お守りがお守りでなくなる時・・・ 怖っ!
はじめまして、開発部で電気設計の責任者&設計者(プレイイングマネージャー)をやっています大成と申します。
よろしくお願いいたします。
電気のエンジニアにとって絶対に切り離すことができないノイズ。
音で言うなら、聞きたい音以外のお邪魔な音を雑音っていうのと同じですね。
雑音で聞き間違えたり、言いたいことが正しく伝わらなかったりする様に、電気の世界でもノイズによって、正しく動作しないことがあります。
なので、我々電気担当はノイズを注意深く扱います。
前置きはこれくらいにしておいて、
今回私が紹介するのは、電子マネーチャージ機「AES-EMC」の開発秘話でございます。
ある日の出来事・・・
担当A:制御基板が通信できません、バグってます!
私:んが、なぜ?
担当A:通信ICが誤動作して正しく動いていません!
私:うお、なぜ?
担当A:通信ICを動かすクロックが小さくて電圧が足りません!
私達:おえ、マジか?!
(当時は専門用語と怒号が飛び交っていたと思うので、かなりマイルドに再現しています・・・)
*AP-2293D:AES-EMCの制御基板
「当時の勉強会の資料 通信って何?」より
通信ICが誤動作するってどういうこと?
ICの中には、正確に時の間隔を刻む基準信号(それをクロックと呼んでいる)が必要になる場合があります。
この基準が乱れると、そのICの動きも同じ様に乱れます。そうすると周りとタイミングが合わなくなり、やることにズレが発生します。
これが誤動作するというやつですね。
「当時の勉強会の資料 UARTという部分が誤動作しています」より
なぜクロックが歪んだの?
別件の開発で、ノイズ対策に効果があったので、その成功例を取り込みました。
しかし、別件の成功例とは回路条件が異なるため、ノイズだけでなくクロックにも作用し、クロックが小さくなりました。
C1の波が減衰してC2の様に小さくなっている
なぜ設計で見抜けなかったの?
担当A:前回ノイズに効いたから、今回もノイズ対策に入れておこう・・・
ノイズ対策に成功した経験が全面にでたため、回路条件の検討・設計が疎かになりました。
そして、
承認者(私):小さいフィルタで問題ないだろう、問題あれば未実装に変更で・・・
回路条件を確認せず設計工程を通過させています。
(弊害を見落としていますね。)
なぜデバッグで見抜けなかったの?
成功例を流用したので設計しておらず、正常で当たり前と検証ポイントに挙げていなかったのです。
(良い結果が得られると思い込んでいます。)
なぜ試作で見抜けなかったの?
試作は動いていた。
これもたまにあることで、試作ロットでは個体差の組み合わせでたまたま正常に動き、合格を出す場合があります。
(皆さん試作台数ってどうやって決めているのでしょう?)
なぜ量産早期に見抜けなかったの?
この部分がオプションということもあり、検査に含まない機能で発見が遅れました。
(そもそも、そこも問題なのですが・・・)
ふり返ってみると・・・
障害は1つのミスでは実害に到達しないと言いますが、その通りだと実感しました。
決して安くはない改修費用と工数が発生しましたが、こういう経験を経て安定したハードウェアを設計する部隊として、我々は今日も成長しています。
ここまで読んでいただきありがとうございました。
今後も私たち暁電機製作所のエンジニアは、製品の品質向上に前向きに取り組んでまいります。