糸切れ防止のための摩擦摩耗試験と表面コーティング改善

はじめに：製造現場のリアルな課題「糸切れ」

製造業の現場では、常に品質向上とコストダウンが求められています。
中でも、繊維やフィルム、生産工程で扱う細い線材など「糸状材料」の取扱は、現場の工夫と技術力が問われる分野です。
特に糸切れは、ライン停止や材料ロスだけでなく、納期遅延や品質クレームの大きな要因となり得ます。
私が現場管理職をしていた頃は、糸切れ1本が原因となって生産工程全体のチェーンにトラブルが波及するケースを何度も経験しました。
このため、糸切れ防止は利益を守るだけでなく、顧客満足度やブランド価値維持にも直結する最重要課題といえます。

本記事では、糸切れの主因である「摩擦・摩耗」への対策を中心に、摩擦摩耗試験の活用や最新の表面コーティング技術の改善手法について、現場目線で具体的に解説します。
アナログな業界に根差した“長年の勘や経験”と、デジタル技術による新規開拓をどう融合させるかという視点も交えて、読者の皆さまの現場改善、バイヤー・サプライヤーとしてのスキルアップの一助となれば幸いです。

糸切れが発生する現場のメカニズム

摩擦・摩耗が糸切れの主因

糸状材料がラインを通る過程で最も顕著なストレスは「摩擦」と「摩耗」です。
例えば繊維業界では、ガイドやローラー、テンションバーに糸が接触することで継続的に摩擦力がかかり、糸表面が消耗・断裂します。
このメカニズムは、ワイヤーやフィルム、生産ラインで使う樹脂糸でも類似しており、「どこで・どのタイミングで・どのくらいの力が加わるか」が糸切れリスクの肝になります。

「思わぬ箇所」で起こるトラブル

長年の現場経験から言えるのは、糸切れは必ずしも「目に見える痛みや割れた部分」だけで生じるとは限りません。
ガイド部品の微細なバリ、小さな段差や表面粗さ、経年劣化や異物付着といった“見過ごされがちな要素”が、ある日突然ラインのボトルネックになることがあります。
このため、摩擦・摩耗の見える化と予兆管理（兆候の早期検出）が極めて重要です。

摩擦摩耗試験の重要性と実施方法

なぜ摩擦摩耗試験が必要か

部品や材料の表面性状が摩耗することで、摩擦係数が変動し、糸切れリスクが高まります。
従来は「経験と勘」で摩耗限界を判断していましたが、現代では客観的に数値化・比較することで、根拠ある対策と仕様設計が可能になりました。
摩擦摩耗試験は、現場と設計部門、サプライヤーとの“共通言語”を作るうえで不可欠です。

主な摩擦摩耗試験の種類

– 摺動摩耗試験：ピンオンディスク法・往復摺動法などで、一定荷重下で摩擦・摩耗量を測定します。
– 回転摩耗試験：ローラーやガイド部品と糸を模擬して、実際の動作環境を再現します。
– 摩擦係数測定：すべり摩擦と静止摩擦の違いや、コーティング改善効果の数値化に役立ちます。

実作業では、「実際の糸」「現場で使用する部品」のセットで再現性評価をします。
グローブの着用有無・室温・湿度、時には微小な潤滑材の塗布といった条件も、現場再現のために忠実に合わせ込みます。
ここにベテラン作業員の経験値を組み合わせることで、試験結果の信頼性は格段に高まります。

試験データの実務活用例

試験データは以下のような現場改善に役立ちます。

– 問題箇所の特定（摩耗しやすい設備パーツの洗い出し）
– 寿命予測（定期交換サイクル・部品在庫の最適化）
– コーティングや新規材質の評価比較
– サプライヤーとのQCD（品質・コスト・納期）協議時の根拠資料

データは設計図面や現場マニュアルとセットで保管し、他部署・次世代メンバーへの技術伝承ツールにもなります。

摩擦摩耗低減へ：最新コーティング改善策

従来型コーティングの現実的な課題

昭和から続くアナログ現場では、「クロムメッキ」「フッ素コート」「焼き入れ処理」など、伝統的な方法が今も強く根付いています。
耐摩耗性や耐薬品性には優れますが、次のような課題もあります。

– 現場での剥がれやすさ（ライン停止や異物混入リスク）
– 初期コスト高・長納期
– メンテ時の追加作業・廃棄物対策

現実には「不具合が発生しなければ変えたくない」「今のままで十分」との声も多いのです。
それでも、生産効率化とグローバル競争の中では、「これまで通り」では生き残れません。

新世代表面処理の潮流

IoTやナノテク素材の進化により、より高性能なコーティングが各種開発されています。

– DLC（ダイヤモンドライクカーボン）：極めて高硬度。摩擦係数が低く、滑り・耐摩耗性抜群。高価だが高寿命。
– セラミックコーティング：表面の硬度・耐熱・耐薬品性に優れ、軽微な傷付きにも強い。
– 複合めっきやPTFE（テフロン）含有複合処理：均一な薄膜で滑り性アップ。微細加工部品にもなじみやすい。

表面処理メーカーごとに性能差や、追加処理（下地処理・ヒートトリートメント）の有無で効果が変動します。
このへんは是非、摩擦摩耗試験のデータで「客観評価」することが大切です。

ライン現場での現実的な導入・改善ポイント

新技術の一括導入はハードルが高いものです。
そこで私が推奨したいアプローチは、「段階的・局所最適化」。
例えば、糸切れが多発する1か所にだけ新型DLCコートローラーを試験導入し、旧来品と比較評価。
その成果を持ち帰り、関連設備への順次展開を進めれば、リスク低減と投資最適化が両立できます。

また、現場作業者からの「既存品への不満」や「こういうトラブル時に困る」という声も、改善ポイントの宝庫。
AIやIoTで摩耗データを自動収集するツールも活用しつつ、現場目線のフィードバックを交えた継続的なPDCAが大切です。

アナログ現場こそ「見える化・データ化」を徹底する時代

昭和型の“慣習と勘頼み”からなかなか抜け出せない現場は、日本全国に無数に存在します。
しかし、慢性的な人手不足、世代交代の加速、グローバル同業他社の追い上げなど、変化への対応待ったなしです。
摩擦摩耗試験・コーティング技術をはじめ、「トラブル情報の見える化」を進めることは、不良発生率の低減だけでなく、QC（品質改善）・VE（コスト最適化）・エンジニア育成・働きやすい環境づくりにも直結します。
現場で培われた小さな改善ノウハウも、写真と数値で記録すれば組織の知見となり得ます。
「ベテランの職人技」と「科学的データ」による二本柱の現場づくりこそが、これからのアナログ業界で真に求められる新地平線といえるでしょう。

サプライヤー・バイヤーが知っておきたい業界動向と提案力

本テーマは、糸や部品の選定を担当するバイヤー、コーティングや部品を提供するサプライヤー双方にとって強い関心事です。

– バイヤー側は「どうしたら糸切れしづらい製品・仕組みを調達できるか」
– サプライヤー側は「自社表面処理・部品の優位性をどう訴求するか、顧客目線でどんなデータやサポートを提供できるか」

が問われます。

近年は“提案型サプライヤー”が重視され、単なるコストダウンや短納期対応では差別化が難しくなっています。
摩擦摩耗試験の定量データやライン導入事例、改善トラブルシューティング事例をセットで提案することが、選ばれるベンダーの条件となっています。
バイヤーは、定量評価に基づいてリスクアセスメントができるパートナーを積極的に採用する流れです。