品質保証が難しい加工法と言われる背景

品質保証が難しい加工法と言われる背景

はじめに：製造業における加工法の重要性

製造業の根幹を支えるものは、「いかにして安定した品質の製品を安定的に生み出せるか」という技術力と組織力にあります。

特に近年、顧客の要求品質はますます高度化し、コスト・納期への圧力も高まり続けています。

そんな中で「品質保証」が製造現場における最大のテーマであることに疑う余地はありません。

しかし、すべての加工法が同じように品質保証しやすいわけではありません。

「この加工は品質を保証するのが難しい」と言われるケースが現場には多く存在しています。

なぜ、そのような状況が生まれるのでしょうか。

本記事では、現場でもよく問題となる加工法別の「品質保証の難しさ」について、実践目線・管理職目線で掘り下げていきます。

品質保証が難しい加工法とその背景

加工法には多種多様なものが存在しますが、特に「品質保証が難しい」とされてきた加工法としては以下のようなものが挙げられます。

• 鋳造（ちゅうぞう）
• 鍛造（たんぞう）
• 熱処理
• プレス加工（特に多段成形などの高難度品）
• 溶接（各種自動・手動ともに）

なぜこれらの加工法が難しいのでしょうか。

1. 鋳造

鋳造は金属を加熱して溶かし、型に流し込んで（鋳型）成形する加工法です。

この加工法は歴史も古く、大量生産に向いている一方で、品質の安定性という意味では大きな課題を抱えています。

その主な理由は、下記の点にあります。

• 流動解析技術や温度管理は進化したものの、実際には微細な工程変動が多く、同じ型・同じ条件で流しても毎回まったく同じ結果にはなりにくい
• 内部欠陥（気泡、ピンホール、介在物、鋳巣など）が見えにくく、外観だけでは品質評価できないケースが多い
• 鋳型や材料のバラツキ・劣化による品質影響が大きい
• X線や超音波などの非破壊検査も万能ではなく、見逃し・検出限界の問題がある

現場では、工程管理と生産条件の可視化、トレーサビリティ、検査体制の強化が不可欠となります。

とはいえ「すべてのリスクに手が打てた」と言い切れない——ここが鋳造品質保証のジレンマです。

2. 鍛造

鍛造は、金属を加熱しハンマーやプレスで叩いて成形する加工法です。

内部組織の密度や強度を高められるのが強みですが、品質保証の観点では課題も多いです。

• 応力分布や変形量の違い、金型の磨耗度によって微細な寸法・強度のバラツキが発生しやすい
• 複雑形状では無理な鍛造を行うことで「ひずみ」や「割れ」が生じやすい
• 打痕や表面欠陥、内在性のミクロクラック（微小割れ）は発見が難しい
• 寸法公差ばかりでなく機械的性質にもバラツキが出やすい

強度だけでなく、美観や機能も問われる昨今、鍛造品の全数抜き取り品質管理や破壊検査のコスト・手間がボトルネックになっている現場も多いです。

3. 熱処理

金属材料を一定温度で加熱・冷却することで、硬さ・靭性・耐摩耗性などの特性を向上させるのが熱処理です。

この工程も非常に「ブラックボックス」的な要素が多く、品質保証の難所とされています。

• 素材のロットバラツキ、前工程の加工状態（応力残留）に熱処理結果が大きく左右される
• 炉内温度や雰囲気管理、冷却速度の違いが硬度・靭性・結晶粒度に大きな影響を与える
• 同じレシピでやっても、毎回仕上がりが違うケースが少なくない
• 焼き割れ（熱処理割れ）、脱炭、変形など、見た目だけで判断しがたい品質問題が多い

最新の熱処理設備やIoT技術が入っても、「現場の勘と経験」のみでトラブル回避している昭和スタイルが今なお色濃く残っています。

4. プレス加工（とくに多段成形などの高難度品）

プレス加工は、金属薄板を型で打ち抜いたり曲げたりする加工法です。

大量生産に適し自動化も進んでいますが、「微妙な寸法公差」「割れ」「擦り傷」「バリ」など、不具合の火種が絶えません。

とくに多工程を一気にこなす多段成形や異素材との複合部品では、

• 金型の摩耗、微細なクリアランス変化に極めて敏感
• 素材バラツキに弱く、不良が連鎖しやすい
• 加工油や異物混入など、工程以外の要因も致命的な影響を及ぼすことがある
• 自動ラインが止まった時の対応、手直し品管理が煩雑化しやすい

現場で「カイゼン活動」に日々追われているのが実情です。

5. 溶接

溶接も非常に品質保証が難しい工程の一つです。

特に自動溶接・ロボット化が進んできたものの、技術者（人）のスキルにまだ大きく依存している現場が多いです。

• ワークセットや電流・電圧、トーチ角度のバラツキが品質に直結
• 内部不良（未溶着、ブローホール、ピットなど）は外観から判別困難
• 外部検査設備（X線など）は高額・検査効率が悪いことも多い
• すべてのパターンを自動化検出するのは難しく、人の目・勘に頼る部分が今なお根強い

よって溶接工程後の全数非破壊検査・工程保証・技能伝承が永遠の課題となっています。

なぜ昭和から脱却できないのか ― アナログの壁

ここまで紹介した「品質保証が難しい加工法」には共通項としてアナログ工程・人に依存する範囲の広さが挙げられます。

日本の製造業は「職人の技」「現場の勘」「熟練作業者による暗黙知」によって支えられてきた歴史が長く、その成功体験が逆に今の課題を生み出しています。

デジタル化・IoT化が進んでいる工場も増えていますが、実際には

• 記録が紙ベース（手書き日報・製造履歴のファイリング）
• 不良品発生時の現物調査・五感的観察
• 技能伝承の壁、ベテラン不足による「技術の溝」
• 新しい管理手法（統計的品質管理・AIによる異常検知）の現場定着が進まない

といった「昭和から続く壁」が根強く残っています。

これは単純なデジタル化・自動化の遅れだけでなく、「万一の品質トラブルは人間（担当者）が責任を取る」「現場のベテランの目利きを信奉する」といった文化も大きく影響しています。

現場目線で考える、次世代の品質保証アプローチ

「品質保証が難しい」と悩む現場は今も多いですが、いまこそ現場目線×テクノロジーを掛け算した“新しい地平線”を切り拓くタイミングだと考えています。

管理職として、バイヤーとして、部品サプライヤーの立場として——それぞれの視点から以下のような施策が現場革新のカギになります。

1. データに基づく工程管理・フィードバック

加工作業そのものの「見える化」「数値化」を進めることで、これまで肌感覚だった工程を客観的に評価できるようになります。

例えばIoTセンサー導入による型温度・圧力・加工音などのリアルタイム監視、AIを活用した異常傾向検知。

これを現場指導・技能伝承にも活用すれば、「効率と品質の両立」が見えてきます。

2. トレーサビリティー体制の強化

材料ロット、加工条件、担当者、設備稼働状況などを紐づけたトレーサビリティーシステムを導入し、不具合発生時に“原因”を迅速に追跡。

これにより再発防止と納品先説明責任の強化が可能です。

また、バイヤー視点で「見える管理」をサプライヤーに提案するのも、信頼構築への近道となります。

3. 検査フローの自動化・高度化

特に外観検査・非破壊検査については、AI画像解析や自動検査設備への投資効果が徐々に現れてきています。

最初はコストがかかるものの、中長期的な「ヒューマンエラー低減」「検査時間短縮」「不良流出防止」という大きなメリットを持ちます。

4. 部品設計段階からの「つくりやすさ」追求

部品サプライヤーやバイヤーは、「加工しやすい設計」「品質変動を最小限に抑えられる形状・公差」に知恵を絞るべき時代です。

また、超高難度加工法を選ばなくても済むよう、設計-現場の連携（DFM：Design for Manufacturability）の徹底も重要です。

5. 人への投資と技能伝承

どれだけ設備を入れても最後は「人」。

新人教育、ベテラン技能の可視化、動画やデジタル教材による伝承、社内カイゼン活動の継続が、アナログ工程でも「新しい地平線」を開くカギとなります。

まとめ：品質保証が難しい加工法とどう向き合うか

「品質保証が難しい加工法」とは、単に技術的に難しいだけでなく「アナログとデジタルの狭間」に現場が揺れていることの象徴です。

今後ますますバイヤー目線で「なぜ難しいのか」「どうすればその壁を乗り越えられるか」が問われていきます。

サプライヤーの方がバイヤーの思惑を知る上でも、「現場でどんな壁があるのか」「現実的な品質管理は何か」を正しく理解することが不可欠です。

現場の大変さを理解しつつ、次の時代へ一歩踏み出すためのヒントになれば幸いです。