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QC検定3級 / 分野3

管理図と工程能力
要点と練習問題20問

管理図は工程が時間的に安定しているか、工程能力は規格に対する余裕を見るものです。管理限界と規格限界を区別し、CpとCpkの違いを式から確認します。

この分野から5問解く →

先に押さえる3つの要点

X̄とR
群平均の変化と群内のばらつきを組み合わせて確認します。
Cp
(規格上限−規格下限)÷6σ。規格幅と工程のばらつきを比べます。
Cpk
上限側・下限側の余裕をそれぞれ3σで割り、小さい方を採用。平均の片寄りも反映します。

管理図の基本

問1 / 管理図の目的

管理図を使う主な目的はどれか。

  1. 工程の時間的な変化や異常の兆候を捉える
  2. 全製品の合否を直接判定する
  3. 顧客の規格を自動的に決める
  4. 不適合品を必ずゼロにする
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:1.工程の時間的な変化や異常の兆候を捉える

  1. 工程の時間的な変化や異常の兆候を捉える

    統計量を時間順に管理限界と比較し、安定性を確認します。

  2. 全製品の合否を直接判定する

    個々の合否は規格との比較で判定します。

  3. 顧客の規格を自動的に決める

    規格は要求事項などから決まり、管理限界とは別です。

  4. 不適合品を必ずゼロにする

    管理図は監視の道具であり、それだけでゼロを保証しません。

参考:NIST:管理図

問2 / 平均と範囲

X̄-R管理図で、X̄管理図とR管理図がそれぞれ見るものはどれか。

  1. 製造原価と販売価格
  2. 群平均の変化と群内のばらつき
  3. 不適合品率と不適合品数
  4. 規格上限と規格下限
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:2.群平均の変化と群内のばらつき

  1. 製造原価と販売価格

    X̄とRは価格区分を意味しません。

  2. 群平均の変化と群内のばらつき

    X̄は群の平均、Rは群内の最大値と最小値の差を追います。

  3. 不適合品率と不適合品数

    これらは計数値の管理図で扱います。

  4. 規格上限と規格下限

    規格を上下に分けた図ではありません。

参考:NIST:管理図

問3 / 規格限界との違い

管理限界と規格限界について適切なのはどれか。

  1. 管理限界を規格と同じ値にすればよい
  2. 管理限界内なら全製品が適合する
  3. 管理限界は工程の変動、規格限界は要求への適合を見る
  4. どちらも顧客が必ず決める
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:3.管理限界は工程の変動、規格限界は要求への適合を見る

  1. 管理限界を規格と同じ値にすればよい

    工程の安定性を判定する根拠が失われます。

  2. 管理限界内なら全製品が適合する

    工程が安定していても規格外品が出る可能性があります。

  3. 管理限界は工程の変動、規格限界は要求への適合を見る

    目的と設定根拠が異なるため、両者を混同しません。

  4. どちらも顧客が必ず決める

    管理限界は通常、工程データから設定します。

参考:NIST:管理図

問4 / 合理的な群分け

短時間に連続製造した5個を1群としてX̄-R管理図を作る。狙いとして適切なのはどれか。

  1. 5日分の代表値を必ず混ぜる
  2. 平均が目標になる5個だけを選ぶ
  3. 範囲を必ず0にする
  4. 群内の条件をなるべくそろえ、群間の変化を見つけやすくする
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:4.群内の条件をなるべくそろえ、群間の変化を見つけやすくする

  1. 5日分の代表値を必ず混ぜる

    時間差による変化を群内に混ぜると、変化を捉えにくくなります。

  2. 平均が目標になる5個だけを選ぶ

    選別すると工程の実態が表れません。

  3. 範囲を必ず0にする

    実際のばらつきを観測する必要があります。

  4. 群内の条件をなるべくそろえ、群間の変化を見つけやすくする

    時間の離れた条件を混ぜず、工程の変化を比較します。

参考:NIST:管理図

問5 / 限界外の点

ある群の平均が管理上限を超えた。最初の対応として適切なのはどれか。

  1. 記録・測定・工程条件を確認して異常原因を調べる
  2. その点を黙って削除する
  3. 限界を広げて点を内側に入れる
  4. 原因を調べず全工程を永久停止する
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:1.記録・測定・工程条件を確認して異常原因を調べる

  1. 記録・測定・工程条件を確認して異常原因を調べる

    通常と異なる原因がある可能性を調査します。

  2. その点を黙って削除する

    異常の情報と根拠が失われます。

  3. 限界を広げて点を内側に入れる

    異常の兆候を隠すことになります。

  4. 原因を調べず全工程を永久停止する

    状況に応じた処置は必要ですが、原因確認を省略すべきではありません。

参考:NIST:管理図

管理限界の計算

問6 / X̄管理図の上限

総平均が20.00、平均範囲が0.40、A₂=0.577のとき、X̄管理図のUCL=総平均+A₂×平均範囲はいくつか。小数第3位まで求める。

  1. 20.400
  2. 20.231
  3. 19.769
  4. 20.577
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:2.20.231

  1. 20.400

    平均範囲をそのまま加える式ではありません。

  2. 20.231

    20.00+0.577×0.40=20.2308を丸めて20.231です。

  3. 19.769

    これは下限を計算した値です。

  4. 20.577

    A₂に平均範囲を掛ける必要があります。

参考:NIST:管理図

問7 / R管理図の限界

平均範囲0.50、D₄=2.114、D₃=0とする。R管理図の上限と下限の組はどれか。

  1. 上限0.50・下限-0.50
  2. 上限1.057・下限-1.057
  3. 上限1.057・下限0
  4. 上限2.114・下限0.50
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:3.上限1.057・下限0

  1. 上限0.50・下限-0.50

    R管理図は平均範囲を正負に置く式ではありません。

  2. 上限1.057・下限-1.057

    範囲は負にならず、今回の下限係数は0です。

  3. 上限1.057・下限0

    UCL=D₄×0.50=1.057、LCL=D₃×0.50=0です。

  4. 上限2.114・下限0.50

    係数そのものや平均範囲を限界にはしません。

参考:NIST:管理図

問8 / 不適合品率の管理図

日によって検査個数が異なるとき、不適合品率を管理する代表的な図はどれか。

  1. np管理図で個数の違いを無視する
  2. R管理図
  3. X̄管理図
  4. p管理図
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:4.p管理図

  1. np管理図で個数の違いを無視する

    np管理図は通常、一定の検査個数で不適合品数を扱います。

  2. R管理図

    計量値の群内の範囲を扱う図です。

  3. X̄管理図

    計量値の群平均を扱う図です。

  4. p管理図

    不適合品率を用い、検査個数に応じた管理限界を扱います。

参考:日本規格協会:3級レベル表(学習範囲)

問9 / 一定個数の不適合品数

毎回100個を検査して不適合品の個数を管理する。代表的な管理図はどれか。

  1. np管理図
  2. X̄管理図
  3. R管理図
  4. ヒストグラムだけ
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:1.np管理図

  1. np管理図

    検査個数nが一定で、不適合品数npを扱う場合に適します。

  2. X̄管理図

    寸法などの計量値の群平均を扱います。

  3. R管理図

    群内の計量値の範囲を扱います。

  4. ヒストグラムだけ

    分布の確認はできますが時間順の管理図ではありません。

参考:日本規格協会:3級レベル表(学習範囲)

問10 / p管理図の中心線

100個中2個、200個中10個、200個中8個が不適合だった。全体の不適合品率はいくつか。

  1. 0.10
  2. 0.04
  3. 約0.0367
  4. 0.20
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:2.0.04

  1. 0.10

    不適合品が10個の日だけを使う計算ではありません。

  2. 0.04

    合計不適合品20個÷合計検査500個=0.04です。

  3. 約0.0367

    日別率の単純平均では検査個数の違いを反映できません。

  4. 0.20

    合計不適合品数を一日分の100個で割ってはいけません。

参考:日本規格協会:3級レベル表(学習範囲)

工程能力の計算

問11 / Cpの計算

安定した正規分布の工程で、規格下限9.4、上限10.6、標準偏差σ=0.15とする。Cp=(上限-下限)÷6σを小数第2位まで求める。

  1. 2.67
  2. 8.00
  3. 1.33
  4. 0.75
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:3.1.33

  1. 2.67

    6σではなく3σで割った値です。

  2. 8.00

    標準偏差だけで割り、6を掛け忘れています。

  3. 1.33

    規格幅1.2÷(6×0.15)=1.333…です。

  4. 0.75

    分子と分母を逆にしています。

参考:NIST:工程能力

問12 / Cpkの計算

規格下限9.4、上限10.6、平均10.3、σ=0.15とする。Cpk=min{(上限-平均)÷3σ,(平均-下限)÷3σ}を小数第2位まで求める。

  1. 2.00
  2. 1.33
  3. 0.33
  4. 0.67
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:4.0.67

近い規格までの余裕を見る
平均10.3から上限10.6までは0.3、下限9.4までは0.9。小さい余裕を3σ=0.45で割ります。図を拡大して見る ↗

平均10.3から上限10.6までは0.3、下限9.4までは0.9。小さい余裕を3σ=0.45で割ります。

  1. 2.00

    余裕の大きい下側ではなく、小さい方を採用します。

  2. 1.33

    これは規格幅から求めるCpです。

  3. 0.33

    片側の距離は3σで割ります。

  4. 0.67

    上側は0.3÷0.45=0.667、下側は0.9÷0.45=2。小さい方を使います。

参考:NIST:工程能力

問13 / 片寄りの影響

規格幅と標準偏差が同じまま、平均が規格中心から上限側へ移動した。平均が規格内にあるとき通常どうなるか。

  1. Cpは変わらず、Cpkは小さくなる
  2. CpもCpkも必ず大きくなる
  3. Cpだけが小さくなる
  4. Cpkは必ずCpより大きくなる
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:1.Cpは変わらず、Cpkは小さくなる

  1. Cpは変わらず、Cpkは小さくなる

    Cpは幅だけ、Cpkは近い規格までの余裕も反映します。

  2. CpもCpkも必ず大きくなる

    片寄りは規格への余裕を減らします。

  3. Cpだけが小さくなる

    Cpの式には平均が含まれていません。

  4. Cpkは必ずCpより大きくなる

    同じσと両側規格ならCpkはCp以下です。

参考:NIST:工程能力

問14 / ばらつきの改善

規格幅が一定の工程で、σを0.20から0.10へ小さくした。Cpは何倍になるか。

  1. 4倍
  2. 2倍
  3. 0.5倍
  4. 変わらない
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:2.2倍

  1. 4倍

    σは二乗せずそのまま分母に入ります。

  2. 2倍

    Cpの分母6σが半分になるため、Cpは2倍です。

  3. 0.5倍

    分母が小さくなると比は大きくなります。

  4. 変わらない

    Cpは標準偏差に依存します。

参考:NIST:工程能力

問15 / 中心が規格外

規格上限10、平均10.2、σ=0.1で、下限側には十分な余裕がある。上限側の工程能力指数Cpuはいくつか。

  1. 0
  2. 2
  3. 約-0.67
  4. 約0.67
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:3.約-0.67

  1. 0

    必ず0に切り上げる定義ではありません。

  2. 2

    平均と上限の差の向きと3σを確認します。

  3. 約-0.67

    (10-10.2)÷(3×0.1)=-0.666…です。平均が上限を超えると負になり得ます。

  4. 約0.67

    符号を絶対値にすると規格外への片寄りを隠します。

参考:NIST:工程能力

結果の解釈

問16 / 安定と能力

管理図では安定しているが、Cpが小さく規格外が多い。適切な判断はどれか。

  1. 安定しているので改善は不要
  2. 管理限界を規格に書き換えれば解決する
  3. 規格外品を数えないことにする
  4. 安定していても、規格に対する能力は十分とは限らない
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:4.安定していても、規格に対する能力は十分とは限らない

  1. 安定しているので改善は不要

    安定したまま規格を満たせない工程もあります。

  2. 管理限界を規格に書き換えれば解決する

    工程自体の改善にはなりません。

  3. 規格外品を数えないことにする

    実態を隠しても能力は改善しません。

  4. 安定していても、規格に対する能力は十分とは限らない

    安定性と規格への適合能力は別の観点です。

参考:NIST:工程能力

問17 / 能力評価の前提

工程平均が日ごとに大きく移動している。全データをまとめたCpだけで能力を判断してよいか。

  1. まず変動原因と安定性を確認する
  2. Cpが計算できれば前提確認は不要
  3. 一番良い日だけで判断する
  4. 標準偏差を0として計算する
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:1.まず変動原因と安定性を確認する

  1. まず変動原因と安定性を確認する

    安定性がないと、単一の分布に基づく指数の解釈が難しくなります。

  2. Cpが計算できれば前提確認は不要

    数値が出ても評価の前提が満たされるとは限りません。

  3. 一番良い日だけで判断する

    日々の変化を隠すことになります。

  4. 標準偏差を0として計算する

    実測のばらつきを無視できません。

参考:NIST:工程能力

問18 / 連の読み方

全て管理限界内だが、中心線の片側に点が長く連続している。適切なのはどれか。

  1. 規格限界を消せば安定する
  2. 採用している判定規則に照らし、平均移動などを調べる
  3. 限界内なので必ず問題ない
  4. 各点を交互に反対側へ書き直す
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:2.採用している判定規則に照らし、平均移動などを調べる

  1. 規格限界を消せば安定する

    図の表示を変えても工程は変わりません。

  2. 採用している判定規則に照らし、平均移動などを調べる

    限界外だけでなく、非ランダムな並びも異常の手掛かりです。

  3. 限界内なので必ず問題ない

    点の並びにも情報があります。

  4. 各点を交互に反対側へ書き直す

    記録を改変してはいけません。

参考:NIST:管理図

問19 / 再計算の判断

設備を恒久的に改善し、改善後の安定したデータが蓄積した。管理限界について適切なのはどれか。

  1. 改善前後を理由なく混ぜて計算する
  2. 最も狭い値を好みで決める
  3. 変更の根拠を残し、新しい工程のデータで見直す
  4. 限界外の点が出るたびに自動で広げる
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:3.変更の根拠を残し、新しい工程のデータで見直す

  1. 改善前後を理由なく混ぜて計算する

    異なる工程状態を混ぜると新状態を表せません。

  2. 最も狭い値を好みで決める

    管理限界は好みで設定するものではありません。

  3. 変更の根拠を残し、新しい工程のデータで見直す

    工程の状態が変わったと確認できた場合、管理基準を見直します。

  4. 限界外の点が出るたびに自動で広げる

    異常を見えなくする処置になります。

参考:NIST:管理図

問20 / 過剰調整

安定した工程で平均の上下だけを見て、毎回設定を反対方向へ動かした。起こり得る問題はどれか。

  1. 必ずばらつきが0になる
  2. 管理図が不要になる
  3. 規格が自動的に緩くなる
  4. 通常のばらつきに反応し、かえって変動を増やす
正解と選択肢ごとの理由を見る

正解:4.通常のばらつきに反応し、かえって変動を増やす

  1. 必ずばらつきが0になる

    観測誤差や通常の変動まで消えるわけではありません。

  2. 管理図が不要になる

    介入の要否を適切に判断する必要があります。

  3. 規格が自動的に緩くなる

    調整と規格設定は別です。

  4. 通常のばらつきに反応し、かえって変動を増やす

    偶然の変動に毎回介入すると過剰調整になることがあります。

参考:NIST:管理図

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この教材と公式の試験について

QC検定3級の範囲から主要な基礎を選んだオリジナル100問です。5分野は学習用の分類で、公式の科目区分ではありません。全範囲を網羅する教材・公式過去問・本試験形式の模試ではありません。

3級は手法・実践の両方を学ぶ試験です。この教材では主要な基礎に絞っています。確率分布の詳しい扱い、相関係数の計算、品質保証や標準化の細目などは、公式の範囲表と市販教材で補ってください。

本サイトの問題は独自に作成したものです。公式の過去問の転載ではありません。本文の参考資料は各問の解説に掲載しています。内容作成:2026年11月14日。