コーターマシンで使うフレキシブル配管部材の疲労破壊

はじめに〜コーターマシンの現場で求められる配管部材の信頼性

製造業、とりわけコーターマシンに携わる現場では、作業効率や製品品質はもちろん、設備の安全性や安定稼働が強く求められます。

なかでも、流体やエアを搬送するフレキシブル配管部材は、装置の安定運用に欠かせない「縁の下の力持ち」といえるでしょう。

特にフィルム・紙・金属箔など多用途なコーターマシンにおいては、配管の微細なトラブルが、予想外のダウンタイムや品質事故へ直結しかねません。

本記事では、製造業現場でよく耳にする「フレキシブル配管部材の疲労破壊」に焦点を当て、その仕組み、原因、対策事例を、現場管理職・調達購買・設備保全の複眼で解説します。

「なぜ破壊するのか」「交換時期の見極めはどうすればいいのか」「調達やバイヤー目線で重要なことは何か」といった実践的な知見を、現場のラテラルシンキングで一歩進めてご紹介します。

コーターマシンで使用されるフレキシブル配管とは

そもそもフレキシブル配管部材とは何か

コーターマシンで使われる「フレキシブル配管部材」とは、流体やエア、油、真空などを搬送する際、装置の振動や熱膨張に対応するため自在に曲げ伸ばしできる パイプ・ホース・チューブを指します。

代表的には

• ステンレス製フレキシブルチューブ（ベローズ管）
• 樹脂（テフロン/ウレタン）ホース
• 加硫ゴムホースや強化繊維ホース

など、配管ルートが複雑だったり、定期的な動き（繰返し屈曲・ねじれ）が加わる場面で不可欠な部材です。

コーターマシンの場合、ロール間のクリアランスやメンテナンススペース・装置の温度変化を吸収するため、フレキシブルな接続が求められます。

なぜフレキシブル配管に「疲労破壊」が起こるのか

配管は「静的」な部品と思われがちですが、現場では装置の稼働・停止による振動、熱膨張収縮、部材自身の重みや周辺機器の小刻みな動きなど、多様な力を受けます。

その結果として、小さな曲げやねじり（可動域は数mm）、わずかな引張・圧縮が、何百万回も繰り返し加わることになります。

この「繰返し応力」が、金属や樹脂の内部組織を蝕み、最終的には
「クラック発生→進展→破断（破裂・亀裂）」という「疲労破壊」につながります。

特にベローズ管や薄肉ホースは「耐圧」「耐熱」には強くとも、「屈曲疲労」には比較的弱いという現実があります。

疲労破壊のメカニズムと現場への与える影響

疲労破壊が装置不良・品質事故へ直結する理由

現場で観察できる疲労破壊の初期サインには、以下のようなものがあります。

• ホースやベローズ表面の微細な“シワ”や“色ムラ”
• パーツ接合部からの僅かな液漏れ・エア漏れ
• 定期的な稼働時間を経た直後だけ現れる動作不具合

初期段階のうちは「気のせい」もしくは「経年劣化」で済ますケースが多いのですが、放置を重ねるとやがて
「突発的な漏れ」「ライン停止」「製品の汚れ混入」「焼付き・過熱事故」へ発展します。

このような事故が起こる現場の多くは、「ぎりぎりまで使い切りたい」というコスト意識や、「前任者から受け継いだまま」という昭和的運用慣習が背景にあります。

バイヤー・サプライヤーが見抜くべき経年劣化の本質

調達購買担当や資材管理者の立場では、疲労破壊リスクをどう見抜き、取引先（サプライヤー）とどのように対話していくべきでしょうか。

まず、カタログスペックだけでなく

• 配管の実際の屈曲回数（年何回→製造条件で試算）
• 稼働環境温度のサイクル（高温と低温の差）
• 据付時の最小曲げ半径や、巻き癖の有無

といった現場実態の「聞き取り」と「可視化」が重要です。

加えて、納入ベンダーに対しては、単なる価格交渉に終始せず
「このスペックで3年後にどんな劣化経路を想定できるか？」
「耐屈曲サイクルと工場環境が合っていることの検証履歴」
をしっかりヒアリングすることが信頼関係構築の第一歩となります。

疲労破壊の現場事例と対策

頻発現場の失敗例：昭和的慣習が招く「不意のダウン」

現場事例として典型的なのが「仮設工事用フレキホースをいつまでも本番ラインで使い続けてしまう」ケースです。

設備新設やトラブル時の応急対策として、柔軟性の高いフレキシブル配管を仮で使うことは多いです。

しかし、そのまま「壊れるまで使い倒せばコストカット」と考え、定期交換せず運用を続けることで
「ある朝突然ホースがバースト→ライン全面停止→深夜呼び出し対応」
という最悪のシナリオを招きます。

この原因の多くは「寿命予測やメンテ基準の明確化がなされていない」「現場担当間の情報継承不足」「アナログな紙管理に頼りきっている」ことが背景にあります。

効果的な現場管理（予防保全）の具体的手法

疲労破壊の予防保全については、次のようなポイントが現場で実績を上げています。

• 稼働時間・回数・振動履歴の“見える化”
• IoTセンサーによるリアルタイム監視（曲げ回数・漏れモニタ）
• 部材ごとの「交換サイクル」を明記したデータベース管理
• 肉眼点検と非破壊検査（磁粉探傷・超音波）の併用
• サプライヤーとの共同パトロールによる現物確認

特に近年では、AIやIoTが進展する中、カメラやセンサーで「異常振動値」や「局所的温度上昇」が即時把握できるため、アナログ現場でも確実なシフトが進んでいます。

それでも、現場ベテランの「触った感じ」「音の違和感」を合わせて活用する、いわば“人とデジタルのハイブリッド管理”が最も現実的です。

バイヤー・サプライヤー双方に必要なアプローチ

バイヤーはどう動くべきか？

バイヤー、すなわち調達担当者には、単にコスト・納期だけでなく「使って損をしない部材」を見極める力が求められます。

そのために

• 疲労試験データの確認・取得
• 現地現物主義で現場担当と交流する姿勢
• サプライヤーの技術者と直接情報交換する場を設ける

ことが重要です。

また、メーカーによる材料工程・曲げ試験の履歴を「見える化」し、サプライヤー任せにしない「公平なベンチマーク評価」も中長期の設備安定に欠かせません。

サプライヤー側の工夫と「使われ方」の理解

サプライヤーにとっては
「納入後、実際の使われ方をバイヤー目線で想像しながらアフターフォローする」
「単なるスペック重視ではなく『現場で本当に長寿命なカスタム仕様』提案に努める」
ことが、信頼を勝ち取る最大のポイントです。

特に日本的な“御用聞き”にとどまらず、現場担当の立場で「この配管、そろそろ危ないですよ」と具体的に警告・助言することで「次に何を買い換えるべきか」といった提案営業力が大きく評価されます。

現場目線で考える今後のトレンドとポイント

昭和的“使い切り文化”から予知保全DXへ

かつては「部品は壊れるまで徹底的に使い切る」が美徳でした。

しかし、今や「突発停止のコスト」は「定期交換の費用」を遥かに上回る時代です。

現場ベテランの知恵と、サプライヤーが持つテック情報、IoTによる異常検知、予知保全システムを組み合わせて
「止まる前に交換を指示できる」現場マネジメントが製造業に求められています。

バイヤー・サプライヤー共創の重要性

現場知見・設備データ・ベンダー技術力の「三位一体」で協業しなければ、優れた配管部材の本質的な活用・継続発展はありません。

そのためには、サプライヤー・バイヤー双方が「情報開示」と「コミュニケーションの質向上」に努めることが不可欠です。

まとめ：現場力こそが配管部材疲労破壊最前線の武器

コーターマシンで使うフレキシブル配管部材の疲労破壊は、「どの現場でも、どの年代でも起こる、いつものトラブル」として軽く扱われがちです。

しかし一歩踏み込めば、小さな「違和感」を見逃さない現場力、そしてバイヤー・サプライヤーの高度な連携・現場主義こそが、安定生産と高品質の未来を切り拓きます。

今こそ、現場の知恵と新たなテクノロジーの融合で「コーターマシン現場の配管疲労ゼロ」を目指しましょう。

この地平線を共に切り拓く読者の皆さまの挑戦が、日本のモノづくりを一層強く支えていくはずです。