技術紹介

植物工場

IHI 統合環境栽培システム（I-IECS）
後藤貴宏 *1

Goto Takahiro「IHI 統合環境栽培システム（I-IECS：The Integrated Environmental and Cultivation control System for protectedhorticulture）」は、太陽光利用型植物工場（ハウス施設栽培）で安全・安心な作物を提供するシステムである。多種多様な作物に対応できる太陽光利用型植物工場のコアとなるのが、IHI 統合環境栽培システムで（1）ある 。IHI グループの技術が結集された本システムについて紹介する。
かんすいキーワード：高糖度トマト、太陽光利用型植物工場、灌水制御、糖度、収量

1. はじめに

2. IHI 統合環境栽培システム

日本の農業は現在、農業従事者の高齢化、少子株式会社 IHI と株式会社 IHI スターは、多種多化による後継者不足、耕作放棄地の拡大や食料自様な作物に対応できる太陽光利用型植物工場（ハ給率の低下など、深刻な課題に直面している。まウス施設栽培）を開発した。そのコアとなるのがた、消費者の農産物に対する安全・安心志向の高IHI 統合環境栽培システムであり、当社はそのソまりにより、国産農作物に対する期待とニーズがフトウエア開発を担当した。
本システムは、IHI グループが保有する農業知高まっている。
一方、世界では人口増加に伴い食料需給は、ひっ識と先進的な制御技術（※ 1）を結集することで、迫基調で推移している。食料市場規模は、2009

農業熟練者の持つさまざまなノウハウをある程度

年の 340 兆円から 2020 年には 680 兆円と倍増が自動化し、農薬使用を極力抑えた安全・安心な作見込まれる。日本の 2015 年農林水産物輸出額は物を安定して供給することが可能である。図 1 に7,400 億円を超え過去最高額を更新している。こIHI 統合環境栽培システム構成を示す。図 2 に栽れらの背景から政府主導による攻めの農業実現に培制御イメージを示す 。

（1）

（2）

向けたさまざまな施策、改革が進められている 。

※ 1： ① ICT（Information and Communication

IHI 統合環境栽培システムは、安全・安心でおTechnology）

いしい作物を安定して生産し、農業事情が抱える②センシング技術問題解決へのソリューションを提供する。

③ FA（Factory Automation）技術④システム制御技術*1：制御システム事業部

コンピュータ制御部

課長—52—

図1

図2

IHI 統合環境栽培システム

栽培環境制御イメージ

2.1 システム構成

ム「ILIPS」（IHI group Lifecycle Partner System）に本システムは、図 3 に示すように制御コント

より、メールやインターネットで確認する。表 1

ローラに IHI および当社が開発した制御システムに本システムを構成するセンサと環境機器の一例

構築プラットフォーム「CSIGS」（Control System ofを示す。

IHI group：Global Series）を使用している。セン2.2 主な機能

サ類（土壌センサ、温湿度 CO2 センサ等）からの情報により制御対象となる冷暖房機器、窓、遮IHI 統合環境栽培システムは、以下の機能を持つ。

かんすい

光・保温カーテン、灌 水装置などの環境機器を、（1）灌水制御機能

ロジック構築ツールで作成した制御ロジックに従

土壌センサの水分量と、温度、照度の計測デーい、一括コントロールする。

タをもとに、設定したパラメータにより灌水装

ハウス内環境の計測データは、遠隔監視システ—

置を制御する。
53—

IIC REVIEW/2017/04. No.57

図3
表1

装置構成

センサおよび環境機器（2）細霧冷房制御機能

メータにより天窓・側窓の開閉を制御する。

温度、湿度、照度の計測データをもとに、設（7）故障診断機能定したパラメータにより細霧冷房を制御する。

各種センサのデータや環境装置の稼働データ（3）CO2 施用制御機能にもとづき、環境異常や機器およびセンサの故CO2 濃度と照度の計測データをもとに、設定障を自己診断する。

したパラメータにより CO2 発生装置の運転 / 停（8）リモートモニタリング機能

止を制御する。

各種センサのデータや環境装置の稼働データ（4）加温機制御機能を収集し、遠隔から常時監視することができる。

温度の計測データをもとに、設定したパラ異常発生時は、アラーム情報にもとづき、電子メータにより加温機の運転 / 停止を制御する。

メールで指定したユーザに通知する。

（5）カーテン制御機能
2.3 導入実績

温度、照度の計測データをもとに、設定したパラメータにより遮光カーテン、保温カーテン

IHI 統合環境栽培システムは、現在、北海道にの開閉を制御する。て 5 台稼働（2016 年 12 月時点）しており、2017（6）天窓・側窓制御機能

年 2 月に新たに 1 台稼働予定である。表 2 に導入

温度の計測データをもとに、設定したパラ—

実績を示す。
54—

表2導入実績（2）温度・湿度制御

3. 高糖度トマトへの適用

作物の病気が発生しやすい高湿度状態になら

高糖度トマトとは、大きさに関係なく、糖度がないよう、細霧冷房、加温機や天窓・側窓の開特別に高いトマトの総称である。これは、「フルー閉動作を制御し、最適な温湿度環境を保ち、過ツトマト」や「高糖度トマト」と呼ばれる。高糖

剰な農薬散布を行わない栽培を可能としてい度トマトは、給水量を制限し、植物体に水分ストる。

たくわ

レスを与えることで果実に糖度やうまみが貯えら（1）

3.2 高糖度トマト栽培への期待れ、フルーツのような甘くて濃厚な味わいになる。
このトマトの糖度は 8 度以上で、サイズは普通のIHI 統合環境栽培システムを用いて栽培する作ト マ ト よ り も 小 さ め で 50 ～ 100g 程 度 と な る。

物は、以下の観点からトマトを選定し、市場にお図 4 に北海道における実証栽培の一例を示す。

いて高価格で取引される高糖度トマト（高付加価値トマト）を栽培している。

3.1 高糖度トマトの栽培制御（1）トマトは、日本で最も栽培施設が多く、本システムの導入が期待できる。

適度な水分ストレスによる高糖度トマトを栽培制御する灌水ロジックは、IHI が開発し、当社は、（2）市場規模が大きく、高付加価値トマトを新ロジックを具現化するための制御ソフトウエア開たに市場に供給しても値崩れしにくい。

発を担当した。

（3）単位面積あたりの販売単価が高く、設備投資がしやすい。

制御ソフトウエアは、灌水量と糖度・収量の相関に関するノウハウや、環境機器の年間を通した（4）本システムの導入により、付加価値を出し効果的な運用方法など、栽培に関して IHI スターやすくなり、高糖度トマトに取り組む農業生産者が保有する農業知識（農業機械知識、栽培知識）の拡大が期待できる。

を活用し、季節や天候の条件を反映し、トマトの（5）トマトは、グローバルな食材で、加工品で糖度と収量のバランスを考え、目標とする数値との需要も高く、海外での生産・販売も期待できる。
また、現在、北海道の一部の施設栽培企業（農なるように設計している。
（1）灌水・CO2 制御家）と共同で、本システムを用いた高糖度トマト

作物の生長を有効に促進させるため、光合成を実証栽培して販売している。栽培した高糖度トが活発に行われる晴天時には CO2 濃度を上げ、マトの評判は、非常に高く、首都圏の百貨店から灌水量を増やす等の制御を行う。曇天、雨天時も引き合いがあり、高値で取引され生産が追い付には CO2 施用を行わず、灌水量を減らす等のかない状況である。

制御を行う。
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4. おわりに北海道における実証栽培の栽培面積は、0.5ha程度であるが、2016 年度以降には 1ha 以上のまとまった規模で生産・販売していく予定である。
また、将来的には国内での実績を踏まえ、高糖度トマトの需要が見込まれる海外市場への展開も見据えている。
当社は、IHI 統合環境栽培システムの機能維持および機能向上に貢献し、お客様に一層の安全・安心を提供できるように努めていく。
参考文献（1） 株式会社 IHI スター：スマート農業でスイー
トなトマトを、IHI 技報、第 56 巻、第 1 号、2016、pp.22-23（2） 農林水産省：「攻めの農林水産業」の実現に向けた新たな政策の概要、第 2 版、2015、p.1、
9、14

図4

実証栽培風景制御システム事業部
コンピュータ制御部課長

後藤 貴宏
TEL. 042-523-8315
FAX. 042-523-8320—56—