初期故障
初期故障は、製品やシステムの稼働開始直後に発生頻度が高い故障領域を指す概念である。信頼性工学が示すバスタブ曲線の左端に相当し、潜在欠陥の顕在化、製造ばらつき、初期調整不足、輸送・据付時のダメージなどが主因となる。実務上は「初期不良」「DOA」などと呼ばれ、量産立上げや市場投入時の品質保証計画で最重要の監視対象である。
バスタブ曲線における位置づけ
寿命分布を時間軸でみると、故障率は立上げ期の高率（初期故障）から定常期の低率、摩耗期の上昇へと推移する。統計モデルではワイブル分布の形状母数βが1未満で表されることが多く、潜在欠陥の淘汰が進むにつれβは1に近づき定常期へ移行する。したがって、初期故障の抑制は定常期の信頼性指標の実力発揮に直結する。
主な原因とメカニズム
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設計起因：許容差の詰め不足、熱・応力設計の余裕不足、部品定格の選定不備が初期故障を誘発する。
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製造起因：実装・はんだ付け不良、ESD損傷、接点の汚染や圧入不良、樹脂クラックなどの微小欠陥が立上げで顕在化する。
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プロセス移管：試作から量産への条件置換で隠れた変動源が現れ、ロット間ばらつきとして初期故障を生む。
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物流・据付：輸送振動、湿気や温度ショック、据付時の過締結・配線ミスが初動段階の失陥に繋がる。
検出・スクリーニング手法
初期故障の顕在化を工場内で先取りするために、環境ストレススクリーニング（ESS）、焼き込み（burn-in）、温湿度サイクル、通電エージングが用いられる。設計妥当性を極限で検証するHALT、量産でのばらつき除去に重きを置くHASSも有効である。これらは過度なストレスで良品を痛めない条件設計が要で、誤検出や偽陰性のバランスが重要となる。
設計段階の予防策
FMEAによる故障モードの先取り、マージン設計と定格設計の徹底、デリバティブ設計時の変更点解析は初期故障予防の基本である。クリティカル部品には信頼度グレードの高い品種を選定し、温度・電圧・機械応力のデレーティングを適用する。試作段階でのゲートレビューと設計検証（DV）／工程承認（PV）を明確に分け、要因切分けのための設計実験（DoE）を併用する。
製造・品質保証の取り組み
工程能力指数（Cp/Cpk）の管理、トレーサビリティの整備、重要工程の自働化とポカヨケは、ばらつきを抑え初期故障を低減する。リフロー・はんだ槽の温度プロファイル最適化、洗浄・乾燥条件の標準化、コンフォーマルコーティングの適用、コネクタ嵌合回数の管理など現場の勘所が効く。市場投入直後は特別採用基準や監視検査を設定し、早期警戒シグナルを捉える。
フィールドデータと信頼性成長
量産初期はFRACASによる故障事例の即時収集・解析を行い、是正処置（CAPA）をクローズループで回す。収束過程はAMSAAモデル等で可視化し、初期故障の減衰を確認する。IoT/リモートモニタリングで温度・電流・振動などのヘルス指標を継続取得し、予兆検知（PHM）を適用すれば市場側での顧客影響を最小化できる。
指標の読み方と注意点
MTBF/MTTFは定常期の平均故障間隔の代表値であり、初期故障卓越期の評価には不向きである。初期ロットでは「初期不良率」「累積故障率」「ワイブルβ」「早期故障率（EFR）」を併用し、カレンダー日ではなく通電時間・稼働サイクルで正規化する。保証設計ではDOA率の上限、保証期間内の無償修理閾値を統計的根拠に基づき定義する。
部品・材料の観点
半導体では微小欠陥、金属材料では微小介在物や残留応力、樹脂では成形条件と水分管理が初期故障に影響する。はんだ合金の選定、フラックス残渣の洗浄、端子めっきの密着性、接点潤滑の適用有無など、細部の決定が初動の信頼性を左右する。ESD保護設計と実装現場の帯電管理は不可欠である。
据付・立上げの作法
現地据付時の締結トルク管理、配線極性の検査（逆接続防止）、冷却経路のエア抜き、ソフトのバージョン整合、初期キャリブレーションは初期故障抑止の最終関門である。チェックリスト化とダブルチェック、立上げ直後の焼きならし運転（break-in）を意図的に実施する。
解析と是正の勘所
初期故障の不具合解析は、再現性の確保と非破壊→破壊の段階的アプローチが鉄則である。外観・X線・熱画像・電気特性のスクリーニングから始め、必要に応じて断面解析・SEM/EDSで起点を特定する。再発防止は「設計・部品・工程・検査・物流」の5M観点で対策を配列し、管理図と監査で定着を図る。
量産初期の運用戦略
初回ロットは限定出荷とし、現場データの滞留時間を短くする体制でリスクを制御する。サプライヤ監査の頻度増、出荷前エージングの一時強化、現場サービスの即応体制、予備品配置などを束ねれば、初期故障の顧客影響を許容範囲に収められる。KPIは初期不良率と是正リードタイムを核に構成する。
データ品質と統計的有意性
立上げ期は母数が小さく見かけの率が揺れやすい。初期故障の判断は信頼区間を併記し、ベイズ更新や事前分布の工夫で意思決定の頑健性を高める。現場起票様式の標準化と必須項目（ロット、条件、環境）の徹底が解析の質を左右する。
ソフトウェアを含む複合システム
ファームウェアや設定値の不整合は典型的な初期故障原因である。CI/CDとリリースゲート、設定管理（CM）、現地アップデートのロールバック手順を明文化し、ハード・ソフト混在の責任分界を明確化する。
顧客側運用・教育
マニュアルの読み替えや安全教育の不足が誤操作を誘発する。ユーザー教育、初回立会、簡易診断ガイドの配布で初期故障由来の誤解を抑え、CSと品質コストの悪化を防止する。
要点のまとめ（箇条書き）
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初期故障は潜在欠陥の淘汰過程で発生し、統計的にはβ<1で表される。
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設計・製造・物流・据付の各段で予防し、ESS/HALT/HASSで前倒し検出する。
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市場初期はFRACASとCAPAを高速に回し、監視KPIで収束を見極める。
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MTBF単独評価は不適切で、初期不良率・ワイブル解析を併用する。