工程FMEAの対策をコントロールプランに落とす手順と、2つの書類がずれない運用

工程 FMEA を作っても、現場の管理が変わらないのはなぜか

工程 FMEA の会議では、故障モードを洗い出し、原因を挙げ、対策を決める。ところが量産が始まると、現場が毎日見ているのは FMEA のシートではなく、工程ごとの管理項目と測定頻度を書いた表のほうである。FMEA で「締付けトルク不足」を重要な故障モードとして挙げ、対策に「トルク管理の強化」と書いても、その内容がコントロールプランの行に管理特性・測定器・頻度・異常時の処置として書き込まれていなければ、量産の現場には何も届かない。

この断絶は昔から指摘されてきた。自動車部品メーカーで工程 FMEA の教育と実践を進めた花村と、共著者の廣瀬は、工程 FMEA の実施手順を 12 のステップに分け、そのうちの 1 つを「現在の工程管理の記述」として、故障モードの発生防止と流出防止を検討する段に置いている^[1]。同じ解説は、日々の生産で起きる変化を素早くつかんで元に戻すための手段として、管理図の活用、工程能力指数の調査、各種検査、設備保全を並べている^[1]。つまり、FMEA の中で「どう防ぎ、どう見つけるか」を書いた欄と、量産で回す管理の道具は、最初からつながるように設計されている。つながらないのは、書類を作る手順のほうに原因がある。

コントロールプランは、自動車業界の品質の「コアツール」の 1 つとして整理されている。自動車産業の業界団体 AIAG は、APQP（先行製品品質計画）、コントロールプラン、PPAP、AIAG・VDA の FMEA ハンドブック、MSA（測定システム解析）、SPC（統計的工程管理）の各マニュアルをまとめて提供しており、コントロールプランの研修案内では、コントロールプランが FMEA や SPC を支える重要な役割を持つと説明している^[7]。日本の工場では同じ役割の帳票を QC 工程表と呼ぶことが多く、トヨタの品質管理を扱った研究の書評では、QC 工程表を「品質保証に必要な事項が記された帳票で、作業標準のベースになる」ものとして紹介している^[6]。名前は違っても、FMEA で決めたことを日々の作業に渡す橋渡しの書類である点は変わらない。

工程 FMEA の手順そのもの（故障モードの洗い出しや評価のしかた）は、工程 FMEA の実施手順の記事で扱っている。この記事は、その FMEA が出来上がった後の話——結果をコントロールプランのどの列に、どう書き写すか——に絞る。

FMEA の列を、コントロールプランのどの列に落とすか

両者の対応は、列ごとに決めてしまうと迷わなくなる。書式は会社や顧客によって違うが、工程 FMEA とコントロールプランが持つ欄は、おおむね次のように対応する。

故障モードは「管理する特性」に裏返す

FMEA の故障モードは「〜しない」「〜が大きすぎる」のように、起きてはいけない状態で書く。コントロールプランではそれを裏返し、何を測るかの形にする。「外径が大きい」「外径が小さい」という 2 つの故障モードは、コントロールプランでは「外径」という 1 つの製品特性と、その規格値にまとまる。逆に、1 つの故障モードに複数の特性が絡むこと（例: 「締結が緩む」に対してトルクと座面の状態）もあるので、1 対 1 に揃えようとせず、故障モードから特性への線が必ず 1 本以上あることを確かめるほうが大事である。

原因は「工程の条件」として管理項目にする

製品の特性だけを測っていると、外れてから気づくことになる。FMEA の原因欄に「工具摩耗」「材料ロットの硬さのばらつき」「温度の立ち上がり不足」と書いてあるなら、それは工程側で先に押さえられる条件である。コントロールプランでは、これを工程特性（工具の使用本数、材料の受入時の確認、炉の設定温度と実温度など）として別の行に立てる。原因の側で管理できれば、製品の特性が規格を外れる前に手を打てる。

予防の管理と検出の管理は、別の行に分けて書く

花村・廣瀬の手順が「発生防止」と「流出防止」を分けて検討させているのは、この 2 つが別物だからである^[1]。予防の管理は作る前・作っている最中に効かせるもの（段取り時の初品確認、工具の交換基準、設備の日常点検、作業標準）で、検出の管理は作った後に外れを見つけるもの（寸法測定、外観検査、全数の自動判定）である。コントロールプランに落とすとき、両方を「管理方法」の 1 欄に混ぜて書くと、どちらが欠けているのかが後から読めなくなる。

影響の厳しさは「異常時の処置」の重さに反映する

FMEA で厳しさが高いと評価した故障モードは、安全や法規に関わるものとして特殊特性の記号を付ける運用がある。コントロールプランの側では、その行の異常時の処置を重く書く。止めるだけでなく、前回の良品確認以降のものをすべて隔離する、出荷済みの範囲を確認する、といった具合である。FMEA の優先順位の付け方（掛け算の点数で並べるか、厳しさを先に見るか）は、RPN と AP の違いを扱った記事に譲る。どちらの方法を使っても、厳しさの高い行の処置を軽く書いてよい理由にはならない。

記入例：1 つの故障モードを 1 行ずつ落とす

架空の旋削工程で、1 つの故障モードをコントロールプランに落とした例を示す。数値はすべて説明のための例で、実際の頻度や群の大きさは工程の実績と顧客要求で決める。

この 3 行は、FMEA の 1 つの故障モード「外径が大きい（小さい）」から出ている。20-1 が検出の管理、20-2 と 20-3 が予防の管理である。行番号の「20」は FMEA の工程番号と同じにしてあり、FMEA 側の該当行にも「CP 20-1〜20-3」と書いておく。こうしておけば、どちらの書類から見ても相手の行へたどれる。

測定方法と頻度は、何を根拠に決めるか

コントロールプランでいちばん根拠が問われるのが、何個を・どれだけの間隔で見るかである。ここは勘で決めがちだが、管理図の規格にも考える順番が示されている。JIS Z 9020-2（管理図―第 2 部：シューハート管理図）は目次に「管理図を用いる事前の検討事項」という箇条を置き、その中を「管理する工程を反映する重要な品質特性（CTQ）の選択」「工程解析」「合理的な群の設定」「サンプリング頻度及び群の大きさ」「予備データの収集」「管理外れに対する対応」の順に並べている^[2]。コントロールプランの 1 行を埋める順番も、ほぼこのとおりになる。

1. 特性を選ぶ。
FMEA の故障モードから裏返した特性のうち、工程の状態をよく映すものを選ぶ。全部の寸法を同じ重さで測る必要は無い。

2. 何が変化の元かを見る。
FMEA の原因欄が答えになる。工具摩耗のように少しずつずれる原因なのか、材料ロットの切り替えのように段差で変わる原因なのかで、見る間隔が変わる。

3. 群と頻度を決める。
少しずつずれる原因なら、規格を外れるまでにかかる時間より短い間隔で見る。段差で変わる原因なら、切り替えの直後に必ず見る。間隔を決めるときは、次に書く「外れたときにどこまで遡るか」とセットで考える。

4. 外れたときの対応を決める。
米国国立標準技術研究所（NIST）の統計手法ハンドブックは、管理図を品質を日常的に監視するための道具と位置づけ、点が管理限界の外に出たら、工程はおそらく管理状態に無いとみなして、原因を見つけて取り除く調査が必要だとしている^[3]。コントロールプランの「異常時の処置」欄は、この調査をだれがどう始めるかを書く場所である。

頻度には、もう 1 つ見落とされやすい意味がある。測定の間隔は、外れたときに疑わなければならない範囲の広さでもある。2 時間おきに測っている工程で外れが見つかれば、前回の確認で良品だった時点から後は、すべて疑いの対象になる。間隔を広げれば測定の手間は減るが、1 回外れたときに隔離・選別する量が増える。頻度を決める会議では、この交換関係を数字で並べて判断するとよい。

工程能力指数を頻度の判断に使う場合も、順番に注意が要る。NIST のハンドブックは、工程能力は管理状態にある工程の出力を規格と比べるものだと説明している^[4]。管理状態に無い工程で Cpk を計算して「余裕があるから頻度を下げる」と判断するのは、前提を飛ばしている。立ち上げ直後で管理状態がまだ確かめられていない時期は、頻度を高めに置き、データがたまってから見直すほうが筋が通る。AIAG もコントロールプランのマニュアル第 1 版で、管理計画の段階に量産立ち上げ直後の管理を強める要求（Safe Launch）を加えたと案内している^[7]。

「異常時の処置」を、読んだ人が動ける形で書く

コントロールプランの最後の欄は、空欄か「上長に報告」とだけ書かれていることが多い。これでは、夜勤で外れを見つけた作業者が次に何をすればよいかが決まらない。処置の欄には、少なくとも次の 3 つを書く。

1. 止めるかどうか——ラインを止めるのか、その工程だけ止めるのか、続けながら確認するのか。厳しさの高い特性ほど「止める」を既定にする
2. どこまで隔離するか——前回の良品確認以降、ロット単位、あるいは同じ工具で加工した分、のように範囲を決めておく
3. だれに知らせるか——役職ではなく連絡先まで。判断する人が決まっていないと、隔離した物がそのまま置き去りになる

JIS Q 9001 は、要求事項の章立ての中に「製造及びサービス提供」と「不適合なアウトプットの管理」を別の箇条として置いている^[5]。コントロールプランの処置欄は、この 2 つの境目——作っている途中で外れを見つけた瞬間——に当たる。隔離した物の扱いから先は、不適合品の手続きに移る。その記録の書き方は不適合報告書の記事、手直し・特別採用・廃却のどれにするかは不適合品の処置の記事で扱っている。コントロールプランには、そこへつなぐ最初の一手だけを書けばよい。

2 つの書類がずれないようにする運用

工程 FMEA とコントロールプランは、作ったときには合っていても、量産が進むうちにずれていく。現場の改善でコントロールプランだけが書き換わり、FMEA は立ち上げ時のまま、という状態がいちばん多い。ずれを防ぐには、次の決まりを最初に置いておく。

番号で結ぶ

工程番号を共通にし、FMEA の各行に対応するコントロールプランの行番号を、コントロールプランの各行に出どころの FMEA の行番号を書く。表計算でも専用のソフトでもよいが、片方から相手の行を必ず引けることが条件である。これが無いと、次の 2 つの決まりが回らない。

変更は FMEA を先に直す

工程の条件を変えるとき、測定の頻度を下げるとき、検査の方法を替えるときは、まず FMEA で「その変更で発生や検出の見込みがどう変わるか」を見直し、その結果としてコントロールプランを書き換える。順番を逆にすると、頻度を下げた理由がどこにも残らない。花村・廣瀬も、FMEA を会社の財産にするには検討の過程がわかるアウトプットを残すことが欠かせないと結んでいる^[1]。変更点を DRBFM の議論にどう載せるかは、変化点管理と DRBFM をつなぐ記事で扱う。

不良が出たら、両方の書類に戻る

量産で不良が出たときは、まず FMEA にその故障モードがあったかを確かめる。行き先は主に次の 3 つのどれかになる（2 つに当てはまる場合は、両方の手順を踏む）。

どの場合も、最後はコントロールプランの行に戻ってくる。原因を仕入先の工程に求める場合、是正回答の見方は仕入先に是正処置を求める記事に譲る。回答を受け取ったら、相手のコントロールプランのどの行が変わったかまで確かめる。起きたトラブルを次の設計にどう引き継ぐかは、過去トラをデザインレビューで使う記事に続く。

作業標準との関係を決めておく

コントロールプランの 1 行は、現場ではさらに作業標準や検査基準書に展開される。先に挙げた書評によれば、1960 年代のトヨタの工場では QC 工程表の大もとを工場のスタッフ部門が作り、QC サークルが表に記された管理水準を上げるために不良要因を検討し、対策を打ち、作業標準を改訂していたという^[6]。現場の改善が作業標準を書き換える流れは健全だが、その改善で管理の中身が変わったなら、QC 工程表にも FMEA にも戻す必要がある。どの書類がどの書類の「親」なのかを決めておけば、書き換えの向きで迷わない。

コントロールプランに落とすときによくある抜け

1. 対策欄が「強化」「徹底」で終わっている
FMEA の対策欄に「管理強化」と書いたまま、コントロールプランの行が増えていない。管理を強化したなら、どの行の頻度が変わったか、どの行が増えたかで示す。

2. 検出の管理に測定器が書かれていない
「目視」「確認」だけでは、だれがやっても同じ結果になるかがわからない。測定器や限度見本の番号まで書く。

3. 工程特性の行が 1 つも無い
製品特性の測定だけで工程を管理している。FMEA の原因欄に書いた条件が、どこにも管理項目として出てこない。

4. 異常時の処置が全行同じ
「班長に報告」がすべての行に並んでいる。厳しさの違いが処置に反映されていない。

5. 頻度を下げた理由が残っていない
立ち上げ時は毎時だった測定が、いつの間にか 1 日 1 回になっている。FMEA の見直しの記録が無い。

6. 仕入先の工程が視野に入っていない
購入部品の特性が自社の故障モードに直結しているのに、受入時の確認も、仕入先側の管理の確認も書かれていない。

よくある質問

Q. コントロールプランと QC 工程表は同じものですか

役割はほぼ同じである。QC 工程表は品質保証に必要な事項を記した帳票で^[6]、工程ごとに管理する特性・方法・頻度・異常時の処置を定める点でコントロールプランと重なる。ただし、顧客から様式や記載項目を指定されることがあるので、社内の QC 工程表をそのまま出す前に、顧客の要求を確かめておく。

Q. FMEA の全部の行をコントロールプランに載せる必要がありますか

全部を同じ重さで載せる必要は無いが、対策として予防や検出の管理を書いた行は、コントロールプランのどこかに現れていなければならない。FMEA に書いた管理が現場のどの書類にも無いなら、その管理は実際には行われていない。

Q. 頻度はどのくらいが妥当ですか

一律の答えは無い。原因が変化する速さと、外れたときに遡る範囲の広さで決める。立ち上げ直後は高めに置き、管理状態が確かめられてから、FMEA の見直しを経て下げる。工程能力は管理状態にある工程で評価するものなので^[4]、その確認より先に頻度を下げる根拠は立たない。

まとめ

工程 FMEA とコントロールプランは、別々に作る 2 つの書類ではなく、同じ故障モードを「分析」と「日々の管理」の 2 つの向きから書いたものである。故障モードは管理する特性に、原因は工程の条件に、予防の管理は作業と設備の決まりに、検出の管理は測定方法と頻度に落とす。頻度は原因の変わり方と遡る範囲の広さで決め、異常時の処置には止める・隔離する・知らせるの 3 つを書く。そして両方を同じ番号で結び、変更は FMEA から先に直す。この順番を守れば、2 つの書類は量産が続いても同じことを言い続ける。

出典・参考資料

1. 生産革新に対応した工程の FMEA・FTA による品質問題の未然防止活動（花村和男・廣瀬幸雄／システム／制御／情報 第 52 巻 第 4 号・2008 年）
2. JIS Z 9020-2:2016 管理図―第 2 部：シューハート管理図（無料プレビュー）（日本規格協会／2016 年 12 月 20 日制定）
3. NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods 6.3.1 What are Control Charts?（米国国立標準技術研究所）
4. NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods 6.1.6 What is Process Capability?（米国国立標準技術研究所）
5. JIS Q 9001:2015 品質マネジメントシステム―要求事項（無料プレビュー）（日本規格協会／2015 年 11 月 20 日改正。追補 JIS Q 9001:2015/AMENDMENT 1:2025 が 2025 年 3 月 21 日に発行されている）
6. 片渕卓志著『トヨタ品質管理のメカニズム』（書評）（島内高太／労務理論学会誌 第 30・31 号・2022 年）
7. CP-1 Control Plan（第 1 版）（AIAG）

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