製造現場では「歩留まりを上げよう」「歩留まりが落ちている」という言葉が日常的に飛び交います。しかし、歩留まりの定義や計算式を正確に把握し、改善に活かせている現場はそれほど多くありません。
歩留まりは製品の品質や企業の生産コストに直結する重要な指標です。本記事では、歩留まりの基本的な意味から計算方法、低下の原因、そして具体的な改善策まで、製造担当者がすぐに現場で活用できる情報をわかりやすく解説します。
歩留まりとは
歩留まりとは、製造工程において投入した原材料や部品のうち、最終的に良品として得られた割合を示す指標です。歩留まりの高低は生産効率やコスト管理に直結するため、製造業において欠かせない管理指標のひとつとされています。
歩留まりの語源
「歩留まり」という言葉は、もともと「歩合（ぶあい）が留まる（とどまる）」、すなわち一定の割合が確保されるという意味に由来するとされています。製造業では「投入数量に対して最終的に得られた良品数の比率」を指し、不良品や廃棄ロスが少ないほど歩留まりは高くなります。古くから素材加工や食品製造の現場で使われてきた言葉で、現在はあらゆる製造業で広く使われる共通用語となっています。
製造業における歩留まりの使い方
製造現場では、歩留まりは工程ごとの品質レベルを把握する指標として使われます。たとえば「今月の歩留まりは95%だった」と言えば、投入した材料や部品のうち95%が良品として完成したことを意味します。逆に5％は不良品であることもここから分かります。
また、良品率のような使われ方のほかにも工程間の歩留まりを比較することで、どの工程に問題があるかを特定することにも活用できます。このように生産計画の立案やコスト見積もりの場面で、歩留まりの数値は重要な基準として用いられています。
歩留まりが重要な理由
歩留まりが低いということは、それだけ原材料や製造コストが無駄になっていることを意味します。たとえば歩留まりが90%の工程では、100個分の材料を投入しても良品は90個しか得られず、残り10個分のコストが損失です。
製品の価格競争が激しい製造業において、歩留まりを改善することはコスト削減や企業の収益改善に結びつきます。また、不良品の発生を抑えることは品質の安定にもつながり、顧客信頼の維持にも大きく貢献します。このように歩留まりを適切な状態に管理することは企業の競争力を高めることにつながるのです。
製造現場のコスト削減について「【分かりやすい】工場のコスト削減を成功に導く実践的アイデア10選を詳しく紹介」をご覧ください。
歩留まりの計算式
歩留まりを正しく管理するには、計算式を正確に理解しましょう。一口に歩留まりといっても、良品率・不良率・直行率など関連する指標が複数あり、それぞれ意味が異なります。ここでは歩留まり率の基本的な計算式と、関連指標との違いを具体例を交えて解説します。
歩留まり率の計算式
歩留まり率は以下の計算式で求められます。
歩留まり率（%）＝ 実際の成果数 ÷ 全体の総数 × 100
たとえば、1,000個の部品を投入して950個の良品が得られた場合、歩留まり率は「950 ÷ 1,000 × 100 ＝ 95%」となります。この数値が高いほど、ロスが少なく効率的な生産ができていることを示します。工程が複数ある場合は、各工程の歩留まり率をかけ合わせることで全体の歩留まり率を算出することができます。
また、先述したように歩留まりを以下のように工程間で分けることで改善活動に活用できます。3つの工程がある製造ラインを例に考えてみましょう。工程Aの歩留まり率98%、工程Bが95%、工程Cが97%だった場合、全体の歩留まり率は「0.98 × 0.95 × 0.97 ≒ 90.3%」となります。一見すると各工程の数値は高く見えても、複数工程を経ることで全体の歩留まりは大きく低下することがわかります。このように工程ごとに歩留まりを把握することで、改善ポイントの特定につながります。
良品率・不良率・直行率との違い
歩留まり率と混同されやすい指標として、良品率・不良率・直行率があります。良品率は歩留まり率とほぼ同義で使われることが多いですが、不良率は「投入数に対する不良品の割合」を指すため、歩留まり率とは逆の概念です。直行率は「一度も手直しや手戻りなく良品となった割合」を示し、歩留まり率よりも工程の精度をシビアに評価する指標です。これらを使い分けることで、製造工程の課題をより精度高く把握することができます。
不良率について詳しくは「【改善方法5つ】不良率とは？計算式やPPM、業界目安などを詳しく解説！」をご覧ください。
歩留まりが低下する原因
多くの現場で「歩留まりが落ちている」と耳にしますが、歩留まりが低下する原因は一つとは限らず、人・設備・材料・工程・環境など複数の要因が絡み合っているケースがほとんどです。原因を特定せずに対策を打っても効果は出にくいため、まずは「どこに問題があるか」を正確に把握することから始めましょう。製造現場でよく見られる代表的な原因を以下に解説します。
人的要因（スキル・ミス・教育不足）
作業者のスキル不足や手順の誤認、集中力の低下などによるヒューマンエラーは、歩留まり低下の大きな原因のひとつです。特に新人作業者の多い現場や、標準作業手順書（SOP）が整備されていない、5Sが徹底されていない職場では、個人差による品質のばらつきが生じやすくなります。作業スキルの質のばらつきが大きいほど不良率は高くなるため歩留まりが低下してしまいます。
5Sについて詳しくは「【分かりやすい！】 5S活動とは？その目的やメリット、実践的に進める方法や手順などを詳しく解説！」をご覧ください。
設備・機械の問題（老朽化・メンテナンス不足）
設備の経年劣化や定期メンテナンス不足も、歩留まり低下を引き起こす代表的な要因です。定期的な点検・メンテナンスを怠ることで機械の精度が落ちると加工精度にばらつきが生じ、不良品の発生率が上昇します。また、突発的な設備故障は生産ラインの停止だけでなく、不良品の大量発生につながるリスクもあります。
材料・部品の品質ばらつき
仕入れた原材料や部品の品質にばらつきがある場合、それが最終製品の不良につながることがあります。たとえば材料の成分濃度や寸法精度が規格外であれば、どれだけ工程を改善しても歩留まりは安定しません。受入検査の強化やサプライヤーとの品質基準の共有・見直しが有効です。また、材料に混入した異物や不純物が工程内トラブルの原因となるケースも少なくありません。
製造工程・手順の問題
工程設計そのものに非効率や欠陥がある場合も、歩留まり低下の原因となります。工程間の条件設定が最適化されていない、検査タイミングが遅く不良品が後工程まで流れてしまう、といった問題があると月内の納品目標に遅れが生じてしまい、歩留まりが低下してしまう恐れがあります。
環境要因（温度・湿度・クリーン度など）
製造環境の温度・湿度や清浄度なども、歩留まりに影響を与える見落とされがちな要因です。精密加工や食品・医薬品製造では特にこうした環境要因が製品の品質を左右します。例えばクリーンルームの管理が不十分だったり、季節による温湿度変化に対応できていなかったりすると、カビやゴミが発生してしまい不良品の発生原因につながりかねません。
歩留まりを改善する方法
上記のような歩留まりが低下してしまう原因を改善するには、原因に応じた対策を進める必要があります。。ここでは現場ですぐに取り組める改善方法を6つ紹介します。
不良品の発生状況を記録・集計する
まずは改善活動の第一歩として、現状を正確に把握しましょう。いつ・どの工程で・どのような不良が発生しているかを記録・集計し、正確な現在位置・傾向を分析しましょう。分析にはQC7つ道具のパレート図や特性要因図を活用することで、優先的に対処すべき問題を絞り込むことができます。こうした現状のデータがないまま改善活動を進めても方向性を誤るリスクがあるため、まず「見える化」から始めることが大切です。
従業員教育・スキルを高める
歩留まりの低下原因として大きい要因の一つである、ヒューマンエラーを減らすには、従業員への教育と標準化が欠かせません。まずは改めて作業手順を見直し、だれでも一定の作業品質で作業できるように標準化を図りましょう。そのためにはわかりやすく作業手順をまとめたマニュアルを整備し、定期的なOJTや勉強会を通じてスキルの底上げを図りましょう。
ここで意識したいことは新人への教育として標準化・スキルアップ研修を進めるだけでなく、経験者に対する定期的な確認・フォローアップも行うことで全体的なスキルアップを期待できます。相応のコストと手間、時間がかかりますが歩留まり改善ができれば企業の価値も高まるため、人的リソースへの投資は積極的に進めましょう。
製造プロセスを改めて見直す
工程の流れや条件設定をこの機会に改めて見直し、非効率・リスクのある箇所を特定・改善していくことが歩留まり向上につながります。特に「なぜその条件・手順になっているか」の根拠が不明確なルールは、改善の余地がある可能性があります。そこで製造プロセスを一目で可視化できるようなツールの導入やドキュメントを作成し、俯瞰で確認してみましょう。
また、工程ごとに管理基準値を明確に設定し、逸脱した際のアクションフローも含めて標準化することで、品質の安定を図ることができます。
設備メンテナンスの最適化を進める
設備状態は歩留まり低下に大きくつながるため、常に良い状態に維持できるよう、予防保全を徹底し、故障や劣化が起きる前に対処する仕組みを構築しましょう。例えば設備ごとに点検周期・チェック項目を定めた保全計画を策定し、稼働データをもとにメンテナンスタイミングを最適化できる体制であれば、設備トラブルを未然に防ぐ可能性が高まります。近年はIoTセンサーを用いた設備状態のリアルタイム監視も普及しており、故障予兆の早期検知に活用されています。先端技術を使用したツールの導入も積極的に検討してみましょう。
予防保全について詳しくは「【導入ステップあり】予防保全とは？その目的と効果的な手法を解説 」をご覧ください。
フィルターを高性能なフィルターに切り替える
歩留まり低下の原因として見過ごされやすいのが、製造工程における異物混入や流体中の不純物です。原材料や製造途中の液体・気体に異物が混入すると、純度は低下するため不良品の発生につながってしまいます。こうした問題への対策として有効なのが、高性能フィルターへの切り替えです。
たとえばニチダイフィルタの積層焼結金網フィルターは、複数の金網を積層・焼結することで高い強度・ろ過精度を実現しています。金属製のため耐熱・耐圧・耐薬品性に優れ、洗浄・再生して繰り返し使用できる点もコスト面で大きなメリットです。このような高性能なフィルターに切り替えることで、異物混入や不純物による不良発生を抑えることができ、歩留まりを高められます。国産ロケットにも採用されるほど、高性能なためぜひこの機会に検討してみてはいかがでしょうか。
歩留まり改善に取り組むポイント
歩留まりの改善は一朝一夕にはできません。そのため単発の対策で終わらせず継続的に取り組むことが重要です。ここでは改善活動を継続・定着させるための実践的なポイントを解説します。
PDCAを回す改善フローを意識する
歩留まり改善を継続的に進めるには、PDCAサイクル（計画・実行・確認・改善）を回し続けることが基本です。まず現状の歩留まりを計測して目標値を設定し（Plan）、対策を実施（Do）したうえで効果を数値で検証（Check）し、さらなる改善につなげる（Action）という流れを繰り返します。こうした常に改善を求める姿勢・習慣を現場に根付かせることが、歩留まりの継続的な向上につながるのです。
管理体制・社内ルールを整備する
改善活動を個人の努力や経験に頼るだけでは、成果にばらつきが生じます。誰が・何を・どのタイミングで管理するかを明確にした管理体制を整備し、品質基準や対応手順をルールとして文書化しておきましょう。また、不良が発生した際の報告・エスカレーションフローを整えておくことで、問題の早期発見と再発防止につながります。ルールは作るだけでなく、定期的に見直して現場の実態に合った内容に更新し続けることも大切です。
数値で見える化する
歩留まりの改善効果を実感し、モチベーションを維持するためには、数値による見える化が大きく効果を発揮します。例えば工程ごとの歩留まり率をグラフ化して現場に掲示したり、改善前後の数値を比較して成果を共有したりすると改善活動に取り組んでいる従業員だけでなく、製造工程に携わっている従業員全員のモチベーションを高めることができ、より歩留まり改善へと意識づけできます。こうした雰囲気は企業の生産活動にとってもプラスに働くでしょう。
また、数値を継続的にモニタリングすることで、歩留まりが低下し始めた早期の段階で異変に気づき、迅速に対処することが可能になります。このように感覚ではなくデータで語る文化をこの機会に広げることで、歩留まり改善だけでなくほかの改善活動の質を高めることにつながるのです。
歩留まりを改善して企業の競争力を高める
本記事では、製造業における歩留まりの意味・計算式・低下原因・改善方法について解説しました。歩留まりは生産効率とコストに直結する重要な指標であり、歩留まり改善には原因の正確な把握と継続的な改善活動が不可欠です。
改善のステップを整理すると、まず不良品の発生状況を記録・集計して現状を把握し、人・設備・材料・工程・環境の各観点から原因を特定します。そのうえで原因に応じた対策を講じることが重要です。そしてPDCAサイクルを回し続けて、改善を定着させていくと歩留まり率を最大限高めることができるでしょう。
「何から始めればいいかわからない」という場合は、まず自工程の歩留まり率を計算し、どの工程でロスが最も多いかを把握することから始めてみてください。小さな一歩が、現場全体の品質改善につながります。
ニチダイフィルタは積層焼結金網フィルターの生産能力で世界一を誇るメーカーとして、50年以上の実績と技術力でお客様のあらゆるニーズにお応えしています。設計から製造、アフターサービスまでの一気通貫体制により、現場の課題に的確にお応えします。なにかお困りの際は、ぜひお気軽にご相談ください。
