従来の油圧ラインは単一のフレア端を使用しており、通常、国内での調達が困難な材料である SAE-J525 または ASTM-A513-T5 に従って製造されています。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 仕様に従って製造され、O リング面シールでシールされたチューブを代替できます。Tru-Line 製。
編集者注: この記事は、高圧用途の流体移送ラインの市場と製造に関する 2 部構成のシリーズの第 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説明します。第 2 部では、この市場を対象とした非従来型製品の詳細について説明します。
新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、鋼管のサプライチェーンやパイプ製造プロセスを含む多くの業界に予期せぬ変化を引き起こしました。2019年末から現在に至るまで、管市場では工場と物流業務の両方に破壊的な変化が生じています。長年くすぶっていた問題が脚光を浴びています。
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類の危機であり、健康の重要性により、全員ではないにせよ、ほとんどの人のワーク・ライフ・プレイ・バランスが変化しています。退職により熟練労働者の数が減少し、以前の仕事に戻れなかったり、同じ業界で新しい仕事を見つけられない労働者もいるなど、多くの要因があります。感染症流行の初期には、人手不足は主に医療や小売などの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や大幅な労働時間の短縮を行っていました。製造業者は現在苦境に立たされています。経験豊富なパイプ工場のオペレーターを含むスタッフの採用と維持。チューブの製造は主に、気候制御された環境での骨の折れる努力を必要とする実践的な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 (つまりマスク) を着用し、6 フィートの体長を保つなどの追加のルールに従ってください。他人との直線的な距離は、すでに多くのストレス要因となっている仕事にストレスを追加する可能性があります。
パンデミック中、鋼材の供給と粗鋼のコストも変化しました。ほとんどのチューブでは、鋼材が最大の部品コストです。経験則として、鋼材はパイプ 1 フィートあたりのコストの 50% を占めます。2020 年の第 4 四半期まで、米国国内の冷間圧延鋼材の価格は 3 年間平均約 800 ドル/トンでした。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考えると、チューブ市場の企業はどのように対応していますか?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ますか?また、業界がこの危機から抜け出すための有用な指針は何ですか?
何年も前、あるパイプ工場の上級幹部は、業界における自社の役割を次のように要約しました。「ここで私たちがやっているのは 2 つのことだけです。パイプを製造することと、パイプを販売することです。」、気を散らすものが多すぎる、会社の中核的価値観を弱める要因が多すぎる、または現在の危機（またはこれらの要因すべて、多くの場合そうなります）は、圧倒されている経営幹部にとって価値があります。
高品質のチューブの製造と販売に影響を与える要因という重要なことに焦点を当てて、管理を達成および維持することが重要です。企業の取り組みがこれら 2 つの活動に焦点を当てていない場合は、基本に立ち返る時期が来ています。
パンデミックが拡大するにつれて、一部の業界ではパイプ需要がほぼゼロにまで落ち込んでいます。自動車工場や、重要ではないとみなされる他の業界の企業は、活動を休止しています。業界の多くがチューブを製造も販売もしていない時期がありました。パイプ市場は、少数の重要な企業のためにのみ存在し続けています。
幸いなことに、人々は自分の仕事をしています。食品を保存するために追加の冷凍庫を購入する人もいます。住宅市場の立ち上がりが遅くなり、人々は家を買うときにいくつかまたは多くの新しい電化製品を購入する傾向があるため、どちらの傾向もより小さい直径のチューブの需要を支えています。農業機械産業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望む所有者が増えています。その後、自動車市場が再開しましたが、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 と ASTM-A513T5 はシームレスではなく溶接されているということです。6 か月のリードタイムなどの調達の困難により、他の 2 つのチューブ製品、SAE-J356 (直管で納品) と SAE-J356A (ストレートチューブで納品) の機会が生まれました。コイル内）、同じ要件の多くを満たします。
市場は変化しましたが、ガイドラインは同じです。市場の需要に応じてパイプを製造および販売することに重点を置くことほど重要なことはありません。
製造業務が人件費の高騰や内部リソースの固定または減少に直面すると、「作るか買うか」という問題が生じます。
溶接後の管状製品の製造には、多大なリソースが必要です。プラントの生産高と生産量によっては、社内で幅広のストリップを切断することが経済的に有利な場合があります。ただし、労働要件、工具資本要件、およびブロードバンド在庫コストを考慮すると、内部スライシングは負担となる可能性があります。
一方で、月に 2,000 トンの切断では 5,000 トンの鋼材在庫が発生し、多額の現金を占めます。他方で、即時手配で広幅切断鋼材を購入するには現金はほとんど必要ありません。実際、管製造業者がスリッターとクレジット条件を交渉できることを考えると、実際に現金支出が遅れる可能性があります。この点では各管工場は独自ですが、ほぼすべての管製造業者が熟練労働者の確保に関して、新型コロナウイルス感染症の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。鉄鋼コストとキャッシュフロー。
状況に応じて、チューブの生産自体にも同じことが当てはまります。広範な付加価値チェーンを持つ企業は、パイプ製造事業から撤退する可能性があります。パイプを製造して曲げ、コーティングし、サブアセンブリやアセンブリを作成する代わりに、パイプを購入して他の活動に集中します。
油圧コンポーネントや自動車用流体ハンドリングチューブバンドルを製造する多くの企業は、自社のチューブミルを持っています。これらの工場の一部は、現在、資産ではなく負債となっています。パンデミック時代の消費者は車の運転を減らす傾向にあり、自動車販売予測はパンデミック前の水準とは大きく異なります。自動車市場には、操業停止、深刻な減少、不足といったネガティブな条件がつきまといます。自動車OEMとそのサプライヤーの供給状況が近い将来に大きく変化することを示唆するものは何もありません。特に、この市場では鋼管の少ないEVが増えています。パワートレインコンポーネント。
キャプティブチューブミルは、通常、カスタム設計から構築されます。これは、特定用途向けのパイプの製造という使用目的にとっては利点ですが、規模の経済性の点では不利です。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。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に対してはるかに小規模な手順が追加されました。時間が経ち、最初の計画が期限切れになり、会社には 2 番目の計画を正当化するのに十分な量がありませんでした。セットアップおよびその他のコストこの場合、企業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よう努めるべきです。
もちろん、計算はカットオフで終了しません。コーティング、長さの切断、梱包などの仕上げステップでは、かなりのコストがかかります。よく言われるように、パイプ製造の隠れた最大のコストはハンドリングです。チューブは工場から倉庫に移動され、そこで取り出されて最終的な長さの切断のために作業台に積み込まれます。その後、チューブが確実に切断機に 1 本ずつ供給されるようにチューブが重ねられます。このすべてのステップで労力がかかります。この人件費は会計士には気づかれないかもしれませんが、フォークリフトのオペレーターや輸送部門の追加の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、後者が前者を置き換えるのに役立ちます。
油圧チューブは数千年前から存在しています。エジプト人は 4,000 年以上前に銅線を打ち出しました。中国では紀元前 2000 年頃の夏王朝に竹パイプが使用され、その後ローマの配管システムは銀の精錬プロセスの副産物である鉛パイプで構築されました。
シームレス。現代の継目無鋼管は 1890 年に北米でデビューしました。1890 年から今日まで、このプロセスの原材料は中実の丸ビレットです。1950 年代の連続鋳造の革新により、継目無管はインゴットから当時の低コストの鋼原料であるビレットに変わりました。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継目なし中空を冷間引抜きして製造されています。北米市場では、SAE-として分類されています。自動車技術者協会による J524 および米国試験材料協会による ASTM-A519。
シームレス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る傾向があり、多くのエネルギーと広いスペースを必要とします。
1970 年代に市場は変化しました。ほぼ 100 年間鋼管市場を独占していましたが、継ぎ目のない滑りが発生しました。溶接管によって打ちのめされました。溶接管は、建設市場や自動車市場の多くの機械用途に適していることが判明しました。かつては聖地であった石油およびガスのパイプライン部門にもある程度の領域を占領しました。
この市場の変化には 2 つの革新が貢献しました。そのうちの 1 つは、製鉄所が高品質の平坦なストリップを効率的に大量生産できるようにする連続スラブ鋳造です。もう 1 つのプロセスは、高周波抵抗溶接をパイプ業界にとって実行可能なプロセスにします。その結果、新製品が誕生しました。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優れた性能を持ち、さらに低コストです。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。チューブは引抜き加工されているため、これらのプロセスは、シームレスプロセスほど労働力と資本集約的ではありませんが、それに関連するコストは依然として高くなります。
1990 年代から現在に至るまで、国内市場で消費される油圧ラインパイプのほとんどは、継目なし引抜品（SAE-J524）であれ、溶接引抜品（SAE-J525）であれ、輸入されています。これは、米国と輸出国との間の人件費と鋼原料コストの大きな差の結果である可能性があります。過去 30 ～ 40 年にわたり、これらの製品は国内の生産者から入手できましたが、この市場で支配的な地位を確立することができませんでした。輸入品はハードルが高いです。
シームレス、絞り、焼きなましされた製品 J524 の消費量は年々減少しています。J524 はまだ入手可能であり、油圧ライン市場での地位を占めていますが、溶接、絞り、焼きなましされた製品 J525 が容易に入手できる場合、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す。世界の労働力、鉄鋼、物流の供給は、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。輸入されたJ525油圧チューブの供給にも同じことが当てはまります。これらの出来事を考慮すると、国内市場は新たな市場シフトに向けて準備が整っているようです。溶接、絞り、アニーリングチューブよりも労働集約的でない別の製品を生産する準備ができていますか?一般的には使用されていませんが、存在します。それがSAE-J356Aです。これは多くの要件を満たしています。油圧用途 (図 1 を参照)。
SAE が発行する仕様は、各仕様がパイプの製造プロセスを 1 つだけ定義しているため、短くて単純になる傾向があります。欠点は、J525 と J356A は寸法、機械的特性などにかなりの重複があるため、仕様が混乱の種をまきやすいことです。さらに、J356A は小径油圧ライン用のコイル製品であり、主に大口径油圧ラインの製造に使用される直管製品である J356 のバリエーションです。
図 3. 溶接および冷間引き抜き管は、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 での帝国値は仕様のソフト変換であり、MPa でのメートル値です。
一部のエンジニアは、J525 が重機で使用されるような高圧油圧アプリケーション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、高圧流体を運ぶ仕様でもあります。場合によっては最終成形要件が異なる場合があります。J525 には ID ビードがありませんが、J356A はフラッシュ制御されており、ID ビードが小さくなります。
原材料は同様の特性を持っています (図 2 を参照)。化学組成のわずかな違いが、望ましい機械的特性に関係します。引張破断強度や極限引張強さ (UTS) などの特定の機械的特性を達成するには、鋼の化学組成または熱処理が制限され、特定の結果が得られます。
チューブ タイプは同様の機械的性能パラメータの共通セットを共有しているため、多くの用途で交換可能です (図 3 を参照)。言い換えれば、一方が利用できない場合でも、もう一方は要件を満たす可能性が高くなります。車輪を再発明する必要はありません。業界はすでに、自由に使える強力でバランスの取れたホイールのセットを持っています。
Tube & Pipe Journal は、1990 年に金属パイプ業界に特化した最初の雑誌になりました。現在でも、この業界に特化した北米唯一の出版物であり、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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