令和３年度

研究開発成果発表会

期 日 ： 令和４年２月２５日
場 所 ： KDDI ホール

主 催 ： 公益財団法人日本食肉生産技術開発センター
食肉生産技術研究組合

令和３年度 発表会スケジュール

13：00

主催者挨拶
（公財）日本食肉生産技術開発センター
理事長 関川和孝

13：10

来賓挨拶 及び セミナー
牛肉輸出をめぐる情勢
農林水産省 生産局畜産部 食肉鶏卵課
事務連絡等

13：40

・完全無人化スタニングシステム、リーフラードプーラー、豚解体処理ロボット

13：45-14：05

花木工業株式会社
・燃料価格高騰の対策と CO2 排出量削減の両立について

14：05-14：25

株式会社前川製作所
・牛の自動背割機、牛豚副産物処理機、原皮裁断機

14：25-14：55

マトヤ技研工業株式会社
休憩・SDGs に貢献する資源循環型事業への取り組みについて

14：55-15：10
15：10-15：30

共和化工株式会社
・EU における豚のと畜・解体作業の自動化システム

15：30-15：50

東西産業貿易株式会社
・マイクロ波食肉製品異物検出装置

15：50-16：10

株式会社ニッコー
・海外食肉処理ロボット技術等調査推進事業について（公財）日本食肉生産技術開発センター

16：10-16：30

【と畜解体の省人・省力化システム】
花木工業株式会社
製品名 ：完 全 無 人 化 スタニングシステム
リーフラードプーラー（ 腹 脂 剥 ぎ装 置 ）豚 解 体 処 理 ロボット弊 社 は会 社 設 立 以 来 59 年 に渡 って、「 常 に次 代 を見 据 えた技 術 開 発 、システム開発 で顧 客 満 足 の限 りない向 上 を」 これを社 是 として、より良 い機 械 の開 発 とシステムの合理 化に尽 力してまいりました。
機 械 の開 発 において、近 年 では産 業 動 物 へのいたわりからアニマルウェルフェア（ 動物 福 祉 ） や省 エネ、高 効 率 、衛 生 などといったキーワードがありましたが、昨 今 の労 働 環
境や労 働 条 件など働 き方の変 化もあり、省 人 化 ・ 省 力 化への関 心が高まっています。
このような状 況 の中 、多 くの業 界 において、人 に代 わる労 力 としてロボットが活 躍 していることに着 目 し、と畜 ・ 解 体 ラインにおけるロボット導 入 による省 人 化 を目 的 として、2016 年にロボット開 発 プロジェクトを立ち上げました。
本 日 の発 表 会 では、すでに完 成 しご好 評 いただいている省 人 ・ 省 力 化 装 置 、衛 生 化
装 置に加え、「 豚 国 産 解 体 処 理ロボット」の開 発 状 況についてご案 内いたします。

1. 完全無人化スタニングシステム
1） 開発の経緯
豚 のスタニング(失 神 )は、腹 乗 せコンベアなどの保 定 装 置 へ一 頭 ずつ追 込 む時 に、
豚 に大 きなストレスを与 え、シミやアタリなどの肉 の品 質 に悪 影 響 を及 ぼす原 因 の一 因 となっています。また思 うように動 かない豚 を追 い込 むのに追 込 み作 業 員 には大 きな負 担を掛けてしまいます。
そこで弊 社 では電 気 式 スタニングにおける最 も合 理 的 でストレスの少 ない追 込 み方 法を見 出 す、すなわち電 撃 方 式 に適 合 した豚 一 頭 ずつの個 別 追 込 みが可 能 なノンストレ
スシステムの確 立を目 指して、開 発 組 合の開 発 事 業として平成 13・ 14 年 度の 2 か年に渡 って「 基 礎 研 究 」 を行 い係 留 所 ・ 追 込 み通 路 などの設 計 指 針 を得 ました（ 豚 の搬 入 ・
係 留 ・ 追 込 みの合 理 化 システム） 。豚 に様 々な刺 激 （ 環 境 の変 化 ） を与 え、豚 の特 性 と刺 激 への 反 応 を 調 査 し 、その結 果 を 根 拠 と し て（ 下 記 「 基 礎 研 究 で得 ら れた 知 見 」 参照 ）、ストレスの少ない追 込み装 置すなわち無 人 化 装 置の開 発を行いました。
当 装 置は、腹 乗せコンベアへの追 込み時の豚のストレスを軽 減し、肉の品 質の向 上を図 るとともに、追 込 み作 業 の省 人 化 を図 ることができ、と室 での豚 の鳴 き声の問 題 など近年 注 目されているアニマルウェルフェアにも則した装 置となっています。

2） 基礎研究で得られた知見「 平 成 13・14 年 13-08 豚の搬 入 ・ 係 留 ・ 追 込みの合 理 化システム」

3） 概要と主なメリット
完 全 無 人 化 スタニングシステムは、豚 肉 品 質 の良 し悪 しが決 まると言 われる豚 のと畜にとって最も重 要 な「 のど刺し」 までの作 業 を完 全に無 人 化し、『 省 人 化 』 と『 豚 肉 品 質 の
向 上 』 と『 動 物 福 祉 』 を同 時 に達 成した画 期 的 なシステムです。追 込 誘 導 コンベアシステ
ム、自 動 電撃 装 置 の 2 つの装 置をシステム化することで構 成されています。
追 込 誘 導 コンベアシステム
1. 係 留 所 から腹 乗 せコンベアまでの誘 導 路 を自 動 化 しました
（ 追 込 み作 業 の無 人 化 ） 。
2. 豚にとってストレスとなる作 業 員 による追 込 み作 業 を無 人
化 することによって、豚 に与 えるストレスを大 幅 に低 減 しま
した（ 豚 肉 品 質 の向 上 ・ 動 物 福 祉 ） 。

3. 動 物 福 祉 ･豚 肉 品 質 の向 上 ･追 い上 げ作 業 の無 人 化 を同時に達 成 した画 期 的 なシステムです。

自 動 電 撃 装 置 RC‐ PRO-250/400
1. 完 全 国 産 型 の自 動 電 撃 装 置 です。
2. 当 社 独 自 の 2 種 類 の電 気 回 路 を使 った新 スタニングシス
テム≪デュアルサーキットシステム≫により、豚 の失 神 後 の動 きを制 御 することで、より安 全 で確 実 な「 のど刺 し放 血 」
を実 現 しています。

3. 追 込 誘 導 コンベアとの連 結 で追 込 ･電 撃 作 業 員 2 名の省人 化 が可 能 となります。

4） システム構成

追込誘導コンベア

自動電撃装置全 体 のシステム構 成 は、スライドゲート・ 追 込 みコンベア・ 傾 斜 動 床 コンベア・ サイドコ
ンベアの 4 つで構 成 された「 追 込 誘 導コンベアシステム」と「 自 動 電 撃 装 置 付き腹 乗せコンベア」 の 2 つの装 置 （ 合 計 ２ 名 の削 減 が可 能 ） を合 わせてシステム化 されることで『 豚の完 全 無 人 化 スタニングシステム』 が成 り立 っております。もちろん自 動 電 撃 装 置 のみの1 台を設 置するだけで電 撃 作 業 員 １ 名を削 減させることも可 能です。

5） 仕様
追 込 誘 導 コンベアシステム
シ ス テ ム 能 力

120 頭 ～360 頭/時 間 (インバーター制御)

電

気5.9kW（ 追込み、動 床 、サイドコンベア）

操作

入り口ゲート・ 腹 乗せコンベアと連 動

安

全

装

置

非 常 停 止スイッチ 及 逆 転 機 構

装

置

寸

法

0.9m(幅) × 3m(長)～※機 械 長は据 付場 所 に合わせて製 作

ス ラ イ ド ゲ ー ト エアー源 15A30ℓ/分

自 動 電 撃 装 置 RC‐ PRO-250/400
シ ス テ ム 能 力～400 頭/時 間(インバーター制 御)

電

気

4.0kW

操

作

タッチパネルによる操 作

安

全

装

置

非 常 停 止スイッチ 及 逆 転 機 構

装

置

寸

法

1.1m(幅) × 4.65m(長)※機 械 長は据 付場 所 に合わせて製 作※ 250 頭/時タイプと 400 頭/時タイプの 2 タイプがあります。

6） 各機器の納入実績「 追 込 誘 導コンベアシステム」のみで 11 台 、「 自 動 電 撃 装 置 」のみで 11 台、2 つの装 置を組み合わせた『完 全 無 人 化スタニングシステム』では 4 組を納 入しており、大 変ご好 評をいただいております。

2. リーフラードプーラー（腹脂剥ぎ装置）
1） 概要と主なメリット
リーフラ ードプ ーラー（ 腹 脂 剥 ぎ装 置 ） は 、従 来 、人 の手 で行 っ ていた 手 間 のかか る「 腹 脂 剥 ぎ」 作 業 を補 助 機 械 により効 率 的 に剥 き上 げる『 省 力 化 』 装 置 です。手 作 業 と比 べて作 業 労 力 が大 幅 に軽 減 できます。また冷 蔵 保 管 前 に腹 脂 を剥 ぐことで、部 分 肉
加 工 時 において簡 単 に腹 脂 除 去 が行 え、省 人 化 ・ 省 力 化 をはかれます。さらに安 全 対策として両 手ハンドルスイッチ式を採 用しています。

2） 構成と仕様【仕様】
シ ス テ ム 能 力

200 頭/時 間(最 大)作

員

機 器 １ 台に対し 1 名 配 置

気

単 相 100VＳＵ Ｓ 製 エアー式

業

人

電
剝

ぎ

上

げ

部

ス

ト

ロ

ー

ク 900mm

操リーフラードプーラー（ 腹 脂 剥 ぎ装 置 ）作

半自動・非常停止

装

置

寸

法

1600W×2750H×500D

安

全

対

策

両 手ハンドルスイッチ式

3. 豚 解体処理ロボット
1） 概要
食 肉 センター特 にと畜 場 の抱 える課 題 の中 でも、人 手 不 足 は大 きな問 題 で、あるアンケートでは 61％ ものと畜 場 で労 働 力 不 足 に悩 まされています。また、施 設 によっては処理 作 業 が終 わった後 、他 の処 理 ラインへ応 援 に行 き、結 果 残 業 せざるを得 ない労 働 環
境 の中 、若 い人 に限 らず定 着 率 の悪 さが見 受 けられます。さらに、と畜 場 の中 核 を担 ってきた職 員 層 が定 年 時 期 を迎 え、退 職 することから人 員 の補 充 だけでなく技 術 継 承 が差し迫った課 題となっています。
このような状 況 の中 、多 くの業 界 において人 に代 わる労 力 としてロボットが活 躍 していることに注 目 し、ロボット導 入 による省 人 化 や人 が必 要 な箇 所 への労 力 集 中 を期 待 し、
弊 社では 2016 年からロボット開 発プロジェクトが立ち上がりました。

2） ロボットとは？
と畜 場で使われている機 械を中 心にその定 義をお話しします。
自動化機械

プログラムされた通りに動くだけ⇒ と体 洗 浄 機、自 動 背 割 機、枝 肉 洗 浄 機など
AI 搭 載ロボット

対 象をカメラなどで検 出し、画 像 処 理をしどこを切るか判 断して（ AI： 人 工 知 能 ）、自 律 的に動く（AI を搭 載 したロボット）
構 成はカメラやセンサー、知 能 ・ 制 御、駆 動と畜 場 で使 われている機 械 のほとんどは自 動 化 機 械 であり、プログラムされた通 りにだ
け動 きます。また単 純 にロボットといった場 合 には、プログラムされた通 りに動 くだけなので自 動 化 機 械 に分 類 されます。しかし個 体 差 がある豚 などには、プログラムされた通 りにだけ動く自 動 化 機 械 では限 界があります。そこで機 械 学 習 、特にディープラーニングといった手 法 を使 った AI（ 人 工 知 能 ） を搭 載 することで、人 手 作 業 により近 い作 業 が可 能 となります。そのため、ここで言うロボットとは「 AI を搭 載したロボット」ということになります。

3） 海外製ロボットの問題点
海 外 では既 にロボットアームを使 った産 業 用 ロボットが処 理 ラインに配 置 され、人 に代わる労 力の一 端を高 いレベルで担っている現 状があります。しかし、海 外 製の処 理ロボッ
トは、①非 常 に高 額 であり、②サイズが大 きくスペースを広 く必 要 とするなど、欧 米 と比 較
して処 理 頭 数 の規 模 が小 さい日 本 では活 用し辛 い側 面 があります。また専 門のメーカーの技 術 者 でなくては③メンテナンスや④急 なトラブルに対 応 できず、海 外 との距 離 や時差によって復 旧までに多 大な時 間がかかるなど課 題もあります。
これらは 一 般 的 な問 題 ですが、その他 にも丸 刃 など重 い先 端 ツールを持 たせられる、丸 洗 いが でき て 、 価 格 に 見 合 う 産 業 用 ロ ボ
ットアームが存 在 せず、そのた め写 真 のような青 などのジャケット を 装 着 する 必 要 があり
参 照 ： Frontmatec 社

AiRA Robots

海 外 製 ロボットの例

ます。これは丸 洗 いが可 能 ではありますが、⑤定 期 的な交 換が必 要になります。

こうした産 業 用 ロボットとは差 別 化 を図 り、衛 生 面 で優 れ、食 品 業 界 に適 した国 産 ロボット開 発 という点も視 野 に開 発を進 めております。

4） FOOMAJAPAN2022 への出展
ロボット開 発 の状 況 としては、ご協 力 いただいているユーザー様 と弊 社 、そして大 学 の研 究 機 関 との 3 社で進めています。まずプロトタイプの製 作 ・
動 作 確 認、AI による予 測モデル検 証、そして実 稼
働 機 の製 作 を行 い、これからユーザー様 の生 産 ラ
インにて稼 働 検 証が始 まるところです。プロトタイプ
は豚の足を切る AI 搭 載ロボットで、先 端のツールを変えることで「 肛 門 抜 き」 や「 腹 ・ 胸 割 り」 といった

AI 搭 載 ロボット

様々な作 業を人 手に代わって行うことが可 能です。
今 年 ６ 月の東 京ビックサイトで開 催される FOOMAJAPAN2022 の展 示 会では「 豚 足 処
理 ロボット」 の他 に、「 自 動 電 撃 装 置 」 、「 リーフラードプーラー」 これら本 日 発 表 した３ 機
種を同 時 出 展する予 定ですので、ぜひご来 場ください。

燃料価格高騰の対策と CO2 排出量削減の両立について
株式会社前川製作所
原油価格の高騰
最近の原油高騰はかなりの勢いであり、上昇から下降へのトレンドが見いだせない。ボイラーなど化石燃料を焚いて、加熱や調理を行っている工場にとって、大きなコスト負担となっている。

図１ 原油価格の推移

原因として① コロナ禍からの世界経済の回復② 産油国からの供給不足③ 温室効果ガス排出削減を求める世界的ムーブメントなどがあげられており、すべての原因がすぐ解決される状況でないことが考えられる工場での燃料費削減と温室効果ガス削減
工場を運営するにあたり、以下の点を考慮する必要がある① エネルギーの見える化
省エネルギーを行う中で最も重要なのが、どのくらい燃料や電力が使われているか、数値で確認することだ。ここがまったく分からないと対策の打ちようがない。生産ラインの温度を集中管理している場合でも、監視室に置かれているパソコンではなく、スマホに表示させる方法がある。常にどこでも確認できることは、ラインの運転を行うなかで、今までとは違う異常な値にすぐに気が付くことができるので、対策も早く、原因の究明も容易に行われる。例えば冷凍機の冷媒が少なくなっていて、冷蔵庫が冷えていない場合でも、昨日と今日の同じ時間で冷え方が遅くなっていれば設備の異常に気が付くことができる。早く気が付けば気が付くほど、無駄なエネルギーを使う必要がなくなる。多くの計測点でなくても、冷蔵庫や加工室の室温や湿度など、身近にリアルタイムで確認できることが重要だ。
設備を保全している人の日々の緊張感を少しでも和らげるためにも見える化は重要とな
ってくる。

② 省エネ
運転の無駄の見直し
冷凍機の設定を 1℃でもあげることはできないか？
各機器はメンテナンスがしっかりと行き届いているか？
汚れているところは定期的に洗浄を行っているか？（フィルター、熱交換器、機器内部、オイルなど）家庭にあるエアコンのフィルターが詰まっていると、電気を浪費していることは理解するが、ポンプのストレーナーが詰まっていることにはなかなか関心が向かない工場から捨てている熱の見直し
冷却塔の熱は有効に活用されているか？
お湯を捨てるとき、熱の回収を少しでも行っているか？
高効率な機器の使用
古い機械を使用していないか？現在販売されている同じタイプの機械と比べて、今使っている機械はどのくらいエネルギーを必要としているのか、燃費を確認しているか？（10年前のエアコンと比べると電気代は半分ぐらいになっているし、弊社の冷凍機 NewTon でも 25％から 40％電力量の削減を実現している
製品温度・室温・湯温などの設定値の見直し
今までの習慣で温度を設定していないか？
同時の湿度の対策を行っているか？製品温度が低く、部屋の湿度が高いと、製品に結露が発生し、温度上昇と表面の濡れにつながってしまう。例えば、製品 5℃、室温 15℃湿度 80％だと露点温度 11.58℃となり、5℃に冷やされた加工肉に結露を生じる。15℃50％の湿度まで下げると、露点温度 4.66℃となり、5℃の製品には結露しなくなる。結露するということは、空気中の水蒸気が肉の表面で凝縮し、大量の凝縮潜熱を製品に与えてしまう。製品の温度を急速に上昇させてしまう効果がある。製品の温度をあげないように管理するため、加工室内の温度を下げることも必要だが、湿度を下げることも検討する必要がある。表面が濡れてしまうと雑菌の繁殖にもつながりやすい。
部屋の温度を下げて、製品温度が上がらないようにすることが一般的な考え方だが、湿度を下げることで製品の温度が上昇しないような対策も、エネルギーの観点と作業環境の観点から検討が必要ではないかと考えられる③ 自然冷媒の活用
温室効果の高いガスを使っていて、冷媒が漏洩した場合、今まで少しずつ温室効果ガスを削減してきたにも関わらず、瞬間でその努力が無駄になってしまう。例えば R404A というガスは温暖化係数が 3920 あり、この冷媒が冷凍機に 300 ㎏入っているとする。配管が腐食し、全部の冷媒が逃げてしまうと 3920 ㎏-CO₂×300 ㎏=1,176,000 ㎏-CO2となり、瞬間に1176 トンの温室効果ガスを排出したことと同じになってしまう。私が経験した多くの食品工場の CO₂排出量は、年間 3000 トンから 5000 トンといったところが多かった。1176 トンというと
実に 20％から 40％ぐらいになってしまい、温室効果を削減してきた努力が一気に吹き飛んでしまう。そんなリスクを抱えないためにも自然冷媒の採用が急務となっている。
自然冷媒は、フロンとは違って適応できる温度域が小さい。よって適応温度域が最高の効率が出せるところで使用していく④ 再生可能エネルギーの利用
とくに太陽光発電は現在最も進んでいる再生可能エネルギーを得る手段となっている。工場の場合太陽光発電を行ったとしても、それだけでは賄いきれない場合が多いので、化石燃料の使用を減らすと同時にエネルギーの使用量全体も下げていかなければならない。
また、工場内で意外と使われていないのが熱の再生可能エネルギーだ。多くの熱を検討なしにどんどん捨てていれば、CO₂の排出量はいつになっても減ることはない。再利用できる
熱はとにかく有効に活用することが重要で、加工工場では特に多くの廃熱が出ているので、これをうまく使わないと再生可能エネルギーが無駄に使われてしまうことになる。

冷凍機の廃熱とは冷凍機を運転するときは必ず冷却塔も同時に運転する必要がある。これは製品から奪った熱を、外に捨てるために必要な工程だからだ。冷凍機は冷たい空気を入れて冷やしているのではな
く、製品の熱を奪って外に捨てている設備である。製品を冷却する負荷が安定していればしているほど、冷却塔で捨てる熱も安定的に排出される。生産工場では連続的に冷却を行っているので、冷却塔で排出される熱も連続的に安定して取り出すことができる。ただ、今まで冷却塔の熱が使いにくいのは温度が 30℃前後と低く、冬場は外気の温度に左右されて、10℃程度まで下がってしまい、加熱するためにはあまりにも低い温度となるためだ。

冷凍機を運転するときの常識は、高圧は下げたほうが省エネ運転につながると、小さいころから（？）教えられてきたので、高圧をあげる運転には抵抗を感じてしまう場合が多い。

図２

図２のように、冷凍機は冷却器で製品の熱を奪い、凝縮器で熱を放出し、冷却塔で外気に熱を捨てる工程となる。冷却塔で捨てられる熱は、今までほとんど有効活用されずに外気に捨てている。この熱を少しでも有効活用することができれば、大きな省エネ、CO₂削減につながっていく。温度条件が低く、とても使いにくい熱だが、あえて温度をあげて熱を使いやすくすることで、大量に捨てられている熱を活用することができるようになる
ヒートポンプの熱の移動
ヒートポンプはこの冷却塔で捨てる熱をぎゅっと圧縮し、温度を上げて再利用しているに過ぎな
図３

い。食品工場では、加熱と冷却の工程がセットになっていることが多い。冷やす工程と温める工程を同時に同じ１つの機械で行うことによって省エネを実現するのがヒートポンプである物を冷やすということは、ヒートポンプから見ると熱を奪うということになり、奪った熱は配管を通して運ばれていると考えるとわかりやすい。運ばれた熱が、冷却塔や室外機で捨てられてしまうのが冷凍機や空調機だが、ヒートポンプの場合、運んだ熱を集めて高温にしてもう一度使えるようにしている。図３のように、動力を与えてものを冷やす際に奪った熱でお湯をつくるという仕組みだ。1 の動力を投入し、3 の熱を奪い、その熱で、4 の熱量をもったお湯をつくることができる。ヒーターだと 1 の熱量を投入して、1 の熱量しか得られないが、ヒートポンプは奪った熱を有効に活用するため、同じ動力で 4 の熱量を使うことができる。

冷却塔の使い方① 温度が低すぎて使いにくい場合は高圧をあげて冷却水の温度をあげ、高くなった水温をお湯として使用する方法（あくまでも設計圧量範囲内で、できれば夏場の最高温度程度まで）② あまり温度にはこだわらず、先ほど説明したヒートポンプの熱源として利用する方法
このようなことが考えられる。
では、実際に冷却水の温度を上げて利用する場合のコストメリットを比較してみよう

冷却水温度上昇と温水製造のメリット比較
弊社の冷凍機 NewTon というアンモニア/炭酸ガスを冷媒とした冷凍機を例に検証してみる。冷
却水温度が 22℃で運転しているときに、機械を調整し 32℃まで上昇させたとしよう。この時、動力は 11.4kw 増加してしまう。ただ、能力はほとんど変化がない。そのため、冷却水の水温をあげても製品を冷やす能力に影響を与えていないことになる。
15℃の水を 30℃まで加熱してやると、冷凍機の動力アップ

11.4kw×15 円/kw＝171 円

22℃から 32℃まで冷却水の温度を上げると、1 時間当たり 171 円の電気代が増加する

では、32℃まで上昇した水で 15℃の水を 30℃まで LPG 蒸気ボイラーで加熱するとどのくらいのコストがかかるのだろうか？
冷凍機の廃熱量

179kw

この熱量で 15℃の水を 30℃まで加熱できる水量は 10.2 トン/ｈ（図４）10.2 トンの 15℃の水を 30℃まで LPG 蒸気ボイラーで加熱すると 20 ㎏の LPG が必要となる。
LPG 1 ㎏＝90 円とすると 1800 円となる。
要するに冷凍機で加熱すれば 171 円、ボイラーで加熱すれば 1800 円になるということで、この加熱方法を普及させたほうがメリットは大きい。
同時に CO₂も LPG だと 60 ㎏排出になるが、冷却塔加熱だと約 5 ㎏の排出で抑えられる。
要するに、冷却塔で 30℃程度まで加熱することは、LPG で加熱するよりもメリットとなってくる

図４

では、どんな冷却塔だとシステムを組みやすいのであろうか。図５のような密閉式の冷却塔をお勧めする。冷却水が配管の中を通り、水の汚れの影響を受けないことができる。また、熱交換機を取り付けることも容易で、冷却塔を完全にバイパスして冷凍機の冷却水
温度を上げることも可能となる。
では、冷却塔の廃熱を使ってどのようなシステムを組むことができ
るだろうか

図５

図６ 冷却塔熱源のリヒート

図６のように、冷却塔で加熱された水は、外気を取り入れた空気を冷却した後、結露防止のため、リヒートするための熱源として用いることができる。一般的に蒸気やヒーターの熱源を用いてリヒートするが、冷凍機の廃熱も室温が低い加工室の場合は十分活用できる。この熱量も年間を通すとかなりの熱量となり、コストもかかっているので、削減しやすい部分だ。
同じように、暖房時はチラーを運転せずに、冷却塔の廃熱を活用して行うことができる
図７冷却塔廃熱を利用したボイラー給水

図７は冷却水の廃熱で、ボイラーの給水を直接加熱する方法。この図では給水温度を 15℃で検討しているが、冬場はもう少し原水の温度が下がってくる。これを加熱して少しでもエネルギ
ーコストを抑える方法もある。ただし、この場合、冷却水の温度を上げる運転を行うと、1 時間当たり 11.4kw、171 円分コストが増えるので、それ以上のメリットがないとやる意味がない。この場
合、１時間 1 トン以上の水を加熱すればメリットは出てくる計算になる。ボイラーの給水量が現在どのくらいなのか、しっかりと確認する必要がある。

図８

冷却水の温度を上げて、直接利用する方法を説明したが、もう一つの使い方として、ヒートポン
プの熱源にする方法があげられる
図８のように、冷凍機の廃熱を使って、ヒートポンプの熱源にする方法がある。この場合、給湯
温度は 65℃から 90℃まで取ることができて、お湯を作ったり、循環加温を行ったりできる温度にすることができる。
マエカワでは冷凍機の廃熱をそのまま活用できるヒートポンプを多数取り揃えているので、ご相談いただきたい。
このように冷却塔の廃熱は、今まで、使えそうでなかなか使えなかった、脱炭素、カーボンニュ
ートラルの時代には積極的に活用していくことが、温室効果ガスの排出量の抑制に大きく貢献
し、燃料費の削減にもつながっていくと考えられる

牛の自動背割り機
マトヤ技研工業株式会社【概要】
牛のと畜における背割作業は、背割り用バンドソーを使い人手によってと体を 2 分割し、枝肉にする作業であるが、と畜・解体工程の中で、最も熟練を要する工程である。
しかし、少子・高齢化の影響で、熟練者の確保に苦慮している食肉施設が多くなりつつ有り、自動背割り機の研究開発を要請された。
牛の自動背割り機の研究開発は、公益財団法人伊藤記念財団のプロジェクト事業として、２０１８年度から実施し、２０２２年度に完成する予定。

【現状の背割り作業について】
作業者は昇降台に乗り、バンドソーを持ち尾椎中心から昇降台を下降させながら背割りを行う。 作業者は、常にバンドソーを上方から目で確認しながら、背骨中心から鋸刃がずれないようにバンドソーを操作している。
背割りの仕上がりが、商品価値に大きく影響する事から、熟練作業者にしかできない非常に繊細な作業となっている。
尾椎中心
をカット
上方から目で確認しながら作業を行っている

バンドソー

昇降台

【装置の特徴】
装置は、下記仕様により背割り動作を行う。
レール上にあると体を 3D カメラで撮像する。
この撮像データは、国立高専機構鹿児島高専（以下鹿児島高専という）が開発したＡＩ技術により、枝肉尾椎位置の座標特定及び背中側形状データをパーソナルコンピューター（以下 PC という）により抽出。そのデータを基に、バンドソーを装着した４軸のサーボモータを駆使し、熟練作業者の様に、背割り作業を行う。
3D カメラ
装置本体
AI 技術による
尾椎位置の特定試験写真

4 軸サーボモータ
で背割りを行う。

牛豚副産物処理機
マトヤ技研工業株式会社“衛生的”に対する当社装置の基本的な考え
掃除のしやすい機械。
工具を使わずに素手で分解・組立できる。
ワンタッチ化を主眼に開発製造。

使いやすい１，豚用小腸切開機
切開と脂取りが同時にできます。切開スピードが早いです。
腸に付ける脂の量は自由に調整できます。
腸間膜を切除し、同時に小腸を切開します。切開時の小腸に傷がなくきれいな仕上がりになります。
特徴と衛生対策•開閉式ベルトの為刃物、ベルトの交換が楽に出来る。
•腸管に付ける脂の量が自由に調整出来る。
•切開速度が１頭当たり約１０秒で切れる豚用小腸切開機。
•ベルトの取り付けレバーが支軸を中心に開く。
•主要部はステンレス。
•ナイフの径が小さいので消耗品のナイフ価格が安くなる。
•腸管を挟む力の調整が簡単に出来る。
•配管関係がフレームを兼用しているので簡潔に出来ている。
•上部カバーが簡単に開けられる。
•団子状の切開もワンタッチで出来る。(ワンタッチで横にスイング）•駆動軸ががっちりしたパイプの中に支持されているので壊れ難い構造。
•イニシャルコストが少々高くても壊れ難いので、トータルコストが安くなる。
•レバーが開くので掃除がやり易く衛生的、脂切り刃の交換が楽に出来る。

２，豚用大腸切開機
豚の大腸を団子状のまま盲腸側に切込みを入れ、案内杆に挿入するだけで切開作業を行います。１人で２連式以上を操作することができます。

特徴と衛生対策•歩留りがよく、脂取り工程が楽にできる：
エッジレスベルトで搬送するので大腸への接触がソフトで、引込みも安定。このため大腸を傷めず、歩留り、脂取り作業が楽。
•タンク内の汚物は自動的に排出：沈殿したものは操作レバーを動かせば下部の排出弁より自動的に排出し、タンク内の汚れを最小限に抑える。製品と汚水は別けて排出•清掃が簡単で衛生的：装置は開放的で清掃しやすい衛生的な構造。また、切開部の安全カバーは開閉でき、清掃・メンテナンスが簡単。 全体のカバーは工具を使用せずワンタッチで取付、取外しができて清掃がやり易く衛生的。

エッジレスベルト
掃除・メンテナンスの際、解放製品と汚物は別けて
排出
処理後
の大腸

外周カバー取外しボイル後の大腸主要部が開放的

３，牛用小腸切開機
牛の小腸は豚に比べて大きく重いために切開に要する速度も遅くなります。
脂切除と同時に切開を行い、腸管内部を洗浄しながらベルトで引き込みます。
洗浄後の汚水は確実に機外に排出されます。
腸管は巻き取り装置に巻き取られます。
脂を３０～４０ｍｍギザギザにならず、安定して付けることができます。

特徴と衛生対策•掃除がし易い。特に洗浄部がワンタッチ（工具不要）で外せるので、機外で洗浄できる。
•作業、メンテナンスがやり易い•洗浄部は食品ゴムであるから衛生的であり、 掃除、メンテナンス共にやり易い。
•異物混入も無い。
•ベルトの取り付けレバーが支軸を中心に開き 掃除がやり易く衛生的である。
•主要部はステンレスで有る。
•腸間膜の切除ナイフは上下調整出来るので 脂の量を加減出来る。（５～５０ｍｍ）
又、スイングレバー式だからワンタッチで横に移動出来、団子状切開もワンタッチで切り替えが出来る。
•ナイフの交換がやりやすい。
•ナイフの径が小さいので消耗品のナイフが安い。•腸管を挟む力の調整がやり易い。
•配管関係がフレームを兼用しているので簡潔に出来ている。
•上部カバーが簡単に開けられる。
•駆動軸ががっちりしたパイプの中に支持されているので壊れ難い。
•切開速度が１頭当たり１分の高速型牛用小腸切開機もあります。（オプション）
切開部周辺

洗浄部（裏側より)

掃除・メンテナンスの際、解放洗浄部取外し後洗浄部分解後シュート取外し後

４，牛用大腸切開機 特許
脂に覆われた牛の大腸から、連続的に腸管のみを紐状に処理して腸管を切開します。
これまでの労力の負担を軽減して、高い生産性を提供する事ができる様になりました。

特徴と衛生対策
・大腸を団子状のまま処理可能。
・大腸を紐状に処理し切開処理、脂取りを 1 台で行う。
・エッジレスのダブルタイミングベルト 2 本で挟んで搬送するので、大腸への接触がソフトで傷が付き難く
引き込みも滑りが無く安定。
・カバーが少なく、掃除、メンテナンスが やり易い構造で衛生的な機械。
・主要部はステンレス製。
・配管が本体を利用しているので簡潔。
処理後の大腸切開部周辺

脂側仕上げ後掃除・メンテナンスの際、解放５，センマイ洗浄機（２枚羽根式）特許
洗浄槽内の内側回転円板上の攪拌内羽根と、外側回転円板上の攪拌外羽根を、互いに反対方向に回転させる事で、強力な高速反転攪拌水流を発生させます。
この攪拌作用によりヒダ部分の開葉を起させヒダ内部の汚物を完全に洗浄します。

特徴と衛生対策・２枚の羽根が互いに正転と逆転方向に連続で回転。
・急激な正転、逆転を繰り返さない、モーター軸が壊れない。
（正転、逆転繰り返しはモーターに過度な負荷）
出力軸のキー溝損傷の原因。
２枚羽根方式は、回転方向が一方向だけに回転。
・インダクションモーターをインバーターで任意に回転を制御。
比較的安価。
・正転と逆転で同時に回っているので水が、機外に飛散し濡れるなどの問題を解消。
・オーバーフロー溝も開放型にして掃除がし易い。
・底部もワンタッチ化を取り入れ、ワンタッチ不可能な所はネジの本数を最少化。
・蓋を半折りにして投入・取り出しが楽に出来る。
装置上面よりボルト
１本

蓋を半折りに出来る
洗浄前

ワンタッチ
取外し可能

洗浄後

６，衛生的豚足脱毛機 特許
従来、豚足の脱毛機は砥石を円筒状に貼った、中で湯に浸けて回転させていましたが、砥石は石粒を接着したもので磨耗があり、それが原因で磨り減って割れる為、交換が必要でした。
掃除しても砥石に毛が残る、砥石の継ぎ目に毛が詰まる等、満足できる状態ではなく、結果、匂いがこもり不衛生でした。
砥石を全く使用せずに、ステンレスの板を砥石部分に貼って、衛生的な脱毛機にしました。
特徴と衛生対策
・ステンレス製脱毛部材で脱毛。
・脱毛する湯の温度は約 60℃でも 12～13 分で脱毛。
・黒豚も問題なく脱毛。
・脱毛は砥石よりも良好。
・耐久性、耐摩耗性、衛生面に優れる。
（砥石交換不要なのでメンテナンスフリー）・洗浄槽内の掃除が楽、衛生的。

砥石式

ステンレス式

砥石隙間の残留物

脱毛後の切り口７，マルチ内臓洗浄機
外観は四角形、内槽は多角形断面の竪型洗浄機を開発しました。
HACCP がと畜場法にも取り入れられ、洗浄機も内、外いずれも清掃できることが必須となります。
これまでの常識を超える洗浄機として牛、豚、馬等各種内臓等の洗浄機として利用が可能

特徴と衛生対策
外側両側に扉を付けて、槽の上からでも横下からでも清掃できる構造の洗浄機にしました。
回転数はインバーターで自由に変えられます。

投入直後

矢印方向（３方向）いずれも手を入れてきれいに掃除が出来ます。

洗浄後

豚用腹脂剥離機
マトヤ技研工業株式会社【概要】
豚の枝肉の腹脂は多くの場合、内臓を取り出し、背割り後に人力で剝離している。
本工程でつかむ力、引き上げて剥離する力の要る作業をエアーシリンダーのクランプ力、推力を利用し機械作業化することで、誰でも簡単に腹脂を剥離できる省力化装置を開発した。

【従来の豚腹脂の剥離作業について】
作業者は腹脂を両手で把持し、腰付近から顔の付近まで引き上げて剥離する
大規模食肉センターでは、１日１０００回以上（１日５００頭で１０００回）引き上げる繰り返し作業になり腕、腰、爪に大きな負担が掛かり、大変な重労働である① 腹脂端部の剥離② 両手で腹脂を把持③ 両手で腹脂を引き上げ【装置の特徴】
・本装置は「クランプユニット」と「昇降ユニット」から構成される・クランプユニット先端の爪を腹脂下端部に当て、引き金を引くと、爪が閉じ腹脂を把持し、その後昇降ユニットのエアーシリンダーにより、クランプユニットが引き上げられることで 腹脂を剥離する
・クランプユニットは吊ユニットとチェーンを用いて接続、昇降ユニットのエアーシリンダーは滑車とスイングアームにより吊り下げられている。そのため自由度が非常に高く、手の延長のように扱うことが可能なため、操作が非常に容易である
・引き金を備えたグリップ部分は本体とスライドするため、作業者は手を大きく上下させることな
く楽に作業できる。

昇降ユニットクランプユニット

SDGs に貢献する資源循環型事業への取り組みについて
共和化工株式会社
1. はじめに
現在、食肉センター内での血液汚水処理工程で発生する汚泥等の有機性廃棄物の大半は産業廃棄物として焼却されています。他にも、炭化やメタンガス発電にも使用している施設もありますが、まだまだリサイクル出来ていないのが現状です。弊社が創立から 62 年間続けている
血液汚水の水処理技術、並びに約 20 年間実績を積み重ねている堆肥化技術を利用したリサ
イクルシステムを活用すると、ランニングコストの大幅削減や SDGs などの目標に貢献する活動
として企業全体のイメージアップを図ることが出来ます。
今回は、共和化工の水処理技術・堆肥化技術のご紹介と実際のリサイクルシステムの導入事
例、番外編としてイメージアップ事業（地域貢献活動）をご紹介いたします。

図 1．持続可能な開発目標（SDGs）
2．水処理技術（新共和式二段酸化法）
共和化工では、産業排水・埋立地浸出水・下水・農漁業集落排水など幅広い種類の汚水処理を行っています。その中でも産業排水に分類される食肉センターの排水処理は、昭和 34 年の創業より専門としてきた分野のため、食肉センター排水処理のシェア率は高く確固たる実績を積み重ねてきたと自負しております。
食肉センターの排水には難分解性タンパク質等が多く含まれており、一般的な水処理より高度な技術が必要となります。弊社の処理技術は、『共和式二段酸化法』という名称で、前処理工程にはウエッジワイヤースクリーンや加圧浮上分離処理装置などの物理的手法によって、原水の夾雑物、浮遊物や油分を取り除き生物処理を安定化させ、負荷軽減による省エネ化を図ります。そして、二段酸化法による嫌気・好気を組み合わせた生物処理によって糸状性細菌の増殖が抑制されバルキングが防止されると同時に、沈降性のよい活性汚泥が生成されることで、水質管理が容易になり常に安定した処理状態を保つことができます。また、汚泥脱水機は自動運転が可能な脱水機を採用し、脱水処理に関わる労力の軽減も図っています。
現在、汚泥活性化装置「YM リアクター」の開発も行っており、 「共和式二段酸化法」とリアク
ターシステムを組み合わせることにより、一般的な水処理施設と比較すると発生汚泥量の約20％低減が期待できます。また、リアクターシステムの導入により処理能力の安定化、ランニン
グコストの削減、環境への負荷の低減を図ることができます。

写真 1．汚泥活性化装置『YM リアクター』

図 2．YM リアクターの導入メリット

3．堆肥化技術
3-1) 超高温好気性発酵技術
堆肥化技術は、平成 14 年度より(株)山有と技術提携を行い、特許微生物を活用した『超高温好気性発酵技術』という独自の技術で実績を重ねております。堆肥化の対象物となる原料は、固体に近いものから液状のものまで水分率にほぼ左右されることなく幅広い処理が可能です。
また、堆肥化技術の特徴としては①超高温（90℃以上）での発酵のため病原菌や雑草種子が死滅し、安心安全な堆肥の生産が可能、②有機物の分解が早く、通常のコンポスト化（2 ヶ月～6 ヵ月）より短期間（45 日）で処理が可能、③焼却処理と比較し二酸化炭素の排出量が少な
い、などが挙げられます。さらに、この技術を用いて堆積型施設を機械化した密閉型撹拌方式の堆肥化装置「YM ひまわりくん」も開発・販売しており、日量 200kg から 1,500kg までの有機性廃棄物を資源化することができます。

写真 2．堆積型発酵（左）と密閉型攪拌方式の堆肥化装置（右）これらの超高温好気性発酵技術は日本国内のみならず、フィリピンなど海外においても展開しています。

＜2022 年 1 月現在＞

図 3．堆肥化技術【堆積型・密閉型撹拌方式堆肥化装置（YM ひまわりくん）】実績

3-2） と畜および食肉の解体・加工・販売を行う施設への堆肥化技術の導入事例
実際に弊社の水処理・堆肥化技術を導入していただいている施設のご紹介いたします。
こちらの企業様は、脱水汚泥・腹糞等を含む有機性廃棄物の焼却を検討されていましたが堆肥化処理を導入されたことにより、処理費用が１ｔあたり約 40,000 円から約 12,000 円とおよそ半額以上費用を抑えることに成功しております。各プラントの規模は、排水処理量 2,750 ㎥/日、堆肥化による年間廃棄物処理 1,440ｔが可能となっております。水処理プラントでは、「共和式二段酸化法」＋「YM リアクター」での処理方法が採用されています。水処理プラントメーカーが設計・施工・維持管理を一括して行うことにより、経験と実績に裏打ちされた水質管理をすることができ、排水に関する悩みが解消したという嬉しいお声も実際にいただいております。
堆肥化処理の主な原料は、排水処理工程より発生する脱水汚泥、腹糞などの残渣、敷料等です。そして現在肥料登録の手続きを進めており、登録ができ次第、地域の皆さまにご利用いただくことで資源の地産地消や地域貢献に寄与することが出来ます。さらには、周辺地域のみ
ならず、全国への販売も視野に入れております。

写真 3．堆肥化プラントの現況⇧雪の降るような環境下でも 100℃以上の発酵を実現している。また、発酵槽の作りはシンプルで加温装置などは一切使用せず、床面よりエアレーションで空気を送り超高
温好気性微生物による活動を促し、その活動熱で有機物を分解している。

また、弊社の高知県にある堆肥化プラントでも、食肉センターから排出された脱水汚泥や家畜ふん尿等で堆肥を製造しております。実際に地域住民の方々に堆肥を利用していただいており、以下の表１のようなお言葉も頂戴しております。
作物

お客様の声

小夏

まろやかな味になった。肥料が低コストで抑えられる。
糖度が１度近く上がった。収量が増えた。

いちご

糖度が上がった。商品の日持ちが良くなった。
効果が遅効性で根焼け等の心配がない。

ズッキーニ

色・つやがともに良かった。追肥をしなくても済んだ。

ししとう

肥料の効きすぎがなく、安心して使用できる。

ホウレンソウ

葉のつやが良くなり、甘みもでた。
表１．実際に堆肥を購入されたお客様の声

等このように食肉センター排水由来の堆肥の有効性が証明されつつあることから、製造後の堆肥の出荷先確保のハードルは年々低くなっています。また、弊社のグループ会社である「農地所有適格法人 和饗エコファーム株式会社」では、農業展開を専門に事業活動を行っており、全国各地で様々な作物を栽培しています。そちらでの堆肥活用も可能となっております。（詳しい内容は以下記述の「４．農業への参入によるイメージアップ事業」をご覧ください。）

3-3) 牧場における堆肥化技術の活用
弊社の堆肥化技術は、とある牧場でも採用されています。この牧場では、牧場内で 1 日当たり
約 1t の家畜ふん尿（乳牛・肉牛・豚など）が排出されています。これらの家畜ふん尿を堆積槽で堆肥化し、場内にある農地で牧草の生育に利活用しています。牧場内での家畜ふん尿の堆肥化、施用、牧草の生育によるエサ代の削減だけでなく、国産飼料の確保に繋がり、さらには資源循環にも寄与しています。
本堆肥化技術により生産された堆肥は使いやすい等好評をいただき牧場と 15 年以上のお付
き合いをさせていただいております。
このような循環型システム、特に生産した堆肥を利活用することは、飼料を輸入に頼っている
現状の改善に大きく寄与していくと考えております。農業の後継者不足から生じる耕作放棄地なども活用し、農林水産省が進める『みどりの食料システム戦略』にも沿った有機農業の促進にも貢献できると考えています。

図 4．牧場内循環型システム

4．農業への参入によるイメージアップ事業（番外編）◆ 自社栽培の農作物とコラボ商品のブランド化

弊社のグループ会社「農地所有適格法人 和饗エコファーム株式会社」では、自社や委託での農作物の栽培、販売を行っており、6 次産業化を意識した農作物の加工、販売も行っています。
例えば、長野県の水田にて弊社堆肥を使用したお米を栽培、そこから弊社オリジナルの日本酒を醸造し自社レストランにて提供しています。
また、青森県ではりんごを栽培しており、販売だけではなくジュースやジャム等の加工も行っています。
このように、自社（食肉センター様）製造の堆肥を他分野での活用を行うことで、異業種間でコラボすることで、利益の獲保や地域の活性化にも寄与し、その企業のイメージアッ
プも図ることが可能となります。

◆ 地域貢献・交流の場としての役割＜栃木県益子町＞
弊社益子事業所では、益子町の事業として「生ごみ処理事業」を行っており、生ごみを生分解性プラスチック袋に入れ分別、回収し袋ごと堆肥化を行っています。製造された堆肥は同事業所内にて町民に無料配布しています。益子町の名産物を扱っている近隣の農家さんにも実際に使用していただいており、イチゴは甘味が増すなどの好評をいただ
いております。また、益子地域の小学生を受け入れ、社会見学や夏休みの自由研究のお手伝いなども行っています。

写真 4．生ごみ堆肥 『めぐる堆肥』（左）、小学生の社会見学の様子（右）＜茨城県下妻市＞
茨城県で甘藷を栽培しており、甘藷の販売だけではなく加工（干し芋や芋けんぴ）も行っています。収穫の時期には共和グループの社員や近隣住民の子どもたちに向けた収穫体験も行っており、企業と住民の良好な関係を築き上げられるような取り組みも行っています。

写真 5．収穫体験をする子供たち（左）、収穫された甘藷（右）＜北海道佐呂間町＞
北海道佐呂間町では約 10ha の広大な農地でカボチャを生産しております。収穫時期にはお祭りも開催され、地域住民と共に参加するなど企業として積極的に地域に貢献できるような取り組みを行っています。

写真 6．収穫作業風景（左）、収穫期間中のお祭りの様子（右）5．最後に
今回は、弊社の水処理・堆肥化の技術、食肉センターでの堆肥化事例、牧場内での堆肥化技術を活用し飼料生産を行う資源循環システムのご紹介、番外編で弊社が取り組む地域貢献・交流の実例をご紹介いたしました。
食肉センターより排出される脱水汚泥・腹糞等の堆肥化処理によるメリットとして、有機性廃棄物の処理コストの削減、環境への負荷の低減（SDGs への取り組みとしてアピールも可能）、製造した堆肥を活用した地域貢献活動などのイメージアップ事業への展開できる可能性、他業種での利益の獲得の可能性など様々なことが得られます。日本の食肉業界へより一層貢献

ができますよう、今後も技術開発や堆肥の普及活動に尽力して参ります。

図 5．堆肥化を導入することで目標達成できる 6 項目【SDGs】
以上EUにおける豚のと畜解体作業の自動化システムについて豚解体ロボットのご紹介
東⻄産業貿易株式会社
食肉プラント事業部

吉田伸之

ロボット開発目的と導入のメリット（豚解体ライン）●省⼈化 : 作業⼈員の削減、⼈⼿不⾜を補う●⾼効率︓処理スピードが⾶躍的に向上●頑健性︓数百万回の運転サイクルが可能●衛⽣的︓⼈の⼿が入らないことによる衛⽣⾯の向上●互換性︓あらゆるタイプの吊り下げシステム、トロリーに互換性がある

ロボット化の課題（豚解体ライン）● 導入に於いてイニシャルコストが割⾼になる。
● 緊急メンテナンス部品を在庫しておく必要がある。
● メンテナンス費用がアップする可能性がある。
● 枝肉についての仕上がりの確実性を向上する。

各機器のご紹介

最⼤処理能⼒● バングドロッパー及び恥骨割り（550頭/Ｈ）● 恥骨割り（700頭/Ｈ）● 胸割り（650頭/Ｈ）● 背割装置（デュアルアーム）（650頭/Ｈ）● ネックカッター（550頭/Ｈ）

AIRA社について●2001年にスペインのカードナ（バルセロナ近郊）で設⽴され、それ以降⼀貫して食肉関連のロボット開発を⾏っている。

●バングドロッパー、恥骨割り、前⾜切り、胸割り、背割りでの自動化が可能。
●新しいロボットの開発も積極的に⾏っており、ユーザー毎のアレンジにも対応。
●FRONTMATEC社と業務提携し、⼀貫した解体
ラインのレイアウトも⾏っている。

● バングドロッパー及び恥骨割り

最後に日本において解体ラインのロボット化はまだまだ進んでおりませんが、業界全体が⼈⼿不⾜の中、解決する⼤きな⼿段であることには間違いありません。
労働環境、品質、コスト⾯で理想的な解体
ラインを現実的なものに出来るよう又、業界の問題解決にお役に⽴てるよう努⼒いたします。

ご清聴ありがとうございました。

令和３年度研究成果発表会
マイクロ波食肉製品異物検出装置研究開発事業

令和4年2月２５日
株式会社ニッコー

マイクロ波食肉製品異物検出装置研究開発事業
事業目的

食肉製品の原料及び食肉製品に付着又は埋没している金属片、獣毛等の全ての異物を検出する
マイクロ波を活用した検出装置を開発する。

研究開発の内容①マイクロ波発生装置の調査②各種食肉製品の異物検出のためのマイクロ波の周波数の調査③マイクロ波による異物検出データの取得④人工知能による異物検出精度の高度化⑤マイクロ波による食肉製品異物検出装置のプロトタイプの製作及び実証試験並びに実用機の製作

事業年度

令和2年度～3年度(2か年事業)

１．本事業で活用しようとするマイクロ波技術

２．本研究の概要
本研究は、豚部分肉（１０数種類）における豚毛を異物として検出できる検査装置の開発を目的とする。
従来の研究成果より、実際のワークにおける計測値のばらつき、対象となる豚毛のサイズ感など、かなりの計測難易度が予想され、数学的な閾値（いきち）判断では安定的な検出が望めないことが想定されているため、マイクロ波計測データに対しＡＩ(人工知能)処理の実装により安定検出が可能になるかが最大の焦点。
対象ワークとしてリサーチの上、豚毛混入頻度の高い「バラ部位」「うで部位」を対象に研究を進めてきた。

＜バラ部位＞＜うで部位＞＜豚毛付着例＞

２．マイクロ波のテストの状況①使用帯域、使用アンテナの選定
ニッコー社保有のホーンアンテナにより計測環境を構築し、実装予定計測機の全周波数帯域（0.1MHz～9GHz）によりデータ採取を行った。
②実際のワーク使用により計測実施したところ、豚肉の厚みにより透過型計測が不可であることが判明。（豚肉の厚みによりマイクロ波が透過しない）。
このため、当初予定の透過型計測から、表面／裏面 それぞれにおける反射計測に方針を変更
してテストを行っている。

反射計測概要３．試作機の製作
以下機能を有するマイクロ波異物検出装置の試作機を開発する。
①被対象物の立体計測を行い、計測アンテナ位置を自動生成し任意の計測点数ならびに計測位置によりマイクロ波計測を行う。
②対象物のテクスチャを採取し立体計測情報と合成し、ＡＩ処理用付加パラメータとする。
③計測したマイクロ波波形データならびに付加パラメータよりＡＩ処理により異物有無を判定する。
＜本体外観＞＜計測状況＞

●計測概要●マイクロ波の測定試験の様子
送信アンテナ豚肉

４．テスト結果①試作機によるデータ採取＆ＡＩ学習を実施したが、反射式計測方法では、豚肉表面による反射量が多く、期待した成果が得られなかった。
②このため、計測方式を見直し、上面に送信アンテナと受信アンテナを別ＣＨとし、アンテナの配置を変えた状態で正面反射を軽減させる対策を行うことで、再度学習用データを採取している状況である。

CH1

CH2

計測方法の変更(送信と受信を別にする)＜アンテナ配置変更後の計測状況＞●豚バラ肉上固定位置（搬送なし）にて、「異物無し」「各種異物付加」時のデータを採取し比較を行ったところ豚毛２０本程度にて波形に相違が観測された。
＜赤身面＞

＜脂身面＞

5.実用化に向けての検討課題

課題

対応方向

１．異物検出精度向上

計測方式の変更による改善を実施中。
上面においてアンテナ２基による送信／受信を分け、正面反射軽減対策を実施。現在データ採取中であり、以後ＡＩの再学習を予定。

２．計測処理時間の短縮

上記１．の対策により計測時間がかかる可能性があり、計測時間の短縮を検討。

備考
２月下旬評価実
施予定令和3年度研究成果発表会資料

海外食肉処理ロボット技術等調査推進事業について

令和４年２月２５日
公益財団法人日本食肉生産技術開発センター
専務理事 木下 良智

1

事業の目的
（１）食肉処理ロボット技術の必要性①わが国では、食肉処理施設が牛130か所、豚139か所あるが、近年、食肉処理施設では、労働力の不足、熟練労働者の不足が顕著となっている。
②食肉処理の効率化を図るためには、近年進展の著しいロボット技術、人工知能(ＡＩ)技術、センサー技術等を駆使した食肉処理技術の開発普及が課題となっている。
③欧米諸国においては、食肉処理のロボット化等の技術開発が進められており、その実態を調査し、我が国における食肉処
理のロボット化等の推進を図ることが必要。

2

（２）と畜場における家畜の人道的取扱いの必要性①米国，ＥＵ等に食肉を輸出するためには、家畜の人道的取扱いの遵守が義務付けられている。
②わが国から米国，ＥＵ等への牛肉の輸出拡大のためには、これらの国の定める家畜の人道的取扱い基準に基づき、けい留所での牛の適切な取扱い、適切なスタニング、適切なステッキング、スタ
ニング〜ステッキングまでの時間の短縮などへの対応が必要。
③このため、欧米のと畜場におけるアニマルウェルフェアの法制度や実施状況等について調査するとともに、欧米諸国から人道的とさつ
技術の専門家を招へいして、わが国における牛の人道的取扱い技術等の向上を図り、欧米等への牛肉等の輸出促進に資する。

3

わが国の食肉処理施設を巡る状況

4

ＴＰＰ等による国際競争の激化

労働力不足
熟練技術者不足

老朽化、稼働
率の低迷

食肉処理施設牛130か所
豚139か所

欧米等への牛肉等の輸出拡大の必要性

欧米等への輸出のためには牛の人道的取扱い等の遵守が必要

食肉処理のロボット
化、自動化、効率化が必要

欧米等が求める牛の人
道的取扱いや人道的とさつ技術の普及向上が必要海外のロボットによる背割り等の自動化

5

家畜の人道的取扱いを巡る状況

6

けい留施設

スタニング（とさつ
銃）

・家畜にス
トレスを
与えない
積み降ろし
・滑らない床・照度・温度、換気・給水設備等・けい留施設から
とさつ施設に牛を追い込む際の刺激、苦痛を最小限とする必要・とさつ銃の一撃
で牛を無意識状態にする適切な
打額位置等が必要

ステッキング（喉刺し）
・スタニングから放血まで
無意識な状
態を保持さ
せる必要
・意識がある
場合、喉刺し放血は禁止

懸垂放血・対米・EU
向けは懸
垂放血が
義務付け
され、血
斑の発生
が問題

OIE及び主要国の食肉処理施設における家畜の取り扱いに関する法制度等

7

OIE及び各国の食肉処理施設におけるアニマルウェルフェアの法制度等

8

国際機
関、国

法律、規則、ガイドライン名

内容

OIE（国
際獣疫
事務
局）

「食用目的のとさつに関するガ
イドライン」（2005年）①OIEはｱﾆﾏﾙｳｪﾙﾌｪｱに関する国際的なｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝを制定する機関。
食肉処理施設における動物の取り扱い及びとさつに関するｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝを2005年に制定。
②ガイドラインは全10条から構成されている。
第1条（とさつの一般原則）、第2条（動物の移動と取扱い）、第3条（けい留所の設計と建設）、第4条（けい留所における注意事項）、第5条（妊娠動物のとさつ時の胎仔の管理）、第6条（動物の取扱方法、保定方法及び動物福祉（表））、第7条（ｽﾀﾆﾝｸﾞ方法）、第8条（とさつ方法とアニマルウェルフェア（表））、第9条（放血方法とアニマルウェルフェア）、第10条（アニマルウェルフェア上容認されない方法、手法、慣習）

各国の食肉処理施設におけるアニマルウェルフェアの法制度等

国

法律、規則、ガイ
ドライン

内容

ＥＵ

①とさつ時の動物の保護に関する規則」（「Theprotection ofanimal at thetime of killing）（理事会規則第1099/2009)

ＥＵは、2009年にとさつ時の動物の保護に関する規則を定め、各国がこれを遵守するよう義務付けている。
その内容は次のとおり。
①家畜のとさつに際しては痛みや苦痛を与えないようにする
こと、②このためとさつ時の意識喪失方法（とさつ銃や電気、ガス
等）を定めるとともに、死に至るまで意識喪失状態を持続す
ること、③意識喪失後、速やかに死に至らせること、④と畜場に1名の動物福祉責任者を任命することなどを定めている。

9

OIE及び各国の食肉処理施設におけるアニマルウェルフェアの法制度等
国際法律、規則、ガ機関、 イドライン
国
米国「人道的とさつ 牛、豚、羊等の家畜は、ｼｬｯｸﾙ（足掛け）や吊り上げ、剝皮、切断を行う前に、とさに関する法律」 つ銃の一撃や電気その他の迅速かつ効果的な方法で無意識状態にし、家畜を痛みの（1958年）ない方法でとさつすることを義務付けている。
人道的なとさつに関する規則(HumaneSlaughter ofLivestock
Regulations(9CFR313)10内容

農務省食品安全検査局(FSIS）が、「人道的とさつ法」を受けて詳細な規則を制定。
違反があった場合は,FSISが食肉処理施設の操業を停止させる権限を有する。
規則の概要は次のとおり。
①けい留所、通路、床は家畜がケガしないように突起物を除去し、滑りにくい床とする等、②家畜の取扱いについては、積み降ろしからスタニングまで家畜の興奮を最小限に抑えること、電気棒の使用は最小限にすること、歩行不能な家畜は引きずらないこと、家畜に常に給水し、24時間以上けい留する場合は飼料を与えること等、③とさつの方法としてCO2、とさつ銃、電殺方法別に要件を規定。即時に家畜を無意識状態ににし、吊り上げや放血まで無意識状態を維持すること等を義務付け、④検査官が非人道的な取り扱いを発見した場合の法的措置等を規定。

国

法律、規則、ガ
イドライン

内容

米国

①北米食肉協会（NAMI）のガ
イドライン（「AnimalHandling
Guidelines
and
Audit
Guide」）①パッカーが加盟する北米食肉協会は、自主的に「家畜の取扱いに関するガイドライン及び監査ガイド（「Animal Handling Guidelines and Audit
Guide」）を定め、と畜場における家畜の人道的取扱いを実践するとともに、1年に少なくとも1回、第三者によるアニマルウェルフェアの監査を受けている。
監査合格基準として、家畜の転倒割合1%以下、電気ムチ使用割合25%以下、
とさつ銃の1撃での成功率96%以上、放血時の無意識状態100%（ｾﾞﾛﾄﾚﾗﾝｽ）等を定めている。

②専門的動物監
査証明機（PAACO)(Pro
fessional
AnimalAuditorCeitifiucation
Organization）②PAACOは、食肉処理施設の従業員、ﾄﾞﾗｲﾊﾞｰ、監査担当者、施設管理者を対象に、家畜の取扱いに関するﾄﾚｰﾆﾝｸﾞを実施。米国では食肉処理施設で生体を扱う業務(家畜の受領、収容、ｽﾀﾆﾝｸﾞ）に従事する従業員の大半は,PACCOのﾄ
ﾚｰﾆﾝｸﾞを受けている。ﾄﾚｰﾆﾝｸﾞを受けて認定を取得した後、毎年12時間の継続的な教育単位を取得する必要。
PACCOは、米国において重要なﾄﾚｰﾆﾝｸﾞ教育ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑとなったため、ｶﾅﾀﾞ、南米を含む世界中でﾄﾚｰﾆﾝｸﾞを実施している。

資料:米国食肉輸出連合会ホームページより

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各国の食肉処理施設におけるアニマルウェルフェアの法制度等
国
豪州

法律、規則、ガイドライン①各州政府の法律②豪州食肉衛生・輸送基準③と畜場における家畜の福祉に関するモデル規範④業界の自主基準（「食肉処理施設における動物福祉基準」「animal welfare
standards for livestock
processing
establishments」）⑤輸出は連邦政府の所管

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内容①アニマルウェルフェアは各州政府の所管であり、この中でと畜場における家畜の人道的取扱いについても規定。
②豪州のと畜場は豪州食肉衛生・輸送基準を順守する必要がある。
③各州が法律に基づき、と畜場におけるアニマルウェル
フェアのモデル規範を作成。州により強制か任意かの違いがある。
④豪州のパッカーは業界の自主的な基準を作成。この中で、と畜場への搬入からとさつまでの家畜の取扱いについて定めている。

⑤輸出施設は連邦政府の所管であり、国の検査官が輸出施設におけるアニマルウェルフェアの遵守状況を監督している。

各国の食肉処理施設におけるアニマルウェルフェアの法制度等
国

法律、規則、ガイドライン

内容

カナダ

①カナダ食品安全法（theSafe Food for Canadians
Act）②カナダ食品安全規則（theSafe Food for Canadians
Regulation)

カナダでは、食品安全法及び食品安全規則に基づき、①と畜場における家畜の人道的取扱い、②病気やケガした家畜の隔離と取扱い、③食用の家畜の人道的とさつ、を義務付けており、違反した場合には、カナダ食品検査庁(CFIA)が是正措置を命ずる。

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海外調査報告については、3月23日(水)にＷＥＢ方式で開催します。
(追って募集します)デンマーク関係目次
１．食肉ロボット技術
開発関係①デンマークの食肉産業の概要②収益性の高い近代的なと畜場の計画と設計③食肉産業のデジタル化④牛及び豚のと畜・解体のロボット化⑤食肉産業の新たな計測技術

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備考

Artificial intelligence and robotics
人工知能とロボット
Removal of t enderloin
テンダーロインの除去

Cut t ing offt oes
足先の切断

Cut ting off ears

Cutt ing off st ick wound

耳の切断

スティックウンドの切落しIntelligent robotic cell with four functions
4つの機能を持つインテリジェントロボットセル

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Cutting off heads and carcass cutting
頭部切断と枝肉のカット

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Climate smart meat production

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目次
２．と畜場での牛の ①EU及びデンマークの法制度取扱い②農場からの輸送と積み降ろし③動物の誘導④けい留所⑤スタニング⑥ステッキング⑦牛の取り扱いと肉質

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備考Video from a Danish pig slaughterhouse
デンマークの豚のと畜場のビデオ

19

Video from a Danish pig slaughterhouse
デンマークの豚のと畜場のビデオ

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豪州関係
調査項目

目次

１．と畜場でのアニ ①豪州の法制度
マルウェルフェア ②農場からの輸送、積み降ろし③けい留所④スタニング⑤ステッキング⑥その他
２．豪州の食肉処理
ロボット開発21

備考