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新 EMC 指令 ―― システム・インテグレータにとって良いニュースか？

by Ken Webb, TUV Product Service

新 EMC 指令 2004/108/EC のもとでは、適切な整合規格が全面的に適用されていない場合の適格な第三者機関の関与は、もはや必須ではなくなる。だが、対象となる機器の全ての製造業者に適用される新しい必須の要求があり、この記事は、 in-situ EMC 試験と COTS (commercial off the shelf) 装置の EMC 性能の組み合わせに基づいて適合を達成しようとするシステム・インテグレータが直面する特定の課題について議論する。

何が問題か？

規制と要求の変更

新 EMC 指令のもとでは、そのより緩和された適合体制は、適切な整合規格が全面的に適用されていない場合の適格な第三者機関 (現在のコンピテント・ボディーだが将来は通知機関となる) の関与をもはや要求しない。適合への唯一のルート、自己宣言 (内部生産管理) のみがあり、通知機関の関与は任意となる。現在適合のために技術構成ファイル (TCF) ルートを適用している多くの製造業者やシステム・インテグレータはこれを歓迎するであろうが、この新指令がその適用範囲に入る機器の全ての製造業者と供給者に適用されるいくつかの新たな必須の要求を持つことに注意すべきである。

その指令のもとで義務付けられる重要な要求は、 EMC アセスメントの実施と技術文書の用意である。

Figure 1: 適合宣言書

既存の指令のもとでは、自己宣言ルートのもとで要求される唯一の文書は適合宣言書 (DoC) である。 EMC ガイドラインは製品に関係する他の情報を用意することを推奨しているものの、製造業者が適合へのそのルートを通った時の証明書付きの TCF を除けば、 DoC が唯一の法的な要求である。

この新指令のもとでは、装置の必須要求への適合性を評価できるようにする技術文書を作らなければならないという法的な要求がある。それは、以下に詳述するように、その装置の設計と生産をカバーしなければならない：

その装置の一般的な記述；
もしあれば、全面的に、あるいは部分的に適用された、該当する国家規格への適合の証拠；
製造業者が整合規格を適用しなかった、あるいは部分的にのみ適用した場合、電磁両立性アセスメント、行なった設計上の計算の結果、実施された試験、試験報告書などを含む、必須要求への適合のためにとられたステップの説明；
製造業者が要求した場合には、通知機関からのステートメント。

指令の Annex II はその適合性評価手続きを詳述し、製造業者がその装置の EMC アセスメントを実施する要求を含む。それはその装置に関して完全に規定する該当する整合規格の正しい適用は、 EMC アセスメントの実施と等価となるだろうと言明している。だが、装置が該当する整合規格に部分的にのみ適合する場合、それらの整合規格のその装置が適合する要素に対応する必須要求に対してのみ、適合の推定が得られる。

整合規格が部分的にのみ適用される典型的な例は in-situ 試験であり、 EMC アセスメントの記述を含む、必須要求への適合のために用いられたステップの記述と説明が必要となるだろう。手短に言うと、EMC アセスメントは少なくとも以下のものを考慮しなければならない：

その装置の意図された動作条件全て；
様々な構成；
必須要求への適合のための該当する現象。

現行の指令のもとで TCF ルートを用いているシステム・インテグレータにとっては、これは馴染のある分野の筈である。彼らは選択したコンピテント・ボディーがどの程度の詳細さを、またどのような情報を要求するかを知っており、 EMC アセスメントを実施して技術文書を用意することは彼らにとって問題とならないであろう。

だが、これらの２つの新しい要求をどのように満足するのが最良であるかの判断に際して慎重な検討を必要とするであろうことから、システム・インテグレータが直面した２つの重要な適合問題を思い出すことは価値がある。

in-situ EMC 試験の限界

多くの大きなシステムや機器は、その大きさ、及び／もしくは複雑さのため、試験所の管理された環境で試験することができない (例えば列車や飛行訓練シミュレータ全体)。そのような場合、試験は、製造業者の敷地内、もしくは最終的な設置場所で、 in-situ で行なわれる。様々な理由から部分的な試験のみを実施することができ、そのように実施された試験は限られたデータのみを与える。従って、管理された試験所の環境の外での EMC 試験の実施は、常に適切な整合規格の部分的な適用という結果をもたらし、結果的にこの方法で得られた試験データに基づく EMC 適合の陳述は弱められる。得ることのできる EMC 試験の情報が限られるため、最終的なシステムに組み込まれる COTS 機器の EMC 性能の重要性が高くなる。

COTS 機器の EMC 性能

先進的な電子技術は多くの産業セクタに応用を見出し、このようなものは普通 COTS ソリューションとして供給されている。例えば、空路と競争するために、鉄道会社は、インターネットへのアクセスや列車内娯楽システムを含む、乗客に対する彼らのサービスを向上させるいくつもの方法を探し求めている。これは、列車や鉄道インフラストラクチャへの、無線や IT システムの導入を伴う。

この COTS 機器の使用の増加は、いくつもの商業的な、また技術的なアドバンテージを与える：

すぐに入手できる、確かで試験済みの技術
特別あつらえのソリューションと比較して比較的安価
最新の、先進的な技術の使用

だが、COTS 機器の使用によって得られるアドバンテージは、その EMC 性能が最終的なシステムで必要とされるよりも低いならば顕著に低くなり得るし、これは、さらに追加の文書化された証拠、分析、そしておそらくはさらに多くの試験を必要とさせることになる。

システム・インテグレータが出会う共通の問題の１つは、 COTS 機器が最終的なシステムよりも穏やかな電磁環境で動作するように設計されている時、そしてその対応する EMC 性能が最終的なシステムが必要とするよりも低いかも知れない時である。 COTS 製品に適用された EMC 試験規格が周波数範囲と試験中に印加された限度／レベルに関して範囲が制限されているかも知れない場合、最終的なシステム環境で経験されるさらに高いレベルの RF フィールドやトランジェントでは駄目になる可能性が高くなる。 IT、無線、そしてその他の類似の製品に適用されるより厳しい限度のため、 COTS 機器からの放射性や伝導性のエミッションはそれほど問題ではないが、特にエミッションが敏感な受信器システムの帯域内にある場合や COTS 無線機器が列車内に設置される場合には、共に配置されたシステム内での干渉の発生の可能性を無視することはできない。

上で挙げられた課題のため、 COTS 機器をサポートする EMC 文書のレベルと詳しさの重要性は増している。システム・インテグレータは、COTS 機器の EMC 性能の不足が重要であるかどうかを、そしてシールド、フィルタ、あるいは特別なケーブルなどの緩和手段が必要かどうかを評価する必要がある。典型的には、これは、 COTS 機器の言明された EMC 性能を最終的なシステムの EMC 要求と比較する、単純な「ギャップ分析」によって行なわれる。最終的なシステム in-situ 試験に際して容易に試験することができない電磁現象、例えば放射性イミュニティやサージ試験には、特別な注意が払われる。

COTS 装置の供給者には有効で最新の適合宣言書 (DoC) を出すという法的な要求^訳註1 があるものの、多くのシステム・インテグレータが気付いているように、この文書を入手することは容易であるとは限らない。 COTS 機器を、裏付けとなる EMC 情報なしで、あるいは製品仕様に記載された最小限の情報のみで入手するという状況も、知られていないことではない。 DoC を入手した場合でも、多くの供給者は単に適用可能な製品、製品群、あるいは一般 EMC 規格のみをリストする ――基本規格はリストされない―― ので、ギャップ分析を行なうことは困難となり得る。

このアプローチに法的な誤りはないが、もし「基本」規格がリストされていないならば、これはシステム・インテグレータに問題をもたらす；特に、リストされた製品規格や一般規格のもとで、どの EMC 試験が適用されたのだろうか？

例えば、EN 55024 はポート毎にまとめられた 14種類のイミュニティ試験を規定している。彼の機器の電磁環境と COTS 機器の EMC 性能を比較するために、システム・インテグレータは EN 55024 で規定された 14種類の試験のどれが適用されたのかを知ることが必要となるだろう。理想的な世界においてはシステム・インテグレータは供給者の EMC 試験報告書へのアクセスを持つが、経験はこのような要求は大抵は COTS 機器供給者に冷たくあしらわれることを示している。

Figure 2: 新 EMC 指令の要求は製造業者に新たな責任をもたらす
要するに、最終的なシステムと供給された COTS 機器の間での EMC 性能の不足を同定することは、裏付けとなる文書の不備のため、ほとんどの大きなプロジェクトにおいては容易なタスクではない。そうであっても、適合のための陳述は用意しなければならず、現行の指令のもとでは、これはシステム・インテグレータの TCF の技術的論拠、あるいは技術的主張として記述される。現在、コンピテント・ボディが、実質的にシステム・インテグレータの適合の陳述を裏書きしている。

この新しい指令のもとで、システム・インテグレータは依然として不充分な文書に基づいて適合の陳述をまとめる問題に直面するが、この新しい体制は自己宣言を行なうことを認める；通知機関の関与は任意となる。

何ができるか？

この新しい指令は、システムを含む装置の供給者に、 EMC アセスメントを行なって技術文書を用意するという義務的な要求を与える。大きなシステムにおける２つの主な問題となる領域は上で概略を述べたが、これは明らかな質問をもたらす ―― このプロセスを改善するために何ができるだろうか？

まず、異なるプロジェクトの関係者が情報と経験を共有するように、コミュニケーションのラインを設ける。プロジェクト・チームが別々に、共通のプラクティスなしに作業する、ある種の大きな、プロジェクト主導の企業には、特に問題がある。あるプロジェクト・チームが、厳格で、効果的で、成功した COTS インテグレーション・プロセスを採用したとしても、おそらく他のプロジェクト・チームはそれを知らないことだろう。

第２に、企業は購入の前から適合問題に気付き、供給者が用意した情報を評価する手続きが設けられていることを確かとすることができる。この手続きは、例えば、どの文書 ――最低限でも DoC と設置指示書―― が作られていなければなないかを厳密に規定すること、そして試験規格、レベル、そして限度が最終的なシステムの要求と整合していることを確かめることを含むかも知れない。注意：単に購入した機器に CE マークが付いていることを確認することは、適切な購入手続きではない！！

ある種の例外的なケースにおいては、システム・インテグレータは、どれほど頑張ったとしても供給者から充分な情報を入手することはできないと結論し、もうそうしないであろうと考えることだろう。この場合、規格ギャップ分析は、ランク付けスキームとその COTS 機器の設計の評価 ――その主機能と、それがどの程度良く、あるいは悪く設計され、作られているかという点での―― を含めるように修正される。そのギャップ分析は、適合へのより滑らかな道を達成するために実施できる緩和手段を示唆するかも知れない。疑いが残るならば、唯一の選択肢は入荷した COTS 機器を試験することかも知れない。

まとめ

現在 TCF の評価のためにコンピテント・ボディーを使っているシステム・インテグレータが、その適合手続きに対する緩和を、自分だけで進み、それによって通知機関のアセスメントの費用を節約する機会として見るかどうかを言うには早すぎる。一部のシステム・インテグレータ、特に例えば列車やフライト・シミュレータ全体のような大きなプロジェクトに関係するものは、技術文書の独立第三者評価を行なうことが、特に「リスク分散」の意味でその出費に対して良い価値を示す場合、現在の体制に似たアプローチを維持するかも知れないと暗示した。

必要な情報を入手し、同定されたギャップを埋めるための主張をまとめる ――往々にしてプロジェクトの完了への強い圧力のもとで―― ことは、システム・インテグレータにとっては過度に厄介なものとなり得る。規格への精通、そして EMC の測定や緩和テクニックに関する知識は、システム・インテグレータのコア・ビジネスの一部ではなく、従って社内では用意できないかも知れない。

だが、彼らのシステムの第三者による評価なしで済ませることを望むシステム・インテグレータは、 EMC アセスメントの実施と技術文書の作成のためのしっかりとしたプロセスと手続きがあることを確かとする必要がある。専門知識は、スタッフの交替、そして継続的な訓練の欠如によって、容易に失われ得る。プロジェクトのタイムスケールが切り詰められると、資源は「より重要」な納入物に振り分けられ、不適合のシステムを市場に出すリスクは高まり得る。

明らかに、プロジェクトの EMC 適合性アセスメントの依頼には、コストを要する。だが、殊に大きなプロジェクトについては、それはプロジェクトの総予算と比較すれば大海の一滴であろう。だが、その利益は、相当のものである。技術文書の作成をプロジェクトの中心から分離することによって、その EMC 適合が必要な専門家の世話を受けるであろうという確信とともに、そのプロバイダはプロジェクトの進行に焦点を当てることができる。多くのシステム・インテグレータが気付いているように、技術的に適格で専門性のある組織とのパートナーシップを確立することは、プロジェクトにコア・コンピテンスと経験を導入し、不適合のシステムの供給に伴う厳しいペナルティのリスクを顕著に低減する費用効果の良い方法である。

訳註1 ―― EMC 指令においては、DoC を製品の購入者に提供する義務はない。

これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。

Last update: 2007-06-26