【初心者向け】３σ（シグマ）管理って何？ＳＰＣ管理を分かりやすく説明します

モノ作りをしていると「現場（工程）を３σ管理して不良品を作らないようにしよう！」と言われることがあると思います。

いぬ君

管理線の中に入っていれば良いって言われたけど、今ひとつ意味が分からないなぁ。管理線ってなんだろう？

そんな疑問に分かりやすく回答します。

こんな方におすすめ

Contents

３σ管理の前提条件

まず最初に３σ管理をする為の１つの条件を説明します。

その条件は、管理しようとする現場や工程、データが「安定している」必要があるということです。

「安定している」とは、「工程能力が十分にある」を意味します。

具体的には、工程能力Cpkが１．３３以上ないと３σ管理をする意味はあまりありません。「なぜ、工程能力Cpkが1.33以上必要か？」も合わせて説明していきます。

この記事をご覧の方は、会社員の方が多いと思いますので、会社への出社時間を具体的な例として考えてみます。

下のグラフは、過去２７０日の出社時間にσ（シグマ）値を計算して、１～６σの時間に線を引いたものになります。

このデータのバラツキ＝σ表が下になります。

３σ管理とは、出社時間を継続して７時３２分から７時５１分の間になるようにコントロールするを言います。

この目的は、規格（この場合は８時）から外れることが無いように、規格の内側に管理線（コントロールする線）を作って、もし管理線の外に出たら、再び管理線の中に入れようと言うものです。

マイナス側の３σ値を下限管理線、プラス側の３σ値を上限管理線と言います。

一般的にLCL・UCLと略称で表現されることが多いです。

この管理を、「統計的工程管理＝ＳＰＣ管理」と呼びます。

SPCは、Statistical（統計）Process（工程）Control（管理）の頭文字です。

実際のデータを管理する場合は、管理図を作成します。具体的に書くと、下のような出社時間のデータを１日ごとの折れ線グラフにしたものになります。

データ推移に過去の実績から計算した平均・ＵＣＬ・ＬＣＬの線を引きます。決められた規格の線を入れて出来上がりです。

この管理図に次の出社時間を入力して、ＵＣＬとＬＣＬの範囲にあるかを確認していきます。

３σの確率が99.7％なので理論上1,000回繰り返すと３回は外れることになります。３σ外れと呼ばれますが、その場合は外れた原因を調査します。

出社時間であれば、「交通事故に巻き込まれた」とか「寝坊して家を出る時間が遅くなった」などが考えられるかも知れません。その原因を対策して次から外れないようにすることで、安定したデータが維持していきます。

下の表は、工程能力の数値とσ値、規格からの外れる確率の一覧表です。

工程能力が1.00の場合を正規分布のグラフで表すと

上限・下限の規格と管理線が同じ位置にきてしまいます。

「管理線を外れる＝規格を外れる＝不良品」になります。不良品を作る前にコントロールすることができませんので、工程能力1.00では管理図が作成できない為、工程能力1.33以上が必要になるのです。

工程能力Cpkが1.33以上ある場合に３σ管理は効力を発揮します。

具体的に管理図を作ってみましょう。管理図は、過去のデータを使って作成します。

データの数が多いほど正確な管理図を作ることができます。データの数を一般的に「ｎ数」と呼ぶことが多いです。経験から言うと、データの数はｎ＝100位は必要だと思います。

管理図は５つの線と実際のデータでできます。一般的な管理図は下になります。

５つの線の意味は、