QC工程表と管理図の関係とは？管理点の監視と異常判定を実践例で図解

QC工程表で決めた管理点は、管理図で監視して初めて品質を守る道具になります。

多くの工場で、QC工程表は監査や顧客提出のために作られ、ファイルに綴じられたままになっています。管理点も規格も書いてあるのに、現場では「規格内だからOK」で毎日が過ぎていく。そして、ある日突然、不良が出ます。

規格外が出てから慌てるのではなく、規格外になる前に工程の変化に気づく。そのための道具が管理図です。本記事では、QC工程表と管理図をどうつなげるかを、樹脂成形品の寸法管理の実践例で解説します。

この記事でわかること

• • QC工程表と管理図の役割の違い

• • QC工程表のどの欄が管理図につながるか

• • 管理項目に合った管理図の選び方

• • 管理限界の計算と異常判定ルール

• • 異常をQC工程表の「異常処置」と設備保全につなげる方法

QC工程表と管理図の役割の違い

QC工程表は「何を・どう管理するか」を決める道具、管理図は「工程がいつもどおりか」を見張る道具です。

比較項目	QC工程表	管理図
ひと言でいうと	管理の設計図（決める）	工程の見張り番（見張る）
作るタイミング	工程設計・量産立ち上げ時	量産中、毎日・毎ロット
中身	工程ごとの管理項目、規格、測定方法、頻度、責任者、異常処置	測定値の推移と管理限界線
答える問い	どこを、どの基準で、誰が管理するか	今の工程は安定しているか、変化が起きていないか
判断の基準	規格（お客様・図面の要求）	管理限界（工程自身のばらつき）
弱点	書いただけでは工程の変化は見えない	何を測るかは自分では決められない

お互いの弱点を、もう一方が補います。QC工程表が管理点を決め、管理図がその管理点を毎日見張る。この組み合わせで、PDCAが現場で回り始めます。

QC工程表のどの欄が管理図につながるか

QC工程表の5つの欄が、そのまま管理図の設計項目になります。管理図を作る前に、まずQC工程表のこの5欄が埋まっているかを確認してください。

QC工程表の欄	管理図で決めること	記入例（樹脂成形・外径寸法）
管理項目（品質特性・工程条件）	管理図に打点する特性	製品外径 φ50.00mm
規格値	管理図に参考線として記入（管理限界とは別）	50.00 ±0.05mm
測定方法・測定器	データの取り方、群の作り方	デジタルノギス、1ショット5個を1群
頻度	打点の間隔、群の大きさ n	2時間ごと、n=5
異常処置	管理図で異常が出たときの手順と連絡先	異常判定ルールに該当→ライン停止、班長へ連絡、原因調査

特に見落とされやすいのが「異常処置」の欄です。「規格外品は隔離」とだけ書かれていて、管理図の異常（規格内でも工程が変化した状態）の処置が決まっていないケースがよくあります。ここは後半の「異常判定ルール」で詳しく扱います。

もう一つのポイントは、管理項目には製品の品質特性だけでなく、工程条件（金型温度、射出圧力など）も入ることです。工程条件を管理図で見張ると、製品に不良が出る前に原因側で異常に気づけます。

管理項目に合った管理図の選び方

管理図は、QC工程表の管理項目が「測る値（計量値）」か「数える値（計数値）」かで選びます。

データの種類	管理図	使う場面	QC工程表の管理項目の例
計量値	X̄-R管理図	1回に複数個（n=2〜5程度）測れる	寸法、重量、硬度
計量値	X̄-s管理図	1群のサンプルが多い（n=10程度以上）	自動測定機での全数寸法
計量値	X-Rs管理図（I-MR）	1回に1点しか取れない	金型温度、炉の温度、液の濃度、ロットごとの値
計数値	p管理図	不良率、検査数が群ごとに変わる	外観不良率、直行率
計数値	np管理図	不良個数、検査数が一定	毎日200個抜取りの不良数
計数値	c管理図	欠点数、検査対象の大きさが一定	1枚あたりのキズ・ゴミの数
計数値	u管理図	単位あたり欠点数、大きさが変わる	塗装面積あたりのブツの数

迷ったときの目安は次のとおりです。

1. 1. 製品の寸法・重量など、同時に何個か測れる → X̄-R管理図

1. 1. 温度・圧力など設備の工程条件で、1回に1つの値 → X-Rs管理図

1. 1. 良品・不良品の数を数えている → p管理図またはnp管理図

計数値の管理図は、異常に気づくのが計量値より遅くなります。QC工程表で「外観OK/NG」としている管理項目でも、測れる特性（キズの長さ、色差など）に置き換えられないか検討する価値があります。

実践例：樹脂成形品の外径をQC工程表と管理図で管理する

射出成形品の外径（φ50.00±0.05mm）を例に、QC工程表から管理図、異常処置までの流れを見ていきます。数値は説明用の架空データです。

ステップ1：QC工程表で管理点を決める

工程	管理項目	規格	測定方法	頻度・n	管理方法	異常処置
射出成形	外径	50.00±0.05mm	デジタルノギス	2時間ごと、n=5	X̄-R管理図	判定ルール該当→班長へ連絡、4M確認
射出成形	金型温度	60±3℃	温調機表示	2時間ごと	X-Rs管理図	判定ルール該当→温調機点検

ステップ2：立ち上げデータで管理限界を計算する

量産立ち上げ時の20群（1群5個）から、X̄の平均（X̿）= 50.004mm、Rの平均（R̄）= 0.046mm が得られたとします。n=5 の係数は A2 = 0.577、D4 = 2.114 です。

X̄管理図の管理限界

$$UCL = \bar{\bar{X}} + A_2 \bar{R} = 50.004 + 0.577 \times 0.046 \approx 50.031$$

$$CL = \bar{\bar{X}} = 50.004$$

$$LCL = \bar{\bar{X}} – A_2 \bar{R} = 50.004 – 0.577 \times 0.046 \approx 49.977$$

R管理図の管理限界

$$UCL_R = D_4 \bar{R} = 2.114 \times 0.046 \approx 0.097$$

単位はいずれもmmです。n≦6 では R管理図の下方管理限界はありません。

ステップ3：量産データを打点して異常を判定する

14群目から X̄ が上がり続け、19群目で「6点連続で増加」の判定ルール3に該当しました。このときの値は 50.026mm で、管理限界の内側、規格の内側です。そのまま流していたら、20群目でUCLを超えていました。

ステップ4：QC工程表の異常処置に沿って処置する

19群目の時点で班長が4M（人・設備・材料・方法）を確認しました。金型温度のX-Rs管理図を見ると、同じ時期から温度がじわじわ上がっていました。原因は温調機の冷却水フィルターの詰まりで、清掃後に外径は中心付近に戻りました。

再発防止として、次の2点をQC工程表と設備の点検基準に反映しました。

• • 温調機フィルターの清掃を自主保全の点検表に追加（週1回）

• • 金型温度の管理図で判定ルール3が出たら、フィルターを最初に確認すると異常処置欄に明記

規格外の不良を1個も出さずに、工程の変化をつかんで処置できた。これがQC工程表と管理図をつなげる効果です。

異常判定ルールをQC工程表の「異常処置」に書き込む

管理図の異常判定ルールは、QC工程表の異常処置欄に「どのルールで、誰が、何をするか」まで書いて初めて現場で使われます。

規格限界と管理限界は別物

項目	規格限界	管理限界
誰が決めるか	お客様・設計（図面）	工程のデータ（計算で決まる）
意味	製品として合格か不合格か	工程がいつもどおりか、変化したか
外れたときの処置	製品の隔離・選別	工程の原因調査・処置
管理図への記入	参考線として書くことはある	必ず記入（UCL・CL・LCL）

管理限界の内側でも、点の並び方に「くせ」があれば異常と判定します。代表的な判定ルールは JIS Z 9020-2（シューハート管理図）に示されています。現場ではまず次の4つから始めるのがおすすめです。

1. 1. 管理限界線の外に1点出た

1. 1. 中心線の片側に9点連続で並んだ

1. 1. 6点連続で増加、または減少した

1. 1. 3点中2点が、中心線から2σ（管理限界の3分の2）を超えた

QC工程表の異常処置欄の記入例

異常の種類	判定	処置	責任者	記録
規格外	規格 50.00±0.05mm を外れた	ライン停止、前回測定以降の製品を隔離・全数選別	班長→品質保証	不適合報告書
管理図ルール1	管理限界外に1点	成形条件・金型温度を確認、再測定	班長	管理図の異常欄、処置記録
管理図ルール2・3	9点片寄り、6点連続増減	原因調査（4M確認）、必要なら条件調整	班長→技術担当	管理図の異常欄、なぜなぜ分析

ルール2・3の異常は製品がまだ規格内であることが多く、ラインを止める必要はない場合がほとんどです。その代わり「原因を調べる」ことを必ず処置として決めておきます。ここが「規格内だからOK」の文化を変えるポイントです。

設備条件を管理図で見張り、設備保全（TPM）につなげる

製品の寸法が動く前に、多くの場合は設備条件が先に動いています。QC工程表に設備条件を管理項目として入れ、X-Rs管理図で見張ると、不良の「原因側」で異常をつかめます。

設備条件（QC工程表の管理項目）	管理図	異常のときに疑う設備側の原因	TPMの処置
金型温度	X-Rs	温調機のフィルター詰まり、冷却水量の低下	自主保全の点検基準に追加
射出圧力・保圧	X-Rs	油圧作動油の劣化、逆止弁の摩耗	計画保全で交換周期を設定
サイクルタイム	X-Rs	取出しロボットの遅れ、型開閉の動作不良	初期清掃・給油基準の見直し
乾燥機の露点	X-Rs	乾燥剤の劣化、ヒーター不良	定期点検表に露点確認を追加

管理図で設備起因の異常が繰り返し見つかったら、それはQC工程表だけでなく設備の点検基準を見直すサインです。品質保全の考え方では、良品ができる設備条件を管理点として決め、その条件が崩れないように保全します。管理図はその「崩れ始め」を教えてくれる道具です。

よくある失敗と対策

よくある失敗	何が起きるか	対策
管理限界の代わりに規格値を線として引いている	工程の変化に気づけず、規格外が出て初めて対応する	管理限界は工程データから計算し、規格線とは色や線種を分ける
管理限界を一度決めたまま何年も見直さない	工程改善後もゆるい限界のままで、変化を見逃す	改善・設備変更・4M変更のあとに再計算するとQC工程表に明記する
異常が出ても記録だけで処置しない	管理図が「グラフを描く作業」になる	異常処置欄に判定ルールごとの処置と責任者を書く
QC工程表の全項目を管理図にしている	打点作業が負担になり、形だけになる	重要度の高い管理点（重要保安・顧客指定・過去の不良原因）から絞り込む
打点を1日の終わりにまとめて記入する	異常に気づくのが遅れ、手遅れの製品が増える	測定したその場で打点する。難しければ自動記録を検討

AI・ChatGPTの活用ポイント

ChatGPTなどの生成AIは、管理図の「計算」と「たたき台づくり」を速くしてくれますが、判定と処置は人が確認します。

AIに任せやすいこと

• • 測定データを貼り付けて、X̄・R・管理限界を計算させる

• • QC工程表の管理項目一覧から、管理図の種類の候補を出させる

• • 異常判定ルールに当てはまる点を洗い出させる

• • 異常処置欄の文案を作らせる

プロンプト例

あなたは製造業の品質管理の専門家です。
以下は樹脂成形品の外径寸法（規格50.00±0.05mm）の測定データです。
1群5個、20群あります。
1. X̄-R管理図の中心線と管理限界を計算してください（係数A2, D4も示す）。
2. JIS Z 9020-2の判定ルール1〜4に該当する群を挙げてください。
3. QC工程表の異常処置欄に書く処置案を作ってください。
[データを貼り付け]

検証で必ず確認すること

• • 管理限界の計算に使った係数（n=5なら A2=0.577、D4=2.114）が正しいか

• • 規格限界と管理限界を取り違えていないか

• • 計算結果をExcelなどで1回は検算する

詳しい手順は「AI chatGPTでシューハート管理図の作成、分析、改善」の記事も参考にしてください。

まとめ

QC工程表で「何を管理するか」を決め、管理図で「工程がいつもどおりか」を毎日見張る。この2つがつながって、初めて不良を未然に防ぐ仕組みになります。

• • QC工程表の管理項目・規格・測定方法・頻度・異常処置の5欄が、管理図の設計図になる

• • 管理図は、計量値か計数値か、1回に何点取れるかで選ぶ

• • 管理限界は工程のデータから計算し、規格限界とは分けて考える

• • 異常判定ルールごとの処置を、QC工程表の異常処置欄に書き込む

• • 設備条件も管理図で見張り、異常を設備保全（TPM）の点検基準に反映する

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