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信頼性とハードウェア設計に関する調査レポート

当社は、信頼性に対する今日の課題と将来の可能性に対する理解を深めるため、750人を上回る世界各地のシステムアーキテクトと設計エンジニアへの調査を実施しました。以下の信頼性とハードウェア設計 に関する調査レポートで、彼らのインサイトを調べるか、PDFをダウンロードしてください。 

 

はじめに


信頼性とは何ですか? この一見単純な質問に対する答えが、製品発売が成功するか、ブランドの評判が失われるかを区別する要因となる可能性があります。 最も単純な形に要約すると、信頼性は製品のライフサイクル全体にわたる期待に対する一貫性の尺度です。ただ実際には、信頼性の定義はさらに流動的です。一貫性、期待、製品ライフサイクルは、業界やアプリケーションによって大きく異なります。また、同じ種類のシステムやデバイス内であっても異なります。では、信頼性とは実際に何を意味しますか?

このレポートは、いくつかの主要業界で働くシステムアーキテクト、エンジニア、技術マネージャーを対象とした、モレックスの信頼性とハードウェア設計調査で収集されたデータをもとに編集されています。信頼性に関して相反する期待、妥協、不確実性、楽観主義の世界を明らかにしています。今日のエンジニアは、信頼性への期待の高まりとテスト時間の短縮との間でバランスを取るよう迫られています。コストと製造可能性は、パフォーマンス特性と市場投入までの時間と衝突します。また、製品はより複雑になる一方で、労働者の高齢化に伴い知識のギャップが生じており、重要な役割を若くて経験の浅い人材が担うことになります。 

しかし、この結果は、将来への期待も示しています。人工知能 (AI)、シミュレーション、高度な分析などのデジタルテクノロジーは、信頼性にプラスの影響を与えることが期待されています。これらのテクノロジーは、経験豊富な従業員の喪失を補うことができるでしょうか?  

このレポートでは、信頼性の現状、信頼性を設計する際に企業が直面する課題、そして今後の魅力的なイノベーションについて調査します。  


方法論と参加者


研究目標

シグナル用とパワー用の両方にわたってアプリケーションの要求がますます厳しくなる、新時代におけるハードウェアデバイスの信頼性の重要性を理解します。

方法論

さまざまなシステムアーキテクト、エンジニア、技術マネージャーが、オンライン調査への参加のため招待されました。彼らに、信頼できるソリューション構築に関連する一連の質問をしました。質問では、信頼性の現状、信頼性の実現に向けた課題、および信頼性に対するイノベーションの影響という3つの主要テーマが取り上げられました。

調査は英語、簡体字中国語、繁体字中国語、ドイツ語、日本語、韓国語、イタリア語、スペイン語で実施されました。回答は、2023年10月6日から10月18日までに収集されました。

参加者

合計756人の適格な参加者が調査に回答しました。全員が、コネクターやその他の電子部品を備えたデバイスの信頼性に影響を与える、ハードウェア設計技術チームの一員として働いていたか、現在勤務しています。参加者は、システムアーキテクチャを直接担当するか、設計エンジニアリングまたは技術マネージャーの役割でハードウェアシステムアーキテクチャを担当する個人またはチームと直接連携していました。代表される業界には、自動車・輸送機器、コンスーマエレクトロニクスまたはモビリティ、データ・センターまたはクラウド、防衛または航空宇宙、エネルギー管理、ヘルスケアまたは医療機器、産業および電気通信またはネットワーキングが含まれますが、これらに限定されません。

代表国

国の地図

代表者

個人

代表企業

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tl
tl
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信頼性の現状


調査の質問:
過去数年間で、あなたが設計した製品のエンドユーザー間で、製品の信頼性に対する期待はどのように変化しましたか? 該当するものをすべて選択してください。
テスト

重要なポイント:

信頼性の現状は流動的であり、製品に信頼性を設計するために活用されているさまざまなアプローチを浮き彫りにしています。ただし、明らかなことが1つあります。信頼性を犠牲にすることはできません。エンジニアの54%は、信頼性のあるエンドユーザー エクスペリエンスがブランドロイヤルティをますます高めていることに同意しています。お客様が製品レビューに簡単にアクセスでき、デバイスの故障が急速に広まる可能性がある時代においては、製品が期待に応えられるようにするためのプロセス、チーム、方法論の整備がさらに重要になります。 

しかし、理想的な動作シナリオで信頼性があるだけでは十分ではありません。回答者の52%は、お客様が埃、水、振動などのあらゆる環境条件にわたって信頼性が拡張されることを期待していることに同意しています。高耐久化は設計基準リストの最上位に移動させる必要があり、環境テスト、シミュレーション、実際のユースケースで実証される必要があります。 

企業は所有権、設計基準、タイミングに関連した信頼性をどのように確保していますか? そして、成功を測定するためにどのような指標が使用されていますか? 

調査の質問:
貴社では、どのチームが製品が信頼性要件を満たしていることの確認に関わっていますか? 該当するものをすべて選択してください。
テスト

重要なポイント:

ほとんどの企業 (64%) は品質チームに依存しており、次にテストエンジニアリング (60%) と製品開発エンジニアリング  (58%) が続きます。他の役割と比べると割合は少ないですが、経営幹部の17%が製品が信頼性要件を満たしていることを確認することに関与しています。


テスト
業界のインサイト
輸送機器
貴社では、どのチームが製品が信頼性要件を満たしていることの確認に関わっていますか? 該当するものをすべて選択してください。
IT

重要なポイント:

他の業界と比較して、自動車・輸送機器 (71%) では、製品が信頼性要件を満たしていることを確認する上で、テストエンジニアリングの役割がより顕著です。自動運転機能、電動パワートレインなど、現代の車両のサブシステムの数と複雑さが増大していることを考慮すると、厳格な信頼性テストがこれまで以上に重要になっています。

調査の質問:
次の記述のうち、信頼性に対する貴社のアプローチを最もよく表しているものはどれですか?

32%

信頼性の確保のため、必要以上に製品を過剰に設計する

17%

たとえ信頼性が定義より低い場合でも、最低コストに重点を置く

51%

 定義された要件に対してバランスのとれた信頼性

重要なポイント: 

企業は、低コストソリューションを追求するよりも、製品の過剰設計を2倍近く優先する傾向があります。信頼性を犠牲にして最も安価なオプションを選択した回答者はわずか17%でした。回答者のぎりぎり過半数 (51%) がバランスのとれたアプローチを求めています。 

調査の質問:
貴社の業界の認証と信頼性基準を適用する方法を最もよく表しているのは次のうちのどれですか?

14%

目標は、最小要件を満たすこと

42%

現在の要件を上回る設計

44%

現在の要件に加えて、将来起こり得る要件を満たすよう努める

重要なポイント:

大多数の信頼性関係者にとって、最小限を達成するだけではもはや十分ではありません。実際、42%は現在の業界認証や標準を超えることを目標にハードウェアを設計しており、さらに大きなグループ (44%) は将来起こり得る要件に合わせようと努めています。これらの標準の先を行き続けることが、製品の過剰設計の背後にある動機となる可能性があります。

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業界のインサイト
Datacom
貴社の業界の認証と信頼性基準を適用する方法を最もよく表しているのは次のうちのどれですか?

15%

目標は、最小要件を満たすこと

34%

現在の要件を上回る設計

51%

現在の要件に加えて、将来起こり得る要件を満たすよう努める

重要なポイント:

Datacomは、AIなどの新興テクノロジーの予想される需要を満たす将来の計画を立てています。調査対象となったDatacom業界の半数以上は、現在のニーズに対応すると同時に、潜在的な将来の要件にも対応するよう努めています。 

調査の質問:
製品ライフサイクルのどの時点で検証および検証計画が策定されますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。
TL

重要なポイント:

信頼性は非常に重要ですが、多くの場合、設計プロセスの後半で考慮されます。設計の開始前に検証および検証計画を作成するエンジニアはわずか18%です。実際、回答者の約40%は、製品設計の第1段階が終わるまで、信頼性に関する計画を立てていません。

調査の質問:
貴社は、製品の信頼性を測定するためにどのような指標を使用していますか? 該当するものをすべて選択してください。
TL

重要なポイント:

事実上すべての回答者が、信頼性を測定するために何らかの形のハードデータを使用していると報告しています。リストのトップは、製品の検証および妥当性確認テストの結果で49%で、次にフィールド故障率が44%です。


信頼性を実現するための今日の課題


調査の質問:
経験上、信頼性を考慮して設計するときに難しいことは何ですか? 該当するものをすべて選択してください。
TL

 

 

重要なポイント:

設計サイクルの短縮、製品の複雑さの増大、ユーザーエクスペリエンスのコンスーマ化が進む今日の時代において、システムアーキテクトと設計エンジニアは、さまざまな課題に対処するだけでなく、それを克服する必要があります。回答者のほぼ98%が信頼性を高めるための設計に課題があると報告しており、テストにかかる時間 (42%) がリストのトップとなっています。前のセクションの質問では、検証および検証計画の策定が製品設計プロセスの後半まで延期されることが多いことを示しました。ここで強調されているテスト時間の不足は、迅速で正確な意思決定の必要性をさらに強調するだけであり、専門家による迅速で正確な意思決定の必要性が強調されています。

信頼性は、設計基準やビジネス要件にわたってさまざまな影響が相互に関連する複雑なテーマです。小さな決断や単純な妥協が、非常に有害な結果を招く可能性があります。結局のところ、製品がテストおよび認証基準をどれほど満たしていても、製品の信頼性の最終的な尺度は顧客満足度にかかっています。信頼性を危険にさらす価値のある、設計のトレードオフは何ですか? そして、エンジニアはそれらのリスクを最小限に抑えるために、データとサプライヤーパートナーをどのように利用していますか?

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業界のインサイト
コンスーマエレクトロニクス
経験上、信頼性を考慮して設計するときに難しいことは何ですか? 該当するものをすべて選択してください。
TL

重要なポイント:

コンスーマエレクトロニクス業界の回答者は、設計サイクルの短縮 (46%) と信頼性設計コストの増加 (44%) が2つの最大の懸念事項であると特定しました。これらの統計は、低コストでより速く進化する製品に対する消費者の需要が高まり続けていることを浮き彫りにしています。

調査の質問:
設計のトレードオフを評価する場合、製品の信頼性よりも優先される可能性が最も高いのはどの領域ですか? 以下の中から3つまで選択してください。
TL

重要なポイント:

エンジニアが設計のトレードオフを迫られると、信頼性よりもコストと製造性を優先する可能性が高くなります。全体として、回答者の97%が、信頼性よりも他の要素を優先していると報告しています。

調査の質問:
設計のトレードオフを評価する際、製品の信頼性よりも優先される可能性が最も低い領域はどれですか? 以下の中から3つまで選択してください。
tl

重要なポイント:

消費者がより軽く、より滑らかで、より強力なデバイスを期待する時代でも、エンジニアは設計上のトレードオフを考慮する際に、重量 (35%)、機能 (26%)、およびフォームファクター/サイズ (26%) を優先して信頼性を妥協することを望んでいません。

調査の質問:
貴社は、トレードオフの決定を行うために通常どのようなアプローチを使用していますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。

33%

データベースのモデルを使用して、設計プロセス中に起こり得るトレードオフの影響を分析する

54%

当社は、各プロジェクトにとって何が最も重要であるかについて明確な優先順位を定義し、トレードオフの決定を下す際にはそれらに従う

13%

当社の設計者は、作業を進める中でトレードオフについて判断を下す

重要なポイント:

設計のトレードオフの評価にデータベースのモデルを使用している回答者は、わずか33%です。ほとんどは、事前に決定された設計の優先順位と判断の組み合わせに依存しています。経験豊かな人材がこの意思決定をサポートできますが、従業員の離職によりこのアプローチにはリスクが生じます。

consumer-electronics
業界のインサイト
コンスーマエレクトロニクス
貴社は、トレードオフの決定を行うために通常どのようなアプローチを使用していますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。

29%

データベースのモデルを使用して、設計プロセス中に起こり得るトレードオフの影響を分析する

60%

当社は、各プロジェクトにとって何が最も重要であるかについて明確な優先順位を定義し、トレードオフの決定を下す際にはそれらに従う

12%

当社の設計者は、作業を進める中でトレードオフについて判断を下す

重要なポイント:

コンスーマエレクトロニクスでは、トレードオフができるだけ早い段階で特定されることがよくあります。回答者の60%は、設計中に変更を加えるのではなく、プロジェクト開始時に明確な優先順位が設定されると述べています。これは、コンスーマエレクトロニクスが設計サイクルとコストの削減に敏感であり、その結果、設計が開始されると柔軟性が欠如することを反映している可能性があります。 

調査の質問:
以下のそれぞれの記述について、あなたの同意を評価してください。
tl

重要なポイント:

サプライヤーとの強力な関係により、製品へのアクセスだけでなく、豊富な知識、経験、データも得られます。調査対象者の91%は、信頼できる製品は、信頼と実績のあるサプライヤーなしでは構築できないという点に同意しています。エンジニアの74%が、設計サイクルの短縮により信頼性が危険にさらされる可能性があることに同意していることを考慮すると、サプライヤーの専門知識と関与はさらに重要になります。

調査の質問:
貴社は、信頼性の問題を理由に、設計済みの部品のサプライヤーをどのくらいの頻度で変更しますか?
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重要なポイント:

サプライヤーの役割に関しては、ほとんど妥協はありません。調査回答者の96%が信頼性の問題によって部品サプライヤーを変更したことがあり、4分の1以上がサプライヤーを頻繁に変更していると報告しています。


信頼性の未来


調査の質問:
将来を見据えて、エレクトロニクス製品の信頼性について懸念することはありますか? この質問に答えるときは、貴社が製造する製品だけでなく、電子部品を含むあらゆる種類の製品を考慮してください。該当するものをすべて選択してください。
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重要なポイント:

信頼性の将来は、さまざまな複雑な傾向に光を当てます。製品開発における新たな問題、労働力の高齢化、テクノロジーの進歩などがその筆頭です。回答者の大多数 (96%) は、エレクトロニクス製品の全体的な信頼性について懸念を抱いており、デバイスの複雑さの増大 (53%) とコスト削減に対するお客様の期待の高まり (49%) がトップとなっています。将来の見通しをさらに複雑にしているのは、退職により信頼性に関する専門知識が失われることが予想されることです。専門性の高いエンジニアが退職すると、その役割は多方面の才能を持つ人員に置き換えられることがよくあります。経験の浅い人員は、加速化する市場投入スケジュールとますます複雑化するシステムのプレッシャーの下で、必要とされる正確な意思決定を行えますか? リーダーシップはあまり確実ではなく、一部の業界では人材の喪失が壊滅的な影響を与える可能性があります。

しかし、リスクの場所には大きなチャンスが潜んでいます。エンジニアは、AIやその他のデジタルツールが、プロセスを改善し、高度なシミュレーションを生成し、データ分析を進化させることによって、信頼性を高める設計に山積する障害の一部を相殺できる可能性があると楽観視しています。これらのツールは、退職する信頼性専門家の1対1の代替となることは期待されていませんが、経験や専門性が低いエンジニアの能力を拡張して悪影響を軽減する上で役立つ可能性があります。

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業界のインサイト
Datacom
将来を見据えて、エレクトロニクス製品の信頼性について懸念することはありますか? この質問に答えるときは、貴社が製造する製品だけでなく、電子部品を含むあらゆる種類の製品を考慮してください。該当するものをすべて選択してください。
業界のインサイトDatacom

重要なポイント:

ますます接続され、データを必要とする世界を考えると、データコム業界の回答者の60%が、製品の複雑さの増加が信頼性に関する最大の懸念事項であると認識していることは驚くべきことではありません。絶えず進化する状況と、6Gや224 Gbps-PAM4などの新しいテクノロジーが目前に迫っているため、エンジニアには取り組むべきユニークな一連の新たな課題がもたらされることになります。

調査の質問:
信頼性に関して深い経験を持つ主要人物が今後5年間に退職する場合、組織にとっての潜在的なリスクは何であると思いますか? 該当するものをすべて選択してください。
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重要なポイント:

今後5年間で、92%が信頼性に関する深い専門知識を持った人材を退職で失うと予想しており、83%はその喪失が従業員の満足度、ブランドの評判、さらには収益の損失にもリスクをもたらすと考えています。企業はどのような予防策を講じていますか?

調査の質問:
貴社は、今後数年間で信頼性に関する専門知識を失うリスクを軽減するために、どのようなアプローチをとっていますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。

39%

十分に準備を整えており、正式に調整された計画がある

54%

問題の可能性を認識しており、各チームがグループのために対策を講じている

8%

誰も、それについて何も行っていない

重要なポイント:

リスクは認識されているかもしれませんが、多くの企業は今後数年間に起こる可能性のある「頭脳流出」に対する準備が整っていません。信頼性専門家の喪失に伴うリスクを軽減するための、正式な調整された計画を策定している企業はわずか39%です。 

調査の質問:
今後5年間の製品の信頼性に対するAIの実際的な影響について、あなたの個人的な意見はどのようなものですか?
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重要なポイント:

新しいテクノロジーにより、従業員の離職の影響が最小限に抑えられる可能性があります。回答者の5人4人以上が、製品の信頼性を向上させるAIの可能性について楽観的です。AIの予想される影響について反対の意見を共有しているのは、わずか3%です。この楽観主義こそが、従業員の退職によって失われた知識から企業を救い出すのかもしれません。

調査の質問:
今後5年間で、エレクトロニクス製品の信頼性を向上させる最良の機会となるイノベーションは何であると思いますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。
tl

重要なポイント:

データは窮地を救いますか?回答者のほぼ半数は、AI、機械学習 (ML)、シミュレーション、データ分析などのデータ駆動型テクノロジーのイノベーションが、電子製品の将来の信頼性を向上させる最大の希望となると信じています。

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業界のインサイト
輸送機器
今後5年間で、エレクトロニクス製品の信頼性を向上させる最良の機会となるイノベーションは何であると思いますか? 最もよく当てはまる答えを1つ選択してください。
tl

重要なポイント:

運輸業界の回答者は、AIとMLが電子製品 (33%) の信頼性を向上させる最大の機会になると考えています。これは、調査対象となった業界の中で最も高い割合です。興味深いことに、交通分野における他のデータ駆動型テクノロジー (強化されたシミュレーション、データ分析) の機会は、それぞれ6%で最も低いものにランクされました。これは、業界の先進性と、自動車設計における高度なシミュレーションの長年の使用に起因すると考えられます。


信頼性は品質、エンジニアリングの専門知識、コラボレーションに基づいて構築


このレポートは「信頼性とは何か?」という素朴な疑問から始まりました。そして答えは明白でした。信頼性とは、設計サイクルの短縮、製品の複雑さの増大、より厳しい環境条件やユースケース、その他の設計やビジネス上の考慮事項などのプレッシャーの下で、製品が期待どおりに動作することを保証する必要性です。また、ブランドの評判は信頼性に依存することも明らかになりました。一方で、信頼性確保の課題が増大するにつれ、組織は課題を克服する最良の手段である専門家の喪失という危険にさらされています。しかし、エンジニアは、AIなどのデジタルテクノロジーが製品の信頼性を向上させ、専門知識の損失のバランスを保つ上で役立つ可能性について楽観的な見方をしています。しかし、そのようなツールはまだ新興のものであり、間違いが許される余地はほとんどありません。 

モレックスブランドは、最高品質の相互接続ソリューション、比類のない協力的な顧客関係、業界をリードするエンジニアリング専門知識を提供することに基づいています。当社の学際的なグローバルエンジニアリングおよび製造の専門家は、設計の初期段階で信頼性に対するリスクを予測して特定し、それらに対処するための最新テクノロジーをすでに備えています。当社は貴社チームの拡張として、貴社の重要な製品開発要件を中心に結集し、貴社のお客様が貴社製品の信頼性に疑問を残さないようにします。