品質検査とは？検査の種類やメリット・効率化のコツについて解説

製品の不具合を見つけられないまま出荷してしまうと、製品そのものだけでなく企業の信頼も大きく損なわれてしまう可能性があります。そのため、品質検査は製造業において重要かつ欠かせない工程です。

この記事では、品質検査の基本から実施内容、検査の種類、メリットやデメリット、効率的な実施方法まで解説します。

品質検査とは？

品質検査とは、品質管理の工程の一つであり、製品や部品が規定された基準や仕様に適合しているかどうかを確認するためにおこなわれます。品質の担保によって企業の評価を支え、顧客の信頼を勝ち取る重要な役割があります。

品質検査の検査項目は、単位が存在する連続した物理量である「計量値」と、個数や頻度といった離散的な値となる「計数値」に大別されます。
計量値に分類される代表的な検査として「寸法検査」、計数値の分類として「外観検査」「機能検査」などがございます。

寸法検査では、製品や部品の寸法に焦点を当て、当初の図面や仕様書通りに作られているかを確認します。
外観検査は製品の見た目や外観に焦点を当て、外部の欠陥や不良品の検出を目的としています。例えば、傷や汚れ、不均一な色彩などが外観検査の対象となります。
機能検査は製品の性能や機能性に焦点を当て、製品が正しく動作し、基準に適合しているかどうかを確認します。

品質管理や品質保証との違い

品質検査に似た言葉に、品質管理や品質保証があります。いずれも製品の品質を確保するためにおこなうものですが、役割が異なります。

品質管理（Quality Control）は、製造過程での不良品検出や再発防止に取り組み、品質基準を満たす製品を安定的に製造できるように整える活動です。品質検査は品質管理の工程に含まれます。

一方で品質保証（Quality Assurance）は、顧客に製品を満足してもらえるように品質を維持する活動です。
品質保証の対応範囲は広く、製品の製造課程から介入することもあれば、顧客からのクレーム対応製品・サービスに関する問い合わせ対応など出荷後のアフターフォローのみをおこなう場合もあります。

品質検査の主な実施方法と手法

品質検査の実施方法や検査手法は多岐にわたるため、実施する際は調査対象の特性や実施コストなどを考慮したうえで「どのくらい検査をおこなうか」「どの手法を採用するか」がポイントになります。

主な実施方法と検査手法は以下の以下のとおりです。

主な実施方法

全数検査（個別検査）

対象の製品すべてを検査するのが全数検査です。
具体的には、主に食品や自動車のブレーキ、自動車本体、医療用機器など、不具合が起こった場合に人体に大きな被害をもたらす可能性のある製品が対象となります。
品質が不安定であったり、仮に不具合が起こった場合に、企業が負担するコストよりも全数検査にかかるコストのほうが低いと判断された場合に実施する傾向にあります。

抜き取り検査（選別検査）

抜き取り検査は、製品や部品の一部を無作為に選んで検査する手法です。
製品すべてを検査するのではなく、一部を抜き取って検査をおこなうため、全数検査よりも時間とコストを節約できます。

例えば、ネジやワッシャー1,000個のなかから100個をランダムで抜き取り、100個のなかに不良品が5個以下なら問題なしとするといったように、一定の率を決めておきます。

検査コストが高額な場合や、検査手法が破壊検査であった場合に採用されます。

無試験検査

無試験検査とは、その名のとおり、詳細な検査を省略して書類確認などの簡易検査のみで合否を出すことです。
これまでの製造実績などを考慮して、製品や部品が十分な品質規準を満たしていると想定される場合や、検査を実施しなくても次の工程に影響がないと判断される場合に採用されます。

間接検査

間接検査は、仕入先の業者が提出する検査成績書を確認し、仕入れ品の受入検査を省略する方法です。無試験検査と類似しておりますが、こちらは受入検査で実施される検査です。

主な検査手法

破壊検査

破壊検査は、実際に製品を破壊し、製品の品質や耐久力を試す検査のことです。
例えば、製品の強度を調べるために実際に製品に圧力を加えてどのくらいの負荷を加えると製品が変形するかを調べる際におこなわれます。

非破壊検査

非破壊検査は、製品を破壊せずにおこなう検査です。
自動車のエンジンや電車の車軸、プラントの検査に活用されます。超音波で傷の大きさを測る検査方法や、試験対象物を浸透性の高い液体に浸し、表面の欠陥に液体が浸透する現象を利用して欠陥を検出する方法などがあります。

製造工程でおこなわれる品質検査とは？

製造の現場では、工程ごとにいろいろな品質検査がおこなわれます。ここでは、それぞれの検査内容を解説します。万が一不良が発生した際、どこのプロセスで生じたかを把握する必要があるため、各段階での検査実施が好ましいです。

受入検査

受入検査は、サプライヤーから受け取った部品や原材料が品質基準を満たしているかを検査する工程です。
不適切な部品や製品が製造工程に混入することを防ぎ、品質管理を強化します。受入検査では、全数検査や抜き取り検査、間接検査などが実施されます。

工程検査

工程検査は、製造工程の途中でおこなわれる品質管理の一つです。
製造ラインの各段階で品質を検査することで、製品が次の工程に進む前に品質の問題を特定し、スムーズな修正につなげます。工程検査では、抜き取り検査や全数検査などが実施されます。

最終検査（製品検査）

最終検査は、製造工程を終えて製品が完成したあとに実施される検査です。
製品が最終的な品質基準をクリアしているかを確認するためにおこなわれます。具体的には外観、寸法、機能、性能などを特定の基準に基づいて検査します。

例えば、自動車メーカーでは製造ラインと最終検査工程が連結しており、製造後すぐに全数検査できる体制を整えています。製品によっては抜き取り検査を実施するケースもあります。

出荷検査

出荷検査は、製品を出荷する前におこなわれる最終検査工程です。製品が顧客や取引先に出荷される前に、品質が規定された基準に適合しているかどうかを全数検査や抜き取り検査を実施して確認します。この出荷検査に合格することが製造のゴールとなります。

品質検査を実施するメリット

品質検査を実施すると、以下のようなメリットが得られます。

製品や自社への信頼性向上につながる

品質検査を実施すると、不具合の要因や発生条件、傾向などが把握でき、問題点を特定できるようになります。その結果、製品の信頼性が向上します。

また、品質検査によって得られた情報をもとにした改善策を実施すれば、不具合のある製品が減ると同時に製品の品質が向上し、顧客や取引先からの信頼を高められます。

信頼性の高い製品を持続的に提供できれば、競合他社よりも優位に立てる可能性が高まり、顧客満足度や市場における企業の評価が高まります。

将来的なリードタイムの短縮になる

品質検査を実施して品質が安定すれば、ラインを検査のために止める時間が短くなり、製造工程がより効率化されて、生産性の向上も見込めます。不良品の発生率も低下し、リコールや再生産などのリスク削減も期待できます。

その結果、リードタイムが短縮されて製品の供給が迅速化し、顧客のニーズに素早く、かつ正確に応えることが可能となり、企業の競争力が向上します。

品質検査を実施する際の注意点

一方、品質検査には以下のような注意点もあります。

専門的な人材や設備が必要になる

品質検査には、適切な判断を下すための専門的な知識や技能が必要であり、有資格者の立ち合いが必須となるケースもあります。また、検査に使用する設備や機器も高度かつ専門的な場合もあります。
そのため、専門人材育成のためのトレーニングや資格取得にかかる費用、設備維持費などの追加コストがかかる可能性があります。

実施するにあたってある程度の初期投資が必要になるため、具体的にどのくらい不良率を改善できそうか、それにともなう売り上げの拡大など自社に対してのメリットを考えたうえで検討するとよいでしょう。

製造工程の見直しが必要になる

品質検査を徹底的におこなう場合は、それに要する時間も考慮する必要があります。検査に多くの時間を要してしまうと生産性の低下につながる恐れもあります。

品質検査の時間やリソースを適切に確保するためには、製造プロセス全体を調整し、検査を実施できる余裕のある工程を設ける必要があります。

効率的に品質検査を実施するコツ

では、効率的に品質検査をするにはどのようにしたらよいのでしょうか。3つのコツをご紹介します。

検査装置やAI技術の導入による自動化

人の手による品質検査では、コスト増や作業の属人化、ヒューマンエラーの発生が懸念されます。そうした課題をクリアするには、高精度の装置やAI技術を活用した自動化が有効です。初期投資は高額になるかもしれませんが、AI技術の導入で品質検査の効率化が図れればリスクを低減でき、人件費の低減にもつながるなど、長期的視点において効果を発揮します。

また、効率化に成功して人員に余剰が生じれば、品質管理課の従業員を製造課などに人事異動できるようになり、結果的には生産数の増加を見込むこともできます。

検査作業者のスキル向上

検査の自動化が進んでも、設備を扱える人材の育成や作業のマニュアル化は欠かせません。具体的には、検査工程の機械を操作する人材に対して、機械操作の研修をおこなったり、明確な手順書や作業マニュアルを提供したりして、検査作業者が正確な作業をできるよう手助けするとよいでしょう。

検査作業者のスキル向上が図れれば、機械を適切に操作して検査結果を正確に判断できる能力が高まり、生産性向上につながります。

フィードバックを蓄積する仕組みを作る

不具合を未然に防ぐためには、検査結果をナレッジとして蓄積する仕組みが必要です。システム導入によって検査結果や発生した問題のデータを集約すれば、検査結果の分析が可能になります。その分析により不良品の原因や発生パターンを把握できれば、製造プロセスの改善につなげられます。

東京貿易テクノシステムで取り扱っている品質検査ツール

最後に、東京貿易テクノシステム（TTS）で取り扱う品質検査ツールの特長や、どのような悩みや課題を解決できるかを解説します。

FLARE

FLAREは、工業製品向けの非接触式3Dスキャナです。

マーカーレスでの高精度測定が可能なため、測定対象物に添付するマーカーシールの購入費用がかからず、添付や取り外しの手間もなくなります。状況に応じてマーカーシールを使用することも可能なため、対象物や測定箇所に応じて使い分けが可能です。
また、わずかな表面の凹凸も正確に測定できるため、従来の接触式測定機では困難だった曲面形状の評価や寸法評価も可能です。

そのため、試作・量産工程での良否判定の工数削減やコスト低減を実現できます。

さらに、FLARE非接触式3Dスキャナとロボットを組み合わせることで、測定から検査までを自動化することも可能です（FLARE 自動計測システム）。
検査項目を事前に用意しておけば、測定後に自動で形状や穴などの基準データと測定結果を比較・解析し、測定から検査までの工数削減や人による測定結果のばらつき防止に貢献します。

FLAREとFLARE 自動計測システムについて、詳しくはこちらをご覧ください。

■FLARE 自動計測システム製品詳細ページ
■FLARE製品詳細ページ

ATS Inspect

ATS Inspectは、製造現場の品質管理を効率化するデータIoT化ツールです。品質検査で必要になるチェックリストや作業指示書をペーパーレス化し、書類作成の工数削減に貢献します。

また、製品や生産プロセス、品質に関する情報をデータ形式で追跡・管理するデジタルトレーサビリティ技術で品質データの改ざんを防止します。
これにより、データの変更履歴や操作ログを詳細に記録し、変更がいつ、誰によっておこなわれたかを追跡・特定できます。

入力された不具合は自動登録され共有できるようになっており、修理完了を即時判断できるだけでなく、次の工程で不良品が発生しないような管理を可能にします。

さらに、自動生成される品質改善レポートにより、データ分析と改善に向けたアクションをスムーズにおこなえます。
詳しくはこちらをご覧ください。

■ATS Inspect製品詳細はこちら

東京貿易テクノシステムの品質検査ソリューション事例

東京貿易テクノシステム（TTS）では、品質検査に関するさまざまなソリューションを提供しています。ここでは、事例の一つとして、3Dスキャナの導入によるプレス金型の機上測定（プレスマシン上で製品の形状を測定すること）で、現場における形状保証を可能にした事例をご紹介します。

自動車製造工場のプレス金型の成形工程では、従来、形状保証を実施するために金型をプレス機から取り外して別の保全現場に運びますが、運び出すのに工数がかかるという点が課題とされています。
また、保全現場は振動の影響を受けやすく、測定機の設置スペースも限られるため、従来の3Dスキャナでは機上測定をおこなうのが困難でした。

こうした課題から、「どのように機上測定をおこなうか」、「保全現場で精度高い測定や形状保証をおこなうにはどうするか」がポイントとされていました。

そこで導入されたのが、東京貿易テクノシステムの3Dスキャナ「AQROS-Scan」です。
AQROS-Scanの特徴は高い可搬性で、対象を保全現場に運び出さずに機上測定を可能にします。コンパクトな収納ケース1つとパソコンさえあれば測定ができるため、持ち運びにも便利です。また、Wi-FiバッテリーユニットであるFreeBox（オプション）を併せて使用することで、ケーブルレスでの機上測定および形状測定もおこなえます。
そのほか、振動の影響を受けずに高精度な測定ができる点も特徴で、これにより保全現場で精度高く形状保証をおこなうことができます。

AQROS-Scanの導入により、プレス金型の形状保証が現場で効率的におこなえるようになり、作業工数の大幅な削減が実現しました。

本事例について、詳しくは以下のページをご覧ください。

プレス金型の機上測定および機上保全時の形状保証

AQROS-Scanについて、詳しくはこちらをご覧ください。

■AQROS-Scan製品詳細はこちら

まとめ

品質検査は製品の信頼性を高め、企業の評判や競争力を向上させる製造業に欠かせない重要な工程です。しかし、効率的な品質検査がおこなわれなければ、生産性の低下により企業の収益に悪影響を及ぼす恐れもあります。

効率的な品質検査をおこなうには、検査装置やAI技術の導入、検査作業者のスキル向上が重要です。東京貿易テクノシステム株式会社（TTS）は、自社のミッションとして「不良品をなくす」を掲げており、品質マネジメントシステムでISO規格を取得していることを一つの強みとしています。

品質検査の効率化やそのためのソリューションについて詳しく知りたい場合は、ぜひ東京貿易テクノシステムにご相談ください。

■品質管理・検査ソリューションはこちら