基本的な計測：精密測定について知っておくべきこと

航空宇宙ブレード、自動車のシリンダーヘッド、人工呼吸器のバルブのいずれを作成する場合でも、製造の精度は非常に重要です。製造における精密測定について知っておくべきことは次のとおりです。

人間が場所を移動して物を作っている限り、正確な測定の必要性は存在していました。それがなければ、あなたの軍隊が行進した距離、あなたが建てたピラミッドの高さ、またはあなたの耕作地の広がりについて自慢する方法はありません。

人間が交換可能なコンポーネント（主に銃器と機械用部品）の大量生産を開始するまで、精度はメーカーとその製品を使用する人々にとって等しく重要になりました。

精度は？精度？違いは何ですか？人気のあるイラストから借りるために、精密射手は、そのスポットがブルズアイの近くにない場合でも、ターゲットの同じエリアを繰り返し攻撃することができます。一方、正確なショットとは、次のショットが迷うかどうかに関係なく、目を見張るショットです。賞品を持ち帰るのは、正確さと正確さの両方を達成できる人です。これは、生産現場であると同時にアーチェリーの範囲にも当てはまる予選です。

国際測定言語

このような議論は、計測学、測定科学の範囲内にあります。気象学者は、オブジェクトの精度（ターゲットにどれだけ近づいたか）とその製造に使用されるプロセスの精度（そのパフォーマンスを繰り返すことができる頻度）を決定するには、広く受け入れられている標準のシステムが必要であると説明します。

また、不変であるがよく理解されている物理現象まで追跡可能な測定単位も必要です。たとえば、国際単位系（SI）は、光が真空中で1 / 299,792,458秒で移動する距離として、1メートルを定義します。時間、温度、質量などについても同様の基準があります。

そのような品質基準と組織の幅広い品揃えが存在します。たとえば、American Society of Mechanical Engineers（ASME）は、B89としても知られる次元計測学の米国規格を推進しています。同様に、米国規格協会（ANSI）、ASTMインターナショナル、および国際標準化機構（ISO）からのさまざまな規格があります。これらに、帝国対メートル法の議論全体（別名、米国対他のすべての人）を追加すると、専門家にとってさえ、計測学と部品測定がやや混乱する理由がすぐにわかります。

これらの基準を満たすには努力が必要です。あらゆる規模と専門分野のメーカーは、ISO 9001：2015品質認証を取得するために毎年懸命に取り組んでいます。航空宇宙産業に携わっている場合は、AS9100にも準拠する必要があります。これは、Society of Automotive Engineers（SAE）とEuropean Association of Aerospace Industries（AECMA）によって発行されたドキュメントです。医療機器メーカーはISO13485に記載されている品質基準を満たす必要がありますが、自動車メーカーは長い間ISO / TS 16949に準拠しています（ただし、国際自動車タスクフォースのIATF 16949基準に移行する必要があります）。これらの基準の認定や順守はなく、作業もありません。

テクノロジーの劇的な変化の測定

ほとんどの製造活動と同様に、計測学は複雑な分野です。ショップは少しの調和と簡素化を歓迎するかもしれませんが、堅牢な品質基準を順守することの重要性について議論する人は誰もいません。それがないと、部品が適合せず、製品が故障し、会社の成長（場合によっては人間の生活）が危険にさらされます。そのため、製造業者は、製造する部品の種類や提供する業界に適用される基準を理解し、遵守するために熱心に取り組む必要があります。そうすることは、関連するドキュメントを読み、可能な場合はクラスやセミナーを受講し、自主的な品質ガイドラインを満たし、必要に応じて専門家に頼ることを意味します。

これらの1つはDanSkulanです。 Renishaw Inc.の産業計測学のゼネラルマネージャーである彼は、世界中のメーカーがより少ない労力でより多くのことを行おうとするにつれて、測定技術は劇的な変化を遂げていると述べています。

「マイクロメータを手に、誰かが機械の前に立っていた時代は終わりました」とSkulan氏は言います。 「ますます多くのショップが、CMM（三次元測定機）やEquatorのような多目的ゲージシステムを床に置いたり、機械加工プロセスの不可欠な部分としてCNC工作機械でタッチプローブを使用したりしています。」

このビデオを見て、機械と工場の自動化、3D印刷、工具、機械ベースの計測と分析の進歩が生産量の増加にどのように役立っているかを学びましょう。

これらのタイプの自動検査技術は、コストを削減しながら柔軟性を高めます、と彼は付け加えます。 1つのデバイスで複数の測定を実行できるため、業界全体で長い間使用されてきた専用のハードゲージの必要性が少なくなります。また、これらのシステムは、部品の特徴の確認や寸法の記録を忘れるなどの人為的なミスを犯さないため、品質管理プロセスの一貫性と信頼性が向上します。さらに、寸法フィードバックは自動的かつ即時に行われます。値が公称値から外れた場合、人間に行動を起こすように警告することもできます。また、必要に応じて、デバイスが工作機械をシャットダウンすることもできます。

Mitutoyo AmericaCorp.の戦略的流通販売スペシャリストであるPatrickSullivanは、物事の見方が少し異なります。

「自動化は何年にもわたって継続的な傾向ですが、そのタイプの製造はすべての人またはすべての部分に適しているわけではありません」と彼は言います。 「工作機械を操作し、手動測定ツールで正確な読み取りを行うことができる熟練した機械工のための場所が非常に多く、ロボットができないその場で正しい決定を下すことができます。今日の機械工は、データ収集送信機の助けを借りて、製造現場のプロセスを改善するだけでなく、信頼性の高い優れたデータを受信し、製造上の課題に積極的に取り組むことができます。」

計測技術：最新のデジタル開発

より自動化された検査装置だけが劇的な変化ではありません。パーツも変更されています。

「自動車は、これまで測定する必要がなかったバッテリー、モーター、センサーを備えた電気自動車に移行しています」と、ミツトヨの営業担当副社長であるMichaelCreney氏は述べています。

「同時に、いくつかの主要産業が要件を厳しくしています。たとえば、医療メーカーは、FDAガイドラインを満たすために、電子署名、監査証跡、および特定のログイン資格情報を必要としています」とCreney氏は続けます。 「そして、航空宇宙産業はデジタルツインとモデルベースのエンジニアリングを強く推し進めています。このため、ますます多くのCADモデルに製品製造情報（PMI）が含まれるようになり、MeasurLink、MiCAT Planner、およびその他の種類の高品質ソフトウェアで活用できるようになりました。」

さらに別の頭字語があります。QIF、品質情報フレームワークの略です。 Creneyは、QIFは、CMMやその他の自動測定機器が長い間運用されてきた準標準であるDMIS（Dimensional Measurement Interface Standard）の後継と考えることができると示唆しています。しかし、この数十年前の言語は、a）測定システムがより自動化され、b）より豊富なデジタル情報が利用可能になるにつれて進化し始めています。

「DMISは、誰もが異なる方法で解釈する仕様であり、デジタル製造環境に必要な堅牢性に欠けています」と彼は言います。 「しかし、QIFはまったく別の世界です。 CADファイルをインポートし、高品質のソフトウェアで関連する寸法データと公差データを抽出し、それを使用して自動測定ルーチンを作成する機能。これは大規模な開発であり、私たちが完全にサポートしているものです。 QIFはすべてを変えるでしょう。」

クイックポーリング：正確な測定の保証

製造における正確な測定がないと、部品が適合せず、製品が故障し、顧客が危険にさらされる可能性があります。

ビジネスが精度測定基準に準拠していることを確認するために、どのような手順を踏んでいますか？