外観検査とは？基本の工程・課題・自動化のメリットを解説

外観検査とは、製造現場で製品や部品の品質を保証・維持するため、外観に不具合がないかを確認する検査です。従来の目視検査だけでなく、検査装置を用いた自動検査を導入している企業もあります。

この記事では、外観検査の概要や目的、検査方法の種類、自動化によるメリットなどを解説します。

外観検査とは？

最初に、外観検査の概要と具体的な検査項目を解説します。

外観検査の概要

外観検査とは、製造現場において製品や部品の外観に異常がないかを確認する検査です。製品や部品の品質を保証し、安定的に維持することを目的として実施されます。

検査方法には、目視で検査する方法や、専用の検査装置を用いて異常を検出する方法があります。

検査内容は製造する製品や部品によって異なりますが、外観検査では一般的に以下のような不良の検出が可能です。

• 商品パッケージへの異物の付着
• 商品ラベルの印字ミス
• ボルトやナットの傷やサビ
• 製品に付着した指紋やほこり
• ガラス製品の割れや気泡

外観検査で異常を発見できれば、取引先企業や消費者に不良品が届く可能性を低減できます。このように外観検査は、基準を満たした製品や部品を出荷するために欠かせない重要な役割を担っています。

外観検査の項目

外観検査の検査項目は、製造する製品や部品によって異なります。同じような製品や部品を製造している場合でも、それぞれの仕様書をもとに検査項目が選定されるため、検査内容が完全に一致するわけではありません。

一般的には、以下のような検査項目が設けられています。

指定された複数の検査項目に基づいて、製品や部品に異常がないかを細かく確認することで、不良品の発見につなげています。

外観検査の目的

ここでは、外観検査を実施する目的を2つご紹介します。

品質の保証

外観検査の目的の一つは、製造物の品質を保証することです。外観検査を実施しない場合、製品や部品の品質にばらつきが生じた状態で出荷してしまう恐れがあります。

一方、外観検査を導入した場合は、取引先企業や消費者への提供前に不具合を発見し、取り除くことが可能です。出荷前に不良品を除去できれば、その後のクレームや返品を防ぎ、企業の信頼低下といったリスクを軽減できます。

また、出荷前に外観検査を実施しているという事実が取引先企業や消費者にとって安心材料となり、信頼性の向上にもつながります。

品質の維持・向上

外観検査を実施する目的には、製造物の品質の維持・向上も含まれます。検査によって不良品が発見された場合、その原因を考察して製造現場の問題点を改善すれば、将来的な不良品の発生リスクを下げることが可能です。

具体的には、外観検査を通じて、作業ミスの発生箇所や管理体制の不備などに関するデータが蓄積されていきます。データに基づき不良品の発生原因を特定できれば、根拠のある再発防止策を的確に講じられるようになります。

このような改善を継続的におこなうことで、品質の向上が期待できるだけでなく、検査に要する負担も徐々に軽減されていくでしょう。

外観検査の主な種類・方法

ここでは、外観検査の主な種類と方法をご紹介します。それぞれの検査方法の詳細を見ていきましょう。

外観検査の種類

外観検査は、生産ラインとの関係によって以下の2種類に分けられます。

• インライン検査
• オフライン検査

インライン検査は、生産ラインのなかで実施する検査です。検査工程が生産ラインに組み込まれるため自動化しやすく、その場で異常を検出できるメリットがあります。ただし、検査装置の導入には初期コストがかかり、設置に手間を要する点がデメリットです。

オフライン検査は、生産ラインの外でおこなう検査です。生産スピードに左右されず、精密検査を実施しやすいというメリットがありますが、ラインからの運搬や検査に時間がかかります。

また、外観検査は検査対象の選び方によって、以下の2種類に分類されます。

• 抜取検査
• 全数検査

抜取検査は、製品や部品の一部をサンプルとして選んでおこなう検査です。時間やコストの負担が少ないというメリットがありますが、全数を検査しないため、不良品を見逃すリスクが存在します。

全数検査は、すべての製品や部品を対象に実施する検査です。品質に対する信頼性は高い一方で、検査にかかる時間とコストは大きくなるという課題があります。

このように、外観検査にはそれぞれの手法ごとに特長と課題があるため、検査対象や目的に応じて最適な方法を選択することが重要です。

なお、抜取検査について詳しく知りたい方は、以下の記事をご覧ください。

■抜取検査とは？検査方法やメリット・デメリットを解説

外観検査の方法

外観検査の実施方法は、主に「目視検査」と「自動検査」の2つに大別されます。

目視検査とは、人の目で製品や部品に異常がないかを確認する外観検査の方法です。専用の装置が不要で、作業者を確保して検査手法の教育をおこなえば検査を始められます。検査では、定められたチェック項目に従って不良の有無を目視で確認します。

一方、自動検査は、専用の検査装置を用いておこなう外観検査の方法です。検査装置に搭載されたカメラやセンサーで製品や部品を読み取り、異物の混入や傷などの異常を自動的に検出します。

なお、近年では自動検査の精度向上を目的にAIの活用も進められており、より高度で効率的な検査体制の構築が期待されています。

外観検査で目視検査と自動検査のどちらを採用する場合でも、不良品を減らすためには、以下の5つの「みる」のサイクルを実践することが重要です。

1. 見る：製品や部品の合否判定をおこない、不良情報をフィードバックする
2. 観る：不良の発生原因となっている製造工程を確認する
3. 視る：不良情報と製造現場の状況から不良の発生原因を調査する
4. 診る：不良の発生原因に対して改善方法を選択する
5. 看る：製造工程や設計の改善をおこなう

これら5つのサイクルを継続的に実施することで、不良品の発生リスクを徐々に軽減し、製品の品質を向上させる効果が期待できます。

外観検査のよくある課題

外観検査は、製品や部品の品質を維持するために欠かせない工程ですが、運用にはいくつかの課題があります。ここでは、外観検査でよく見られる3つの課題をご紹介します。

正確性に限界がある

目視検査をおこなう場合、人の目で不良品を判断するため、検査の正確性に限界があります。

長時間の作業によって疲労が蓄積し、集中力も次第に低下していくことで、寸法の差異や傷などの異常を見逃してしまう可能性が高まります。また、作業者の体調は日によって異なるため、検査の品質を一定に保つことは容易ではありません。

作業者に精度が依存してしまう

目視検査を導入する際の課題として、作業者によって検査精度にばらつきが生じる点が挙げられます。目視検査の経験が浅い作業者と経験豊富なベテランでは、どうしても検査スキルに差が生まれます。

そのため、外観検査に不慣れな作業者の割合が高いほど、不良品の見逃しが発生するリスクも上がり、製品の品質が不安定になる恐れがあるでしょう。

検査数を増やすことが難しい

目視検査は人の作業に依存しているため、検査数を極端に増やすことは困難です。

新たに作業者を雇用する場合は、一から教育をおこなう必要があり、一定の検査スキルを習得するまでに時間を要します。企業ごとに人件費の制約があるため、簡単には作業者を増員できないのが実情です。

検査数の増加にともない、データ管理が煩雑になる点も課題です。例えば、チェックシートで検査結果を記録している場合、記載漏れや確認作業の手間が発生しやすく、品質管理の精度が低下する恐れがあります。

さらに、検査項目を過度に増やすと、記録データを十分に分析する余裕がなくなり、得た情報を製造工程の改善に活かせないという問題も生じるかもしれません。

外観検査を自動化するメリット

外観検査を自動化することで、目視検査では得られないさまざまなメリットを享受できます。ここでは、自動検査の導入によって得られる3つのメリットをご紹介します。

客観的な評価ができる

外観検査を自動化することで、人の目に頼らず、客観的な検査基準に基づいた判定が可能です。自動検査では、最初に設定された基準に従って一貫した判定がおこなわれるため、製造物の品質を一定に保つ効果が期待できます。

また、完全に自動化された検査では作業者の経験やスキルの影響を受けないので、属人性を排除し、安定した品質管理を実現しやすくなります。

見逃しが削減できる

外観検査を自動化する場合、専用の検査装置を導入します。

検査装置のカメラやセンサーを用いることで、製品の微細な傷や汚れ、へこみなどを画像判定で検出可能です。そのため、自動検査は目視検査に比べて不良品の見逃しを大幅に削減できる可能性があります。

また、自動検査では、紙のチェックリストに検査結果を記入する手間がかかりません。導入する検査装置やAIによっては、検査結果が自動的にデータとして記録・蓄積されるため、記入漏れなどの人為的なミスの軽減にもつながります。

検査時間が短縮できる

自動検査では、目視検査に比べて検査時間を短縮できます。検査装置のカメラやセンサーにより不良品を自動的に判別できるため、目視検査のように製品や部品を一つひとつ時間をかけて確認する必要がありません。

また、作業者の教育にかかる時間やコストも削減できるので、浮いた時間をほかの業務に充てることが可能です。こうした効率化により、製造現場の生産性向上も期待できます。

外観検査を支援する技術

ABIS III（ZEISS社製）は、外観検査の自動化を実現する高性能な検査装置です。

複数の光色を組み合わせて照射することで、多様な表面状態の異常検出に対応します。高い検出精度を誇り、自動車や航空宇宙、輸送関連など、幅広い分野の生産現場でご活用いただけます。

また、インライン検査とオフライン検査の両方に対応しているので、現場の状況に応じた柔軟な検査システムの構築が可能です。システムは操作が簡単で、検査時間の短縮や作業者の負担軽減が期待できます。

まとめ

外観検査は、製造現場における製品や部品の品質保証、品質維持・向上のために欠かせない工程です。

作業者のスキルや経験に依存せず、一定の品質を安定して確保するには、検査装置を用いた自動検査の導入が効果的です。検査結果がデータとして蓄積されることで、不良品の発生原因を分析しやすくなり、作業工程や設計の改善にもつなげられます。

ABIS III（ZEISS社製）は、高精度な検出機能を備えており、へこみ・傷・亀裂などの欠陥を的確に検出します。外観検査の自動化をご検討中の方は、ぜひお気軽にお問い合わせください。