測定値がばらつく5つの原因——正しく測るための基本

同じ部品を、同じマイクロメータで、3人が測りました。

山田さん　2.503
佐藤さん　2.508
鈴木さん　2.501

0.007mmも違います。規格は 2.50 ± 0.03 ですから、公差幅0.06に対して、1割以上を測定のばらつきが食っていることになります。

測定器は正しい。校正も通っている。それでも値はそろいません。

原因は測り方です。そして測り方は、教えればそろいます。この記事では、値がばらつく5つの原因と、それをそろえる測定手順書と記録様式の作り方を整理します。

考え方：ばらつきを生む5つの原因

① 測る場所が違う

いちばん多い原因です。

「板厚を測る」と言われて、端を測る人、真ん中を測る人、角から10mmのところを測る人。部品に少しでもうねりや傾きがあれば、当然値は変わります。

「どこを測るか」を決めていない現場は、必ずばらつきます。

② 測る力が違う

ノギスは特に顕著です。強く挟めば小さく、軽く当てれば大きく出ます。柔らかい材料なら0.02mm以上動くこともあります。

マイクロメータにはラチェット（一定の力で止まる機構）が付いています。これを必ず使ってください。本体を直接回して締め込むと、力が人によって変わります。ラチェットは「使ってもいい機能」ではなく、使わなければならない機能です。

③ 温度が違う

金属は温まると伸びます。測定の標準温度は20℃です。

▪ 加工直後の熱いワークを測る
▪ 夏場の高温な現場
▪ 素手で長く握っていた

こうした条件では、寸法が変わります。精密な寸法を測るときは、ワークと測定器を同じ場所でなじませてから測ってください。

④ 測定器そのものがずれている（器差）

校正が切れている、落とした、汚れている。使う前にゼロ点を確認するだけで防げるものが多くあります。

測定器を信じられる状態に保つための、校正と点検の違いは、こちらで書いています。

▼ 測定器の校正と点検——信頼できる状態に保つ管理の進め方

⑤ 読み取りが違う

アナログのノギスやマイクロメータは、目盛を人が読みます。斜めから見れば値がずれます（視差）。

デジタルの測定器にできるなら、読み取りのずれはなくせます。測定器の更新を検討する価値があります。

進め方：測定手順書を1枚作る

上の5つのうち、①②⑤は手順書で解決できます。作るのはA4・1枚で十分です。書くのは4つだけです。

【何を】　　　板厚
【どこを】　　部品を上から見て、Aマーク側の端から10mmの位置（図参照）
【どうやって】マイクロメータ M-012。ラチェットを3回鳴らすまで
【何回】　　　3回測って平均を記録。0.005以上ばらついたら再測定

必ず図か写真を入れてください。文字だけでは「端から10mm」がどこなのか、人によって解釈が変わります。

「3回測って平均」を標準にする

1回だけ測って記録する運用では、測定のばらつきがそのまま数字に乗ります。

3回測って平均を取れば、測定のばらつきは理論上 √3 分の1、つまり約58%に下がります。

そして、3回の値が大きく違ったときに気づける、という効果もあります。

2.503 / 2.504 / 2.503  → 正常
2.503 / 2.512 / 2.501  → 何かおかしい。測り方を確認する

この「気づける」ことが、1回だけ測る場合との最大の差です。

教育は「一緒に測る」

手順書を配っただけでは、そろいません。

同じ部品を、全員で1回ずつ測ってみてください。値が違えば、その場で原因が見えます。「あ、そこを測っていたんですね」という会話が生まれます。

30分で終わります。そしてこれが、いちばん効きます。

人によるばらつきと、測定器によるばらつきを数字で分ける方法（GR&R）は、こちらで書いています。

▼ GR&Rとは——測定のばらつきを測る方法

記録に落とす：3回分の欄を作る

記録様式を、3回分と平均に変えます。

ロット   1回目   2回目   3回目   平均     レンジ   判定     測定者
A-01     2.503   2.504   2.503   2.5033   0.001    OK       山田
A-02     2.503   2.512   2.501   2.5053   0.011    要確認   佐藤

Excelの数式は2つだけです。

平均　　＝AVERAGE(B2:D2)
レンジ　＝MAX(B2:D2)-MIN(B2:D2)

レンジ（最大と最小の差）の列が効きます。ここが大きい行は、測り方がぶれています。レンジと標準偏差の使い分けは、こちらで書いています。

▼ 標準偏差とレンジ（R）の違い——現場ではどちらで管理するか

条件付き書式で、レンジが0.005を超えたら赤くする設定にしておけば、その場で気づけます。

条件付き書式 → 新しいルール → 数式：=$F2>0.005 → 塗りつぶし赤

まとめ

▪ 値がばらつく5つの原因：測る場所／測る力／温度／器差／読み取り
▪ いちばん多いのは「どこを測るか」を決めていないこと
▪ マイクロメータのラチェットは必ず使う（使わなければならない機能）
▪ 測定の標準温度は20℃。加工直後の熱いワークは測らない
▪ 手順書はA4・1枚。何を／どこを／どうやって／何回、の4つ。図を必ず入れる
▪ 3回測って平均を標準にする。測定のばらつきが約58%に下がり、異常にも気づける
▪ 教育は「一緒に測る」が最速。30分でそろう
▪ 記録様式にレンジの列を作り、大きいときに気づけるようにする

手元の管理項目を1つ選び、同じ部品を全員で1回ずつ測ってみてください。

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