溶接不良の種類と現場での原因特定・対策の基本プロセス

はじめに：溶接不良が製造現場にもたらす課題

溶接工程は、製造業における品質と信頼性の根幹を支える重要なプロセスです。
実際、溶接不良は設備稼働率や製品の納期、顧客満足度に直結する重大な問題となります。

特に、昭和時代から続くアナログな現場では、未だに職人の経験と勘に頼る傾向が強く、不良発生時の原因究明や再発防止が体系化されていないことが多いです。

この記事では、現場目線を大切にしながら、溶接不良の種類とその発生メカニズム、原因特定の進め方、対策プロセスまでを解説します。
製造業のバイヤー、現場担当者、サプライヤーの視点も織り交ぜ、次世代に繋がる現場改善のアイデアを提案します。

溶接不良の主な種類―まず知るべき典型症状

代表的な溶接不良とは

溶接不良は多岐にわたりますが、現場で頻繁に見られる典型的な不良をまず押さえましょう。

1. ピット・ポロシティ（ブローホール）
溶接部に気泡や小さな穴が残り、外観や強度に悪影響を及ぼします。
内部欠陥のため目視検査では見逃される危険が高いです。

2. クラック（割れ）
冷却過程や材料応力により亀裂が生じる現象です。
特に応力腐食割れは、長期使用時の安全リスクとなります。

3. アンダーカット
母材の端部が削れ、溶接金属が十分に盛り上がらず溝（段差）が発生します。
これが疲労破壊や腐食の起点になるケースが多いです。

4. スラグ巻き込み
フラックスなどの残渣が溶接部内に捕捉され、内部欠陥になります。
機械的性質や気密性に悪影響を及ぼします。

5. オーバーラップ
溶融金属が母材上に被さり、十分な溶融・融合が得られない状態です。
外観は一見きれいに見えても強度が出ません。

6. ビード外観不良
波打ちや凹凸、寸法不良など、溶接ビードの形状が設計角度から逸脱する現象も見逃せません。

不良の本質を知る―一次観察で現場の“見える化”を

現場担当者がまず行うべきことは、「どこで・どのような不良が・どの頻度で」発生しているのか、現物現場主義で目視・測定・記録することです。

アナログ現場にありがちな「何となく見ているだけ」「ベテラン任せ」から脱却し、不良を数字や画像で客観的に把握することが原因特定への第一歩になります。

溶接不良の原因：なぜ起こるのか？深堀りで見える真因

溶接不良の主な発生要因

溶接不良が生じる根本的な原因は、大きく次の4つに分類されます。

1. 材料起因
母材の組成や表面状態（サビ、油分、水分など）の不適合、板厚や接合ギャップのバラツキ

2. 設備起因
溶接機器の電流・電圧設定ミス、導通不良、ガス流量やガス純度の不備、トーチ・電極の消耗、冶具の設計・精度不良

3. 方法・条件設定起因
作業手順の不統一、溶接速度・角度の不適正、前処理不足（面取り不良、クリーニング不備など）

4. 人的要因
作業者の熟練度不足、注意力低下、教育・訓練の不十分さ、手順逸脱

現場で見逃されやすい“うっかり要因”

昭和型現場では、設備やケミカル要因だけでなく、たとえば「ちょっとした段取り違い」「流用した冶具の歪み」「梅雨時期の湿度変化」など、気づきにくい要素が不良の温床となります。

また、定期点検書類は形だけ作成し、現場では毎回指差し確認がなおざりになっている場合もあります。
属人化から脱却し、“現場全員参加”で不良要因を洗い出す文化が不可欠です。

溶接不良をどう特定し、再発防止するか―実践現場のプロセス

STEP1. 不良の「見える化」とデータ蓄積

まず必要なのは、不良発生の日時・場所・作業者・発生率などをデータ記録することです。
現場が忙しいほど、「不良が出た」ことだけで片づけがちですが、詳細なデータの積み重ねが真因特定に不可欠です。

可能であれば、外観検査装置やエックス線などの非破壊検査も積極活用しましょう。
デジタル化が進む今、IoTカメラや自動画像解析AIも現実解となっています。

STEP2. ヒアリングと現場確認（GEMBAウォーク）

データだけでなく、現場作業者から直接事情聴取することも大切です。
「いつもと違ったことは？」「難しく感じる作業点は？」など、生の声はヒントの宝庫です。

管理職や技術者が作業現場で一緒に観察するGEMBAウォークを習慣化しましょう。
作業者との懇談を通じ、表には出にくい真の現場課題が浮かび上がってきます。

STEP3. 仮説出しと原因仮説の検証

不良パターンごとに、「なぜ発生したか」を仮説立てし、意図的に条件を変えて再現テストを行います。
たとえば、ガス流量で不良率がどう変動するか、熟練者と新人で発生状況が違うか、冶具交換時に偏りがないか等を確認します。

有効なツールは「なぜなぜ分析」や「特性要因図（フィッシュボーンチャート）」です。
原因が複合的な場合は「3現主義（現物・現場・現実）」で一つずつ切り分けることが大事です。

STEP4. 情報共有と全員参加の対策検討

ミスや不良を“個人の責任”で終わらせず、全員で情報共有できる場（ミーティング、カイゼン発表会など）を設けましょう。
現場、技術、設備、品質、それぞれの視点で対策案を出し合うことで、思わぬブレークスルーが生まれます。

定着には「レベルアップに繋がる取り組みである」「失敗事例を前向きに共有し合う」文化醸成が不可欠です。

STEP5. 標準化・マニュアル・現場教育の徹底

効果的な対策案はすぐ標準化し、作業手順書や点検チェックリスト、動画マニュアルなどで誰でもひと目で実践できるようにします。
人材教育では“なぜこの手順が必要か”の本質も伝え、マニュアルだけに頼らない現場力を養成しましょう。

現場教育は“段取り八分”の考えが大切です。
段取り改善や5S活動も合わせて進めることで、不良の再発防止に繋がります。

現場を変える！ラテラルシンキングによる溶接不良対策の新発想

AI・IoTによるワンランク上の現場改善

業界のデジタル化潮流は止められません。
溶接工程にもAI外観検査装置、IoTセンサーによる記録自動化、熟練者の溶接動画をもとにしたAI判定支援、遠隔モニタリングなどが導入されはじめています。

現場主義を大切にしながら、“使えるDX”を現場目線でカスタマイズし、現場の「気づかなかった」不良傾向や隠れた要因を発見する手法も注目を集めています。

職人技とデジタル技術の両輪アプローチ

「職人技しか通用しない」「AIはまだ現場には早い」と決めつけず、両者の良いとこ取りが理想形です。
新しいツールはまず一工程、一台からお試しし、現場が納得する形で現実的に定着させましょう。

また、データに頼り切らず、現場の匠や作業者の“肌感覚”も積極的に組み込み、最適解を現場で磨いていくことが重要です。

業種・立場を超えた“オープン現場カイゼン”

溶接不良は、自社だけでなくサプライヤー、バイヤー、顧客すべてに影響するテーマです。

調達部門と現場が壁を越えて情報を出し合い、サプライヤー現場も巻き込み、工場見学や合同カイゼン会議で知恵を共有すれば、従来の枠を超えた現場改革に発展します。

業種や立場の垣根を超えた「共創型カイゼン」こそ、今後の製造業の発展に不可欠です。

まとめ：溶接不良ゼロを実現するために

溶接不良の種類、それぞれの原因と対策の原理を知ることは、現場改善の第一歩です。

“現場主義”を貫きながら、データや新技術を上手に使い、人・設備・材料・手順それぞれの要因をつぶさにチェックしましょう。

「不良は必ず起こる」という前提に立ち、「なぜ起きたか」「どう再発を防ぐか」を現場全員で深く考え続けることが、製造業全体の競争力向上の鍵となります。

昭和時代の職人気質と最新デジタル技術を融合させ、誰もが“生きた知恵”を発揮できる現場を共につくっていきましょう。