成形品の自動検査導入で「ヒューマンエラー」を撲滅

事例紹介

製造現場における品質管理の最後の砦が「検査」です。中でもプラスチックやゴム、金属の成形品は、目視検査に頼っている工場が少なくありません。

しかし、ヒューマンエラーによる見落とし・判定ミス・バラつきが、重大な不良品流出を招くこともあります。こうした背景から、自動検査システムの導入が急速に進んでいます。

この記事では、初心者でもわかりやすく、成形品における自動検査の仕組みと導入のポイント、そして現場に起きる変化を解説します。


ヒューマンエラーの限界とは?

人による目視検査は以下のような課題を抱えています。

  • 集中力の限界:長時間の検査で注意力が低下
  • 判定基準のブレ:人によってOK/NGの基準が異なる
  • 疲労による見逃し:一瞬の判断ミスが不良を流出させる
  • 教育コストの増大:熟練検査員の育成が困難

これらは人間の特性によるものなので、いくら対策を講じても完全には防げません。だからこそ、「検査の自動化=ヒューマンエラーの撲滅」が期待されているのです。


自動検査システムとは?

自動検査とは、カメラやセンサーなどの装置を使い、機械的に良品/不良品を判別する仕組みです。

主な構成

要素内容
カメラ2D or 3D、モノクロ or カラーなど対象に応じて選定
照明傷・汚れが見えやすくなるよう、リング照明や同軸照明を使用
画像処理ソフトAI搭載 or ルールベースで判定ロジックを構築
NG品排出装置エアブローやアクチュエータで不良品を分離
統計記録機能判定結果を自動記録し、品質管理に活用

対象となる不良の種類

自動検査では、以下のような目視で見ていた不良が対象になります。

  • キズ・ひび割れ
  • 欠け・バリ
  • 異物混入
  • 変色・ムラ
  • 寸法異常(光学式 or レーザー計測)

製品の材質や形状に応じて、カメラの画素数や照明方法を調整することで、精度の高い検出が可能になります。


実例:自動検査を導入した成形品メーカーの変化

■ 背景

プラスチック部品メーカー(従業員50名)。目視検査員が4名で1日6000個の検査を行っていた。

課題:

  • 判定のバラつき
  • 検査速度の限界
  • ベテラン依存からの脱却

■ 導入内容

  • 高速ライン対応のカメラ検査装置(3台)
  • AI画像処理ソフトでNG判定(バリ・欠け・寸法異常)
  • NG品排出+自動仕分け
  • 合否ログをクラウド保存しトレーサビリティ対応

■ 結果

  • 検査員4名 → 1名へ削減(他工程に再配置)
  • 見逃し不良が 月平均10件 → 0件
  • 合否判定スピードが 3倍 に向上
  • 不良率の傾向分析により、成形条件の見直しも可能に

自動検査導入の流れ

① どの不良を見つけたいかを明確にする

まずは「目視で見つけていた不良の種類」を洗い出し、どこまでを自動検査に任せるかを決めましょう。


② 検査対象物の安定供給が重要

製品が傾いたり、バラバラな状態だと正確に検査できません。
ガイドレールや整列機構の整備が不可欠です。


③ AIとルールベースの使い分け

手法特徴
AI画像判定良否の差が曖昧でも“学習”で対応可。高精度だが学習に時間が必要
ルールベース長さ・面積など数値基準に強い。変種が少ない場合に向く

④ NG品の自動排出設計

見つけた不良をどう処理するか(停止? 排出?)もシステム設計のポイントです。


よくある課題と対策

課題対策
微細なキズが検出できない高照度+偏光照明で可視化
位置ズレで誤判定製品を固定・整列する仕組みの追加
判定が厳しすぎて歩留まり悪化NGの閾値を微調整 or AIで“許容範囲”を学習
画面の見方が難しい操作画面をカスタマイズして誰でも使えるように

導入効果を最大化するには?

  • 検査だけでなく、成形条件との連携で不良削減に活用
  • 検査データを品質会議や監査資料に活用
  • 検査員の経験値をAIに“学習させる”ことでノウハウ継承も可能

まとめ

目視検査にはどうしても限界があります。だからこそ、自動検査を導入することで、人的ミスをゼロに近づけ、品質の安定と省人化を同時に実現できます。

「高そう」「難しそう」と思っても、今では低価格カメラやクラウドAIサービスも充実しており、小規模な導入から始めることも可能です。

まずは、自社で多い不良の傾向を見直し、どの工程から自動検査に置き換えられるかを検討してみましょう。

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