在庫管理術

不良率【PPMや歩留まりとの関係・計算式・許容範囲と目標値・原因と改善方法】

この記事では、製造業の品質管理や生産性向上のために欠かせない重要な指標「不良率」についてわかりやすく解説。PPMや歩留まりとの関係や計算式、許容範囲・目標値、不良品発生の原因と改善方法をご紹介していきます。

不良率とは

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不良率（英語：Defect Rate）とは、製造業における製造工程で発生する不良品の割合を指します。

不良率が高くなれば…

売り上げや企業利益に悪影響
発見できずに販売されると顧客クレームが発生
良品を製造し直す労力やコスト増

などといったデメリットを生んでしまいます。

そのため、不良率は品質管理や生産性向上を図る重要な指標とされています。

不良率と歩留まりの関係

製造業の不良率とあわせて知っておきたいのが歩留まりです。

製造現場における歩留まりとは、使用された原料や素材の量に対して生産された完成品の割合のことで、わかりやすく言うと、製造された製品のうち良品の割合を意味します。

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不良率＝不良品の割合
歩留まり＝良品の割合

つまり、歩留まりが高ければ不良率が低くなり、歩留まりが低ければ不良率は高くなります。

不良率の計算式【PPMとパーセンテージ（％）】

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不良率は、以下のパーセンテージ（％）を使った計算式で算出します。

不良率（％）=（不良品の数／総生産数）×100

具体例をあげると、3,000個の製品を製造している工場から30個の不良品が出た場合、（30／3,000）×100＝1になるので不良率は1%となります。

そして、不良率はPPMという単位を使って数値化します。

PPMは、Parts Per Millionの略で、製造業における品質管理で使用されています。製品100万個あたりの不良品の数を示す単位です。

パーセンテージ（％）を使った計算式で算出した不良率をPPMで表す計算式は以下の通り。

PPM=不良率（%）×10,000

上記の具体例のように不良率が1％の場合、1％×10,000＝10,000。PPMは10,000なので、製品100万個あたりの不良品は10,000個になります。

そして、不良率が低いほど、PPMも低くなります。

不良率の許容範囲・目標値

不良率の目標は、業種や製造する製品、生産規模などによって変わりますが、一般的に目安とされているのは標準偏差^＊である「σ：（シグマ）」が基準となっています。

そして、製造業において不良率の許容範囲・目標値は、「3σ（サン・シグマまたはスリー・シグマ）」または「6σ（シックス・シグマ）」となります。

具体的には、以下のような割合になります。

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「3σ 」1000個の製品を製造した場合、不良品が3つ未満で発生する割合＝99.7%
「6σ」 100万個の製品を製造した場合、不良品が3個発生する割合＝99.9997%

製造業では一般的には3σを目指します。人命や安全性を第一に考えなければならない自動車業界などでは、より厳しく6σが目標値として設定されることが多いようです。

＊標準偏差：統計学における散布度（バラツキ）を計測する手法。平均からのズレを表す数値でもある。

不良品が発生する主な原因

不良品発生の原因は、４M、５M、5M+1Eにあります。

「4M」Man（人）、Machine（機械）、Material（材料）、Method（方法）
「5M」4MにMeasurement（検査・測定）の要素を加えたもの
「5M+1E」5Mに環境要素を加えたもの

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Man（人）ヒューマンエラー・人的ミス

4Mの基礎であるMan（人）とは、人＝現場の作業員・スタッフのことです。

機械や材料、方法はすべて人の手によるものであることから最も重要とされています。

そして不良品の多くは、Man（人）ヒューマンエラー・人的ミスが原因です。製造過程においては、人による機械の制御や操縦ミス、材料の選別や分量の数え間違いや投入ミスなどがあげられます。