根据欧盟委员会（EC）的说法，“欧洲农业部门的数字化有可能彻底改变该行业，提高效率、可持续性和竞争力”。包括智能执行器和智能传感器在内的新技术对农业4.0和“精准农业”至关重要。但这些技术中一个至关重要的组成部分不容忽视：轴承。

欧盟委员会预测，从人工智能（AI）和机器人技术到物联网（IoT）和5G，一切都将“为农民和农业综合企业提供宝贵的支持”。据《福布斯》报道，市场的变化反映了这一点：“自主农业行业开始蓬勃发展，仅在美国就有大约200家基于人工智能的农业初创公司”。

《福布斯》报告指出，“自动驾驶拖拉机和联合收割机、用于作物检查的机器人群和自动喷雾器”是将彻底改变农业或“农业4.0”的关键工业4.0技术之一。这些技术可以与智能执行器、智能传感器、电动机和替代驱动系统融合。

例如，借助智能传感器的实时数据分析，人工智能可以帮助优化作物管理。然后，这些数据可以指导智能执行器，智能执行器通过转换能量和信号进入自动喷雾器等系统来产生运动。执行器可以控制作物喷雾器的高度或角度，使喷嘴更有效地工作。另一个例子是由变速驱动器 （VSD） 控制的电动机。电机的性能可以通过人工智能算法进行指导，以优化其性能和能耗，同样基于实时数据。

这些过程被称为“精准农业”，其中自动化农业 4.0 设备基于实时数据的温床更有效、更准确地运行。可以监测土壤条件、作物健康和其他环境因素等基本变量，以优化产量、资源效率和可持续性。此外，高速 5G 连接可以加速设备的数据管理和远程控制，因此农民可以做出更快、更有价值的决策。

然而，精准农业也给农民带来了压力。对设备的要求也越来越高;虽然自动驾驶拖拉机似乎是一个神奇的解决方案，但它们仍然是需要持续维护的机器。维护工程师有责任保证高质量的设备，以便现代农民能够保持竞争力并从农业 4.0 中获得最大收益。

精确运动

这就引出了农业4.0的一个重要组成部分，智能执行器、智能传感器和替代驱动系统等最新技术都依赖于这个组成部分：特种轴承。

例如，轴承对于在智能执行器中提供平稳和精确的线性运动至关重要。它们支持执行器轴或杆的运动，确保最小的摩擦和高效运行。轴承均匀地分配施加在执行器上的载荷，从而防止过度磨损并促进一致的性能。这在需要精确力和定位的应用中尤为重要。

在电动机中，轴承支撑转子和轴，使它们能够以最小的摩擦力旋转。这对于电机的高效可靠运行至关重要。轴承可处理电动机中的轴向和径向载荷，确保稳定性和平稳旋转。这在需要精确控制的高速农业 4.0 应用中尤为重要。

特种轴承有助于保持工业 4.0 传感器组件的对齐，从而更准确地收集数据。这些信息对现代农民特别有用。据《福布斯》报道，“为了在今天生存，农民需要成为肥料和土壤、不同作物特有的杀虫剂、种植和灌溉周期以及天气影响等方面的专家”。

在其他地方，带有内置传感器的智能轴承在汽车防抱死制动系统（ABS）中越来越受欢迎，现在正越来越多地被工业界采用。智能轴承可以连接到农业 4.0 技术上，以收集各种数据，包括测量力和扭矩测量或天气条件、作物特性等外部因素。

但是，工程师应该选择哪些专业轴承来更快、更精确地完成农业 4.0 任务？

设备寿命

首先，工程师应考虑耐腐蚀且能够承受潮湿户外农业条件的非导电轴承。其次，轴承应具有更长的使用寿命，以显着减少精准农业设备的维护。

塑料轴承不太适合这种环境，因为这种类型的轴承往往会很快磨损。相反，陶瓷轴承是一种更耐用的选择，因为它们具有非导电特性和材料的刚度。环和滚珠都完全由陶瓷制成，不要与具有钢环和陶瓷滚珠的混合陶瓷轴承混淆。

各种类型的陶瓷都值得考虑用于精准农业应用。氧化锆是一种受欢迎的选择，因为它的高密度和宽的温度范围。此外，氧化锆 （ZrO2） 全陶瓷轴承通常可承受钢制轴承 65% 至 75% 的负载，这对于重型农业机械至关重要。与塑料轴承不同，全陶瓷轴承需要最少的维护，因此更换间隔时间更长。

特种轴承在促进平稳运动、减少摩擦和确保智能执行器、智能传感器和电动机的精确功能方面发挥着至关重要的作用。它们的正确选择和集成对这些机电系统的整体性能、效率和寿命有重大贡献，并将成为农业 4.0 不可或缺的一部分。