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自動操作による新たな可能性

食料を必要とする世界の人口が増加する一方で、農業に利用できる土地の量は減少しています。限られた土地でより多くの作物を生産し、同時に資源と環境を守るという圧力は、まるで円を二乗するような課題に聞こえます。それでも自動操作は、ほんの数年前には考えられなかったことを、今日ではすでに多くのことを可能にしています。

クラウド技術により、センサデータや機械全体がメーカーを超えてネットワーク化できます。AIか自動運転か：業界では4.0と呼ばれ、そこでフルスピードで開発されているものも、古くからいわゆる「精密農業」として農業に活路を見出してきました。インテリジェントなシステムにより、土壌条件に基づいて種を播き、肥料や農薬を正確に投与し、最後に収穫量を正確に監視することができます。

自動車部門と同様に、原動機の効率も農業において大きな役割を果たします。コストの上昇を考えると、少ない燃料消費で、さらに大きな動力が得られること（ひいては二酸化炭素排出量の削減）が重要なセールスポイントです。

市販のセンサ?農業では違う

プログレッシブ自動操作は、最新のモバイルネットワーク（キーワード5G）のおかげで膨大なデータを処理および保存するインテリジェントなデジタル制御および規制システムに基づいています。不均一な地形でのトラクタの傾斜、種子の配置の深さ、または特定の地理的位置での作物の重量に関係なく。これらの測定を行い、制御システムに信号として伝送するためには、高精度で信頼性の高いセンサが必要です。しかし、他のモバイルアプリケーションに適し、市場で容易に入手できるものは、必ずしも農業における要件を満たしているとは限りません。信頼性、堅牢性、耐久性 、 - 40℃～+85℃の温度耐性、そしてもちろん測定精度など、農業機械器具での使用に適したセンサが備えるべき特性のほんの一部です。

もう1つの一般的な問題は、測定ポイントの空間不足です。最悪の場合、センサの取り付けに多額の設計変更が必要になる場合があります。農業専用に開発された標準センサが不足しているため、機械メーカー（OEM）は個別のソリューションを採用することが多いです。このような場合、信頼性の高い測定結果と管理可能なコストが不可欠です。カスタマイズされたセンサを製造するには、農業機械のメーカーは、場合によっては長いプロセスでも、彼らと協力して特定のソリューションを開発してくれる信頼できるパートナーが必要です。このパートナーは、課題を評価し理解するために、業界での十分な経験に加え、必要な技術的専門知識を持っている必要があります。センサは、少量生産でも大量生産でも、最高の品質基準を満たし、特定の販売市場に必要な認証を取得している必要があります。

ひずみゲージ力と荷重を求める最初の選択

工業用センサおよび測定電子機器の世界的なリーディングサプライヤーの1社として 。60年以上にわたり、力、荷重、圧力、重量、トルクなどの重要な機械的変化の測定に献身してきました。当社の大きなセンサ範囲には、さまざまな精度クラスのデジタルおよびアナログひずみゲージベースのロードセルも含まれます（例：長寿命曲げビームロードセルまたは大きな荷重用のリングトーションロードセル）。堅牢で耐食性があります。種類により、静的またはモバイル用途に適しています。後者の例を挙げると、当社の顧客の一人は、何年にもわたってトラックの重量のサイロに公称荷重最大470トンの薄型RTNロードセルを使用することに成功しています。最終顧客の用地でペレットや家畜飼料などの商品を陸揚げし、校正可能な方法で重量を求め、同時にGPSで計算します。データはSDカードに校正可能な形で保存され、データベースに保存されます。最後に、用地でエンドユーザーの請求書を発行します。

これまで見てきたように、農業では多くの場合、既存の形状（空間不足）を考慮し、過酷な環境条件に耐える、特定のアプリケーションに合わせたロードセルや力センサが必要です。ひずみゲージ技術により、荷重計、力覚センサともに柔軟な設計と汎用性を実現しています。例えば、ダウンフォースセンサは、播種機に搭載され、パンプの状態を判定します。適切な油圧または空気圧調整により、正しい植栽深度を確保します。力センサーは、バリング電力と圧力の負荷制御にも使用されます。ひずみゲージ付きロードセルは、穀物、種子、肥料タンクの重量に基づいて、収穫機械での収量と必要な肥料および作物保護剤の量を測定します。顧客固有の要件の両方に非常に簡単に適応できます。

HBKは、農業機械メーカーを含む幅広い業界のOEM向けに、数百種類のカスタマイズされたされたひずみゲージ設計を製造してきました。特注開発の接着剤で塗布し、特殊な保護コーティングで仕上げているため、特に耐久性に優れています。利点:精度に妥協のない、実績のあるコスト効率の高いテクノロジー。ひずみゲージと連動するセンサーはメンテナンスフリーで、正確な測定結果を確実に提供します。設計を妨げることなく、既存の部品を使用してセンサに変換できます。

エンジンパワーを車輪に-トルク測定

原動機（トラクターなど）の重要な測定変数はトルクです。機械効率と車の車輪への均等な動力配分を決定する重要な要素です。経済性と燃費の目標は、制御可能な速度で可能な限りのトラクションとトルクを発生させ、不整地での車両の安定と転倒防止を両立させる必要があります。また、自動運転についてもトルクの重要性は増しており、駆動系や車輪の多種多様な箇所でトルクを測定するようになっています。

空間が高価な場合は、ひずみゲージ技術を使用して既存の駆動系部品にカスタマイズされたされたトルクセンサを取り付けることができます。測定データの送信は無線です。

OEMセンサのコンピテンスセンター

マサチューセッツ州マールボロ（米国）の用地では、専門のエンジニアチームがOEMのお客様と協力して、測定タスクに適したセンサーを定義し、生産の成熟度に合わせています。 

「通常、カスタマイズされたセンサーはわずか4ステップで作成されます」と、IPC/WT-OEMセールス部門の責任者であるHermann Merz氏は言います。 「センサの要件が定義され、適切なコンポーネントが特定された後、コンセプトを作成します。わずか数週間でPoC（概念実証）が作成されます。お客様に承認されると、すぐにプロトタイプが構築されます。プロトタイプは、まず当社の施設でテストおよび検証され、次にお客様の施設で検証されます。最後に、アメリカと中国の拠点でのシリーズ生産への引き渡しです。最良の場合、全体のプロセスはわずか数ヶ月で完了します」とMerz氏は言います。「開発のごく早い段階で連絡を取ることが重要です。多くの場合、顧客の開発プロセスがすでに高度なすぎて、理想的なソリューションを実装するには遅すぎる。」とMerz氏は続けます。「私たちはお客様のR&D開発チームの一員と考え、お客様固有の測定タスクに最適なソリューションを見つけるためにできる限りのことをしています。開発コストが高いわけではありません。それどころか私たちの優先事項は、技術レベルの交流とコンサルティングです。連携ができれば、シリーズ生産の単価は後から仕入れと販売で交渉することになります。」

お客様とのすべての話し合いの出発点は、常にお客様のアプリケーションに最適なセンサです。適切なひずみゲージがない場合は、単に新しいひずみゲージを製作します。考えられるその後のエンジニアリングサービスは、完全なセンサの開発と生産を通じて、コンポーネント内のひずみゲージのプロフェッショナルで量産可能な接合から、配線、ハウジング、適切なエレクトロニクスを含む完全なサブアセンブリの開発または組み立てまで、多岐にわたります。最後に、トレーサビリティのために、すべての製品データを顧客のデータベースに直接転送できます。お客様にとって、完全なソリューションの利点は明らかです。窓口が1人であること、インターフェイスや調整の問題がないこと、"プラグアンドプレイ"であることです。

医療技術、ロボット工学、発電、その他多くの業界の世界中の著名なOEM顧客向けに カスタマイズされたセンサーを開発、製造しています。

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