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計量計測データバンク ニュースの窓 目次

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├計量計測データバンク　ニュースの窓－351－計量と計測技術の経済や産業における役割
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［資料］
経済からみた日米戦争と国力差、ウクライナ戦争の終着点　執筆 夏森龍之介

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├計量技術の科学的と社会的の二つの側面とその機能
├計測技術の二面性　計量計測データバンク編集部

計測技術の二面性　計量計測データバンク編集部

　計量計測データバンクが提唱する「計測技術の二面性」とは、高精度な測定技術による科学技術的な側面に、計量法などに基づく公正な取引を担保する法制度的な側面が共存する性質を指す。産業基盤となる技術的信頼と、消費者を守る行政的規律のバランスが現代の計量社会を支え、デジタル化が進む中でデータがその取引基盤となる二面性が再定義されている。

　計量計測データバンクが提唱する「計測技術の二面性」は、科学技術としての探究・革新側面と、法に基づく経済社会の基盤（トレーサビリティ）という2つの側面の調和を指す。技術的高度化と社会的信頼の維持という「攻め」と「守り」のバランスこそが現代計量制度の核心である。
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├計測技術の社会的役割　矢野宏
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/49/1/49_1_88/_pdf/-char/ja
計測技術の社会的役割　矢野宏https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/49/1/49_1_88/_pdf/-char/ja

1. 計測技術のもたらすもの計測技術が科学あるいは社会に何をもたらしたか

という問に対し,計測の個々の技術に即して答えることは,さほど困難ではないであろう.計測の言葉の定義も,ここでは問題にしないでよいであろう

.計測技術がその根本の思想として,事象の真実を正確につかむことにあり,それにより科学と技術に貢献して来たことも,多くの先達が書いている通りであろう.計測技術は一方できわめて細密な量を測ることを可能にし,他方では著しく巨大な量の計測を可能にした.更に質的なもの,広く社会的な事象の定量化が試みられている.

こうした問題は計測自動制御学会がかなり長期にわたって関心を持ち続けて来た1).精機学会では精密機械から精密計測器という流れで,比較的に物中心に研究が行われ,計測の本質に迫るような問題提起が少なかったように思う.精機学会が生産工学の一翼を担うということで,科学や技術の進歩という思想を前提にし,その根本の問題を問い直すことに欠けていたことが原因ではなかろうか.このような特集の組まれた意義は大きい.学会の将来に向けて根本的な問題提起を行うのは,最近の正月号の傾向となっている.しかし残念なことに,必ずしも会員の興味の方向とは一致していないという話も聞く.したがって,これから書くことが読者にどれほどの関心をひくものか自信はないが,これからの社会に対して計測技術が直面している事柄について書くことにする.

2.

2.1
信頼性の条件計測技術の信頼性計測技術は物事の状態を正しく知るための手段であると考えられて来たし,そのことは今後もあまり変わらない

と思う2).計測データの信頼性を議論する場合,最後に議論されるのが性善説をとるか性悪説をとるかということである.すなわち,科学以前の人間の在り方で信頼性が論ぜられる.最後は藪の中というわけである.したがって,現実の問題を考えた場合,計測技術を無条件で科学的であるように見せかけるのはやめるべき時に来ているように思う.この問題は後で詳しく論じることにして,もう少し技術に即して考えてみる.

加工機械には加工条件を設定するための計測器が取り付けられていることが多い.加工変動が大きい場合,これらの計測器があてにならない

ということで,

別途に計測器を取り付けてインプロセスで監視を行うことがある.しかし新しく取り付けた監視用の計測器が正しいという保証はない.監 視用計測器を監視する計測器が必要になる

.事実,計測管理の高度に進んだ工程では,このようなシステムが作られている.あたかも入れ子の人形において,外枠をはずすと相似の人形が次々と出て来るように,細密な体系を作らねばならない.

トレーサビリティ体系というのも,つまる所このようなことを保証するもの

であろう.しかし,一 般には計測を無限回の保証システムとしてはとらえていないし,経済的な立場から社会的にも容認されにくい.また,

計測を行ったと言えば,多くの人はそれだけで信じてしまい,そのことを崩すことはかなり困難である.現在必要なことは,計測を計測することの重要さを社会的に認識させることと,効率のよい計測の保証システムを作る

ことである.

2.2 ケーススタディ測れているのかどうかという議論にかかわって来た体験を通し,ケーススタディ的に述べることにするが,いかに判断するかは読者に委せたい.

(1) 1963年,都 道府県に在る公設試験研究機関の硬さ値の実態調査を行った.これらの機関は試験検査データの公的な証明書を発行している.調査結果によれば,標準値60HRCに対し58.0～63.5HRC,20HRCに～22.5HRCの対し16幅があった3).各機関への技術協力,実態調査の継続,新規設備の購入への協力などで,これらの開きを±1HRCにおさめるのに約10年を費やした.

(2) 軸受の硬さのJISは60±2HRCを基本としているが,1960年に行われたメーカ14社 間の硬さ値は64.2～ 66.2HRCで,その総平均値は標準値に対して-0.61 HRCであった.1976年にはメーカ間の差は約1HRCとなったが,標準値に対する差は-0.51HRCとほとんど変わらなかった4).各社の軸受の硬さによる不合格は年図1測定者がこの精度で測定していると思っている測定精度と要求精度問0.12%ぐらいといわれるから,どこか話に合わないところがある.

(3)ある企業が外部機関の検査を受けるために,試 験成績書を発行するように要求して来たことがある.しかし,その成績書の結果をその企業が技術として使うわけではなく,検査に合格するための形式として利用するだけであることが分かった.こうした例は多い.

(4)工業用プラスチック部品の寸法精度が要求され始めた1974年ころ,要求品質と担当者が測っていると思っている精度,更に実際の計測誤差の関係は図1のようであった5).担当者は金属用の寸法測定器を用い,更に測定器の目量を誤差と錯覚していたことが分かった.

(5) 25mm用のマイクロメータのJIS規格は,1979年±4μmに改訂されるまで,総合精度±2μmと規定していた.条件を絞っても実際には±5μm程度の誤差があり,一 般的には±10μmぐらいになる6).

(6)溶接品のX線 透過試験データのばらつきが大きすぎて,その解析に協力したことがある.通常ならぽ,ぼらつきの大きいデータははずし,文献にあるような結果と一致するようにしてまとめるのだと言われた.

(7) 現在,多元強度評価という共同研究を行っているが,超 音波試験についての信頼性に疑問が提出され,それが実験的にも裏付けられる可能性が高い7).しかし,公的にも行われている試験方法であり,社会的影響力も大きいので,発 表は慎重にという注文がつけられている.

2.3 チャイナ・シンドロームこのような事例を挙げることは,計測の実際にかかわったものなら,おそらく比較的容易なことではなかろうか.このようなことが絶えず取引上のトラブルになることは避けられない.しかし,社会的に決定的なダメージは発生しないではないかというのが,このような問題をそれほど重視しない人たちのとる立場である.一つの話を紹介する.ジャック・レモソが原子力発電所でたった1人で反乱を起こす技師を演じた「チャイナ・シンドローム(…炉心が露出すると,燃料棒が高熱を発して…炉心の床は抜け,… 発電所の地中深くにもぐりこんで…最後には中国に…)」3)という映画を記憶されている方もあると思う.再循環ポソプの水漏れで大事故につながる危険が予知された.ポソプ溶接部の機械部品の品質報告書のX線検査フィルムが実はすべて同じ写真であったとの手掛かりをつかむが,写真のとりなおしを管理者に拒否された.きわどいトラブルへとつながる瞬間に事故は回避されるが,この映画の公開直後にスリーマイル島の事故が起こって話題を呼んだ.

3. 企業における計測と人間のかかわり計量研究所システム計測研究室では,計測と人間のかかわりについて研究 ・調査を行って来た.人間の測定能力には本来的に個人差があり,測定能力と性格には傾向的な対応関係があることが明らかにされている.1974年計量管理協会と協力して行った調査結果によれぽ9),通常の作業者に比して特に測定者に望まれることは,
①内向的,
②慎重で細かい点によく気付き,しかも注意深い,
③強い意志,
④正直で規則を守る,
⑤ 責任感が強く几帳面,
⑥忍耐強く真面目,
⑦ 精神的に安定等々であった.

研 究の結果によれば,測定能力の高い人にはスタッフ的,技能的な適性があり,言われた仕事を真面目に行う人が多い.性格的には内向的情緒安定型である.測定能力の低い人にはライソ的で社会的な活動性の高い人が多い.外向的で情緒不安定である10).望まれる傾向と研 究の結果にかなり良い対応が感じられる.社会的なヒエラルヒーを考えると,計測の仕事にかかわる人は縁の下の力で,社会の支配的な力とはかかわりにくいことになる.更に計測の仕事についてのイメージを調べたところ, 主要な因子として,「良い」「深い」「徹底した」「すぐれた」「細かい」という言葉にかかわる傾向と,「暗い」「不活発な」「小さい」「消極的な」といった言葉にかかわる傾向とが抽出された11).建前としての正しさと本音での過少評価といった表裏の関係が読みとれる.

上述のアンケート調査の質問項目中,特徴的ないくつかの結果を示す.括弧内は項目との対応であるが,図2で

①(II-A-5)では測定は測定者だけでなく,測定を計 画する人の能力により左右されることが多く,しかもだれもがそのように分かっているとは言えないと答えている.②(V-G-1)のように自動化により逆に大きな測定の誤りを犯す危険を,多くの人が指摘している.③(VII A-3)測定の目的とか許容される誤差は,トップに立つ人の考え方によって左右され,それはやむを得ないと多くの人が考えている.更に(4)(VIIB-2)測定値は測定者により任意に変えて記録される可能性を多くの人が認めている.(5)(VIII-A-4)特に安全性にかかわるようなものでも,他の部署から束縛されることを多くの人が認めている.(6)(VIII-D-1)測定者の恣意のみでなく,はじめから不都合なデータの出ないシステムで測定が行われていることを多くの人が認めている。(7)(VIII-F-5)外的な制約の中には法的な問題もあり,合理的な思考で解決することが望まれている,

4.

4.1
測定社会学

計測の信頼性の確保以上のことは

計測が科学的側面と同時に社会学的側面を持っている

ことを示している。筆者はこれを測定社会学として方向付けようとしたが12),前章のアンケート調査に基づいて行った企業に対する実地調査によれば,計測の仕事の企業内の地位は,計測担当者の力によるものより経営者の理解と判断で決定されることが明らかになった11)｡そこで計測を図3に示すシステムとしてとらえることを提案した.これはいくつかの試案を研究グループで作成した後にまとめたものであるが,計測システムを経営,管 理,作業の三つのサブシステムに分けてある13).

計測の仕事はそれ自体を目的として行われるものでなく,ある目的のために行われる仕事に対する一つの情報提供の手段であり,サービスの仕事と言える.少しかっこうをつければ横断的な技術サービスである。

これは

企業の経営にとどまらず,社会全体を考えた経営的な目的, 要求に即して計測を検討し,その結果を活用するように図らねばならない

ことを示す。次に

計測の仕事はただ測ればよいというのでなく,計 画を立て,結果をうまく解析し,評価をいかに行うかで,その信頼性が決定されてしまう.

この点から実験計画法の果たす役割が大きいが,実験計画法の歴史的な発展過程の理解が浅いため,重 要性の認識が不十分である14).図3の有効性の検証とは, 計測の計測を保証する部分と,結果の有効性の判断とを含む、前者は

計測の計画で保証されるべきであり,後者は経済性の評価と結果の活用とに関係する

15)

4.2

信頼性の技術的な側面 一般に計測を科学的記述として理解する場合が多いが,現実に得られる数値は,むしろ便宜的な約束として成り立つことが多い。ある量が信頼されるかどうかはその量の約束の成立事情と社会的な認知度にかかわって来る.

実は,この部分にかなりの問題を含むと言える.図3の

作業システムの中で計測対象を規定して特性値を選択することは,計測を行う上での基本問題であるが,その解決は容易とは言えない.

計測の目的に立って何を計測するかが員的特性であるが,目 的に制約されて抽象 的な場合が多い.具体化すると別な特性に変換され,これが代用特性であり,大部分の計測は代用特性によって行われる.変換の効率を判断するのにSN比の手法が利用される16).実際に測定を行う場合には,データの独立性が保証されるシステムを作っておくとよい.一 般に測定結果は測定者にフィードバックされるが,これはクローズドシステムであり,データの改変が無意識のうちに行われる17).測定途中でフィードバックが行われにくいのをオープソシステムと呼び,この場合データの信頼性は比較的高いが,最終的にデータの取捨選択が行われれば結果は同じである。

社会的重要度の高い場合,第 三者の監視システムも必要であるが,こうした機関の経済的基盤が弱いため,信頼性が保証されないことがある。

データを適確に記録保持し,有効に利用すること,時としては公開することも必要となる.

4.3
計測データの信頼性の確保

薬学関係の分野では,現在GLP(Good Laboratory Practice,安全性試験)が提案され,実験データの不完全さにより発生する社会的トラブルを規制しようとしている18)｡これを計測に置き換えるとトレーサビリティの問題と言ってもよいであろうか.一 般にデータの信頼性と誤差の観点から見ると,学術論文であってもかなり疑問に思われることがある.ごく割り切った言い方をすれば,

「誤差=測定値一真値」

であるから,

測定データの信頼性の目安となる誤差はデータからは求められない

ということになる19).

真値とは仮想された理想的な値として,従来の計測技術はこれについて必ずしも客観的な回答を与えて来なかった

.測定データの信頼性を,真値不図4カラーテレビのカラーバランスの分布(朝日新聞朝刊,1979年4月17日)明の世界においていかに保証するかという観点の研究が必要で,この点から論文を再検討する試みが望まれる.従来,

測定データの信頼性は環境条件のよい所の測定により保証されるという考えが支配的であったが,むしろ誤差因子を広く包含した条件のロバストな測定データの方が望ましい

.工学の世界においても,現実に配慮されていない条件について水掛け論のような議論を行うことが多いが,ほとんど無意味と言ってよいであろう.

約100年前に各国に配付されたキログラム原器の値付けを国際標準局が行った時に保証された値はほぼ2μgであったが,1980年には7μ9の不確かさで値付けが行われた

20).技術の進歩につれ,約100年の問にかえって不確かさのあることが明らかになり,現在では空気密度の変動などが浮力の影響として測定されている.一般に, 現在公開されているデータの信頼性は厳密に検討すれぽ,1けたは悪くなる可能性が高い. 5.

計測における社会的損失過去の測定データを調べると,データの読み違いや記 録違いなど誤ちと思われるものが数%ぐらい認められることがある

21).しかし

現実にはこのような誤ちによるトラブルが社会的に目立つことは少ない.平均化の効果により誤ちが平滑化されるのと,数段階にわたる保全的な対策によりトラブルが防がれているためと思われる.

すなわちそこには余計な手間と潜在的な損失が発生している.

計測誤差の経済性評価については,田口により提起された損失関数の考え方が説得的である

15). 1979年の朝日新聞の「エッポン企業インアメリカ」において図4のような記事が紹介された22).同じ設計規格で作られたテレビのカラーバランスが,日本の工場で作られたものはつり鐘型の分布をしているが,同じ企業のアメリカ工場のものは矩形に近い分布をしていた.アメリカの消費者には日本工場の製品が好評で,アメリカ工場製は嫌われているとのことであった.このことは

製品の良否は規格限界に入っているかどうかでは定まらない

ことを示しており,不 良率は品質判断の基準にはならないことになる.以上の事柄は次のような損失関数の妥当性を証明していると言える.

製品が社会に対して与える損失L(品質)は,製品の特性値をy,その目標値をmとした時(特性値が許容限界Δを超えた時,損失Aが発生する)となる.(y-m)2の平均を製品自体の変動σ製2と計測誤差の2乗平均σ計2との和とした時となる.

すなわち,

製品の誤差と計測の誤差とを加えたものが損失となる.

例えぽ

ベアリングの硬さの許容差Δ=2HRC,平均価格を270円とし,Δを超えたものが10 %引きとなるので,A=27円と仮定すれば,k=27/22である23).年間生産個数を11億個,硬さ試験の誤差を0.252(HRC)2とすれば,誤差による損失は年間でL=27/22×0.252×11億=464062500円/年で,約4.6億円となる.

この場合に必ず議論されるのが,このような途方もない損失がどこに発生しているかということである.もちろんここでは目標値に対する差の2 乗が損失となるという仮定であるが,このような損失は社会に対して蓄積され,長い目で見ればテレビの例のように顕在化すると言えよう.オイルショックの時,日本の自動車産業は異常の強さを示したが,いくつかの例においては

計測技術が品質保証の支えとなっていた.

結局,

計測の不確実さは社会に対して間接的であるが極めて大きな損失を与えている.目に見えないためにだれもが強く意識しないが,目に見えるようになった時は最悪の事態と言わねばならない

であろう.計測関係者の中には社会的啓蒙のためには,むしろそれと分かるような大事故が起きた方がよいと言う人さえいる.現在の日本の社会が常に事後の対策しかとらないことが多いのを憂えているとも言えよう.省エネルギー,省 資源などと言われている問題にしても,

計測の不備によって消失するエネルギー資源にははかり知れないものがある

.筆 者の研究室の試算によれば,新しい計測対策により生産工程において,約5%に相当するエネルギーの節約が図れる.原子力利用による省エネルギーが1980年で5%,新エネルギー開発による省エネルギーが1990年の予測で2.5%であるから,これは相当な量と言えるであろう.

6.

計測における建前と本音
計測技術の問題点が指摘される度に,関係者の間では教育に問題があると指摘される.すでに述べたように,

計測技術は物事の合理的な判断の手段と思われやすい.そのため建前としての正しさのみが形式化される

.計量法では正しい計測を行わない場合には刑事罰として罰せられる.すなわち泥棒,詐欺等と同類の反社会的な罪として考えられている.

このような背景のもとでは形式としての整合性は保たれる代わりに,建前と本音が使い分けられる.

形式的な合理性が強いだけに,かえって始末の悪いところがある.

かなり高度な技術者が計測に誤差があってはならないと平気で言うことがある.願望と事実の混同がある.計測がロマンの世界に入っている.これを打破するには教育の力を借りる以外にないにしても,従来の計測の考えが現状に対して強固な免疫を与えてしまっている.

ある爆発事故を起こした工場で,計測担当者は危険の徴候をデータとしては記録していたが,そのデータは有効に生かされていなかったという.

多くの公害問題は計測できなかったからではなく,計測が有効に働かなかったからではなかろうか。

事が起こってからでは遅すぎることを,社会の指導的な立場の人達が早く気付いてくれることを願っている

.書くべきことは多いが,ほかに書いたこととも重複するので省略した部分がある.参考文献を挙げたので参照して頂ければ幸いである.


参考文献 1) 計測自動制御学会特集:計測の原点を求めて,計測と制御,15,1(1976)。 2) JISZ 8103:計測用語(1978)解 説. 3) 矢野宏ほか:国内ロックウェルかたさ基準の調査(第 1報),計 量研究所報告,21,4(1972)184. 4) 中井功ほか:ベアリングの硬さ試験のばらつきと経済性評価,計 量管理,28,12(1979)658. 5) 矢野宏ほか:プラスチック寸法測定の訓練と個人差の解析,合成樹脂,28,10(1982)31. 6) 93 矢野宏:研 究開発と統計的方法の応用例一計測技術 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23) 石田 一ほか:超 音波試験による溶接部品の評価,昭和57年度精機学会秋季大会学術講演会講演論文集(1982). B. Wohl(関口幸男訳):チャイナ・シンドローム,広済堂(1979). 計量管理技術開発研究委員会:計 量管理システムと人間の役割,計 量管理協会(1975)。 矢野宏:精密測定における視覚的判定の個人差,精密機械,40,9(1974)762. 計量管理技術開発研究委員会:計測技術の開発と教育 ・ 訓練,計 量管理協会(1976). 矢野宏:測定社会学の提唱,計測の人間工学的側面を考えるシンポジウム,日本人間工学会(1975). 矢野宏ほか:計 量管理技術の開発と評価,計 量管理, 27,1(1978)42. 矢野宏:計測技術と計測管理技術,標準化と品質管理, 32,1(1979)55. 田口玄一ほか:計測管理における計測誤差の経済性評価,計 量管理協会(1979). SN比マニュアル分科会:試 験測定法比較研究のためのSN比マニュアル,日本規格協会(1972). 矢野宏:計測誤差の話(5),メカトロニクス,7,8 (1982). D.J.Ford(藤 6(1980)1031。 井基之訳):GLPとQAU,月刊薬事,22, 矢野宏:誤差の誤差(1),菱光技報,15,176(1978).小林好夫ほか:質 量の精密測定問題をえぐる,計量新報, 10月17日1499号(1982).小池昌義ほか:測定者による測定の過ちとデータの変動の構造,昭和55年度精機学会春季大会学術講演会講演論文集(1980). 計量管理協会工程計測委員会:経営者 ・管理者のための計測管理,日本規格協会(1982). 石田 一ほか:ロックウェル硬さ標準設定の研究,精密機械,48,12(1982)1549
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├2024/02/16 知られざる「計量」の奥深い世界。社会・経済活動を支える科学の力 | 経済産業省 METI Journal ONLINE
知られざる「計量」の奥深い世界。社会・経済活動を支える科学の力
政策特集標準と経営が恋をする

重さを量る、長さを測る、時間を計る――人類がその歴史の中で最初に標準化を試みてきたのが「計量」の世界だ。

日本では701年の大宝律令で計量制度が統一されたとされ、現在は計量法に基づいて社会・経済活動の根幹を支えている。

量り売りされている肉の目方や電気、水道の毎月の使用量を、なぜ私たち疑うことがないのか……。そこには、肉屋のはかりや電気、水道メーターの正確性に対する無意識の信頼感がある。この信頼感の源泉こそ、計量器の精度を担保している計量法であり、計量行政だ。

国民生活の安心・安全、経済活動の信頼性を確保するため、普段意識しないところで、私たちの日々の生活を見守っている計量行政。産業技術総合研究所計量標準総合センターの臼田孝総合センター長に、その奥深い世界を語ってもらった。

※計量法・・・基準を設け、適正な計量を実施することで、経済の発展および文化の向上に寄与することを目的とした法律。1992年に旧計量法（1952年施行）を全面改正し制定された。業務用はかり、体重計、インフラメーター（電力メーター、ガスメーター、水道メーター）、血圧計など18種類の計量器は、規制対象として検定の実施などが義務づけられている。

メートル、キログラムで始まった「世界標準」。200年以上前のフランスが発祥
―――そもそも「計量」とは。

標準化というと、一番わかりやすいのはコンセントやネジの形のような製品規格ですね。あるいは国際会計基準のようにルールやプロセスについてのものもあります。ただ、例えばコンセントの規格を決めたとして、本当にコンセントとプラグがお互いがはまるのか。基準を設けて、「はかる」ということが重要になります。これが計量です。いくら寸法を規定しても、計量が正確でなければ絵に描いた餅です。計量に対する信頼性、透明性は社会統治の根幹に関わります。信頼がなければ技術や商取引などの価値を、根本から毀損（きそん）してしまうことになります。

人類の歴史の中で最初に標準としてつくられたのが計量に関わるものです。メートル、キログラムのように単位が共有されていることが重要です。

例えばメートルという長さの単位はフランスで生まれました。それまでは州や都市、職業ごとに異なる単位を使っていたのですが、市民階級が経済力を持つにつれて不満が高まり、18世紀末のフランス革命を契機に新しい単位を導入することになったのです。地球の子午線の北極から赤道までの1000万分の1を1 mと定め原器（金属のものさし）をつくりました。長さの単位が定まったので、重さについては水1 ｄ㎥の重さを1 ㎏として原器（金属の分銅）をつくったのです。

これを当時のグローバリゼーションの流れの中で世界に普及しようと、メートル条約というものが成立し、今日における国際標準化がスタートしたわけです。加盟国が原器のコピーを持ち帰り、定期的にパリに赴き原器と比較、照合することが義務づけられていました。

キログラム原器のレプリカを前に「計量」について語る臼田孝総合センター長

物理定数に基づく定義改定。民主化、技術の進歩に貢献
―――近年、メートル、キログラムの定義が変更になったとうかがっています。

例えばキログラムの原器は年に20億分の1ずつ軽くなっているということが、1990年代にわかってきました。そういった問題があろうとなかろうと、世界に一つしかないものを基準にするということは、非常にリスクがある。紛失や損傷ということもあり得るし、各国は原器と定期的に比較しなければならない。そこで100年以上にわたって変更が検討されてきたわけです。

メートルは、1／299 792 458秒の間に真空中を光が進む距離と1983年に定義が改定されました。キログラムは、「プランク定数」という、大雑把に言うと電子の質量に関係する物理定数を用いて定義を改定しました。世界中の研究機関が課題を分担し、例えばロシアは原子爆弾のウランを濃縮する遠心分離器を平和利用して、定数の決定に必要なシリコンを濃縮。日本はそのシリコンの正確な体積測定という面で大きく貢献しました。キログラムの定義はメートル条約に基づいて、2018年の国際度量衡（どりょうこう）総会で改定され、2019年に施行されました。

―――定義改定にはどんな意義やメリットがあるのですか。

物理定数に基づく定義としたことで、技術さえあれば世界中だれでも正確な長さを測ることが可能になった。ある意味、民主化されたということになるわけです。

さらには定義改定に用いた技術によって、ナノテクのような新しい技術も生まれてきています。単位というものは、世界が共有すべきものであるし、産業を先導する非常に基盤的な技術にもなりえるのです。

基準策定、計量機器のチェック。正確な計量の普及目指す
―――「計量行政」ということで、産業技術総合研究所はどういった業務に携わっているのですか。

世の中には「はかる」場所がいろいろあります。自動車を1台つくるということを考えても、長さ、重さ、圧力、回転数など様々なものを計測します。水道メーターもそうです。私たちは時間、長さ、平面、立体など様々な「次元」に沿って、基準づくりをしているのです。例えば、LEDがどのくらいの電力でどのくらいの明るさになるのか。きちんと評価しないと何が省エネなのかも分かりません。

基準をつくっても実験室の中で完結していては仕方ない。ユーザーに届けなければならない。そこでユーザーから送られてくる水道メーター、燃料油メーターをチェックするというのも大切な業務です。私たちが直接チェックするものもありますし、都道府県の計量検定所のような公共施設で実施することもあります。計量機器を製造する企業などは自ら基準を持っていますが、それを私たちがチェックする。計量法に基づいて、階層的に基準をチェックすることで、普及に努めています。

臼田総合センター長は、「計量行政」は社会統治の根幹に関わると強調する

超精密に時間を計る「光格子時計」を開発中。時代に先行した研究が不可欠
―――今、時間をさらに精密に定義し直すために、「光格子時計」の実用化について研究を進めているとうかがっています。

これからの社会を考えると、ハイスピードのインターネットができて高速でいろんな情報が取引されるということが考えられます。例えば今、株取引などは何千分の1秒で取引されている。AさんとBさんが取引に関わっているとすると、取引先と時刻の同時性を証明できないといけない。どちらが早いか遅いか。そのためには今の定義では不十分になりつつある。そういう社会の要請があるのです。

基準というものは、なにか問題が起こる前に対応できていないと、テクノロジーや社会制度の面から要請があったときに、応えることができません。後手に回ると大変なリスクになってしまうのです。そういう意味で、「はかる」という技術は、他の技術に先行して研究を進めないといけないのです。

例えば、自動運転が実現して、車が交差点に進んできた時に、それぞれの時計がずれていたら大きな事故につながります。高速インターネットに常時接続できる社会になると、時間というものが非常に重要になってくると思います。

産業技術総合研究所で実用化にむけた研究が進む「光格子時計」。格子状の原子の入れ物（光格子）に、超低温状態のイッテルビウム原子を入れ、レーザー光を当ててその動きを観察することで時間を計る。誤差は「300億年で1秒」と言われている

“はかる”技術の向上で新たな資源を生み出せ！大きい日本の役割
―――定義改定でも日本は世界をリードしていく必要があると。

一つは国際貢献の手段だと思います。日本は貿易を通じて、計量単位が同じであること、工業規格が整理されていることの恩恵を受けてきました。この点で貢献することは日本の責務だと思います。

さらに私はいつも「はかる技術が向上すると、新たな資源を生む」という言い方をしています。Aという物質とBという物質を混ぜ合わせて何かをつくるという時、正確に計量できれば、その分無駄もなくなります。無駄になっていたものが、資源として使えるようになるのです。資源小国の日本にとって計量の技術というものは非常に重要だと思います。

―――「計量」「計量行政」のこれからは。

人間は「おぎゃー」と生まれてきた時、いの一番に体重を量られ、様々な数字によって比較され続けてきます。きちんとした基準があり、基準にそって正確に計量されるからこそ、安心して社会活動、経済活動を営むことができるのです。社会に信頼できる尺度を与えるということの価値は間違いなくあります。

社会秩序にも大きく関わってくるため、すべてを市場にゆだねるのは危険です。だからこそ、行政の役割が引き続き重要だと思います。

単位の定義改定などについて審議する国際度量衡総会

臼田孝（うすだ・たかし）
国立研究開発法人産業技術総合研究所　上級執行役員 計量標準総合センター長
東京工業大学総合理工学研究科修士課程修了。工学博士。新日本製鐵勤務を経て、1990年4月、通商産業省工業技術院計量研究所に入所。独立行政法人産業技術総合研究所 計量標準管理センター長、同計量標準総合センター研究戦略部長など歴任。2019年3月から国際度量衡委員会幹事を務めている。日本機械学会標準事業国際功績賞、新技術財団市村学術貢献賞を受賞
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├業界レポート: 計量・計測機器製造業 - バフェット・コードマガジン

業界レポート: 計量・計測機器製造業
Table of Contents
計量・計測機器製造業業界の概要
日本における計量・計測機器製造業の沿革と業界の定義
近代化の波に乗り、重工業化を支えた黎明期 (明治時代～戦後)
高度経済成長とエレクトロニクス化の波に乗る (1960年代～1980年代)
グローバル化とデジタル化への対応 (1990年代～現在)
業界の定義と将来展望
計量・計測機器製造業業界の概要
計量・計測機器製造業は、私たちの日常生活から最先端の科学技術分野まで、あらゆる場面を支える重要な基盤産業です。長さ、重さ、時間、温度、圧力、流量、成分など、様々な物理量や化学量を正確に計り、目に見える数値データとして表すことで、人々の活動や社会システムに必要不可欠な情報を提供しています。

例えば、スーパーマーケットで食品を購入する際に目にする重量計や、健康管理に欠かせない体温計、血圧計などは、計量・計測機器の身近な例です。製造業においては、製品の品質管理や工程管理に、高精度な計測機器が不可欠です。自動車や航空機、電子機器などの製造現場では、製品の寸法、形状、強度などをマイクロメートル単位で計測し、厳格な基準を満たしているかを検査しています。

さらに、近年目覚ましい発展を遂げているIoTやAI、ロボットなどの先端技術分野においても、計量・計測機器は重要な役割を担っています。センサー技術の進化により、様々な物理量や化学量をリアルタイムで計測することが可能となり、取得したデータを基に、より高度なシステム制御やデータ分析が可能となっています。自動運転技術の開発においては、周囲の状況を正確に把握するために、距離センサーや画像センサーなどが使用されています。

この業界が日本において特に重要視される理由は、日本の製造業の高い技術力と品質を支える基盤となっているからです。日本は伝統的に、高精度な計量・計測機器の開発・製造において強みを持っており、世界市場でも高いシェアを誇っています。日本の製造業が、高品質な製品を生み出し続けるためには、高精度かつ信頼性の高い計量・計測機器が欠かせません。

また、計量・計測機器は、社会インフラの安全確保や環境問題への対応にも貢献しています。橋梁やトンネルなどの老朽化が進む中で、構造物のひずみや劣化状態を正確に計測することは、事故を未然に防ぎ、人々の安全を守る上で非常に重要です。また、大気や水質の汚染状況をモニタリングするための計測機器は、環境問題の解決に向けた取り組みを支えています。

このように、計量・計測機器製造業は、人々の生活の質の向上、産業の発展、社会課題の解決など、多岐にわたる分野において重要な役割を果たしています。目立たない存在ながらも、現代社会を支える「縁の下の力持ち」として、今後もその重要性はますます高まっていくと考えられます。

日本における計量・計測機器製造業の沿革と業界の定義
日本の計量・計測機器製造業は、近代化の礎を築いた重要な産業の一つとして、長い歴史と伝統を誇ります。その起源は、江戸時代まで遡ることができ、度量衡の統一や和時計の製造など、独自の技術発展を遂げてきました。明治維新以降は、欧米の技術を取り入れながら、重工業化、そして高度経済成長期を経て、世界トップレベルの技術力を誇る産業へと成長を遂げました。

近代化の波に乗り、重工業化を支えた黎明期 (明治時代～戦後)
明治時代に入ると、政府主導で度量衡の統一が進められ、1875年にはメートル条約に加盟、1891年には度量衡法が制定されました。これにより、日本の計量制度は国際基準に統合され、産業発展の基盤が築かれました。この時代、島津製作所（1875年創業）や東京計器（1889年創業）など、現在も業界を牽引する企業が誕生し、精密機械産業の礎を築きました。

大正時代から昭和初期にかけては、重工業化が進展し、造船、鉄鋼、化学などの分野で、より高度な計測・制御技術が求められるようになりました。これに応えるように、横河電機製作所（1915年創業）や安川電機（1915年創業）など、電気計測分野のリーディングカンパニーが誕生しました。

戦後復興期には、高度経済成長を支えるべく、製造業の自動化が進み、計測・制御技術の重要性がさらに高まりました。この時代、国内メーカーは、トランジスタやICなどの電子部品を活用した電子式計器の開発に力を注ぎ、製品の高精度化、小型化、高機能化を実現しました。

高度経済成長とエレクトロニクス化の波に乗る (1960年代～1980年代)
1960年代以降の高度経済成長期には、家電製品や自動車などの大量生産体制が確立され、生産現場における品質管理や効率化が重要な課題となりました。これに伴い、自動制御システムや品質管理システムに組み込まれるセンサーや計測器の需要が急増し、業界は急速な発展を遂げました。

また、この時代は、エレクトロニクス技術の革新により、計測・制御システムのデジタル化が進展しました。1964年に開催された東京オリンピックでは、競技のタイム計測にコンピュータが導入され、世界を驚かせました。この出来事は、日本のエレクトロニクス技術の高さを世界に示すとともに、計量・計測機器のデジタル化を加速させる契機となりました。

グローバル化とデジタル化への対応 (1990年代～現在)
1990年代以降、グローバル化の進展に伴い、中国や東南アジアなどの新興国が台頭し、国際競争が激化しました。日本の計量・計測機器メーカーは、生産拠点の海外移転や、現地企業との合弁事業などを進め、コスト競争力を強化するとともに、新興国市場への進出を図ってきました。

近年では、IoT、AI、ビッグデータなどのデジタル技術の進展により、計量・計測機器業界は大きな変革期を迎えています。従来のスタンドアロン型の機器から、ネットワークに接続され、大量のデータを収集・分析するスマートセンサーやスマートメーターなど、新たな製品・サービスが次々と生み出されています。

業界の定義と将来展望
計量・計測機器製造業は、その製品の多様性から明確な業界定義が難しい側面もありますが、一般的には、物理量や化学量を計測するセンサー、計測器、分析装置、およびそれらを組み合わせたシステムなどを開発・製造する産業と定義されます。

近年、異業種からの参入も増加しており、業界の境界線はますます曖昧になりつつあります。例えば、情報通信分野の企業がセンサーネットワーク技術を活用したサービスを提供したり、素材分野の企業が独自のセンサー技術を開発したりするなど、従来の枠組みを超えた動きが見られます。

今後、Society 5.0やIndustry 4.0といった社会・産業構造の変化に伴い、計量・計測技術の重要性はますます高まっていくと考えられます。特に、IoTやAI技術と融合した、より高度な計測・分析、そして制御・最適化を実現する技術・サービスの開発が期待されています。日本の計量・計測機器メーカーは、長年培ってきた高い技術力と品質力を活かし、この変化を新たな成長の機会として捉え、世界市場におけるプレゼンスを維持・向上させていくことが求められています。
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├新計量法の認証制度とトレーサビリティ制度　栗田良春
7) 昭和49年度トレーサビリティ体系調査報告書, 財団法人日本産業技術振興協会, トレーサビリティ体系委員会 (1975)├
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├計測トレーサビリティ物語－新 トレーサビリティのすすめ－（３） 計量計測データバンク編集部
├計測トレーサビリティ物語－新 トレーサビリティのすすめ－（２） 計量計測データバンク編集部
├計測トレーサビリティ物語－新 トレーサビリティのすすめ－（１） 計量計測データバンク編集部
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├計量計測トレーサビリティのデータベース（サブタイトル 日本の計量計測とトレーサビリティ）
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├チャーリー・ウィルソンズ・ウォ (字幕版)
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