その管理図、異常が出たとき原因を特定できますか——1987年の指摘と、変わらない現場

📉　はじめに：問題提起

製造現場に管理図がある。

x̄-R管理図、p管理図、膜厚の推移グラフ。壁に貼られていたり、システムに記録されていたりする。形式としては整っている。

だが、異常が出たとき、何が起きるか。

「管理外れが出ました」と報告される。エンジニアが呼ばれる。データを見る。「なぜ外れたか」を考える。そしてほとんどの場合、わからない。

わからないから、対策が打てない。対策が打てないから、また同じことが起きる。やがてエンジニアは管理図を見なくなる。見ても何もできないからだ。

これは運用の問題ではない。打点している特性の問題だ。

🔄　第1章：繰り返す循環の正体

多くの現場で、同じ循環が回っている。

この循環で注目すべきは、誰も「何を打点すべきか」という問いを立てていないことだ。現場は「使い方が悪い」「意識が低い」と言われ、品質保証は「管理を徹底しろ」と言う。しかし打点している特性そのものを問い直す議論にはならない。

なぜか。結果系で見るという固定観念が、現場にも品質保証にも共有されているからだ。

品質保証が「それ見たことか」と言えるのは、不良という結果が出て初めて可視化されるからだ。つまり品質保証自身も結果系しか見ていない。管理図の設計思想を問い直す立場に、誰もいない。

🕰️　第2章：1987年にすでに指摘されていた——そして今、さらに深刻になっている

この問題は、新しい話ではない。

x̄-R管理図が日本の製造現場に広まったのは、戦後のSQC（統計的品質管理）運動の時代だ。石川馨氏の『品質管理入門』には「目標はR退治から」という言葉がある。（1）R管理図でバラツキを安定させ、その上でx̄管理図で平均を管理する。これがx̄-R管理図の本来の使い方だ。

しかしRを読むとはどういうことか。技術的意味のある群を設定し、バラツキの挙動を見て、何が起きているかを判断する。これは数式で教えられる知識ではない。プロセスの物理を肌で知っているエンジニアの、暗黙知に依存した判断だ。

その暗黙知が維持できた時代には、支える仕組みがあった。QCサークルだ。終身雇用・同質的な従業員という前提の下、小集団が管理図の読み方を議論し、ベテランから若手へ経験知が伝承されていた。QCサークルは単なる改善活動ではなく、「管理図を機能させるための知識インフラ」でもあった。

時は流れ、QCサークル活動が全盛を極めていた1987年。まさにその知識インフラが機能していると思われていた時代に、三菱電機のエンジニアとして品質管理の発展や体系化に尽力した中村恒夫氏はこう指摘した。

さらにこう続けた。

QCサークルが機能していた時代でさえ、管理図は機能していなかった。その指摘が示すのは、知識インフラの問題だけではなく、打点している特性そのものの問題だということだ。

そして今、状況はさらに深刻になっている。

多様な人材、流動化する雇用、増える中途採用と非正規雇用。「全員参加・同質的な従業員」というQCサークルの前提そのものが崩れている。ベテランが定年退職すると、暗黙知が組織から一気に失われる。管理図を読む経験知の伝承が途絶える。

知識インフラが崩れた現代、管理図は「書くこと自体が目的」になりやすい。何を打点するかという設計思想は問われず、測りやすい特性が記録され続ける。1987年の指摘は、時代を経て、より深刻な意味を持つようになった。

🎯　第3章：利用価値の高い管理図とは何か

では、機能する管理図はどういうものか。

ある書籍（2）では、

「利用価値の高い管理用管理図というのは、管理外れが起きたときに、原因を見つけやすい、特定化しやすいような特性について打点した管理図ということになる」

「原因を特定しやすい特性」とは何か。

膜厚ではない。膜厚はプロセスの結果だ。膜厚が外れても、なぜ外れたかはわからない。電気特性はさらに下流だ。寸法も同じだ。どれも「結果系」であり、原因との距離が遠い。

半導体前工程を例に考えてみる。プラズマCVD装置で薄膜を堆積するプロセスでは、電力、ガス流量、圧力、温度という装置パラメータが、膜厚という結果に影響する。膜厚の管理図に管理外れが出たとき、「電力か、ガス流量か、圧力か、温度か」という問いは残る。膜厚という一つの数字からは、どのパラメータが変動したかは読み取れない。

一方、装置の電力と膜厚の関係を事前に設計しておき、その関係性を打点した管理図であれば違う。「この関係が崩れた」という手がかりが最初からある。さらに上流のエネルギー変換効率を打点していれば、プロセスへの影響が出る前の変化を捉えられる可能性がある。

上流に近い特性を打点するほど、異常が出たときに原因を特定しやすい。下流の特性を打点するほど、原因との距離が遠くなり、特定が難しくなる。

管理図に膜厚を打点することは、管理図の形式を満たしている。だが「管理外れが出たときに原因を特定できる」という管理図本来の機能は果たせない。

📋　第4章：なぜ結果系を選んでしまうのか

原因系を打点した方が良いとわかっていても、なぜ結果系が選ばれるのか。技術的な理由だけでなく、組織の構造として固定されている理由がある。（3）

計測のしやすさという罠

ひとつは、計測のしやすさだ。膜厚や寸法は、測定器があれば数値として出てくる。検査装置が既にある。記録する仕組みも整っている。一方、エネルギー変換効率やプロセスの微細な変化は、計測する手段を別途用意しなければならない。測れないものは管理できない。だから測れるものを打点する。この判断は、個人レベルでは合理的だ。

品質保証の「見える化」圧力

もうひとつは、品質保証部門の評価構造だ。品質保証が求めるのは「規格に対して合否を判定できる証拠」だ。監査や顧客対応の文脈では、規格値と直接紐づく特性——膜厚、電気特性、寸法——を記録していることが「管理している」証拠になる。

ここに、もう一つの力が加わる。ISO 9001やIATF 16949といった品質マネジメントシステムの審査だ。審査員は現場のプロセスを深く理解しているとは限らない。審査で確認できるのは「記録があるか」「規格値と比較されているか」という形式的な事実だ。膜厚の管理図は規格値が明確で合否が一目でわかる。審査員が納得しやすい。一方、電流の多変量監視や、エネルギー変換効率の時系列記録は、何を見ているかを説明する必要があり、規格値との対応も直接的ではない。審査員が戸惑いやすい。

結果として、「審査に通りやすい管理図」と「機能する管理図」が一致しないという構造が生まれる。ISO取得・維持が組織の目標になると、「審査員が納得する記録を作る」ことが最適化の対象になる。機能するかどうかより、形式を満たすかどうかが優先される。これは誰かの悪意ではない。外部の評価基準が、内部の設計思想を静かに歪めていく構造だ。

ここに根本的な倒錯がある。品質保証が「管理している」と認め、審査員が承認する特性は、規格と直接比較できる結果系だ。しかしその特性を打点した管理図は、異常が出ても原因を特定できない。機能しない管理図が、組織として「正しい管理」として二重に承認されている。

「それ見たことか」の構造

さらに深刻なのは、この倒錯が循環を生んでいることだ。

結果系を打点した管理図は、異常が出ても原因がわからないため、エンジニアは使わなくなる。やがて大量不良が発生する。すると品質保証が動く。「それ見たことか、この不良は管理図を見ていれば防げた」と言う。確かにその通りだ。管理外れのサインはあった。

しかし問いが立てられない。「なぜエンジニアが管理図を見なくなったのか」「管理外れが出ても原因がわからない管理図に、どれだけの意味があるのか」という問いは、封じられる。不良が出た事実の方が重く、「管理を怠った」という結論に収束する。

以前の記事で書いた「予知保全が評価されず、コストカットが賞賛される」構造と、ここは同じ論理だ。予防した人間は評価されず、火を消した人間が英雄になる。管理図においても、地道に原因系の特性を整備しようとした人間より、大量不良が出た後に徹夜で原因追及した人間の方が、組織から見えやすい。

問いを立てない組織

最も深い理由は、「何のための管理図か」という問いが組織として立てられていないことだ。

管理図を書くこと自体が目的になると、何を打点するかという選択は、測りやすく、品質保証が認めやすい特性に流れる。それが結果系だ。この選択は誰かの悪意によるものではない。組織の評価構造と、既存の計測インフラと、品質保証の要求と、審査の文脈が、自然と結果系へと収束させる。

中村氏が「管理用管理図が機能している例を見たことがない」と書いたのは、おそらくこの構造を見ていたからだと思う。手法の問題ではなく、組織が何を「管理」と呼ぶかという定義の問題だ。そしてその定義は、不良という結果が出て初めて可視化される仕組みと、外部認証の形式的な要求と、セットになっている。

結果系で見るという固定観念は、個人の認識の問題ではなく、組織の評価構造として埋め込まれている。だからこそ、長い時間が経っても変わらない。

📡　第5章：テクノロジーが条件を変えた

1987年に中村氏が指摘した問題は、技術的な制約とも絡んでいた。原因系の特性を常時計測し、リアルタイムで管理することは、コストと手間の問題だった。

電流や電力の微細な変化を継続的に記録しようとすれば、専用の計測装置が必要だった。多変量のプロセスパラメータを同時に取得し、蓄積し、分析するインフラも整っていなかった。QCサークルで人手をかけてデータを記録・管理する方法が現実的な選択肢だった時代、原因系を打点した管理図を運用するコストは高すぎた。

その条件が変わってきた。

電流センサー、電力計測、トルクセンサー。これらは今や安価に設置できる。IoTの普及により、装置の複数パラメータを同時に常時記録し、クラウドに蓄積することは技術的にも経済的にも現実的になった。かつては人手で記録していたデータが、自動で蓄積される。かつては専門家が計測していた電力変換効率が、安価なセンサーで常時取得できる。（4）

QCサークルで人の知識を維持する必要があった時代から、センサーとデータインフラが知識の一部を代替できる時代に変わった。暗黙知の空洞化という問題に対して、技術的な補完の可能性が生まれた。

ただし、テクノロジーが解決するのは「計測できる特性の範囲」と「運用コスト」の問題だ。「何を打点すべきか」という設計思想の問題は、テクノロジーでは解決されない。計測できる特性が増えても、結果系を選び続ける組織の評価構造が変わらなければ、管理図は機能しないまま記録され続ける。

テクノロジーは条件を変えた。設計思想を変えるのは、問いを立てる人間だ。

📐　第6章：単変量管理図が機能する条件、そしてMT管理図へ

管理図の問題を「単変量か多変量か」という軸で語ることは多い。しかし本質はそこではない。「何を打点するか」という設計思想の問題だ。そして実は、単変量管理図でも機能する条件がある。（5）

SN比を打点するという発想

電流と電圧の関係を考えてみる。正常な状態では、電流と電圧はゼロ点比例の理想的な直線関係にある。装置に摩耗や汚染が始まると、この直線関係が崩れる。エネルギーが摩擦や熱として逃げ始めるからだ。

この「理想的な直線関係からのズレ」を定量化したものが、品質工学のSN比（Sβ/Se）だ。有効成分（Sβ）とバラツキ成分（Se）の比であり、値が下がるほど理想直線からの逸脱が大きいことを意味する。

このSN比を時系列で打点すれば、単変量管理図として機能する。しかも機能する条件を満たしている。なぜか。設計時に「電流と電圧の関係」という物理的な意味を定義しているからだ。管理外れが出たとき、「この関係が崩れた」という手がかりが最初からある。膜厚の管理外れとは根本的に違う。

さらに、SN比は劣化の早期検知にも向いている。膜厚が規格を外れるのは劣化の結果だが、SN比の低下は劣化のプロセスそのものを捉える。振動として表れる前の、エネルギー変換効率の変化を見ている。

つまり、単変量管理図でも「何の関係性を打点するか」という設計思想があれば、機能する管理図になれる。問題は単変量か多変量かではなく、結果系か原因系かだ。

エネルギー変換として整理できない世界

しかし、すべてのプロセスがエネルギー変換の関係式として整理できるわけではない。

医療診断を考えてみる。血糖値、コレステロール、血圧、γ-GTP、尿酸値——これらは一つひとつが「結果系」だ。どれが高いから何が原因、という単純な因果関係に落とし込めない。組み合わせとして状態を判断する世界だ。

製造現場でも同じ状況がある。プロセスが複雑で、多数のパラメータが絡み合い、どれをエネルギー変換の軸として選ぶか決められない場合。あるいは、物理的な関係式として整理する前に、まず「何かがおかしい」を検知したい場合。

こうした状況では、SN比を使った単変量管理図では対応できない。

田口玄一氏の言葉

田口玄一氏はこう言ったとされる。

「医者は患者しかみない。技術者は不良しかみない。」

医者が患者のデータだけを見て診断しようとするのは、健常者の状態を基準として持っていないからだ。技術者が異常データを集めて分類しようとするのも同じ構造だ。異常を先に定義しようとする。

しかし異常は多様だ。前の記事で書いたアンナ・カレーニナの一節——「幸福な家庭はどれも似たものだが、不幸な家庭はそれぞれに不幸である」——が示す通り、正常は定義できるが、異常は列挙できない。

医療の文脈でMTシステムを考えると、その設計思想が見えてくる。健常者のデータから単位空間を構築する。患者のデータがその空間からどれだけ離れているかをマハラノビス距離で測る。「どの検査値が距離を大きくしているか」を直交表で分析すれば、どの変数が異常に寄与しているかの手がかりが得られる。

これは「正常を先に定義し、そこからの逸脱を管理する」という発想だ。エネルギー変換として整理できない多変量の世界で、管理図の本来の機能——異常が出たときに原因を特定しやすい——を実現しようとした設計だ。

MTシステムが必要になる条件

整理すると、MTシステム（6）が必要になるのはこういう状況だ。

プロセスが複雑で、エネルギー変換の関係式として単純化できない。多数のパラメータが相互に絡み合っている。どれか一つのSN比では全体の状態を捉えられない。しかし、正常な状態のデータは蓄積できる。

この条件下では、個別のSN比を複数並べて管理するより、多変量を正常空間からの距離として一つの指標に集約した方が、管理図として機能しやすい。管理外れが出たとき、どの変数が距離を大きくしているかを見ることで、原因の手がかりに近づける。

田口氏が「管理図」と呼んだのは、こういう設計思想があったからだと思う。単に多変量を扱う手法ではなく、「正常を定義し、そこからの逸脱を管理する」という管理図の本来の意味を、エネルギー変換として整理できない世界に拡張したものだ。

🧭　おわりに：設計思想の問題として

「その管理図、原因を特定できますか」

この問いは、手法の問題ではない。設計思想の問題だ。

何を打点するかを決めるとき、測りやすい特性を選ぶか、原因に近い特性を選ぶか。その選択の背後には、「管理図は何のためにあるか」という問いへの答えが暗黙に含まれている。規格への合否を記録するためか。異常が出たときに原因を特定するためか。

1987年に指摘されたことは、手法論として解決されなかった。QCサークルという知識インフラが機能していた時代でさえ、管理図は機能していなかった。ベテランの暗黙知が失われ、組織の同質性が崩れた現代、問題はより深刻だ。

しかし技術的な条件は変わった。計測できる特性が増えた。データインフラが整った。エネルギー変換の関係性をSN比として打点できる環境が、コストとして現実的になった。多変量をMT管理図として管理する基盤も整いつつある。

問題が解決されたわけではない。設計思想を問い直す機会が、ようやく技術的に整ってきた、ということだ。

ただ、正論を言っても組織は動かない、という現実もわかっている。人間には現状維持バイアスがある。評価構造が変わらなければ、打点する特性も変わらない。1987年に正しい指摘がされても変わらなかったのは、そういうことだと思う。組織を動かす仕組みとセットになっていなかった。

それが迷いの正体だ。問い続けることに意味があるのか、とたまに思う。

それでも、問いを手放したくない気持ちがある。技術的な条件は変わってきた。計測できる特性が増えた。管理図が管理図として機能するための条件が、ようやく整いつつある。

答えは出ていない。ただ、何を打点すべきかという問いだけは、手放さないようにしたいと思っている。

📗　参考文献

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（1）　石川 馨 (著)：品質管理入門 (名著復刻) 　日科技連出版社　2024

（2）　宮川 雅巳 (著)：品質を獲得する技術: タグチメソッドがもたらしたもの　日科技連出版社　2000

（3）　飯塚 悦功 (著, 編集), 金子 雅明 (著, 編集), 平林 良人 (著, 編集)：ISO運用の“大誤解"を斬る! -マネジメントシステムを最強ツールとするための考え方改革　日科技連出版社　2018

（4）　日本能率協会コンサルティング (著, 編集), 毛利 大 (著)：スマートファクトリー構築ハンドブック 50のイメージセルがものづくりDXを具体化する　日本能率協会マネジメントセンター　2022

（5）　芝野 広志 (著)：設計・開発・品質管理者のための基本機能ハンドブック―品質工学・タグチメソッドで品質問題撲滅　日本規格協会　2021

（6）　田村 希志臣 (著)：よくわかるMTシステム: 品質工学によるパターン認識の新技術　日本規格協会　2009

🎁　おまけ

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