QC7つ道具とは?新QC7つ道具とあわせて使い方をわかりやすく紹介
「QC7つ道具は製造現場が使うもの」と思っていませんか?実は品質管理だけでなく一般的なビジネスの場面でも活用できるのです。この記事では、QC7つ道具と新QC7つ道具の概要と使い方のコツについて、品質保証・品質管理の実務経験が豊富な中小企業診断士がわかりやすく解説します。
「QC7つ道具は製造現場が使うもの」と思っていませんか?実は品質管理だけでなく一般的なビジネスの場面でも活用できるのです。この記事では、QC7つ道具と新QC7つ道具の概要と使い方のコツについて、品質保証・品質管理の実務経験が豊富な中小企業診断士がわかりやすく解説します。
目次
QC7つ道具・新QC7つ道具はQC(品質管理:Quality Control)において問題解決など改善活動のために使う情報分析やデータ解析のためのツール群です。QC7つ道具は主に定量的な数値データの解析に使用するもの、新QC7つ道具は主に定性的な言語データを整理して可視化するものとなります。
各ツールは目的に応じて単独で使われることが多いですが、新QC7つ道具では2~3のツールを組み合わせて使うこともあります。
QC7つ道具 | 新QC7つ道具 |
パレート図、特性要因図、グラフ、ヒストグラム、散布図、管理図、チェックシート、(層別) | 親和図法、連関図法、系統図法、マトリックス図法、アローダイアグラム、PDPC法、マトリックスデータ解析法 |
ツールには海外で考えられたものもありますが、「7つを組み合わせる」ことは日本独自と言われています。ちなみに“七つ道具”は「あることに必要な一そろいの道具」という意味であり、必ずしも7種であるとは限りません。QC7つ道具の他にも“武士の七つ道具”や“選挙の七つ道具”などがあります。
QC7つ道具それぞれを具体的にご紹介します。
パレート図は、問題を項目別にまとめ、出現頻度の大きさの順に並べた棒グラフと累積和を示した折れ線グラフを組み合わせた図です。
パレート図に表すことで、問題の重要度や全体に及ぼす影響、改善による効果などがわかります。またABC分析にも活用できます。
集計する項目により重要度が変わることがあります(例:件数/金額)。費用、時間、技術などの制約により、重要度が大きいことがわかっても、改善できない場合があります。その場合は、手が打てるところから改善を進めましょう。
特性要因図は、特性と要因の関係を系統的に結んであらわした図であり、魚の骨図(フィッシュボーン図)とも言われています。QC7つ道具で数少ない言語データの解析に使用するツールです。問題の因果関係を整理し原因を追究することに使用します。
ある事象における要因と、特性と要因の因果関係を見える化することができます。特性要因図は主に2つの目的で作成されます。
管理用:予防目的で管理を必要とする事項をすべて列挙したもの
解析用:すでに発生したトラブルの現場データ(特徴)を収集し、データからボトムアップ(帰納的)に要因を推定していく
解析用では、大骨の要因を4M(人:Man、機械:Machine、材料:Material、方法:Method)にすることが多いです。
これから作ろうとする特性要因図が管理用か解析用かを明確にしましょう。要因が異なってくるため、これらを混同すると内容の意味が薄れてしまいます。
また、要因と特性の間に本当に因果関係があるか、一歩下がって再確認しましょう。因果関係があると思い込んでいませんか? 「風が吹けば桶屋が儲かる」ということわざのように、因果の間に別の要因が隠されていることもしばしばあります。
もし可能ならデータ分析して確認してみるのも良いでしょう。
グラフには多くの種類がありますが、データを図形などで可視化することで、数字の羅列ではわかりにくい大きさの変化やデータの特徴などを理解しやすくするために使用します。
2つ以上のデータの関係を見える化するために使用します。見える化することで、経時変化を知る、傾向を知る、数字(割合)の大小を比較するなどのことができます。QC7つ道具の中のパレート図やヒストグラム、散布図もグラフの一種となります。
グラフで表したいことがわかるように適切な種類を選びましょう。
また、軸の値の選択には注意が必要です。作成者の意図を強調して伝えられる一方、強調しすぎて誤解されるようなグラフにならないようにしましょう。
例えば、下記の売上高推移を表す折れ線グラフからは「ここ数年は安定した売上を続けている」と読み取れますが、縦軸の値を変更すると「2018年以降は大幅に増加している」と読み取れそうなグラフに変化します。
ヒストグラムは度数分布表をグラフ化したものです。作成するときは、まず計測したい事象をいくつかの計測区間に分けます。そのうえで、各区間の数値を計測し、棒グラフの棒を密着させるような形で横に並べます。
データのばらつきや平均、偏りを視覚的に把握できます。例えばある製品の特性を特定したり、どの客層によく購入されているのかを明確にしたりすることが可能です。
ヒストグラムが一つの山に見えても、その中に小山が隠れている場合があります。層別することができないか検討しましょう。例えば30代の購入頻度が高いと示されても、30代前半と30代後半で大きな差が生じている場合があるため、それぞれの購入頻度をあらためて調査するなどです。
散布図は、二つの特性を横軸と縦軸にとり、観測値に点を打って示すグラフです。
2つの特性の相関関係がわかります。相関関係とは、一方の特性が変化すれば他方も変化するような関係のことを言います。
散布図では相関関係の有無はわかりますが、因果関係を示すものではありません。例えば、夏場にアイスが売れていると、散布図でも気温とアイスの販売量には相関関係があることが示されますが、だからといって「気温が高いからアイスが売れる」とは言えません。
また、散布図を使ってデータ解析をしていくと、意外な特性同士の相関関係が見つかり驚くことがあります。新しい発見かもしれませんが、疑似相関の可能性もありますので注意しましょう。疑似相関とは、本来は関係がないはずの二つの特性が、あたかも意味のある関係であるように見えることを言います。一般的には別の因子が隠れていることが多く、例えば散布図でアイスの販売量とビールの販売量に相関があるように見えても、その陰には「気温」という因子が隠されているかもしれません。
少し変わった使い方として、企業の損益分岐点売上高を推定する際にも使えます。損益分岐点を計算するには変動費と固定費を分けて集計するのが一般的ですが、それには手間がかかります。その代わりに対象企業の数年間の売上高と営業利益(または経常利益)を散布図にプロットし、近似曲線を描くことで、営業利益(または経常利益)が「0」となる売上高を算出することができます。
管理図は、連続した観測値や特性値を時間順に打点した折れ線グラフで、中心線(CL)と上側管理限界線(UCL)や下側管理限界線(LCL)をもつ図です。管理限界線とは、平均値からデータ群の標準偏差(σ)の3倍離れた値を示す線を言います。
あらかじめ収集したデータを使って作成することで、工程が安定な状態にあるかがわかります。
また、CLやUCL・LCLといった線を入れた記録用フォーマットに日々のデータをプロットしていくことで、工程の不具合や不良品発生を未然に防ぐために必要な情報も得られます。
管理図はデータの種類により使い分けることが必要です。寸法、重量などといった計量値を使う場合は、Xbar-R管理図、X-Rs管理図などを使います。不良数、欠点数などといった計数値を使う場合は、p管理図、c管理図などを使います。
チェックシートは項目別にデータを収集する場合や実行すべきことの確認に使われる表であり、調査やデータを記録したり、作業の点検や確認に使ったりします。
チェックシートを使うと、日々の作業の実態(いつ誰が何を実行したのか)を正確に把握できます。このときに使われるチェックシートとしては、現場の機械の表示値を記録する帳票、度数分布調査用紙(ヒストグラムの元となるもの)などがあります。
また、形式を変えれば、その作業がきちんと行われているのかを把握できます。こうした点検用として使われるチェックシートには、例えば飲食店のトイレ掃除点検用紙、設備の始業前点検シートなどがあります。
チェックシートには定まった形式がないため、自由に作ることができます。作成にあたってはチェックシートを使う目的を整理し、目的に沿ったチェック項目を設定するようにしましょう。
手書きの場合は記入欄を大きめにするなどデザインに注意しましょう。PCやタブレットなどを使う場合は入力ミスを抑止するため、エクセルでは入力が必要ないセルを保護したり、数字しか入力できないように入力規制をしたりしましょう。
QC7つ道具に関連する道具として「層別」というものがあります。
層別はツールというよりも考え方に近いのですが、共通点や似た特徴を持ついくつかのグループに分け、グループ間の違いを見つけていくものです。
グループ分けする切り口の例として、人、機械、原材料、作業方法、時間、環境、などがあります。ただ、後から追加すると改めてデータ取りが必要になりますので、データ収集の計画段階から層別できるような特性を入れておくことが大切です。
層別を入れると8つになってしまうため、「7つ道具」の中には入れなかったり、管理図の中に含めたりすることでツールの数を7つに納める場合があります。
次に、新QC7つ道具それぞれを具体的にご紹介します。
親和図は、複雑な問題について事実や意見、アイディアを言語データとして集め、それらの親和性からグループを作ることで問題を明確化するものです。
親和図はKJ法とも呼ばれていますが、厳密にはKJ法中の「A型図解」法に相当します。言語データの整理に用いられていることが多いのですが、KJ法は整理法ではなく発想法とされているので、親和図を用いるときは単なる整理にとどまらず、新たな発想を生み出す意識を持つことが重要です。
親和図法を用いると、複雑な問題や漠然とした事象を明確にし、共通認識とすることにより解決への道筋を見つけることができます。例えば工程不良の要因を「作業員の習熟度不足」「ヒューマンエラー」「機械の故障や劣化」などと細かく整理することになるので、より有効な解決策を思いつきやすくなります。
言語データの抽出にはブレーンストーミングと併用することが多いです。対策を検討するためにも極力具体的な情報を出すこと、また、数を多く出すことも重要です。
なお、親和図法では次の課題解決への起点とするために問題を明確化しますが、因果関係を分析する場合は別法(連関図法など)で行います。
連関図とは、問題や事象の因果関係や相互関係(目的-手段など)を図示化したものです。
複雑な事象の因果関係や相互関係を明らかにし、根本原因を見つけ出すことができます。例えば従業員一人ひとりが抱く不満はさまざまですが、実は同じ原因であることはしばしばあります。それを可視化できるのが連関図法の特徴です。
ブレーンストーミングや親和図法と併用することで、言語データを活用できます。また、すぐに手を打てるような原因に至らない課題の把握に適しているため次の課題解決への起点となるように分析を進めることがポイントです。
系統図は、目的と、その目的に到達する手段を枝分かれさせながら展開した図となります。
問題や課題の解決の方策を整理したり、解決策に抜け漏れがないかを確認したりできます。
手段を一度に細かく分けてしまうと、途中過程で抜け漏れがある可能性があるため、避けましょう。手段の抽出にはブレーンストーミングや親和図法も有効です。
マトリックス図とは、二つの要素を行と列に配列し、その交点に関連の有無や関連の度合いを表示したもので、マトリックス・ダイヤグラムとも言います。
マトリックス図を作成することで、各要素間の関係を整理したり、二次元的に全体を見渡して問題解決の着眼点を見つけたりすることができます。
マトリックス図を使うときは、評価基準を客観的にして、作成者の主観にとらわれすぎないようにすることが大切です。要素の抽出には連関図、系統図も活用するとよいでしょう。
また、項目の追加が容易であることから、思いついたらすぐに項目を追加することで、抜け漏れなく分析することができます。
アローダイアグラムは日程計画を表すために矢線を用いた図であり、矢線図、PERT(Program Evaluation and Review Technique)図とも言われています。
アローダイアグラムを使うと、ガントチャートでは表現できないタスク間の関係ときめ細かな日程計画が作れます。また一部の作業遅れが全体に及ぼす影響を把握できたり、進捗管理における重点(クリティカルパス)を明確にしたりすることができます。
似たような情報を表すものにガントチャートがあります。両者の特徴を理解して、目的により使い分けましょう。
ガントチャート :進捗状況がわかる
アローダイアグラム:タスク間の関係性がわかる
また、各タスクはチャレンジングな所要日数を設定しがちですが、現実的な所要日数を決めましょう。
PDPCは日本語で「過程決定計画図(Process Decision Program Chart)」といい、目標達成までのフローを可視化した図です。想定されるリスクを加味していることに特徴があります。
どのようにして目標達成に至ろうとしているのかという作成者の意図や、目標達成までの不測の事態に対応した代替案を明確にできます。
PDPCには2つの種類があるため、目的によって使い分けましょう。
逐次展開型:不測事態発生に対して都度対策を考え、計画を修正していく型
強制連結型:起こり得る不測事態を想定し、その対応策を計画に織り込んで作成する型
マトリックスデータ解析法は、行列に配置した数値データを解析する多変量解析の一手法であり、新QC7つ道具の中で唯一数値データを扱うものです。
得られたデータの分布や相関関係を視覚的に把握したり、関連性の高い変数を組み合わせて新たな指標を作り、そこから新たな情報を引き出したりすることができます。
解析は手計算でもできますが、計算が非常に煩雑となるため、エクセルのアドオンや専用ソフトを使用した方が手間やミスも少なくなるでしょう。
QC7つ道具・新QC7つ道具は、QCに使われる手法として知られているため、「工場の現場がQC活動で使うもの」「古くさくて現代では使い物にならない」という印象を持っている人が多いようです。
確かに、QC7つ道具は1960年代、新QC7つ道具は1980年代にまとまったツール群であることから、最新の手法と比べて古臭いと感じるかもしれません。しかし、簡易に扱えるものが多いことや、歴史があり広く認知もされていることで世代を超えて共通理解がしやすいものでもあることから、活用する意義はまだ十分にあります。
今はPythonなどの最新のプログラミング言語を使うことでコンピューターが複雑な統計解析や言語データの解析を行えるようになっていますが、アウトプットされた情報を解釈するには別の知識が必要です。QC7つ道具や新QC7つ道具を理解しておくことは、コンピューターの解析結果を解釈する知識の基礎にもなります。
QC7つ道具や新QC7つ道具はJIS Q 9024:2003にも使い方が記されています(参照:日本工業規格 JIS Q 9024:2003丨kikakurui.com)。このJISは「マネジメントシステムのパフォーマンス改善− 継続的改善の手順及び技法の指針」とされており、顧客満足、品質・コスト・サイクルタイムの同時改善、収益や市場占有率のなどのパフォーマンス改善といったテーマについて、効果的かつ効率的に問題解決し、課題を達成する方法を提供するものとなっています。
このように、QC7つ道具や新QC7つ道具は、工場の現場にとどまらず企業のマネジメントにも活用できるものです。
みなさんも、企業活動における汎用的な分析・解析手法として使ってみませんか?
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