製造業における品質管理は、品質基準に満たない製品を作ったり顧客に誤って納品したりしないためにあります。生産ラインで不良品を発生させないためには、さまざまな点に注意しながら作業に当たらなければなりません。
しかし、一つの製品を作り上げる過程では複数の要素が絡み合っており、一見するとどこに注意を払ってよいか分からない場合もあります。そこで重視されている考え方が4Mです。本記事では4Mとは何か、その分析方法や4M変更管理の概要について解説します。
目次
4Mとは？
4Mとは、Man（人）・Machine（機械）・Material（材料）・Method（方法）のことを指し、それぞれの頭文字をとって4Mと呼ばれています。
品質に影響を与える要因にはさまざまなものが考えられますが、その要因は主に4Mに分けることができます。品質管理において重要なことは、4Mについて生産工程の段階で重点的に管理することです。
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Man（人）
Manは作業者や作業者のスキルのことを指します。不良品を発生させる要因に、作業者が挙げられるのは簡単に想像がつくでしょう。近年では、機械によって自動化されたラインもありますが、まだまだ人が活躍する現場があったり、機械そのものの設定もあったりします。
作業者のスキルが不十分であれば、品質を安定させることはできません。金属加工などのように経験が必要とされる現場もあります。旋盤やフライス盤、プレス機、NCなどは精密な技術によって0.1mmとも言われる精度の製品を作っています。したがって、作業者によっては扱える機械と扱えない機械があるため、人員配置や社員教育、多能工化などを考慮しなければいけません。
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Machine（機械）
Machineに当たるのは生産設備のことです。製造現場では実に多種多様な機械が使用されており、その機械の状態や設定一つで不良品が発生したりします。常に品質を安定させることは難しいものですが、生産の立ち上げ時や中断した後などは特に機械が不具合を起こしやすいため注意が必要でもあります。
また、機械のメンテナンスや定期点検も不具合を発生させないために重要です。たとえばプレス加工機や射出成形機などで使われる金型は、一定以上の回数使用すると摩耗などが起きるためメンテナンスが必要です。メンテナンスを怠ってしまうと、金属にバリや欠けなどの不良品が発生します。したがって、設備保全も含めて機械の状態をチェックすることが品質管理に欠かせません。
設備保全の重要性や効果は、以下の記事でも解説しています。併せてご覧ください。
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Material（材料）
Materialは、製品に使用される材料や原材料のことです。原材料も品質に影響を与える要素として考えられます。たとえば金属製品にバリが発生したとします。その時にさまざまな要因をしらみつぶしに検証した結果、まったく同じ条件で原材料だけを変えたらバリが発生しなくなったということも考えられるのです。
あるいは、原材料の高騰などで仕入先を変えた途端にいままで発生したこともなかった不良品が出たりもします。原材料の良し悪しが品質に影響を与えるため、原材料を管理することが製造業では重要です。
Method（方法）
Methodは方法ですが、4Mでは特に作業手順のことを指します。何百、何千という製品を作り続ける中で、品質を均一にするには機械や原材料も大事ですが、作業手順も同じにさせなければなりません。
作業者によって作業手順が異なると、品質にムラが生じたり不良品が発生したりします。検査工程では製品の検査をする順番をあらかじめ決めていたりしますが、これはどの作業者が検査しても同じようなレベルでできるようにするためです。作業者のスキルアップと同時に、作業手順や作業標準書などを作って、誰でも同じ品質にさせることが必要です。
5M+1Eや6Mとの違い
品質管理の手法には4Mのほかに5M+1Eや6Mなどもあります。それぞれの違いについて見ていきましょう。
5M+1Eとの違い
5M+1Eは、4Mに加えてMesurement（検査・測定）とEnvironment（環境）も指しています。
検査や測定は、不良品を見つけるために欠かせない工程です。いわば不良品を流出させない砦のようなものです。金属加工では高い精度を確保するために、加工中にもダイヤルゲージやノギスなどで検査します。また、食品などでは出荷前に微生物検査や糖度・塩分などを検査して品質基準を満たしているかを確認します。
また、製造現場における環境も管理しなければならない要素です。環境には、温度や湿度、明るさ、騒音などが挙げられます。金属部品は室温によって膨張したり収縮したりします。0.1mmの精度を保つためには室温の管理が非常に重要です。検査工程では照明の明るさも重要であり、照度を測定して基準を満たしているかを確認します。
6Mとの違い
6Mも最近では重視されるようになりました。これは先ほど取り上げた5MにManagement（マネジメント）を加えたものです。品質を守るためには現場レベルの5Mだけではなく、それよりも上位の管理体制を整備することも欠かせません。
したがって、製品に不具合が生じたなら、原因を追求するために管理方法にも問題がなかったかを考える必要があります。現場だけに責任を押し付けることなく、マネジメント側に要因を求めることは、最近の品質管理において大切です。
4M分析とは？
品質に問題が生じた場合には、どのように原因を追求すれば良いでしょうか。品質管理では4Mの観点から問題の原因を探し出すことが定石とされています。この手法は4M分析とも呼ばれています。
4M分析の方法
4M分析では、特性要因図が使われます。特性要因図はQC七つ道具の一つであり、問題の原因を探し出す手法として有効です。
特性要因図を作成するには、まず問題となるテーマを設定します。次にその問題の原因になりそうな要素をMan（人）・Machine（機械）・Material（材料）・Method（方法）から挙げていきます。それぞれの原因について深掘りしていくことで、問題の真因にたどり着くことができるのです。
たとえば「加工精度にバラつきがある」という問題を設定したとします。その問題は「作業者のミスによるものなのか」「旋盤のギアがガタついているからか」「金属材料が悪いのか」「作業手順が守られていないからか」といった4Mの観点からそれぞれの原因を深掘りしていきます。
問題の真因が分かれば必要な対策を取ることができるため、品質の安定につなげることが可能です。
4M分析や特性要因図については、以下の記事で詳細に解説しています。併せてチェックしましょう。
関連記事：【図解あり】4M分析とは？問題整理や変更管理での分析方法を解説！
4M変更管理について
問題を分析する時にも役立つ4Mですが、生産過程において特に注意して管理しなければならない要素でもあります。ここでは品質管理の一環である4M変更管理について解説します。
4M変更管理とは？
4M変更管理は品質管理の手法であり、4Mが変更されるポイントを特に重点的に管理するためのものです。4Mが変更されるポイントは、4M変更や4M変化点とも呼ばれています。
Man（人）の変化点
Man（人）の代表的なものとしては、新入社員が入ってきたり今までの作業者が退職したりなどが挙げられます。新しく入社した人はもちろん作業については不慣れです。そのため、何かしらのミスをしたり作業で注意すべきポイントが分からなかったりします。結果として不良が発生する確率も高くなるのです。
また、シフト勤務を導入している現場では、シフト別で作業者が入れ替わります。その場合にも作業者が新しくなるため、見逃せない変化点です。ほかには作業者の異動による配置転換なども含まれます。
Machine（機械）の変化点
Machine（機械）では、新規で機械を導入した場合があります。機械を新しくすることは、これまでの機械とは仕様や作業方法が変わることを意味します。したがって、製品に影響を与える可能性が高くなるため、導入後しばらくは特に注意して作業しなければなりません。
また、多くの現場では作業をやりやすくするために、さまざまな治具や独自のツールを製作している場合があります。これらのツールを新規で製作した場合にも、不良品が発生する予兆がないかどうかを厳しく管理する必要があります。
生産設備は使い続けるうちに劣化するため、修理をするものです。その時に修理前と修理後では微妙に設定値が変わることがあります。たとえばエアー圧の微妙な調整が必要な工程では、設定値が変わったために品質がばらつくこともあり得るのです。
Material（材料）の変化点
Material（材料）も変更管理ではとても重要です。材料の質も常に一定とは限りません。食品を例に挙げれば、ロットが変われば傷みが激しかったり、異物が混入していたりなどがあります。そのロットが変化する時は特に注意して見なければならない重要な変化点です。したがって、検査工程ではロットの切り替わりのタイミングで厳しく管理します。
また、材料の仕入れメーカーを変更した場合も変化点となります。原材料の高騰などで仕入先を変えることは製造業ではたまにあることです。しかし、仕入先を変えると、同じ食品でも微妙に違いがあります。仕入先を変えたとたんに、異物混入が増えたなどの事例もあるため、購買管理をする人は仕入先が変わったら必ず現場に通達をして、変更管理をしてもらうことが大切です。
Method（方法）の変化点
Method（方法）では作業手順や方法の変更が挙げられるでしょう。生産現場では生産性向上が常に求められています。今までの作業手順よりも早く作業ができる方法があれば、改善を試みて生産性を向上させることは大切です。しかし、4Mの変化点に作業手順があることは、作業手順を変えると品質に影響を及ぼすことを意味します。
作業手順を変える時には、いきなり全従業員に徹底させるのではなく、試しに一部の現場だけを変えてみて管理図などで異常データが出ないかを確認するとよいでしょう。
4M変更管理の目的と手順
では、4M変更管理は何のためにするのでしょうか。代表的な目的を以下に挙げました。
不良品を流出させないため
これまで取り上げた4Mの変化点については、製品の品質に影響を与える可能性が高いものです。したがって、管理者としては事前にどこを重点的にチェックして不良品を流出させないかを考えなければなりません。一方の生産現場では、4Mの変化点を生産中に厳しく検査・管理をして不良品の発生を未然に防ぐことをしています。
4M変更管理を疎かにしてしまうと、不良品が多発してロス金額が膨大になってしまうか、顧客に不良品を納品してしまいクレームに発生したりします。
原因の究明のため
4Mの変化点に関しては、現場の作業指示書や作業日報などに記録として残しておきます。記録しておくと、のちのち何らかの不良品やトラブルが発生した場合に、その原因を究明することができるからです。
たとえば、ある時間帯を境に不良品が多発したとします。作業日報を確認するとその時間帯で作業者が交代したことが分かりました。すると、作業者が交代したことが不良品が増えた原因ではないかと仮説を立てることができるのです。
トレーサビリティを確保するため
トレーサビリティとは、その製品がいつ、誰によって作られたかを追跡できる状態にしておくことです。このトレーサビリティは食品や自動車、製薬などで重視されています。製造記録として、製造日時や原料のロット番号、作業者などを残しておけば、トレーサビリティを確保できます。
よくニュースなどで食品のクレームや自動車のリコール情報などを目にすることがあるでしょう。仮に消費者からクレームをもらったら、その製品がいつ作られて、どの原料を使ったのかなどを徹底的に追跡します。そこで原料が問題だとわかったら、同じロット番号の製品を回収するなどの判断をします。製品の安全性を守るためにトレーサビリティが必要であり、トレーサビリティを成り立たせているのは厳重な4M変更管理なのです。
4M変更管理の手順
手順としては、まずQC工程表などを参考にどの管理事項が4Mの変更箇所になりそうかを検討します。そこで取り上げられた4M変化点に関しては、作業日報などで記録できるように項目として設けましょう。例としては、作業者名・機械番号・原料のロット番号・製造開始時間や中断、終了時間などです。
QC工程表については、以下の記事で詳細に解説しています。併せてご覧ください。
関連記事：QC工程表（QC工程図）の作り方は？項目例も解説！
4M変更管理で重要なポイント
4M変更管理では、問題が発生しないようにあらかじめ対策を講じる必要があります。Man（人）においては新人研修などが挙げられるでしょう。研修中は腕章を付けて誰から見ても新人だと分かるようにすることで、ベテラン社員に気にかけてもらうようにします。
Machine（機械）では、機械のメンテナンス予定や点検日報などを作り、機械の故障を未然に防ぐようにしましょう。Method（方法）では、作業手順書を必ず作るようにします。標準となる作業方法を決めておくことで、誰が作業をしても同じ品質になる状態を目指します。もし作業手順が変わったら、手順書の変更とともに作業者にも周知徹底させましょう。
Material（材料）では、材料の管理表を用いて、保管場所の温度や湿度などを厳重に管理してきます。
まとめ
ここまで4Mとは何か、4Mの変化点や変更管理について解説してきました。
4Mはさまざま要因が絡み合って複雑になっている生産現場を、4つの分類から見ることで単純化させてくれます。4Mのどの点を重点的に管理すれば不良品が発生しないかが分かるため、製造業ではとても大切な考え方です。
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