"Social Device" Spezialinterview Die Inhalte wurden auf "Technology Online", der Website zur Informationstechnik
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Social Device - Spezialinterview

Japans Landwirtschaft ist mit einer Vielzahl von Problemen konfrontiert z. B. einem höheren Durchschnittsalter der Bauern. Zur Lösung der Probleme werden jedoch in völlig neuen und unerwarteten Bereichen neue Technologien eingesetzt. Satoshi Iida, Senior Managing Executive Officer, General Manager von R&D Headquarters und General Manager von Water & Environment R&D bei Kubota, einem Marktführer in der Landmaschinenbranche und beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) bei Lösungen zur Unterstützung der Landwirtschaft sprach mit Isao Matsumoto, Director & General Manager–LSI Production bei ROHM, das die Voraussetzungen für den Einsatz fortschrittlicher elektronischer Technologien in der Branche schafft.

Iida
Satoshi Iida
Senior Managing Executive General Manager von R&D Headquarters und General Manager von Water & Environment R&D, Kubota Corp.

Kubota wurde 1890 zur Herstellung und zum Verkauf von Gussteilen gegründet und erweiterte seine die Geschäftsfelder stetig, einschließlich der Fertigung von duktilen Gussrohren für Trinkwasser, der Produktion von Landmaschinen, Umweltsystemen und mehr. Wir sind seit mehr als neunzig Jahren in der Landwirtschaft tätig. Es begann 1922 mit der Fertigung unserer ersten Landwirtschaftsmaschine und es folgten eine Reihe von Ackerfräsen, Traktoren, Erntemaschinen für Reis und Weizen. Wir waren bei der Mechanisierung der japanischen Landwirtschaft immer an vorderster Front.

Matsumoto

ROHM wurde 1958 als Hersteller von Widerständen gegründet. Heute stammen 80 % unseres Umsatzes jedoch aus der Herstellung von Halbleiterkomponenten. Außer Halbleitern liefern wir unsere berühmten Widerstände, Tantalkondensatoren und andere passive Komponenten und viele verschiedene Module.

Bis vor Kurzem lieferten wir diese Produkte vorrangig an die Branche der Unterhaltungselektronik. In jüngster Zeit verzeichneten wir jedoch ein erhebliches Wachstum in der Automobilindustrie und im Anlagen- und Maschinenbau. Ein weiterer vielversprechender Markt, den wir im Blick haben, ist die Landwirtschaft. Wir sind der Meinung, dass der Einsatz der Information- und Kommunikationstechnologie (IKT) in dieser Branche eine weitere Revolution auslösen wird.

Im großen Maßstab und mit höherer Produktivität

Iida

Die Einführung der IKT in der Landwirtschaft beschleunigt sich dank einer Reihe von Problemen, mit denen sich Japans Landwirtschaft heute konfrontiert sieht. Das größte Problem sind die Arbeitskräfte. Das Durchschnittsalter der Landarbeiter wächst und ihre Anzahl sinkt. Die Anbauflächen der Kulturen sind recht klein. Das macht die Ausweitung der Produktion für Produktivitätssteigerungen schwierig.

Die Lösung dieser Probleme erfordert eine Zusammenlegung der kleinen Anbauflächen, um die Produktion zu steigern. Gleichzeitig ist nach Wegen zu suchen, wie Effizienz und Produktivität erhöht werden können. Die IKT spielen dabei eine entscheidende Rolle, denn sie forcieren die Rationalisierung und die höhere Effizienz. Die landwirtschaftliche Produktivität, Qualität und die Wettbewerbsfähigkeit bei den Kosten verbessern sich. Ausgehend davon, haben wird das Kubota Smart Agricultural System (KSAS) zur Unterstützung landwirtschaftlicher Unternehmen und Serviceanbieter entwickelt.

Matsumoto

Könnten Sie kurz umreißen, was das KSAS ist?

Direkte Datenerhebung der Landmaschinen

Iida

KSAS ist im Grunde ein System zur Visualisierung des landwirtschaftlichen Betriebs (Abb. 1). Es werden viele Informationen über die Reisfelder gesammelt und auf den Cloud-Server hochgeladen. Die Landwirte und die Manager geben die Daten zur Analyse frei und es werden zahlreiche Informationen gewonnen. Vom Personalcomputer oder einem mobiles Gerät mit WLAN können sie ganz einfach auf die Informationen zugreifen.

Fig. 1 Kubota Smart Agricultural System (KSAS)

Der entscheidende Punkt ist, dass der Landwirt die Daten nicht eingeben muss. Sie werden von der Landmaschine in Echtzeit und beim normalen Betrieb über WLAN gesammelt. Wir haben den ersten Mähdrescher der Branche entwickelt, der mit Sensoren das Aroma misst (Wasser- und Proteingehalt) sowie den Ertrag, außerdem eine Legemaschine für Keimlinge mit rechnergesteuerter Düngung und einen neuen Traktor.

Nachdem das System 2014 auf den Markt gekommen war, führten wir KSAS in mehr als 500 landwirtschaftlichen Betrieben ein, einschließlich Grundkurs über das Informationssystem und einem kompletten Schulungskurs, einschließlich KSAS-kompatibler Landmaschinen.

Matsumoto

Sie sagten, dass KSAS eine Visualisierung des Reisfelds in Echtzeit ermöglicht. Aber was bedeutet das für den Landwirt?

Iida

Das System ermöglicht die Verwaltung des Ertrags und des Aromas eines einzelnen Reisfelds und die Informationen können auch verwendet werden, um die Aufgaben für jedes einzelne Reisfeld zu optimieren. Es ist einfacher, die Düngermenge für die nächste Saison anzupassen. Der Geschmackssensor misst den Wassergehalt und den Proteingehalt. Die Steuerung des Trockenlegens kann dementsprechend auch die Energieverschwendung eliminieren. Die Optimierung erhöht nicht nur die Effizienz bei der Erfüllung der Aufgaben, sondern führt zu Energieeinsparungen. Mit den Daten über den Proteingehalt kann der Reispreis steigen, weil sich der Geschmack verbessert. Die Rückverfolgbarkeit der Ernte ist exzellent und die Farmer können sich auf die Sicherheit der Ernte konzentrieren.

Neu entstehende IKT-Technologien und Anwendungen

Matsumoto
Isao Matsumoto
Director & General Manager–LSI Production, ROHM Co., Ltd.

Bei dieser Art Visualisierung spielen elektronische Komponenten wie Sensoren eine entscheidende Rolle. ROHM ist auf dem Feld der Sensoren sehr aktiv und bietet eine umfassende Produktpalette, einschließlich Abstandssensoren für die Umwelt, ultraviolette und sichtbare Beleuchtung sowie Temperatursensoren und Sensoren für Bewegungsmelder wie Sensoren zur Erkennung von Beschleunigung und Gyrosensoren. Wir haben viele Sensoren der nächsten Generation entwickelt z. B. ultrahochempfindliche CIGS-Imagesensoren, die ein großes Spektrum abtasten, von sichtbarem Licht bis in den Infrarotbereich sowie biometrische Hochleistungssensoren. Wir denken, dass diese Sensoren in vielen Anwendungsbereichen wertvoll sind, einschließlich in der Medizintechnik, der Sicherheitsbranche und im Industrieanlagen- und Maschinenbau.

Das Unternehmen der Gruppe, Kionix Inc. in den USA ist ein international anerkannter Hersteller von Sensoren für mikroelektronische mechanische Systeme (Micro Electro-Mechanical System, MEMS) und wir sind dabei, die Sensortechnologie der gesamten Gruppe in der Landwirtschaft einzusetzen.

Iida

Die Aroma- und Ertragssensoren der KSAS-Erntemaschine wurden von Kubota entwickelt und sind wichtige Komponenten beim Einsatz der IKT in der Landwirtschaft.

Matsumoto

In jüngster Zeit gab es Entwicklungen bei der Verwendung von Sensornetzwerken in der Landwirtschaft. Das Problem ist jedoch die Netzwerkverkabelung. Es ist einfach nicht praktikabel, die Felder und Gewächshäuser über Strom- und Signalkabeln zu vernetzen. Wir bieten eine kabellose Kommunikationstechnologie an, um dieses Problem zu lösen. Eine vielversprechende Wireless-Technologie der nächsten Generation ist EnOcean, eine Technologie, die Umweltenergie wie Raumlicht oder Bewegung erntet und in Energie umwandelt. Dadurch entfallen Strom- und Signalkabel und es können wartungsfreie Sensornetzwerke geschaffen werden. Wir bieten bereits kompakte Temperatursensormodule an, die diese Technologie mit Solarzellen kombinieren.

Ein weiteres Unternehmen der Gruppe, LAPIS Semiconductor bietet eine Reihe von Kommunikationstechnologien, einschließlich spezieller Low-Power-Wireless-Netzwerke im 920 MHz Wellenbereich, Wireless LAN und Bluetooth Low Energy sowie ähnliche Standards, die für Smartphones und andere mobile Geräte geeignet sind. Mit anderen Worten, die gesamte Wireless-Kommunikationstechnologie, die für ein Sensorennetzwerk erforderlich ist.

Iida

Können diese Technologien und Produkte bei landwirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden?

Matsumoto

Die Einführung im großen Maßstab steht bevor. Wir haben eine Pflanzenfabrik errichtet, die unsere Halbleiterfertigungstechnologie aus dem Werk in Chikugo, Präfektur Fukuoka einsetzt. Sie ist Teil unserer Entwicklungsinitiative für den landwirtschaftlichen Markt. Wir bauen bereits Erdbeeren an (Abb. 2). Die Pflanzenfabrik nutzt den Reinraum der Halbleiterfabrik mit Leuchtdioden (LED). Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Umweltfaktoren werden präzise von Computern geregelt. Dabei kommen viele neue Systeme zum Einsatz, die bei uns im Haus und mit unseren eigenen Halbleiterkomponenten entwickelt wurden. Wir konnten den agrochemischen Verbrauch auf ein Zehntel des herkömmlichen Niveaus senken. Wir werden die Anlage nutzen, um weitere neue Technologien und Lösungen zu entwickeln, da wir die landwirtschaftlichen Bedürfnisse besser verstehen.

Abb. 2 Die Pflanzenfabrik von ROHM

Wachsende Verantwortung des Herstellers

Iida

Das KSAS ist wichtiger Bestandteil der landwirtschaftlichen Betriebsführung. Seit der Einführung auf dem Markt haben wir das Gefühl, dass unsere Verantwortung gegenüber den Kunden und der Gesellschaft stark gewachsen ist. Ich denke, auch Sie haben eine größere Verantwortung, da die Umsätze elektronischer Komponenten in der Landwirtschaft steigen.

Matsumoto

Seit unserer Gründung haben wir das Unternehmensziel mit hochwertigen Produkt und Qualitätsfertigung zum kulturellen Fortschritt beizutragen. Um dieses Ziel zu erreichen liegt bei uns der gesamte Prozess, von den Werkstoffen bis zu den eigenen Fertigungsanlagen bei vielen unserer Produkte in einer Hand. Wir prüfen die Qualität streng und gewährleisten die Nachverfolgung, damit wir ein vertrauenswürdiges und zuverlässiges Unternehmen bleiben.

Außer diesen Anstrengungen, die wir seit unserer Gründung unternehmen, stärken wir unseren Geschäftskontinuitätsplan (BCP), da wir unsere Geschäftsfelder in neuen Bereichen erweitern. Die große Erdbebenkatastrophe Ost-Japans und die Überschwemmungen in Thailand haben eine Reihe unserer Anlagen beschädigt, sodass die Produkte nicht geliefert werden konnte. Das verdeutlichte die Bedeutung der sozialen Verantwortung und des BCP.

Iida

Kubota ist seit Jahren in der Landwirtschaft tätig. Bei den Lösungen für die landwirtschaftliche Betriebsführung verfolgten wir jedoch ein völlig anderes Herangehen. Bei der Entwicklung des KSAS hatten die Bedürfnisse und die Überlegungen der Landwirte für uns höchste Priorität. Die Entwicklungsingenieure waren in den drei Jahren oft bei den Partnerlandwirten vor Ort und erlebten selbst, was genau passierte. KSAS war das erste Produkt, das wir in dieser Art Interaktionen mit den Landwirten entwickelt haben.

Damit die Lösungen den wirklichen Bedürfnissen entsprachen, mussten wir Technologie und Fachwissen verschiedener Abteilungen zusammenbringen und ein Projekt entwickeln, das über die Grenzen der einzelnen Unternehmensstrukturen hinausging. Es war also in vielerlei Hinsicht eine neue Erfahrung.

Vielfältiges Angebot fortschrittlicher Technologien

Matsumoto

Bei der Bereitstellung großformatiger Lösungen, die weite Teile der Bevölkerung betreffen, treten ständig Situationen, wo Technologien über die traditionellen organisatorischen Grenzen und sogar Unternehmensgrenzen hinweg zusammengebracht werden müssen.

Iida

Heute bietet KSAS alle für den Reisanbau in Japan erforderlichen Funktionen, aber wir planen die Funktionen auf Feldfrüchte zu erweitern. Wir werden Systemfunktionen benötigen, die Daten erheben und analysieren und wir müssen die Regelgenauigkeit erhöhen. Wir hoffen, dass wir das System zukünftig exportieren können und es steht zu erwarten, dass wir bei der Sensortechnologie und anderen Themen Probleme haben werden, die wir nicht allein lösen können. In diesen Fällen brauchen wir ein Partnerunternehmen mit fortschrittlichen Komponenten wie ROHM.

Matsumoto

Es dauert seine Zeit, bis eine Frucht reif für die Ernte ist und ich denke die Elektronikanwendungen setzen Energieeffizienz voraus. Leistungskomponenten in elektrischen Schaltkreisen für Hochleistungsgeräte wie Netzteile und Motoren sind elektronische Komponenten, die einen echten Beitrag zur Energieeinsparung und in elektrischen und elektronischen Anlagen leisten können. Wir haben viele dieser Leistungskomponenten und finden jetzt neue Anwendungen in der Automobilindustrie und im Maschinenbau. Wir forcieren vor allem die SiC-Leistungskomponenten, denn sie senken die Leistungsverluste im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten. Ich denke, diese Leistungskomponenten sind auch für die Landwirtschaft unschätzbar.

Mit dem Einsatz der IKT in der Landwirtschaft, wird meiner Meinung ein großer neuer Bedarf an elektronischen Komponenten entstehen und ich hoffe, dass Sie uns im Blick haben, wenn es soweit ist.

"Social Device" Special Interview

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