従来の油圧ラインは片端がフレア状になっており、通常はSAE-J525またはASTM-A513-T5規格に準拠して製造されていますが、これらの材料は国内で入手するのが困難です。国内サプライヤーを探しているOEMは、図に示すように、SAE-J356A規格に準拠して製造され、Oリングフェースシールで密閉されたチューブで代用できます。Tru-Line製。
編集者注：この記事は、高圧用途向け流体移送ラインの市場と生産に関する2部構成シリーズの第1部です。第1部では、国内外の従来型製品の供給拠点の状況について論じます。第2部では、この市場を対象とした、従来とは異なる製品の詳細について論じます。
COVID-19パンデミックは、鋼管サプライチェーンやパイプ製造プロセスを含む多くの産業に予期せぬ変化をもたらしました。2019年末から現在まで、チューブ市場は工場と物流の両方の業務に破壊的な変化を経験しました。長らくくすぶっていた問題が注目を集めるようになりました。
労働力は今、これまで以上に重要になっています。このパンデミックは人道危機であり、健康の重要性により、ほとんどすべての人にとって仕事と生活と遊びのバランスが変わってしまいました。熟練労働者の数は、退職、以前の仕事に戻れない、または同じ業界で新しい仕事を見つけられない労働者、その他多くの要因により減少しています。流行の初期には、労働者不足は主に医療や小売業など最前線の仕事に依存する業界に集中していましたが、製造業の労働者は一時帰休または労働時間が大幅に短縮されていました。現在、製造業者は、経験豊富なパイプミルオペレーターを含むスタッフの採用と維持に苦労しています。チューブ製造は、空調管理された環境で細心の注意を払って行う、主に手作業のブルーカラーの仕事です。感染を軽減するために追加の個人用保護具（マスクなど）を着用し、6フィートの距離を保つなどの追加のルールに従ってください。他の人との直線距離は、すでに多くのストレス軽減要因がある仕事にストレスを加える可能性があります。
パンデミックの間、鉄鋼の供給と原材料の鉄鋼価格も変化しました。ほとんどのチューブの場合、鉄鋼が最大の部品コストです。経験則として、鉄鋼はパイプ1フィートあたりのコストの50%を占めます。2020年第4四半期まで、米国の国内冷間圧延鋼板の価格は3年間平均で1トンあたり約800ドルでした。2021年末までに、価格は1トンあたり2,200ドルまで下落しました。
パンデミック中にこれら2つの要因がどのように変化したかを踏まえ、チューブ市場の企業はどのように対応しているのでしょうか？これらの変化はチューブのサプライチェーンにどのような影響を与えているのでしょうか？また、業界がこの危機から脱却するために役立つ指針は何でしょうか？
何年も前、あるパイプ工場の幹部が、自社の業界における役割を次のように要約しました。「我々がここでやっていることは2つだけです。パイプを製造し、それを販売することです。」 あまりにも多くの注意散漫、会社のコアバリューを弱める要因が多すぎる、あるいは現在の危機（または、多くの場合そうであるように、これらの要因すべて）は、圧倒されている経営幹部にとって価値があります。
品質の高いチューブの製造と販売に影響を与える要因など、重要なことに焦点を当てることで、管理体制を確立し維持することが重要です。もし企業の取り組みがこれら2つの活動に集中していないのであれば、基本に立ち返るべき時です。
パンデミックが拡大するにつれ、一部の産業におけるパイプの需要はほぼゼロにまで落ち込んだ。自動車工場やその他重要でないとみなされる産業の企業は操業停止状態にある。かつては、多くの企業がパイプの製造も販売も行っていなかった時代もあった。パイプ市場は、ごく少数の必要不可欠な事業のためにのみ存続している。
幸いなことに、人々はそれぞれの生活を送っています。食料を保存するために追加の冷凍庫を購入する人もいます。住宅市場は後から活況を呈し、人々は家を購入する際に新しい家電製品を1つか2つ購入する傾向があるため、これらの傾向はどちらも小径チューブの需要を支えています。農業機械業界は回復し始めており、小型トラクターやゼロターン芝刈り機を欲しがる所有者が増えています。その後、自動車市場は再開しましたが、チップ不足などの要因により、ペースは遅くなりました。
図 1. SAE-J525 および ASTM-A519 は、SAE-J524 および ASTM-A513T5 の一般的な代替品として確立されています。主な違いは、SAE-J525 および ASTM-A513T5 はシームレスではなく溶接されていることです。6 か月のリードタイムなどの調達上の困難により、同じ要求の多くを満たす他の 2 つのチューブ製品、SAE-J356 (ストレート チューブで納品) および SAE-J356A (コイルで納品) の機会が生まれました。
市場は変化したが、指針は変わらない。市場の需要に応じてパイプを製造・販売することに集中すること以上に重要なことはない。
製造業において、人件費の上昇と、固定または減少する内部資源という課題に直面した場合、「自社生産か外部購入か」という問題が生じる。
溶接後の管状製品の製造には、相当な資源が必要です。工場の生産量や生産能力によっては、幅広の帯鋼を社内で切断する方が経済的に有利な場合もあります。しかし、社内での切断は、労働力、設備投資、および広範な在庫コストを考慮すると、負担となる可能性があります。
一方では、月に 2,000 トンを切断すると、在庫として 5,000 トンの鋼材が残り、多額の現金が必要となります。他方では、幅広の鋼材を即座に購入するのに必要な現金はごくわずかです。実際、チューブ製造業者がスリッターと信用条件を交渉できれば、現金支出を遅らせることができます。この点ではチューブ工場ごとに異なりますが、熟練労働者の確保、鋼材コスト、キャッシュフローに関して、ほぼすべてのチューブ製造業者が COVID-19 パンデミックの影響を受けていると言っても過言ではありません。
状況によっては、パイプ製造自体についても同様です。付加価値の高い製造チェーンを持つ企業は、パイプ製造事業から撤退する選択肢もあります。パイプを製造してから曲げ加工、コーティング、サブアセンブリやアセンブリを製造するのではなく、パイプを購入して他の活動に集中するのです。
油圧部品や自動車用流体処理チューブバンドルを製造する多くの企業は、自社のチューブ工場を所有しています。これらの工場の中には、現在では資産ではなく負債となっているものもあります。パンデミック時代の消費者は運転する機会が減る傾向にあり、自動車販売予測はパンデミック前の水準とはかけ離れています。自動車市場は、操業停止、大幅な落ち込み、供給不足といったネガティブな言葉と結びついています。自動車OEMとそのサプライヤーの供給状況が近い将来大きく変化する兆候は何もありません。特に、この市場では、鋼管製のパワートレイン部品が少ないEVが増えています。
自社所有のチューブミルは通常、カスタム設計に基づいて製造されます。これは、特定の用途向けのパイプを製造するという本来の用途においては利点ですが、規模の経済性という点では欠点となります。たとえば、既知の自動車プロジェクト向けに外径10mmの製品を製造するように設計されたチューブミルを考えてみましょう。このプログラムは数量ベースの設定を保証します。その後、同じ外径の別のチューブ用に、はるかに小規模な手順が追加されました。時間が経ち、最初の計画は期限切れとなり、会社は2番目の計画を正当化するのに十分な生産量を確保できませんでした。セットアップやその他のコストが高すぎて正当化できません。この場合、会社が有能なサプライヤーを見つけることができれば、プロジェクトを外部委託することを検討すべきです。
もちろん、計算はカットオフで終わりではありません。コーティング、長さに切断、梱包などの仕上げ工程でかなりのコストがかかります。よく言われるように、パイプ製造の最大の隠れたコストは取り扱いです。チューブは工場から倉庫に運ばれ、そこで取り出されて最終的な長さに切断するための作業台に積み込まれ、チューブが切断機に1本ずつ供給されるように重ねられます。これらすべての工程には労働力が必要です。この労働コストは会計士には気づかれないかもしれませんが、追加のフォークリフトオペレーターや輸送部門の追加人員という形で発生します。
図2。SAE-J525とSAE-J356Aの化学組成はほぼ同一であり、後者が前者を代替するのに役立つ。
油圧配管は数千年前から存在しています。エジプト人は4000年以上前に銅線を鍛造しました。竹製のパイプは紀元前2000年頃の夏王朝時代に中国で使用され、その後、ローマの水道システムは銀精錬の副産物である鉛管で構築されました。
シームレス。現代のシームレス鋼管は1890年に北米で初登場しました。1890年から現在まで、このプロセスの原材料は固体の丸いビレットです。1950年代の連続鋳造の革新により、シームレスチューブはインゴットから、当時低コストの鋼材であったビレットへと変化しました。過去も現在も、油圧チューブは、このプロセスで生成されたシームレス中空部を冷間引抜きすることによって作られています。北米市場では、自動車技術者協会（SAE）によりSAE-J524、米国材料試験協会（ASTM）によりASTM-A519として分類されています。
継ぎ目のない油圧チューブの製造は、特に小径の場合、労働集約的なプロセスになりがちである。また、多くのエネルギーと広いスペースを必要とする。
溶接。1970年代に市場は変化しました。100年近く鋼管市場を支配してきたシームレススリップパイプは、建設および自動車市場の多くの機械的用途に適していることが判明した溶接パイプに取って代わられました。かつて聖地であった石油およびガスパイプライン部門でも、その地位を奪いました。
2 つのイノベーションが市場の変化に貢献しました。1 つは連続スラブ鋳造で、これにより製鉄所は高品質の平鋼帯を効率的に大量生産できます。もう 1 つは高周波抵抗溶接をパイプ業界で実行可能なプロセスにするプロセスです。その結果、同等のシームレス製品と比較してシームレス鋼管と同等の性能を持ちながら、コストが低い新製品が誕生しました。このチューブは現在も製造されており、北米市場では SAE-J525 または ASTM-A513-T5 に分類されています。チューブは引き抜きと焼きなましが行われるため、資源集約型の製品です。これらのプロセスはシームレスプロセスほど労働集約的でも資本集約的でもありませんが、それに伴うコストは依然として高いです。
1990年代から現在に至るまで、国内市場で消費される油圧配管のほとんどは、シームレス引抜き管（SAE-J524）であれ溶接引抜き管（SAE-J525）であれ、輸入品である。これは、米国と輸出国との間の労働コストと鉄鋼原材料コストの大きな差が原因と考えられる。過去30～40年間、これらの製品は国内メーカーから入手可能であったが、国内メーカーはこの市場で支配的な地位を確立することができなかった。輸入品の有利なコストは、大きな障壁となっている。
現在の市場状況。シームレス引抜き焼鈍製品J524の消費量は年々減少傾向にあります。油圧ライン市場では依然として入手可能で一定の地位を占めていますが、溶接引抜き焼鈍製品J525が容易に入手できる場合は、OEMは通常J525を選択します。
パンデミックが発生し、市場は再び変化しました。労働力、鉄鋼、物流の世界的供給は、前述の自動車需要の減少とほぼ同じペースで減少しています。輸入J525油圧チューブの供給についても同様です。これらの出来事を踏まえると、国内市場は別の市場シフトの準備が整っているようです。チューブの溶接、引き抜き、焼きなましよりも労働集約的でない別の製品を生産する準備はできていますか？一般的には使用されていませんが、そのような製品は存在します。それはSAE-J356Aで、多くの油圧用途の要件を満たしています（図1を参照）。
SAEが発行する仕様は、パイプ製造の1つのプロセスのみを定義するため、簡潔で分かりやすい傾向があります。欠点は、J525とJ356Aは寸法や機械的特性などにかなりの重複があるため、仕様が混乱を招く可能性があることです。さらに、J356Aは小径油圧ライン用のコイル製品であり、主に大径油圧ラインの製造に使用される直管製品であるJ356の派生品です。
図3。溶接および冷間引抜き管は溶接および冷間セット管よりも優れていると多くの人が考えていますが、2つの管製品の機械的特性は同等です。注：PSIの帝国単位の値は仕様のソフト変換であり、MPaのメートル法の値です。
一部のエンジニアは、J525は重機などで使用される高圧油圧用途に優れていると考えています。J356Aはあまり知られていませんが、これも高圧流体搬送規格です。最終的な成形要件が異なる場合があり、J525には内径ビードがありませんが、J356Aはフラッシュ制御されており、内径ビードが小さくなっています。
原材料は類似した特性を持っています（図2参照）。化学組成のわずかな違いは、望ましい機械的特性に関係しています。引張破壊強度や引張強度（UTS）などの特定の機械的特性を達成するために、鋼の化学組成や熱処理は、特定の結果を生み出すように制限されます。
チューブの種類は、共通の類似した機械的性能パラメータを備えているため、多くの用途で互換性があります（図3参照）。つまり、一方が入手できない場合でも、もう一方が要件を満たす可能性が高いということです。誰も車輪を再発明する必要はありません。業界には既に強力でバランスの取れた車輪のセットが用意されています。
Tube & Pipe Journalは、1990年に金属パイプ業界に特化した最初の雑誌として創刊されました。今日でも、北米で唯一の同業界専門誌であり、パイプ専門家にとって最も信頼できる情報源となっています。
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