【初心者向け】管理図とは？QC7つ道具の使い方・見方をわかりやすく解説

「製造現場の品質が安定しているか確認したい」

「製品のばらつきや異常を早く見つけたい」

「管理図という言葉は聞いたことがあるけど、
何を見るグラフなのかわからない」

このような疑問を持っている方も多いのではないでしょうか。

製造業では、品質を安定させるために
「データを見る」ことが重要です。

その中でも「管理図」は、工程が安定した状態にあるのか、
それとも何らかの異常が発生しているのかを判断するための
代表的な品質管理手法です。

この記事では、製造業の初心者にもわかりやすいように、
　・管理図とは何か
　・管理図の目的
　・管理図の基本的な見方
　・上方管理限界線・下方管理限界線とは
　・管理図で異常を見つける方法
　・製造現場での活用例
　・他のQC7つ道具との違い

について解説します。

管理図とは？

管理図とは、時間の経過に沿ってデータをグラフ化し、
工程が安定しているかどうかを確認するためのグラフです。

例えば、製造ラインで製品の寸法を測定しているとします。

測定値が毎回少しずつ違うのは普通ですが、
　「いつもより急に数値が大きくなった」
　「徐々に数値が上昇している」
　「一定の範囲から外れた」

といった変化が発生すると、工程に何らかの異常が起きている
可能性があります。

そこで、測定データを時間順に並べて管理図にします。

管理図を見ることで、単純に「規格内か規格外か」だけではなく、
工程の変化や異常の兆候を早期に発見できるようになります。

QC7つ道具には、管理図以外にもパレート図や特性要因図、
ヒストグラムなど、品質改善に役立つ手法があります。

まず全体像を知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。

→ QC7つ道具とは？品質管理で役立つ7種類の使い方とメリットを解説👇

: QC7つ道具とは？品質管理で役立つ7種類の使い方と現場での活用例を初心者向けに解説

QC7つ道具とは QC7つ道具一覧 ① パレート図現場での活用例 ② 特性要因図（フィッシュボーン）現場での活用例 ③ チェックシート現場での活用例 ④ ヒストグラム現場での活用例 ⑤ 散布図 ...

続きを見る

管理図の目的

管理図を使用する主な目的は、次の3つです。

① 工程が安定しているか確認する

製造工程では、同じ条件で生産していても測定値には
多少のばらつきがあります。

管理図を使うことで、
　「通常のばらつきなのか」
　「工程に異常が発生しているのか」

を判断しやすくなります。

② 異常の早期発見

管理図の大きなメリットが、
品質異常が大きな問題になる前に変化を発見できることです。

例えば、塗装工程で膜厚を測定しているとします。

通常は、
　1.20mm
　1.22mm
　1.18mm
　1.21mm
　1.19mm

のように推移しているのに、
　1.20mm
　1.22mm
　1.25mm
　1.28mm
　1.31mm

と徐々に上昇していれば、工程条件に変化が起きている
可能性があります。

このような変化を早期に発見し、原因を調査することで、
大きな品質問題を防ぐことにつながります。

③ 工程改善につなげる

管理図で異常を発見したら、
「なぜ数値が変化したのか？」を調査します。

例えば、
　・設備条件が変わった
　・原材料が変わった
　・作業者が変わった
　・温度・湿度が変化した
　・設備が劣化した
　・メンテナンス後に条件が変化した

などの原因を確認します。

その原因を取り除くことで、
工程の安定化につなげることができます。

管理図の基本的な構成

管理図には、基本的に次の3つの線があります。

中心線（CL）

中心線は、工程データの平均値などを表す線です。
英語では、CL（Central Line）と呼ばれます。

上方管理限界線（UCL）

上方管理限界線は、
UCL（Upper Control Limit）と呼ばれます。

工程が通常の状態であれば、データは基本的にこの範囲内で推移します。

下方管理限界線（LCL）

下方管理限界線は、
LCL（Lower Control Limit）と呼ばれます。

データがLCLを下回った場合も、工程に何らかの異常が発生していないか
確認する必要があります。

管理図のイメージ

管理図は、次のようなイメージです。

測定値
↑
│ 　　　───────── UCL（上方管理限界線）
│
│ 　　●
│ 　●　　 ●
│ 　　　　●　　 ●
│ ● 　●
│ 　　　　　　●
│────────────── CL（中心線）
│
│　　 ●
│　 ●　　 ●
│
│　　　 ───────── LCL（下方管理限界線）
│
└────────────────────→ 時間
　　1　　 2　　 3　　 4　　 5　　 6　

管理図では、単純に「規格内かどうか」だけを見るのではありません。
データの位置・並び方・傾向を見ることが重要です。

規格限界と管理限界は違う

管理図を理解するうえで、初心者が特に注意したいのが、
「管理限界」と「規格限界」は別物ということです。

規格限界

規格限界は、製品として許容できる範囲です。

例えば、「膜厚1.0～1.5mm」と決められていれば、
それが製品の規格範囲になります。

管理限界

一方、管理限界は、
工程が通常の状態でどの程度ばらつくのか
を統計的に判断するための基準です。

つまり、
　規格限界＝製品としてOKかNGか
　管理限界＝工程が安定しているか

という違いがあります。

この違いは、品質管理を学ぶうえで非常に重要です。

管理図の見方

管理図を見るときは、単純に管理限界線を超えているかだけを
見るのではありません。

代表的な確認ポイントを紹介します。

① 管理限界線を超えている

データがUCLやLCLを超えている場合、
工程に特殊な原因が発生している可能性があります。

例えば、
　・設備異常
　・測定ミス
　・材料変更
　・作業条件変更

などを確認します。

② データが一方向に連続して動いている

データが、
　「徐々に上昇している」
　「徐々に低下している」

という状態も注意が必要です。

管理限界線を超えていなくても、
工程条件が変化している可能性があります。

③ データが中心線の片側に偏っている

データが長い期間にわたって中心線の上側だけ、
または下側だけに集中している場合も確認が必要です。

工程平均が変化している可能性があります。

④ 急激な変化が発生している

突然、データが大きく変化した場合には、
「何が起きたのか？」を調査します。

例えば、
　・設備交換
　・金型交換
　・材料変更
　・条件変更
　・作業者変更
　・メンテナンス

などのタイミングと照らし合わせると原因を発見しやすくなります。

製造業での管理図の活用例

管理図は、さまざまな製造工程で活用できます。

例① 製品寸法

製品の長さや幅、直径などを測定し、
工程が安定しているか確認します。

例② 塗装膜厚

塗装工程で膜厚を定期的に測定し、膜厚の変化を監視します。

例えば、「徐々に膜厚が厚くなっている」
といった変化が発生していれば、設備条件や塗料条件などを確認します。

例③ 温度管理

焼付炉や乾燥炉などの温度を管理図で監視することもできます。

温度が徐々に変化している場合、設備の状態や設定条件を
確認するきっかけになります。

例④ 不良率

製造ラインの不良率を定期的に記録し、
工程の変化を確認することもできます。

管理図とQC7つ道具

管理図は、品質管理でよく使用されるQC7つ道具の一つです。

QC7つ道具には、代表的に次の7つがあります。
　1. パレート図
　2. 特性要因図
　3. ヒストグラム
　4. 散布図
　5. 管理図
　6. チェックシート
　7. グラフ

それぞれ役割が異なります。

例えば、
　パレート図
　→ 重要な問題を見つける

　特性要因図
　→ 原因を整理する

　ヒストグラム
　→ データの分布を見る

　散布図
　→ 2つのデータの関係を見る

　管理図
　→ 工程が安定しているか確認する

というように使い分けます。

管理図は時間の経過による工程の変化を確認するのに適していますが、
データそのものが「どのように分布しているのか」
「ばらつきがどの程度あるのか」を確認したい場合には、
ヒストグラムが役立ちます。

→ 【初心者向け】ヒストグラムとは？作り方・見方・
　　活用例をわかりやすく解説👇

: 【初心者向け】ヒストグラムとは？作り方・見方・活用例をわかりやすく解説

ヒストグラムとは？ QC7つ道具の一つヒストグラムを使う目的 ① データのばらつきを確認する ② データがどこに集中しているか確認する ③ 異常なデータがないか確認する ④ 改善前と改善後を比較する ...

続きを見る

管理図とパレート図の違い

管理図とパレート図は、どちらも品質管理で使用されますが
目的が違います。

パレート図

「どの問題を優先して改善すべきか？」
を判断するために使用します。

例えば、
　・キズ
　・汚れ
　・寸法不良
　・塗装不良
　・組付け不良

などの不良件数を比較し、重要な問題を見つけます。

詳しくはこちらの記事で解説しています。

→ パレート図の作り方｜
　QC7つ道具を使った原因分析を初心者向けにわかりやすく解説👇

: パレート図の作り方｜QC7つ道具を使った原因分析を初心者向けにわかりやすく解説

パレート図とは？パレート図が重要な理由パレート図を使うメリット ① 優先順位が明確になる ② 改善効果が高い ③ 会議資料として分かりやすい ④ 改善前後を比較できるパレート図を作るために必要な ...

続きを見る

管理図と特性要因図の違い

特性要因図は、「なぜ問題が発生したのか？」
を考えるための手法です。

例えば「塗装不良が増えた」という問題があった場合、
　・人
　・設備
　・材料
　・方法
　・環境

などの視点から原因を整理します。

一方、管理図は、「工程が安定しているか？」
を確認するための手法です。

つまり、

　管理図 → 異常を発見する
　特性要因図 → 原因を整理する

という使い分けができます。

特性要因図（フィッシュボーン）の書き方はこちら

→ 【初心者向け】特性要因図（フィッシュボーン）の正しい書き方👇

: 【初心者向け】特性要因図（フィッシュボーン）の書き方｜品質改善に役立つQC七つ道具

特性要因図とは特性と要因フィッシュボーンと呼ばれる理由特性要因図の書き方 STEP1：問題を明確にする STEP2：大分類を決める STEP3：要因を書き出す STEP4：真因候補を絞り込む作 ...

続きを見る

管理図と「なぜなぜ分析」の組み合わせ

管理図で異常を発見した後、「なぜこの異常が発生したのか？」
を深掘りするときに、なぜなぜ分析が役立ちます。

例えば、
管理図で膜厚が上昇
　↓
なぜ？
　↓
塗料の吐出量が増加していた
　↓
なぜ？
　↓
設備条件が変化していた
　↓
なぜ？
　↓
設備の設定値が変更されていた

というように原因を深掘りしていきます。

管理図と原因分析を組み合わせることで、
品質改善をより効果的に進めることができます。

なぜなぜ分析の詳しいやり方はこちら

→ なぜなぜ分析とは？品質管理のプロが現場での実践方法を解説👇

: なぜなぜ分析ができない原因5選｜製造業の新人向けに具体例で解説

なぜなぜ分析ができない5つの原因 ① 表面的な原因で止まっている ② 人のせいにしてしまう ③ 抽象的すぎる ④ 無理やり5回やっている ⑤ 現場を見ていない【具体例】現場で使えるなぜなぜ分析ケー ...

続きを見る

管理図を使うときの注意点

管理図を使えば、すべての異常を自動的に
発見できるわけではありません。

特に重要なのが、データを正しく収集することです。

例えば、
　・測定方法がバラバラ
　・測定器の精度が悪い
　・測定条件が統一されていない
　・データ数が少ない
　・記録ミスがある

といった状態では、正しい判断ができません。

そのため、管理図を作る前に、
「どのデータを、いつ、どのような方法で測定するのか」
を明確にすることが大切です。

管理図を現場で活用する5ステップ

実際の製造現場では、次の流れで管理図を活用すると
分かりやすいです。

STEP1：管理する項目を決める

例えば、
　・寸法
　・膜厚
　・重量
　・温度
　不良率

などです。

STEP2：データを収集する

一定の条件でデータを収集します。

STEP3：管理図を作成する

収集したデータを時間順にグラフ化します。

STEP4：異常がないか確認する

管理限界線を超えていないか、
データに偏りや傾向がないか確認します。

STEP5：異常があれば原因を調査する

異常が発見されたら、
　・いつから発生したか
　・設備条件に変化はないか
　・材料に変更はないか
　・作業方法に変更はないか