管理図・工程指数

【QC検定】c管理図・u管理図の作り方|不適合数の管理方法

🔍 この記事を読んでいるあなたへ

「c管理図とu管理図、どう違うの?」

「np・pと何が違うの?混乱してきた…」

「不適合品と不適合数って別物なの?」

大丈夫です。この記事では、布地工場のキズ検査を例に、c・u管理図の違いと計算方法をわかりやすく解説します!

🎯 この記事でわかること

不適合品不適合数の違い

c管理図u管理図の使い分け

✅ それぞれの計算方法公式

例題を使った実践的な作り方

✅ QC検定でよく出る問題パターン

📍 シリーズ全体像|今ここ!

管理図シリーズ(全12記事)

① ロードマップ → ② バラつき入門 → ③ 管理図とは → ④ 種類一覧 → ⑤ 異常判定ルール → ⑥ 読み方・活用法 → ⑦ X̄-R管理図 → ⑧ その他計量値 → ⑨ np・p管理図

⑩ c管理図・u管理図 ← 今ここ!

→ ⑪ Cp・Cpk → ⑫ 判定基準

💡 前の記事を読んでいない方へ
np・p管理図(不適合品数・率の管理)はこちらの記事で解説しています。先に読むと理解が深まります!

🤔 まず超重要!「不適合品」と「不適合数」の違い

c・u管理図を理解するには、この違いを押さえることが絶対に必要です!

不適合品(np・p)

不良な「製品」の数

例:クッキー100枚中、不良品が3枚

→ 製品を「良品/不良品」で分類

不適合数(c・u)

欠点・キズの「個数」

例:布地1反にキズが5箇所

→ 1つの製品にある欠点の数を数える

🎯 布地工場でたとえると

あなたは布地工場の品質管理担当。反物(たんもの)の検査をしています。

📦 不適合品(np・p)の考え方

反物100反を検査
→ 不良品が3反あった
→「何反が不良品か」を管理

🔍 不適合数(c・u)の考え方

反物1反を検査
→ キズが5箇所あった
→「何箇所キズがあるか」を管理

⚠️ ここがポイント!

1つの製品に複数の欠点がありえるのがc・u管理図の特徴です。
例:1枚の布に「シミ2箇所」「ほつれ3箇所」= 合計5箇所の不適合

📋 4つの計数値管理図を整理しよう

管理図 何を管理? 検査単位
np 不適合品 一定 100個中3個不良
p 不適合品 変動 不良率3%
c 不適合 一定 1反にキズ5箇所
u 単位あたり不適合 変動 1㎡あたりキズ0.5箇所

💡 覚え方のコツ
」が付く(np・p)= 不適合(製品が良いか悪いか)
」が付かない(c・u)= 不適合(欠点の個数)

⚖️ c管理図とu管理図の違い

結論から言うと、検査する単位(サイズ)が同じかどうかで決まります。

c管理図

不適合数を管理

使う条件:

検査単位が毎回同じ

u管理図

単位あたり不適合数を管理

使う条件:

検査単位が毎回違う

🧵 布地検査でたとえると

📏 c管理図を使う場合

毎回10mの布地を検査
→「この10mにキズが何箇所?」
→ 欠点ので管理できる!

📐 u管理図を使う場合

月曜8m、火曜12m、水曜10m…
→ 長さが違うから比較できない
→「1mあたり何箇所?」で管理!

💡 np・pとの対応関係
c管理図 ↔ np管理図(単位が一定)
u管理図 ↔ p管理図(単位が変動)
構造は同じ!対象が「製品」か「欠点」かの違いです。

🔀 選び方フローチャート

❓ 検査単位(サイズ)は毎回同じ?
Yes(一定)
c管理図

不適合「数」で管理

No(変動)
u管理図

「単位あたり」で管理

📝 用語を整理しよう

記号 読み方 意味
c シー 不適合数(欠点の数)
シーバー 平均不適合数
u ユー 単位あたり不適合数
ū ユーバー 平均単位あたり不適合数
n エヌ 検査単位の大きさ

📏 c管理図の作り方

STEP1:データを集める

毎日10mの布地を検査して、キズの数を記録しました。

検査長さ 不適合数 c
1日目 10m 4
2日目 10m 6
3日目 10m 3
4日目 10m 5
5日目 10m 7
合計 50m 25

STEP2:平均不適合数 c̄ を求める

公式

c̄ = 不適合数の合計 ÷ サンプル数

計算:

c̄ = 25 ÷ 5 = 5.0(1回あたり平均5箇所のキズ)

STEP3:管理限界線を計算する

c管理図の公式(超シンプル!)

CL = c̄

UCL = c̄ + 3√c̄

LCL = c̄ − 3√c̄

🎉 朗報!
c管理図の公式はめちゃくちゃシンプルです!
np・p管理図のような複雑な式は不要。c̄と√c̄だけ!

例題の計算

c̄ = 5.0 のとき

① CL(中心線)

CL = c̄ = 5.0

② √c̄を計算

√5.0 = 2.24

③ UCL(上方管理限界)

UCL = 5.0 + 3 × 2.24 = 5.0 + 6.72 = 11.72 ≒ 11.7

④ LCL(下方管理限界)

LCL = 5.0 − 3 × 2.24 = 5.0 − 6.72 = −1.72 → 0
※ マイナスになったら0とする

📊 計算結果まとめ

管理線 意味
UCL 11.7箇所 これ以上は異常
CL 5.0箇所 平均的なキズの数
LCL 0箇所 下限なし

💡 判定の仕方
1日のキズが12箇所以上出たら「異常あり!」と判断します。
すべての日(4, 6, 3, 5, 7箇所)が11.7以下なので、この工程は安定しています。

📐 u管理図の作り方

STEP1:データを集める

今度は検査する長さが日によって違うケースです。

検査長さ n 不適合数 u(1mあたり)
1日目 8m 4 4÷8 = 0.50
2日目 12m 5 5÷12 = 0.42
3日目 10m 6 6÷10 = 0.60
4日目 15m 6 6÷15 = 0.40
5日目 5m 4 4÷5 = 0.80
合計 50m 25

⚠️ 注目ポイント
検査長さが8m〜15mとバラバラ!
「6箇所キズがあった」と言われても、10mで6箇所と15mで6箇所は意味が違いますよね。
そこで「1mあたり何箇所」に変換して比較するのです。

STEP2:平均単位あたり不適合数 ū を求める

公式

ū = 不適合数の合計 ÷ 検査単位の合計

計算:

ū = 25 ÷ 50 = 0.50(1mあたり平均0.5箇所のキズ)

STEP3:管理限界線を計算する

u管理図の公式

CL = ū

UCL = ū + 3√(ū ÷ n)

LCL = ū − 3√(ū ÷ n)

🚨 重要!u管理図の特徴

公式に「n」が含まれているので、検査単位が変わるとUCL・LCLも変わります!
→ p管理図と同じく、管理限界線が「ギザギザ」になるのがu管理図の特徴です。

例題の計算(1日目:n=8)

① CL(中心線)

CL = ū = 0.50(全日共通)

② √の中身を計算

ū ÷ n = 0.50 ÷ 8 = 0.0625
√0.0625 = 0.25

③ UCL(上方管理限界)

UCL = 0.50 + 3 × 0.25 = 0.50 + 0.75 = 1.25

④ LCL(下方管理限界)

LCL = 0.50 − 3 × 0.25 = 0.50 − 0.75 = −0.25 → 0

📊 各日の管理限界線

n UCL CL LCL 実測u 判定
1 8 1.25 0.50 0 0.50
2 12 1.11 0.50 0 0.42
3 10 1.17 0.50 0 0.60
4 15 1.05 0.50 0 0.40
5 5 1.45 0.50 0 0.80

💡 UCLが変動している理由
nが大きい(15m)→ UCLが小さい(1.05)
nが小さい(5m)→ UCLが大きい(1.45)
検査単位が大きいほど「精度が上がる」ので、許容範囲が狭くなるのです!

⚖️ c管理図 vs u管理図 比較まとめ

項目 c管理図 u管理図
管理するもの 不適合 単位あたり不適合数
検査単位 一定 変動OK
管理限界線 まっすぐ ギザギザ
公式の特徴 超シンプル nが入る
CL ū
UCL/LCL c̄ ± 3√c̄ ū ± 3√(ū÷n)
対応するnp・p np管理図 p管理図

🎯 QC検定でよく出る問題

パターン①:どの管理図を使うか

【問題】

毎日100㎡の塗装面を検査し、塗りムラの数を管理したい。適切な管理図は?

【解答】

検査単位が毎日100㎡で一定、欠点のを管理 → c管理図

【問題】

ロットごとに面積が異なる鋼板を検査し、傷の数を管理したい。適切な管理図は?

【解答】

検査単位がロットごとに変動、欠点の数を管理 → u管理図

パターン②:c管理図のUCLを求めよ

【問題】

c̄ = 9 のとき、c管理図のUCLを求めよ。

【解答】

√c̄ = √9 = 3

UCL = c̄ + 3√c̄ = 9 + 3×3 = 9 + 9 = 18

パターン③:u管理図でūを求めよ

【問題】

検査単位の合計が200㎡、不適合数の合計が40のとき、ūを求めよ。

【解答】

ū = 40 ÷ 200 = 0.2(1㎡あたり0.2箇所)

パターン④:np・p・c・uの使い分け

【問題】

以下の状況に適切な管理図を選べ。
A:毎日100個検査し、不良品数を管理
B:ロットごとに検査数が違い、不良率を管理
C:毎日10反の布を検査し、キズの数を管理
D:反ごとに長さが違い、単位長さあたりのキズ数を管理

【解答】

A:np管理図(不適合品数、n一定)

B:p管理図(不適合品率、n変動)

C:c管理図(不適合数、n一定)

D:u管理図(単位あたり不適合数、n変動)

🔗 関連記事

np・p管理図の詳しい解説はこちらの記事をご覧ください。

📝 公式まとめ(試験直前チェック用)

📏 c管理図

CL = c̄

UCL = c̄ + 3√c̄

LCL = c̄ − 3√c̄

※ 検査単位が一定のとき

📐 u管理図

CL = ū

UCL = ū + 3√(ū÷n)

LCL = ū − 3√(ū÷n)

※ 検査単位が変動するとき

✨ この記事のまとめ

✅ 不適合品(np・p):製品が「良いか悪いか」を管理

✅ 不適合数(c・u):1つの製品にある「欠点の数」を管理

✅ c管理図:検査単位が一定 → 公式がシンプル!

✅ u管理図:検査単位が変動 → 管理限界線がギザギザ

✅ LCL:マイナスになったら0とする

🧠 4つの計数値管理図 選び方早見表

n一定 n変動
不適合品
(製品の良否)
np p
不適合数
(欠点の数)
c u

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🎉 管理図シリーズ完了まであと2記事!

次は工程能力指数Cp・Cpkを学びましょう。
「管理図で安定を確認 → 工程能力で実力を測る」という流れです!

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