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Food&Agri Techの最前線を振り返る

Food&Agri Techの最前線を振り返る

2021年04月21日更新

農業から水産の担い手不足をTechが解消

ーFood&Agri Techー こと日本&つくば市&神恵内村

食の生産現場の課題を先端技術で解決するFoodTech(食×IT)。AgriTechに代表されるこのTech分野は、X-Techの中でも事例が多く実用化も進んでいる。今回は、本連載でこれまで紹介してきた食料分野および農業分野のTech事例を振り返り、そこに潜むITの需要を見ていこう。

ロボットが代わりに農作業

 AgriTechに注目が集まる背景には、農業における担い手の減少や高齢化の進行による労働力不足が挙げられている。また、収穫や作物の選別など、依然として人手に頼っている作業が多く、農業従事者が減少している中でますます農業の担い手に対する負担は増大しているのだ。

 そうした農業従事者の負担を軽減する先端技術として、まず挙げられるのは自動走行トラクターやドローン、そして収穫ロボットといった、農業現場で使用するロボットたちだ。特にドローンは、農薬散布などで活用されている事例が多く存在する。また人手で行っていた収穫作業を代替する収穫ロボットは、本連載でもつくば市内のきゅうり農家やピーマン農家のビニールハウスでAGRIST(以下、アグリスト)の吊り下げ式農業ロボットを活用して、収穫作業の効率化に取り組む「AIを活用した農業ロボットの社会実装を目指す共創プロジェクト」について紹介しており、活用によって収穫作業の負担軽減を実現することが期待されていた。

 また、ハードウェア以外にも生産現場の課題を解決するTechソリューションは数多くある。導入したことによって特に効果が得られやすいのは、生産現場の栽培情報を共有するプラットフォームだろう。経験や勘に頼っていたこれまでの農業を見直すことはもちろん、農作業などを可視化することによって農業従事者の作業分担にも役立てられる。

作業効率化やブランド化を実現

 前述したような生産管理プラットフォームを導入して効率化を実現したのが、京都の伝統野菜である九条ねぎの生産加工、卸を行う農業法人であり、国産ねぎの商社でもある「こと京都」(当時:こと日本)だ。こと京都では日本全国のねぎの生産者とつながる中で、栽培情報や生育情報の共有が求められていた。また、自社で手掛けるねぎの栽培生産の圃場管理も行う必要があり、パナソニックが開発した双方向クラウド型農業管理システム「栽培ナビ」を導入し、栽培情報の見える化を図った。導入したことにより、農作業の時間分配や作業の効率化が実現できたほか、取引のあるねぎ生産者の栽培情報が閲覧できるようになったという。クラウド型のシステムを導入することにより、ほかの農業事業者とも栽培情報を共有できるようになるのは大きなメリットと言えるだろう。

 また、北海道古宇郡神恵内(かもえない)村では、衰退の一途をたどっていた漁業を復活させるべく、富士通が開発した養殖管理システム「Fishtech養殖管理」を活用したウニとナマコの陸上養殖実験に取り組んだ。Fishtech養殖管理では水温・水質を計測するセンサーや、水中カメラを用いたIoTシステムによって、場所を選ばずに水槽の様子が把握できる。Fishtech養殖管理によって神恵内村では地域特産品の新ブランドを出荷するようになるなど、新たな商流も生み出していた。

1.2.栽培ナビを導入したこと京都(当時:こと日本)は、日本全国の国産ねぎを取り扱い、年間を通した仕入流通を行う。流通の過程でねぎの加工や袋詰めも担っており、安心安全な食品を作るための工程管理システム「HACCP」に準じて設計された工場と、従業員への衛生管理の徹底指導で、安全でおいしいねぎを届ける。3.つくば市とアグリストの実証実験で使用される吊り下げ式のAI収穫ロボット。画像認識によってAIが収穫期の農作物を識別して収穫する。
4.神恵内村でウニやアワビを育てる養殖場。5. Fishtech養殖管理はタブレットからでも操作が可能で、給餌や掃除をしたらその場で作業記録が残せる。データが蓄積されたことで養殖技術の見える化につながり、作業手順や方法が確立された。6.水産物のライブ映像や水質状態をタブレットで見せられるため、広報ツールとしても有効に活用されている。

サステナブルな生産現場への変革

ーFood&Agri Techー パナソニック、アグリスト、富士通

AgriTechを含むFoodTechの領域が、現在生産現場で大きな注目を集めていることは前項で触れた。本項では特に農業にフォーカスし、生産現場の課題を深掘りすると同時に、それに対応するTech製品群を過去連載記事から紹介していく。

農業従事者の減少が進む

 農業(Agriculture)とテクノロジー(Technology)を組み合わせた造語である「AgriTech」。農林水産省では、このAgriTechと同一の概念である「スマート農業」を推進して言う。スマート農業とは、ロボットやICTを活用して超省力・高品質生産を実現する新たな農業のことを指す。こうした取り組みが進む背景に、農業従事者の減少や人手に頼る作業の負担が大きいことはすでに触れた。

 具体的に個人経営の基幹的農業従事者数の変動を見てみると、2015年時点では176万人だった農業従事者数は、2020年には136万人にまで減少している。また、基幹的農業従事者に占める65歳以上の割合は2015年時点の64.9%から、2020年には69.8%に増加。年齢階層別に基幹的農業従事者の推移を見ると、2015年と比較して85歳未満の全ての階層で減少しているなど、担い手不足の減少や高齢化の進行によって、労働力不足が進んでいることが分かる(農林水産省「農林業センサス」より引用)。農業分野においては外国人材の受け入れも進んでいるが、コロナ禍に伴う入国制限によって、一時は全国で2,500人の受け入れの見通しが立たない状況となっていた。

 こうした農業従事者の不足に加え、農業分野ではいまだ手作業に頼る部分が大きいことも労働力不足に拍車をかけている。例えば収穫作業などは、農業従事者が熟した農作物を手で収穫するため非常に時間がかかり、農作業時間の半分を占めると言われている。こうした収穫作業を効率化してくれるのが、収穫ロボットだ。

収穫ロボットで農作業負担を軽減

 AGRIST(以下、アグリスト)は、本社のある宮崎県児湯郡新富町の若手農家とともに、吊り下げ型の「AI収穫ロボット」を開発している。AI収穫ロボットはビニールハウスの天井部からワイヤーで吊り下げて移動する。ビニールハウス内の位置を把握できるため、育てている農作物の各種データの把握や、カメラ情報から病害虫の早期発見も実現できる。

この吊り下げ型の収穫ロボットのアイデアは、地元若手農家との会話によって生まれており、自律走行型の収穫ロボットやロボットアーム型の収穫機に生じていた課題を解消し、収穫作業の効率化を実現できた製品と言えるだろう。

 また、農業分野では農業従事者の経験や勘をベースにした農作物の生育や収穫が行われてきており、この言語化や可視化がされていない農作業のノウハウが、若手農業従事者の参入のハードルになっている側面もある。

 例えば、良い農作物を育てるためには土壌管理が不可欠だ。土壌には有用元素やミネラルなどがバランス良く含まれていることが必要になるが、こうした土壌に含まれる成分は従来の農業では明確な数値化や可視化がなされてこなかった。そこで、センサーを用いて土壌を分析することにより、農作物の生育に必要な土の成分を科学的に実証する取り組みをパナソニックが実施している。

 同社はこの取り組みをもとに、「栽培ナビ ドクター」の提供を2020年5月からスタートさせている。本サービスは土壌と作物の双方を分析して生育状況を管理することによって、安定的で効率的な農作物の生産を実現し、中小規模の農業従事者の農業経営をサポートするものだ。

センサーで生育を可視化

 パナソニックは2016年12月から農業管理サービス「栽培ナビ」を提供しており、種苗の播種・定植日、作物の収穫日・量、農薬や肥料の使用状況などの営農履歴の記録・管理、温度、湿度などのセンサーデータを閲覧できるサービスとして「栽培履歴」と「環境」の見える化に取り組んできた。栽培ナビ ドクターは、そのサービスをさらに発展させ、「土壌」と「作物」の状態の見える化を可能にしている。栽培ナビ ドクターでは土壌総合診断、土壌定点診断、作物体診断の三つのサービスを提供し、サステナブル(持続可能)な営農を支援していく。

 経験と勘によって運営されているのは農業現場ばかりではない。水質の管理が煩雑な陸上養殖の現場では、現場でどれくらい水を抜いたか、水がどれくらい濁っているかというミクロな管理を経験と勘で運用してきた。そうした水産養殖の現場を変えるため開発されたのが富士通の「Fishtech養殖管理」だ。

 水温センサーや水中カメラによって水槽環境の状況を可視化すると同時に、現地作業者の作業データをタブレットで入力して育成ノウハウを蓄積する。Fishtech養殖管理によって養殖された水産物は通年出荷ブランドとして確立したり、生産プロセスが可視化されたことによる“安心”や”安全”といったブランド価値の向上にもつながる。Food&AgriTechによる技術の活用は生産現場の後継者不足といった課題解決のみならず、作物の付加価値向上にもつながっていくのだ。

栽培ナビの画面は文字が大きく、親しみやすいUI を採用しており、情報共有や蓄積がしやすい仕組みだ。若い農業従事者へのノウハウ共有も実現できる。
宮崎県では農業課題の解決に取り組む産学官連携コンソーシアムを組成しており、アグリストもその一員として参画している。
Fishtech養殖管理では水中カメラによって遠隔から水槽環境の状態把握が可能になる。魚の異常行動にも気付きやすい。

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