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。
- 工程の時間的な変化や異常の兆候を捉える
- 全製品の合否を直接判定する
- 顧客の規格を自動的に決める
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 製造原価と販売価格
- 群平均の変化と群内のばらつき
- 不適合品率と不適合品数
- 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
- 製造原価と販売価格
X̄とRは価格区分を意味しません。
- 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。
- 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。
- 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。
- 管理限界を規格と同じ値にすればよい
- 管理限界内なら全製品が適合する
- 管理限界は工程の変動、規格限界は要求への適合を見る
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 5日分の代表値を必ず混ぜる
- 平均が目標になる5個だけを選ぶ
- 範囲を必ず0にする
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 記録・測定・工程条件を確認して異常原因を調べる
- その点を黙って削除する
- 限界を広げて点を内側に入れる
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 20.400
- 20.231
- 19.769
- 20.577
正解と選択肢ごとの理由を見る
正解:2.20.231
- 20.400
平均範囲をそのまま加える式ではありません。
- 20.231
20.00+0.577×0.40=20.2308を丸めて20.231です。
- 19.769
これは下限を計算した値です。
- 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。
- 上限0.50・下限-0.50
- 上限1.057・下限-1.057
- 上限1.057・下限0
- 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
- 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。
- 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。
- 上限1.057・下限0
UCL=D₄×0.50=1.057、LCL=D₃×0.50=0です。
- 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。
- np管理図で個数の違いを無視する
- R管理図
- X̄管理図
- 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
- 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。
- R管理図
計量値の群内の範囲を扱う図です。
- X̄管理図
計量値の群平均を扱う図です。
- 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。
- np管理図
- X̄管理図
- R管理図
- 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
- 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。
- X̄管理図
寸法などの計量値の群平均を扱います。
- R管理図
群内の計量値の範囲を扱います。
- 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。
- 0.10
- 0.04
- 約0.0367
- 0.20
正解と選択肢ごとの理由を見る
正解:2.0.04
- 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。
- 0.04
合計不適合品20個÷合計検査500個=0.04です。
- 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。
- 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。
- 2.67
- 8.00
- 1.33
- 0.75
正解と選択肢ごとの理由を見る
正解:3.1.33
- 2.67
6σではなく3σで割った値です。
- 8.00
標準偏差だけで割り、6を掛け忘れています。
- 1.33
規格幅1.2÷(6×0.15)=1.333…です。
- 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。
- 2.00
- 1.33
- 0.33
- 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
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。
- 2.00
余裕の大きい下側ではなく、小さい方を採用します。
- 1.33
これは規格幅から求めるCpです。
- 0.33
片側の距離は3σで割ります。
- 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。
- Cpは変わらず、Cpkは小さくなる
- CpもCpkも必ず大きくなる
- Cpだけが小さくなる
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 4倍
- 2倍
- 0.5倍
- 変わらない
正解と選択肢ごとの理由を見る
正解:2.2倍
- 4倍
σは二乗せずそのまま分母に入ります。
- 2倍
Cpの分母6σが半分になるため、Cpは2倍です。
- 0.5倍
分母が小さくなると比は大きくなります。
- 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。
- 0
- 2
- 約-0.67
- 約0.67
正解と選択肢ごとの理由を見る
正解:3.約-0.67
- 0
必ず0に切り上げる定義ではありません。
- 2
平均と上限の差の向きと3σを確認します。
- 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。
- 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。
- 安定しているので改善は不要
- 管理限界を規格に書き換えれば解決する
- 規格外品を数えないことにする
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- まず変動原因と安定性を確認する
- Cpが計算できれば前提確認は不要
- 一番良い日だけで判断する
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 規格限界を消せば安定する
- 採用している判定規則に照らし、平均移動などを調べる
- 限界内なので必ず問題ない
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 改善前後を理由なく混ぜて計算する
- 最も狭い値を好みで決める
- 変更の根拠を残し、新しい工程のデータで見直す
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 必ずばらつきが0になる
- 管理図が不要になる
- 規格が自動的に緩くなる
- 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
- 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。
- 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。
- 規格が自動的に緩くなる
調整と規格設定は別です。
- 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
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。