計量トレーサビリティと校正

計量トレーサビリティ

測定システムは、製品開発時の測定、加工部品の検査、受入検査、出荷検査、不具合解析など様々な目的で使用されます。測定の信頼性が確保されていなければ、製品性能に悪影響を与え、会社に多大なる損失を招くことも考えられます。そのため、測定の現場にとって、測定システムを校正し、トレーサビリティを確保することは非常に重要な業務の一つとなります。

計量トレーサビリティは、JIS Z8103:2019において下記のように定義されています。
「個々の校正が不確かさに寄与する、切れ目なく連鎖した、文書化された校正を通して、測定結果を参照基準に関係づけることができる測定結果の性質。」

また、国際試験所認定協力機構(ILAC)は国際計量用語集VIMの中で、計量トレーサビリティを確証するための要素は以下であるとしています。（VIM2.41 metrological traceability Note 7）

国際標準又は国家標準への切れ目のない連鎖
文書化された測定の不確かさ
文書化された測定手順
認定された技術能力
国際単位系SIへのトレーサビリティ
校正周期

この6つの要素について説明します。

1. 国際標準又は国家標準への切れ目のない連鎖

通常は国家又は国際標準である当事者に受け入れ可能な規定された標準に遡るもの。*¹

POINT

校正サンプルの校正までで、測定システムの校正ができていない場合は、トレーサビリティが確保されているとは言えません。

2. 文書化された測定の不確かさ

トレーサビリティの連鎖のそれぞれの段階の測定の不確かさは、合意された方法に従って計算され、全体の連鎖の総合的な不確かさが表明されなければならない。 *¹

3. 文書化された測定手順

連鎖のそれぞれの段階は、文書化され一般に認知された手順に従って実施されなければならず、その結果は記録しなければならない。 *¹

4. 認定された技術能力

連鎖の一つ以上の段階を実施する試験所または組織は、認定されていることの証明により
それらの技術能力の証拠を提供しなければならない。*¹

5. 国際単位系SIへのトレーサビリティ

比較の連鎖は、可能であれば、SIを具現化するための一次標準まで繋がること。 *¹

6. 校正周期

校正は適切な間隔で繰り返されなければならない。それらの間隔は多くの変動成分に依存する。 *¹

POINT

校正周期は用途や、変動要因等に応じてお客様が決めるものです。

^{*1 VIM2.41 metrological traceability Note 7から引用}

校正

校正はJIS Z8103 :2019では下記のように定義されています。
「指定の条件下において、第一段階で、測定標準によって提供される不確かさを伴う量の値とそれに対応する指示値との不確かさを伴う関係を確立し、第二段階で、この情報を用いて指示値から測定結果を得るための関係を確立する操作。」

POINT

測定システムで測定標準を測定し、指示値に対して不確かさ・偏りを評価します。そして指示値と測定結果の関係を明確にします。
つまり、校正で評価し、明確にすることは下記になります。

( L + a ) ± U
指示値：L、偏り：a*、不確かさ：U

* この場合の偏り a は便宜的に「測定標準の値と被校正測定システムの指示値との差」を意味します。
校正には測定システムを調整したり、ソフトウェアで補正するなどの偏り a の調整を行うことは含みません。

校正結果の評価

(一次)校正結果は、合否判定結果ではありません。そのため、校正結果を受け取ればそれで終わりというわけではありません。

社内判定基準に従ってその後の使用を判断する必要があります。

社内基準で受入可の場合：そのまま/もしくは補正して使用。
社内基準で受入不可の場合：直ちに使用を中止し、不合格識別及び、隔離をする。再調整・修理・新品更新などを行う必要がある。

POINT

測定システムを調整する場合は、調整前の校正データと調整後の校正データ両方を記録することが重要です。

定期校正に対する要求

トレーサビリティの要件の1つとして、校正周期を定める必要があります。校正証明書の測定結果は校正時点での値であり、将来的な測定結果を保証するものではありません。そのため、定期的に校正を行うことで、使用環境や使用状況の変化、部品の消耗・劣化、その他様々な変動要因が測定結果に影響していないかを確認することが求められます。ISO 9001:2015では校正状態の識別を行い(校正実施日、有効期限のラベル表示)、確実に定期的な校正を行い、管理するための仕組みづくりが求められます。

校正周期

校正の周期は、用途や測定システム、環境などを考慮して、お客様で決めるものです。
あまり校正周期を長く設定すると、社内基準から値が外れた際の経営上のリスクが大きくなります。
そのため、適切な校正周期を設定するとともに、「中間チェック」を行うことで、更にリスクを軽減することが可能です。

校正結果が社内基準から外れた場合

ISO 9001:2015では、「測定機器が意図した目的に適していないことが判明した場合、組織はそれまでに測定した結果の妥当性を損なうものであるか否かを明確にし、必要に応じて、適切な処置をとらなければならない。」と明記されています。つまり校正結果が社内基準から外れた場合は、過去に遡り当該計測システムを用いて行った検査の結果の有効性を検証・評価する必要があります。最終的には生産している製品への影響を確認をする必要があります。

中間チェックの重要性

中間チェックとは標準サンプルを使用して定期的に測定することで、測定システムの状態及び、得られる値を確認することです。中間チェックを定期的かつ適正に行っていれば、たとえ、結果が規格から外れた場合でも、遡る期間が短かくなります。

遡る期間が長く、リスクが高い

遡る期間が短く、リスクの軽減ができる

POINT

可能であれば、毎日測定前に標準サンプルの測定することをお薦めします。標準サンプルを定期校正することが重要です。

国際相互認証の仕組み

メーカーや校正機関が発行する校正証明書には、「ILAC*」「MRA」「JAB」「A2LA」「NATA」「NVLAP」「JCSS」などさまざまなマークがついており、トレーサビリティ体系図の一番上に記載される国家計量標準も、「NMIJ」「NIST」「NPL」などさまざまな名称があります。これらの関係と仕組みについて解説します。

計量標準国際相互承認取決め(CIPM MRA)

科学技術の発展とグローバル化に伴い、各国の国家計量標準機関(NMI)の標準の同等性と、発行される校正証明書の信頼性の担保が必要となりました。そこで、同一の校正対象を複数のNMIで比較し、同等性の確認を行いました。そして、1999年10月世界各国のNMIで「計量標準国際相互承認取決め」(MRA)が調印されました。

認定機関の同等性(ILAC MRA)

日本(JAB、IAJapan) 、米国(NVLAP、A2LA)、英国(UKAS)、ドイツ(DAkkS）、オーストラリア (NATA)などの認定機関はILACなどの国際機関による相互評価を受けて相互認証に署名することにより能力が証明されます。

^{* ILAC (International Laboratory Accreditation)国際試験所認定協力機構であり、試験所・検査機関を認定する機関の国際的組織。}

認定校正機関・試験所の信頼性

国際機関ILAC による相互承認MRAに加盟した認定機関が認定した校正機関や試験所の発行する校正証明書は世界で信頼性を持って受け入れられています。
また、ILACの相互認証に加盟している認定機関に認定された試験所・校正は、MRA複合シンボルを試験レポートやパンフレットその他の宣伝媒体に使用することが可能となります。

国家計量標準機関（NMI）：NMIJ（日本）、NIST（米国）、NPL（英国など）
認定機関：日本(JAB、IA Japan) 、米国(NVLAP、A2LA)、英国(UKAS)、ドイツ(DAkkS）、オーストラリア (NATA)など

校正証明書とは

校正の結果を表し、トレーサビリティを証明するものです。 ISO/IEC 17025認定の校正証明書には下記の表示・記載が求められます。

ILAC-MRAのシンボルマーク

ISO/IEC 17025認定校正の場合は、ILAC-MRAのシンボルマーク付きの証明書が発行されます。
計量トレーサビリティが確保されていないメーカー校正の場合は、ILAC-MRAのシンボルマークを付与することができません。

不確かさ

校正証明書には測定の不確かさを評価し、記載することが求められます。

その他記載内容

顧客情報
品目情報 : 品名・型式・製造番号・製造者など
校正実施内容 : 校正項目・校正方法・環境・実施日・実施場所など
校正結果
校正機関情報

証明書サンプル