
  • 2.結果
    • 2.1 グリスニング加速試験
    • 2.2 過酷加速20年試験
  • 3.考察
    • 3.1 グリスニング
    • 3.2 過酷加速試験
  • 4.まとめ

第8章 医薬品、化粧品、食品の加速試験とモデルを活用した寿命予測

第1節 アレニウスモデルを用いた医薬品の安定性予測
  • 1.速度論
    • 1.1 一次速度
    • 1.2 ゼロ次速度
    • 1.3 ヴェアフルスト人口増加モデルを用いた溶出試験において薬物が分解する場合の補正方法
  • 2.アレニウスモデルによる安定性予測
  • 3.ワイブル確率紙の重価最小二乗法の適用による安定性予測
第2節 医療機器包装の加速劣化試験の留意点、有効期間の設定
  • はじめに
  • 1.医療機器に関する包装
    • 1.1 医療機器に関する包装に関する用語と定義
      • 1.1.1 無菌バリアシステム
      • 1.1.2 保護システム (保護的包装)
      • 1.1.3 成形前無菌バリアシステム
    • 1.2 滅菌医療機器に関する無菌バリアシステムと保護システム
  • 1,3 無菌バリアシステム
  • 2.包装システムに関して必要な性能の洗い出し
    • 2.1 包装に関する滅菌医療機器リスクマネジメント
    • 2.2 一般的な包装に関する滅菌医療機器リスクアセスメントの例
  • 3.無菌バリアシステムに関する加速試験
    • 3.1 無菌バリアシステムに関する加速的試験の意義
    • 3.2 無菌バリアシステムの経時的劣化に関する加速試験の法的要求事項
    • 3.3 無菌バリアシステムに関する加速試験の実施例
  • 4.保護システムと輸送箱に対する輸送試験
    • 4.1 保護システムと輸送箱に関する要求事項
    • 4.2 保護システムに関する試験方法
      • 4.2.1 振動試験
      • 4.2.2 衝撃試験
      • 4.2.3 圧縮試験
第3節 化粧品の加速試験を用いた製品寿命予測事例
  • はじめに
  • 1.化粧品の安定性評価方法
    • 1.1 ICH安定性ガイドライン
    • 1.2 FDAの安定性指針
    • 1.3 粧工連の考え方
  • 2.化粧品の経時安定性評価
    • 2.1 安定性の温度依存性
    • 2.2 低温安定性について
    • 2.3 安定性試験のまとめ
  • 3.経時安定性と反応速度論
    • 3.1 反応速度論の概要
    • 3.2 反応速度論の安定性試験への応用
    • 3.3 1次反応とは
    • 4.1次反応系におけるアレニウス式の活用
    • 4.1 乳液の経時変化の例
    • 4.2 アレニウス式を用いた検討
  • 5.まとめ
第4節 アレニウスモデルを用いた「和風だし」の賞味期限の設定
  • はじめに
  • 1.食品の賞味期限の設定における加速試験の考え方
  • 2.アレニウスモデルによる反応速度論の概要
  • 3.アレニウスモデルによる賞味期限の予測の方法
  • 4.アレニウスモデルによる食品の賞味期限設定の手順
  • 5.アレニウスモデルの適用の実際 (和風だしでの例)
    • 5.1 「和風だし」の官能評価データのプロット
    • 5.2 データでの線形近似式の適用
    • 5.3 データでの反応終点の解析
    • 5.4 データからのアレニウスプロットとその解析
    • 5.5 データのアレニウスプロットからの予測計算
第5節 アレニウスモデルを用いた「ソース,たれ類」の賞味期限設定
  • はじめに
  • 1.「チリソース」の色差での実例
  • 2.「辛子酢味噌」の色差での実例
  • 3.「天つゆ」の色差での実例
  • 4.「焼肉のたれ」のアスコルビン酸での実例
  • おわりに
第6節 食品におけるアレニウスモデルの適用に対する課題
  • はじめに
  • 1.食品の品質劣化と温度による反応速度との関係
  • 2.食品の品質劣化の反応における課題
    • 2.1 食品の品質劣化の反応が単一の反応でない場合
    • 2.2 食品の品質劣化の反応が反応初期から終期までに停止する場合
    • 2.3 食品の品質劣化の反応が品質の劣化だけでない場合
  • 3.食品の品質劣化の反応速度と温度の関係における課題
    • 3.1 食品の保存温度が設定・規定されていない場合
    • 3.2 微生物的な食品の品質劣化における課題
    • 3.3 物理的な食品の品質劣化における課題
  • おわりに
第7節 無菌包装米飯の加速試験
  • 1.伸びる無菌包装米飯市場
  • 2.コメは農林水産物・食品の輸出でのキープレイヤー
  • 3.無菌包装米飯の海外への輸出
  • 4.賞味期限延長には水蒸気と酸素が関係
  • 5.水分減少をアレニウス式で予測
  • 6.脂質や微生物による劣化について
  • 7.長期化した賞味期限と今後の展開

第9章 新しい加速試験の開発、精度向上と寿命推定法

第1節 加速試験データ (Sparse data) による寿命推定
  • はじめに
  • 1.評価の基本的な考え方
  • 2.生体試料中薬物濃度分析
    • 2.1 分析手法
    • 2.2 標準品
    • 2.3 内部標準品
    • 2.4 前処理法
    • 2.5 LC/MS法による検出イオン
    • 2.6 試料中安定性
    • 2.7 吸着
    • 2.8 許容 (判定) 基準
  • 3.体内動態 (吸収、分布、代謝、排泄)
  • 4.薬物相互作用
  • おわりに
第2節 スモールデータに基づく機器の寿命予測
  • はじめに
  • 1.スモールデータによる寿命予測の課題
    • 1.1 スモールデータ解析の定義
    • 1.2 信頼性試験における寿命予測の課題
  • 2.信頼性試験データの解析
    • 2.1 ワイブル解析の概要
    • 2.2 パラメトリック推定とノンパラメトリック推定
    • 2.3 スモールデータにおける課題
  • 3.故障数0のときの累積故障確率の区間推定法
    • 3.1 信頼性試験の目的
    • 3.2 累積故障確率の区間推定
    • 3.3 χ2分布による方法
    • 3.4 二項分布による方法
    • 3.5 F分布による方法
    • 3.6 不完全ベータ関数比による方法
    • 3.7 指数分布とポアソン分布の関係に基づく方法
    • 3.8 形状パラメータが既知のワイブル分布に基づく方法
    • 3.9 片側区間推定上限の比較
  • 4.まとめ
第3節 パワー半導体の寿命予測シミュレーション
  • はじめに
  • 1.寿命予測シミュレーションの概要
  • 2.寿命予測シミュレーションによる評価事例
  • 3.寿命予測シミュレーションにおける材料特性値
  • 4.寿命予測シミュレーションにおける寿命予測式
  • 5.寿命予測シミュレーションの材料設計への適用事例
    • 5.1 Ag焼結接合材料の特性パラメータ設計への適用事例
    • 5.2 封止樹脂材料の特性パラメータ設計への適用事例
  • 6.まとめ
第4節 積層セラミックコンデンサの寿命予測
  • はじめに
  • 1.MLCCの経時絶縁劣化メカニズム
    • 1.1 MLCCの構造と材料,酸化物イオン欠陥の起源
    • 1.2 MLCCの経時絶縁劣化メカニズム
    • 1.3 MLCC信頼性向上のための指針
  • 2.寿命評価試験
    • 2.1 高加速寿命試験 (Highly Accelerated Lifetime Test; HALT)
    • 2.2 典型的なMLCCのHALT結果
  • 3.寿命予測式の妥当性
    • 3.1 経験式と物理式
    • 3.2 物理式の検証と修正
    • 3.3 寿命予測と信頼性保証
第5節 顕微ラマン分光と数値解析を併用した高精度な製品寿命予測
  • はじめに
  • 1.半導体デバイスの製品寿命予測と課題
    • 1.1 GaN-HEMTの動作原理と製品寿命予測
    • 1.2 従来の温度計測法の課題
  • 2.ラマン分光と数値解析を併用した温度計測法
    • 2.1 ラマン分光法
      • 2.1.1 ラマン分光の概要
      • 2.1.2 ラマン分光によるチャネル層の温度計測方法
    • 2.2 数値解析によるチャネル層の温度分布推定
      • 2.2.1 温度分布解析の概要
      • 2.2.2 モデル構築の実際
    • 2.3 ラマン分光と数値解析の併用による高精度な温度分布計測
  • 3.GaN-HEMTの製品寿命の高精度予測
  • おわりに
第6節 鉄道信号用電子機器の寿命評価手法の開発
  • はじめに
  • 1.鉄道信号用電子機器における耐用寿命の定義
    • 1.1 故障の定義
    • 1.2 故障分布と耐用寿命の定義
  • 2.鉄道信号用電子機器の使用環境
    • 2.1 想定ストレス要因
    • 2.2 ストレス要因の定量化
  • 3.鉄道信号用電子機器の寿命評価手法
    • 3.1 寿命評価アプローチとフロー
    • 3.2 部品評価手法
      • 3.2.1 主機能に影響する部品抽出
      • 3.2.2 信頼性試験データの取得
      • 3.2.3 使用環境条件での寿命予測
    • 3.3 基板評価手法
  • 4.ケーススタディ
    • 4.1 部品評価
      • 4.1.1 主機能に影響する電子部品の抽出
      • 4.1.2 信頼性試験データの取得
      • 4.1.3 使用環境条件での寿命予測
    • 4.2 基板評価
      • 4.2.1 加速試験条件の設定と実施
      • 4.2.2 加速試験結果
      • 4.2.3 実使用環境への寿命換算
    • 4.3 総合評価
    • 4.4 パラメータスタディ
  • 5.耐用寿命決定の考え方
  • おわりに
第7節 固体高分子形燃料電池用触媒の電気化学的手法による耐久性評価
  • はじめに
  • 1.PEFCの構成材料、発電原理、劣化
  • 2.PEFC触媒の電気化学的手法による耐久性評価
  • 3.測定例
    • 3.1 起動停止試験
    • 3.2 負荷応答試験
  • おわりに
第8節 ワイブル則による新規寿命予測式
  • はじめに
  • 1.背景
    • 1.1 ルート則
    • 1.2 べき乗則
  • 2.ワイブル則による予測
    • 2.1 アプローチ
    • 2.2 導出
    • 2.3 ワイブル則での寿命予測
    • 2.4 ワイブル則と、ルート則およびべき乗則の関係
    • 2.5 単一外部要因による劣化
    • 2.6 複数の外部要因による劣化
    • 2.7 サイクルによる劣化
    • 2.8 サイクル劣化のこれまでの予測式との関係
  • おわりに
第9節 機械製品の疲労寿命予測のためのX線3次元残留応力推定法
  • はじめに
  • 1.X線3次元残留応力推定法の特徴
  • 2.X線3次元残留応力推定法の基礎理論
    • 2.1 固有ひずみの定義
    • 2.2 非弾性ひずみが均一に生じる場合
    • 2.3 非弾性ひずみが不均一に生じる場合
    • 2.4 非弾性ひずみと弾性ひずみとの関係
    • 2.5 逆問題解析による固有ひずみの推定
    • 2.6 X線3次元残留応力推定法における逆解析
  • 3.X線3次元残留応力推定法の推定精度の向上
    • 3.1 固有ひずみの未知数の適切な削減
    • 3.2 有効な計測情報量と計測精度の向上
    • 3.3 逆解析における解の適切化手法の適用
  • 4.X線3次元残留応力推定法の応用
    • 4.1 溶接,表面改質材等,様々な施工材料への適用
    • 4.2 放射光や中性子を用いた部材全域の3次元残留応力推定
    • 4.3 幾何学形状の変化による有効な計測情報の追加
    • 4.4 固有ひずみ理論に基づく亀裂の検出手法
第10節 樹脂製品の促進耐候性試験における加速倍率の算出
  • はじめに
  • 1.促進耐候性試験と暴露試験
    • 1.1 促進耐候性試験
    • 1.2 促進耐候性試験による寿命予測
    • 1.3 促進耐候性試験における加速倍率
    • 1.4 暴露試験
  • 2.加速倍率の算出方法
    • 2.1 劣化度合の測定
    • 2.2 加速倍率の決定
  • 3.加速倍率の算出例
    • 3.1 実施方法
    • 3.2 実施結果
  • 4.加速倍率の取扱いにおける留意点
    • 4.1 取扱における留意点
    • 4.2 実際の運用について
第11節 シミュレーションによるゴム材料の疲労寿命予測
  • はじめに
  • 1.疲労寿命予測ソフトウェア
  • 2.ゴム材料の疲労寿命予測
    • 2.1 エネルギー解放率
    • 2.2 疲労寿命回数
    • 2.3 亀裂進展速度
      • 2.3.1 エネルギー比ゼロでの亀裂進展速度
      • 2.3.2 ひずみエネルギー比ゼロでの亀裂進展速度式
  • 3.解析事例
    • 3.1 有限要素モデル
    • 3.2 疲労解析条件と解析結果
  • 4.まとめ
第12節 時間-温度換算則による高分子材料の寿命予測
  • はじめに
  • 1.時間-温度換算則
    • 1.1 高分子材料の力学挙動における時間-温度換算則
    • 1.2 W.L.F.型時間-温度換算側
    • 1.3 アレニウス型時間-温度換算側
    • 1.4 修正時間-温度換算側
    • 1.5 時間-温度換算則 (クリープ以外の場合)
    • 1.6 時間-温度換算則 (ISO規格について)
第13節 支持体付きシートを用いた更生工法の耐久性評価
  • はじめに
  • 1.まえがき
  • 2.支持体付きHDPEシートを用いた更生工法
    • 2.1 複合マンホール更生工法概要
    • 2.2 支持体付きシート概要
  • 3.使用材料の長期耐久性評価
    • 3.1 耐薬品性
    • 3.1 耐硫酸性
    • 3.3 耐劣化性
  • 4.まとめ
第14節 抗体医薬品の凝集機構を活用した安定性予測
  • 1.抗体医薬品 (バイオ医薬品) における加速試験
    • 1.1 抗体医薬品
    • 1.2 抗体医薬品における安定性試験
  • 2.加速試験で生じる抗体医薬品の劣化
    • 2.1 抗体医薬品の化学修飾
    • 2.2. 抗体医薬品の凝集
  • 3.抗体医薬品の凝集機構
  • 4.抗体医薬品の物理化学的パラメータ
    • 4.1 構造安定性
    • 4.2 コロイド安定性
  • 5.抗体医薬品の物理化学的パラメータを用いた凝集傾向予測
  • 6.抗体医薬品の加速試験による化学修飾の予測
  • 7.さいごに
第15節 加速遠心・透過光プロファイルを用いた乳化製剤の分散安定性予測
  • はじめに
  • 1.エマルション製剤の分離メカニズム
    • 1.1 クリーミング
    • 1.2 凝集
    • 1.3 合一
  • 2.加速遠心・透過光プロファイル測定装置を用いた分散安定性評価
    • 2.1 LUMiSizer?の原理
    • 2.2 サスペンション及びエマルションの透過光プロファイル
  • 3.粘度と粒子の沈降・浮上特性の関係
  • 4.加速遠心・透過光プロファイル測定装置を用いた応用例 (W/O型エマルションの分散安定性予測)
    • 4.1 ブリーディング量の予測
    • 4.2 乳化粒子の合一に伴う相分離の予測
  • さいごに
第16節 合成樹脂製食品用器具・容器包装の溶出試験における加速試験条件の適用
  • はじめに
  • 1.日欧米における加速試験条件の適用
    • 1.1 日本
    • 1.2 米国
    • 1.3 EU
  • 2.実試験データによる妥当性の検証
    • 2.1 加速試験条件の検証
    • 2.2 アレニウスモデルを活用したシミュレーション予測値の検証
  • おわりに
第17節 紙の加速劣化試験と寿命予測
  • はじめに
  • 1.紙の加速劣化試験
    • 1.1 乾燥加熱処理
      • 1.1.1 乾燥加熱処理の方法
    • 1.2 加湿加熱処理
      • 1.2.1 加湿加熱処理の方法
  • 2.紙の寿命予測
    • 2.1 紙の劣化の要因
    • 2.2 反応速度論を用いた紙の劣化プロセスの解釈と寿命予測
      • 2.2.1 Zou-Uesaka-Gurnagul式
      • 2.2.2 Strlicらによるドウズ・レスポンス式
      • 2.2.3 モデル化に関わるその他の情報
      • 2.2.4 その他の劣化速度式
  • おわりに

第10章 寿命推定、劣化解析のためのデータの取得法

第1節 パルス法NMRによるゴム製品の劣化解析と特性予測
  • はじめに
  • 1.測定手法
    • 1.1 測定の基礎
    • 1.2 ソリッドエコー法
    • 1.3 ハーンエコー法
  • 2.劣化解析
    • 2.1 ゴムの状態評価
    • 2.2 パルス法NMRによる状態評価12)
  • 3.特性の予測
    • 3.1 膨潤NMR測定による破壊特性の推定12)
    • 3.2 環境影響を低減した予測14)
      • 3.2.1 ワイブル係数による予測
      • 3.2.2 重回帰分析による予測
  • おわりに
第2節 X線による金型の疲労状態の解析への適用
  • はじめに
  • 1.cos α法の概要
  • 2.実験方法
    • 2.1 供試材および試験片
    • 2.2 X線応力測定条件
    • 2.3 実験方法
  • 3.実験
    • 3.1 回折環の取得と4点曲げ負荷試験結果
    • 3.2 設置誤差が応力に与える影響
      • 3.2.1 ψ_0の誤差 (S45C)
      • 3.2.2 ?_0の誤差 (S45C)
      • 3.2.3 χの誤差 (S45C)
      • 3.2.4 Dの誤差 (S45C)
      • 3.2.5 A5052材でのψ_0
    • 3.3 結果
  • 4.事例紹介
第3節 安定性試験 (加速試験) におけるデータの取り方、まとめ方
  • はじめに
  • 1.安定性試験の方法
    • 1.1 安定性試験の目的
    • 1.2 化粧品・医薬部外品の安定性試験を実施する際場合のガイドライン
    • 1.3 安定性試験 (加速試験) で用いられる評価項目
    • 1.4 安定性試験での明確な品質の変化
    • 1.5 安定性試験での測定ロット
  • 2.安定性試験の検査データの測定頻度
  • 3.安定性試験のデータの取り方 (温湿度データ)
    • 3.1 安定性試験用恒温槽の温湿度と記録
  • 4.安定性試験でのデータの取り方
    • 4.1 赤外吸収スペクトル分析
    • 4.2 性状
    • 4.3 定量1 (液体クロマトグラムでの分析例)
    • 4.4 定量2 (試験で有効成分の変化がみられた例での安定性データの取り扱い)
    • 4.5 定量3 (滴定法でのデータの取り方)
    • 4.6 乾燥減量での水分量測定
  • 5.安定性試験のデータの記載
  • 6.安定性モニタリング
  • おわりに
第4節 熱分解装置と液体クロマトグラフを用いる安定性予測法
  • はじめに
  • 1.反応速度論的解析
  • 2.反応速度論的解析における問題点
  • 3.熱分析装置を用いた試料の分解方法
  • 4.熱分析装置を用いる利点
  • 5.解析上限温度の決定
  • 6.分解要因の探索
    • 6.1 分解要因の検討
    • 6.2 光による分解
  • 7.反応速度式の選択
  • 8.実施例
  • 9.方法の検証
    • 9.1 分解の再現性
    • 9.2 熱分析による安定性予測法の精度
    • 9.3 熱分析による安定性予測法の正確さ
  • 10.まとめ

執筆者

  • D-Techパートナーズ 原田 文明
  • 株式会社 東ソー分析センター 高取 永一
  • 群馬大学 荘司 郁夫
  • 川瀬テクニカル・コンサルタンシー 川瀬 豊生
  • 鈴木接着技術研究所 鈴木 靖昭
  • 一般財団法人 化学物質評価研究機構 狩野 真貴子
  • 板橋理化工業 株式会社 設楽 正弘
  • 株式会社 島津製作所 木村 元史
  • MA信頼性技術オフィス 本山 晃
  • 株式会社 KRI 木下 肇
  • 京セラ 株式会社 新楽 浩一郎
  • 一般財団法人 電力中央研究所 栗原 隆史
  • 元 タキロンシーアイ 株式会社 藤井 琢磨
  • ポリプラスチックス 株式会社 束田 拓平
  • 株式会社 デンソー 津田 将利
  • 東京電力ホールディングス 株式会社 龍岡 照久
  • 日本電信電話 株式会社 三輪 貴志
  • 一般財団法人 電力中央研究所 屋口 正次
  • 茨城大学 髙村 康平
  • 茨城大学 郡司 浩之
  • 茨城大学 江口 美佳
  • 工学院大学 飯田 肇
  • 日本歯科大学 石田 祥己
  • 日本歯科大学 新谷 明一
  • 東海大学 河合 憲司
  • 平田 健二
  • ミックインターナショナル 株式会社 大原 澄夫
  • 株式会社 ウテナ 深澤 宏
  • ヤマキ 株式会社 朝田 仁
  • 国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 奥西 智哉
  • 株式会社 パルメトリクス 金子 崎良
  • 電気通信大学 横川 慎二
  • 株式会社 先端力学シミュレーション研究所 大浦 賢一
  • 太陽誘電 株式会社 森田 浩一郎
  • 住友電気工業 株式会社 米村 卓巳
  • 住友電気工業 株式会社 古川 将人
  • 公益財団法人 鉄道総合技術研究所 藤田 浩由
  • あいち産業科学技術総合センター 犬飼 直樹
  • エリーパワー 株式会社 杉山 秀幸
  • 工学院大学 小川 雅
  • 中部電力 株式会社 林 修二郎
  • 株式会社 IDAJ 石川 覚志
  • 埼玉大学 坂井 建宣
  • 株式会社 安藤・間 根岸 敦規
  • 株式会社 ユー・メディコ 柴田 耕生
  • 株式会社 ユー・メディコ 中山 智仁
  • 株式会社 ユー・メディコ 林原 加代子
  • 株式会社 ユー・メディコ 野田 勝紀
  • 大阪大学 内山 進
  • マルホ 株式会社 竹下 朋芳
  • 国立医薬品食品衛生研究所 六鹿 元雄
  • 国立医薬品食品衛生研究所 阿部 裕
  • 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所 尾崎 麻子
  • 山崎 秀彦
  • 岡山県工業技術センター 岩蕗 仁
  • パルステック工業 株式会社 野末 秀和
  • 東京理化学テクニカルセンター 株式会社 吉田 一晴
  • 京都大学 岡本 昌彦

出版社

お支払い方法、返品の可否は、必ず注文前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本出版物に関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(出版社への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

体裁・ページ数

A4判 555ページ

ISBNコード

978-4-86104-955-2

発行年月

2023年6月

販売元

tech-seminar.jp

価格

80,000円 (税別) / 88,000円 (税込)

これから開催される関連セミナー

開始日時 会場 開催方法
2024/5/23 外観検査の“あいまいさ”を無くし判定精度を上げる「外観&目視検査の正しい進め方」 東京都 会場・オンライン
2024/5/23 経済性を考慮した「開発時の安全係数」と「量産展開時の規格値」の論理的決定法 オンライン
2024/5/29 信頼性物理に基づく信頼性試験技術 オンライン
2024/5/30 品質工学の考え方とパラメータ設計・実務への活用 オンライン
2024/5/31 GMP事例集 (2022年版) 徹底解説セミナー オンライン
2024/6/3 管理図 オンライン
2024/6/6 品質管理の基礎 (4日間) オンライン
2024/6/6 品質管理の基礎 (1) オンライン
2024/6/7 未然防止のためにFTAを効率的に使いこなすポイント 東京都 会場・オンライン
2024/6/7 電子機器の故障未然防止・故障解析入門講座 オンライン
2024/6/7 試験部門 (QC) におけるデータの電子化とインテグリティ対策 オンライン
2024/6/12 FT-IRを用いた樹脂の劣化解析と寿命予測への活用可能性 オンライン
2024/6/12 品質管理の基礎 (2) オンライン
2024/6/12 GMP事例集 (2022年版) 徹底解説セミナー オンライン
2024/6/13 異物ゼロへのアプローチ オンライン
2024/6/14 化粧品の品質安定性確保と評価の進め方・トラブル対応 千葉県 オンライン
2024/6/18 開発・設計・生産技術段階での試作品の適切な評価方法 オンライン
2024/6/19 Excelを使ったシミュレーションで直感的に学ぶサンプリング試験 (抜取検査) の全体像を把握し、適切に設計・運用する具体的ノウハウ オンライン
2024/6/19 はじめての品質対応 / なんとか改善したい品質対応 5つのポイント オンライン
2024/6/21 ヒューマンエラーから脱却するための「人間重視のヒューマンエラー防止法」 東京都 会場・オンライン