レッツノート・タフブック 30年史、そして未来へ(19) レッツノートとタフブックの「品質」、その源泉

レッツノートおよびタフブックが、30年間に渡って、こだわり続けてきたのが「品質」である。それを象徴するのが、兵庫県神戸市のパナソニックコネクトモバイルソリューションズ事業部神戸工場や、大阪・京橋の設計部門および品質保証部門に設置されている数々の試験設備である。

レッツノートやタフブックは、開発段階において、これらの試験設備を使った過酷な試験をクリアし、初めて製品化されることになる。また、神戸工場で量産している製品から抜き取り検査を行ったり、定期的な試験が行われたりする。

今回は、パナソニックがこだわり続けた「品質」への取り組みを象徴する、これらの試験設備にフォーカスする。

神戸工場1階の「品質信頼性試験場」エリア

レッツノートおよびタフブックの開発は、大阪・京橋および神奈川・佐江戸の2つの拠点で行われている。設計部門は、この2つの拠点とともに、神戸工場にも置かれ、各種試験設備を使用した品質向上への取り組みが行われている。

その試験内容は過酷だ。ビジネスモバイルのレッツノート、フィールドモバイルのタフブックは、いずれも現場に持ち運んで利用することが多いため、想定外の出来事が起きたり、厳しい利用環境のなかで使用したりといったことが発生しやすい。

満員電車のなかで圧迫されたり、長い時間に渡ってクルマの振動に揺られたり、高温高湿や氷点下での利用、粉塵が多い環境でも利用される。また、日々の利用のなかでは、誤って落としたり、コーヒーをこぼしたり、ペンを挟んで締めたりといった事故も起きやすい。なかには、ソファやクルマのシートに投げたり、開いたノートPCのディスプレイ部分を持って運んだりといった使い方をするユーザーもいる。

「現場を止めないパソコン」を標榜するレッツノートおよびタフブックは、こうした過酷な利用環境においても、独自の評価基準を設けて、稼働するように設計しており、それを実現するために様々な試験設備を導入しているのだ。

神戸工場の1階には、「品質信頼性試験場」と呼ばれるエリアが用意されている。また、大阪・京橋の品質保証部門においても各種試験設備を配備している。そこでは毎日、厳しい試験が繰り返されている。

京橋拠点や神戸工場で作られた開発中の試作品は、こうした試験設備を利用し、すぐに評価するといった作業が可能であり、開発段階における迅速な品質評価を可能にしている。また、万が一、量産開始後に不具合が発生した際にも、これらの試験設備を使用して検証することも可能だ。開発における品質を高めるとともに、ファーストロットから最後のロットまで、安定した品質での生産を可能にしている。

神戸工場に設置されている試験設備のなかで、象徴的なのが落下試験機である。

実際に、PCを落下させ、衝撃を与え、稼働することを確認している。レッツノートでは、オフィスのデスクの上から落下したことを想定し、76cmの高さから、落下方向を変えて、26方向での落下試験を行う一方、タフブックでは、立って使用している位置からの落下を想定し、90cmの高さから、26方向での落下試験を実施する。これらは、米国国防総省が制定したMIL-STD-810Hに準拠した仕様となっている。

ビジネスの現場を観察して導き出した意味のある高さからの落下試験において、正常に動作することを検証しているのだ。

ちなみに、タフブックの「FZ-40」は高さ180cmから、26方向での落下の落下試験を行っているほか、「FZ-N1」では、210cmの高さからコンクリートに対して、6方向の落下試験を行っていた。この高さは、トラックの運転席から落下した際などを想定したものだ。

実は、レッツノートの76cm落下試験では、もともとは底面方向のみで実施してきた。タフブックほどの厳しい環境での利用は想定していなかったからだ。だが、「CF-SC7」、「CF-FC7」、「CF-NC7」では、26方向での落下試験へとより過酷さを増し、それをクリアしている。現状の品質に満足せずに、常に高い水準へと進化させていることがわかる。

ちなみに、落下試験では、1つのモデルが完成するまで数10台の試作機を対象に実施しているという。それだけの試作機が壊されているともいえる。2016年に発売した軽量ボディながら光学式ドライブを内蔵した「CF-SZ6」では、頑丈性を実現するために100台以上の試作機を使って落下試験を行ったという逸話も残っている。

落下試験機以外の試験設備も見てみよう。

100kgf 加圧振動試験機は、通勤および通学時の満員電車で受ける圧力を再現し、100kgfで加圧させるとともに、振動を加える試験設備だ。連載第8回で触れた通勤時間帯の東急田園都市線に乗車し、計測した実地データをもとに、圧力と振動再現した試験設備であり、液晶ディスプレイや基板の破損への影響を検査できる。つまり、東京の東急田園都市線の満員電車の状態をいつでも再現できる機器が、関西に設置されているというわけだ。

振動試験機は、長時間のクルマでの移動や、重機に搭載した際の利用を想定したものであり、前後、左右、上下の3方向から、1時間に渡って振動を与え続ける試験を行う。温度変化を組み合わせた試験も可能だ。電源を入れ、稼働した状態で試験を行っており、正常に動作しつづけることを確認する。

また、キーボード打鍵耐久評価試験機は、キーを連続して打鍵し、耐久性を検証。LCD開閉耐久評価試験機では、ヒンジの開閉を繰り返し実施し、負荷がかかる状態での耐久性も検証している。

防滴試験機は、雨のなかでの利用、水がかかる過酷な環境を想定して実施する試験である。タフブックでは、電源を入れたまま、毎分1.8Lの水を360度から散水して、動作することを確認している。ここでは、ジェット水流をかけ続ける試験も行っている。また、防塵試験機では、ホースでPC本体内部の空気を抜いて、最大2kPa減圧しながら、約8時間に渡り粉塵を吹きつけるという過酷な試験を行う。

神戸工場の環境試験エリアには、高温高湿試験設備などを設置している。温度や湿度を自由に調整できる専用の環境試験設備で、過酷な使用環境を作りだして、稼働テストを行うことができる。たとえば、高温環境での利用を想定して、動作温度50℃、保管温度60℃での試験が行えるほか、寒冷地などでの低温環境を想定した試験では、動作温度でマイナス10℃、保管温度でマイナス20℃にまで対応。これにより、炎天下での巡回保守での利用、寒冷地や冷蔵倉庫内での業務利用などにも適用できるようにしている。なお、パナソニックでは、部品単位でも熱衝撃検査を実施しているという。

神戸工場に設置している大規模な試験設備のひとつが、10m電波暗室である。

2005年に設置した試験設備で、屋外電波の影響を受けずに、正確な電磁波の測定が行うことが可能だ。電子機器は、電磁波が他の電子機器や無線設備に影響を与えることがあるため、日本国内では、VCCI協会が定めた技術基準などによって、限度値が定められている。10m電波暗室での試験により、レッツノートやタフブックから放出される電磁波が、他の電子機器に影響を与えないことを検証。これにより、高い品質の維持だけでなく、世界各国の電磁波規制にあわせたモノづくりも可能になっている。神戸工場内に設置しているため、すぐに試験が可能であり、開発期間の短縮にも貢献。また、量産開始後の定期的な測定も実施しているという。

神戸工場に設置されている落下試験機

26方向で落下させる過酷な試験だ

毎年開催されているレッツノート工房では参加者向けに実演。大きな落下音に耳をふさぐ子供たちの姿も

＜動画＞FZ-40の品質試験。180cm落下試験

＜動画＞FZ-40の品質試験。耐震動試験

＜動画＞FZ-40の品質試験。IPx6防滴試験

＜動画＞通常の試験では行わない氷漬けにしたタフブックを落下させるデモンストレーション

360度から水をかける試験

ジェット水流による放水試験も行う

神戸工場に設置している10m電波暗室

10m電波暗室の内部の様子

こうした過酷な試験をクリアするために、レッツノートとタフブックは、常に進化を続けている。

先に触れたように、「CF-SC7」、「CF-FC7」、「CF-NC7」では、26方向での落下試験を開始したが、この落下試験をクリアするために、狭額縁液晶の弱点である側面方向の耐久性を強化。従来モデルでは、液晶モジュールの四隅をダンパーで保護していたが、「CF-SC7」などでは、液晶モジュールの側面全体を保護する嵌合構造を新たに開発し、側面方向の耐久性を大幅に強化。さらに、基板などを守る箱としての強度を最大限に高めるために、シミュレーションを用いてビスのレイアウトや本数を最適化するなど、様々な取り組みの組み合わせによって、過酷な試験をクリアしている。

一方、タフブックでは、実際の使用シーンをもとに顧客から得たフィードバックを、製品開発時のチェックリストとしてまとめており、そのチェック数は1000項目以上に及び、それを実現するために、300件以上の特許を、タフブックの設計に活用しているという。

たとえば、タフブックで採用しているフローティング構造は、本体を落したり、車載利用時の振動が伝わったりした場合に効果を発揮する独自構造だ。コネクタ部が衝撃や振動にあわせて動き、接続されているバッテリーなどが微妙に移動することで保護している。具体的には、コネクタ部は1mm程度動いて、振動を吸収。コネクタ部が固定されていると、落下時に接続されているバッテリーに負荷がかかり、損傷してしまうことを防ぐことができる。

さらに、バックフリップタイプと呼ばれるコネクタを採用している点もタフブックの特徴だ。具体的には、FPC（フレキシブル基板ケーブル）の反対側にレバーがあり、FPCに振動が加わった際にも、ケーブルを押さえているレバーには振動の影響が伝わりにくい。これにより、一般的に利用されているフロントフリップタイプに比べ、振動が発生した際には、FPCがコネクタから外れにくい。

現場で発生していた事象をもとに改良を加えた結果、採用したものであり、コストは高くなるが、落下や振動への耐久性を実現。結果として、落下時の故障が減り、修理にかかる時間やコストを低減することにつながるメリットがあるという。

さらにタフブックでは、DCジャックスライドカバーを採用。DCジャック部のカバーをスライドさせ、本体内に収納できる仕組みとし、防水性や防塵性を高めながら、カバーの耐久性や操作性も高めた。台湾工場で生産したすべてのタフブックは、閉じた状態で光を当て、防水性を確認してから出荷しているという。

そして、タフブックの防水性を高めているのが、独自のシーリング設計の採用である。筐体部の溝に、耐水や耐熱、経年劣化にも対応したシリコンを注入し、水漏れによる故障を防いでおり、長期間に渡る防水性を実現している。ここで採用しているシリコンは、25年以上に渡る経験をもとに選定したものだという。

現在、タフブックは、全量を台湾工場で生産しており、同工場内に設置した防水材を塗布するディスペンサーを使用して、生産工程のなかで、ボトムケースに特注シリコンを塗布。ロボットを使って、円形部分の急カーブや、高低差がある複雑な形状でも一定の厚さとスピードで塗布するという。

防水性に関しては、I/Oポート部にもカバーを用意。樹脂のカバーの内側には、温度変化や摩擦に強いシートを採用して、カバーの開閉時に発生するコネクタの接触摩擦にも耐えられるように設計している。高温下での使用や、長年に渡って使用すると、摩擦によってシートが劣化してしまい、隙間が生まれ、防水性が落ちてしまうが、タフブックでは、何度開閉しても、長期間使用しても、防水性が維持できる素材を採用しているという。

このように、レッツノートやタフブックでは、一般的なPCでは実現できない落下や振動への対応、粉塵や水、高温および低温といった過酷な環境でも利用できる堅牢性を持っている。そのための努力が日々行われ、常に進化を続けている。

「現場を止めないパソコン」の実現への挑戦は、こうした数々の試験設備の活用と、地道な改善の取り組みによって成り立っている。