品質管理の4Mとは｜改善・向上のカギとなる設備保全と5M＋1E・6Mとの違い

製造業では、品質管理がこれまで以上に重要視されてきており、品質管理・分析の手法のひとつとして知られる「4M」のほか、最近では「5M＋1E」や「6M」といったフレームワークを導入する企業もみられるようになりました。

ここでは、4Mによる品質管理の概念や、品質管理によって生産に関わる変化に対応する「4M変更管理」について取り上げていきます。

4Mとは

4Mとは、製造業で生産ラインを正常に稼働させて、適切に品質管理を行うための4要素を指します。なお、4Mという呼び方は、以下の4つの頭文字に由来するものです。

それぞれの要素の概要や適正化へのアプローチについて、順に解説していきます。

Man（人）：人員数やスキル

「Man（人）」は製造現場の作業員の人員数やスキルに関する要素です。

効率的な生産には、材料の選別や運搬、機械の操作など、生産ラインに携わる作業員の正確かつ迅速な作業が求められます。それには、熟練度に応じた教育によってスキルアップを図るほか、スキルや適性に応じた適材適所への人員配置が必要です。

たとえばスキルマップの作成で、製造工程ごとに必要なスキルを持つ人材をスムーズに配置できるようになります。また、各製造工程の人員配置の適正化も業務効率化には不可欠です。

Machine（機械）：生産設備や機械

「Machine（機械）」は機械や検査機器など生産設備に関する要素で、生産ラインの最適化が該当します。

製造業の現場では、さまざまな機械や設備が導入されているため、効率的な動線を確保できるようなレイアウトが求められます。また、定期的な点検・保守を行うなど、適切な維持管理を講じることで、生産設備の性能を最大限に発揮できるようになります。

さらに、経年劣化や技術革新に伴って最新の機械の導入や自社での開発を行うなど、生産設備の更新も必要です。

Material（材料）：材料確保・調達手段

「Material（材料）」は材料の確保や調達手段に関する要素です。

製品の製造には、原材料や部品の安定的な調達が欠かせません。自社の基準をクリアした原材料や部品を納入できる仕入れ先を選定し、価格面で採算がとれるのか、どのように工場へ納入するのかといった流通手段の検討も必要です。

また、発注から材料の調達までのリードタイムによっては、機会損失や過剰在庫を招きかねません。調達先はもとより、流通手段を見直すことで、納品までにかかる時間を短縮できないか検討すべきでしょう。

このほかにも、原材料や部品の納入時に数量や品質をチェックする体制の構築も必要です。原材料のトラブルは品質の低下や不良品の発生を招くだけではなく、事故を誘発することもあります。

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Method（方法）：作業方法の効率化や安全確保

「Method（方法）」は製品を製造するための作業方法の効率化や安全確保に関する要素です。

製造工程それぞれにおいて属人化された方法を用いるのではなく、作業手順を標準化してマニュアルを作り、決められた方法で作業を行うことで、業務の効率化や品質の安定が図れます。また、作業手順の標準化は労働災害を防止し、安全確保にもつながっていきます。

一度策定したマニュアルはそのまま使用し続けるのではなく、定期的に改善点を反映させることで、品質の向上を目指せます。

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「5M＋1E」「6M」との違い

品質管理の手法として、「5M＋1E」や「6M」といったフレームワークも浸透しています。

従来の4Ｍでは不十分とされ、「Environment（環境）」や「Management（マネジメント）」といった要素の追加がされている、両者について解説します。

5M＋1E

4Mに「Mesurement（検査・測定）」を加えたものが5Mであり、さらに「Environment（環境）」も加えたのが、5M＋Eです。

もともと「検査・測定」は4Mの要素である「人」「機械」「方法」に含まれているものでした。不良品の流通を防ぎ、製品の品質を担保するためには、検査・測定は欠かせないためです。検査・測定で不良品を見つけることによって、生産設備の不具合に早期に気づき、迅速に修繕などの対応を講じられるようになります。

さらに、製造現場の環境整備も製品の品質の向上や安定に寄与するため、「環境」も加えられています。業種による違いもありますが、温度や湿度、大気圧などの管理も製品の品質に直結する要素となるでしょう。

6M

6Mは5Mに「Management（マネジメント）」を追加したものです。生産ライン全体を俯瞰し全体を把握したうえで、適切なマネジメントを行うことの重要性から取り入れられています。

また、製造業で6Mによる品質管理が導入されている背景には、昨今の多品種少量生産ニーズもあります。小ロットでさまざまな製品を生産するためには、生産ラインを柔軟に調整できる体制が不可欠です。短いスパンで生産ラインや作業内容の変更が生じるため、生産ラインのマネジメントの重要性が高まっています。

4M変更管理・変化点管理とは

4M変更管理とは、4Mの4要素を管理し、製品の品質の維持管理を行うことです。なお、トヨタ自動車などでは変化点管理と呼ばれています。

4M変更管理でどこまで変更すべきか？

製造業の現場では、たとえば生産設備の更新による機械の入れ替えや、製品の仕様変更などによる原材料の変更や製造プロセスの変更、あるいは担当者のローテーションなど、生産に影響する変更がしばしば発生します。4M変更管理では生産に影響する変化を予測できる変化点と予測できない変化点に分けて対応します。

予測できる変化点に関しては、対応策を「人」「機械」「材料」「方法」の4つの要素ごとに、あらかじめマニュアルなどで決定して、分析シートを起こすなど明文化しておきます。

一方、生産設備が故障を起こし原因がすぐに究明できないといった、予測できない変化点も起こります。予測できない変化点に対しては4Ｍの手法を活用して、それぞれの要素から原因の特定や改善を行っていきます。

4M変更管理について、予測できる変化点への対応策を中心にみていきます。

Man：担当者の変更やローテーション

「Man（人）」の予測できる変化点として挙げられるのは、担当者の変更やローテーション、休暇の取得などです。作業の担当者はジョブローテーションなどによる異動や離職で起こることもありますが、シフトの変更や休暇の取得でも発生することがあるため、珍しいものではありません。

しかし、担当する作業員の習熟度の違いによって作業スピードが異なると、生産計画に影響をおよぼします。また、想定外のヒューマンエラーが生じてしまい、製品の品質の低下を招くおそれもあります。

そこで、一定の教育を受けた作業員であれば、経験が浅くても標準化された作業ができるように、マニュアルを作成しておくことが重要です。

製造業における「教育」がうまくいかない理由とは

製造業において教育がうまくいかない理由と、機能させるための解決策としてのアウトソース活用の方法について紹介していきます。
 

Machine：機械や設備の新設・変更・移動・改造

「Machine（機械）」の予測できる変化点には、機械などの生産設備の新設や変更、改造、あるいは機械の動作の設定数値の変更、生産ラインのレイアウト変更などが挙げられます。また、工場の新設や移転によって、大幅に生産ラインの環境の変化が起こることもあります。

機械などの生産設備は、定期的な検査や保守を実施するなど適切な維持管理を行っていても、経年劣化によって新たな機械への更新が必要になります。あるいは、技術革新によって先端技術を活用した機械を導入することもあります。また、機械に新たな機能を追加したときなども、作業の変更が生じます。

生産設備にこうした何かしらの変更が生じた際には、マニュアルを速やかに改定するといった体制を構築しておくことが必要です。

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Material：製造方法・操作方法の変更

「Material（材料）」の面では、原材料や仕入れ先の変更が挙げられます。

原材料は仕入れ先を変更することで、成分の配合割合のわずかな違いから、品質に影響を及ぼすことがあります。そのため、仕入れ先を変更した際には検査体制を強化し、場合によっては作業方法の変更が必要です。

また、原材料を保管する環境が変わるときには、温度や湿度の変化による影響がないか精査します。

Method：材料や仕入れメーカーの変更

「Method（方法）」には、製造方法や機械の操作方法、あるいは製造条件の変更などが挙げられます。

製造方法が大きく変わったときはもとより、機械の操作方法など作業手順の一部に変更があった場合にも、マニュアルの改定を行うとともに、新たな作業手順の周知の徹底が必要です。作業員が従来のやり方で作業を行ってしまうことで、思わぬヒューマンエラーが起こることを防ぐためです。適切な変更管理がなされないと、製品の品質の低下や不良品の発生、さらには作業員のケガなどの労働災害の発生につながりかねません。

製造方法などに関して変更があり、マニュアルを改定した際には管理者や作業員へ浸透させることが大切です。

4M改善のカギを握るのは「設備保全」

4Mによる品質管理によって、安定的な稼働を実現するために改善を図るうえで、カギとなるのは設備保全です。

製造業の多くの企業で、機械などの生産設備はなくてはならないものとなっています。設備保全を重視することが、4Mの要素のそれぞれのクオリティを高めることにつながっていきます。

Man：保全専門人材の育成と配置

機械などの生産設備の安定的な稼働のためには、設備保全が重要視されています。機械などが高度化している昨今では、設備保全の担当者として専門人材を育成して配置する必要性が高まっています。

Machine：高度化する生産設備への対応

生産設備は産業用ロボットや協働ロボットの導入、あるいはFA機器の導入による工場全体の生産ラインや検査の自動化によって高度化しています。こうした生産設備を最大限に生かすには、チョコ停を防いで高度化する生産設備の点検・保守を確実に行う体制の構築が求められています。

Material：短縮するリードタイムへの対応

市場の変化速度が増し、製造業ではリードタイムの短縮化が求められる時代となっています。たとえば、部品メーカーであれば、生産設備の不具合によって自社の納品が遅れると、サプライチェーン全体に影響をおよぼします。
そこで有効な施策となるのが、予知保全の導入です。生産設備が不具合によって停止して、生産計画が遅延するのを防止できます。結果、サプライチェーンの連続性の担保につながっていきます。

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Method：保全のアウトソース

設備保全の課題となるのが「方法」です。昨今、製造業では人手不足が課題となっていることから、専門人材の育成や配置を行うことは容易ではありません。

そこで、設備保全をコア業務とノンコア業務に切り分けるという方法があります。改良保全や事後保全といったコア業務は自社で担うべき業務です。一方、標準化された定期メンテナンスはノンコア業務とみなし、専門人材によるアウトソースを活用するという方法があります。

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まとめ

4Mを用いた品質管理を徹底することで、製品の品質の安定や生産設備の安定稼働につながっていきます。4M変更管理によって、作業員や生産設備、原材料、製造方法などの変更に適切に対応できる体制構築が求められるでしょう。また、4Mにおいて設備保全は生産設備の安定稼働に欠かせないものです。

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監修者プロフィール

監修：細原 敏之（ほそはら としゆき）

高分子材料を利用した自動車電装部品の設計、製造、生産技術（設備設計、レイアウト検討）及び品質保証業務などを歴任し、トヨタ自動車関連のティア１サプライヤーであるデンソー、アイシン精機及び三菱電機株などを主要顧客とした業務の責任者を担当。その後、タイ・バンコックでの工場建設の代表取締役、発電所などの金属ガスケットやシール材などの開発・マーケティング担当を経て独立。工場の品質管理、生産管理及び労務管理の業務や、ＩＳＯ審査員及び経営コンサルティング業務を開始し、現在に至る。

この記事を書いた人

Nikken→Tsunagu編集部

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