校正とは何でしょう、そしてIIoT上で校正証明書はどのように管理するのでしょうか。

校正は日々の生産活動の中で欠かせない作業ですが、IIoTを活用することで、すべての校正証明書を効率的に管理することができるのでしょうか？

プロセスオートメーションにしばらく携わっている方なら、少なくとも1つのマノメーターを校正したことがあるのではないでしょうか？もしまだやっていなかったとしても、この記事を読めば、IIoTサービスを活用してプロセスの改善を提案できるようになると思います。

私の場合、最初の仕事の一つは、化学会社の計画的な定修中の校正でした。そこには大量の圧力機器や温度センサー、マノメーターなどがあったのを覚えています。

私は多くのマノメーターを校正しましたが、それがいかにクールな仕事であるかは、やったことのある人なら誰でも知っていますよね？冗談はさておき、今日のアイデアは、校正プロセスに関する必要な情報をすべてお伝えすることです。

さらに、校正に関する定義、なぜ校正が必要なのか、校正と調整の違い、IIoTによるすべての校正証明書の管理方法についてもご紹介します。

後日、他のコンテンツを持ってきて、特定の測定原理を校正する方法をステップごとに詳しくご紹介します。さて、準備はいいですか？それでは早速、校正について見ていきましょう。

目次

目次

  • 校正とは？
  • なぜ校正が重要なのか？
  • 校正証明書について教えてください。
  • 校正が必要な機器は？
  • 校正はどのように行われるのですか？
  • 校正とアジャストメントの違いは？
  • オンサイト・校正のメリットは何ですか？
  • どのくらいの頻度で校正を行えばいいのでしょうか？
  • 校正の不確かさは？
  • 校正結果の合否に関して教えてください。
  • IIoTソリューションで校正証明書をどのように管理していますか？

校正とは？

まず、校正について簡単に説明すると、BIPM（国際度量衡局）の定義を紹介します。

さて、ここで言う校正とは、2つの機器を比較することを指します。簡単に言えば、校正とは、校正対象の機器の測定値を、既知の高精度の基準や標準と比較するプロセスです。

説明はわかりやすいと思いますが、校正とは何かについてはBIPMが完全な説明をしています。

BIPMでは、校正を「特定の条件下で、第一段階として、測定標準によって提供される測定の不確かさを伴う量の値と、（校正された機器または二次標準の）関連する測定の不確かさを伴う対応する指示との関係を確立し、第二段階として、この情報を用いて指示から測定結果を得るための関係を確立する操作」と定義しています。

校正を行う場合、その手順には様々なツールや機器が必要となりますが、実際に何が必要かは校正の種類によって異なります。例えば、有効な校正証明書を持つ校正器、標準器、校正用リグなどがあります。

なぜ校正が重要なのか？

校正が必要な理由はとても簡単で、正確な測定を行うためです。計測器は様々な環境や産業の現場に設置されます。

それは、摩耗、振動、急激な温度変化、過酷な環境、機械的な衝撃など、さまざまな状況に直面することを意味します。

これらの環境は測定器に影響を与えるため、精度を確認するための校正が必要となり、必要に応じて、アプリケーションに必要な精度で測定するためのフィールド機器の調整が必要となります。

さらに、デバイスが正常に動作していれば、すべての測定値が正しくなるため、生産工程にもプラスの影響を与えます。また、校正は、技術仕様に対するばらつきの低減や、予防的なメンテナンスなど、プラスのメリットをもたらします。また、測定値のトレーサビリティーも確保されます。

特に、Endress+Hauserのようなスマート機器は、Heartbeat技術などを用いて、機器の健全性に関する追加情報を提供します。これにより、現場の機器や真の測定状態をより詳しく把握することができます。

校正証明書について教えてください。

校正時には、すべての測定値を手動で記録するか、システムが自動的にデータを記録することを確認する必要があります。校正が終了したら、校正証明書と呼ばれる最終文書を作成する必要があります。この文書には、手順に含まれるすべての技術情報が記載されています。

通常、校正証明書には、校正対象の機器とトレーサブルな基準器との比較をすべて記載する必要があります。また、機器とトレーサブルな基準器の技術的詳細、手順データ、校正の不確かさ、校正番号、署名も必要です。

校正が必要な機器は？

すべての測定器は校正することができます。校正を行うことで、測定器が正しく動作し、アプリケーションに必要な精度を提供していることを確認することができます。校正の方法は、現場の機器によって異なります。つまり、コンセプトは同じでも、やり方は全く異なるということです。

例えば、圧力伝送器を校正する際には、校正済みの重錘形試験機を基準にして圧力を発生させることができます。あるいは、校正中の機器よりも高い精度を持つ別の圧力機器を使用することもできます。

すべての校正用標準器には、世界の各地域で適用される規格に適合していることを示す校正証明書が必要です。

校正はどのように行われるのですか？

説明は簡単で、すでに述べたように、校正中の機器と基準となる規格との比較を行います。通常、測定範囲の0％、25％、50％、75％、100％で検証します。もっと多くのポイントでテストすることもできますが、多くの場合、費用がかかります。

機器の種類に応じて、例えば異なる参照標準を用いて校正を行います。

・流量計：マスターデバイスに対して校正したり、重量計と比較したり、モバイルリグを使った校正を行うことができます。デバイスの種類や精度などによって異なります。

・圧力伝送器：より高精度な標準機、デジタル校正器、重錘形試験機などがあります。

・温度伝送器：電子温度センサーシミュレーターなど、校正された基準を使用することができます。

また、校正のためのSOP（標準作業手順書）を作成し、作業を段階的に進めていきます。校正の間隔についてよく質問されます。ここでは基準が明確ではありませんが、次のような項目から最適な校正の間隔を知ることができます。

  • 計測器
  • ベンダー推奨
  • 前回の校正に基づくトレンド分析
  • 機器のヒストリカルデータ
  • 工場の類似機器との比較
  • 測定精度

校正と調整の違い

通常、校正とは、必要に応じて校正対象の機器をより精度の高い既知の基準と比較し、その後に調整を行うプロセス全体を指すと理解されています。

しかし、校正作業自体は、校正対象の機器と標準器の比較を行うだけです。測定範囲を確認した後、技術者が予想以上の誤差を発見した場合は、測定範囲を調整する必要があります。

例えば、圧力伝送器を調整する必要がある場合、まず伝送器のゼロ（オフセット）を調整し（通常はゼロ）とし、次にスパン値（圧力レンジ）を調節します。

伝送器には、ゼロ・スパンを調整するためのパラメータや機能がありますが、その方法は、ご使用の機器の年代やベンダーによって異なりますので、まずはマニュアルを確認してください。

調整後は、測定範囲を標準器と比較して再確認し、精度が要求される範囲内にあることを確認する必要があります。

オンサイト・校正のメリットは何ですか？

皆さんの会社でも校正を行ったことがあるのではないでしょうか？先ほども言いましたが、これは計測器を扱う人にとっては日常的に行われていることです。

しかし、定修などで、多くの計器が対象になる場合は、外部の会社に委託して、圧力、温度、流量などの計器の校正を行うことが多いと思います。

また最近では、現場での流量校正はますます一般的になってきています。

多くの企業では、この校正作業を現場で行えるように、移動式の校正リグを活用しています。例えば、エンドレスハウザーでは、現場での校正のために、最新の校正装置と高度な技術を持った専門家によるサービスを提供しています。

現場での校正は、機器を送ることなくその場で行うことができ、また、迅速な調整、修理、機器の交換を認定された専門家が行うことで、多くのメリットをもたらします。

どのくらいの頻度で校正を行えばいいのでしょうか？

素晴らしい質問ですが、答えは簡単です。状況によりけりです。実際のところ、この質問に対する完璧な答えはありません。しかし、ベスト・プラクティスや関連するポイントを利用して、校正期間を定義することは可能です。

  • プロセスに対する測定の重要性
  • 工場での品質システム
  • 規則性の要件
  • メーカー推奨
  • 精度のが低かった時の製品への影響
  • その他の技術的要件

これらの点を考慮して、適切な校正間隔を決定し、必要に応じて調整することができます。幸いなことに、新しいIIoTソリューションでは、フィールド機器を簡単に校正できる可能性があります。

校正の不確かさは？

校正の不確かさとは、校正のプロセスに疑念が生じる可能性のことです。基本的には、校正の品質そのものに対する疑問です。この不確かさには、設置状況、トレーサブル基準、環境など、さまざまなものが影響します。

校正の不確かさが校正するフィールド機器の許容値よりも高い場合、その必要性を考えてください。校正基準器の不確かさよりも優れた精度のデバイスを校正することに意味があるのでしょうか？

例えば、クランプオン式の流量計を使ってインラインの機器をテストすることができます。しかし、クランプオンを使ってフィールド機器を校正すると、校正の不確かさが設置されたメーターの公差よりも高くなる場合があります。

校正結果の合否に関して教えてください。

テスト中のデバイスは、校正に合格することもあれば、失敗することもありますが、何を判断基準にすればよいのでしょいうか？デバイスには、メーカーまたは最初の校正証明書で設定された許容限界があります。校正中に、その限界値よりも高い誤差が発生した場合は、校正が失敗したと考えてよいでしょう。

では、次に何をすべきでしょうか？調整してから校正を再実行し、何か変化があったかどうかを確認します。校正中のデバイスとトレーサブルなデバイスの差が許容限界以下であれば合格です。

IIoTソリューションで校正証明書をどのように管理していますか？

校正証明書は、すぐに見つけられる場所に保存することが不可欠です。これは、Netilion Libraryのような新しいIIoTサービスの機能の一つに過ぎません。 Netilion Library では、デバイスタグに関連したクラウド上のすべての情報を提供できます。

クラウド上では、校正証明書や技術データなど、さまざまな情報を一元的に管理することができます。

さらに、チーム全員がドキュメントにアクセスして共同作業を行い、ドキュメントを共有してデータを最新の状態に保つこともできます。これにより、お客様とお客様のチームは、現場での機器の検証時に時間を節約したり、過去の校正証明書を探したりすることができます。

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フィールドネットワークにエッジデバイスを接続すれば、すべてのデバイスのデジタルツインを自動的にクラウド上に作成することができます。さらに、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどからすべてのファイルにアクセスできるようになります。

技術文書や校正証明書を共有し、様々な場所からアクセスすることがIIoT技術で可能になりました。エンドレスハウザーのNetilion Library は無料でお試しいただけます。すべての技術文書を管理するたソリューションのすばらしさをご確認ください。

何か質問はありますか？ソーシャルメディアで「#netilion」を使って質問してみてください。

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