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【初心者向け】MSA(計測システム解析)って何?をわかりやすく解説!

スケール

 

製品や商品を製造していると、長さや重さを測る(量る)ことが必要になります。決められた長さや重さになっていないと、不良品になってしまいます。

 

不良品を作らないために、日々努力してますが、そのベースとなる測定器が壊れていたら測定しても意味がありません。

 

現場で使っている測定機器に注目したものが、MSA(計測システム解析)です。

 

ISO/IATF16949の審査を受ける場合、MSA(計測システム解析)は必ず確認される内容になっています。(MSA=Measurement System Analysisの頭文字の略称)

 

なかなか馴染みのない言葉だと思いますが、MSAの意味を具体的に解説していきます。

注意点

MSAで使用する計算式や判定方法の説明は、かなり複雑で難しくなります。ここでは初心者の方に向けて、MSAの考え方に重点をおいた説明をしますので、ご了承下さい。

 

こんな方におすすめ
  • MSAの専用ツールを使っているけど、あまり理解できていない方
  • 計測管理のプロセスにたずさわって間もない方

 

MSA(計測システム解析)って何?

 

コンビニでポテチを買おうとすると、袋にポテチの重さが表示されていると思います。

ポテチの絵

 

もし、80gって表示しているのに実際の重さが70gだったら・・・当然、怒りますよね(^^;;

 

メーカーさんも商品の重さを、きちんと量(はか)って出荷してますので、重さが違うことはまずありません。

 

でも、メーカーさんで使っている計測器が壊れていたら? 目盛りが少しずれていたら? どうでしょう。

 

測定器では80gと表示されているのに実際は75gしかない。測定器に5gの誤差があったら、5g少ない商品が出荷されてしまいます。

 

ポテチの絵2

 

ちゃんと重さを計測できているか?を証明することで安心してポテチが出荷できます。

測定器の誤差や作業者のバラツキを全て考えて、大丈夫なことを検証することがMSA(計測システム解析)です。

 

ちゃんと計測できているかを証明する方法

 

測定器の誤差がないことや、測定者にバラツキがないことを証明する方法は、5つ決められた考え方があります。5つの方法で行った検証結果が全て合格であれば、ちゃんと計測できていることになります。

 

5つの考え方
  1. 偏り
  2. 安定性
  3. 直線性
  4. 繰返性
  5. 再現性

 

いぬ君
いぬ君
校正と何が違うの?

 

校正との違い

計測器の証明であれば、校正で良いのでは?と思う人がいると思います。

 

間違っていませんが、校正はMSAの中の1つになります。紹介した5つの方法の中の、①偏り、②安定性、③直線性をまとめて、校正と呼ばれています。

 

校正だと、測定する人(測定者)のバラツキを考えていないため、十分ではないと思われています。測定者のバラツキを検証するのが、5つの方法の④繰返性、⑤再現性になります。④と⑤をあわせて、GageR&Rと呼ばれることがあります。(後ほど説明します)

 

測定器の分解能

分解能は、単位のこまかさを意味します。

 

仮に80gの重さをはかる場合、最小単位の1つ下まで読み取れる測定器が必要です。測定器の表示が、80.0g(小数点第1位まで)まであるものです。80gまでの表示だと正確性に欠けると判断されます。

 

個人的には、最小単位の2つ下まで読み取れる測定器をおすすめします。(80.00gと表示されるもの)

 

0.1g単位の場合、実際測定すると「79.9ー80.0ー80.1」の間で表示の動きがとまらない(安定しない)ことがよくあります。

 

体重計にのって、数値が安定しない経験したことありますよね。あんな感じです。測定器を選ぶ場合は、少し検討してみて下さい^^




偏りってなに?

 

偏りは、基準となるものを測定した結果、基準値とのずれを指します。

 

例えば、80gの分銅(=基準値)を、1人の測定者(Aさん)が、5回測定した結果で判断します。

 

80gの分銅を5回測定した結果
測定回数 測定結果(g)
1回目 80.0
2回目 80.1
3回目 79.9
4回目 80.0
5回目 80.1
測定の図1

 

基準となる80.0gに対して、どの程度バラツキがあるかで、合格 or 不合格を判定します。

 

 

安定性ってなに?

 

安定性は、偏りに時間の要素を加えたものになります。

 

例えば、80gの分銅を、Aさんが5回測定します。そして同じことを5日間行います。時間的なバラツキがないか=安定しているか?を判断します。

 

1日ごとの測定結果
6月1日 6月2日 6月3日 6月4日 6月5日
1回目 80.0 80.1 80.0 79.9 80.1
2回目 80.1 80.0 80.1 80.0 79.9
3回目 79.9 80.0 79.9 80.0 80.0
4回目 80.0 79.9 80.0 80.1 80.0
5回目 80.1 80.0 80.1 79.9 80.0
測定の図2

 

 

直線性ってなに?

 

直線性は、測定する範囲の中での偏りを見るものです。

 

普段、80gのポテチをはかる測定器であれば、40g、60g、80g、100g、120gの分銅を使って偏りの測定を行います。それぞれの重さで偏りに問題がなければ、合格になります。

 

各分銅での測定結果
40g 60g 80g 100g 120g
1回目 40.1 60.0 80.0 100.0 120.0
2回目 40.0 60.0 80.1 100.1 119.9
3回目 40.0 59.9 79.9 100.1 120.0
4回目 39.9 60.0 80.0 100.0 120.1
5回目 40.0 60.1 80.1 100.0 120.0

 

測定の図3

 

測定結果をグラフにすると直線に見えるはず
測定結果グラフ



繰返性ってなに?

 

繰返性は、1人の測定者(Aさん)が1つの商品を使って、複数回測定した結果のバラツキになります。

 

例えば、同じポテチをAさんが5回測定して、その結果から判断します。偏りとの違いは、基準のもの=分銅ではなく、実際の商品を使用する点です。

 

ポテチを5回測定した結果
測定回数 測定結果(g)
1回目 80.0
2回目 80.1
3回目 80.2
4回目 80.0
5回目 80.1

 

測定の図4

 

 

再現性ってなに?

 

再現性は、繰返性に測定する人の要素を加えたものです。

 

Aさんの他に測定するBさん、Cさんの測定結果から判断します。

3名が5回測定した結果
Aさん Bさん Cさん
1回目 80.0 80.0 80.1
2回目 80.1 80.0 80.0
3回目 80.2 80.1 80.0
4回目 80.0 80.0 80.0
5回目 80.1 80.1 80.2

 

測定の図5

 

 

GageR&Rってなに?

 

MSAにたずさわっているとGageR&Rという言葉をよく聞きます。

 

R&Rは、繰返性(Repeatability)と再現性(Reproducibility)の頭文字をとったものです。ただ、さきほど説明した繰返性、再現性と少し違う点があります。

 

それは、商品のバラツキを加味するという点です。

 

GageR&Rの具体的な例を出すと、「3名の測定者が、10個の商品を5回測定した結果」になります。

 

これまで商品は1つでしたが、商品自体のバラツキも入れて、検証することになります。

 

より実践的な検証方法になりますので、MSAの繰返性と再現性を表す方法として、GageR&Rの手法を使うことが一般的になってきています。

測定の図6

 

 

MSA(計測システム解析)のまとめ

 

MSA(計測システム解析)は、現場で使用する計測器の確からしさ、測定する人の正確性を検証する手法になります。

 

5つを検証することで、現場の計測システムが問題ないことが証明できます。

5つの考え方
  1. 偏り:基準値と測定結果のズレ
  2. 安定性:偏りの時間経過をみる
  3. 直線性:測定範囲内で偏りをみる
  4. 繰返性:実際の商品と測定結果のズレ
  5. 再現性:測定者のバラツキをみる

 

MSAは、時間のかかる面倒な作業ですが、現場を支える大切な考え方です。

実際の計算は、Excelなど数値を入力すれば合格、不合格を判定してくれるツールもあります。考え方を理解して、うまくツールを活用して頂ければと思います。

見て頂いている方の理解に繋がれが嬉しいです。最後までお付き合い、ありがとうございました。m(_ _)m