低張力運転が品質を悪化させる理由

はじめに：低張力運転とは何か

低張力運転という言葉は、製造業、とくにロール式加工やフィルム製造、繊維業界などで頻繁に登場します。
一般的には、「材料にかかる張力を通常よりも弱めて運転する」ことを指しますが、コストダウンや歩留まり改善、エネルギー削減を目的に、現場で意図的に採用されるケースも少なくありません。

昭和時代から続く多くの現場では、「材料に無理な力をかけない穏やかな運転は良いことだ」と信じられてきました。
ところが、実際には低張力運転が原因で品質トラブルや生産性ダウンを招き、長期的に見れば製品と企業の価値を毀損していることも多いのです。
今回の記事では、なぜ低張力運転が品質を悪化させてしまうのか、その実態と現場目線の課題、そして解決策までを詳しく解説していきます。

低張力運転が生じやすい現場の背景

現場の「思い込み」と標準からの逸脱

多くの熟練オペレーターは、自分の経験に基づき「強い張力は材料にダメージを与える」「ゆるめて走らせた方が安定感が出る」と考えがちです。
もちろん、過度な張力は材料破断やシワ、ローラへの食い込みといったトラブルを招きます。
ですが、本来の設計張力よりも下回る“低張力”が、逆に一層の問題を引き起こすことが理解されていない場合が多いのです。

背景には、「張力設定の標準化が十分でない」「現場判断に一任されやすいアナログ的な運用」があります。
特に昭和から続く古いラインでは、“職人の勘”に頼った運転調整が暗黙の了解となっている例も散見されます。

コストプレッシャーと歩留まりとのジレンマ

昨今の製造業は、材料コストの高騰とサプライチェーンの多様化により、コスト削減・歩留まりアップの圧力が強まっています。
そのため、「とりあえず張力を下げて破断やロスを減らしたい」「原単位やエネルギー消費を抑えたい」という理由で低張力運転を選ぶケースも増えています。

しかし、それが中長期的に品質クレームやリワーク、納期遅延につながっては本末転倒です。
現場とバイヤー（調達部門）それぞれの目線からメリット・デメリットを見直す必要があります。

低張力運転が品質を劣化させる4つの理由

1. 巻きズレや蛇行などのランダムトラブルが起きやすい

ロール式ラインやスリッター、フィルム巻取など“張力を制御して運転する工程”では、張力が低すぎると材料が本来のパスから逸脱しやすくなります。
例えば、フィルムや紙、布などの平滑な素材は、十分な張力が掛かっていることでまっすぐ進行し、端面位置も安定します。
張力が弱いと、材料の自重やローラ回転に引きずられて微妙なヨレや蛇行、按分のズレ、巻取り時の芯ズレが生じます。
こうした微細なずれが蓄積すると、最終段階で品質不良や歩留まり悪化として顕在化します。

2. シワ・波打ち・フィッシュアイなどの欠陥発生リスク

張力が弱い状態で多層積層やコーティング、ラミネート加工を行うと、材料の表面が均一に平坦にならず“シワ”や“波うち”“ヨレ”“フィッシュアイ”のような外観不良が発生しやすくなります。
とくに高速ラインや厚みの薄い材料では、低張力下でのわずかな巻取りムラが拡大し、不良がライン後工程まで持ち越され、最終検査で一斉に検出される事態もあります。

3. 定量供給が崩れて寸法精度や重量安定性が落ちる

張力を設計値よりさげると、供給ロールの送り出し量が計算値よりもぶれやすくなります。
そのため、寸法誤差や重量ムラ、巻き取り品の径差、スリット幅の不均一といった“目に見える品質変動”の直接原因となります。
現場では気づきにくいですが、バイヤーや得意先からのクレームで初めて低張力運転が原因だと判明する場合も多いのです。

4. 化学反応や乾燥プロセスでの性能劣化

一部の化学フィルム、乾燥ライン、コーティングラインでは、材料が適正な張力で走行することで乾燥ムラや表面反応（例えば攪拌性や接着剤の均一性）が保たれます。
低張力運転では材料の表面がたるんで局所的な反応不均一が生じ、物性性能の変動や収縮不良、晒しムラなどの“工程不良”が発生します。
一見すると生産トラブルに見えませんが、最終特性やユーザー視点での使い勝手不良に直結する重大なロスに繋がります。

なぜ低張力運転が現場で定着しやすいのか

属人化とマニュアル未整備の壁

実態として、昭和から継続する多くの製造現場では設備メーカーの初期設定を引き継いだまま、微調整はすべて現場担当者の“経験”や“慣れ”に依存しているケースが目立ちます。
異動や世代交代のたびに実質的な標準張力が曖昧になり、“安全側”と言い訳しつつ低張力設定が常態化してしまいます。

また、製造ラインごとに最適な張力は異なるため、現場ごとのローカルルール（俗に言う職人芸）として定着しやすいのです。
これがマニュアル化・データ化されていないため、バイヤーや上層部、設計部門が実態を把握しにくく、なかなか是正には至りません。

短期的トラブル回避のバイアス

ライン上で「突発的な材料破断」や「巻取芯の抜け不良」「シワ発生」などが起きた時、原因究明よりも先に“とりあえず張力を下げて運転再開”という判断が下りがちです。
特に納期対応やライン稼働率のKPIが強く意識されている現場では、“トラブル再発防止策”が安易な低張力運転になってしまうリスクが高まります。

バイヤー側・品質保証側の盲点

調達購買や品質保証部門から見ると、「設計仕様通りの物性・寸法を満たしていればＯＫ」という評価になりやすく、現場での張力設定や運転実態まで可視化する習慣がありません。
サプライヤー（供給側）も、「検査数値が基準内なら良いだろう、低張力でリスクを下げたい」と考えガチですが、こうした現場事情が積み重なると、“なぜか不良原因が掴めない”慢性的な歩留まり低下や品質クレームにつながります。

低張力運転が脱昭和型・デジタル製造業への足かせとなる理由

今、製造業界はデジタルツインやスマートファクトリー、IOT活用による工程最適化に大きく舵を切り始めています。
これからの時代は張力計測器やWebテンションセンサー、AIを活用した張力フィードバック制御など、リアルタイムに最適な張力で運転し続ける技術が標準となっていきます。
低張力運転による「現場の慣習」や曖昧な属人設定は、こうしたデジタル化・自動化推進の最大の障壁となってしまいます。

また、グローバル調達・相見積競争の時代に、自工程保証がなされない工場はバイヤーからの評価も下がり、取引継続の危機に陥る恐れもあります。
低張力運転に逃げるのではなく、「最適張力を標準化し、リアルタイムに監視・改善する文化」を定着させることが、日本のものづくり力を再び世界水準に引き上げるカギなのです。