🏠 🔋C1 Laboratory
令和7年4月25日 (金)

まずは工場見学!モノやサービスが消費者に届くまで

山形大学  理工学研究科(工学系)  化学・バイオ工学科  🔋 C1 📛 立花和宏

🔚 品質管理 🏫 Web Class syllabus 53225 📆 🌸 🕥 時間割 🕐 13:00~14:30 🕝 ( 中示BFiles C1

資源から廃棄物へ

枯渇する資源ではなく、再生可能な資源を使う
原料
材料
t、m3、m2、m…… 計量単位物質 :カセイソーダ、 セメント顔料ビール ナフサ、洗剤 )
素材
本、反……計量単位、計数単位(物質: 、線、箔)
部品
個、台、本……計数単位(物体:自動車)
  1 資源から廃棄物へ

工業製品には、 物体(object)として形や構造が役に立つものと、形や構造に関係なく 物質 (substance,material,matter)として役に立つものがあります。


石油化学工場のレイアウト例

研究所 中間製品タンクヤード 原料タンクヤード
  2 石油化学工場のレイアウト例
© 2023 K.Tachibana * , C1 Lab.

工場は、原料や素材を加工して、付加価値をつけて、 工業製品を生産します 1 )

化学工場の設備には、反応装置などの主要製造設備と、 ボイラー発電用水、タンクなどの付帯設備があります 2 )

地図 地図

品質表示と打消し表示

「個人の感想です」
「効果には個人差があります」
「写真はイメージです」
消費者庁が 「打消し表示に関する実態調査報告書」の調査に用いた表示例(動画)

3 )

品質

JIS.Q 9000「品質マネジメントシステム-基本及び用語」では、 品質は、「対象に本来備わっている 特性 の集まりのが、要求事項を満たす程度」と定義されている。 「対象」とは、製品サービス、プロセス、人、組織などを指す。 製品およびサービスの品質は、生産者が意図した製品の機能およびパフォーマンスだけでなく、 顧客によって認識された価値及び便益も含まれ、意図した影響(望む機能、 サービスなど)および 意図しない影響(故障、不具合、損失など)によって決まるとしている。

計量管理の基礎と応用 .より 4 )

品質管理

製品を含むあらゆる サービスを、顧客の望む”よいものを、より安く、必要なときに、安全に使えるように PDDAサイクルを回し、製品と仕事のやり方を、総合的に維持、改善する活動 5 )


自然物と工業製品

  1 自然物と工業製品
自然物 人工物
工芸品 工業製品
例1:道具 さえずる小鳥 パイプオルガン 🚂 ピアノ
例2:食べ物 回らない寿司 カップラーメン
例3:エネルギー 電気、ガス、灯油
作り手 なし 職人、技能者、クリエータ 労働者、作業者
(※設計は技術者
顧客 なし 王侯貴族、教会、富裕層 市民、庶民
歴史 なし 産業革命 以降
形態 献上、寄進 販売
ありのまま 丹精込めてひとつ 工場で大量生産
品質(Q) ありのまま 丹精込めてひとつ 同じ品質、 ばらつき なし
コスト(C) ただ? 非売品? 安く、低コスト 6 )
納期(D) 早く、即納(店売り)
環境(E) 持続可能 保護 廃棄物

使用価値と交換価値

  2 使用価値と交換価値
使用価値
(お金で買えない)
交換価値
(お金で買える)
メリット
財物 (固体、液体、気体の有体物、 電気
不動産(管理可能物)
安心・安全 保険、 品質
信頼、お金で買えない評価 信用、お金で買える評価、お金にできる評価、承認
命、精神、身体 労働力、会社
思想、良心、信条、感情、愛、誠実、個性 表現、文言、マニュアル、画一
人格権、生存権、幸福追求権 財産権
知恵、技能、ノウハウ、ノウホワイ 知識、技術、特許
文化 文明
やりがい 娯楽
授業を受けた経験 技術者倫理の教科書
02.技術者倫理 04.情報処理概論 エネルギー化学 品質管理

倫理観や価値観は、個人による違いもあります。 マルクスの資本論によれば、お金で買える価値を、交換価値といいます。 交換価値で考えれば、個人の損得と公益について、ある程度理論的に考えることができます。

損得にまつわる話に、あまりいい話はありませんが、 たとえば、「いくらもらったら、恋人とのデートをすっぽかす?」として、 恋人の価値を価格で見積もることができます。


品質管理の歴史

  3 品質管理の歴史
西暦 出来事
正規分布、ド・モアブル(仏) *
中心極限定理、ラプラス(仏)
ガウス分布正規分布、ガウス(独)
1924 管理図、シューハート(米)
1954 暮らしの手帖 商品テスト を掲載
👨‍🏫 🗾 1960s 三種の神器🚂 洗濯機、 🚂 掃除機、 🚂 冷蔵庫)
1960 SQCデミング賞
大量生産時代 7 )
検査 重点主義
三種の神器:電気洗濯機、電気掃除機、電気冷蔵庫
👨‍🏫 1970s 自動車・電子機器・原子力・ 公害 🗾 🌏
TQC
👨‍🏫 🗾 1970s 自動車・電子機器・原子力・ 公害 新三種の神器 (クーラー、カラーテレビ、 カー) カセイソーダ隔膜法
高価耐久消費財時代 8 )
工程管理重点主義
新三種の神器: クーラー🚂 カラーテレビ、カー( 🚂 自動車
👨‍🏫 🗾 1980s 情報産業、コンピューター、光ファイバー
新製品開発重点主義
メモリ、パソコン、液晶ディスプレイ
1990 ISO 9001ISO 14001
1995 モノから サービス
1999 JABEE ( 教育のISO9000?)
2001 家電リサイクル法(エアコン、テレビ、電気冷蔵庫、電気洗濯機)
2003 物質化学工学科 JABEE 認定
2008? 物質化学工学科 JABEE 解消
2018 JIS法改正
「日本工業規格(JIS)」 を「日本産業規格(JIS)」に。
標準化の対象であった鉱工業に、 データ 、サービス、経営管理等を追加。

伊達政宗の品質検査

  3 伊達政宗の品質検査
© 2009 K.Tachibana * , C1 Lab.

伊達政宗が設計した「黒漆五枚胴具足」は、「鉄砲玉を通さない」という 機能がありました。

「鉄砲玉を通す」という品質特性(スペック)に対して、「鉄砲玉を通さない」というスペックは、ハイスペックと言えます。 また、通す、通さないは、量ではないので、名義尺度のデータということになります。

黒漆五枚胴具足は、量産されました。「鉄砲玉を通さない」と銘打って 製造されたたくさんの黒漆五枚胴具足の中に、「鉄砲玉を通す」モノが混ざっていたら、命にかかわります。 これは不適合品(不良品)です。 このような不良品が混じる黒漆五枚胴具足は、品質が悪いことになります。

伊達政宗は、すべての黒漆五枚胴具足を、至近距離から火縄銃で打ち、孔が空かないことを確かめました。 全数検査です。 その証拠が、胴部の鉄板の銃弾の痕跡です。

伊達政宗は、このようにして、黒漆五枚胴具足の品質を保ちました。 スペックを守った黒漆五枚胴具足は、ハイクォリティと言えます。

*

富岡製糸場@群馬県

  4 富岡製糸場
© 2010 K.Tachibana ( 撮影許可書

大量生産 のために導入された座繰り器で、製造された絹は、品質が低く、ヨーロッパでの評価が低く、 輸出商品としては、需要がなかった。 岡谷を中心として品質の改善が進んだ。

明治政府が機械製糸業を必要とした背景 9 )

建物をささえる「トラス構造」 10 )

* 🔷 富岡製糸場

岡谷蚕糸博物館@長野県岡谷市

  5 岡谷蚕糸博物館 @長野県岡谷市
© 2005 K.Tachibana * , C1 Lab.

量産のために導入された座繰り器で、生産された絹は、品質が低く、ヨーロッパでの評価が低く、 輸出商品としては、需要がなかった。 岡谷を中心として品質の改善が進んだ。

*

デミング賞

  6 デミング賞
© 2025 K.Tachibana * , C1 Lab.

技術・工学としての工業化学と自然科学としての化学

  4 技術・工学としての工業化学と自然科学としての化学
大分類 中分類 小分類
👨‍🏫 技術・工学
(工学部)
技術・工学 品質管理
👨‍🏫 化学工業 化学工学. 化学機器
セラミックス. 窯業. 珪酸塩化学工業
電気化学工業
化学薬品
染料 11 )
高分子化学工業
金属工学. 鉱山工学 冶金. 合金
👨‍🏫 鉄鋼
非鉄金属
石炭
石油
非金属鉱物. 土石採取業
👨‍🏫 製造工業 パルプ・製紙工業 12 )
繊維工業
食品工業
👨‍🏫 自然科学
(理学部)
化学 物理化学
分析化学
合成化学
無機化学
有機化学
物理学
生物科学. 一般生物学
地球科学. 地学
10進分類

モノの流通ルートは複雑化していますが、いくつかのパターンにわかることができす

工場のしくみ」より

日本産業規格(JIS)

  5 日本産業規格(JIS)
部門記号 説明
👨‍🏫 A. 土木及び建築 一般・構造/試験・ 検査・測量/設計・計画/設備・建具/材料・部品/施工/施工機械器具
B.(一般機械) 機械基本製図 /機械部品類/FA共通/工具・ジグ類/工作用機械/ 光学機械・精密機械
👨‍🏫 C.(電子機器及び電気機械) 測定・試験用機器用具/材料/ 電線 ・ケーブル・電路用品/電気機械器具/通信機器・電子機器・ 部品電球🚂 照明 器具・配線器具・ 電池/家電製品
👨‍🏫 D.( 自動車 試験・検査方法/共通部品/エンジン/シャシ・車体/電気装置・計器/建設車両・産業車両/修理・調整・試験・検査器具/自転車
👨‍🏫 E.(鉄道 線路一般/電車線路/信号・保安機器/鉄道車両一般/動力車/客貨車/綱索鉄道・索道
👨‍🏫 F.( 船舶 船体/機関/電気機器/航海用機器・計器/機関用諸計測器
👨‍🏫 G.( 鉄鋼 分析/原材料/鋼材/鋳鉄・銑鉄
👨‍🏫 H.( 非鉄金属 分析方法/原材料/伸銅品/その他伸展材/鋳物/機能性材料/加工方法・器具
👨‍🏫 K.(化学) 化学分析・環境分析/ 工業薬品石油コークス・ タール製品/脂肪酸・ 油脂製品・バイオ /染料原料・中間物・ 染料 13 ) 火薬/ 顔料・ 塗料ゴム/ 皮革/ プラスチック/写真材料・薬品・測定方法/試薬
👨‍🏫 L.( 繊維)) 試験・ 検査/糸/織物繊維製品/繊維加工機器
👨‍🏫 M.(鉱山) 採鉱/選鉱・選炭/運搬/保安/鉱産物
👨‍🏫 P.(パルプ及び紙 パルプ 14 ) /紙工品/試験・測定
👨‍🏫 Q.(管理システム 標準物質管理システム
👨‍🏫 R.( 窯業 陶磁器耐火物・断熱材/ ガラス・ガラス繊維/ほうろう/ セメント/研磨材・特殊窯業製品/ 炭素製品 /窯業用特殊機器
S.( 日用品 家具・室内装飾品/ガス石油燃焼機器・食卓用品・台所用品/身の回り品/はきもの/ 🚂 文房具・事務用品/運動用具/娯楽用品・ 🚂 音楽用品
👨‍🏫 W (航空) 専用材料/標準部品/機体/エンジン/計器/電気装備/地上設備
👨‍🏫 X (情報処理 プログラム言語図形・文書処理・文書交換/OSI・LAN・データ通信/出力機器・ 記録媒体
Z 物流機器/包装材料・ 容器・包装方法/共通的試験方法/溶接/放射線/マイクログラフィックス/基本/環境・資源循環/ 工場管理品質管理単位

標準化の対象にデータ、サービス、経営管理等を追加し、「日本工業規格(JIS)」 を「日本産業規格(JIS)」に、法律名を「産業標準化法」に改めました。


民間による商品テスト

採否はお任せ願います、私たちが實際に試して見て、 これならと責任を持てるものだけをのせてゆきたいと思いますから、 勿論廣告料その他費用は絶對に頂きません。

これが十号ほど続き「商品テスト」につながったのでした。

……(途中略)……

なかで、花森さんは、広告を載せない理由について

理由は二つ。一つは編集者として、表紙から裏表紙まで全部の頁を自分の手の中に握っていたい。 広告は土足で踏み込んでくるようなもの。そんなことに耐えられない。 もう一つは、広告をのせることで、スポンサーの圧力がかかる、それは絶対に困る。 <商品テスト>は、絶対にヒモつきであってはならない。
という意味のことを書いています。

大橋鎭子「暮らしの手帖」とわたしより


  6 工業製品
分類 項目 説明
金属工業 鉄鋼 鉄道レール、鉄骨
非鉄金属 銅線、サッシ
金属製品 ボルト、ナット
化学工業 化学製品 洗剤、 🚂 医薬品🚂 肥料
プラスチック製品
🚂 石油製品 🚂 灯油
ゴム製品 タイヤ
機械工業 機械 産業用ロボット
電化製品 🚂 冷蔵庫 、 🚂 テレビ
情報通信機器 📱 スマホ 、 💻 パソコン
電子部品 🚂 液晶パネル
輸送用機械 🚂 自動車
食品工業 🚂 加工食品、飲料 🚂 ビール カップラーメン
繊維工業 繊維🚂 衣服 🚂 シャツ 🚂 下着 🚂 靴下
その他の工業 窯業 ビン、 ガラス🚂 食器 レンガ
🏞 木材 椅子、 🚂 (テーブル) 🏞🚂 箪笥(たんす)
🚂 家具
パルプ トイレットペーパー
印刷業 マンガ本 🚂 🏞、 チラシ
🚂 かばん 革靴、皮財布
楽器・ 🚂 日用品 (JIS.S) 🚂 ピアノ 、ギター、 電池
建設・そのほか 住宅、ビル、塔、橋、 ダム

いかなる工業製品も サプライチェーンをさかのぼってゆけば、 最後は地球上の資源にたどり着く。 どこかの鉱山で掘られた石か、農業あるいは狩猟採取によって殺した生き物か、そんな 天然資源 から工業原料は出発する。

化学工業 で生産される工業製品は、計数できる物体ではなく、 計量できる 物質と言っていいだろう。


  7 品質管理の能力が求められる職務と職種 *
大分類 業種
製造業関係 電気機器製造業 プラスチック製品製造業 パン製造業 軽金属製品製造業 鍛造業 金属プレス加工業 石油精製業 ねじ製造業 鋳造業
運輸業関係 マテリアル・ハンドリング業
サービス業 外食産業
そのほか 印刷業

製造業の業種では、品質管理の知識や能力が求められることが多い。 ファインセラミック業などの材料製造よりも、カタチがある製品製造の方が、品質管理の知識や能力を求められる傾向がある。 マテリアル・ハンドリング業や外食産業など、製造業以外の業種でも、品質管理の知識や能力を求められることがある。

特に、統計的品質管理、 QC7つ道具、ISO9000、製造物責任(PL)法などの知識は、どの業種でも求められる。


  8 消費者への品質表示 * *
法律 対象 細目 具体例 要項
景品表示法 あらゆる
商品・ サービス
携帯電話の端末やデータ通信
家庭用品品質表示法 * 繊維製品 🚂 シャツ 🚂 下着 🚂 靴下
合成樹脂加工品
電気機械器具 エアコンディショナー *
雑貨工業品 ティシュペーパー及び 🚂 トイレットペーパー *
合成洗剤 * 並びに洗濯用又は台所用の石けん * 及び住宅用又は家具用の洗浄剤 *
食品表示法 * 生鮮食品 農産物 米穀、麦類、雑穀、野菜、果実、そのほか
畜産物
水産物
玄米および精米
🚂 加工食品 食用油脂 即席カップめん
添加物
住宅品質確保法 * ** 住宅
揮発油等の品質の確保等に関する法律 石油、ガソリン
医薬品、医療機器等の品質、有効性及び安全性の確保等に関する法律 * **
薬機法(やっきほう、旧薬事法)
医薬品
医薬部外品
化粧品 * ** 化粧品 * 口紅、アイライン、アイブロウ、チーク 全成分表示義務
薬用化粧品
医療機器
エネルギー の使用の合理化等に関する法律 * * * 🚂 自動車

工業製品の例

  9 工業製品 の例
工業製品 生産型 特性 不適合(不良)
プロセス
フローショップ
ライン
🚂 液晶パネル アセンブリ
フローショップ
ライン
油圧ショベル アセンブリ
ジョブショップ
セル
強度不足
カップラーメン アセンブリ
フローショップ
ライン
重量 異物
🚂 ビール アセンブリ・プロセス
ジョブショップ・フローショップ
ライン
不純物、濁り、密閉不良
🚂 自動車 アセンブリ
フローショップ
ライン
燃費
ボルト、ナット アセンブリ
フローショップ
ライン
寸法(公差) 規格外
半導体 プロセス・アセンブリ
ジョブショップ
ライン
異物、カケ
15 )

サービスの例

  10 サービス の例
サービス 特性 不適合(不良)
教育 ディプロマポリシー
通信 通信速度 伝送損失、パケットロス
電力
輸送・宅配サービス ブックエコ
アプリ
ラインのスタンプ
音楽のサブスク
ネット対戦型ゲーム

*


大学におけるFDと品質管理

研究とは、そもそも自然界や社会の現象を理解しようと仮説を立て、実験や観察を傘ね、その結果を評価して仮説に修正をくわえていく、 まさに PDCAサイクルそのものだといえます。

……授業内容を改善することは学生におもねることではありません。……

16 )

  7 質の高い教育をみんなに
*

人、カネ、モノ、情報のサプライチェーン

  8 人、カネ、モノ、情報のサプライチェーン
© K.Tachibana

製品、農畜水産物、 天然資源は、組み立て、加工、管理されて、製品やサービスとなります。 この人、 カネ、 モノ、 情報の流れをサプライチェーンと言います 17 ) 。 製品やサービスに売り手と買い手がつけば、商品となります。

サービスは、モノとしてのカタチがなく、ためておけず、供給と消費が同時でないなどの特徴がある。

電気も、モノとしてのカタチはありませんが財物です。ためておけず、供給と消費が同時です。 今、 使っている電気が、 今、作っている電気です。


工場見学-新日鉄君津工場@千葉県

  9 新日鉄君津工場@千葉県
© 2007 K.Tachibana

広い埋め立ての敷地には高炉、転炉、 コークス炉、熱延、冷延などの工程がひしめいています。

18 )


カップラーメンの作り方

  10 385 インスタントラーメン発明記念館
© 2008 K.Tachibana * , C1 Lab.

こねる、平たくする、ロールで厚み1mmに延ばす、切り出す、蒸す、枠づめ、油揚げ、、、 19 )

食品表示法により 消費者への品質表示 が義務付けられています。

20 )

栄養成分表示 * 👨‍🏫 インスタントラーメン発明記念館

ビールの作り方

  11 386 ビールの作り方
© 2005 K.Tachibana * , C1 Lab.

発酵槽は、 ステンレスなどで作られています 21 ) 22 )

発酵 👨‍🏫 キリンビール株式会社-金沢工場 👨‍🏫 キリンビール株式会社-横浜工場@神奈川県 👨‍🏫 【DF】【見学】サッポロビール静岡工場 👨‍🏫 アサヒビール福島工場 👨‍🏫 サッポロビール博物館

自動車の作り方

プレス工程
ボディ工程
塗装工程
組立(艤装)工程
検査工程
  12 自動車の作り方
23 )

乗用車、バス、トラックは人荷の輸送に使われます。 トラックは 物流で大きな割合を占めています。

👨‍🏫 JIS.D―自動車の規格

自動車の作り方

  13 387 日産自動車いわき工場
© 2007 K.Sato

自動車は、 交通機関として使われます。 化石燃料を燃焼する ガソリンエンジンやディーゼルエンジンで 動力を 発生します。

WLTCモードによる 燃費表示が義務付けられています。 EVの電費は、燃費に換算されます 。


化学プラントの装置

  11 化学プラントの 装置 machine
名称 機能 図記号
塔 tower,column 物質同士の接触( 蒸留・ 反応・ガス吸収・洗浄・抽出)
物質の貯蔵、静置、 沈降、分離、混合、反応 電解槽 発酵槽
サイロ、ホッパー 粉体の貯蔵。供給を主とするホッパーと長時間の貯蔵に使うサイロ。
熱交換器
加熱炉 furnance 燃焼による物質の 加熱 コークス炉 24 ) ボイラー 25 ) セラミックスの焼成や金属粉末の焼結。
配管設備 流体の 輸送 (管、管継手)と遮断( バルブ 石油精製

化学工場では、 機械装置が使われます。 それらは、プラント記号として表現されます。

26 )

化学プラントには、計装とよばれる計測器や制御装置が装備されていて、 DCS (Distributed Control System=分散型制御システム)の制御盤の画面に状態が映し出されます。

プラントの破損は、流出事故を起こします。 地球温暖化による災害のリスクが高まっています。水害や風害によるプラントの破損にも対策を施しましょう。


工場の部門(職種)

  12 工場の部門(職種)
部門
営業 原価管理
技術(開発・設計) 原価管理
生産管理 QCD、販売、生産、在庫
購買
製造
品質管理
工場長
👨‍🏫 工場の部門と役割

  13 間接部門と直接部門 *
分類 部門 説明
間接部門 研究・開発 新商品の 研究開発 27 )
知財・法務 特許 戦略を立てる。 係争になりそうな案件はイヤ!
人事 人件費がかかりそうな案件はイヤ!
総務 給与計算、勤怠管理、評価など。働き方改革に逆行する案件はイヤ!
直接部門 営業 受注、クレーム対応。利幅の取れないのはイヤ!
技術 メンテナンスに手間のかかる設備の導入はイヤ!
生産技術 工程の設計。作業標準の作成。 十分な試作データのない新製品はイヤ!
生産管理 生産量の管理、納期の管理、資材と製品の在庫管理。 仕掛品が多いのはイヤ!
購買 コスト(固定費、変動費) 28 ) 、安定供給元の確保、納期の確認。 入手しづらい資材を使うのはイヤ!
製造 無理、無駄、ムラをなくす。タクトタイムを短く。シフト管理。 手間が増えて複雑なのはイヤ!
品質管理 検査基準の作成。 許容誤差の指定がなく、良否の判断ができないのはイヤ!
👨‍🏫 職種

  14 ライフサイクルマネジメント
段階 費用(コスト) 説明
メーカー 規格・設計
調達・製造
販売・引き渡し 初期費用
顧客 (使用) 初期不良 返品・返金
初期故障 保全費用
偶発故障
摩耗故障 寿命
行政 廃棄

ライフサイクルコスト(life-cycle cost)とは、製品や構造物などの費用を、調達・製造~使用~廃棄の段階をトータルして考えたもの。訳語として生涯費用ともよばれ、英語の頭文字からLCCと略す 29 )

規格

もし規格外の品物(不適合品、不良品)があったら。。。

https://webdesk.jsa.or.jp/common/W10K0500/index/dev/glossary_3/
✍ 平常演習
教育の品質、卒業生の品質

テキスト・参考書


参考文献

🏫 品質管理
q71
品質管理

QRコード
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53225/53225_01.asp
名称: 教育用公開ウェブサービス
URL: 🔗 https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/
管理運用 山形大学 学術情報基盤センター

🏫 学問の自由 は、心の自由。 大学では、精神は自由であらねばならない。(松木健三)
名称:C1ラボラトリー
URL:🔗 https://c1.yz.yamagata-u.ac.jp/
管理運用
山形大学 工学部 化学・バイオ工学科 応用化学・化学工学コース
C1ラボラトリー ( 伊藤智博立花和宏 ) @ 米沢

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