製造業における品質不良とは？発生する主な原因

製造業における品質不良とは、製品が設計図や仕様書で定められた品質基準を満たしていない状態を指します。不良品ゼロの現場が理想ですが、製造工程には様々な変動要素があるため、まずは原因を正しく把握することが重要です。

本記事では、不良対策のポイントと具体的な改善事例を解説します。

不良が発生する原因は、大きく以下の2つに分けられます。

ヒューマンエラー（ポカミス）による要因

製造業の現場において、不良発生の原因で最も多いとされているのがヒューマンエラー（ポカミス）です。目視検査での見逃しや、手作業での手順間違いなど、人が介在する作業である以上、疲労や熟練度の差によるミスを完全にゼロにすることは困難です。

設備や環境の変化（5M+1Eの視点）

不良の原因を特定する上で欠かせないのが「5M+1E」の視点です。

• 5M：人（Man）、機械・設備（Machine）、方法（Method）、原料・材料（Material）、測定・検査（Measurement）

• 1E：環境（Environment）

特に、設備の老朽化や治具の微細なズレ、温度・湿度の変化といった要素は、気づかないうちに品質にばらつきを生む原因となります。

【関連記事】 現場の不良発生状況を客観的に評価する「PPM（不良率）」の考え方について詳しく知りたい方は、こちらの記事もご参照ください。PPMとは？不良率との違い・計算方法・換算・改善に活かすポイントをわかりやすく解説

  

製造現場で不良品を減らす具体的な対策方法

では、これらの原因に対してどのような対策を講じるべきでしょうか。現場のオペレーション改善から、システム導入による未然防止の仕組みまで、具体的な方法を解説します。

作業の標準化とマニュアル整備

まずは、誰が作業を行っても同じ品質を保てるように、作業手順や現場のルールといった「標準」を徹底することが基本です。作業状況を明確化し、マニュアルを整備することで、属人化によるポカミスを防ぎます。

異常を自動で検知する仕組みづくり（IoTやAIの活用）

手作業の限界を超えるためには、設備にセンサーを取り付けたり、AIを導入したりして「自動で異常に気づく」仕組み化が不可欠です。人の目による検査の限界を感じている場合は、AIを活用した外観検査の導入が有効です。

TMCシステムのAI外観検査について詳しくはこちらをご覧ください。
AI外観検査ソリューション

システム導入による作業の自動化

手作業によるバラつきを根本からなくすには、システム導入による作業の自動化が最も確実な対策です。不良品の流出を防ぐだけでなく、省人化による生産性の向上も実現します。

単なる作業の置き換えにとどまらず、自動化設備から得られたデータを収集・分析することは、将来的な工場全体のDX（デジタルトランスフォーメーション）への第一歩となります。

TMCシステムの自動化設備サービスについてはこちらをご覧ください。
自動化設備サービス

  

【改善事例4選】中小企業でもできる！スモールスタートでの不良対策事例

「自動化やAIには興味があるが、工場全体を刷新するような大がかりな予算はない」とお悩みの中小企業も多いでしょう。しかし、不良対策は必ずしも大規模に行う必要はありません。

ボトルネックとなっている特定の工程だけを自動化・システム化する「スモールスタート」でも、十分に成果を上げることは可能です。

ここでは、TMCシステムが実際に手がけ、品質向上と効率化を実現した5つのスモールスタート事例をご紹介します。

事例1：「AI外観検査装置」の導入による微細な欠陥判定

課題：目視によるインライン検査での見逃し防止や、多品種少量生産への対応。

解決策：「AI技術を用いたインライン微細欠陥判定システム」を開発・導入。画像処理技術により微細な欠陥を高精度で判定可能にしました。また、多品種少量生産向けの「かんたん設定」により、現場の負担を大幅に軽減しています。

TMCシステムのAI外観検査装置の詳細についてはこちらをご参照ください。
AI外観検査装置

事例2：「自動塗布ロボット」による手作業のバラつき解消

課題：3次元曲面への接着剤塗布における、手作業による品質のバラつきと不良発生。

解決策：手作業を自動化するため、使用材料に最適な専用ディスペンサーを搭載した「多関節ロボット」を導入。センサによる塗量や途切れのリアルタイム監視を組み合わせることで、ムラや位置ズレといったヒューマンエラーを排除し、品質保証と省力化を同時に達成しました。

事例3：「IoT遠隔監視システム」による異常の予兆検知

課題：インフラ設備や工場の稼働状況が見えず、設備の不具合による突発的な不良や停止が発生。

解決策：設備データをクラウドに集約する「IoT遠隔監視システム」を導入。設備が故障する前に「異常の予兆」を検知できるようになり、突発的なトラブルを未然に防ぐ予知保全が可能になりました。

事例4：「AMR（自律走行搬送ロボット）」による搬送工程の自動化

課題：慢性的な人手不足により、工程間の部品搬送がボトルネックとなっており、生産ラインの停滞が深刻な課題となっていた。

解決策：「AMR（自律走行搬送ロボット）と工作機械の連携システム」を開発。加工が終わったワークをAMRが自動で搬送する仕組みを構築し、搬送工程の無人化を達成するとともに、スマートファクトリー化に向けた省人化を実現しました。

 

  

製造業の自動化が求められる背景とは

不良対策の手法は様々ですが、昨今の製造現場を取り巻く環境の変化から、早期に自動化やシステム導入の検討を始める企業が増えています。その背景には、以下のような業界全体の課題があります。

1. 慢性的な人手不足と「作業負荷」の増大

製造現場では、少子高齢化の影響による慢性的な人手不足が続き、一人ひとりの作業負荷が年々増大しています。過度な業務は疲労を招き、ポカミス（ヒューマンエラー）を引き起こす大きな引き金となっています。

2. 熟練工の引退に伴う「暗黙知」喪失の危機

長年、現場の品質を支えてきた熟練技術者が高齢化により引退の時期を迎える中、マニュアル化されていない「暗黙知」に依存した技能伝承や属人的な品質管理のままでは、将来的に品質を維持できなくなるリスクが高まっています。

3. 短納期・高品質の要求と「自動化」へのシフト

暗黙知の継承が困難になる一方で、顧客ニーズの多様化により、市場からはさらなる短納期と高品質が同時に求められています。こうした課題を解決し、生産体制を柔軟かつ安定させる手段として、人の注意力に依存しない画像解析・IoT・ロボティクスなどを活用した自動化の重要性が急速に高まっています。

  

不良対策・自動化のご相談は「ワンストップ対応」のTMCシステムへ

不良対策として設備導入やシステム化を検討していても、「自社に合う装置がない」「何から始めればよいかわからない」とお悩みの場合は、ぜひTMCシステムにご相談ください。

TMCシステムでは、単なる装置の製造やシステム導入に留まらず、お客様と一緒にお困り事を洗い出すところから伴走し、現場ごとに最適な改善プランをご提案いたします。

【TMCシステムの強み：ハードもソフトもワンストップ対応】
要件定義からハードウェア（機械・電気設計）とソフトウェア（制御システム）の設計開発、そして導入後のメンテナンスや修理まで、すべて自社内で一貫して対応可能です。 このワンストップ対応により、お客様には以下のようなメリットがあります。

• 窓口の一本化によるコミュニケーションコストの削減

• ハードとソフトの連携不足によるトラブルの防止

• 責任の所在が明確になり、万が一の不具合時も迅速な保守・修理が可能

• 外注を挟まないため、コストと納期を最適化

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まとめ

製造業における不良品を減らすためには、原因（ヒューマンエラーや5M+1E）を正しく把握し、現場に合った仕組み作りを行うことが重要です。大規模な設備投資が難しくても、一部工程のAI化や専用装置の導入など、スモールスタートで確実な効果を上げることは十分に可能です。

製造現場を取り巻く環境が変化し続ける今こそ、長期的な視点で自社に最適な不良対策を見直し、品質向上とコスト削減を両立させる仕組みづくりをご一緒に検討していきましょう。

TMCシステムは貴社に合わせた最適な改善プランをご提案し、ハード・ソフトのワンストップ開発で、予算に合わせたスモールスタートを実現いたします。