抜取検査とは？検査方法やメリット・デメリットを解説

抜取検査は、品質管理の手法の一つで、生産した製品の中からサンプルを選んで検査する方法です。

生産された製品全体を検査するにはコストや時間がかかりますが、抜取検査を実施することで、検査時間の短縮や作業者の負担の軽減が期待できます。

この記事では、抜取検査の概要や検査方法、導入のメリット・デメリット、抜取検査をおこなう際のポイントなどを解説します。

抜取検査とは？

抜取検査は工場や物流センター、小売店などにおける製品検査の主要な方法であり、主に製品の品質を管理するためにおこなわれます。

抜取検査では、製品の一部をランダムに抜き取って品質を確認し、その結果から製品全体の品質を統計学的に推測します。これにより、製品すべての品質を確認しなくても、一定水準の品質が保証されるのです。

抜取検査と全数検査の違い

抜取検査とよく比較されるのが全数検査です。その名のとおりすべての製品を検査するため、生産品一つひとつの品質を精度高く評価することができます。

一方、抜取検査は生産品の一部をサンプルとして検査します。そのため、検査にかかる時間やコストを節約できますが、その分不良品が含まれるリスクがあります。

全数検査は、高い安全性が求められるシステムの重要部品のように不良品の発生を許さない場合に適しています。一方、抜取検査は、生産品すべてを検査するには多くの時間やコストを要する場合などに有効です。

このように、適切な検査手法は検査対象の製品によって異なります。時間やコスト、求められる基準を考慮したうえで検査手法を選ぶとよいでしょう。

抜取検査をおこなうメリット

続いて、抜取検査をおこなうメリットを3つ紹介します。

検査時間が短い

抜取調査をおこなうメリットの一つが、短時間で検査をおこなえる点です。

生産品の一部（サンプル）を検査対象とするため、全数検査と比較して大幅に検査時間を短縮できます。これにより、生産効率を下げることなく検査を進められるほか、業務プロセスの最適化が見込めます。

作業効率化や労働環境の改善につながる

作業の効率化や労働環境の改善も、抜取検査のメリットとして挙げられます。

どのような種類の製品であれ、日々数十個から数千個にも及ぶ生産品を一つひとつすべて検査していくのは非効率です。

しかし抜取検査であれば、検査員や作業者が一定個数のサンプルのみを検査するため、作業者の肉体的・精神的な負担を軽減し、作業者の満足度向上が期待できます。

全数検査でできない破壊試験ができる

抜取検査には、全数検査では実施が難しい破壊検査を実施できるメリットもあります。

破壊検査とは、完成した生産品を破壊したり切断したりして耐久性や内部の欠陥を調べる検査です。ただし、破壊検査に用いたサンプルは出荷できなくなるため、全数検査での実施は現実的ではありません。

その点、抜取検査であれば検査のサンプル数を抑えて破壊試験を実施できるため、より詳細に品質を評価することができます。

抜取検査をおこなうデメリット

次に、抜取検査をおこなうデメリットを2つ紹介します。

不良品の発生を完全には防げない

抜取検査のデメリットに、不良品の発生を完全には防げないことが挙げられます。

抜取検査では、サンプル品の検査結果で完成品全体の品質を判断するため、サンプル品以外の完成品に不良品が混じっていたとしても、それを見極められません。したがって、抜取検査では不良率0％を目指すのではなく、生産コスト削減と不良率抑制の両立を目指すことになります。人命に関わる製品など、不良品の混入が一切許されない場合は、全数検査をおこなう必要があります。

検査に関する知識がないと難しい

抜取検査では、検査に関する専門的な知識がないと実施が難しいというデメリットもあります。抜取検査は、ただ生産品からサンプルを抜き取って検査すればよいものではありません。

適切な検査基準を設定するためには、統計的な知識や経験が求められ、抜取検査に関する知識が不足していると、検査の信頼性が損ねわれてしまい、誤った結果につながる恐れがあります。 

例えば、抜取検査をおこなうサンプル数と品質基準を定める方法には、「AQL指標型」「LQ指標型」「スキップロット型」の3つがあります。各方法の特徴や適用場面、メリット・デメリットを以下にまとめました。

AQL指標型

AQL指標型は、「合格品質限界（Acceptable Quality Level）」と呼ばれ、製品を不合格にする品質の限界を基準値にする方法です。

抜取検査において、サンプルの不良率がこの水準以下であればLQロット全体を合格とするという基準のことです。AQLは抜取検査で許容できる最大の不良率を示しており、一般的には0.65%、1.0%、2.5%、4.0%、6.5%などがよく使われます。

AQL指標型のメリットは以下のとおりです。

• 広く使用されているため、生産者と消費者の間で品質基準に関する共通理解が得やすい
• 国際規格（ISO）や日本産業規格（JIS）に準拠している
• 生産者リスク（誤って不合格になる確率）と、消費者リスク（誤って合格になる確率）のバランスが取れている

JIS（Japanese Industrial Standards）では、本来合格のロットを誤って不合格としてしまう確率（生産者リスク）を5%、本来不合格のロットを誤って合格としてしまう確率（消費者リスク）を10%として定めています。そのため、JISにしたがって検査をおこなうことで、生産者・消費者双方のリスクバランスを取ることができます。

一方、デメリットは以下のとおりです。

• AQLの設定に専門知識が必要
• ロットの品質が安定している場合のみに適している

LQ指標型

LQ指標型は、「（Limiting Quality）」の略で、消費者が許容できる最低限の品質水準を示しています。限界品質（LQ）を基準として、AQLよりも高い不良率を示すことが知られております。

ISOなどの国際規格において、LQとAQLの数値の明確な推奨はありません。統計的な分析と実際の検査結果をもとにしながら、基準を設定していくことをおすすめします。

LQ指標型のメリットは以下のとおりです。

• 不良品の混入リスクを最小限に抑えられる
• 消費者保護の観点から有効

一方、LQ指標型のデメリットは以下のとおりです。

• サンプル数が多くなる傾向がある
• 高コストになる可能性がある

AQLは生産者、LQは消費者の視点を反映しています。それぞれの基準を適切に設定することで、生産者と消費者双方にとって受け入れ可能な品質管理体制を構築できるでしょう。

なお、各指標の具体的な数値は、製品の重要度、安全性要求、コスト、業界標準などを考慮して決定します。

スキップロット型

スキップロット型は、過去の品質実績に基づいて検査頻度を調整するのが特徴です。

スキップロット型のメリットは以下のとおりです。

• 検査コストを削減できる
• 品質改善努力を促進できる

一方、スキップロット型のデメリットは以下のとおりです。

• 品質が不安定な場合、リスクが高い
•  導入初期は通常の抜取検査が必要である

AQLでの主な抜取検査の手順

上記でご紹介した3つの方法のうち、AQL指標型は国際規格であるISOにも準拠しています。

加えて、生産者と消費者のリスクバランスが取れているという理由から、一般的な品質管理手法としてさまざまな現場で採用されています。ここでは、AQL指標型を用いた場合の抜取検査の手順を説明していきます。主な流れは下記のとおりです。

1. 抜取検査に必要な情報をまとめる

はじめに、ロット数やAQL値、検査水準、検査の厳しさをまとめていきます。

ロット数は生産数をもとに決定し、ロット数がそのまま検査をおこなう回数となります。AQLは、許容できる最大の不良率（％）です。製品の重要度や要求品質などを考慮しながら、決定します。

検査水準は、抜取検査の精度を決めるもので、通常水準と特別水準があります。高い水準であれば検査精度も高くなりますが、その分検査数は増えていきます。こちらも、製品の重要度や要求品質などを考慮しながら、決定していくとよいでしょう。

検査の厳しさには、なみ・きつい・ゆるいという3つの基準があります。基準は納入先で定められているため、あらかじめ確認し、基準をクリアするよう検査をおこなう必要があります。通常はなみから始め、検査結果に応じてきついやゆるいへと変更させていくのがよいでしょう。

2. サンプル文字を決定する

1でまとめたロット数と検査水準に基づき、サンプル文字一覧表からサンプル文字を決定します。

3. 抜取数、合格判定数と不合格判定数を決める

サンプル文字が決定したら、検査をおこなうサンプル数（抜取数）を決定します。抜取数を決定するには、抜取表と呼ばれる専用の表を使用します。抜取表には、サンプル文字とAQL値に応じた抜取数と合格判定数・不合格判定数が設定されています。そこで、抜取表上で、サンプル文字とAQL値が交差する点を探し出し、検査に用いる合格判定数と不合格判定数を決定します。

1～3の事前準備が完了したら、実際に検査をおこないます。抜取数に基づいてサンプルを抽出し、検査結果の不良品数が合格判定数以下であれば、そのロットは「合格」となります。

抜取検査の方法

ここまで説明してきたAQL指標型の抜取検査は、「ロット別抜取検査」に分類されます。一方で、抜取検査にはもう一つ「管理抜取検査」と呼ばれるものがあります。それぞれの概要や違いを解説します。

ロット別抜取検査

ロット別抜取検査は、同じ材料と装置で製造された製品から一定数のサンプルを抽出して検査し、結果に基づいてロットの品質を判断する方法です。JIS規格などに基づいた抜取表を用いて、判定基準を決定するのが特徴です。

管理抜取検査

管理抜取検査は、製品やプロセスの品質を管理するためにおこなわれる方法です。工程検査やスポットチェックなどとも呼ばれます。製造プロセスの状態を把握し、問題を早期に発見することが目的です。

管理抜取検査は、製品そのものの品質を検査するロット別抜取検査とは異なり、対象範囲が広いのが特徴です。製造プロセス、機械、装置、作業者、作業方法など、多岐にわたります。

抜取検査をおこなう際の手順

抜取検査をおこなう際には、いくつか押さえておくべきポイントがあります。ここでは、抜取検査をおこなう手順を詳しく解説します。

検査を実施する工程を決める

はじめに、抜取検査を実施する工程を決めます。その際は、抽出するサンプルに偏りが出ないようにするため、ランダムサンプリングを基本とし各工程で抜取検査をおこないます。

検査場所は大きく、受入工程、製造工程、出荷行程の3つに分類されます。それぞれの検査概要を解説します。

受入工程

受入工程での検査は、サプライヤーから受け取った原材料や部品の品質を確認するのが目的です。原材料や部品を受け入れた際に、これから生産する製品の仕様や基準に適合しているかどうか、また不具合や欠陥などはないかを調べます。最初の工程となるため、場合によっては全数検査も併用し、不良品や欠陥品の混入をできるだけ防ぎます。

製造工程

製造工程での検査は、各工程で生産された製品の品質管理や、問題を早期に発見して不良品が次の工程に流出するのを防ぐことが目的です。製造中の製品が仕様どおりに正しく作られているか、また、製造工程自体の安定性や生産能力などを調べます。

出荷工程

出荷工程での検査は、製品を出荷する前に製品の品質や顧客からの要求事項に適合しているかどうかを最終確認することが目的です。具体的には、生産された製品の機能や性能、外観などに問題がないか、正しく梱包されているか、付属品が正しく付けられているかなどを調べます。

製造工程における最終確認のため、受入検査と同様に全数検査も併用しながら、不良品や欠陥品の混入をできるだけ防ぎます。

検査対象に応じて評価方法を決める

次に、取り扱う測定データを決定します。取り扱う測定データは大きく「計数値抜取検査」と「計量値抜取検査」の2つに分けられます。計数値とは不連続的（離散的）なもの、計量値とは連続的なものとして扱われ、いずれも品質検査の場面でよく使われる値です。

わかりやすく具体例を挙げてみましょう。計数値に分類されるのはクレーム件数、不良品数、機械の停止回数などです。0、1、2、3などと数えて得られる、個数として得られるなどが特徴として挙げられます。

一方、計量値は重さ、長さ、時間など連続した値を取ります。測定して得られる、単位があるなどが特徴として挙げられます。

計数値抜取検査

計数抜取検査は、検査するサンプルを良品と不良品に分類し、不良品数が合格判定数以下かどうかで判定をおこないます。良品か不良品かの2択となるため合否判定がわかりやすく、検査員の主観が入りにくいのが特徴です。大量生産品に適しているといわれています。

計量値抜取検査

計量抜取検査は、検査するサンプルの特性値（寸法、重量、強度など）を計測し、その値に基づいて判定をおこないます。各製品に対してより詳細な品質情報が得られるほか、統計的な処理が可能な特徴があります。

ここで言う統計的な処理とは、検査で得られたサンプルの特性値（30個以上を推奨）を収集し、それらの平均と標準偏差を用いて工程能力や不適合品率を計算するものです。

数十個というサンプルから製品ロット全体の品質を推定することで、効率よく品質管理をおこなうことができます。

ただし、計数値抜取検査と比べて詳細な情報が得られる反面、データの収集と分析に多くの労力と時間が必要なことも認識しておきましょう。

検査の合格基準を決める

検査対象が決まったら、検査の合格基準を決めます。検査の合格基準には「規準型抜取検査」「調整型抜取検査」「選別型抜取検査」「連続生産型抜取検査」の4つがあります。

ここからは、各検査の合格基準を解説します。

規準型抜取検査

規準型抜取検査は、あらかじめ定められた基準に基づき、製品や部品の一部を抜き取って検査する方法です。規準型抜取検査では、サンプル数や許容範囲などが事前に設定されており、その基準にしたがって品質を評価します。

検査では、JIS規格のように標準化された方法を使用します。全数検査と比較してコストや時間を削減でき、かつ製品の品質を確保できるという特徴から、さまざまな生産現場で使用されています。

規準型の合格基準は、サンプル中の不良品数が合格判定数以下であることです。

調整型抜取検査

調整型抜取検査は、製品やプロセスの品質を評価するために、特定の基準に基づいて抜取検査を実施する方法です。検査結果が品質基準を満たさない場合は改善策を講じて基準を厳格化する、良好な場合は基準を緩和するなどの対応を取ります。

調整型抜取検査は、過去の検査結果に基づき検査基準を調整するのが特徴です。長期的に取引されている製品や、品質が安定している製品などに適用されます。

調整型の合格基準は、規準型と同様サンプル中の不良品数が合格判定数以下であることです。それに加えて、過去の検査結果に基づいて基準を調整していくのが特徴です。

また、検査基準は「なみ」「ゆるい」「きつい」の3つに分けられます。それぞれの検査基準を以下にまとめました。

選別型抜取検査

選別型抜取検査は、抜取検査で不合格になったロットを全数検査し、基準を満たしたロットはそのまま出荷する方法です。不良品数が事前に定めた合格判定数以下の場合、そのロットは合格となります。後工程への継続した供給が必要な部品、材料などに適用されます。

不合格ロットに対してのみ個別に全数検査をおこなうため、通常の全数検査に比べてコストや労力が抑えられるとともに、最終製品の品質向上が期待できます。加えて、出荷前の全不良品に対して検査をおこなうため、不良品が市場に出荷されるリスクを大幅に低減できます。

また、不良品のみ選別できるため、本来であれば出荷できた良品を廃棄する必要がなくなり、廃棄ロスや不良品混入の防止につながります。

連続生産型抜取検査

連続生産型抜取検査は、ライン生産や自動生産などのプロセスで連続生産される製品に適用される検査方法です。ロット単位ではなく一定間隔で製品を抜き取って、検査するのが特徴です。

合格基準は段階によって異なります。最初は全数検査をおこないますが、良品判定が一定数（100個など）連続して得られた場合は、抜取検査へと切り替えます。抜取検査移行後に不良品が見つかった場合は、再び全数検査へ切り替えます。以後、再び一定数連続して良品が得られたら抜取検査へ、というサイクルを繰り返します。

一定間隔で生産され続ける製品を定期的にサンプル抽出することにより、製造上の不具合の早期発見につなげます。

検査の回数を決める

最後に、検査の回数を決めます。抜取検査は「1回抜取検査」「2回抜取検査」「多数回抜取検査」「逐次抜取検査」の4つに分類されます。それぞれの検査を解説します。

1回抜取検査

1回の抜取検査でロットの合否を判定する方法です。抜取検査の基本となる方法で、迅速な判定が可能という特徴があります。

2回抜取検査

1回目の検査結果が不明確で、合否判定が難しい場合などに2回目の抜取検査をおこなう方法です。合否が明確な場合は1回の検査で判定する場合もあります。

多数回抜取検査

2回よりもさらに検査の回数を増やした方法です。検査の時間はかかりますが、より詳細な判定が得られます。決められた数のサンプルを抜き取って、各回の結果を基準と比較して合格、不合格、不確定の3つに分類し、所定の回数内で合否を判定する検査方法です。

逐次抜取検査

逐次抜取検査には、検査するサンプルを1個ずつ抜き取る「各個逐次抜取検査」と、小さなグループごとに抜取検査をする「群逐次抜取検査」の2つがあります。一つひとつ検査をおこないながら、その都度判定をおこなうのが特徴です。そのため、あらかじめ決定されたサンプル数をもとに評価をおこなう他の抜取検査と比べ、柔軟性に優れサンプル数も少なく済む傾向にあります。

抜取検査での不良品流出を抑えるには？

抜取検査での不良品流出を抑えるためには、入念な検査が必要です。

例えば、不良品の検出確率を高めるためには、サンプル量を増やすことが有効です。検査水準を引き上げるのもよいでしょう。

また、検査基準や方法を定期的に見直すことも重要です。運用を始めた当初と比べて製品の特性や、生産条件が変化している場合もあります。そのような状況に対応するために、定期的な見直しをおこないましょう。

他にも、検査精度を高めるために検査員の教育や訓練を強化する、自動検査システムを導入するなどの方法もあります。いずれも実施するにあたって時間や初期コストがかかりますが、長期的には精度向上とコストダウンにつながるでしょう。

どれだけ検査精度を高めていっても不良品を0にすることは困難ですが、上記の対策を講じることでできる限りリスクを抑えることはできます。時間とコストのバランスを考慮しながら運用方法を決定するとよいでしょう。

特に小物～中物で、樹脂や鋳鍛造製品など複雑な形状を持ち且つ精度が高い３D検査が必要な分野において、検査にかかる労力と時間を抑えつつ、不良品の流出を最小限にとどめたい。そのような方には、東京貿易テクノシステムの工業製品向け非接触3Dスキャナ「FLARE」がおすすめです。

FLAREは、測定対象物に触れずに迅速かつ高精度に表面形状を、3Dデータ化できるシステムです。複数の測定データをマーカーレスで合わせて比較可能なため、抜取検査に必要な測定データを容易に収集できます。

その他、3Dデータを活用することで、試作開発・品質管理など、生産プロセスにおけるさまざまな課題を解決し、ものづくりの生産性向上を実現します。

詳しくはこちらをご覧ください。

FLARE製品詳細

まとめ

抜取検査は、製品の一部から全体の品質を予測する検査方法です。検査にかかる労力をできるだけ抑えつつ、作業の効率化や労働環境の改善につなげられます。

しかし、不良品の発生を完全に防げるものではなく、検査の実施でも専門的な知識が必要です。この記事でご紹介した内容を実践し、最適な検査体制を構築しましょう。

検査にかかる労力と時間を抑えつつ、不良品の流出を最小限にとどめたい方は、ぜひ東京貿易テクノシステムのFLAREをご活用ください。

FLARE製品詳細