熱可塑性エラストマーへの置換で二次組立を不要化する設計転換

はじめに：熱可塑性エラストマーが切り拓く製造現場の未来

製造業の現場では、コストダウン、生産効率化、品質安定といった永遠の課題に取り組んでいます。

中でも組立工程、特に「二次組立」は人手に依存しがちで、手間やコストの温床でした。

近年、この問題を根本的に解決し得る素材として「熱可塑性エラストマー（TPE）」の採用が注目を浴びています。

従来は不可避とされていた二次組立。

しかし、その必要性を根本から覆す“設計転換”が、TPEの特長を活かすことで具体的に実現可能となっています。

この記事では、TPEへの置換による二次組立不要化の設計転換を現場レベルで解説し、業界に根付くアナログ思考からの脱却、新たなバリューチェーンの発見につなげたいと思います。

熱可塑性エラストマー（TPE）とは？基本特性と従来素材との違い

エラストマーの中核的特長

TPEは、ゴムのような弾力性と、プラスチック同様の成形性を兼ね備えた高分子化合物です。

一般的なエラストマーは加硫を伴う合成ゴムが主体でしたが、TPEは熱をかければ繰り返し軟化・成形できるのが大きな特徴です。

そのため、射出成形機など従来プラスチック製品と同様の生産プロセスへ“ワンショット”で組み込めます。

代表的な種類には、TPU（熱可塑性ポリウレタン）、TPO（熱可塑性オレフィン）、TPS（スチレン系）などがあり、靭性・耐熱性・加工性・耐薬品性など、用途に応じた性能チューニングも可能です。

ゴムや他樹脂との比較メリット

従来の合成ゴム（EPDMなど）は、必ず加硫工程が必要で、形状の制約も大きいです。

また、柔軟性のある部品（たとえばパッキンやグリップなど）は、本体部品と“別体製造→組立”が必要です。

TPEならこれを“成形一体”で生産できるため、後工程の工数削減、品質安定化、部品点数の削減が鮮やかに実現します。

これこそが「二次組立不要化」という現場革命への扉となるのです。

昭和的二次組立工程の実態と、その課題

二次組立はなぜ発生するのか？

昭和時代から現在に至るまで、製造現場では「パーツごとに最適素材を使用し、組立で製品化する」発想が支配的でした。

例えば、家電のボタンや自動車のシール材、工具のハンドルなど、金属や硬質樹脂にゴム部品を組み込むのは常識的な手法でした。

これは“最適材料を個別に調達・加工して組み立てる”発想の延長線上でもあります。

二次組立がビジネスに与える負のインパクト

以下のような課題が生まれます。

– 工数増加：組立工程の追加による人件費・時間消費の上昇
– 品質変動：手組立や接着のばらつきによる不良リスク
– 品番増加：小さな異形部品が増えることで在庫管理の負担増大
– サプライヤー管理：多品種・多工程になることで発注、納期リスクが拡大
IoTや自動化が叫ばれる現代でも、この構造は根深く残っています。

まさに「昭和の合理性」の呪縛です。

TPEへの置換がもたらす二次組立不要化の設計転換

一体成形のインパクト

TPEはプラスチックとゴムの“美味しいとこどり”ができます。

たとえば硬質プラスチックとTPEを「2色成形」することで、グリップ部品やシール性が要求される嵌合部まで一体で成形可能です。

これにより、以下のような設計転換が実現します。

– 従来は別パーツ→TPEで一体成形：組立不要、品質安定
– 接着剤や加硫工程→TPEで射出成形：有害物質・VOC低減、生産リードタイム短縮
現場目線で見れば、ラインレイアウトの簡略化、人員の再配置、工程移動や部品運搬の最小化も大きなメリットです。

具体事例：製品ごとに見る設計の再発明

– 家電のスイッチ部：ボタンと本体筐体をTPEで一体成形。押し心地とデザインの自由度が向上
– 自動車のウェザーストリップ：金属芯材にTPEをコーティングして一体化。組立工程削除
– 工具の持ち手：芯材と滑り止め素材をTPEで共成形。後貼りや挿入不要、剥がれリスク皆無
これらは「組立てる」から「成形する」という設計マインドのパラダイムシフトでもあります。

設計転換に必要な、調達・バイヤー・現場エンジニアの新しい連携

バイヤーからの視点：積極的なコスト・サプライチェーン設計

TPE導入時には、従来の分業（パーツ発注・組立外注）から「成形一体サプライヤー」への乗り換えが求められる場面も多いです。

バイヤーは「単価の比較」だけでなく、総合的なコストダウン（部品原価＋工数＋在庫負担＋品質不良費など）を可視化して、調達戦略の刷新が重要です。

また、TPE原料サプライヤー、成形メーカー（モールドサプライヤー）、設計者と一体化した“共創型バリューチェーン”の組成も必要です。

設計者・エンジニアの視点：仕様と現場実装の“壁”を越える

現場エンジニアは「これまでの常識」に囚われず、TPEの物性データ、成形法、二色金型の活用ノウハウを学ぶ必要があります。

また、開発段階から生産現場、サプライヤーと並走し、“設計-調達-製造”を三位一体で考える視点が求められます。

ここで重要なのは「一体化のための製品構造再設計」や、「量産型金型の早期レビュー」など、従来の二段階フローを乗り越える設計プロセスです。

サプライヤー側の視点：「提案型」パートナーへ脱皮する

単なる受託成形から、提案型サプライヤーへの変革が不可欠です。

– 一体成形の設計支援（DFM：Design For Manufacturability）提案
– TPE材料チューニングや成形技術の違いを活かした差別化
– 量産立上げテスト、品質安定化のための共創（現場立会・共同実験）
これによりバイヤーからの信頼獲得、共に新たなバリューチェーンを創造する土壌が生まれます。

昭和的アナログ業界でも根付くTPE化のジレンマと突破するラテラルシンキング

「現場は変わらない」の声とどう向き合うか

保存性優先、品質のばらつきが許容される、“人手・経験値頼み”の現場は今も多いです。

しかし、人口減少・熟練者退職・サステナビリティ要求の高まりによって“工程ごとの最適化”は時代遅れとなりつつあります。

熱可塑性エラストマー導入は単なる材料置換ではありません。

製品設計、生産技術、調達戦略の垣根を超えた真のラテラルシンキング（水平思考）が不可欠です。

TPE化の導入障壁を乗り越えるロジック

– 新素材の社内承認のハードル：用途別に評価基準を明確化し、試作・フィールドテストを先手で実施
– 金型・設備投資コストへのアレルギー：ROI（投資効果）を定量化し、工程削減分とセットで分かりやすく提示
– 樹脂ベンダー側に知見がない：共創型サプライヤーの選定と、開発初期からの巻き込み
– 現場作業員の抵抗感：「手作業工程の再配置」「多能工スキル転換」「設備操作研修」まで一気通貫でサポート

まとめ：今こそ設計・調達・製造の地平を切り開くとき

熱可塑性エラストマーへの置換による二次組立不要化は、単なる「効率化」ではありません。

製品デザイン、生産体制、組織カルチャーまで刷新するパワーを持っています。

今、日本の製造現場に求められるのは、目の前のコスト削減策を超えた、設計転換によるバリューチェーンの再構築です。

TPEの導入は、その象徴的な一歩となるでしょう。

バイヤーは「調達」の枠を超え、新たな価値創出者として業界の未来をリードする存在に。

サプライヤーは「受注生産」から「提案型パートナー」へと自己変革を。

そして現場エンジニアや設計者は、自らの“現場目線”を武器に、ラテラルシンキングで次世代製造のあり方を切り開いてください。

時代は変わります。

昭和の常識を疑い、熱可塑性エラストマーの可能性を最大限に引き出し、より強く、より柔軟なものづくりの新時代をともに創っていきましょう。