プレス成形の基礎とトラブル予測およびコスト低減への改善策

はじめに：昭和から令和へ、変わる製造現場のプレス成形

製造業の現場では、いまだに昭和の時代から続くアナログな手法や慣習が根強く残っています。

プレス成形もその代表例の一つですが、昨今はデジタル化・自動化の波も押し寄せ、より高品質で低コストな生産体制の構築が求められています。

現場目線で、現実的かつ実践的な観点から「プレス成形の基礎」と、「ありがちなトラブルの予測・対策」、さらに「コストダウンに繋がる改善策」まで深堀りして解説します。

バイヤーを志す方や、サプライヤーとしてバイヤーの考えを読み解きたい方にも、現場のリアルな知見をお届けします。

プレス成形の基礎知識

プレス成形とは何か？

プレス成形は、金属や樹脂板を金型で押しつぶしたり、曲げたり、引き延ばしたりして成形する加工法です。

自動車部品、家電筐体、精密機器の外装部品など、多くの産業で必須の加工技術です。

特に、薄板の効率的な大量生産が可能なため、製品の均一化・大量供給に適しています。

プレス成形の種類とそれぞれの特徴

プレス成形には大きく分けて、以下のタイプがあります。

1. 打ち抜き（シアリング）
2. 曲げ（ベンディング）
3. 絞り（ディープドローイング）
4. 切断・せん断
5. コイニング・皿モミ

用途や求められる精度、コストによって最適な成形方法を選択する必要があります。

必要な設備と基本的な工程

プレス成形に不可欠なのは、高精度なプレス機、金型、材料搬送装置です。

１）材料を自動フィーダーから供給
２）プレス機で金型上下運動
３）成形品を排出・次工程へ送る

この流れは単純ですが、「材料の板厚」「金型の精度」「油圧・サーボの制御精度」が、仕上がりやトラブル発生リスクに直結します。

ありがちなトラブルとその予測・対策

現場で多発するトラブルの種類

昭和のまま変わらない現場では、以下のトラブルが日常的に発生しがちです。

– 材料の割れ・しわ・バリ発生
– 金型の早期摩耗や破損
– プレス機の誤作動
– 成形品の寸法不良・バラツキ
– 材料ロスや機械停止による生産効率低下

なぜトラブルが起きるのか？その深層構造

見かけ上の原因だけではなく、「なぜその現場で起きやすいのか？」を考えると、多くは以下の要因に行き着きます。

– 現場の属人的なノウハウに頼りすぎている
– 設備・金型の定期的なメンテナンスの不足
– 業務フローがアナログで、“勘と経験”で回っている
– サプライヤー間での情報共有・連携不足
– 作業者の教育が不十分
– 材料ロット間の品質変動を見抜けていない

デジタルとアナログが共存する「今だからこそ」のトラブル予測法

現場にまだ紙の管理表や、作業者の日誌だけが並んでいる…こんな工場は珍しくありません。

しかしOEE（設備総合効率）や、SPC（統計的工程管理）、IoTセンサーなどの活用で、

– 設備ごとの停止傾向
– 材料ロットごとの歩留まり変化
– 金型寿命の“予兆”

など、データから予防策を立てることができます。

現場目線のコツは「不良が出てから」ではなく「今ここで何が起きそうか、肌感覚＋データで先読み」することです。

特に、IoTセンサーで振動や圧力パターンをリアルタイムで追えば、異常の予兆を数分〜数時間前に感知できるケースも多数出てきています。

コスト低減に効く！現場で役立つ改善策

材料歩留まり改善：実践的に取り組むべきポイント

昭和の流れで、「材料ロスは仕方ない」「金型配置は勘で決める」といった空気は捨てましょう。

– ネスティング（最適配置）のシミュレーションソフトを使い、材料ロスを1〜2%削減
– 板厚の公差管理を、サプライヤーと密に連携して「薄くても強度に問題ない範囲」まで追求
– ロスの発生原因を「ロットごと・機械ごと」で振り返り、現場でPJ（プロジェクト）化

サプライヤーには「同じ品質でも、低コスト材料を積極提案してほしい」と伝えることも有効です。

金型・設備保守の最適化とデジタル化投資のバランス

金型はしょっちゅう壊れる、設備は突発停止が多発、そんな状態では「不良=コスト増大」です。

– 金型保守はIoTセンサーで動作状況や部品摩耗を検知→予知保守へ転換
– 金型設計時にCAE（シミュレーション）を活用し、“壊れにくい・ブロック組換で流用しやすい構造”へ
– プレス機もサーボ化、古い油圧式にはモニタリング機器を後付けして稼働データを見える化
– 設備メーカーやサプライヤーと「予知保全PJ」を立ち上げ、互いの知見を持ち寄る

現場で「この予知保全投資は1年でペイするのか？」を常に意識し、ローコスト運用とのバランスを取る視点が重要です。