Factory Advance

熱処理の作業指示書に書くべき項目｜処理条件・硬度・防炭指示の漏れを防ぐ書き方

熱処理の作業指示書は、受入で受け取った注文の内容を、現場が炉の前で判断できる形に置き換える書類です。熱処理は処理後にやり直しがきかないため、指示書の1項目の漏れがそのまま不良と損失になります。

一方で、指示書を手書きしている会社では、注文書や台帳の内容をもう一度書き写す作業が毎日発生しています。この記事では、熱処理の作業指示書に書くべき項目を整理し、指示漏れが起きやすい項目と、手書きをやめるときの進め方を解説します。

熱処理の作業指示書に書くべき項目

熱処理の作業指示書に必要な項目は、大きく6つに分けられます。

区分 項目 書き方のポイント
品物の識別 受入番号・取引先・図番・品名・数量 現品札と同じ受入番号を必ず書く
材質 材質記号（SCM415、S45C、SKD11など） 注文書と図面で食い違いがないか受入時に確認済みのものを書く
処理の種類 焼入れ焼戻し・浸炭焼入れ・窒化・高周波焼入れなど 焼戻しの回数や前後の処理（焼なまし・ショットなど）も含める
処理条件 温度・保持時間・雰囲気・冷却方法 標準条件表の番号で指定し、標準から外れる分だけを特記する
要求品質 硬度の範囲・試験方法・硬化層深さ・歪みの許容 HRC・HVなどの試験方法と、有効硬化層深さか全硬化層深さかを明記する
部位と検査の指示 防炭・部分処理の部位、硬度の測定位置、検査成績書の要否 図や写真で示せるものは文字より図で示す

このうち、品物の識別・材質・処理の種類は、受入で登録した内容と同じです。本来は受入のデータからそのまま引き継げる部分であり、指示書のために書き写す必要はありません。

指示漏れが起きやすい4つの項目

指示書の項目の中でも、次の4つは漏れや誤りが起きやすく、しかも処理後に気づいても取り返しがつきません。

1. 防炭・部分処理の部位

浸炭で硬くしてはいけないねじ部や、高周波焼入れで処理する範囲の指定です。注文書には「図面どおり」とだけ書かれていることが多く、図面を確認しないまま処理に入ると、硬化させてはいけない部位まで硬くなります。部位の指定は、文字よりも図面の該当箇所の写しや写真で示すほうが確実です。

2. 硬度の試験方法と測定位置

「硬度58〜62」とだけ書かれていても、HRCなのかHVなのか、表面で測るのか断面で測るのかで結果は変わります。試験方法と測定位置が指示書にないと、客先と違う方法で合否を判定してしまうことがあります。客先の指定がない場合は、自社の標準を指示書に書いておきます。

3. 硬化層深さの定義

浸炭や高周波焼入れでは、硬化層深さの指定が「有効硬化層深さ」なのか「全硬化層深さ」なのかで、狙う処理条件が変わります。浸炭硬化層深さの測定方法はJIS G 0557に定められており、有効硬化層深さは限界硬さ（浸炭の場合は一般に550HV）に達する深さとして測ります。注文書に単に「深さ0.8」とある場合は、受入の段階で客先に確認しておきます。

4. 焼戻しの回数と温度

工具鋼などでは焼戻しを複数回行うことがあります。回数が指示書に書かれていないと、1回で終えてしまい、要求硬度や靭性が出ないことがあります。焼戻しの回数は、処理の種類と並べて必ず書く項目として扱います。

処理条件は「標準条件表」と「特記」に分ける

指示書に温度や時間を毎回書き写すやり方は、写し間違いの原因になります。おすすめは、処理条件を2段に分けることです。

  • 標準条件表：材質と処理の種類の組み合わせごとに、温度・保持時間・雰囲気・冷却方法を決めた表。番号を振っておく
  • 特記：品物の形状や客先の要求によって、標準から外れる条件だけを書く欄

指示書には「標準条件No.」と「特記」だけを書けば、現場は標準条件表を見て処理できます。条件を変えたいときは標準条件表を1か所直せば済むため、古い条件の指示書が現場に残る問題も防げます。

標準条件表に載っていない調整を熟練者が行っている場合は、その調整を処理のたびに記録として残すところから始めます。材質・形状・処理条件・検査結果の組み合わせが貯まれば、熟練者の判断を標準条件表に反映できるようになります。技能の記録の残し方は中小製造業の技能伝承をデジタル化で扱っています。

作業指示書と炉のバッチの関係

熱処理では、複数の受注を1つの炉にまとめて入れる「混載」が日常的に行われます。このとき、作業指示書とバッチの役割を分けておくと、記録が混乱しません。

  • 作業指示書：受入番号ごとに作る。「この品物に何をするか」を伝える
  • バッチ：炉に入れる単位。「どの品物を一緒に処理するか」を決める

バッチを組んだら、どの受入番号がどのバッチに入ったかを記録します。この紐づけがあれば、あとで不良が出たときに、同じ条件で処理した品物を受入番号から洗い出せます。混載したバッチの原価を受注ごとにどう分けるかは、焼入れ処理業の原価管理｜炉の混載を案件別にどう配賦するかで解説しています。

また、1つの受注を数回に分けて処理することもあります。その場合は、1枚の指示書に対してロットごとに処理日・設備・数量・合否を記録できるようにしておくと、検査成績書を作るときに迷いません。

作業指示書の手書きをやめる順番

指示書の電子化は、次の順番で進めると現場の混乱が少なく済みます。

  1. 項目をそろえる：まず紙のままで、上の表の項目が全部埋まる様式に作り直す
  2. 標準条件表を作る：よく流れる材質×処理の組み合わせから番号を振る
  3. 受入データから指示書を出す：受入で登録した品物の識別・材質・処理の種類・要求品質を、そのまま指示書に印字する
  4. 現場の記録を指示書に紐づける：処理実績と検査結果を、受入番号に対して現場で入力する

3番目までできれば、指示書のために書き写す作業はなくなります。紙の指示書を現場に配る運用はそのまま続けても構いません。指示書を紙で配るか画面で見せるかよりも、指示書の中身が受入のデータから作られているかどうかが重要です。製造指示全般の考え方は製造指示とは？作業指示・製造指図との違いにまとめています。

指示書の書き写しにかかる時間を試算する

1日40件の受入があり、1枚の指示書を書くのに3分かかっている会社を例に考えます。

  • 指示書の作成：40件×3分＝1日120分（月20日で40時間）
  • 受入データから出力した場合：確認と特記の記入で1件1分とすると、1日40分（月20日で約13時間）
  • 削減：月約27時間

時間の削減以上に大きいのは、写し間違いによる不良がなくなることです。熱処理の不良は品物の再手配や客先への補償につながることがあり、1件の損失が指示書作成の手間の何か月分にもなりえます。

熱処理業向けの仕組みを検討するなら

熱処理の作業指示書をデータから出力するには、浸炭層・窒化層・焼戻し回数・硬度といった熱処理固有の項目を、備考欄ではなく項目として持てる仕組みが必要です。備考欄に書く方式では、指示書には印字できても、検索や集計ができません。

受入から作業指示書の出力、ロット単位の記録までの流れは焼入れ・熱処理業の生産管理システムのページで紹介しています。受入業務の減らし方は熱処理業の受入業務を効率化する方法をあわせてご覧ください。

まとめ

熱処理の作業指示書には、品物の識別・材質・処理の種類・処理条件・要求品質・部位と検査の指示の6つが必要です。中でも防炭の部位、硬度の試験方法と測定位置、硬化層深さの定義、焼戻しの回数は、漏れると処理後に取り返しがつきません。

処理条件は標準条件表と特記に分け、指示書は受入番号ごとに作ってバッチと紐づけます。そのうえで、受入のデータから指示書を出力するようにすれば、書き写しの手間と写し間違いの両方をなくせます。

参考文献

  • JIS G 0557「鋼の浸炭硬化層深さ測定方法」日本産業標準調査会

よくある質問

熱処理の処理条件は、作業指示書に毎回書くべきですか？
材質と処理の種類で決まる標準の条件は、標準条件表として別に持ち、指示書には「どの標準条件を使うか」を書くのがおすすめです。指示書に毎回温度や時間を書き写すと、写し間違いの原因になります。標準から外れる条件だけを、指示書の特記欄に明記してください。
作業指示書は受注ごとに作りますか、炉のバッチごとに作りますか？
受注（受入番号）ごとに作り、炉に入れるときにバッチへまとめる運用が一般的です。指示書は「この品物に何をするか」を伝えるもので、バッチは「どの品物を一緒に処理するか」を決めるものだからです。バッチを組んだら、どの受入番号がどのバッチに入ったかを記録しておくと、後から処理条件と検査結果をたどれます。
熟練者が条件を決めていて、指示書に書かれていない部分があります。どうすればよいですか？
まず、熟練者が実際に調整している条件を、処理のたびに記録として残すところから始めます。いきなり標準化しようとせず、材質・形状・処理条件・検査結果の組み合わせを貯めていくと、どの品物でどの調整をしているかが後から見えるようになります。それを標準条件表に反映していけば、指示書に書ける範囲が少しずつ広がります。

投稿者プロフィール

尾畠 悠樹
尾畠 悠樹
株式会社イーポート　代表取締役

■ ITコーディネーター
■ キャッシュフローコーチ®
■ JRCA認定ISMS審査員補
■ 東京都中小企業向け
　 デジタル技術導入促進ナビゲーター
■ 中小企業庁「みらデジ」デジタル化支援者

兵庫県出身。大学卒業後、外資系コンピューターメーカーを経て2008年に会社設立。業務用システムの受託開発及び中小製造業向けのパッケージの開発・販売を行う。
ブログ一覧