製造業の4Mとは？品質管理と変更管理｜5M+1Eと6M

製造業の4Mとは、製品の品質管理や生産ラインの改善などを行う上で重要な4つの要素のことです。4つの要素とは以下のことを指し、これらの単語の頭文字を取ったものが4Mです。

①Man：人

②Machine：機械

③Material：材料

④Method：方法

製品の製造に関わる事項を4Mの各要素に分類することで、課題・問題の発見や解決、製造プロセスの改善などに役立ちます。

また、4Mは、不具合の発生など、製造現場で起こる変化の対応策をシステム化する手法である「変更管理」にも活用できます。

さらに、近年では、製品の多様化や複雑化に伴い、4Mに新たな要素を加えた「5M＋1E」や「6M」などの考え方も生まれています。

製造業の品質管理「4M」の定義

引用元：アイアール技術者教育研究所

4Mとは、上述したように「人」、「機械」、「材料」、「方法」のことを意味します。

そもそも、品質管理とは、設計者が目標とする品質や顧客が求める品質を満たすための活動で、完成品の品質はもちろん、製造プロセスも管理の対象となります。

4Mは、この品質管理の体制を構築・維持・改善する際や問題発生時に指針を与えるものです。品質を管理する上での必須の事柄や問題点などを4Mに分類することで、偏りや抜けのない洗い出しが可能となり、改善点・問題点を明確にすることができます。さらに、収集した4Mの情報を分析してルールを定め、実践していくことで品質管理を進めていきます。

参考：QCサークル活動とは？品質の向上をめざす取り組み

参考：製造業の品質管理！QC7つ道具の使い方

4M①Man

まず、4Mの「Man」は、現場で製造に携わる「人」に注目したものです。

例えば、一定の品質を維持するためには、作業員のスキルを管理することが重要です。製造プロセスには、工作機械の制御や製品の目視検査などの人が関わる作業があります。それらの作業の中には、特定のスキルが必要な場合があり、各作業に対してその作業のスキルを持った作業員が割り当てられていなくてはなりません。そのため、品質の維持には、作業員のスキルマップなどを作成して管理し、各作業に適切な作業員を割り当てるシステムを構築することが必要となります。

4M②Machine

4Mの「Machine」は、品質管理を進める上で、製品の製造に使われる「機械」に注目したものです。

安定的に製品を製造するためには、機械や設備などの管理が必要となります。そのため、機械の性能や稼働率などをあらかじめ調査して分析しておくことが大切です。そして場合によっては、メンテナンスや点検の計画を立てる、新しい機械を導入する、機械のレイアウトを検討するなどの対策を講じます。

4M③Material

4Mの「Material」は、製品に使われる「材料」に注目したものです。

製品を製造するには、様々な原材料や部品などを調達することが必要となります。これらの材料に関して、どのような材料を、どの仕入先から、どの程度の数を、どのような流通手段、どのような価格で購入しているかを管理することが大切です。

特に品質管理上、材料が所定の規格を満足しているか、材料に欠陥がないか、材料の検査が実施されているかなどを把握しておくことが重要です。これらが抜けていると、製品の品質維持が困難になるのはもちろん、製造段階において事故やトラブルに繋がる恐れがあります。

4M④Method

4Mの「Method」は、製品を製造する「方法」に注目したものです。

品質管理を進めるにあたっては、製品の各製造工程が決められた手順・方法で行われていることはもちろん、細かな作業の動作なども標準化しておくことが重要です。そのためのマニュアルなども作成しておき、各作業が同じ手順・方法で行われるように管理します。また、マニュアルなどは、見直しを図ることで、品質管理体制の改善に繋げることが可能です。

「5M＋1E」と「6M」

近年、生産される製品の多様化や複雑化により、4Mの要素を考慮するだけでは不十分なケースが現れています。そのため、「5M＋1E」や「6M」といった、さらなる要素を考慮した品質管理の考え方が広まっています。

5M＋1E

①Man：人

②Machine：機械

③Material：材料

④Method：方法

⑤Measurement：検査・測定

⑥Environment：環境

「5M＋1E」は、4Mに「検査・測定」を意味する「Measurement」と「環境」を意味する「Environment」を加えたものです。

そもそも、4Mの「人」や「機械」、「方法」の中に「検査・測定」は含まれているものでした。しかし、近年では、品質管理に重要な項目として「検査・測定」を独立して管理することが一般的になっています。

一方、温度や湿度、大気圧などを管理しなければ、品質の維持が困難になってきたと考えられたことで加えられたのが「環境」です。例えば、金属は温度によって膨張・収縮することから、精度の維持や寸法のバラツキ防止のためには加工時の温度を管理する必要があります。

6M

①Man：人

②Machine：機械

③Method：方法

④Material：材料

⑤Measurement：検査・測定

⑥Management：マネジメント

「6M」は、「5M＋1E」の5Mに「マネジメント」を意味する「Management」を加えたものです。

現在の製造業では、多様な商品を小ロットで製造する「多品種少量生産」が求められています。それに伴い、生産ラインが複雑化するとともに、生産ラインの変更に対する柔軟性も求められ始めています。そのため、製品によって次々と変わる生産ラインや作業内容などを管理することが必要となったのです。

4Mを活用した「変更管理」

4Mの考え方は、「変更管理」にも活用されており、変更管理を4Mで管理する手法を「4M変更管理」と呼びます。

製造現場では、機械の入れ替えや材料の変更といった、定めた製造プロセスや作業手順・方法などの変更が必要となる事象がよく起こります。このような生産に影響する事象を4Mで分類した項目の変化と捉え、可能性のある変化を予測し、対応策をあらかじめ用意しておくことが4M変更管理です。

例えば、変更管理の対象となる項目には、以下のようなものがあります。

・Man（人）：作業員の変更、ローテーションの変更、年休など

・Machine（機械）：工場の移動、機械・設備の新設・変更など

・Material（材料）：材料の変更、仕入先の変更など

・Method（方法）：製造方法の変更、製造条件の変更など

このような予測可能な変化に対し、影響や対応策をマニュアルなどに明文化して誰でも対応できるようにしておくことが重要です。

しかし、原因が不明な機械の故障など、予測できない変化も製造現場では起こります。このような場合でも、ある程度のざっくりとした対応手順を用意しておくことが大切です。また、品質への影響が大きい項目から対応するなど、優先順位をつけた対応策を用意しておくと、より迅速な問題の解決や原因の特定に繋がります。