要望別に見つかる!選別業者GUIDE/部品検査の精度を上げるには?/外観検査について知る

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「信頼・対応力・企業力」で選ぶ選別業者3選

「信頼」=ISO9001を取得、「対応力=24時間365日対応可」、自動車部品メーカーが日本で最も多い「愛知県に拠点のある企業」という3つのポイントで選別業者を厳選。それぞれの会社の人材の特徴をお伝えします。(2022年6月調査時点)

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外観検査について知る

異物の付着や傷、バリなどの外観上の欠陥を確認し、不具合を見つける外観検査。製品や部品の品質を維持するために必要不可欠な工程です。このページでは外観検査の目的や流れをまとめているので、理解を深めるためにもぜひチェックしてみてください。

製造工程で外観検査をはじめとした検査をする目的

不具合のある製品・部品が流通するのを防ぐために実施される検査です。とくに製造工程で検査を行う目的は「不良品の削減・品質の保証」「製品品質の維持・向上」などが挙げられます。

不良品の削減・品質の保証

丁寧に製品・部品の製造をした場合でも、不具合のある製品をゼロにすることはできません。しかし、不具合のある状態のまま出荷・流通させてしまっては会社の信用問題に発展する可能性もあります。そのような事態を避けるためにも、製造段階で不具合のある製品・部品の発見が大切です。

製品品質の維持・向上

製造工程における不良品の検出は、不具合を発生させる原因の特定にも繋げられます。原因が明らかになることで、設備の改良や人材育成などを図り、不具合をださないための事前対策が可能に。その結果、不良品の検知だけでなく、製造ラインの改善という側面からも品質の維持・向上に寄与してくれます。

製造ラインに対する信頼の構築・強化

外観検査など製造工程では製品や製造工程といった条件に応じて様々な検査やチェックが行われますが、どのような検査でも主目的は不具合品の排除や不良品の流通回避といったリスクマネジメントとしての意味を有していると考えられます。言い換えれば、検査体制やチェック機構が適正に働いている製造ラインや製造業者は、製品の生産・製造拠点として信頼できると言えるでしょう。

適正な外観検査を担保することで、クライアントにとって事業リスクの低下につながり、ひるがえって製造現場や製造工程に対する信頼性や信用度も向上していくことが重要です。

外観検査は大きく4種類に分けられる

製造工程で発生する欠陥や不良を早期に発見し、製品の信頼性を高める役割を果たす外観検査は大きく分けて4種類あります。それぞれにメリットやデメリットがあるため、より精度の高い検査をするためにもしっかりと把握しておきましょう。

インライン検査

インライン検査とは、製造ライン上で製品が生産される過程で行われる外観検査のことです。インライン検査では、カメラやセンサーを使用して製品の外観を自動でチェックし、欠陥を検出。この方法は製品がラインを流れている間にリアルタイムで検査を行うため、生産効率を高められます。

インライン検査のメリット

インライン検査の主なメリットは、迅速に不良品を検出し、即座に対応できる点です。これにより、製品の品質を維持しながら、製造工程のスムーズな進行が可能に。リアルタイムでデータを収集・分析することで、製造工程の改善点を特定にも繋げやすいメリットがあります。

インライン検査は、特に大量生産が行われる製造業において効果的な検査の手段です。製品が次々と生産される中で、効率よく高品質な製品を維持するための重要な手段として、多くの企業で採用されています。

インライン検査のデメリット

インライン検査にはいくつかのデメリットも存在します。例えば、高速な製造ラインに対応するためには、高性能な検査機器が必要となり、導入コストが高くなる可能性があります。また、複雑な形状や細かい欠陥の検出が難しい場合もあるでしょう。そのため、検査機器の選定やシステムの設計には十分な注意が必要です。

オフライン検査

オフライン検査とは、製品が製造ラインを離れた後に行われる外観検査のことです。インライン検査とは異なり、製造プロセスから分離して行われるため、より詳細で細かなチェックが可能です。この方法は、製品の品質を徹底的に確認する必要がある場合に適しているといえます。

オフライン検査のメリット

オフライン検査のメリットは、製品の全体的な品質を高い精度で評価できる点です。専用の検査室で行われることが多く、様々な検査機器や技術を組み合わせることで、見つけづらい細かな欠陥や内部の不具合まで検出が可能。また、製品の一部をサンプルとして取り出し、詳細な分析を行うこともできます。

オフライン検査は、特に高い品質が求められる製品や、複雑な構造を持つ製品に適しています。例えば、自動車部品や医療機器など、安全性や精密性が重要な製品の検査において有効といえるでしょう

オフライン検査のメリット

オフライン検査にもデメリットもあります。まず、製品が製造ラインから離れて検査されるため、検査結果がフィードバックされるまでに時間がかかる点です。そのため、不良品の発生を早期に防ぐことが難しくなるケースもあります。また、検査に時間とコストがかかるため、全ての製品に対して実施するのは現実的ではありません。

抜き取り検査

抜き取り検査とは、製造された製品の中から一定の割合でサンプルを抽出し、外観検査を行う方法です。この方法は全数検査に比べてコストや時間を削減できるため、効率的な品質管理手法として広く採用されています。サンプルの抽出方法には、ランダムサンプリングや系統的サンプリングなどがあります。

抜き取り検査のメリット

抜き取り検査のメリットは、全数検査に比べて少ないリソースで品質管理が可能な点です。サンプル数が適切であれば、全体の品質をある程度正確に推定することができます。また、製造プロセスの一部として定期的に実施することで、品質の一貫性を維持しやすくなります。

抜き取り検査は、コストや時間の制約がある中で品質を管理するための有効な手段です。特に、大量生産が行われる製品や、一定の品質基準を満たしていることを確認するために広く使用されています。

抜き取り検査のデメリット

しかし、抜き取り検査には限界もあります。サンプルの取り方や検査の頻度が甘く設定されてしまった場合、欠陥品が見逃されるリスクがあります。特に、欠陥の発生頻度が低い場合や、欠陥の種類が多岐にわたる場合には、抜き取り検査だけでは十分な品質保証が難しくなるでしょう。そのため、抜き取り検査を行う際には、統計的手法を用いてサンプル数や検査基準を慎重に設定することが大切です。

全数検査

全数検査とは、製造された全ての製品に対して外観検査を行う方法です。そのため、この方法は製品の品質を最大限に保証するために効果を発揮する検査方法だといえます。高い品質が求められる製品や、欠陥が許容されない製品に対して実施される傾向にあります。

全数検査のメリット

全数検査のメリットは、全ての製品を検査することで、見逃さない限り不良品をほぼ完全に排除できる点です。これにより、顧客に高品質な製品を提供ができ、企業の信頼性を高めることができます。また、全数検査を通じて製造プロセスの問題点を早期に発見し、改善にも繋げやすいメリットもあります。

全数検査は、特に高い信頼性が求められる製品や、顧客への影響が大きい製品に適しています。例えば、航空機部品や医療機器など、安全性が最優先される製品においては、全数検査が不可欠です。

全数検査のデメリット

全数検査には多くの課題・デメリットも持っています。1つは、全ての製品を検査するためには大量のリソースが必要となり、コストや時間が必要になる点です。また、高度な検査機器や専門的な知識が必要となるため、導入や運用、検査員の教育をはじめとしたハードルもあります。そのため、全数検査を実施する場合は、掛けるコストと得られる効果を新調に検討する必要があります。

外観検査を始める前に用意すべき検査基準書や見本とは?

外観検査を効果的に実行するには、マニュアルとして外観検査の基準を共有しておくことが必要となります。検査基準書は外観検査や品質検査における手順や合否の条件などをまとめたマニュアルであり、またそのマニュアルを分かりやすく伝えるためのツールとして様々な見本を活用することも大切です。

外観検査における検査基準書の必要性

検査基準書とは、文字通り外観検査や品質検査において「適合ライン」を明確化して作業員や検査員へ伝えるための資料や書類であり、検査マニュアルといえるものです。

検査基準書がなければ検査基準やOKライン・NGラインを伝えることも困難になり、一定品質の外観検査を維持することができません。

一方、検査基準書を作成したとしても、その内容が客観的に分かりやすいものでなければ余計に検査業務が混乱してしまう可能性もあります。そのため、検査基準書を用意する場合は、合わせて検査基準を分かりやすく伝えるための各種見本なども準備が大切です。

検査基準を明確に伝えるためのツール

検査基準書に記載されている文書や条件を具体的に明示するためのツールや比較対象として、様々な見本が利用されます。見本には主として、製品の標準仕様を伝えるための標準見本、また不良品や不具合品の状態を分かりやすく示す不良見本、そして合格ラインと不合格ラインを示すための限度見本などが挙げられます。

限度見本

限度見本とは、標準仕様や理想状態の製品に対して、どこまでの範囲であれば適合品として検査をパスさせて良いのか判断するために用いられる比較対象です。

例えば限度見本と製品を見比べて、製品に認められる異常や変性が限度見本よりも大きければ、それはNG対象として判断できるでしょう。逆に限度見本よりも変性・変質が抑えられている場合、標準状態そのものではなくても検査としてOKになる可能性があります。

なお、限度見本は完成品の状態や条件を変更した場合、直ちに最新の条件に合わせたものへ変更しなければなりません。また、限度見本の状態が変質してしまわないよう、厳格に管理して常に基準値を明確化しておきましょう。

不良見本

不良見本は、あえて不良状態や不具合ポイントを分かりやすく表現した見本です。不良見本は外観検査や品質検査で特に注意すべき部位などを伝えるツールとして効果的であり、どのような問題が発生しやすいのか検査員へ理解させるために役立ちます。

ただし、不良見本はあくまでも不具合状態を明確に表現したものであり、限度見本とは異なる点に注意してください。不良見本より状態が良いからといって、適合品にならないことは認識しておきましょう。

標準見本

標準見本は文字通り、標準仕様を示すための見本です。原則として、標準見本と同じ状態のものが適合品として外観検査や品質検査をクリアできます。

その上で、どの程度の誤差や変性であれば適合範囲として認めるのかという条件付けを行って限度見本に反映させます。

外観検査で見つかる不良品や不具合はどんなもの?

外観検査や品質検査で見つかる不良品や不具合には、例としてどのようなものがあるのでしょうか。ここでは様々な分野や製品のジャンルごとに、代表的な不良・不具合のポイントを例として紹介します。

金属製品分野

金属製品で代表的な不良品や不具合品は、まず成型不良による変形やサイズのズレ、歪みなどが挙げられます。またバリの残留やクラック、割れ、一部の欠けといったものも不良対象です。

加えて金属の素材によってはサビや変色、表面の擦り傷やヘコみといったものもチェックしなければなりません。溶接加工や切断加工といった加工が行われたものであれば、加工部位の状態や加工後の前面・裏面の状態なども検査対象に含まれます。

製品によっては肉眼だけでチェックすることが困難になるため、顕微鏡や検査用のデジタルカメラシステムなどを用いて、対象部位を拡大した上で確認することもあります。

電子機器分野

電子機器分野ではプリント基板の回路チェックや接続端子の状態確認、はんだ付けされている部位の状態確認など様々なポイントを検査しなければなりません。

例えばプリント基板の場合、実装されている回路の状態が正しいか確認することが必要です。途中で回路が途切れていたり、本来であれば分離されているべき回路が接合していたりといった場合は、そもそもプリント基板の製造工程から見直さなければなりません。

接続端子のチェックではオス側・メス側の両方でチェックするだけでなく、品質検査などでは実際に端子を接合させて状態確認をすることもあります。

はんだ付けに関するチェックは、はんだの量やサイズ、焦げの有無といった点に注意しつつ、他の部分との接触なども見る必要があります。

その他にも液晶パネルの割れやクラック、動作させた際の色抜けといったものから、半導体パッケージの変形や傷まで、商品ごとに様々な部位が検査対象となります。

樹脂製品分野

アクリル製品やプラスチック製品のような樹脂製品でも外観検査は重要な工程です。

樹脂製品の場合、製品の変形や割れ、クラック、歪み、そしてバリといったものだけでなく、変色や表面の状態の変性といったものもしっかりとチェックしなければなりません。また傷の有無や、塗装されているものであれば塗装のはげ、さらに指定色通りに塗装や印刷がされているのかカラーチェックなども重要になります。特にレーザー加工など熱を加えて切断や穴あけを行っている場合、焦げや溶けといったものにも注意してください。

樹脂製品は成型方法や加工方法によって発生しやすい不具合も異なってくるため、それぞれの条件に合わせた専門知識が必要です。

品質管理と品質保証は相関する

適切な品質管理を行って各製品の状態や製造現場の状況がきちんと把握できているからこそ、製造される製品の品質についても自信を持つことが可能となります。

品質管理体制が十分に構築されていなくても、結果論として高品質な製品が製造されるケースはあるでしょう。しかし、それは主観的にも客観的にも品質に関して何らの保証をない状態であり、製造販売業者として無責任と言わざるを得ません。また、仮に製造業者がどれだけ自信を持って製品を製造・提供したとしても、それを担保する具体的な取り組みや体制が示されなければそれは第三者にとって信用に足るものではありません。

品質管理が適正化されて始めて問題が改善される

品質に問題がある製品が生産された際、品質管理体制が明確化されていなければ問題発生の原因を追究できず、そもそもどの製造工程に不備があるのか検証することも困難です。

品質保証は適正な品質管理体制と、それに則った製造現場の環境整備が確立されていてこそ客観的に提示できるものであり、品質保証を正しく明示したい場合は常に的確な品質管理体制の構築や維持が必要となります。

なお、国際認証などの第三者機関による品質保証を得る場合、それぞれの機関や団体が定める条件を満たした品質管理体制を整備しなければならない点も重要です。

製品の検査の流れ

一般的に製造工程で行われる検査は、受入検査・工程内検査・最終検査の3つ。これらの検査の詳細について紹介します。

1.受入検査

製品や部品を製造するために必要な、原料や資材を入荷します。そのタイミングで実施する検査が「受入検査」です。また、自社の工場・倉庫において原料や資材の購入を決める仕入れ先を判断するための検査を、「購入検査」と呼ぶこともあります。

届いた原料・資材が品質基準に準じたものかをチェックし、基準に満たしていないものがあれば原料や資材の返品や交換などの対応を実施。製造工程自体にトラブルがない場合でも、原料・資材が不適切であれば製品の品質劣化に繋がりかねません。受入検査を実施しないことで、今後製造工程で問題の原因となり、余分な補填作業の発生による負担が発生してしまうこともあるでしょう。このような事態を防ぐためにも受入検査を行うのです。

検査の方法

原料や資材の一部を対象とする「抜き取り検査」、すべての資材を対象とする「全数検査」の2種類が一般的です。

全数検査は文字通り、入荷したものすべてを検査するため、不良品をほとんどなくすことができます。抜き取り検査では、検査対象の一部をピックアップして検査するもの。すべての原料・資材の品質を保障するものではありませんが、時間やコストを節約できるため抜き取り検査が行われるケースがほとんどです。

受入検査が完了後の注意点として、受け入れた原料・資材に関する責任は受け入れ側へと移行します。そのため検査後に不具合を発見しても、自社で責任を持たなければなりません。

2.工程内検査

生産ラインにある製造段階の製品を定期的にチェックする「工程内検査」。検査のタイミングで不具合が発生していないか、次の工程に移って問題ないかを調べます。工程検査・中間検査と呼ばれることもあり、不具合のある製品が次の製造段階へ移るのを防止するために実施されるものです。

万が一、工程途中で不具合を検出できなければ、その後の工程でも不良品が発生しやすくなります。工程内検査の実施は、工程途中の不良品の発生を抑えるだけでなく、不良品を起こしやすい場所を特定することもでき、製造工程全体としての改善にも繋げられます。

検査の方法・種類

上記のような検査方法があり、必要に応じて適切な検査を実施します。ほかにも製造業ごとに様々な検査が行われるケースも多く、どのような製品・部品を取り扱うかによって検査の内容も異なってくるでしょう。

化粧品・医薬部外品などで行われる「バルク検査」を知る

化粧品・医学部外品などの工程内検査では、容器に中身を充填する前に「バルク検査」が実施されます。このバルクとは容器に充填する前の中身の状態を指す言葉です。バルクが規格に合っているかどうかを、様々な手段を用いて検査します。検査をクリアしたものだけが充填・仕上げの工程に移ります。また検査の結果やサンプルを保管し、品質管理や安全管理を図るといった目的にも使えます。

方法

3.最終検査

製品・部品を出荷する前に最終の検査を行うことです。不具合のある製品を取引先に渡してしまえば、信用性を落としかねないため不良品を徹底的に取り除く目的で実施。出荷時に行われる検査のため「出荷検査」と言われることもあります。

基本的には抜き取り検査が行われますが、一つでも不良品が許されないような高い精度を求められる場合には全数検査を実施するケースもあります。どの検査であっても、決められた基準をクリアしているかどうかを判断します。

方法

一般的には目視による外観検査が行われます。標準見本・限度見本などを活用し、完成した製品・部品と比較しながらチェックを実施。ケースによっては点検用のチェックリストを作り、完成した製品を一つずつチェックしながら行うこともあります。また、一人の検査員だけでは不具合を見落とす可能性もあるため、2~3人程度の複数体制で実施するとよいでしょう。

外観検査にデメリットはある?

生産ラインや製造現場に導入することで様々な価値やメリットを獲得できる外観検査ですが、一方で外観検査の導入に関連したリスクやデメリットが考えられることも事実です。そこで、ここでは外観検査のデメリットについて一般的なものをご紹介します。

検査体制の導入コストと管理コスト

外観検査などの検査体制を構築するためには、検査用のラインや人員を整備するコストが必要です。また、外観検査をセンサーなどのシステムを使って行う場合は機器のメンテナンスが必要になり、目視検査によって行う場合は人材育成に費用がかかります。

高品質な検査体制を維持するためには必ず相応のコストが必要です。

検査工程が増えることで納期が長期化する

チェックに時間をかけるほど工数が増大し工期も長期化します。また、工数が増大するほど人件費などのコストが増大していくこともデメリットでしょう。

十分な検査を行いつつも、工期が長期化しないように工数管理を行うバランス感覚やマネジメント体制を同時に追究していくことが求められます。

不適切な検査体制によるリスク

そもそも信頼できない検査体制を構築していた場合、むしろ「検査を行った」という安心感が原因となって不良品がスルーされて流通してしまうリスクが増加します。そのため、根本的に検査体制を管理・監督して、それが適正に運用されているとチェックする工程や担当者が必要になることも重要です。

また、センサーやカメラなどの機器を使って外観検査や品質検査を行う場合、あらかじめ入力・設定している検知条件に不備があれば、そのまま不良品が量産されてしまうことも問題です。

外観検査を含めて各種検査体制はあくまでも「適正な検査が確実に行われている」という大原則の下で運用されなければなりません。

それでも製品検査をしたほうが良いワケ

根本的な話として、消費者の大半は品質について信用できない製品を求めていません。またSNSなどが普及した現代において、エンドユーザーに不具合品や不良品が届いた場合、一気に情報が拡散されて企業や製品へのネガティブイメージが広がってしまう恐れもあります。

そのため、現代社会の製造販売業者は社会的責任という観点だけでなく、そもそもビジネス戦略として製品の品質に対する保証や安心感を提供する必要があります。

外観検査を含めて製品の品質を管理する検査工程は、企業として消費者へ安心感を提供するという意味のみならず、商品価値を向上させて売上アップを目指していく上で欠かすことのできない要素の1つです。

なお、もし問題が発生した場合、再発防止策として適切な検査体制の整備・導入をアピールすることも重要です。

外観検査と目視検査の違いとは?

同じように捉える方もいますが、外観検査と目視検査は異なります。それは、目視検査はあくまでも外観検査を行う一つの手段だからです。ここでは外観検査とは何か、目視検査との違いについて解説しています。

そもそも外観検査とは?

製品・部品の外見に関する検査のことです。主に下記の内容の不具合を検知できます。

工場などで大量に生産される製品・部品には異物が付着しやすく、不具合が生じやすい状況になっています。外観検査を行うことで、それらの不具合を事前に発見するのです。

従来の外観検査は、そのため五感によって行われる官能検査が採用されるケースが中心でした。しかし近年では拡大鏡を使用した「拡大鏡外観検査」、顕微鏡を使用した「顕微鏡外観検査」、さらに画像処理システムを用いて撮影した「データによる外観検査」を行うケースが増加。人為的ミスを抑えられるため外観検査専用の機器を用いた検査が増えていると考えられます。

目視検査との違い

目視検査とは外観検査の一つの手段であり、目視検査は官能検査の中に含まれています。ここでは機械を用いたケースと目視検査などの官能検査のメリット・デメリットを解説。それぞれの特徴を理解し、違いを把握しましょう。

機械を用いた外観検査

自動外観検査システム・外観検査装置などがあります。

メリット

機械を用いる大きなメリットのひとつは、検査の品質の向上に繋がる点です。目視検査の場合、どうしてもヒューマンエラーが起こりやすく、不具合を見逃す可能性が生まれてしまうもの。しかし、機械を用いることで、機械自体にトラブルをきたさない限り不具合を見極めてくれるでしょう。

また人手や時間もかからず、人件費の削減にも繋げられ、検査スピードが早められるメリットもあります。コスト・時間の双方から効率的な検査の実現に貢献してくれるでしょう。

デメリット

導入のための初期コストがかかること自体がデメリットといえます。導入機械によってコストは異なりますが、数十万円以上の費用は発生するでしょう。

また事前に良品の定義・設定を行う手間も発生します。このタイミングで定義や設定を誤ってしまうと、システムが不良品を良品として認識してしまうため慎重に設定する必要があります。

品質・精度がより高まった機械も開発されていますが、すべての項目を自動化することは困難な現状があるのも事実。そのため導入後の検査をすべて自動化するのは現状難しいでしょう。

目視検査などの官能検査

官能検査は視覚や聴覚などの五感を用いて、製品・部品の品質を判断する検査です。目視検査とは、とくに視覚を用いた検査を指します。

メリット

官能検査のメリットのひとつは、人件費しか発生しないという点です。機械を導入するコストもかからないので、費用を抑えられます。検査スタッフのスキルによっては小さな傷・汚れも発見までできるでしょう。柔軟に対応できる点もメリットです。

また、人の目で直接確認する性質上、官能検査に対して信用を寄せる企業も少なくありません。アナログな方法ではありますが、顧客獲得に寄与できる要素のひとつでもあります。

デメリット

ヒューマンエラーの発生がひとつあげられます。どんな人間でもミスすることがあり、体調不良や疲労などによって判断能力が低下してしまうものです。そうなれば正しい判断ができず、不具合を見逃す可能性が高まるでしょう。

また人の感覚に頼る分、検査は高いスキルが求められるため、教育を行うために一定の期間が必要です。そのため、スキルのある人材が退職・検査できない状態になった際には、迅速な人材の確保が難しくなってしまいます。検査できない状況を防ぐためにも、前もって人材教育に力を入れる必要があるでしょう。

検査工程は短縮・簡略化できる?

検査工程は製品の製造工程を管理して、品質に客観的な信頼性を与えるために重要ですが、一方で納期管理の観点から可能な範囲で検査工程を圧縮すべきという考え方もできるでしょう。そしてそのような場合、いかに検査工程の品質を維持しつつ、検査にかかる時間(工数)を削減できるかがポイントになります。

検査工程の品質維持と工数削減を両立するためには、検査基準を明確化して検査員に共有し、スムーズな検査作業を実行できる環境を整えることが肝要です。

また、必要に応じて検査機器などのシステムを導入して、検査工程のオートメーション化やDX化などを促進するといった方法もあるでしょう。

まとめ

外観検査のような製品検査の工程は、製品の製造ラインにおいて不良品の製造リスクを抑えつつ、製造工程の問題について原因究明や迅速な解決に不可欠な要素です。一方、そもそも検査体制が適正化されていなければコストや工数が増大して、結果的にプロジェクトのパフォーマンスや信頼性が低下してしまう恐れもあります。

外観検査を含めて各種検査工程において重視すべきポイントを把握し、必要なチェック作業を十分かつ最小限のコストや工数で実施できるような環境づくりに取り組んでいきましょう。

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