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校正のトピックスNo.497
【宇宙線が工場の生産システムを止める?!】

宇宙線の影響で生産システムにエラーが!

  • 昨年のニュースですが、工場での生産システムに使用される集中管理室用の制御装置が「宇宙線」の影響でシステムエラーを起こすことが分かり、制御装置メーカが対策を行ったということがありました。
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  • 「宇宙線」とはどのようなものなのか、なぜ工場の制御装置に影響を及ぼしたのか、気になりましたので概要だけですがわかる範囲内で調べてみました。

中性子はメモリの信号を書き換える困り者です。

  • 「宇宙線」とは、太陽や銀河の奥地からやってくる放射線の一種で、大気圏内で空気中の分子と反応を起こしながら中間子と呼ばれる粒子を多数生成し、地上にシャワーのように降り注いでいます。
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  • この放射線の1つに、電荷を持たない中性子という粒子があり、粒子の多くはあらゆる物体を通り抜けるのですが、中には何かにぶつかってしまう場合もあります。
  • 最近の制御用機器にはFPGA(field-programmable gate array)と呼ばれる論理回路とメモリを一体化したものが使われているのですが、そこに中性子がぶつかってしまうと、論理回路の一部が書き換わってしまい、誤動作命令を出して装置は止まってしまうというのです。
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半導体チップは小さいほど宇宙線の影響が大きいのです。

  • 実は40年以上前からこういった誤作動の話はあったそうですが、半導体チップの高集積化、微細化、低電圧化が進んだことで放射線の影響が顕著に表れるようになり、逆に以前のように半導体チップのセル容量を大きくしたり、チップそのものやソフト側にエラーチェック機能を設けるなどのエラー対策を検討しているようです。
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  • 当社は、ループ校正の際にはお客様の現場の集中管理室で指示値の確認などをすることがありますが、「装置が正常に動作していること」を前提に校正作業をしており、その裏にはここまで対応している装置メーカの大変さが分かった出来事でした。

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