測定システム解析（MSA）を仕入先に求めるとき——ゲージR&Rの依頼書に書く9項目と結果の読み方

検査成績の数字に、測り方のばらつきが入っている

受入で仕入先の検査成績書を見て、寸法が公差の内側にあることを確かめる。ここまでは多くの購買・品質担当が日常的にやっている。ただ、その数字は「部品の本当の寸法」そのものではない。同じ部品を同じノギスで測り直せば、最後の桁は動く。測る人が変われば、当て方の癖で値がずれる。測定機を替えれば、また別の値が出る。成績書の数字は、部品のばらつきと測り方のばらつきが重なったものである。

公差に余裕がある特性なら、この重なりは問題にならない。困るのは、公差が狭い特性や、測った値が公差の端に集まっている特性である。測り方のばらつきが公差に対して大きいと、良品を不良と判定したり、不良品を良品として通したりする。仕入先の出荷検査で合格したロットが、受入で測り直すと不合格になる、という食い違いもここから起きる。

製品の幾何特性仕様の基本原則を定める JIS B 0024 は、「責任の原則」として、測定の不確かさは、特に記述しない限り、仕様に対する合否の証明を提供する部署の責任であると書いている^[3]。仕入先が出荷検査の結果で合否を示すのであれば、その測り方の確からしさを説明するのは仕入先の側である。発注側がそれを確かめる手段の一つが、測定システム解析（MSA）を求めることになる。

まず言葉をそろえる

MSA の依頼書でいちばん揉めるのは、用語の取り違えである。「再現性」という言葉は、人によって「同じ人が測り直しても同じ値になること」の意味で使われたり、「別の人が測っても同じ値になること」の意味で使われたりする。JIS Z 8103（計測用語）は、これを次のように分けて定義している^[1]。

自動車業界の慣行でいう「ゲージ R&R」の二つ目の R は、多くの場合、同じ工場の中で測定者を替えたときの違いを指している。JIS の言葉に当てはめると、場所は同じで人が違うので「中間再現性」に近い。言葉の厳密さを争う必要はないが、依頼書には「何を変えて、何を変えないのか」を書く。そうすれば、どちらの意味で読まれても同じ試験になる。

どの特性に求めるか

すべての寸法に MSA を求めると、仕入先の負担が大きく、見積が上がり、肝心の特性の確認が薄くなる。発注側が対象を選んで、その特性だけに求めるほうが効く。目安になるのは次のような特性である。

1. 機能や安全に効き、図面や仕様書で重要特性として指定しているもの
2. 公差が狭く、手持ちの測定機の分解能に対して余裕が少ないもの
3. 実測値が公差の上限・下限の近くに集まりやすいもの
4. 過去に仕入先と自社で測定値が食い違ったことがあるもの
5. 測定者の技能で値が変わりやすい測り方（手で当てる、目で読む）をしているもの
6. 新しい測定機や新しい治具に切り替えたもの

量産の承認で何を出させるかの全体像は、量産承認で仕入先に何を出させるかで扱っている。そこでは MSA を提出物の一つとして位置づけているが、一般の部品では「測定方法の合意」で代えてもよいとした。どこまで求めるかは、上の条件に当たる特性があるかどうかで決める。

依頼書に書くこと

「MSA をお願いします」だけでは、仕入先によって出てくるものがばらばらになる。部品 2 個を 2 回ずつ測っただけの表が出てくることもあれば、統計ソフトの出力を数十ページ送ってくることもある。比べられる結果を受け取るには、試験の組み立てを依頼の時点で決めておく。

米国国立標準技術研究所（NIST）の統計手法ハンドブックは、ゲージ研究を組み立てるときに選ぶものとして、測る対象（チェック標準または実際の品物）、測定者、測定機、パラメータの水準、構成を挙げている^[2]。そのうえで、対象の数は 2 より多くすること、測定者を多数の中から代表させるなら 2 人より多く無作為に選ぶこと、測定機を多数の中から代表させるなら 3 台より多く選ぶこと、測定者が 1 人しかいない場合はその人が 2 日より多くの日に分けて測ることを示している^[2]。依頼書は、これを自社の部品に当てはめて書けばよい。

「結果の表し方」の欄は軽く見られがちだが、ここを決めないと数字の意味が変わる。測定のばらつきを公差の幅で割れば、「この測り方で合否を分けられるか」を見る数字になる。部品のばらつきの大きさで割れば、「工程の変化を測定で追えるか」を見る数字になる。同じデータでも、部品のばらつきが公差に比べて小さい工程では、後者の割合が大きく出る。どちらを使うかは目的で決まるので、依頼書に書いておく。

判定の目安について、自動車業界でよく使われる測定システム解析の手引きには数値の目安が載っているが、これは有償の資料である。自動車の顧客から MSA を求められて仕入先に流す場合は、顧客の要求文書と、その手引きの該当版で目安を確かめ、依頼書にはその出典ごと書き写す。自社で線を決める場合も、何を根拠にした線かを書いておくと、後で揉めない。

時間による変動も見る

短い時間に続けて測ると、測定機の温まり方や、その日の室温の違いが結果に出てこない。NIST のハンドブックは、時間による誤差の階層として、短い時間での測定（測定機の精度）、日をまたいだ測定、月の間隔をあけた測定の三つを挙げ、多くの測定システムは二つの階層で特徴を捉えられるが、誤差の要因がよく分かっていない測定システムには三つの階層を勧めている^[2]。

発注側としては、少なくとも「同じ日に続けて測る」だけの試験は避けてもらい、日を分けて測るよう依頼書に書く。月をまたぐ確認は、量産が始まってからの定期的な見直しとして求めるほうが現実的である。

表示の桁数は分解能ではない

デジタル表示の測定機で 0.001 mm まで表示されていると、0.001 mm の差が測れるように見える。NIST のハンドブックは、表示される桁の数は測定機の分解能を示すものではないとはっきり書き、メーカーが仕様で示す分解能も、実際の測定条件の下で確かめるべきだとしている^[2]。分解能が測定の必要に比べて粗い測定機で研究をしても、役に立つ情報は得られないとも書いている^[2]。

JIS Z 8103 も、分解能はノイズや摩擦に依存することがあり、測定される量の値にも依存しうると注記している^[1]。仕入先から「この測定機は 0.001 mm 単位で読めます」と回答が来たら、読める桁と区別できる差は別だと考え、必要なら値の分かっている基準片で確かめてもらう。

校正済みであることと、測り方が使えることは別

「測定機はすべて校正済みです」という回答は、MSA の代わりにはならない。JIS Z 8103 は、校正を、指定の条件下で測定標準が与える値と測定器の指示値との関係を確立し、その関係を使って指示値から測定結果を得る操作として定義し、測定システムの調整や校正の検証と混同すべきではないと注記している^[1]。NIST のハンドブックも、校正は理想的な環境で出力と真の値を関係づけるもので、測定機が実際の作業環境で正しく反応することまでは保証しない、温度・湿度・測定者・摩耗などがかたよりを持ち込むと書いている^[2]。

校正の側で確かめておきたいのは、測定結果が国家計量標準につながっているかどうかである。製品評価技術基盤機構（NITE）は、計量法に基づく校正事業者登録制度（JCSS）について、JCSS 標章や JCSS 認定シンボル付きの校正証明書は、日本の国家計量標準へのトレーサビリティが確保され、校正事業者に技術能力があることが一目で分かると説明している^[4]。仕入先には、使っている測定機と基準器の校正証明書の写しを求め、どこで校正したか、次回の校正はいつかを確かめる。そのうえで、現場の測り方そのものの確かさを MSA で見る、という順番にする。

仕入先と自社で値が合わないとき

MSA は、仕入先の中での測り方のばらつきを見る試験である。仕入先と自社で値が合わないという問題は、場所も測定機も違う条件どうしの比較なので、JIS Z 8103 の言葉でいえば再現条件の問題になる^[1]。この場合は、次の順で切り分ける。

1. 同じ部品を、番号を付けて両方で測る（別々のロットで比べない）
2. 測る位置・方向・データムの取り方が同じかを確かめる
3. 測定時の温度と、部品を測定室に置いてから測るまでの時間を合わせる
4. 値の分かっている基準片を、両方の測定機で測る
5. それでも違えば、どちらの測り方を正とするかを書面で決める

幾何公差の測り方を仕入先と合わせる手順は幾何公差の測定方法を仕入先と合わせるに、三次元測定機の測定データの求め方は三次元測定（CMM）の測定データを仕入先に求めるときにまとめた。部品を組み合わせたときの公差の積み上げは部品を別々の仕入先に出す前に公差の積み上げを確かめるで扱う。

求めるのは発注の時点で

MSA を求めるかどうか、求めるならどの条件で試験するかは、見積の依頼の段階で伝える。試験には部品と測定者の時間がかかり、その費用は単価や初期費用に入る。後から求めると、追加の作業を無償で求める形になりやすい。

取適法の対象となる取引では、さらに注意が要る。公正取引委員会と中小企業庁のテキストは、受領を拒むことが認められない場合として、委託内容が明示されていなかったり検査基準が明確でなかったりしたために、給付が委託内容と異なることが明らかでない場合と、発注後に検査基準を恣意的に厳しくして、従来の検査基準で合格とされたものを不合格とする場合を挙げている^[5]。発注後に測定の方法や判定の目安を厳しくし、それを理由に納品済みのロットを不合格にすると、この問題に当たりうる。測り方を変える必要が出たら、変更を書面で合意し、変更前に作ったものの扱いと費用の負担も決めてから適用する。受領を拒める範囲は受領拒否・返品・やり直しはどこまで許されるかで詳しく扱っている。

よくある質問

仕入先が MSA という言葉を知らないと言っています

言葉にこだわらず、試験の形で伝える。「この特性について、出荷検査をする人のうち 2 人以上に、量産品から選んだ部品を 1 人あたり何回ずつ、日を分けて測ってもらい、全部の測定値を表で送ってほしい」と書けば、集計は発注側でもできる。生データを受け取っておけば、割り算の分母を後から変えて見直すこともできる。

破壊試験の特性はどうしますか

繰返し性の定義は、同じ又は類似の対象を反復して測ることを前提にしている^[1]。引張試験や断面観察のように、一度測ると試料がなくなる特性では、同じ部品を何回も測る形の試験はそのままでは組めない。同じ材料ロットから切り出した試料を「類似の対象」として扱うかどうか、扱うなら試料の取り方をどうするかを、仕入先と個別に決める。決めた方法と、その方法では分けられない誤差があることを書面に残しておく。

自動車の顧客から MSA を求められ、二次の仕入先にも流す必要があります

顧客の要求文書に書かれている条件（対象の特性、試験の方法、判定の目安、提出の時期）を、そのまま二次の仕入先への依頼書に書き写す。自社で言い換えると、条件がずれる。顧客固有の要求をどう流すかは、IATF 16949 の顧客固有要求を二次以降の仕入先に流すときで扱う。

結果が悪かったら、取引をやめるべきですか

まず、どの成分が大きいかを見る。同じ人が測り直しても値が動く（繰返し性が悪い）なら、測定機や治具の問題であることが多い。人によって値が違う（測定者間の違いが大きい）なら、測る位置や当て方の手順書を整えれば改善することがある。原因を仕入先と一緒に切り分け、改善後にもう一度試験してもらう。改善が済むまでの間は、その特性だけ受入で全数を測るなど、つなぎの措置を決めておく。

まとめ

検査成績書の数字には、部品のばらつきと測り方のばらつきが重なっている。JIS B 0024 は測定の不確かさを合否の証明を提供する部署の責任と定めており、仕入先が出荷検査で合否を示すなら、その測り方の確かさは仕入先が説明するものになる。発注側は、合否を分ける重要特性に絞って MSA を求め、JIS Z 8103 の用語で何を変えて何を変えないかを書き、測定機・部品の数・測定者の数・繰返し回数と日・割合の分母・判定の目安とその出典を依頼書に入れる。表示の桁数と分解能、校正済みであることと現場の測り方の確かさは、それぞれ別のものとして確かめる。条件は見積の段階で書面にして渡し、発注後に厳しくして不合格の理由にしない。

出典・参考資料

1. JIS Z 8103:2019 計測用語（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2019 年 5 月 20 日改正・2024 年 6 月 20 日確認）
2. NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, 2.4 Gauge R & R studies（米国国立標準技術研究所）
3. JIS B 0024:2019 製品の幾何特性仕様（GPS）－基本原則－GPS 指示に関わる概念，原則及び規則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2019 年 2 月 20 日改正）
4. JCSS の概要（製品評価技術基盤機構 認定センター）
5. 中小受託取引適正化法テキスト「下請法」から「取適法」へ（公正取引委員会・中小企業庁／令和 7 年 11 月）

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