製造業の4Mとは？品質管理に重要な要素と、4M変更管理についても解説！
4Mとは、品質管理に使われるフレームワークの一つです。製造プロセスのMaterial（材料）、Machine（機械）、Man（人）、Method（方法）の頭文字をとったもので、どれも品質管理に欠かせない要素です。この記事では、4Mの概要と、品質管理における活用方法、トラブル予防策などについて解説。おすすめの生産管理システムについてもご紹介します。
製造業に欠かせない4Mとは、品質管理のフレームワークのこと
「4M」とは、品質管理のフレームワークです。製造業において、製品の品質を維持・向上させるための品質管理は必要不可欠であり、製造プロセスを適切に管理し、不良品の発生を防止することが求められます。そこで活用されるのが、品質管理のフレームワークである「4M」です。
4Mは、製造における4つの要素「Material（材料）、Machine（機械）、Man（人）、Method（方法）」の頭文字をとったものです。製品の品質に影響を与えるこれらの要素を、それぞれの観点から分析して、品質管理に活用します。現場で問題が生じた際は、4つの要素それぞれの観点から原因を特定して、効果的な改善策を講じることが可能です。
まずは、4Mの要素とそれぞれで管理するべき項目を見ていきましょう。
そもそも品質管理とは・・
品質の一貫性を確保するための取り組み。品質管理業務は、「工程管理」「品質検証」「品質改善」の3要素からなります。
●工程管理：製造工程に関わる製品づくりの進捗や実績などを管理すること
●品質検証：要求仕様や品質基準に適合しているかを確認すること
●品質改善：品質を向上させるための取り組みを行うこと
1.Material（材料）
Material（材料）は、製品を製造するための原材料や部品に関わる要素を指します。材料の品質や規格などが製品の品質に影響を与えるため、製造工程で扱う原材料や部品の管理は、とても重要です。
管理すべき項目
管理の対象となるのは、以下のような項目です。
- 材料の品質
- 調達手段
- 材料の在庫管理 など
材料は生産コストに大きく影響するため、調達手段や過剰在庫は、特に管理すべきでしょう。原材料に起因する問題が発生した場合に備えて、原材料あるいは加工品について、いつ・誰が・どこでつくったのか追跡できるように、トレーサビリティを確保することも大切です。
2.Machine（機械）
Machine（機械）は、製品を製造するための設備や道具など、機械に関わる要素を指します。
管理すべき項目
製品の品質に影響を与えうる、以下のような項目を管理しましょう。
- 機械の性能
- 操作方法
- メンテナンスの状態
- 設備のレイアウトや作業動線 など
機械の老朽化が生産性に影響を及ぼす場合は、新しい設備の導入が必要かもしれません。製品によっては、自社で機械を開発する場合もあります。
3.Man（人）
Man（人）は、製品を製造する作業者に関わる要素です。作業者のスキルや知識、経験、モチベーションなどが製品の品質に影響を与えます。他3つの要素も人によって管理されるため、最も重要な管理項目とも考えられます。
管理すべき項目
主な管理項目には、以下のようなものがあります。
- 作業者間のコミュニケーション
- 習熟度・経験値
- 健康状態
- 勤務状況
- 人員配置 など
従業員への教育や研修、人的ミスに影響する作業環境、安全性の確保も、管理すべき項目です。
4.Method（方法）
Method（方法）は、製品を製造するための作業方法や工程に関わる要素です。作業者ごとに手順が違うと品質に影響し、エラーや怪我（労働災害）の発生もあり得ます。作業方法の標準化や改善などで、製品の品質維持につながります。
管理すべき項目
Methodでは、以下のような項目を管理しましょう。
- 作業手順
- 作業工程
- 各手順の変更 など
誰が作業しても同じ品質を保つために、作業工程の標準化や、マニュアルの整備なども重要です。自社の生産形態に合う方法を採用して、マニュアルが順守されているか、変更が必要かなどを管理する体制も必要でしょう。
新しい要素「5M」「5M＋1E」「6M」とは？
近年は、4Mに新しい要素を追加したフレームワークもあります。
「5M」とは
4Mに「Measurement（計測・検査）」を加えたものが「5M」で、製品の精度を管理する方法を指します。計測・検査は品質安定化に欠かせない要素で、測定する基準や測定方法を明確にして、製品の品質改善や不良品の排除に役立てます。
「5M＋1E」とは
5Mに「Environment（環境）」を追加したものが「5M＋1E」です。生産現場の温度や湿度、明るさなど、作業を行う環境を品質管理の要素として考えます。作業員の安全性などに関わるだけでなく、生産現場の温度や湿度などが品質に大きく影響する製品の場合には、不可欠な要素です。
「6M」とは
5Mに「Management（管理）」を追加したものが「6M」です。例えば多品種少量生産の現場では、材料の管理や製造工程が複雑になるため、スケジュール管理も比例して複雑化しがちです。そうした状況で製品の品質を維持するために、各工程のリソース配分を管理して、現場全体をコントロールするのが「Management（管理）」です。
4Mは数ある品質管理手法の一つであり、他の手法も踏まえて適切に使い分けましょう。以下の記事では、品質管理のさまざまな手法を解説しています。
【関連記事】品質管理とは？品質保証との違いや実践で役立つ9つの手法をくわしく解説
4Mの変化点を管理する「4M変更管理」。その目的や変化点例
4Mの要素で、品質に影響を及ぼすさまざまな変化を「変化点」、その変更点を適切に管理するプロセスを「変更管理」といいます。
変更管理の目的
変更管理を行う目的は、変更の影響を受けずに製品の品質を維持し、顧客満足度の向上につなげることです。例えば機器の入れ替えや作業者の変更など、4Mに変更があると、品質トラブルの増加が予測できます。このとき、変化点を予測して事前に対策を講じられれば、製品の品質を維持可能です。4Mの変更管理は、製品品質に関わるトラブルを予防するために、非常に重要だといえます。
なお、変更管理は、変化点が予測できる場合と、予測できない場合で対応が異なります。製品の品質に影響する変化が予測できる場合には、上記のように対応しますが、突発的なトラブルや作業員の長期離脱などの事前に予測しにくい変化に対しては、異常が発生したときのルールや対処のフローを定めておくことが、早期解決につながります。
製造現場における変化点の例
業種や製品によって異なりますが、変化点として次のようなものが挙げられます。
Material（材料）の変化点
- 材料の品質や規格の変化
- 材料の変更
- 供給元の変更
Machine（機械）の変化点
- 機械の性能や精度の変化
- 機械の故障やメンテナンスの不備
- 機械・設備の更新
Man（人）の変化点
- 作業者変更に伴うスキルや知識、習熟度の変化
- 作業者の配置や担当業務の変更
- 作業者のモチベーションの変化
- 作業環境の変化
Method（方法）の変化点
- 作業方法の変更
- 製造工程の変更
4Mの変更は顧客の承認が必要なケースもあるため、変更前に自社の契約内容やガイドラインなどを確認しておくことも大切です。
また、「改善するための変更」も変化点となるため、改善後はトラブル発生に注意が必要といえるでしょう。
4Mによる品質管理は、ISO9001の対応にもつながる
4Mを活用する理由の一つとして挙げられるのは、国際的な品質マネジメント規格「ISO9001」の要求事項に、4Mが追加されていることです。ISOの審査では、4Mに関わる変更が品質管理の方針や目的どおりに行われているかを確認されます。従って、ISO9001を取得している（または取得を目指す）企業は、要求事項を満たすために、4Mで品質管理を行う必要があります。
品質問題の因果関係を可視化する「特性要因図」
特性要因図とは、問題となっている特性（結果）に対して、どのような要因（原因）が関係しているか、因果関係を可視化する手法です。品質に問題が生じた際に、結果から原因を分析・整理し、改善策を検討するために用います。
「特性（結果、問題点）」と「要因（原因）」の関係を線で結んで描き、魚の骨のような形に見えることから、フィッシュボーン図（fishbone diagram、fishbone chart）と呼ばれることもあります。下図のように、4Mを特性要因図に当てはめて、品質管理に役立てることも可能です。
表出した「特性（問題点）」に対して、4Mの各要素それぞれで考えられる要因（原因）は何か、あるいは原因と思われる理由は4Mのどの要素に該当するのかを検討します。さらに、各要因を分析して細分化することで、問題の本質を特定しやすくなります。
例えば、「不良品発生」という特性（問題）に対して、「材料」で考えられる要因は品質のバラつきや保存環境の管理不足、「機械」で考えられる要因は設備の老朽化や整備不良、「人」で考えられる要因は人手不足やマニュアルの不備、「方法」の要因として考えられるのはテスト未実施や検査の設定値に誤りがあった、などといった具合です。
品質に関わる業務を管理するシステム「ProAxis」
4Mも含めた品質管理は、製品の品質を担保あるいは向上するために重要です。他方で、構成要素が複雑なケースや指示後の急な変更など、全ての管理業務を人の手で網羅するのは容易ではありません。そこで、品質管理に関わる業務を効率化する手段として、「生産管理システム」の導入をおすすめします。
生産管理システムとは、受注管理や生産計画、購買管理や在庫管理など、生産管理におけるさまざまな業務を管理するシステムのことを指します。
生産システムの活用により、品質管理業務も効率化することができます。ここでは、おすすめの生産管理システムとして、キッセイコムテックが開発・販売している「ProAxis（プロアクシス）」をご紹介します。
ビジネスソリューション事業部
第３システムソリューション部
矢吹 圭介
2011年入社。主に製造業向け業務システムの受託開発に携わり研鑽を積む。生産管理パッケージシステム「ProAxis」製品化プロジェクト発足時からの主要メンバー。
製造業の業務に対する造詣は深く、顧客ニーズを様々な視点から拾い上げ実現することで、製品力の強化に大きな貢献をしている。基幹システムに求められる安定性と時勢に応じたICTを取り入れユーザにとって価値あるソリューションを提供し続けようとする姿は後進の規範にもなっている。
「速さ」、「正確さ」を求めながらも、「柔軟さ」も備えた多才なプレーヤーである。
生産管理システム「ProAxis」導入のメリット
「ProAxis」は、工場の基幹業務を全てカバーできる、製造業に特化した生産管理システムです。適応性・操作性・柔軟性を備えたシステムの導入は、4M変更管理も含めた、製造に必要な品質管理業務の効率化に役立ちます。
＜メリット1＞製造現場のニーズに合わせてカスタマイズ
導入企業のニーズに合わせてカスタマイズが可能で、個別受注生産や見込生産など、さまざまな生産形態に対応できます。業態の異なる複数部門の一元管理も可能で、業種や事業規模を問わず、幅広い企業で導入可能です。
＜メリット2＞各種情報の見える化
受注管理・生産計画・製造管理・在庫管理・原価管理・購買管理などを可視化して管理できます。シンプルなマスタ構成のため、操作の新規追加や設計変更などにも柔軟に対応。4Mの変更を反映しやすくなっています。画面上で進捗や負荷などの状況が分かりやすいため、指示の取り消しや手配情報の変更なども容易です。
＜メリット3>サポート体制が充実
「ProAxis」の導入にあたっては、要件定義から本稼働まで、キッセイコムテックが一貫してサポートいたします。お客さま企業ごとに専用の保守問合せ窓口「i-Support」を設置して、稼働後もバックアップするので安心です。
キッセイコムテックは、製薬メーカーのグループ企業として30年以上の経験を有し、多くの企業へシステムを導入してきたノウハウもあります。製造業のニーズを深く理解している「現場志向」で、現場の声を反映した、使いやすいシステムの構築を実現します。
「量産」にも「個別受注」にも対応できる生産管理・債権債務管理システム「ProAxis」
4Mを活用した品質管理で、現場業務の効率化を図ろう
4Mは、製造業における品質管理や生産管理において欠かせないフレームワークです。4Mそれぞれの要素を管理することで、製品の品質を向上させ、生産効率を高め、安全性を確保することができます。しかし、管理すべき範囲が広く、難しいのが実情です。品質管理と効率的な生産を両立するために、システム導入も検討しながら、確実な品質管理を行っていきましょう。
