「工程で手直しが頻発してコストが増加している」「不良率にばらつきがあり、歩留まりが悪化している」など、品質管理に関する悩みを抱えている方も多いのではないでしょうか。

製造現場において高い生産性を維持して、将来にわたって持続的な経営基盤を構築するためには、品質のばらつきを抑えて安定化させるための対策が求められます。

この記事では、品質管理の基本となる「4M」の視点から品質が不安定になる原因を探り、安定化させるための具体的な取り組みまで解説します。

 

 

品質が安定しない主な原因は「4M」に隠れている

4Mは、製造現場の品質管理に欠かせない4つの基本要素のことです。

Man（人）・Machine（機械）・Material（材料）・Method（方法）のアルファベットの頭文字を取って「4M」と呼ばれています。

製品の品質にばらつきが生じている現場では、この4Mの要素に何らかの問題の原因が隠れている可能性が考えられます。

Man（人）｜作業員によるもの

人の手による作業が介在する工程では、品質にばらつきが生じやすくなります。

作業員によって組み立てや検査などの正確性に差があると、仕上がりの品質にも直接的な影響が及びます。また、長時間の連続した作業や人員不足の現場では、疲労や集中力の低下によってパフォーマンスが下がり、ヒューマンエラーを誘発する原因となります。

▼考えられる主な原因

• 作業員のスキルや経験が不足している
• 疲労や集中力の低下によるミスが発生している
• 人手不足による無理な人員配置になっている　など
  
  

Machine（機械）｜製造設備・機械によるもの

同じ製造設備・機械を使用している現場でも、性能の低下や不具合によって品質不良が発生するケースも少なくありません。

見た目には問題がない場合でも、経年劣化によって部品の摩耗が進んでいたり、内部の汚れが蓄積していたりすると、加工精度の誤差や動作不良を引き起こすことがあります。

▼考えられる主な原因　

• 設備・機械の洗浄や清掃を適切に行っていない
• 故障や不具合の予兆を検知する仕組みがない
• 稼働状況に合わせたメンテナンス計画が立てられていない　など
  
  

Material（材料）｜原材料や部品によるもの

製造に使用する原材料・部品そのものの品質や管理体制などに問題があることも、仕上がりの品質にばらつきが生じる原因の一つです。

特に材料のロットや仕入れ先が変わるタイミング、倉庫内の温度変化が大きくなる環境では、材料の品質が不安定になりやすいといえます。

▼考えられる主な原因

• 調達先の品質管理体制に問題があり、ロットごとに成分や寸法の微差が生じている
• 入荷した原材料や部品に対する受入検査の精度が低い
• 保管条件が一定でなく、外部環境の影響で劣化や変形などが起きている　など
  
  

Method（方法）｜製造工程や手順によるもの

製造工程・作業手順・作業方法が標準化されていない場合や、マニュアルに沿って運用されていない場合には、一定の品質を保つことが難しくなります。

特に品種の変更や新たな設備を導入するタイミングでは、これまでの製造工程や手順が変わることから、品質のばらつきが生じやすくなります。

▼考えられる主な原因

• 組み立ての手順や検査の方法が属人化している
• 手順や検査項目などのルールが守られていない
• 複数人でのチェック・検査体制が不足している　など

 

 

品質のばらつきを放置することによるリスク

品質のばらつきを放置すると、製造現場のオペレーション工数が増えるほか、組織全体の経営にも影響を及ぼすリスクがあります。主なリスクには、以下が挙げられます。

• 生産効率の低下
• 利益率の減少
• 顧客からの信頼の失墜
  
  

具体的にどのようなリスクなのでしょうか。順番に見ていきましょう。

生産効率の低下

品質不良が発生した際には、原因究明のためのライン停止や、品質基準を満たさない製品の再加工・再検査といった手戻りが発生します。これらの対応に工数が割かれることで、本来の製造工程に影響を及ぼし、生産効率の低下を招きかねません。

また、出荷後に製品の不具合が発生した場合には、作業員が返品対応や交換といった業務に追われ、工程全体の稼働率を下げてしまう要因にもなります。

利益率の減少

利益率の減少を招くことも、品質が安定しないことによるリスクの一つです。

不良品が廃棄処分になった場合には、投入した材料費や光熱費、人件費などの損失につながります。また、再加工・再検査を行う場合においても、追加の材料費や作業コストがかかり、利益の圧迫を招いてしまいます。

このようなコストの負担が積み重なることで、売上に占める最終的な利益率が減少して、製造現場の収益構造にも影響を及ぼす可能性があります。

顧客からの信頼の失墜

製造業において品質の安定性は、顧客との信頼関係を支える重要な要素の一つです。

品質にばらつきがある製品を納品した場合には、自社への信頼性が低下して、今後の継続的な受注機会が失われてしまうリスクがあります。

長期にわたって顧客との信頼関係を維持して、持続的な経営基盤の構築を目指すためにも、品質を安定化させる対策に取り組まなければなりません。

 

 

製造現場で品質の安定化に取り組む方法

製造現場で品質の安定化に取り組む際は、各工程における作業や検査の精度を均一化させるための仕組みをつくることが重要です。ここからは、具体的な方法を5つ解説します。

①工程や作業手順の標準化を図る

4Mのうち「Man（人）」や「Method（方法）」を原因とした品質のばらつきを防ぐためには、工程や作業手順の標準化が必要です。

「属人化している工程」「ルールが曖昧な作業」「勘・コツに頼った作業」などを見直して、誰でも同じように作業できる仕組みを整える必要があります。

▼標準化のための具体策

取り組み内容	目的
標準作業手順書（SOP）の作成	作業手順や機械の操作方法、判断基準などを文書に明文化して、人による「やり方」の違いを排除する
マニュアルの整備	テキスト・写真・動画を用いて作業工程の流れ・ルールを共有し、勘や経験による主観的な判断をなくす
チェックリストの整備	点検や検査項目のチェックを仕組み化し、抜け漏れや記録間違いなどのヒューマンエラーを防止する
教育訓練・スキル評価の実施	作業員の習熟度に応じた実践指導や研修を通じて、スキルの向上・均一化を図る

 

②点検や検査の項目・方法を見直す

入荷した材料の品質不良や検査精度のばらつき、設備・機械の不具合などを防ぐために、点検や検査の項目・方法を見直すことも必要といえます。

自社の品質基準をクリアした材料のみを投入できるようにするとともに、工程のできるだけ早い段階で異常や不良を発見できる体制を整えることが重要です。

▼点検や検査に対する具体策

• 検査基準を数値化して、測定器による客観的な検査を実施する
• 計測・制御機器とセンサなどで設備・機械メーターの点検データを収集する
• 過去の設備故障・不具合の履歴をもとに定期点検の頻度・範囲を見直す　など
  
  

③予知保全を取り入れる

一定の期間や稼働量に合わせてメンテナンスを実施する「予防保全」を一歩進めた新しい保全手法として、「予知保全」があります。機械の経年劣化や突発的な故障による品質の不良・ばらつきを防ぐためには、予知保全の導入が有効です。

振動や温度、電圧・電流などの稼働データをセンサーで取得し、リアルタイムに稼働状況を監視することにより、異常の予兆を検知して故障が起こる前に手を打つことができます。

▼予知保全の具体例

• 回転機（ポンプやモーターなど）の振動計測による故障検知
• 切削工具の主軸モータ電流の計測による刃先の折損・摩耗検知
• 超音波計測によるコンプレッサーのバルブのエアー漏れ検知　など

予兆保全については、以下の記事で詳しく解説しています。併せてご覧ください。

突発的な機械故障を防ぐ！予兆検知と予知保全をわかりやすく解説！両システムの連携強化やシステム設計の重要ポイントも紹介

④4Mを基準とした変化点管理を実施する

4Mを基準とした変化点管理とは、品質に関わる4M（人・機械・材料・方法）に変化が生じた際に、発生しうるリスクを予測して品質トラブルの対策を講じる管理手法です。

品質への影響度が大きいリスクから優先的に対策を講じることで、4Mの変化に伴う品質不良とばらつきを最小限に抑えられます。

▼4Mに基づく変化点管理のステップ

	Man（人）	Machine（機械）	Material（材料）	Method（方法）
1.変化の特定	新規配属、業務の配置転換など	設備の更新、品種変更、機械の設定変更など	材料ロットの変更、仕入先の変更、代替材料の使用など	工程・手順の変更、システムの導入など
2.リスクの予測	ヒューマンエラーの発生、作業手順の省略、検査項目の見逃しなど	設定や段取り替えのミス、初期不良など	成分の微差、寸法精度のばらつきなど	手順ミス、作業員への負荷増加、工程間の連携トラブルなど
3.対策	作業手順書に基づく教育、ベテラン職員による指導、チェック体制の強化など	修理・変更履歴の管理、稼働試験の実施、初品検査、日常点検、定期メンテナンスの実施など	受入検査の強化、試作の評価など	標準作業手順書やマニュアルの更新、事前デモの実施など

4Mの変化への対策を講じたあとは、想定したリスクの発生を防止できているか、施策の効果を検証することも必要です。十分な効果が得られていない、あるいは新たな問題が明らかになった場合には、対策の見直しを検討します。

⑤製造工程の自動化を進める

製造現場の「Man（人）」によるスキル差やヒューマンエラー、「Method（方法）」の属人化などによる品質のばらつきを防ぐには、製造工程の自動化に取り組むことが有効です。

これまで人が行っていた作業を機械・ロボットに代替してシステムによる制御を行うことで、再現性が高まり作業精度の均一化やヒューマンエラーの削減につながります。これにより、品質の安定化を図れるほか、生産性の向上も期待できます。

▼製造工程における自動化の具体例

具体例	期待できる効果
画像処理システムによる自動外観検査	微細なキズや歪み、汚れなどを高精度に自動判定し、ライン上での全数検査が可能になる
多関節ロボットによる組立・加工・組付	力加減やワークの位置などの誤差を最小化して、作業精度を均一化する
ロボットによるマシンテンディング	加工機へのワークの投入・取り出しを自動化して、小さな位置ズレや落下ミスを防ぐ
各種センサを用いた自動測定検査	カメラやレーザーセンサー、三次元測定機などで正確な寸法を計測し、作業員による測定結果の揺らぎを防ぐ

なお、マシンテンディングの自動化については以下の記事で詳しく解説しています。併せてご覧ください。

マシンテンディングの課題とは。協働ロボットで自動化するメリットや導入のポイント

 

 

まとめ｜品質が安定しない原因は4Mで整理できる！バラツキ改善には検査の標準化・自動化が重要

品質が安定しない状態を放置すると、生産効率の低下や廃棄・手戻りによるコスト増加、顧客からの信頼の低下などのさまざまな問題を引き起こします。今回挙げた4Mの視点で品質管理体制の見直しを図り、作業プロセスの標準化やロボット・機械による自動化などに取り組むことが重要です。

TMCシステムでは、長年培ってきた技術力と知見を活かして、製造現場の自動化や品質の安定化を実現する各種設備・装置を活用したソリューションを提案いたします。「自社ラインに最適な自動化設備が分からない」「品質を安定化させる手法はないか探している」という方は、ぜひTMCシステムにご相談ください。

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