4Mとは？分析手法や分析例、効果的に行うポイントを解説
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4Mは、製造品質に影響を与える要因を分析する際に用いられるフレームワークで、4Mを用いて分析することで、問題の原因を体系的に特定でき、効果的な改善策を導き出せます。
この記事では、4Mの基本的な考え方や具体的な分析方法、分析のポイントを詳しく解説します。また、5M+1Eや6Mなど、関連する品質管理手法についても紹介しますので、製造現場での品質向上にお役立てください。
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4Mとは
4M（よんえむ）は品質管理の基本となるフレームワークです。生産ラインの正常な稼働と品質管理の向上に役立つため、多くの製造現場で活用されています。Man（人）、Machine（機械）、Material（材料）、Method（方法）の4つの要素の頭文字から名付けられており、それぞれの要素を分析し、管理することで、生産ラインの正常な稼働と品質管理の向上を目指します。
近年では消費者ニーズの多様化に伴い、多品種少量生産が増加しています。そのため、これら4つの要素をより厳密に管理する必要性が高まっています。また、製造委託先（サプライヤー）の選定においても、4Mの管理体制があるかも重要な判断基準となりつつあります。
なお、4Mは製造業だけでなく物流、リスクアセスメントの分野でも使われています。
4Mの構成要素
以下では、4Mの各要素の特徴や管理のポイントを解説します。
Man（人）
Man（人）は、製造現場における作業者に関する項目です。作業者の技能レベルや勤務状況が製品品質に大きな影響を与えるため、適切な管理が欠かせません。例えば、業務の習熟度向上のための教育体制の整備や、適切な人員配置による作業負荷の調整が必要です。また、ヒューマンエラーを防ぐため、作業者のモチベーション維持も重要です。
Machine（機械）
Machine（機械）は、製造現場で使用する設備や工具に関する項目です。生産性と品質を維持するには、機械の状態を常に最適に保つ必要があります。そのため、定期的な点検による劣化防止や、必要な設備の過不足確認が求められます。また、作業効率を高めるため、製造ラインの配置や設備の使いやすさにも配慮が必要です。
Material（材料）
Material（材料）は、製造で使用する原材料や部品に関する項目です。製品品質を確保するには、使用する材料の適切な管理が不可欠です。そのため、仕入先の選定から、在庫管理、使用履歴の記録まで、一貫した管理体制が必要です。特に、問題発生時の原因特定のため、材料の使用履歴を追跡できる体制（トレーサビリティシステム）の構築が重要です。
Method（方法）
Method（方法）は、製造現場における作業手順や生産方式に関する項目です。生産形態や作業手順、検査方法などを標準化し、誰が作業しても同じ品質を確保できる体制づくりが必要です。そのため、作業手順のマニュアル化や、定期的な手順の見直しを行い、常に最適な方法で生産が行われるよう管理します。
4Mを用いて分析する方法と分析例
4Mを用いた分析手法を「4M分析」と呼びます。4M分析では、製造過程・製造品でトラブルが発生したとき、前述の4つの要素ごとに分けて原因を調べて、改善策を考えていきます。
例えば、製品の不良が発生した場合、Man（人）の観点からは作業者の熟練度や体調、Machine（機械）の観点からは設備の精度や状態、Material（材料）の観点からは原材料の品質や保管状態、Method（方法）の観点からは作業手順の適切さや標準化の状況を確認します。
このように4つの各観点から詳しく調べることで、問題の本質的な原因を突き止められます。
4M分析を行う際は、まず問題が発生している工程や状況を明確にし、次に4つの観点それぞれについて「なぜそうなったのか」を掘り下げていきます。そして、特定された原因に対して具体的な改善策を検討し、実行に移していくことがポイントです。
▼分析例
例えば、「製品不良が発生した」の問題に対して、4つの観点から分析する場合の例は以下の通りです。
| 観点 | 分析の視点 | 考えられる原因 | 改善策 |
| Man（人） | 作業者の状況 |
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| Machine（機械） | 設備の状態 |
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| Material（材料） | 材料の品質 |
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| Method（方法） | 作業方法 |
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このように、一つの問題に対して4つの観点から総合的に分析することで、問題の本質的な原因を特定し、効果的な改善策を導き出すことができます。
4M分析のやり方・流れ
4M分析は、次の流れで実施していきましょう。
1.問題の特定
まずは製造現場で発生している問題について、具体的なデータを収集し、影響範囲を明確にすることからはじめます。例えば、不良品の発生率や生産効率の低下など、数値で把握できる情報を集めましょう。この時点での正確なデータ収集が、後の改善効果の測定基準となるため、できるだけ詳細な情報を集めることが大切です。
2.原因の洗い出し・分析
特定した問題に対して、4つの観点から原因を分析していきます。
- Man（人）：作業者の状況はどうか
- Machine（機械）：設備の状態はどうか
- Material（材料）：材料の品質はどうか
- Method（方法）：作業方法はどうか
それぞれの項目について「今どうなっていて、なぜそのような結果になるのか」を掘り下げていきます。表面的な原因だけでなく、製造不良などの根本的な原因を特定できるまで分析を続けましょう。
3.施策の立案
分析で特定された原因に対して、改善策を考案します。この際、ブレインストーミングを活用し、チームメンバーの知見や経験を集めることで、より多角的な視点からの対策立案が可能です。
例えば、作業者のスキル不足が原因であれば、作業手順書の見直しや定期的な研修の実施を検討します。設備の不具合が原因なら、点検頻度の見直しや予防保全の強化といった具体策を立案します。
また、立案した対策には優先順位をつけ、実行計画を策定します。その際、必要な人員、予算、達成目標、実施スケジュールなども具体的に設定し、関係者全員で共有しましょう。
4.効果の検証
実施した対策が期待通りの効果を上げているか確認します。最初に収集したデータと比較して改善効果を評価し、必要に応じて対策の見直しを行います。
4M分析を行う際の4つのポイント
4M分析を行う際には、以下の4つのポイントを意識しましょう。
- データを使用して分析する
- 関係者で意見交換する
- 具体的な実行計画を立てて実行する
- IoTや各種システムを活用する
それぞれの理由を解説します。
データを使用して分析する
4M分析では、主観的な推測や印象ではなく、客観的なデータに基づいた分析が求められます。具体的には、不良品の発生数、作業時間、機械の稼働率、材料の使用量など、定量的なデータを収集し分析することが大切です。このようなデータを時系列で分析することで、問題発生のパターンや傾向を見出せ、より的確な改善策の立案につながります。
特定要因図などの「QC7つ道具」を活用するのがおすすめ
分析する際には「品質管理（QC）の7つ道具」を活用すると、データの分析や可視化がより効果的に行えます。
QC7つ道具のそれぞれの概要と活用シーンを以下の表にまとめたので、イメージを掴む上で参考にしてください。
| ツール名 | 特徴 | 適した活用シーン例 |
| パレート図 | 数値を大きい順に並べた棒グラフと累積比率を示す折れ線グラフを組み合わせたもの | 重要度の高い問題の特定 |
| ヒストグラム | データの分布を棒グラフで視覚化したもの | 測定値のばらつきの確認 |
| 特性要因図 | 問題の原因を魚の骨のような形で系統的に整理したもの | 品質問題の要因の分析 |
| 散布図 | 2つの項目間の相関関係を点で表現した図 | 要因と結果の関連性の分析 |
| 管理図 | 工程の安定性を監視する折れ線グラフ | 製造プロセスの異常検知、品質変動の把握 |
| グラフ | 数値の比較や変化を視覚的に表現した図 | データの時系列における変化の把握 |
| チェックシート | 項目ごとの記録・点検を行うための表 | 不具合の発生頻度の把握 |
これらのツールを活用することで、問題の発見から原因分析、改善効果の確認まで、一連の品質改善活動を効果的に進めることができます。
関係者で意見交換する
4M分析では、現場の作業者から管理者まで、様々な立場の関係者による意見交換が欠かせません。現場作業者は、作業手順の非効率さや設備の使いづらさなど、日々の作業における具体的な問題点を把握しています。一方、管理者は予算配分や人員配置といった組織全体の視点から、実現可能な改善策を判断できます。
こうした立場の異なるメンバーが一堂に会して議論することで、現場の実態に即した実践的な改善策を見出せます。また、関係者全員が分析プロセスに参加することで、後の改善活動への協力も得やすくなるでしょう。
具体的な実行計画を立てて実行する
4M分析に基づく改善策は、具体的なアクションプランとして落とし込むことが大切です。例えば、「作業手順書を改訂する」という改善策なら、「9月末までに（期限）、製造部門の責任者が（担当者）、現場作業者の意見を収集し（方法）、作業手順書の見直しと更新を行う（具体的な実施内容）」といった形で明確化します。
このように、「いつまでに」「誰が」「どのように」「何を」するのかを具体的に定めることで、改善活動の進捗管理が容易になり、確実な実行につながります。
IoTや各種システムを活用する
4M分析をより効果的に実施する上では、デジタル技術の活用も欠かせません。例えば、IoTやセンサー技術を導入することで、機械の稼働状況や作業者の動きを自動的に記録し、より正確な分析データを収集できます。これにより、従来は見落としがちだった異常の早期発見や、より詳細な作業効率の分析ができるようになります。
なお、特にMan（人）とMethod（方法）との分析においては、作業手順書や加工条件、検査方法、過去の製造トラブル情報などの情報をシステム上で蓄積し、必要な情報を簡単に検索・参照できるようにしましょう。
それにより、4M分析におけるMan（人）とMethod（方法）の課題をより正確に把握できるようになり、改善につなげられます。また、ノウハウがデータ化され、誰でも簡単に閲覧できるようになることで、経験の浅い社員でもベテランと同じ判断基準で業務を進められるという副次的なメリットも生まれます。それにより、属人化や人材育成といった課題の解決につなげられます。
4M分析の注意点
4M分析で問題点を特定し、その解決策として4Mの要素に何らかの変更を加える際は、その影響を適切に管理・監視する必要があります。これを「4M変更管理」と呼びます。変更を実施する際は、変更内容を関係企業に事前に通知し、変更後も継続的に監視しましょう。もし新たな問題が発見された場合は、再度4M分析を行うというサイクルを繰り返します。
4Mを取り巻く活動をフローに表すと、以下のようになります。
- 4M分析で4Mの各要素における問題を特定する
- 4M変更で必要な改善を実施。変更前後にその内容を関係企業に通知する
- 4M変更管理で、変更による影響を管理・監視する
- 再度問題があれば、4M分析を実施する…以下繰り返し
なお、変更管理については「ISO 9001:2015」において要求事項が強化・明確化されました。したがって、組織は変更を行う際、その目的と起こりうる結果を考慮し、責任者を明確にした上で、計画的に実施する必要があります。また、変更後はその有効性をレビューし、意図しない影響が生じていないかを確認することなどがISOにおいて求められています。
参考：「ISO 9001:2015 で“変更”はどのように 扱われているか（P2）」品質マネジメントシステム規格国内委員会
4M以外にも押さえておきたい品質管理の手法
製造業の品質管理において、4Mは基本的な考え方ですが、より品質を高めるために、新たな視点を加えた手法も登場しています。ここでは、5M+1Eと6Mという2つの品質管理の手法を解説します。
5M＋1E
「5M＋1E」は、4Mに「Measurement（検査・測定）」と「Environment（環境）」を加えた品質管理の考え方です。従来は検査・測定を「Machine（機械）」や「Method（方法）」の一部として扱っていましたが、品質の安定化をより重視する傾向が強まり、独立した項目となりました。
「検査・測定」を独立させた理由は、不良品の流通防止と品質保証の強化において効果的なことにあります。例えば、製品の検査・測定を徹底することで、生産設備の不具合も早期に発見でき、迅速な対応が可能になります。その結果、品質の安定化と不良品の削減につながるのです。
また、「環境」面では作業場の温度や湿度など、作業環境の整備に焦点を当てています。特に近年は真夏の気温上昇による熱中症リスクが高まっており、作業員の安全確保と、快適な環境づくりによるモチベーション向上を図ることが重要です。
5M+1Eのフレームワークは、そうした背景を受けて生まれました。
6M
「6M」は、5Mにさらに「Management（管理）」を加えた品質管理の手法です。6Mでは、生産ライン全体を俯瞰し、適切なマネジメントを行う視点が加わりました。
この手法が注目される背景には、多品種少量生産の増加があります。小ロットで様々な製品を生産する上では、生産ラインを柔軟に調整できる体制が不可欠ですが、6Mはその体制を作る上で有効です。
「管理」の視点を通じて、人員配置や設備調整、作業手順の変更などを統合的に管理することで、柔軟な生産体制の構築を実現でき、多品種少量生産における品質の安定化と効率的な生産管理が可能になるのです。
まとめ：4M分析を通じて、製造品質の向上や製造トラブルの減少を実現しよう
4M分析は製造現場の品質管理において、Man（人）、Machine（機械）、Material（材料）、Method（方法）の4つの観点から問題点を体系的に分析できる手法です。4M分析を通じて、製造工程における課題を明確化でき、効果的な改善策を導き出すことが可能です。
4M分析を効果的に行うには、各要素における正確なデータの収集と分析が不可欠です。そのため、IoTセンサーによる機械の稼働状況の把握や、検証したノウハウを負担なく蓄積できかつ瞬時に参照できるデータ基盤の構築が求められます。
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