宇宙機開発において、最大の壁となるのが「過酷な環境下での絶対的な信頼性」と「開発コストの抑制」の両立です。近年では、従来の宇宙専用部品だけでなく、民生部品(COTS)を活用した効率的な開発も求められています。
本ページでは、JAXA認定技術や最新 volt の熱解析シミュレーションを駆使し、宇宙機開発の課題を解決するEMS(電子機器受託製造サービス)の最前線を解説します。
宇宙空間は、真空、急激な温度変化、強力な放射線、そして打ち上げ時の猛烈な振動・衝撃など、地上とは比較にならないほど過酷な環境です。
これまでは「宇宙専用部品」の使用が当たり前でしたが、現在はスピード感のある開発とコスト低減のため、技術革新が求められています。
宇宙用基板において、最も故障リスクが高い箇所の一つが「はんだ接合部」です。真空や熱サイクルによる疲労で、わずかなクラックが発生するだけでも致命的なシステムダウンを招く恐れがあります。
これを防ぐのが、宇宙航空研究開発機構(JAXA)が定める厳しい信頼性規格「JAXA-QTS-2140」です。この認定を受けた工場では、高度な技術を持つ認定作業者が、極限環境に耐えうる高精度なはんだ付けを実施します。
微細な不具合も逃さない検査体制を敷くことで、宇宙空間での長期安定稼働を保証しています。
開発コストを抑える鍵となるのが、スマートフォンや車載向けなどの「民生部品(COTS)」の活用です。しかし、そのままでは放射線や熱耐性の保証が不十分な場合があります。
そこで重要になるのが、部品一つひとつに負荷をかけて潜在的な欠陥をあぶり出す「スクリーニング」や、最新の「LSI診断」技術です。
これらの手法を組み合わせることで、民生品のメリットを活かしつつ、宇宙グレードの信頼性まで引き上げることが可能になります。
真空環境では、基板や樹脂から放出される「アウトガス」が光学機器のレンズを曇らせるなどの汚染(コンタミネーション)を引き起こす原因となります。
また、地上の保管・輸送時における湿気対策も欠かせません。宇宙用EMSでは、低アウトガス材料の選定や、厳格な管理体制に基づく防湿コーティングなど、宇宙専用の特殊な手順を標準装備しています。
沖電気工業(OKI)は、130年以上にわたり社会インフラを支えてきた技術を基盤に、高品質が求められる「ハイエンドEMS」を展開しています。特に計測・医療・航空宇宙など、故障が許されない領域において国内屈指の実績を持っています。
グループ会社のOKIエンジニアリングは、JAXA認定工場を保有しています。宇宙環境での動作を前提とした厳格な製造・検査体制を構築しています。
また、検査装置メーカーと共同開発した独自の「X線検査システム」により、高多層・高密度基板の全端子を詳細にチェックし、不良ゼロを追求しています。
単なる受託製造に留まらず、設計段階でのリスク抽出に強いのがOKIの特長です。
部品レベルからシステム全体までをカバーする信頼性評価・故障解析技術を持ち、蓄積された膨大なデータベースに基づき、不具合の芽を事前に摘み取る「泥臭い解析」で品質を担保します。
グループ8社が連携する「まるごとEMS」により、設計・部品調達・基板実装・組立・検査までを一貫して引き受けます。
顧客の設計者はコア業務に専念でき、まるで「自社工場」のような感覚で高度な生産リソースを活用できるのが強みです。
空気が存在しない宇宙空間では「空冷」が使えないため、地上向け製品とは根本的に異なる熱設計が必要になります。
OKIが提供する「SimuValid™(シミュバリ)」は、シミュレーション(机上検討)とバリデーション(現物評価)を組み合わせた、熱課題解決のワンストップサービスです。
シミュレーションで熱リスクを予測し、必要に応じて「銅コイン基板」などの特殊放熱技術を投入します。
さらに、実機評価の結果をシミュレーションにフィードバックする「モデルベース開発(MBD)」の手法により、試作回数の削減と開発期間の短縮を実現します。
こうした一連の流れにより、地上向け製品の宇宙転用(リデザイン)においても、確実な品質保証とコスト効率化を両立させています。
航空宇宙業界におけるEMSの選定は、単なる生産委託ではなく、“ミッション成功に直結するパートナー選び”とも言えます。
高精度実装技術や宇宙規格対応、長時間稼働への信頼性など、多面的に評価する必要があります。貴社の開発スピードと製品品質を両立させる最適なパートナーを、ぜひこの機会にご検討ください。
本サイトでは、EMSの受託製造サービスを検討中の企業向けに、業界別に製品生産を推進させるEMS受託製造会社をご紹介しています。「計測・医療・航空宇宙」「家電・住宅設備」「自動車」各業界にフィットするおすすめ3社についてもまとめて紹介していますので、ぜひ参考にしてください。
※2024年11月編集調べ
EMS受託製造会社を「計測・医療・航空宇宙」「家電・住宅設備」「自動車」などの業界別に徹底調査。各業界で強みを発揮し、自社製品の成長を加速させるパートナーを3社を厳選しました。
JAXA認定やISO13485の製造網で、自社ノウハウ不要で航空宇宙・医療など厳格な品質基準の市場へ安全に参入できます。
独自の全端子X線検査で高多層基板の見えない内部欠陥を精緻に検出。不良品出荷を防ぎ、重大事故やリコールリスクを大幅に低減。
高真空や放射線耐性など高度な環境試験設備を完備。過酷な環境での長期安定稼働を実証し、製品トラブルや交換の手間を大幅低減。
独立系商社の世界規模のネットワークで部材を計画調達し、市況変動に左右されない安定した生産・供給体制の構築に貢献。
部品不足時にもグローバルな情報網で代替品を迅速に提案し、部品欠品によるライン停止と販売機会の損失を抑制。
単なる手配にとどまらず、商社特有の柔軟な組み合わせ力で「ないものは創る」提案を行い、調達の課題を解決。
14カ国約50拠点(※1)の工場網を利用し、設備投資リスクを負うことなく需要地に近い現地生産や海外への生産移管を実現。
複数拠点の供給網により、有事には他工場へ速やかに生産を移管でき、顧客へ強固で安定した製品供給(BCP対応)を実現。
全製造拠点で技術や品質のグローバルマネジメントを徹底し、どの国で作ってもばらつきのない均質な品質管理をアピール可能。