月周回衛星「かぐや」の打ち上げ延期、原因はコンデンサの逆付け 109
ストーリー by mhatta
ヒヤリハット 部門より
ヒヤリハット 部門より
JAXAのプレスリリースによると、2007年8月16日に予定されていた、月周回衛星「かぐや」(SELENE)(かぐや/H-IIA 13号機打上げ特設サイト)の打ち上げが延期になった。新しい打ち上げの予定はまだ発表されていないが、新聞報道など(時事通信・共同通信)によると、JAXAでは9月の打ち上げを目指している。
延期の理由は、2機の子衛星(リレー衛星 RSAT・電波源衛星 VRAD)のコンデンサのうち極性を逆に付けてしまったものが発見された(1機1つずつ、合計2個)ため。超高速インターネット衛星 WINDSの地上試験中にそのようなコンデンサが見つかったため、かぐやの方も調査したために判明した。取り付けミスがあってもしばらくは通常に動作するため、かぐやの試験では発見できなかった。
このまま打ち上げた場合、子衛星からの電波発信が不能になり、予定されていた月重力場の探査が出来なくなるおそれがあった。よく「打ち上げが延期されなかった衛星は宇宙でトラブルを起こす」などという戯れ言もあるが、トラブルが事前に発覚した事はよかったと思う。/.Jの諸氏も、電解コンデンサを逆につけてしまったり、逆につけられた機器を使用していたなどで、動作不良や場合によってはコンデンサの爆発を体験された方もいるのではないだろうか?
品質管理 (スコア:5, 興味深い)
その話は…
日本のロケットは失敗してばかりいるのに、ロシアのロケットはほとんど失敗しない。
品質管理の技術では我々の方が優れているはずなのに何故なのだろう。
この疑問を来日していたロシアの技術者にしたとき、その技術者は
「日本はロケットを作るとき最高のものを一つ作ろうとする。しかし我々はそうではなく同じものを100個作って、その中で最も品質のいいものを使う。おそらくそれが大きな違いだろう」
と答えた。
というもの。
少し笑える話だけど、この話には真理が隠されている気がしないでもない。
Re:品質管理 (スコア:3, おもしろおかしい)
>「日本はロケットを作るとき最高のものを一つ作ろうとする。しかし我々はそうではなく同じものを100個作って、その中で最も品質のいいものを使う。おそらくそれが大きな違いだろう」
>と答えた。
一方、中国の技術者はこう答えた。
「しかし我々はそうではなく同じものを100個飛ばして、その中で最も成果がよかったものを発表する」
Re:品質管理 (スコア:2, 興味深い)
このへん、かぐやの巨大さに現れてるような気がする。
あと、つくづく思うのは、想定の範囲内で日本的に緻密で完璧なものを作るけど、
それを突破されることが想定されていなくて右往左往して「想定外」と言って逃げる。
あげくに「想定が甘い」とマスコミが叩いては「想定の上限」を引き上げて無駄に金かかる。
Re:品質管理 (スコア:2, 興味深い)
試作時に設計者は5～10個なんていう単位で注文するのですが、下請けの部品製造業者は原料投入量の都合からプラスチック部品でも50個とか作って良品を選別して納入します。すると試作では数倍～10倍の選別を経た部品しか見ないことになります。
量産試作で数百個作る時は余分に作る量も100～200個に増えますが、納入する量も増えるので2倍以下の量からの選別になってしまいます。当然品質のばらつきも大きくなるので「試作部品では問題なかったのに・・・」ということになります。量産時は（以下略
（金属部品だと試作から製造単位が一桁以上違ってたのでちょっと違う話になりそうです）
組み立て方法も工場の作業者が日に8時間作業して良品率を99％の小数点以下にいくつ9を並べられるかになるので、優秀な設計者が集中して数個うまく組み立てられればいいというのとは全く違う話になります。
これは試作と量産の違いの一つで、量産化作業というのがなぜ必要なのかという理由の一つでもありますね。
ここにいる人なら、同じウェハーから取れるプロセッサダイの品質のばらつきから連想しやすいと思うのですが、物理的な物作りだと選別で捨てるものの数を増やせば最終的な製品の品質が上がるというのが基本で、日本製品の品質が高い（高かった？）が高価という話の基盤だったりします。論理的な物作りでも捨てたアイディアの数次第だと言えるかもしれません。
他人から見えるプロジェクトとか最終製品を1個にしてうまくいかせようというのは現場を知らないのか、知っていてあえて無視しているのかは知りませんが、真実を隠蔽して格好だけつけようという行為のような感じがします。
本当は未踏領域に踏み出す挑戦はうまくいかないのが当たり前で、基本的には辛く苦しいことのような。
オフトピですが (スコア:3, おもしろおかしい)
一部の関係者と報道は"打ち上げ後に南種子町から有明まで移動"という
過酷な日程が解消されてホッとしている気がするw
タンタルかな？ (スコア:2, 興味深い)
その昔 (スコア:2, 参考になる)
新型機（386SLだったと思う）の評価基板が表面実装を終えて届いたので、
火入れをしようとコネクタに電源繋いでスイッチオン。
ぱん！
という音とともに基板が10mmほど浮き上がり、なんともいえないかほりが・・・
ひっくり返してみると見事に焦げたコンデンサが。って逆付けじゃん。
幸いパターンは無事だったので、ちょちょいと付け替えて無事に動きましたが。
以来、火入れの前には虫眼鏡片手に極性のあるパーツをチェックするようになりましたとさ。
# 他にも先輩の武勇伝で緑色のLEDが赤く光ったとか（燃えてたって・・・）
# ああ、毎日終電まで残業で大変だったけど楽しかったあの頃に帰りたい・・・
神様でも間違う (スコア:2)
しかし、NASAやNECの宇宙船用の基板の半田付けしている人の記事を読んだり、ニュース映像を見て、とてもじゃないが、自分にできるようなレベルじゃないと、あきらめた。半田付けの神様がいるんだ、と悟った。
しかし、神様でも間違うのか?
それとも、上級神じゃなく下級神がやったのか?
もしかして、おいらでもできてたのか?
タンタルコンは、極性ミスを防ぐために、あらゆる手立てを講じているが、神様には通用しなかったか?
あるあ・・・ (スコア:1)
あるあ・・・ねー・・・あるのか？
初めて半田ごて握ってから既に四半世紀、一度たりとも無いが。
Re:あるあ・・・ (スコア:3, おもしろおかしい)
まだ気づいていないだけという可能性について。
Re:あるあ・・・ (スコア:3, おもしろおかしい)
失礼な。10の位で四捨五入すればまだ0歳なのに！
と言ってのける程度には恥知らずな年頃になったな。
Re:あるあ・・・ (スコア:2, 興味深い)
が、わざとやったことはあります(笑)
実家の天井には、電解コンデンサロケットが命中したシミが残ってます。
※今の電解コンデンサは飛ばないみたいですね。残念(何が)
タンタルコンデンサがマッチの燃えかすのようになったとか。
「逆につけてはいけません」って言われたら、「逆につけたらどうなるんだろう」って思いませんか(^^;
極性のある部品は一通り試したような記憶が…
Re:あるあ・・・ (スコア:2, 興味深い)
…というのが混乱の原因だったり
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
逆流防止のダイオードに100V掛けて光らせた思い出が...
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
回路図通りに付けたら回路図が間違ってたことはありましたが。
#回路図書いたのも自分だから文句の持って行き場所がない
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
つーか、テスト用に電源入れると即発火するって危険な事に。
＃流石にそこには既に仕事は出してません。
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
レギュレータを電流流しすぎて､真赤に燃やしたことはあったけど。
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
Re:あるあ・・・ (スコア:1)
一度もないのに何で知ってる？
しかし、みんなすごいなぁ・・・・
やったことないなんて・・・
恥ずかしながら、仕事で一度、趣味だったら数知れず^^;
(危うく失明するとこだった、上からのぞいて、大丈夫だなと顔引っ込めたら・・・)
Minder
Murphy's Law (スコア:1)
マーフィーの法則 [wikipedia.org]のわりとリアルな再現ですなあ。
# 逆付け説による。
しばらく動作する？ (スコア:1, 興味深い)
しばらくは動作する--なんてことあるんでしょうか？
Re:しばらく動作する？ (スコア:3, 参考になる)
#シルク印刷まで逆だとは。
Re:しばらく動作する？ (スコア:1)
「PCIバスの電源を安定化させる」というプラセボ的な製品で、基板上には部品は電解コンデンサが3個しか載っていないという代物なんですが、そのうち一個の極性が間違えていて、製品を回収する事態に。
コンデンサ3個はそれぞれ、PCIの各電圧の電源とGNDに繋がってるだけなんですが、
-12VとGNDの間で、で、-12Vの方がプラスになるように電解コンデンサが接続されているという…しょーもない設計ミスでした。
Re:しばらく動作する？ (スコア:2, 参考になる)
あと使用している回路にもよるね。
電流の多い電源回路だとすぐに破裂することになるが。
極性無しのは使えなかったのか (スコア:1, 参考になる)
素人すぎとの意見多数かと思いますが、以前はマザーボードへ取り付けミス
があって使用中（通電中）に破裂して金属片を筐体内に撒き散らすこともあ
り、自作ユーザではいちおうチェックするのが儀礼だった時代もありました。
大抵は破裂してから見つかることがほとんどなので、事前に見つけたのはGJ?
Re:極性無しのは使えなかったのか (スコア:4, 興味深い)
ま、それはそれとして過去に遭遇した有極部品の逆付けは大抵の場合は指示が逆だったとかだったりします。
もとの回路図で逆に描いてあったり、基板のシルクが逆になっていて、CADデータから抽出した実装データはシルクに関係なく正しい方向になっていたのに実装屋さんが気を利かせすぎてシルク通りに実装してくれたり。
で、アルミ電解の場合は故障モードが開放なので壊れてもなんとなく回路が動いていて（でも不安定になる、ならないんだったらそもそも不要な容量だ）故障を突き止めにくかったりしますね。これがタンタルだと故障モードが短絡なので下手すると電源ユニット引き連れてシステム全体を道連れにお亡くなりになってくれるので故障は発見しやすいんですが運用中に壊れるとえらい目見る羽目に。
Re:極性無しのは使えなかったのか (スコア:1, 興味深い)
（一度タンタル逆挿しトラブルを経験するとみんなそうなる）
だったらヒューズ付きタンタル使えという人もいますが，値段を考えると............
最近は低ESRの電解コンデンサの良いものがありますから，超高信頼・超長期動作保証が必要となるような
機器以外はタンタルは使わない方向のようですね．
Re:極性無しのは使えなかったのか (スコア:1)
ですね。電源回路に系統ごとにきっちり保護回路入れるのもコストかかるし
どっちみちタンタルがお亡くなりになったブロックは使えなくなるし
有機高分子系の電解コンは確かにESRもタンタルよりいいぐらいだし
故障モードもオープンだったりするのでいいんですが
コストが厳しいと使いにくかったりもします
んで、他の方も書かれていますが最近はセラコンも大容量化が進んでいるので
機械的にストレスがかからない所はそっちに逃げることも多いですね
Re:極性無しのは使えなかったのか (スコア:1)
タンタル禁止の会社もありますよね。
Re:極性無しのは使えなかったのか (スコア:1)
衛星の基板って樹脂で固めるんだっけ？
あるあるある (スコア:1)
自分が書いたプログラムが一発目でエラー無しで動いちゃうと
不安になりますもんね。
というか、エラーや問題の発見はせっぱ詰まった状況の方が多いという
傾向があるのかもしれないので、表向きスケジュールはタイトにした方が
真の締め切りまでに品質が上げられる、とか。
# そしてメンバーは極限まで消耗する、と。
当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:1, 余計なもの)
作業員はこの程度の資格は当然持ってるんですよねぇ
IDENTIFICATION DIVISION.
AUTHOR YUKI-KUN.
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:3, 参考になる)
「人工衛星等に利用されるICチップに半田付け作業をお願いします。半田付けの実務経験のある方大歓迎のお仕事です。」
という募集がありました。今は終了したみたいです。確か10名でした。
ということで、プロ中のプロがやってる、というわけではないみたいです。
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:3, 興味深い)
衛星に使われるような電子機器がどのような現場で製造されているか良くは知らないのですが、普通の現場なら素人でもできるように詳細な作業指示書が用意してあって、それに従って作業するようになっています。で、有極性の部品を手作業で実装する場合、実装する人と極性の確認をする人は別人で、確認する人は実装済み基板に極性確認すべき部品の場所だけ穴の開いたテンプレートを被せて極性確認をし、証拠として赤マジック等でその部品をマーキングするのが割とよくあるやり方です。で、さらに他の人がマーキングされているかどうか確認する、と。
なので、短絡的には「コンデンサの逆付け」が原因なのでしょうが、検査されて出てきたはずの物に故障と言う形で逆付けが見つかったということは検査工程に大いに問題があったと言わざるを得ませんね。手作業があれば必ず人は間違えられるとおりに間違ってくれます。普通の現場からこれが出てきたということはダブルエラーまたはトリプルエラーが発生したということです。単純ミスがひとつあればそれを検出できずにそのまま垂れ流しな現場なのだとすると、逆付けという単独の問題ではなく品質保証体制全体の問題と見るべきです。
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:2, 興味深い)
「素人でもできるように」と書きましたが、半田付け作業に限って言えば何らかの作業者認定を行い、一定の技量に達した作業員しか半田付け作業はさせません。これはISO取っている所なら必ず審査の対象になる事項です。いづれにしても一定の技量があることイコール絶対にミスはしないということではありませんので、別人による極性確認は必須事項です。
＃部品の自動実装でも、マジックでマーキングをしてるところは多いと思います。
＃手直しで人が介在する可能性があるし、リールを間違うことやマウンタのプログラムに
＃ミスがある可能性もあるからです。
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:2, おもしろおかしい)
人間ができるレベルじゃないな。
「ICチップを半田付け」の間違い？
でもICチップを半田付けすることはないしな・・。
#それなんて人間ワイヤボンダー？
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:1)
「ICパッケージを半田付け」じゃあ求人としては引きも弱いってことでしょう
0.5mmピッチのICだったら半田付けするのは「手」はなんともないんだけど
最近は「目」がきつくなってきたので
ルーペ無しじゃ自信がなくなってきたなあ
Re:当然、有資格者が作業してるんだよね？ (スコア:2, おもしろおかしい)
工場内で微細な半田付けが出来る人を募集したんだけど、やってきたニコニコ
笑うおじさんが、実は会議の途中で呼び出された事業部長だった事を後から
知って恐縮しまくったという経験がある。
＃もちろん、作業は無事完了
いまどき極性アリのコンデンサ (スコア:1)
セラコンでもフィルムコンでも容量大きいの出てきていますよね～。
(100uF以下ですが。。。）
極性アリじゃないとだめだとすると、電源周りの馬鹿でかいコンデンサですかね。
余計なもの (スコア:1, おもしろおかしい)
あんまり想像したくないけど (スコア:1)
http://www.technobahn.com/cgi-bin/news/read2?f=200707271044
こんな例もあるみたいだし。
先生！実験装置が煙噴きました！(;_;) (スコア:1, おもしろおかしい)
生徒「(´･ω･`)。実験レポートはどうすればいいんでしょうか？」
先生「実験機材が煙を噴いた考察を書いてくれ」
#大学生なのに実験機材を壊したと冷やかされたAC
他にもダイオードの順方向特性の測定で結果が一致せず、クソ！と装置を叩いたら針がビクン！と振れ、スイッチの接触抵抗が増していたことも発見したよなぁ(´･ω･`)ダメ実験
打ち上げ予定日（延期後） (スコア:1)
今回は予備期間が8月17日〜23日、9月13日〜21日と2回に分かれており、9月に延期される公算が高い。 [mycom.co.jp]
という話と合わせて考えると9月13日〜21日の打上げですね。
# なお今年の旧暦8月15日は太陽暦9月25日（打上げ期間外）です ;-p
Someday, somehow, gonna make it alright but not right now.
Re:いくらなんでも (スコア:2, 参考になる)
http://www.jaxa.jp/press/2007/07/20070725_sac_kaguya.pdf
リード付きか、リードレスかかはわかりませんが。
Re:いくらなんでも (スコア:4, 参考になる)
電源周りのデカップリングだとすると、ヒューズ付けてあるのでないと、大概はテスト中にコンデンサが過熱して火を吹いて飛ぶんじゃないかしらん…とか思って
件のニュースリリース(PDF) [www.jaxa.jp]を見て見たところ、
「2. 二つのVLBI用発信器はこれまで、約500時間程度正常に動作しているが、タンタルコンデンサの特性上、約一年間のミッション中に故障し、VLBIミッションを達成できない影響が高い」
とありますから、通常の酸素のある環境での使用ではなく、酸素が無い環境での試験のようですね。
その前に発信器単体でのテストやらあって、その中で見つからなかったというとは逆電圧がかかったとしても許容範囲の部分にある程度の（正極方向の時の）耐電圧マージンはとってあったようではあるようですね。
まぁ、使用箇所が発信器だったということで一番考えられるのは表面実装のタンタルコンデンサをつかっていて、二個の子衛星とも同じ会社の同じ商品を使っていて、ある程度数が出るのを見越して、
・マウンタ使って製造してあって、部品配置の指定をするときにデータレベルで間違った
か、
・手で乗せてハンダ槽使ってハンダ付けして、極性表示がフラックスか何かで見えにくくて、逆に部品を置いたのに気がつかなかった。
かのどちらかあたりでしょうね。
ほとんどの半導体デバイスがSMTだし、抵抗やコンデンサなんかでもリード品だと寄生容量やら寄生インダクタンスやらの影響がでそうなあたりにつかっていたんでしょうね(;´Д`)
実際、大抵のリード型のタンタルコンデンサはパッケージやリードに「バカ避け」対策してありますし、リードを受け入れるランドがあれば、そこはインサーキットボードテスタのチェックポイントに大抵はなってるでしょうから、その時点で見えると思うのですが
…インサーキットボードテスタ使う場合は、試験盤や試験コードを開発するコストが回収できる見込みがあるだけの長期間、同じ製品が出る事が確実な事がコスト的な面から必須になる（例外としては、小ロットでもインサーキットボードテスタの試験端子盤の設計製作コスト＋αを上乗せして売る事が出来る場合ですが）ので、リード型のコンデンサ使って目視だけで一気に火入れしておかしくないということで納品した可能性は無くはないですけど。
基本的にはコンポーネント作った会社の責任って事になるでしょうけど、量産効果を見越して、WINDSと同じ製品をつかっていたのだとしたら、衛星をまとめる会社の受け入れ部門の検査が甘かったように思いますねぇ…受け入れした以上は衛星をまとめる業者の責任の方が強くなるのかなぁ？
当然、そのロットの在庫に付いては元のメーカに返品・修理・再検査の上、設計変更の形で対策してもらうものだと思うのですが…月数千台とか数万台流れて採算点ぎりぎりで売る物じゃないんだから、WINDSで問題が出たのと同じ製品ならば、衛星取りまとめ会社がロット単位で自社検査するなり、製造元にロット単位で一旦返して検査しなおしてもらうものだと思うのですが
衛星を取りまとめているのと同じメーカで内製していたのならば、品質管理はどうなのよ？とか思ってしまうんですけどね┐(´ー`)┌
お先真っ暗(オフトピ-1) (スコア:2, 参考になる)
中国の方が [nikkeibp.co.jp] 先進国どころか [nikkeibp.co.jp] さらにアレな話も…… [nikkeibp.co.jp]
Re:だからあれほど (スコア:5, 興味深い)
ノンフィクション・ライターの松浦氏はこういう意見に反論していますね。
[松浦晋也のL/D]
「神舟6号打ち上げに関するネット上の意見に意見する」 より抜粋。
http://smatsu.air-nifty.com/lbyd/2005/10/6_4dc8.html
私が読む限りでは説得力があったので認識を改めたのですが、
もしさらに詳細な指摘/反論があれば参考にします。是非お願いします。
#迷ったけどIDで
Re:だからあれほど (スコア:2, すばらしい洞察)
「打ち上げ回数」が多いと言う事も、強みの一つでは？
見方を変えれば、それだけ、ノウハウの蓄積や、欠点の洗い出しが出来てるって事なので。
日本の宇宙開発を、今後、どうするかは議論があると思いますが、もし、宇宙開発縮小するとかでも無い限りは、ロケットの打ち上げ回数が少ないとか、それを招いた要因(予算・人員不足etc)に対して、もっと危機感を持つべきなのでは？
Re:だからあれほど (スコア:2, 興味深い)
Re:電解コンデンサって衛星に使えるんだ。 (スコア:2, 参考になる)
その中でも「宇宙システム機器用シリーズ [ncc-matsuo.co.jp]」という宇宙に特化したものが使われてます。