クボタ技報 No.55 2022年 1月

世界の人口増加にともなって食料需要が急拡大し、食料供給の安定化に向けて重要な役割を担う農業機械の必要性はますます高まっている。欧州では最先端の技術を用いた高い土地生産性の農業が特徴で、これまでクボタでは大規模畑作農家向けに97～127 kW (130～170 HP) のM7シリーズトラクタを導入し、市場のニーズに応えてきた。一方、中規模クラスにおいてはミックス農業（畜産と飼料用も含めた作物生産の両方を行う）が大半を占めており、このクラスでも作業性・生産性向上が求められてきている。そこでM7に続く欧州農業向けトラクタとして、ミックス農業への適合性を向上させた91～106 kW (121～141 HP)のM6002シリーズトラクタを開発した。

• コントロールレバーレイアウト
• クローズドセンタロードセンシング油圧システム

国内食料自給率の向上を狙った政府支援政策により、穀物トウモロコシの収穫性能に対するASEANの需要は、コーン市場の規模の拡大とともに増加している。ユーザは、高作業能率、低燃料消費、低作物損失、倒伏コーン刈取り性能を有した優れた収穫機を要望している。コーンヘッダは、ユーザの要望に応える事のできる解決策の1つである。Kubota Research and Development Asia（KRDA）は、コンパクトなサイズ、軽量、着脱容易、収穫後の焼き畑削減への貢献、適正価格、および競合他社よりも優れた作業性能を有したコーンヘッダCH70を開発した。特別な性能を備えたコーンヘッダCH70は、ユーザの作業コストの削減に貢献し、競合他社コーンヘッダと比較してユーザ収入を向上させることを可能とする。CH70は、ユーザの要望に対応し、ASEAN市場の収穫機におけるクボタブランドのシェア向上、事業量および販売ネットワークを拡大して、ユーザとクボタの将来の事業成長に貢献することができる。

• コーンヘッダ
• 収穫機
• コンパクト
• 刈刃形状
• 焼き畑削減

世界的な排出ガス規制の強化によってディーゼルエンジンには排出ガス中のPMを捕集するDPFが必須となりつつある。 DPF装着エンジンには捕集されたPMを燃焼除去するDPF再生が必要となるが、無人運転される発電機用エンジンはDPF再生時に運転を停止させることができない。したがって運転条件の全領域でDPF再生可能なことが求められる。本開発では排気昇温触媒と排気スロットルを利用したクボタオリジナルの排気昇温システムの開発により全領域再生を可能にした。また、従来から発電機用エンジンの課題であった低負荷運転が起因となる白煙発生およびDOC閉塞を解決した。

• ディーゼルエンジン
• 発電機
• PM
• DOC
• DPF
• 排気昇温触媒
• 排気スロットル

欧州向けミニバックホーRDL3シリーズは、欧州排出ガス規制StageⅤに対応した5‐5.5ｔクラスのフルモデルチェンジ機である。従来機で市場から好評をいただいている操作性、安定性、耐久性、吊り能力、掘削力といった基本性能を継承しつつ、近年市場から強く求められるようになってきた快適性の追求と装備品の刷新を行うことで製品競争力をアップし、シェア拡大を図った。快適性については、ミニバックホー業界でトップクラスの静粛性(耳元騒音)を達成した。装備品については、直感的に操作可能なクボタ独自の新ユーザインターフェイス(UI)を開発した。

• ミニバックホー
• 欧州排出ガス規制StageⅤ
• 耳元騒音
• ユーザインターフェイス

フィーダとは樹脂混合(コンパウンド)に使用される「二軸混錬押出機」(以下、押出機という)に様々な粉粒体状の材料を定められた比率で連続的に定流量供給する装置である。従来、樹脂の生産工程では、微量添加剤をほかの材料と事前にブレンドし、それをフィーダから押出機に供給することで樹脂製品を生産していた。一方で、生産性向上のため、事前のブレンド工程を無くし、押出機に直接微量添加したいというニーズがあった。それに応えるため、新たに微量NXフィーダを開発した。NXフィーダシリーズはクボタが開発した独自構造のフィーダである(特許取得済み)。その構造的特長を活かすとともに、本開発機では供給精度の向上、微小流量域への拡大、適用材料の拡大、設置面積の低減等の技術を開発し、目標スペックを達成した。本稿ではこれらの開発技術について解説する。

• フィーダ
• 高供給精度
• 微小流量
• 微量添加
• 高精度高安定
• ブリッジ材料

老朽化した水道管路の更新・耐震化が進められる中、経年化管路率は年々上昇し、早急な管路更新が求められている。しかし、水道管路工事事業者は人手不足に加え、多岐にわたる施工管理書類の作成が義務付けられる等、工事期間が長引くことで、管路工事数が思うように伸長していない。一方、水道事業体は施工管理レベルの低下を懸念しており、正確な施工手順の履行や施工時の管理数値の確実な記録を求めている。そこで、工事現場で表示画面順に作業し、施工情報を携帯端末に入力することで施工管理書類を即時作成できる「施工情報システム」、及び工事の出来形管理のための拡張機能として施工後の止水ゴム輪位置を測定し無線通信機能で反映できる「サイトチェッカー」と継手屈曲角度を自動測定する「サイトアングル」を開発した。

• 水道管路工事
• 耐震型ダクタイル鉄管
• IoT
• 施工品質・効率の向上

広範囲に数多く点在する下水圧送用マンホールポンプでは、管理の効率化のためクラウド監視システムの導入が増えている。ところが、取得される運転データが膨大なため、維持管理者は日常的な確認が困難になり、異常な運転状態があっても気付けず、故障が発生してからの緊急対応を余儀なくされている。そこでクボタでは、AI・機械学習技術を用いた異常運転検知機能を開発した。AIが人に代わって運転データを分析し、異常な運転状態を通知するため、維持管理者は効率的な予防保全が可能になる。本稿では、開発した2方式のAI機能の詳細に加え、国土交通省B-DASHプロジェクトで実証した本機能の有効性について述べる。

• AI
• 機械学習
• IoT
• マンホールポンプ
• 予防保全

放流先に閉鎖性水域を抱える下水処理場では窒素除去が求められており、処理水T-Nの放流規制値が5 mg/L未満に定められている施設もある。このような高率脱窒に対応する従来の高度処理方式は、標準活性汚泥法等の二次処理方式に比較して処理コストや消費電力、設置スペースが大幅に増加する。この課題を踏まえ、省コスト・省エネルギー・省スペースでありながら高率脱窒を可能とする新たな膜分離活性汚泥法（MBR）の開発を行った。本法は、無酸素タンクと好気タンクを1槽ずつ有する単段のMBRを直列に4組配置し多段化することで、処理水T-N≒3 mg/Lの高率脱窒を可能としている。後脱窒タンクの設置を不要とし、かつ好気タンクと膜分離タンクを一体化することで、土木・送風機設備の工事費、散気風量の削減が期待できる。また、処理場の高度処理化において本法を既設の二次処理法と並列で稼働させることで、処理水T-N≦10 mg/L相当の規制に対し、高度処理化に必要な費用と工期の削減が期待できる。

• 膜分離活性汚泥法
• MBR
• 省コスト
• 省エネルギー
• 省スペース
• 高率脱窒

近年、地球環境保全の観点から省エネ技術が求められている。下水処理施設において、汚泥の処理装置として流動床式焼却炉が広く使用されているが、燃焼空気送風機の消費電力が多いことが技術的課題であった。そこで、過給機で廃熱を活用することにより、汚泥焼却設備の電力消費量を大幅に削減する技術を開発した。

• 省エネ
• 消費電力削減
• 過給機
• 流動床式焼却炉
• 汚泥処理