KSK-GH27-1

平成 27 年度 「安全・安心」及び「生活の質の向上」に資する技術革新

障害者の就労を可能とするバリア
フリー農作物生産システムの開発

平成 28 年 3 月
一般財団法人 機械振興協会 技術研究所
この報告書は競輪の補助金により作成しました。

http://ringring-keirin.jp

平成２７年度

障害者の就労を可能とするバリアフリー

農作物生産システムの開発
――

目

次

――

１．はじめに…………………………………………………………………………………………………1
1.1 一般の農工連携………………………………………………………………………………………1
1.2 バリアフリー農作物生産システムとは……………………………………………………………3
２．バリアフリーとは………………………………………………………………………………………4
2.1 バリアフリーの歴史…………………………………………………………………………………4
2.1.1 バリアフリーの定義……………………………………………………………………………5
2.1.2 バリアフリーがもたらすもの…………………………………………………………………5
2.1.3 バリアフリー，ユニバーサルデザイン，ノーマライゼーション…………………………5
2.2 障害者の就労…………………………………………………………………………………………6
３．作業内容入力システムの開発…………………………………………………………………………7
3.1 まえがき………………………………………………………………………………………………7
3.2 作業内容入力システムの概要………………………………………………………………………7
3.2.1 対象とした栽培業務……………………………………………………………………………7
3.2.2 作業内容入力システムの特徴…………………………………………………………………93.2.3 作業内容入力システムの構成…………………………………………………………………11
3.3 作業内容入力システムの開発結果…………………………………………………………………12
3.3.1 開発結果概要……………………………………………………………………………………12
3.3.2 シナリオ 1(種子入庫)…………………………………………………………………………14
3.3.3 シナリオ 2(通常の生育管理)…………………………………………………………………14
3.3.4 シナリオ 3(複数刈取開始)……………………………………………………………………20
3.3.5 シナリオ 4(パネルのベンチ移動)……………………………………………………………21
3.3.6 シナリオ 5(農薬散布)…………………………………………………………………………23
3.4 農業法人への試験導入………………………………………………………………………………25
3.5 あとがき………………………………………………………………………………………………26
４．パレット生対応型収穫装置の開発……………………………………………………………………27
4.1 装置開発の目的…………………………………………………………………………………27
4.1.1 バリカン型茶摘み機……………………………………………………………………………27
4.1.2 バンドソー型収穫機……………………………………………………………………………28
4.1.3 手刈り……………………………………………………………………………………………29
4.2 パレット生産対応型収穫装置………………………………………………………………………30
4.2.1 パレットの特徴…………………………………………………………………………………30
4.2.2 基本構造…………………………………………………………………………………………30
4.2.3 刈取方式…………………………………………………………………………………………30-i-

4.2.4 正立刈取方式……………………………………………………………………………………32
4.2.5 倒立刈取方式……………………………………………………………………………………33
4.2.6 正立・倒立方式比較実験………………………………………………………………………34
５．妥当性評価………………………………………………………………………………………………35
5.1 妥当性評価のための確認(運用)実験の目的………………………………………………………35
5.2 障害者就労作業所の紹介……………………………………………………………………………35
5.3 確認(運用)実験の手順………………………………………………………………………………35
5.3.1 定植作業…………………………………………………………………………………………36
5.3.2 刈取り作業………………………………………………………………………………………37
5.3.3 作業内容データの管理用 PC への入力作業…………………………………………………38
5.4 確認(運用)実験の様子………………………………………………………………………………39
5.5 確認(運用)実験の所感………………………………………………………………………………42
5.6 妥当性の評価…………………………………………………………………………………………44
６．成果の普及活動…………………………………………………………………………………………45
6.1 まえがき………………………………………………………………………………………………45
6.2 機械学会での発表……………………………………………………………………………………45
6.2.1 日本機械学会 2015 年度年次大会……………………………………………………………45
6.2.2 第 1 回農林水産用ロボットセミナー…………………………………………………………45
6.2.3 日本技術士会 機械部門講演会………………………………………………………………45
6.3 展示会出展……………………………………………………………………………………………46
6.3.1 第 2 回次世代農業 EXPO…………………………………………………………………………46
6.3.2015 国際ロボット展……………………………………………………………………………46
6.4 テクノフォーラム……………………………………………………………………………………48
6.5 あとがき………………………………………………………………………………………………48
７．おわりに…………………………………………………………………………………………………49
謝 辞 ……………………………………………………………………………………………………49
参考文献 …………………………………………………………………………………………………49- ii -

＜研究＞

平成 27 年度障害者の就労を可能とするバリアフリー
農作物生産システムの開発
飯塚

保 ※１ ，木村利明 ※2，小林康記 ※1，川畑美沙 ※1

Development of a barrier free vegetable production system that can work persons with disabilities.

Tamotsu IIZUKA, Toshiaki KIMURA, Misa KAWABATA
１．はじめに事者に要求される知的・肉体的なハードルのさらなる低下を実現させれば，農作業がバリアフリー

本事業では，農業を障害者の就労先とするため，化される．それにより，農業は障害者の就労先と技術によってバリアフリー化された農作物生産シ

しての存在感を高めることが可能になる．

ステムの開発を目的とする．従来，農業は従事者

1.1 一般の農工連携の経験と勘および重労働に頼り，個人の技能と体昨今，マスコミ等で取り上げられて耳目を集め力に依存する代表的な職種であった．ところが，ている「農工連携」では，ロボット化(自動化・無近年，第二次産業で高度に発達した ICT,生産管理， 人化)された農機を活用する圃場の集約化・大規模自動制御，環境制御技術等を活用する農工連携に化，および LED 照明等を利用した完全閉鎖型植物

よって，農業の形態に変化が現れて来ている．

工場が中心となっている．

当研究所では，一昨年から農工連携を研究テー

圃場の大規模化は，農作物の生産コストを低下

マとしており，第二次産業で培われた生産技術をさせるために，海外のように広大な農地で耕作を農業へ有効活用する研究を行っている．この農工行うというものである．さらに，日本の得意なロ連携の研究においてはコンシューマーアグリ研究

ボット技術によって広大な農地を自動で耕作すれ会(CA 研究会)を設立 1-1)し，農業法人のニーズをば，人件費の削減が図れるため，一層のコストダ

第二次産業の企業が持つ技術を活用して，新たなウンが可能となるという論旨が主である．その根事業の創設を目的としている．これによって，CA拠となる，日本と海外における農家一戸当たりの研究会の会員である中小企業に，農業という新た農地面積を比較した調査結果を表 1.11-2)に示す．

な市場の開拓によって活性化を促す．また，技術開発においては農業法人の協力を得ているため，

表 1.1 一戸当たりの耕作面積

実用的な成果が得られている．この二年間は，農農家一戸当たりの
農地面積

日本との
比較

1.8ha

－

180.2ha

99 倍

16.9ha9倍

3,423.8ha

1,902 倍作物(葉物野菜)生産における生産性向上を主な目的として，第二次産業の生産技術を活用して来た．
得られた成果には，現場の状況や作業の見える化，負荷低減が含まれている．これらによって，作業者に要求されていた知的・肉体的な負荷は，かな
り低減されることになった．
CA 研究会の活動を通じ，農業法人のニーズは，作業の見える化，簡素化，負荷低減，安全性向上に集約されることが判明した．以上より，農業従※1

技術開発センター

※2

企画管理室

- 1 -

日本
(2006 年)
米国
(2005 年)
EU
(2005 年)
豪州
(2004 年)

この表を見れば，日本の農家の規模がいかに小さいかが理解できる．また，大規模な圃場を対象として，図 1.1 に示すような自律走行するロボット化された農機によって 24 時間連続自動運転を行う技術は，ほぼ完成の域に達している 1-3)．そのため，海外の安価な農作物に対抗するためには，農地を集約して作付規模を拡大し，ロボット化された農機による耕作が必要という主張がなされている 1-4)．しかし，農林水産省による農業経営統計

ロボットトラクタ

調査 平成 26 年産米生産費 1-5)には，興味深い調査
結果が示されている．図 1.2 は，作付規模別と生産費(生産コスト)の関係である．この図によると，
10a 当たりの生産費は，耕地面積が拡大すると急激に低下する．しかし，5ha を超えると低下率は鈍化して 10ha を超えるとほぼ横ばいになる．この
図は，耕作規模の拡大によるコスト低減には限界があることを示している．そのため，農地の集約化・大規模化によるコスト低減には限界が存在し，ロボットコンバイン

圃場規模の拡大に伴って農作物の生産コストが低下する訳ではないことが分かる．さらに，農機の図 1.1 自律走行するロボット化された農機自動運転では，自動車の自動運転と同様に事故の際に誰の責任となるかが明確になっておらず，安250

全対策の面が課題となっている．そのため，無人

10a当たりの生産費

運転トラクターについては，法整備に向けてのガ200っている 1-6)．
以上より，農工連携の一面である圃場の集約化・大規模化においては，実用化に向けて解決すべき問題点が残っていることがわかる．

生産費 (千円)

イドライン案が 2016 年 3 月に出される予定にな
150

100

50

他方，農工連携には図 1.3 に示すような完全閉
0

鎖型植物工場 1-7)も注目されている．植物工場は，メリットとして以下の内容が挙げられている

0

1-8)

5

10

15

20

作付面積 (ha)．

1.周年的に安定した生産が可能(4 定：定時・定量・

図 1.2 作付規模別の生産費

定質・定価格)2.土地を選ばない(立地の制約が小さい)

植物工場にはメリットがあればデメリットも存

3.単位面積当たりの高い生産性

在し，最大のデメリットはコストである．このコ

4.品質や規格の統一化が図りやすい

ストは，イニシャルコスト(設備・装置)，および

5.洗浄の手間が省略できる(洗浄野菜)

ランニングコスト(光熱動力費，人件費など)であ

6.快適な環境で軽易な作業体質

り，経営に重くのしかかる．これらのコストを回

7.無農薬栽培が可能

収するために，栽培できる品目は生育日数が短く，

8.高品質(付加価値)

根以外はすべて商品となる葉菜類に限られてしま

9.連作障害がないう(果菜類は，植物体の根幹である葉，茎および根- 2 -近年では，農工連携に“商”を組み込んだ「農商工連携」が盛んになっている．これは農林漁業の6 次産業化(第 1 次産業＋第 2 次産業＋第 3 次産業)と称しており，農林通産省のホームページ 1-12)
では「はじめよう！農商工連携！！地域経済活性化のため，地域の基幹産業である農林水産業と商業工業等との連携（「農商工連携」）を強化し，相乗効果を発揮していくこととなるよう，農林水産省と経済産業省は様々な取組を推進することとしています．」と取組の支援を行っている．
図 1.3 植物工場の例

1.2 バリアフリー農作物生産システムとは本事業においては，農工連携の目的を一般の農表 1.2 直近 2～3 年の収支状況
収支状況
毎年黒字
ほぼ毎年黒字
毎年収支トントン
ほぼ毎年赤字
毎年赤字
年により異なる
回答したくない
売り上げはない(販売してない)
不明
無回答

割合(%)
0.0
0.0
28.6
23.8
19.0
4.8
0.0
9.5
9.5
4.8

工連携とは異なり，障害者雇用へ焦点を合わせた
バリアフリー農作物生産システムの開発とする．
しかし，開発したシステムは生産性等を犠牲にすることなく，実際に農業法人のビジネスとしての要求を満たす実用性を必須とする．特に，後述する作業内容入力システムの開発では，農業法人による試験運用を並行して行い，実際に農作物生産が可能なシステムを構築する．
バリアフリー農作物生産システムでは，生産管理システムとしてのソフトウェア，および野菜栽
培システムとしてのハードウェアの双方の技術開商品にならない)．人工光型植物工場における直近発を行う．昨年度までの成果を継承し，バリアフ

2～3 年における収支状況を一般社団法人施設園

リー化のために作業の見える化，簡素化，負荷低芸協会の調査結果

1-9)から表 1.2 に示す．

減，安全性向上を深化させることを開発の中心とこの結果によると，直近 2～3 年の収支においする．生産管理のバリアフリー化では，圃場の状て，毎年黒字・ほぼ毎年黒字の植物工場は皆無で態を見える化するために，情報入力の単純化，簡ある．収益を得ている植物工場は皆無という厳し素化を図り入力ミスの排除を図った「作業内容入い状況である．また，28.6％の植物工場が収支ト

力システム」を開発する．それにより，経験と勘ントン(損益分岐点付近，損失はないが，収益もなに頼らず，ムリ・ムラ・ムダの無い農作物に対すい)という状況である．7 割を超える植物工場が赤る生産管理を目指す．また，ハードウェアではパ字となっている．そのため，経営を圧迫して破綻

レット生産システムに対応した負荷低減と安全性する植物工場の例 1-10)も現れている．

向上に焦点を当てた「パレット生産対応型収穫装以上より，植物工場ではイニシャルコストとラ置」を開発する．この装置は，農作物生産の自動ンニングコストが高いため，現状では利点を生か化・無人化を目指すのではなく，作業者の肉体的すことが出来ていない．マスコミ等で取り上げらな負担の低減を旨とする．

れ，一般にも知名度が高い完全閉鎖型植物工場で

なお，「作業内容入力システム」は 3 章に，「パはあるが，ビジネスとしては厳しいものであるこ

レット生産対応型収穫装置」は 4 章に具体的な開とがわかる．

発内容を詳述する．

大規模圃場の自動運転農機による耕作や植物工場以外でも，農工連携の例 1-11)は多数存在する．
- 3 -２．バリアフリーとはあることを指摘している．1982 年（昭和 57 年）には，「国連障害者の十年」の目標として「障害バリアフリーの構想は，建築の世界から出現し者に関する世界行動計画」が定められ，この計画

た．建築物における床の段差，通路や出入り口のの重要な柱として，物理的，社会的障壁の除去，幅，階段の手すりなど，高齢者や身体に障害を持機会均等化が盛り込まれた．」

つ人たちの物理的なバリア(障壁)を無くし，使い勝手を良くすることが発端である．

「さらに，1993 年（平成５年）の第 48 回国連総会において採択された「国連障害者の機会均等

現在は，物理的な障壁だけでなく，社会的，心化に関する標準規則」においても，「障害のある

理的，制度的等の分野における障壁をなくすため，人々が権利と自由を行使することを妨げる障壁」

バリアフリーという用語が使われている．

があることを指摘している．」

2.1 バリアフリーの歴史

また，バリアフリー法として以下の記述が国土内閣府のホームページでは，平成 12 年版「障害交通省ホームページに記述されている 2-2)．

者白書」の概要 2-1)において，バリアフリーの歴史について以下のように記述している．

「平成 18 年 12 月に「高齢者，障害者等の移動等の円滑化に関する法律」（通称「バリアフリー「日本においては，昭和 40 年代半ばより，福祉法」）が施行されました．」のまちづくりとして建築物等の障壁除去について「「バリアフリー法」は，「高齢者，身体障害様々な取組が行われた．
平成 5 年に策定された「障者等が円滑に利用できる特定建築物の建築の促進

害者対策に関する新長期計画」の中では，バリアに関する法律」（通称「ハートビル法」）（平成

フリー社会の構築を目指すことが明記された．さ6 年施行）と「高齢者，身体障害者等の公共交通機

らに，平成 12 年 3 月 21 日に，政府は内閣に「バ関を利用した移動の円滑化の促進に関する法律」

リアフリーに関する関係閣僚会議」を設置した．

（通称「交通バリアフリー法」）（平成 12 年施行）

これは，真のバリアフリー社会を築くために，関が一体となった法律であり，施設とその移動経路，

係各省庁の大臣が集まって幅広く議論する場とし移動手段を一体的，総合的にバリアフリー施策をて設置したものである．」

推進することが位置づけられています．」

このように，バリアフリーという理念は，障害「この法律によって，ハード，ソフトの施策をのある人に対する施策の中から生まれたが，今や充実させ，高齢者・障害者等を含む全ての人が暮

障害者施策の理念に止まらず，全ての国民が安全らしやすいユニバーサル社会の実現を目指しま

かつ快適に生活できる社会の構築のための基本理す．」

念に発展している．

「バリアフリー法から盛り込まれた内容は，以また，国際連合による取組として，以下の記述もある．

下のとおりです．
1.対象者の拡充：身体障害者のみならず，知的・「1972 年（昭和 47 年）に，臨時機関連絡会議

精神・発達障害など，すべての障害者を対象

は，障害のある人の社会参加を阻害する物理的・

2.対象施設の拡充：これまでの建築物，公共交通

社会的な障壁を除去するための行動が必要である

機関及び道路に加え，路外駐車場，都市公園，と提言した．これを受け，1974 年（昭和 49 年）

福祉タクシーを追加

６月，バリアフリーデザインに関する専門家会合

3.基本構想制度の拡充：バリアフリー化を重点的が，「バリアフリーデザイン」という報告書を取に進める対象エリアについて，旅客施設を含まりまとめた．」

ない地域まで拡充「また，1976 年（昭和 51 年）6 月に，社会的障4.基本構想策定の際の当事者参加：基本構想策定

壁に関する専門家会合が，障害のない人による障時の協議会制度を法定化．また，住民などから害のある人に対する制度的障壁や意識上の障壁が- 4 -の基本構想の作成提案制度を創設

5.ソフト施策の充実：関係者と協力してバリアフよる影響を受けるものであり，同じ人であってもリー施策の持続的・段階的な発展を目指す「ス

状況によって刻々と変化していくものである．」

パイラルアップ」を導入．また，国民一人ひと「したがって，障害の有無や年齢といった個々

りが高齢者や障害者などが感じている困難を自人の属性や置かれた状況に関わらず，国民一人ひらの問題として認識する「心のバリアフリー」

とりが自立し，互いの人格や個性を尊重し支え合を促進」

うことで，社会の活動に参加・参画し，社会の担

2.1.1 バリアフリーの定義 バリアフリーとは何い手として役割と責任を果たしつつ，自信と喜びであるのか，その一般的な定義を記述する．

を持って生活を送ることができる共生社会の実現

内閣府のホームページでは，平成 12 年版「障害に向けた環境を整備していくことが重要である．」

者白書」の概要 2-1)において，バリアフリーの意味「このため，まずは，障害者，高齢者，妊婦やを以下のように記述している．

子ども連れの人などに主な焦点を当て，そうした「バリアフリーとは，障害のある人が社会生活方々が社会生活をしていく上でバリアとなるものをしていく上で障壁（バリア）となるものを除去を除去するとともに，新しいバリアを作らないこするという意味で，もともとは建築用語として使とが必要である．すなわち，物理的な障壁のみな用されていた．現在では，障害のある人だけでならず，社会的，制度的，心理的なすべての障壁にく，全ての人の社会参加を困難にしている物理的，対処するという考え方（「バリアフリー」）とと社会的，制度的，心理的な全ての障壁の除去といもに，施設や製品等については新しいバリアが生う意味で用いられている．」

じないよう誰にとっても利用しやすくデザインすまた，地方自治体においても，バリアフリー化るという考え方（「ユニバーサルデザイン」）がは推進されている．例を挙げると「秋田県バリア必要であり，この両方に基づく取組を併せて推進

2-2)

フリー総合サイト」

では，以下のように記述しすることが求められている．」てある．

以上のように，現時点では特別な取組みとして「「バリアフリー」とは，もともとは建築用語

バリアフリーやユニバーサルデザインは扱われてで「バリア（障壁）」を「フリー（のぞく）」ついる．しかし，将来的には当然の責務，必須の機まり障壁となるものを取り除き，生活しやすくす

能として社会に組込まれて行くと考えられる．

ることを意味します．建物内の段差など，物理的

2.1.3 バリアフリー，ユニバーサルデザイン，ノな障壁の除去と言う意味合いから，最近ではよりーマライゼーション バリアフリーは，建築が発

広い意味で用いられてきています．」

祥であるため，建築物・構造物の障壁(バリア)を「私たちの周りには道路や建築物の入り口の段

取り除くことに主眼が置かれている．

差などの物理的なバリアや，高齢者，障害者など

ユニバーサルデザインは，障害の有無を超えての社会参加を困難にしている社会的，制度的，心すべての人々が共通して快適に利用できるような理的なバリアもあります．このように「バリアフ形状，構造，色彩などを目指す考え方である．そリー」とは，高齢者や障害者だけではなく，全ての対象は，建築物・構造物から日用品などの商品の人にとって日常生活の中で存在するあらゆる障までを含む．ユニバーサルデザインは「年齢や能壁を除去することを意味します．」

力にかかわりなく，すべての生活者に対して適合

2.1.2 バリアフリーがもたらすもの 内閣府のホ

するデザイン」と定義して，以下の 7 原則が存在ームページでは，バリアフリー・ユニバーサルデ

する 2-5,2-6)．

ザイン推進要綱 2-4)において，基本的な考え方とし

原則 1：公平な利用て以下の記述がある．
「人の能力や個性は一人ひとり異なっており，（同じように利用できること）
原則 2：利用における柔軟性

これらの属性がすべて同じ人は存在しない．さらに，この属性については，年齢や環境の変化等に（使う際の自由度が高いこと）
原則 3：単純で直感的な利用- 5 -（単純で直感的であること）
原則 4：わかりやすい情報（情報が認知できること）
原則 5：間違いに対する寛大さ（失敗に対し寛容であること）
原則 6：身体的負担を少なく

また，事業主の責務として，第 5 条では「すべて事業主は，障害者の雇用に関し，社会連帯の理念に基づき，障害者である労働者が有為な職業人として自立しようとする努力に対して協力する責
務を有するものであつて，その有する能力を正当に評価し，適当な雇用の場を与えるとともに適正（身体的な負担が少ないこと）

な雇用管理を行うことによりその雇用の安定を図

原則 7：接近や利用のための大きさと広さるように努めなければならない．」とされている．

（近づき使える寸法・空間であること）

障害者の収入(賃金・工賃の平均月額)を「平成

ノーマライゼーションは，上記の物理的な構造

25 年度版障害者白書」より図 2.1 に示す．また，物のみならず，社会活動・生活までを含めた概念

賃金等の状況として以下のように記述されている．

である．障害者や高齢者を特別視や特別扱いする「事業所で雇用されている者の賃金の平均月額は，ことなく，平等に扱い，一般の社会の中で普通の常用労働者全体の 26.1 万円に対して身体障害者生活が送れることを旨とする考え方である．さらの賃金の平均月額は 25.4 万円と若干低いが，知的に，上記のことを推進するための社会福祉政策の障害者は 11.8 万円，精神障害者は 12.9 万円とかことをいう．

なり低い水準となっている．就労継続支援 A 型事本事業では，農作業においてバリアとなるもの

業所の利用者の賃金の平均月額は 7.2 万円となっを取り除くため，バリアフリーという用語を使用ており，就労継続支援 B 型事業所の利用者の工賃している．しかし，本事業の最終的な目的としての平均月額は 1.4 万円となっている．」

は，ユニバーサルデザインの考え方が適している

300

2.2 障害者の就労
障害者とは，障害者の雇用の促進等に関する法
律における定義では「身体障害，知的障害，精神障害（発達障害を含む．第 6 号において同じ．）
その他の心身の機能の障害（以下「障害」と総称する．）があるため，長期にわたり，職業生活に相当の制限を受け，又は職業生活を営むことが著

賃金・工賃の平均月額 (千円）と思われる．

雇用
就労継続支援A型
就労継続支援B型

250
200
150
100
50

0

しく困難な者をいう．」と記述されている．そし

常
用
全
労
体
働
者

て，障害者は以下の範囲とされている．
・身体障害者：障害者のうち，身体障害がある者

身
体
障
害
者

知
的
障
害
者

精
神
障
害
者

就 支
労 援
継 A
続 型

就 支
労 援
継 B
続 型

であって別表に掲げる障害があるものをいう．
・重度身体障害者：身体障害者のうち，身体障害

図 2.1 障害者の賃金・工賃の平均月額の程度が重い者であって厚生労働省令で定めるものをいう．

就労支援 A 型・B 型のような収入では，障害者・知的障害者：障害者のうち，知的障害がある者の経済的自立は不可能である．障害者に対する生であって厚生労働省令で定めるものをいう．

活の質の向上に対する対策は，喫緊の課題となっ・重度知的障害者：知的障害者のうち，知的障害ている．

の程度が重い者であって厚生労働省令で定めるものをいう．
・精神障害者：障害者のうち，精神障害がある者であって厚生労働省令で定めるものをいう．
- 6 -３．作業内容入力システムの開発

ムは，栽培に伴い発生する様々な作業の既存の実績情報を活用し，販売計画や需要予測に基づく需

3.1

まえがき

給バランスを保つための栽培計画の立案を主目的

本事業では，ベビーリーフなどの葉物野菜に焦としたため，日々の栽培実績情報を入力する仕組

点を絞り，第二次産業の標準技術や生産システムみが含まれてない．一方，コンシューマーアグリ技術を適用することで，高品質・高能率な農産物

研究会の農業法人の中には，農業に新規に参入しの生産を実現し，これによる農業法人の経営改善た企業もあり，同企業では，同社の栽培環境におに寄与することを目的としている．また，本事業

いて，栽培する作物の品種，季節などに応じた生により，国内機械産業に関わる生産システムやソ育期間などの基礎データが未蓄積であった．そこ

フトウェアなどを扱う第二次産業の企業に対し，

で，これらを算出するため，作物の栽培に伴い発農業分野の新たな市場を開拓する．さらに，近年生する様々な作業の実績情報を入力して管理し，の少子高齢化における高齢者や障害者なども含む

必要に応じて分析可能なシステムに対する要望が総活躍社会に資するため，ユニバーサルデザイン

あった．また，今後求められる食のトレーサビリ

を指向し，操作の容易性なども考慮した農業の生ティに対応し，栽培工程内で使用した機器や農薬

産管理システムを提供する．

散布の状況などの情報を追跡可能にしたいとの要

平成 26 年度の事業では，これらの目的のうち，高品質・高能率な農産物の生産と，第二次産業の望も得ていた．さらに，障害者などでも容易に活用可能な仕組みへの要望も高まった．

企業に対する新市場開拓に注力した．具体的に，そこで，平成 27 年度は，平成 26 年 9 月に，千熊本県で大規模な有機ベビーリーフ栽培と販売を

葉県野田市で設立し，農業に新規参入された㈱東の協力を得て，品種，季節，

光アグリファーム 3-5)の協力を得て，これらのニー

および気候変動などにより，生育期間が変動する

ズに応え，作物の栽培に伴い発生する様々な作業

見込生産の農作物に対し，販売計画や需要予測にの実績情報を，簡単な操作で入力，蓄積して管理応じた栽培計画が立案可能な栽培管理システムをする作業内容入力システムを試作開発した（図手がける㈱果実堂

3-1)

開発した（図 3.1 太黒一点鎖線部

3-2),3-3））．本栽

3.1 太赤実線部）．

培管理システムを㈱果実堂に試験導入し，実稼動本報では，平成 27 年度に開発した本作業内容入実験を行ったところ，同社から高い評価を得た．

力システムについて報告する．具体的には，作業また，他の農業法人から，本栽培管理システムの内容入力システムの概要，作業内容入力システム

試験導入の要望を得ており，今後も多くの農業法の開発結果，および農業法人への試験導入につい人への導入が見込まれる．一方，本栽培管理シスて以下に報告する．

テムは，データベースとの情報交換に標準技術

3.2

ORiN(OpenResource

interface

for

the

作業内容入力システムの概要として，対象とし)を活用することで，他のアプリケーシ

た栽培業務，作業内容入力システムの特徴，作業

3-4)

Network

作業内容入力システムの概要

ョンシステムやセンサなどとの接続性やシステム

内容入力システムの構成について示す．

の拡張性を考慮した．これにより，例えばハウス

3.2.1 対象とした栽培業務

内の既設の環境管理システムなど，他のシステム

本作業内容入力システムの開発にあたっては，との連携も容易であり，本事業の実用化研究会で㈱東光アグリファームの栽培活動を参考に，栽培あるコンシューマーアグリ研究会の第二次産業の活動の業務フローを整理した．

企業会員をはじめ，国内機械産業に関わる生産シ

同社の圃場は，自然光が降り注ぐ太陽光利用型

ステムやソフトウェアなどを販売する企業と連携のハウスであり，ハウス内で，水耕栽培によるベした普及活動による新市場開拓も期待できる．

ビーリーフを中心とした葉物野菜を栽培している．

しかし，平成 26 年度に開発した栽培管理システ

厳しい衛生管理体制のもと，種まきから収穫まで，- 7 -

図 3.1 作業内容入力システムの位置付け②作業内容：育苗棚へ移動①作業内容：播種場所：発芽装置

場所：保冷庫

場所：育苗棚

規格：マイクロ

場所：ベンチ

⑦作業内容：刈取

場所：ベンチ

⑤作業内容：規格状態更新④作業内容：規格状態更新

場所：ベンチ

③作業内容：定植

規格：ミニ

場所：ベンチ

⑥作業内容：規格状態更新

規格：ベビー

場所：ベンチ

⑨作業内容：刈取⑧作業内容：刈取

規格：大葉⑩作業内容：刈取

図 3.2 栽培実施工程の詳細例（ベビーリーフの場合）

すべて丁寧な手作業により，高品質な葉物野菜を

イクロ，ミニ，ベビー，および大葉の 4 種類の規

出荷している．主な販売先は，東京近郊や首都圏格に分類することで，例えば高級レストランのシのレストラン，ホテル，および卸などであり，例

ェフからの個別ニーズに合わせた作物を小ロット

えばベビーリーフの場合，成長段階によって，マで提供可能である．なお，マイクロは，発芽後約- 8 -3～4 日で，かいわれが開いた形状で草丈が 2～3cm

りし，更なる高付加価値な協業ビジネスを生み出前後のリーフであり，栄養価が豊富なことで注目す必要がある．そのため，標準技術の活用やシスされている．ミニは，発芽後約 7～15 日，草丈がテム構造の汎用性などが求められる． さらに，高5cm 程度のリーフである．さらに，ベビーは，発齢者や障害者でも操作が可能となるように，操作

芽後約 20～30 日，草丈が約 10cm 前後のサラダにの容易性を考慮したシステムを目指した．

丁度良いサイズのリーフであり，草丈がそれ以上

3.2.2 作業内容入力システムの特徴のリーフを大葉と呼んでいる 3-4)．

これらの要望に対応するための本作業内容入力

本作業内容入力システムが担う箇所は，図 3.1

システムの構造や実装上の要件を再整理すると，

太赤実線部の栽培実施工程の管理であるが，この次の 3 点になる．

詳細として，㈱東光アグリファームが，手がける①容易な操作性と安価な導入コスト

マイクロ，ミニ，ベビー，および大葉などのベビ②汎用性・拡張性

ーリーフの栽培工程を例に，代表的な作業の流れ③トレーサビリティの確保を図 3.2 に示す．

これらの要件を満たすため，本作業内容入力シ

本図 3.2 に基づく，作業の内容は次の通りであ

ステムは，次のような構造上や実装上の特徴を有る．まず，需要予測に基づき，保冷庫の種子在庫する．

から，品種毎に出庫し，1 枚あたり 300 株の育苗

まず，①容易な操作性と安価な導入コストに関が可能なウレタン培地に播種し，発芽装置に入れ，しては，圃場であるハウスは，事務所から離れ，発芽に適した環境で発芽させる．次に発芽後，一しかも複数個所に点在する場合が考えられる．ま時的に育苗棚に移動し，定植可能な草丈や根が定た，これら点在したハウスでは，ネットワークな着するまで生育後，水耕栽培用の発砲スチロール

どのインフラの導入コストが課題となる．また，製の水耕パネルに定植して，培溶液が入ったベン

入力が必要な情報も場所・装置，製品・仕掛品なチに移動する．この時に多く利用されるのは，8

どの物に付加された情報と共に，状態などの情報

行×8 列の合計 64 穴の水耕パネルである．
さらに，を入力する必要がある．さらに，容易な操作性もベンチで生育される苗は，草丈の生長に応じてマ求められる．そこで，入力装置として，図 3.3 にイクロ，ミニ，ベビー，および大葉と規格が変化示すようなハンディターミナルを利用することとし，日々の受注内容に応じた規格状態で刈取り，し，情報収集においては WiFi も含むネットワーク

パッケージ後出荷する．

を使用せず，入力した情報を一時的にハンディタ

この生育期間内で，何時，誰が，どこで，何をーミナル内に蓄積しておき，後でまとめて事務所

したか，さらに，その間の規格の状態などを，実などに設置したパソコンにアップロードするなど

績データとして記録する必要がある．また，そののバッチ処理で使用する方式を基本とした．

間のハウス内の温湿度，肥料の投入，および農薬

つぎに，②汎用性・拡張性に関しては，アプリの散布状況なども記録しておき，これらの情報を解析することで，栽培する作物の品種，季節に応じた生育期間などの基礎データの構築が期待できる．
さらに，食のトレーサビリティを進める上で，種子の入荷・在庫ロット，栽培工程内で使用した機器や農薬散布の状況などの情報を追跡可能にしておく機能が求められる．
また，作業内容入力システムを，実用化研究会であるコンシューマーアグリ研究会により，多くの農業法人で活用したり，同研究会の第二次産業

図 3.3 ハンディターミナルの企業のソフトウェアやハードウェアと連携した- 9 -ケーションシステムで活用する情報のデータベー形式で，本作業内容入力システムの情報を外部出ス上のテーブル名やフィールド名は，抽象的な名

力可能であるが，その際のタイトルやラベルなど

称にしておき，アプリケーションシステムの画面は，図 3.5 に示す通り，コンフィグファイルによで実際に使用する名称との紐付けを，コンフィグる設定や，テンプレートファイルにより出力されファイルなどで定義できようにすることで，本シるため，利用する農業法人毎のソフトウェア修正

ステムを利用する農業法人が通常使用している呼は不要となる．これらの特徴により，本作業内容

び方を使ったシステムへの変更が可能になるよう

入力システムは，様々な農業法人で活用しようとにした．具体的には，例えば図 3.4 に示す通り，

する際，柔軟にカスタマイズが可能となる．さら何かの作業を行う場所の区分を意味するフィールに，ハンディターミナルや，データベースの特にド名を，ある農業法人では「作業場所名」と呼ぶ

マスタファイルのアクセスなどに，第二次産業のが，同様な意味の場所を，別の農業法人では「作ネットワークミドルウェアの標準技術である業エリア」と呼んでいるなどの場合に対応可能で

ORiN を活用することで，コンシューマーアグリ研

ある．また，画面表示やエクセルなどのファイル

究会の第二次産業の企業のセンサやソフトウェアなどとの連携も容易である．

場所の区分を示す意味のテーブルやフィールドに対し、使用する農業法人によって、作業場所名、
地域区分、エリア区分など自由に運用名を変える事ができる仕組み

最後に，③トレーサビリティの確保の方法について示す．本作業内容入力システムでは，資材在庫としての種子のまとまり識別（種子管理 ID)や，種子が発芽した際の仕掛品のまとまりである仕掛品の識別（生育管理 ID）に関し，いつ，どこで（場所），どのような作業（作業）が発生して，どのように成ったのかを管理する．また，さらに，生育中の作物のロット分割などにより，生育管理 ID（仕掛品識別)が分割した際に，その分割元の生育
管理 ID（仕掛品識別)がどれであるかを保持することで，トレーサビリティ管理を実現している．

図 3.4 汎用的なテーブル・フィールド名

具体的なイメージを，（種子管理 ID)，（生育管理 ID），（場所），および（作業）を用いて，
図 3.6(1)～(4)により紹介する．この例では，初出力されるCSV、エクセルファイルのタイトルは、テンプ
レート内で指定。

期状態として，保冷庫（場所）に，S888888888（種子管理 ID）の種子が在庫されている．図 3.6(1)の播種（作業）では，保冷庫（場所）から，播種（作業）に必要な種子を出庫し，出庫された種子のロットに，C111111111（生育管理 ID）を付加し，本事例では、作業場所名だが、利用する農業法人の普段の呼び方により、作業地域名、作業エリア名など
configを変更することで画面の表示を変える事ができる仕組み

ウレタン培地に播種し，発芽装置（場所）に入れられる．この際，C111111111（生育管理 ID）の親は，S888888888（種子管理 ID）であることが記録されており，C111111111（生育管理 ID）の所在が発芽装置（場所）内であることも認識されている．
図 3.6(2)の育苗棚への移動（作業）では，発芽した C111111111（生育管理 ID）
を，ウレタン培地毎，

図 3.5 汎用的なタイトルやラベル名

育苗棚へ移動するが，その際，C111111111（生育管理 ID）の所在が，発芽装置（場所）から育苗棚- 10 -

（場所）に移動したことが管理される．
作業：播種
種子保管容器さらに，図 3.6(3)の定植（作業）では，定植可

ウレタン培地になった C111111111（生育管理 ID）のウレタン培
地から，水耕パネルに定植後，ベンチ A（場所）に移動されるが，この際，C111111111（生育管理
場所：保冷庫場所：発芽装置（左）ID）の所在が，育苗棚（場所）からベンチ A（場種子管理ID：S888888888

生育管理ID：C111111111

所）に移動したことが管理される．
01

また，図 3.6(4)のベンチ移動（作業）では，（参照先ID)（ID）（場所）（諸パラメータ）
播種，S888888888，C111111111，発芽装置（左），数量など

C111111111（生育管理 ID）の水耕パネルの一部を分割して，新たに C555555555（生育管理 ID）を付

図 3.6(1) 播種

加し，ベンチ B（場所）に移動する．この際，作業：育苗棚へ移動

C555555555（生育管理 ID）の親は，C111111111（生ウレタン培地ウレタン培地ウレタン培地ウレタン培地育 管 理 ID ） で あ る こ と が 記 録 さ れ て お り ，

種子
保管容器

場所：保冷庫C555555555（生育管理 ID）が，ベンチ B（場所）

場所：発芽装置（左）に所在することも管理されている．

場所：育苗棚これら図 3.6(1)～3.6(4)の各状態で，仕掛品が種子管理ID：S888888888

生育管理ID：C111111111

マイクロ，ミニ，ベビー，および大葉のような規
01
02

播種，
育苗棚へ移動，格変化が起こった日の記録や肥料の追加（作業），（参照先ID)（ID）（場所）（諸パラメータ）
S888888888，C111111111，発芽装置（左），数量など
S888888888，C111111111，育苗棚，
数量など

農薬散布などの作業（作業）の結果を記録することで，最終製品が，どの資材在庫に紐付き，どこ

図 3.6(2) 育苗棚への移動
水耕パネル

作業：定植

で，どのような状態で生育したかなどの記録が追跡可能となり，トレーサビリティを確保する．

ウレタン培地ウレタン培地
水耕パネル

種子
保管容器
ウレタン培地3.2.3 作業内容入力システムの構成

ウレタン培地

これらの特徴を実現するために考案した作業内

水耕パネル

場所：保冷庫場所：発芽装置（左）容入力システムの構成を，図 3.7 に示す．ハウス

場所：育苗棚

場所：ベンチA

内外を移動する資材である種子に種子管理 ID，お種子管理ID：S888888888

生育管理ID：C111111111

よび仕掛品である生育中の作物に生育管理 ID を
01
02
03

播種，
育苗棚へ移動，定植，

QR コードとしてラベル印刷して貼り付けた園芸（参照先ID)（ID）（場所）（諸パラメータ）
S888888888，C111111111，発芽装置（左），数量など
S888888888，C111111111，育苗棚，数量など
S888888888，C111111111，ベンチA，数量など札を添える．資材・仕掛品は，保冷庫，発芽装置，ベンチ間を適時移動しながら生育するため，各場

図 3.6(3) 定植

所には，場所を識別する QR コードを貼付け，資
水耕パネル

ウレタン培地材・仕掛品がどの場所を通過したかを管理する.
資材・仕掛品は，それぞれの場所で，播種，育苗，

ウレタン培地
水耕パネル

種子
保管容器
ウレタン培地刈取などの作業が行われるため，各作業内容をハ

ウレタン培地水耕パネル

場所：保冷庫場所：発芽装置（左）場所：育苗棚

場所：ベンチA

水耕パネル
種子管理ID：S888888888

ンディターミナルで入力管理する.また，作業内容の入力は，追肥などの作業実績の他，表 3.1 に示
す通り，仕掛品が生育に伴い変化する規格状態，

生育管理ID：C111111111

ハウス内に設けた温湿度計の計測情報などもハン
生育管理ID：C555555555
作業：ベンチ移動

01
02
03
04

（参照先ID)（ID）（場所） （諸パラメータ）
播種，
S888888888，C111111111，発芽装置（左），数量など
育苗棚へ移動，S888888888， C111111111，育苗棚
，数量など
定植，
S888888888，C111111111，ベンチA，数量など
ベンチ移動， C111111111， C555555555，ベンチB，数量など

ディターミナルは，ネットワーク接続されていな
場所：ベンチB

図 3.6(4) ベンチ移動

ディターミナルから入力可能である．なお，ハン
いため，入力された情報は，ハンディターミナル
内に蓄積され，定期的にハンディターミナルを，- 11 -

図 3.7 作業内容入力システムの構成
クレードルに置き，有線 LAN 経由で，作業内容入テムの汎用性を持たせているが，システムの評価力システムパソコンにアップロードする.

用に仮に付加実装した具体的な名称は，表 3.1，

また，作業内容入力システムは，ハンディター

および表 3.2 の通りである．開発結果として，表ミナルからアップロードされた情報を，必要に応3.1 の場所名，および表 3.2 に示す作業名に基づじて修正したり，ベンチ，
および生育管理 ID 毎に，き，次の 6 つのシナリオで動作確認を行ったとこ

生育の状態をガントチャート出力したり，マイクろ，それぞれ期待通りの動作が可能であることを

ロ，ミニ，ベビー，大葉などの規格毎の刈取実績確認した．3.3.2 項以降に，各シナリオの動作イなどをグラフ化して表示することなどが可能であ

メージを示す．

る．さらに，㈱東光アグリファームでは，ネポン㈱の環境管理システムにより，ハウスの温度，湿(1) シナリオ 1（種子入庫）：

度，
日射，および培養液温度などを自動収集して，クラウドに蓄積し，表示可能な仕組みが導入され・ 種子を新規購入して保冷庫 1 に入庫(2) シナリオ 2（通常の生育管理）：ている．そこで，本作業内容入力システムは，ネ・ 播種

ポン㈱の環境管理システムから出力される環境履・ → 育苗棚へ移動

歴情報ファイルを取り込み，刈取り実績などと重・ → 規格状態更新

ねてグラフ表示する機能なども設けた．

・ → 定植3.3

・ → 刈取作業内容入力システムの開発結果

3.3.1 開発結果概要(3) シナリオ 3（複数刈取開始）：

3.2 節で示した作業内容入力システムの概要に・ 播種基づき，本システムを試作開発した．本システム

・ → 育苗棚へ移動

では，（場所）や（作業）などの名称を抽象化し，・ → 定植具体的な名称を別途付加可能とすることで，シス・ → 複数刈取開始- 12 -

(4) シナリオ 4（ベンチ移動）：

表 3.2 実装した作業名
作業名

・ 播種

EC 計測
pH 計測
液温計測
室温計測
湿度計側
農薬散布
養液管理
養液入替え
肥料補充
NEPON（温度）・ → 育苗棚へ移動
・ → 定植・ → パネルのベンチ移動(5) シナリオ 5（農薬散布）：
・ 農薬散布(6) シナリオ 6（室温計測）：
・ 室温計測表 3.1 実装した場所名
場所名
機振実験ハウス１

内容NEPON（湿度）NEPON（日射）ハウス 1
NEPON（液温）機振実験ハウス２
ブロック１
ブロック２
実験ハウス 1-1-A
実験ハウス 1-1-B
実験ハウス 1-1-C

ハウス 2
ハウス 1 のブロック（ベンチグループ）1
ハウス 1 のブロック（ベンチグループ）2
ハウス 1，ブロック 1 のベ
ンチ A
ハウス 1，ブロック 1 のベ
ンチ B
ハウス 1，ブロック 1 のベ
ンチ C：
実験ハウス 1-2-A
実験ハウス 1-2-B
実験ハウス 1-2-C

ハウス 1，ブロック 2 のベ
ンチ A
ハウス 1，ブロック 2 のベ
ンチ B
ハウス 1，ブロック 2 のベ
ンチ C

播種
育苗棚へ移動定植
一次定植
二次定植
種子浸水処理種子乾燥
直播き
保護パネル外しパネルのベンチ移
動
優良廃棄

不良廃棄
刈取
複数刈取開始：保冷庫１

種子などの保冷庫 1

剪定

発芽装置（左）左側設置の発芽装置

規格状態更新発芽装置（右）右側設置の発芽装置

状態チェック
栽培終了

育苗棚

発芽装置で発芽後，定植可能となる草丈まで生育す
る場所

その他

入庫
在庫終了

- 13 -

内容
培養液の肥料濃度の観測
培養液の pH の観測
培養液の温度の観測
ハウス室内温度の観測
ハウス室内湿度の観測
農薬散布作業培養液の管理作業
培養液の入替作業
培養液への肥料補充
外部の環境管理システム
からの温度情報取得
外部の環境管理システム
からの湿度情報取得
外部の環境管理システム
からの日射情報取得
外部の環境管理システム
からの液温情報取得
播種作業
育苗棚への移動作業
水耕パネルへの定植作業
複数回定植時の 1 回目
複数回定植時の 2 回目
播種前の前処理
種子浸水処理後の乾燥
直接水耕パネルに播種し保護パネルを被せる作業
保護パネルを外す作業
水耕パネルのベンチ間移動作業
良品にも関わらず，販売先が決まらないなどで廃棄する作業
枯れや，虫がついたなどによる不良品の廃棄作業
出荷のため刈取る作業
刈取後，刈取後の株から出る葉を製品化するために生育開始する作業
生育中に枯葉などを剪定する作業
草丈を観察し，規格が変わったことの記録作業
その他の状態記録作業
栽培の終了記録作業（生育管理 ID 消滅）
種子の入庫作業
種子在庫終了時の作業（種子管理 ID 消滅）

3.3.2

シナリオ１（種子入庫）

新規購入した種子を保冷庫に入庫する場合のシ
ナリオのイメージをハンディターミナルの画面として図 3.8(1)～(3)に示す．
新規購入した種子を入庫する際は，ラベルプリ
ンタなどを用いて新規の種子管理 ID を発番し，種子の保管容器などに貼付ける．次にハンディター

図 3.8(3) 入力確認画面
ミナルで，入庫入力する作業者名などを入力した
後，図 3.8(1)のようにハンディターミナルで，種子容器に貼り付けた種子管理 ID の QR コードを読みこむ（例：S888888888）．さらに，図 3.8(2)のように，種子を保管する保冷庫名，種子の品種名，
図 3.8(1) 種子管理番号発番

種子の購入先，入庫量などを入力する．最後に，
図 3.8(3)の入力確認画面に遷移し，登録することで，入庫処理が完了する．なお，各項目は，プル
ダウンメニューにて選択入力することも可能であるが，QR コードなどを読み取ることでも入力でき
る．
3.3.3

シナリオ２（通常の生育管理）

次に，一般的な通常の生育管理のシナリオイメージを示す．
本シナリオは，図 3.9 に示すように，①播種，②育苗棚への移動，③規格状態更新（育苗棚で発芽状態からマイクロに生育），④定植，
および⑤刈取のような一般的なフローに基づくものである．本シナリオにおける動作イメージを，ハンディターミナルの画面を中心に図 3.10(1)～(10)に示す．
まず，図 3.9 の①播種では，図 3.10(1)に示す
よ う に ， 例 え ば 資 材 在 庫 （ 種 子 管 理 ID ：S888888888）から，出庫した種子に，新規に発番
図 3.8(2) 入庫場所，品種，入庫量入力

した生育管理 ID（C111111111）を付加し，- 14 -

①播種（Ｌ２派生）

Ｐ１④定植（Ｌ２）②育苗棚へ移動（Ｌ２）Ｐ２Ｌ１⑤刈取（Ｌ２）
→ベビー

Ｌ２

Ｌ２

ＩＤ
派生

Ｌ２

Ｐ４
Ｌ２

Ｌ２

Ｐ４

Ｐ３

Ｌ２

Ｌ２
（Ｌ２）

③規格状態更新（Ｌ２）
発芽→マイクロ

L1:S888888888

L2:C111111111

L2:C1111111116

L2:C111111111

L2:C111111111

L2:C111111111

StatusStatusStatusStatusStatusStatus
P2:発芽装置

P3:育苗棚P3:育苗棚P4:
実験ﾊｳｽ1-1-D

P4:
実験ﾊｳｽ1-1-D

品種：ミズナ

品種：ミズナ

品種：ミズナ

品種：ミズナ

品種：ミズナ

品種：ミズナ

日付

日付

日付

日付

日付

日付

①播種

②育苗棚へ
移動

③規格状態更新④定植⑤刈取

P1:保冷庫1（出庫）

図 3.9 シナリオ２（通常の生育管理）のイメージ

図 3.10(1) 播種：生育管理番号発番

図 3.10(2) 播種：場所，播種量等入力

図 3.10(2)のように発芽装置（左）に入れる．図ディターミナル内の情報を作業内容入力システム

3.10(2)は，この際の状態として，80g の種子を，パソコンにアップロードし，作業内容入力システ

300 株生育可能なウレタン培地 2 枚に播種した情ムのアプリケーションシステムにより，生育管理報を入力している様子を示す．この播種の入力後，

ID：C111111111 の情報をガントチャート表示する

ハンディターミナルをクレードルに挿して，ハンと，図 3.10(3)のように，ガントチャート上に播- 15 -

図 3.10(3) 播種作業が記録された生育管理 ID のガントチャート

図 3.10(4) 育苗棚への移動

図 3.10(5) 規格状態更新

図 3.10(6) 規格状態更新が記録された生育管理 ID のガントチャート- 16 -

種のマークが表示されるようになる．
つぎに，図 3.9 の②育苗棚への移動の通り，発芽装置（左）の生育管理 ID：C111111111 のウレタ
ン培地 2 枚を発芽後，生育棚に移動する際，図3.10(4)に示すように，ハンディターミナルで，同育苗棚への移動作業の実績を入力する．
さらに，図 3.9 の③規格状態更新の通り，生育
管理 ID：C111111111 のウレタン培地 2 枚が，育苗棚上で，発芽状態からマイクロまで草丈が生育した際，図 3.10(5)に示すように，ハンディターミ

図 3.10(9) 刈取：生育管理番号入力

図 3.10(7) 定植：水耕ベンチの選択

図 3.10(10) 刈取：刈取量入力

ナルで規格状態更新の実績を入力する．この規格状態更新後，同実績情報をハンディターミナルから，作業内容入力システムパソコンにアップロー
ドし，生育管理 ID：C111111111 の情報をガントチ
ャート表示すると，図 3.10(6)に示すように，ガントチャート上に規格状態が更新された旨，マークが表示されるようになる．
つぎに，図 3.9 の④定植において，育苗棚上で図 3.10(8) 定植：植え方，数量入力

定 植 可 能 な 状 態 に 生 育 し た 生 育 管 理 ID ：C111111111 のウレタン培地 2 枚を，株毎に分割し，- 17 -

図 3.11 刈取終了後のガントチャート出力例

図 3.12 入力情報の一覧

図 3.13 エクセル出力の例
水耕パネルに定植する場合は，図 3.10(7)，図さらに，図 3.9 の⑤刈取では，図 3.10(9)，図3.10(8)に示すように，定植するベンチ，および水3.10(10)に示すように，生育管理 ID：C111111111

耕パネルへの植え方をハンディターミナルから入の水耕パネルから，刈取った株数（水耕パネルに力する．なお，図 3.10(8)は，8 行×8 列の穴があ植えてあった穴数），刈取時の規格名，および刈いた水耕パネルに対し，少し間隔を空けて，8 行

取量を入力する．なお，生育管理 ID：C C111111111

×6 列の 6 条植と呼ぶ植え方で，水耕パネル 1 枚

は，実績情報上では，刈取る直前までの規格名が分を定植したことを示している．

マイクロになっているが，本事例のように，途中- 18 -

図 3.14 収穫実績グラフの例の規格状態更新の入力は省略することも可能であした情報を作業内容入力システムのパソコンにアる．これにより，途中の規格状態の変化など，詳ップロードし，作業内容入力システムのアプリケ

細管理が不要な場合も許容可能である．この場合ーションシステムの生育管理作業画面を使うことのガントチャート出力の様子を，図 3.11 に示す．

で，図 3.12 に示す通り，これらの入力情報の一覧

なお，本事例で一連の①播種，②育苗棚への移が閲覧できる．また，この画面では，必要に応じ

動，③規格状態更新，④定植，⑤刈取の入力につた追加，修正，および削除などの編集作業も可能

いて紹介したが，ハンディターミナルから，入力である．さらに，同画面のエクセル保存機能によ①播種（Ｌ２派生）④定植（Ｌ２）②育苗棚へ移動（Ｌ２）⑤刈取（Ｌ２）
Ｌ２

Ｐ１

Ｐ２

Ｌ１

Ｌ３

Ｌ２

Ｌ２

ＩＤ
派生

⑥複数刈取開始（Ｌ3）（L２の一部刈取後、刈取株から再度生育させる複数刈取を開始
その場合、新規にL3を発行）

Ｐ４
Ｌ２

Ｌ２
Ｐ３

Ｌ２

Ｌ２
Ｌ２

Ｐ４

③規格状態更新（Ｌ２）
発芽→マイクロ
L2:C333333333

L2:C333333333

L2:C333333333

L2:C333333333

L2:C333333333

StatusStatusStatusStatusStatus

L1:S999999999

Ｌ２

L3:C555555555

StatusStatus

P2:発芽装置

P3:育苗棚P3:育苗棚P4:
実験ﾊｳｽ1-1-A

P4:
実験ﾊｳｽ1-1-A

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

品種:ルッコラP4:
実験ﾊｳｽ1-1-A

品種:ルッコラ

日付

日付

日付

日付

日付

品種:ルッコラ

日付

①播種

②育苗棚へ
移動

③規格状態
更新

④定植

⑤刈取
（一部刈取）

日付

P1:保冷庫1（出庫）⑥複数刈取開始

図 3.15 シナリオ３（複数刈取開始）のイメージ- 19 -

図 3.17(1)C555555555 複数刈取開始：ID 発行

図 3.16(1) C333333333 刈取：ID 入力

図 3.17(2) C555555555 複数刈取開始：確認
図 3.16(2) C333333333 刈取：規格，数量入力

り，図 3.13 に示す通り，これらの情報をエクセル
形式のファイル出力が可能であり，利用者が自在に情報分析することが可能となる．さらに，図3.14 に示す通り，刈取日毎，規格名毎に，収穫実
績を棒グラフ出力することも可能である．なお，
本棒グラフは，ハウス毎，ベビーリーフなどの品
種区分毎，マイクロ，ミニ，ベビー，大葉などの規格毎の累計で表示可能である．
3.3.4

シナリオ 3（複数刈取開始）

刈取後，刈取株からそのまま再度生育開始する
作業を複数刈取開始と呼ぶ．この場合，生育管理
ID は，新たに発行することとする．図 3.15 は，
この複数刈取開始のイメージを示したものであり，生育管理 ID：C333333333 の水耕パネルのうち，一図 3.16(3) C333333333 刈取：確認画面

部を刈取って新たな生育管理 ID:C555555555 を発- 20 -

図 3.18 複数刈取開始を行った際のガントチャートのイメージ

図 3.19 複数刈取開始を含む入力情報の一覧
行し，生育を開始した様子を示している．なお，

3.3.5

シナリオ４（パネルのベンチ移動）

生 育 管 理 ID:C555555555 は ， 生 育 管 理 ID ：ベンチから，別のベンチへ，生育中の水耕パネ

C333333333 が親であることはデータ管理上保持

ルを移動させる作業をベンチ移動と呼ぶ．この場されている．

合，移動した水耕パネルに対し，生育管理 ID を新

この作業のハンディターミナルの操作イメージ

たに発行する．図 3.20 は，このベンチ移動のイメを， 図 3.16(1)～(3)，および図 3.17(1)～(2)にージを示したものであり，実験ハウス 1-1-A のベ示す．図 3.16(1)～(3)が生育管理 ID:C333333333

ンチにある生育管理 ID：C222222222 の水耕パネルの水耕パネルのうち，一部を刈取った際の入力イのうち，一部を実験ハウス 1-1-B に移動し，移動メージであり，図 3.17(1)～(2)が複数刈取開始のした水耕パネルに生育管理 ID：C444444444 を新規

入力イメージである．この複数刈取を行った場合発行した様子を示している．

のガントチャートのイメージを図 3.18 に，生育管
理画面のイメージを図 3.19 に示す．

この作業の操作イメージを，図 3.21(1)～(3)に示す．また，この場合のガントチャートのイメー
ジを図 3.22 に，生育管理画面のイメージを図 3.23
- 21 -

①播種（Ｌ２派生）

Ｐ１④定植（Ｌ２）②育苗棚へ移動（Ｌ２）Ｐ２

Ｌ１⑤ベンチ移動（Ｌ３：L2から移動したもの）

Ｌ２

Ｌ２

ＩＤ
派生

Ｐ４
Ｌ２

Ｌ２

Ｌ３

Ｐ５

Ｐ３

Ｌ２

Ｌ２

③規格状態更新（Ｌ２）
発芽→マイクロ

L1:S999999999

L2:C222222222

L2:C222222222

L2:C222222222

L2:C222222222

StatusStatusStatusStatus

L3:C444444444

StatusStatus

P2:発芽装置

P3:育苗棚P4:
実験ﾊｳｽ1-1-A

P4:
実験ﾊｳｽ1-1-A

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

品種:ルッコラ

P5:
実験ﾊｳｽ1-1-B

品種:ルッコラ

日付

日付

日付

日付

品種:ルッコラ

日付

①播種

②育苗棚へ
移動

③規格状態更新④定植

P1:保冷庫1

日付
⑤パネルの
ベンチ移動

（出庫）

図 3.20 シナリオ４（パネルのベンチ移動）のイメージ

図 3.21(1)ベンチ移動：ID 入力 図 3.21(2)ベンチ移動：移動先入力 図 3.21(3)ベンチ移動：確認

図 3.22 パネルのベンチ移動の際のガントチャートイメージ- 22 -

図 3.23 パネルのベンチ移動を含む入力情報の一覧
に示す．
3.3.6

シナリオ 5（農薬散布）

本作業内容入力システムでは，生育管理 ID で管理された作物の栽培に直接関わる作業の他，農薬散布，養液管理，養液入替え，肥料補充などの作業管理が可能である．
ここでは，農薬散布を例に，入力操作のイメー
ジ，およびガントチャートなどの画面イメージを示す．図 3.24(1)～(2)は，農薬散布時のハンディ

図 3.24(2) 農薬散布：日付、確認ターミナルの入力画面である．図 3.24(1)で，ベンチ名，農薬名，数量などを入力する．また，図3.24(2)で，入力日，および確認を行う．
この農薬散布などの作業を入力した際の入力情報の一覧を図 3.25 に示す．
3.3.7
図 3.24(1) 農薬散布：ベンチ名，農薬名入力

シナリオ 6（室温計測）

さらに，本作業内容入力システムでは，ネポン㈱の環境管理システムとは別に，ハウス内に設置- 23 -

図 3.25 農薬散布などの作業を入力した際の入力情報の一覧
された個別の計測装置により，EC 計測，pH 計測，

動的に測定してクラウドにアップロードしている

液温計測，室温計測，湿度計側などの環境観測の

室温，湿度，照度，培溶液温度などの情報を取得

情報も管理可能である．このうち，ハウス内に置し，作物の収穫実績などと重ねてグラフ表示する

かれた室温計の計測値を読み取り，ハンディター

機能も有する．このネポン㈱の環境データと，本ミナルで入力するイメージの例を図 3.26 に示す．

作業内容入力システムのデータを重ねてグラフ表

さらに，本作業内容入力システムは，ネポン㈱示した例を図 3.27 に示す．

の既存のハウスの環境監視・制御システムが，自これらのグラフや，エクセル形式で出力可能な本作業内容入力システムの栽培管理作業データな
どを，ユーザ側で解析することで，品種と季節毎の生育期間などの基礎データの蓄積が可能となる．
具体的例として，栽培管理データの一部をエクセ
ルファイルで出力し，播種から刈取までの日数を計算する計算式を付加したことで，ミズナの生育
日数を 27 日間として得た様子を図 3.28 に示す．
ただし，この算出結果は，ソフトウェアの動作検証のため入力した試験データであるため，実際の栽培における生育日数とは異なる．
これらのエクセル出力機能により外部出力された情報は，今後例えば，生育日数とハウス内の温度や日射なの積分値の関係など，農業法人側の工夫で自在に活用することが可能であり，農業法人
自らの工夫による栽培の改善活動に活用可能であ

図 3.26 室温の入力イメージる．

- 24 -

図 3.27 刈取実績とネポン㈱の環境情報との連携

図 3.28 生育日数の算出例
成 28 年 3 月上旬に㈱東光アグリファームに試験導
3.4

農業法人への試験導入

入し，実運用による評価実験を開始した．

開発した作業内容入力システムについて，機械

図 3.29 は試験導入した同社ハウス内の様子で振興協会技術研究所内の実験環境で動作検証を行あり，図 3.30 はベンチなどの場所に紐付いた QRったところ，各機能共に良好に動作したため，平コードを設置した様子，図 3.31 は生育管理 ID が割り付いた生育中の作物のまとまりなど，資材・仕掛品に紐付いた QR コードを設置した写真である．また，図 3.32 は，同社の事務所に設置した

図 3.29 ㈱東光アグリファームのハウス内

図 3.30 場所に紐付いた QR コード例
- 25 -

内作業内容入力システムのパソコンの写真である．
さらに，図 3.33 は，同社の方がハウス内でハンディターミナルを操作している様子を示している．
現時点では試験導入開始直後であり，実運用による評価結果が出てないが，同社の本システムに対する期待は大きく，今後の有効活用が期待でき
る．
3.5

あとがき

コンシューマーアグリ研究会の農業法人などからの要望を受け，①容易な操作性と安価な導入コ
スト，②汎用性・拡張性，③トレーサビリティの確保などの特徴を有する作業内容入力システムを開発した．
まず，①容易な操作性と安価な導入コストに関しては，QR コードなどの活用した容易な操作性と，広域に点在したハウスでの運用を考慮し，ネット
図 3.31 資材・仕掛品に紐付いた QR コード

ワークを使わず，バッチ処理で使用する方式を基本としたハンディターミナルを活用した．
つぎに，②汎用性・拡張性に関しては，データベース上のテーブル名やフィールド名の抽象化をはかった．さらに，ハンディターミナルや，デー
タベースのアクセスなどに ORiN を活用すること
で，コンシューマーアグリ研究会などにおける水平展開を考慮した．
最後に，③トレーサビリティの確保については，

図 3.32 作業内容入力システムのパソコン

資材在庫である種子のまとまりに種子管理 ID，種子が発芽した際の仕掛品のロットに生育管理 IDを付加し，工程上でロット分割などがあった場合でも追跡可能な管理機能を考慮した．
これらの特徴を有する作業内容入力システムを開発し，実験環境で動作検証を行った結果，良好に動作したため，平成 28 年 3 月上旬に㈱東光アグリファームに試験導入し，実運用による評価実験を開始した．
同社の本システムに対する期待は大きく，今後の有効活用が期待できる．また，本システムを実用化研究会であるコンシューマーアグリ研究会で，メンバ企業の製品とも連携させ，農業法人への普図 3.33 本システムを活用している様子

及をはかることで，第二次産業の企業の新市場開
拓と農業の発展を目指す．

- 26 -

４．パレット生産対応型収穫装置の開発

断面近傍の細胞が潰れ，ダメージを受ける範囲が広くなる．一枚の刃物ではなく，ハサミのような本章では，パレット生産対応型収穫装置につい二枚の刃物によるせん断では，切断面付近が潰れて記述する．パレット生産システムは，工程分離

やすい．特に，刃先が摩耗してエッジが鈍くなると外段取りの手法を応用して生産効率を高めた，と，切断面付近のダメージが大きくなる．

．パレット

4.1.1 バリカン型茶摘み機 農業法人 4-2)によるとは，水稲用の育苗箱とウレタンスポンジなどをベビーリーフの刈り取り現場では，図 4.1 のよう組合せて培地としたものである．本研究では，ベなバリカン型茶摘み機が収穫機として利用されてビーリーフの栽培に用い，水菜，ピノグリーン，いる．これらの収穫機には，図 4.2 に示すような

ルッコラ，ケール(デトロイト)，ロメイン，レッ

2 枚の連続した山形の切れ刃を持つブレードが使ドオーク，アマランサス，バジル等の栽培を行っ用されている．この重なり合った 2 枚のブレードている．
パレットの寸法は 600 ㎜×300 ㎜なので，は，逆位相で往復運動する．上下 2 枚のブレード

播種，刈り取りなどの際には扱いが容易である．

のストロークは，切れ刃ピッチの半分以上である．

昨年までの研究において，このパレットに対応しそのため，切れ刃の間に存在するものは，ブレーた播種，発芽・育苗，生育までの装置を開発した．

ドの往復運動によって切断される．加工のメカニ

今年度は，このパレットで植栽された葉物野菜

ズムは，ハサミ同様のせん断破壊である．このバの収穫装置の開発を行った．今年度はバリアフリ

リカン型茶摘み機は，複数のハサミの刃を平行移ー農作物生産システムの開発であるため，収穫装動させて刈取作業を行う装置と言える．

ベビーリーフの栽培システムである

4-1)

置にはバリアフリーとなる対策を施した．
収穫装置の開発により，パレット生産システムには主要な装置が揃うことになる．
4.1 装置開発の目的
バリアフリー農作物生産システムにおいて，農作業に要求される機能は，作業の見える化，簡素化，負荷低減，安全性向上が主なものである．パ
レット生産対応型収穫装置に要求される機能も，同様である．パレット生産対応型収穫装置は収穫装置という機械装置であるため，農作業の負荷低減と安全は最も重要視される機能となる．しかし，農業法人等が機械装置としての価値を見出すため

図 4.1 バリカン型茶摘み機には，農作業の高効率化が前提となる．
また，開発する収穫装置は最小限のダメージでベビーリーフを刈り取る必要がある．ベビーリー
フなどの野菜類は，刈り取りによって発生する切断面から商品の劣化(腐敗等)が進行する．切断は植物細胞の破壊(ダメージ)であり，破壊された部分から細菌類による腐敗が進行する．このダメー
ジの大小で，ベビーリーフの鮮度が維持される期
間が左右される．鋭利な刃物による良好な断面では，切断面の植物細胞が受けるダメージが切断面付近に限られる．鈍い刃物などによる切断では，- 27 -

図 4.2 茶摘み機の切れ刃

このバリカン型茶摘み機のブレードは，土耕栽
培で使用されると図 4.2 のように圃場の土が付着する．このブレードに付着した土は，往復運動に
よって研磨剤同様の作用をブレードに与え，刃先を摩耗させてしまう．この刃先摩耗はブレードの切れ味を落とし，ベビーリーフの切断面に大きなダメージを与える．
バリカン型茶摘み機は，圧縮空気を吐出するブロワが装着されている．このブロワによる圧縮空気によって，刈り取られたもの(収穫物)は後方に取り付けられた袋に吹き込まれる．図 4.3 の白い図 4.4 複数回切断された葉

袋は，収穫物が入る袋である．また，収穫物がブレード付近に残留すると，図 4.4 のようにブレー

以上より，バリカン型茶摘み機によるベビーリ

ドによって複数回切断される．切断面を多数有す

ーフの収穫作業は，バリアの多い作業といえる．

る収穫物は，容易に腐敗する．このようなものが4.1.2

商品に混入すると，品質劣化の原因となる．これ

穫には，バリカン型茶摘み機以外に，バンドソー

は，収穫機の進行速度(作業者の移動速度)，圧縮を用いた方式がある．バンドソーとは，幅 25mm～

空気の吐出量等によって発生する．

50mm，厚さ 0.9mm～1.6mm 程度のベルト状の鋸刃でバンドソー型収穫機

ベビーリーフの収バリカン型茶摘み機による作業は，図 4.3 に示ある．両端を溶接し，円環状にして使用する．2 枚すように作業者への肉体的負担が大きい．刈取作のプーリによってバンドソーは回転運動を与えら

業中は，中腰の姿勢を維持しなければならない．

れ，切断作業を行う．ベビーリーフ収穫に用いら

また，刈取作業が進行して袋の中の収穫物が増加

れるバンドソーの刃先形状 4-3)を図 4.4 に示す．通すると，地面との摩擦が増える．それによって，

常の鋸刃とは異なり，切れ刃の形状は波状である．

バリカン型茶摘み機を移動させるための力が増加

図 4.5 は米国 Sutton Ag Enterprises 社のバン

する．
さらに，
二人の作業者は歩行速度の同調と，ドソー式収穫機 4-4)の前面刈り取り部分である．収

茶摘み機と地面との間隔を一定に保つ必要がある． 穫機前面の両端には，バンドソーを駆動するプー
そのため，刈取作業ができる作業者は体力のある

リが存在する．この図では，安全のためにステン

若い男性に限られてしまう．

レスのカバーが取り付けられている．鋸刃はプーリの間の下面に露出している．本装置による刈取作業は，図 4.6 に示すように手押し車同様の動作で行う．一人で収穫作業が行え，茶摘み機のような中腰になる必要はない．

図 4.3 茶摘み機による収穫作業

図 4.4 波状のバンドソー切れ刃- 28 -

バンドソー式の収穫機では，装置前面の鋸刃が露出している部分で収穫作業が行われる．装置前面の左右にはプーリが位置しており，この部分のベビーリーフは押し倒されてしまう．そのため，プーリの部分ではベビーリーフを刈り取ることが出来ない． 米国のように，露地栽培による広大な圃場を有してベビーリーフを栽培している場合であれば，プーリによる収穫不可能な部分は気にならない．しかし，日本の狭い圃場では，プーリによって押し倒された部分は無視することが出来な
い比率となる．

図 4.6 バンドソー式刈取機による収穫作業

また，バンドソー式収穫機には，水耕栽培用の機種も存在する．水耕栽培では，図 4.7 に示すパネルと呼ばれる発泡スチロール製で多数の穴が開いた板(30mm×600 ㎜×900 ㎜)が使用される．
これらのパネルは水耕栽培の液体肥料が満たされたプール(ベッドとも呼ばれる)に浮かべ，穴の中に野菜を植栽する．図 4.8 は水耕栽培のパネルをプーリの間に通し，収穫を行う装置である．バンドソーの刃が露出する距離は，パネルの短辺以上必要となり，600mm を超える長さになる．バンドソー
は幅が 25mm～50mm 程度のステンレス製の帯であるため，ねじり剛性が低い．そのため，収穫作業においてバンドソーに力が加わると，容易にねじ

図 4.7 水耕栽培用のパネルれが発生する．そのため，茎の硬い性質の野菜では，茎の切断時にバンドソーへ力が加わり，ねじれが発生して刈り取りが出来なくなる．そのため，
ビート(デトロイト)などは，バンドソー式の収穫
機では収穫が困難な品種である．

図 4.8 水耕栽培用バンドソー式刈取機
鋸刃

4.1.3

手刈り

ベビーリーフを栽培している農業法人には，収穫装置を使用していないところもプーリある．CA 研究会会員企業では，オオクマ園芸と東図 4.5 バンドソー式刈取機

光アグリファームがベビーリーフ収穫時に機械を使わずに，作業者の手作業(手刈り)で刈り取って- 29 -

いる．図 4.9 に東光アグリファームでの手刈りの様子を示す．また，他の農業法人も品種によっては手刈りを行っている．手刈りには熟練を要し，ハサミやカッターナイフなど刃物を使用する．そのため，障害者の作業としては避けるべきである．

図 4.10 パレットに使用する育苗箱 4-6)
（安全興業 稚苗用育苗箱クリスタルカット）

図 4.9 手刈りによるベビーリーフ収穫 4-5)
4.2 パレット生産対応型収穫装置
ベビーリーフの収穫では，バリカン型，バンドソー型が収穫装置として使用されているが，それ

図 4.11 収穫装置の基本骨格

ぞれ欠点がある．パレット生産対応型収穫装置では，上記 2 種類のような欠点を持たず，切断面の高い品質，二度切り防止，収穫率向上，高い安全性を目標として開発を行った．
4.2.1 パレットの特徴 パレットは水稲の育苗に使用されている図 4.10 に示す市販の育苗箱であり，
寸法は 300mm×600 ㎜である．
この育苗箱には，色々な培地を入れることが可能である．そのため，パレット生産装置では，パレットの培地によって土耕や水耕栽培などが選択可能となる．双方共に，

動作スイッチ

野菜は良好に育成する．パレット内に土を入れれば土耕となり，ウレタンスポンジを入れれば水耕栽培が可能となる．土耕の際には，培地が土とな

図 4.12 収穫装置の動作スイッチ

るためにパレットの中に土を入れて，そこに播種をする．水耕の場合には，培地となるウレタンス

4.2.2

基本構造

収穫装置の基本的な機能は，ポンジに播種を行う．

ベビーリーフが植栽されたパレットを搭載し，そ

土耕と水耕のパレット重量を比較すると，土とれを刃物によって刈取作業を行う箇所(刈取機構)

スポンジの比重差が重量の差に直結するため，水まで搬送するものである．そのため，基本骨格に耕栽培の方が軽量である．バリアフリー化のためはチェーンコンベアを装備し，刈取機構を装備可には，取り扱う用具は可能な限り軽量であること能な構造である．図 4.11 に収穫装置の基本骨格をが望ましい．そのため，バリアフリー農作物生産示す．この図は組立て作業途中のもので，チェーシステムでは，パレットにウレタンスポンジを培

ンコンベアと倒立刈取機能の一部が．取付けられ地として使用する．

ている．この基本骨格に，正立刈取機構，倒立刈- 30 -

取機構，操作盤，および安全性向上のためのガー①においては，切削力や切削抵抗と呼ばれる「加ド類を取付ける．また，刈取作業ではチェーンコ

工するために必要となる力」である．この力は②ンベア，刈り取り用の刃物などが動作する．作業と③に大きな影響を与える．さらに，この力の大者の指や手の巻き込み防止には，ポリカーボネー

きさや変動の有無によって，刃物には剛性が要求

トのガードを取付ける．さらに，装置に刈取作業される．刃物に剛性を与えるためには，厚みや幅を開始させる動作スイッチは，図 4.12 に示すようが必要になる．収穫機ではベビーリーフの茎や葉に 2 か所に配置した．装置を動作させるためには，を切断する必要がある．切断には，ハサミやバリ

この 2 つのスイッチを同時に押さなければいけな

カンのように 2 枚の刃物を使う場合と，ナイフやい回路構造にした．刈取作業中の作業者の両手は，

バンドソーのように 1 枚の刃物を使う方法がある．

動作スイッチを押すために拘束される．そのため，

2 枚の刃物で切断する場合，茎や葉は刃先に挟ま装置への巻込み等を防ぎ，安全性を高めるためのれるため，切断に必要な力は 2 枚の刃物を動作さ配慮である．また，緊急時には，動作スイッチをせる方向の力と，新たな葉や茎を刃物の間に送り

1 つ以上離せば装置は停止する．

込む方向の力が必要となる．そのため，刃物に加4.2.3

わる力は変動し方向も複雑に変化することになり，刈取方式

本収穫装置の開発では，刈取作業時に発生する収穫物に与えるダメージを最小剛性が要求される．一方，ナイフやバンドソーの限に抑えることを最優先とした．刈取作業時におような 1 枚の刃物では，刃物に加わる力は，刃物ける収穫物へのダメージとしては，刃物によってと葉や茎が接触し相対速度が発生する方向となる．

切断時に発生するものと切断後に収穫物へ加わる

そのため，刃先に加わる力の方向は単純であり，物理的な力がある．前者は切れ味の良い刃物を使

剛性は 2 枚刃ほど要求されない．また，収穫機の用することによって，解決が可能である．後者は，場合の切削力は，葉や茎の細胞を破壊して分離さ

収穫後の搬送を可能な限り短距離かつ短時間で済せるための力である．破壊される細胞の数が少なませる必要がある．収穫装置が収穫物へ与えるダいほど発生する力も少なくなる．そのため，刃先メージは，前者の方が深刻である．そのため「切には鋭利なエッジが求められ，刃物の厚みは薄い

れ味の良い刃物」が収穫機に必要である．

方が望ましい．
以上より，収穫機は一枚刃とする．

「切れ味」とは，一般に辞書では「刃物の切れ1 枚刃を選択する他の理由として，2 枚の刃物を使具合」と説明がなされている．機械加工(切削加工)

うと刃先摩耗の確認など刃物の管理が倍になる．

では「被削性」が相当し，一般には以下の項目でまた，構造が複雑化して刃物の清掃・洗浄が困難

評価される．

になる等が挙げられる．

①加工時(切断，切削)に発生する力が少ない②においては，①と同様に破壊される細胞の数②加工面の品質が高いが少ないほど加工面の品質が向上する．それを実(表面粗さが良好，加工変質層が少ない)現するためには，鋭利で薄い刃物が必要になる．

③工具寿命が長い③では，金属加工とは異なり，刃物の硬度と植④切りくずの処理が容易である

物の硬度には多大な差がある．そのため，切断時

機械加工の評価項目は，単純にベビーリーフ収に刃先の摩耗はさほど発生しないと考える．しか穫の切れ味評価に当てはめることはできない．機し，植物の葉や茎には水分が含まれており，それ械加工は除去加工であるため，不要な部分を取除が錆の原因となる．錆による腐食は刃先を劣化さいて所望の形状を得る．取り除かれた部分は「切せる．また，食品を扱うため，錆という異物混入

りくず」であり，廃棄物となる．ベビーリーフ収は容認できない．以上より，収穫機の刃物材質は

穫においては，切削加工で「切りくず」となるもステンレススチールとする．

のが「商品」であり，商品と廃棄物が逆転してお④においては，前述の通り切削加工とは商品とり根本的に異なる．しかし，①～③はそのまま当廃棄物が逆転するため根本的に異なる．しかし，てはめられる．

刈り取り後の収穫物には，分類，洗浄，計量，袋- 31 -

詰め等の後工程がある．その際に，葉や茎の折れ
曲がりや絡みつきがあると，不良品となってしまう．したがって，切削加工の切りくず処理と同様に，収穫物は速やかに加工部位(葉物付近)から遠ざける必要がある．
以上の①～③より，収穫機に使用される刃物は，鋭利な刃先を持つ薄い形状で，材質はステンレス鋼の一枚刃ということになる．この条件を満たす

図 4.13 パレット生産対応型収穫装置用刃物

刃物を探し，図 4.13 に示す食品加工用の刃物をパレット生産対応型収穫装置に採用した．この刃物は，フェザー安全剃刀株式会社が製造している産業用替刃(品種コード：99024)であり，材質はステンレス(SUS420J2)，厚さは 0.381mm である．この刃物は食肉産業で使用されており，ハムを薄くスライスする装置に多数組み込まれている．特別注文の商品ではなく，市場に流通しているため，安価で入手が容易である．

刃物

刃物が決定されたので，刈り取り方式を決定す
る．料理などで野菜等を切る際には，まな板に押ジグソーし付ける方向だけではなく前後にも包丁を動かす．
これは，包丁の刃先エッジに存在するミクロな凹

図 4.14 刃物に往復運動を与えるジグソー

凸を利用して野菜の繊維等を引きちぎり，切れ味を向上させるためである．本収穫装置も同様の効果を狙い，刃物に往復運動を加える．往復運動の動力源には，容易かつ安価に入手可能な電動工具の利用が効率的である，そのため，ストローク速度が調整可能なジグソー(リョービ J-6500V)を選択した．刃物に往復運動を与えるジグソーと刃物を図 4.14 に示す．このジグソーは，工具の取り付け部分や内部構造の一部を改造して図 4.13 の刃物を取付けられるようにした．
パレットの駆動には，チェーンコンベアを利用する．
植栽された野菜の種類・植栽密度によって，最適なパレット駆動速度が変わる．そのため，チェーンコンベアの駆動速度は変更可能なモータと図 4.15 正立刈取方式の収穫装置して，防水構造が必要である．そのため，オリエ
ンタルモータの BMU シリーズ(ブラシレスモータ

4.2.4 正立刈取方式 正立刈取方式は，植栽されとドライバ)を選定した．

ているパレットをそのままコンベアに装着して収また，本装置の刈り取り方式は正立と倒立の 2

穫作業を行う．図 4.15 は正立刈取機構を装着した

種類を刈取機構の組み換えで選択できる構造にし収穫装置の外観を示す．図 4.8 の装置も正立刈取

た．正立刈取と倒立刈取の特徴については，4.2.4である．正立刈取では，刈り取られた収穫物は図と 4.2.5 に詳述する．

4.6 のようにコンベヤ等で移動させる必要がある．
- 32 -

図 4.16 に正立刈取方式による刈り取り時の収穫装置を示す．

の収穫装置を示す．
倒立刈取方式のメリットとデメリットを以下に

正立刈取方式のメリットとデメリットを以下に

示す．

示す．
【メリット】【メリット】

・水耕栽培のパネルなど，野菜が植栽されたまま・パレットに植栽された野菜は，刈り取られるとの状態で刈り取り機による作業ができる．

重力によって落下する．落下地点に収穫物を入・パレットやパネルの取り扱いが容易である．

れる容器を置けば，コンベア等は不要になる．

【デメリット】

・植栽された植物は重力によって下方へ引き伸ば・切断力によって，野菜が押し倒される可能性がされる．そのため，根から放射状に葉を広げるある．

植物でも収穫率を高められる．

・押し倒されたものは刈り取れないため，収穫率

・植栽された植物は重力によって下方へ力が加わが低下する．

る．そのため，切断力によって植物が倒れず，・根から放射状に葉を広げる植物では，水平方向

収穫率を高められる．

に伸びた葉を刈り取れない．そのため，収穫率【デメリット】

が低下する．

・植栽されているパレットを反転させるため，培
地と野菜の落下を防止する措置が必要になる．
・パレットの水切りを行わないと，培地に含まれた液体肥料が収穫物に混入する．
倒立刈取方式では，培地の落下を防止するための措置が必要である．そのため，育苗箱に金網とステンレスの枠組みを取り付け，培地の落下を防止した．培地はウレタンスポンジを使用しているため，金網で落下は防止可能である．図 4.19 に培地の落下を防止する金網と枠組みを取り付けた
育苗箱の外観を示す．

図 4-16 正立刈取方式

図 4.16 正立刈取時の収穫装置
4.2.5 倒立刈取方式 倒立刈取方式は，パレットの上下をさかさまにして，植栽された野菜を刈り取る方式である．植栽された野菜の上下を逆転させるため，水耕栽培のパネルのような大きなもの

4.3 比較実験 正立と倒立の比較実験．

は適用が困難である．しかし，本パレット生産方式で用いるパレットの寸法であれば，上下を反転させる作業は十分可能である．倒立方式の収穫装置の外観を図 4.17 に示す．図 4.18 に倒立刈取時- 33 -

図 4.17 倒立刈取方式の収穫装置

図 4.18 倒立刈取時の収穫装置

図 4.20 正立刈取に用いたパレット

図 4.19 培地の落下を防止する金網と枠組みを

図 4.21 倒立刈取に用いたパレット

取付けた育苗箱
4.2.6 正立・倒立方式比較実験 正立方式と倒立方式を比較するため，水菜を植栽したパレットで刈取実験を行った．図 4.20 は正立方式に使用したパレットである．また，図 4.21 は倒立方式に使用
したパレットである．
双方，
播種日は同じであり，水菜の葉長は 14～16mm で，ベビーリーフに最適な長さである．
実験条件を以下に示す．
・パレット送り速度：2,000mm/min
・刃物ストローク長：20mm

図 4.22 刈取後のパレット-1・刃物ストローク数：1,700min(左：正立．右：倒立)

図 4.22 は刈取実験後のパレットであり，左が正立刈取方式で，右が倒立刈取方式の結果である．
この写真では，手前から奥へパレットを進行させて刈取作業を行った．正立刈取では，刈残しの葉が多数存在していることがわかる．
以上より，倒立刈取のメリットが確認できた．
- 34 -

５．妥当性評価

２．日中一時支援事業
日中において監護するものがいない為一時的に本章では，障害を持つ方々に「作業内容入力シ

見守り等の支援が必要な障害者等の日中におけるステム」と「パレット生産対応型収穫装置」で実活動の場を確保し，障害者等の家族の就労支援及際の作業を行っていただいた．そして開発した装び障害者等を日常的に介護している家族の一時的置が障害者にとってバリアフリーであるか，そのな休息を図ります．

妥当性を評価した．

本実験では，同作業所で行っている就労継続支

5.1 妥当性評価のための確認(運用)実験の目的

援 B 型事業の一環として，4 名の利用者に確認実

本研究では「障害者の就労を可能とするバリア

験への参加をお願いした．参加者の個人情報保護

フリー農作物生産システム」と称して，作業内容のため，氏名ではなく A さん～D さんと表記し，

入力システムとパレット生産対応型収穫装置の開以下に特徴を記す．

発を行った．作業内容入力システムでは 3 章で記

A さん:男性，42 歳，知的障害 3 度

述した通り，農作物の栽培における生育状況，作業項目などを生産管理ソフトウェアへ容易かつ確障害程度区分：4
B さん:男性，43 歳，知的障害 2 度

実に入力するための 2 次元コードを利用したシステム開発を行った．パレット生産対応型収穫装置

障害程度区分：未申請
C さん:男性，34 歳，知的障害 3 度

では 4 章に記述した通り，刈取り作業の肉体的負荷を低減させる目的で収穫装置を開発した．双方障害程度区分：未申請
D さん:女性，31 歳，知的障害 3 度

共に障害を持つ方々の作業を前提に開発を進めて障害程度区分：3いる．しかし，実際の農業法人のニーズを満たす確認実験に参加された 4 名の方々は，外出や屋能力が必然なので，開発の際には農業法人等が要外での作業はまれで，作業は基本的に室内で行っ求する仕様に基づいた物となっている．

ている．主に，製袋作業(デパート等の紙袋製作)，

これらは，障害を持つ方々に農業への就労といダイレクトメールの封入，スティックコーヒーのう門戸を開くことが目的である．農業が作業者へ

箱詰め等が日常的に行われている作業である．

要求する能力として，高度な知識および経験と

5.3 確認(運用)実験の手順

勘，さらに屋外作業に伴う過酷な肉体労働などが本実験では，実際の農業法人で行う作業を模しバリアとなって障害者を農業から遠ざけていた．

た．3 章で詳述した作業内容入力システムには，これらのバリアを工業技術の利用によって除去す管理項目が 3 種類(種子管理，生育管理，環境管ることができたか確認する必要がある．そのため理)ある．それぞれの管理項目には，登録内容が数5-1)を行っている福祉作業種類存在する．種子管理には，登録内容が 2 種類．

所の協力を得て，確認実験を行うこととした．同

生育管理の登録内容は 18 種類．環境管理の登録内

作業所の利用者(障害者)の方々に開発したシステ

容は 9 種類である．今回は，作業時間の都合もあムで作業をしていただいた．

り，作業内容入力システムでは生育管理における5.2 障害者福祉作業所の紹介

定植作業と刈取り作業のデータ入力の 2 種類の作に，就労支援 B 型事業

本確認実験は，社会福祉法人睦月会が運営する業を行った．パレット生産対応型収穫装置では，「ほうや福祉作業所」の協力を得て行った．同福

パレットに定植された 4 種類の葉物野菜の収穫

祉事業所で行っている事業を睦月会のホームペー(刈取り)作業を行った．また，収穫装置では，倒

ジ

5-2)

から引用し，以下に示す．

立方式による作業を行った．

１．就労継続支援 B 型事業

実験の手順を以下に示す．

個々の生活課題に対する社会的自立を助長するとともに，行事・ レクリエーションなどの活動を設け，利用者の福祉の増進を図ります．
- 35 -

5.3.1 定植作業 定植作業とは，発芽した種子を発芽室から太陽光の当たる育苗棚へ移動させる作業である．この内容をデータ化し，生産管理ソフ
トに入力させる．本実験ではビニールハウス内で作業を行い，使用機器はハンディターミナル(デンソーウェーブ BHT-1461BWB-CE)，およびパレット生産装置を水耕栽培のベンチとして使用した．以
下に記す１～4 の作業を行った．
1.ハンディターミナルへの画面入力
図 5-1 に示すハンディターミナルの「共通画面」に表示された作業項目から，以下①～④の項目を選択して入力する．
①作業者（ユーザーA～ユーザーD）②作業カテゴリ(生育管理)，③作業内容(定植)④ハウス（機械実験１）

図 5-2 定植

2.ハンディターミナルによる QR コードの読取り
図 5-2 に示すハンディターミナルの「定植」に表示された作業項目から，以下の項目を選択する．
①パレットの QR コードを読み取り,既存生育管理
ID 読込に栽培品種のデータを入力する．
・ユーザーA:ルッコラ
・ユーザーB:レッドバタビア
・ユーザーC:ロメイン
・ユーザーD:レッドオーク

図 5-3 定植 作業数入力②パレット生産装置の QR コードを読み取り,ベン
チ選択にデータを入力する．
3.ハンディターミナルに作業数の情報を入力する．
図 5-3 に示すハンディターミナルの「定植 作業数
入力」に表示された作業項目から，以下の項目を選択・入力する」①穴数(8×5×1＝40)
図 5-1 共通画面

②植え方（8 条植え）
本作業内容入力システムの開発にご協力いただい- 36 -

た T 社では，発泡スチロールの穴あきプレートに

1.ハンディターミナルへの作業者，作業項目等のスポンジ培地に発芽した苗を定植する．栽培品種

情報入力

によって使用する穴の数や植え方が異なるために，

図 5-5 に示すハンディターミナルの「共通画面」

数値の入力が必要となる．

に表示された作業項目から，以下の①～④の項目

4.ハンディターミナルへ入力し情報を確認する．

を選択する．

図 5-4 に示すハンディターミナルの「登録内容①作業者（ユーザーA～ユーザーD）確認」に表示された入力内容(作業者，作業内容，②作業カテゴリ(生育管理)，

生育 ID ，品種，作業数，作業日時)を確認し,登③作業内容(刈取)録をする．

④ハウス（機械実験 2）

以上の 4 画面に示される項目選択や数値の入力で，定植作業におけるハンディターミナルへの情報入力作業は終了する．
5.3.2 刈取り作業 刈取り作業は，発泡スチロー
ルの穴あきプレートに定植され成長した野菜を収穫する作業である．この内容もデータ化し，生産管理ソフトへ入力する．
本作業はビニールハウスから室内へ移動し，加工実験室で行った．使用機器はハンディターミナル(デンソーウェーブ BHT-1461BWB-CE)，野菜が植栽されたパレット，およびパレット生産対応型収穫装置である．なお，本作業内容入力システムの開発にご協力いただいた T 社では，手作業で収穫を行っている．そのため，収穫装置による刈取り
作業は行っていない．
図 5-5 共通画面

図 5-4 登録内容確認

図 5-6 既存生育管理 ID 読込- 37 -

2.パレットに設置された QR コードをハンディタ
ーミナルで読込む．
葉物野菜が植栽されたパレットの QR コードを読み取り，図 5-6 に示すハンディターミナルの「既存生育管理ＩＤ読込」に栽培品種のデータを入力する．
・ユーザーA:ルッコラ
・ユーザーB:レッドバタビア
・ユーザーC:ロメイン
・ユーザーD:レッドオーク
3.ハンディターミナルに刈取り規格・分量等の情報を入力する．
図 5-7 に示すハンディターミナルの「刈取り 作
業量数入力」に表示された作業項目から，以下の項目を選択・入力する．
①規格名(ベビー)

図 5-7 刈取り 作業量入力②刈取り穴数(40×1＝40)③刈取り量（100）4.ハンディターミナルに入力した情報を確認する．
図 5-8 に示すハンディターミナルの「登録内容確認」に表示された入力内容を確認し,登録をする．
5. パレット生産対応型収穫装置を操作して，刈取り作業を行う．
今回は，パレット生産対応型収穫装置の作業において，倒立刈取りを選択した．倒立刈取りでは，野菜が植栽されたパレットを反転させながら収穫装置に装着する必要がある．この作業が障害者にとって困難な行為であるかを確認するため，倒立刈取りで作業を行った．
①葉物野菜が植栽されたパレットを収穫装置へ上下を反転させて装着する．
②収穫装置を動作させ，葉物野菜を刈取る．
③収穫装置から，パレットを取外す

図 5-8 登録内容確認

本作業は，ハンディターミナルに格納された情報(作業内容)を管理用 PC に入力(データ転送)す5.3.3 作業内容データの管理用 PC への入力作業

ることを想定し，研修実習室に移動して行った．

定植，および刈取り作業でハンディターミナル

使用機器はハンディターミナル(デンソーウェー

へ入力した作業内容データは，生産管理ソフトウ

ブ BHT-1461BWB-CE)，クレードル，およびノート

ェアに入力する必要がある．そのための作業を研PC である．

修実習室へ移動して行う．作業内容としては，ハンディターミナルをクレードルに装着するのみである．クレードルは，充電器を兼ねた情報入力機
器であり，
USB 端子を用いて PC と接続されている．
- 38 -

ハンディターミナルとクレードルの接続によって，管理用 PC へハンディターミナルの情報が生産管
理ソフトウェアへ入力可能となる．この PC への情報入力作業は，生産管理ソフトウェアの作業となる．そのため，本実験ではハンディターミナルとクレードルの接続によって，作業を終えた．
以上で妥当性評価のための確認実験は終了す
る．引き続き研修実習室において，作業を行った
所感などをアンケート形式の質問票に記入していただいた．以上の作業による作業者による所感は，障害者にとってのバリアフリーとなっているか検証するための重要な情報となる．

図 5-9 ハンディターミナルへの画面入力

5.4 確認(運用)実験の様子
定植から刈取り作業をビニールハウス，加工実験室内で行っている際に撮影した写真を以下に示
し，作業時の様子を記す．
図 5-9 はハンディターミナルへの画面入力(定植作業)の作業中である．中央の人物が「A さん」であり，ハンディターミナル画面を見ながら，必要な情報を入力している．画面にタッチペン等で入力するが，指導されれば作業は可能であった
図 5-10，図 5-11 は，A さんが行っているハン
ディターミナルによる QR コードの読取り作業である．パレットに取り付けた QR コードにハンデ

図 5-10 ハンディターミナルによるィターミナルからの赤色光を当て，データの読込

QR コードの読取りみを行っている．
図 5-12，図 5-13 は，B さんによるハンディタ
ーミナルによる QR コードの読取り作業である．
実験当日は晴天でビニールハウス内が明るく，ハンディターミナルの液晶画面が見づらかった．そのため，A さんの時とは位置を変え，ハンディタ
ーミナル画面に日が当たらない方向で作業を行った．B さんも A さん同様に，指導されれば問題な
く画面入力と QR コードに読取り作業を行うことが出えた．
写真には写っていないが，C さんと D さんも作業を行っている．C さんと D さんは A さん，B さ
んと同様に，福祉作業所の指導員から指示を受け

図 5-11 ハンディターミナルによるれば，一連の定植作業は全て問題無く行うことがQR コードの読取り可能であった．

- 39 -

図 5-14 は，刈取り作業に使用するパレット生産
対応型収穫装置の外観である．今回の刈取り作業
では，倒立方式による刈取り作業を行うことにした．倒立方式では，パレットを反転させて装着する必要がある．正立方式には無い，この動作がバリアとなっていないか確認するため，倒立方式による刈取り作業を選択した．
パレット生産対応型収穫装置による刈取り作業
では，以下に記す①～⑦の動作を行う必要がある①葉物野菜が植栽されているパレットの取出し
コンテナボックスの中に入れてあるパレットを，刈取り装置に搭載するために取出す．

図 5-12 ハンディターミナルによる②取出したパレットの上下反転

QR コードの読取り

今回の刈取り作業では，倒立方式を利用する．
そのため，パレットを収穫装置に搭載する前に，上下を反転させる．
③反転したパレットの収穫装置への装着
収穫機の左端にパレットを装着する．
④収穫装置の運転開始(刈取りボタンの押下)装着したパレットが右方へ移動し，刈取り部の往復刃によって植栽された野菜が刈取られる．
⑤パレット，往復刃の運動停止
パレットが右端まで移動すると，ストッパスイ
ッチによってパレット移動と刃物の往復運動が停止する．
⑥収穫装置の反転操作(反転ボタンの押下)

図 5-13 ハンディターミナルによる刈取済のパレットを右端から左端の装着位置へ，

QR コードの読取り

反転ボタン(トグルスイッチ)を操作することによって移動させる．
⑦パレットの片づけ
収穫済のパレットを収穫装置から取出し，コン
テナボックスの中に戻す．
本作業では，我々が見本として①～⑦の作業を行い，それを見学していただいた．A さん～D さんには，我々の作業を模倣していただいた
図 5-15 は A さんによる，図 5-16 は C さんによる刈取り作業におけるハンディターミナル画面への入力作業である．本作業では，ビニールハウス
から室内(加工実験室)へ移動した．図 5-9 と同様の作業であり二度目の作業となるが，入力位置な
どの指示は必要であった．図 5-9 と比較すると，作業時間は若干短縮された．
- 40 -

図 5-14 パレット生産対応型収穫装置

図 5-17 は，C さんによるパレットに設置された
QR コードをハンディターミナルで読込む作業である．
ハンディターミナルと QR コードの位置関係がわかりづらく，
福祉作業所の指導員に QR コードを持っていただいて作業を行った．
図 5-18 は C さんによる，図 5-19 は D さんによるパレット生産対応型収穫装置の操作である．刈取りボタンの押下は，両手で行わなければならな
い．そのため，刈取り作業中には，手の巻き込み等による事故の発生は回避される．
図 5-20 は A さんによるパレット生産対応型収
穫装置の反転動作である．パレットの反転時は刃

図 5-16 ハンディターミナルによる物が停止しているので，危険性は低い．
そのため，

QR コードの読取り

1 個のトグルスイッチで作動させている．トグル
スイッチは，
レバーをパレットの進行する方向(左向き)に倒すと反転動作が開始する．スイッチの倒す方向とパレットの動作する方向が一致している
ため，直感的に分かりやすい操作が可能となる．
そのため，A さん～D さんの全員が間違えることな
く，操作出来た．
図 5-21 は B さんに，図 5-22 は D さんによる刈取り終了後のパレット片づけである A さん～C さ
んは成人男子であるため，問題無くパレットを扱うことが出来た．D さんは小柄な女性であったた
め，「重たい」と言いながら作業を行っていた．
パレットの軽量化が必要であることが判明した．
図 5-22 は刈取り作業終了後の各パレットであ

図 5-17 ハンディターミナルによるる．刈り残しの無い，良好な作業が行われている

QR コードの読取りことがわかる．

図 5-15 ハンディターミナルへの画面入力

図 5-18 パレット生産対応型収穫装置の運転- 41 -

図 5-19 パレット生産対応型収穫装置の運転図 5-20

図 5-22 刈取り終了後のパレット片づけ

パレット生産対応型収穫装置の

図 5-23 刈取り作業終了後の各パレット

反転動作
5.5 確認(運用)実験の所感
一連の作業を終えた後，アンケート形式で所感の聞取り調査を行った．質問内容は，各作業についての難易度や使い勝手などである．A さん～C さ
んは，指導員に代理で記入していただいた．
以下に得られた回答を記す．
【作業の難しさ】
評価：「大変簡単，簡単，普通，難しい，大変難しい」までの 5 段階
回答
①ハンディの持ちやすさ

図 5-21 刈取り終了後のパレット片づけ

普通：3

大変難しい：

1②画面での項目選択
難しい：- 42 -

3

大変難しい：1【重さについて(パレット)】③画面への数値入力
普通：

1

難しい：

3

評価：「全く気にならない，気にならない，普通，
やや嫌だ，嫌だ」までの 5 段階
回答

④QR コードの選択大変難しい：

4

全く気にならない：

3

嫌だ：

1

⑤パレットの運搬
大変簡単：

3【大きさについて(パレット)】

大変難しい：

1

評価：「全く気にならない，気にならない，普通，⑥パレットの装着やや嫌だ，嫌だ」までの 5 段階

大変簡単：

3

普通：

1

回答

⑦収穫装置の操作
大変簡単：

3

普通：

1
3

大変難しい：

1●コメント：

2

気にならない：2【音について(刈取り装置)】⑧パレットの取外し
大変簡単：

全く気にならない：

評価：「全く気にならない，気にならない，普通，
やや嫌だ，嫌だ」までの 5 段階
回答

ビニールハウスが暑かった

全く気にならない：

2

やや嫌だ：

2

【面白さ】
評価：「大変面白い，面白い，普通，面白くない，
全く面白くない」までの 5 段階

【作業について(仕事として)】評価：「積極的に続けられる，続けられる，普通，回答

やや続けたくない，続けたくない」までの大変面白い： 2
面白い：

1

普通：

1

5 段階
回答
積極的に続けられる： 3
続けたくない：1【ハンディターミナルについて】
評価：「気にならない，やや持ちにくい，とても

また，福祉作業所の指導員の方から以下のコメ

持ちにくい(とても見にくい)」までの 3 段

ントをいただいた．

階

【難しさ】

回答

・日頃，スマホ，PC 等使っている方にとっては取①本体が持ちやすい

りくみやすいが，初めて見る方にとってはむず

気にならない：3

やや持ちにくい：1②画面が見やすい
とても見にくい：4

興味を持って取りくめると思う．
【面白さ】

4

④クレードルに入れやすい
気にならない：・QR コードの読取りはむずかしいと感じた
・実際のパレットの作業はとても取りくみやすく，③QR コードが見やすい
とても見にくい：

かしい．

・利用者のみなさん，とても興味を持たれていた．
【ハンディターミナルについて】

4

・QR コードの読取り，むずかしい．見にくかった．
- 43 -

【音について(刈取り装置)】

善可能と考える．

・障害によって音が気になる方は，少し気になると思う．

作業を仕事として続けられるかという質問に対し，「続けたくない」という回答がある．この回【要望】

答は，小柄で暑さが苦手な D さんによるものであ・温室の中での作業は，暑いのが苦手の方は，難る．実験を行った日は快晴で，ビニールハウス内

しいと思う．

の気温は 25℃を超えていた．真夏になると，ビニ・QR コードの読取りは QR コードの大きさも含め，改善した方がいいと感じた．

ールハウス内は 40℃近くなる．農作業においては，作業を行う環境を制御不可能な工程が存在する．

・作業としては，障害の重い方も取りくみやすいと感じた．

そのため，バリアフリー化にも限界があり，分業化を図って作業者の苦手な環境を避ける等の工夫が必要になる．

アンケート終了後に，下記の提案と感想を福祉

今回の確認実験で問題となった個所に改善を施

作業所指導員の方からいただいた．

し，実験を重ねつつ完成度を高めて行きたい．今・ハンディターミナルの画面への情報入力では，回の実験では，我々だけでは気が付かない問題点

1 画面に 4 項目ではなく，1 画面に 1 項目の方が明らかになり，農業のバリアフリー化にとってが作業しやすい．

非常に有効な情報が得られた．今回行わなかった・作業の際には，図で作業内容・動作が理解できるような資料があると良い．

工程においても実証実験を行うことにより，ベビーリーフ栽培のバリアフリー化率は高められると・機械の動作方向など，直感的に理解できるよう考える．

に矢印のような図で示されていると良い．

このような実証実験を重ねて行くことにより，・障害を持つ方々の作業中の表情が，皆明るく楽

ベビーリーフ栽培以外の農作物へのバリアフリー

しそうであった．

化が可能であると感じられた．

5.6 妥当性の評価
今回の確認実験では，指導員による介助があれば障害者による作業は全て可能であった．そのため，初歩的ではあるが，バリアフリー化の目的は果たせたと判断出来る．同じ実験を行っても，作業者の障害の度合いが異なれば得られる結果も異なると考えられる．今回の作業者である A さん～
C さんは，ほうや福祉作業所において，比較的障
害が重いとの事である．また，慣れや訓練によって，作業の円滑化を図ることが出来ると考える．
今回の実験によって，改善すべき問題点がいく
つも明らかになった．ハンディターミナルを用いた QR コードの読取りでは，適正な距離と位置を合わせるための治具を作製して用いれば改善可能と考える．また，ハンディターミナルの画面がビニールハウス内で見づらい問題には，ハンディター
ミナル画面に「日除け」を取付ければ改善可能と考える．さらに，野菜が植栽されているパレットが重いという問題では，パレットに装着したステ
ンレスの金具を樹脂製に変更するなどの対応で改- 44 -

６．成果の普及活動

ディスクリート型の生産システムでは捉えやすい
製番管理，ロットを，農業ではどのように扱うの

6.1

まえがき

かなどの質問があり，質疑が活性化した．

本事業の成果，および本事業の前身事業として

6.2.2 第 1 回 農林水産用ロボットセミナー

平成 26 年度に実施した地域の中堅・中小機械工業
企業への技術開発等補助事業

平成 27 年 9 月 18 日（金）に，（公財）富山県

6-1)（以下，平成 26

新世紀産業機構 産学官連携推進センターで開催

年度事業）における第二次産業の生産技術の農業された第 1 回 農林水産用ロボットセミナーで，本への適用研究開発成果の更なる活用促進のため，事業に関連した以下の講演を行った．

成果の普及活動を行った．具体的には，学会等で(1) 機械振興協会における農工連携の発表，展示会出展，およびセミナーであるテク

飯塚 保（機械振興協会）

ノフォーラムを実施したので以下に報告する．

(2) 農業の産業化についての取組み

6.2

学会等での発表

高瀬貴文氏（果実堂）

6.2.1 日本機械学会 2015 年度年次大会(1)では，平成 26 年度事業の成果，および本事

平成 27 年 9 月 13 日（日）～16 日（水）に，北業の取り組みに紹介した．また，(2)は，本事業の海道大学で開催された日本機械学会 2015 年度年

実用化研究会であるコンシューマーアグリ研究会

次大会で，平成 26 年度事業の成果，および本事業の農業法人会員である㈱果実堂からの講演である．

の取り組みに関する学会発表を行った．発表を行

同社は，平成 26 年度事業における栽培管理システったのは，次の 3 件である．

ムの開発と試験導入で協力を得た農業法人でもあ(1) 生産技術の農業応用に関する研究（第 1 報）

り，同社が扱うベビーリーフ栽培の産業化の取組

6-2)－ニッチ市場に着目した農工連携－

みについて，栽培管理システムの成果もまじえた○飯塚 保，木村利明，小林康記，川畑美沙（機講演があった．

械振興協会）

本講演会は，約 20 名の参加があり，富山県内の(2) 生産技術の農業応用に関する研究（第 2 報）農家などが聴講した．質疑では，イチゴの観光農－標準技術を活用した栽培管理システムの開園を営んでいる農家から，栽培管理システムに興発－6-3)

味があるとの意見があった．また，本事業で取組○木村利明，川畑美沙，飯塚 保（機械振興協

んでいるベビーリーフの計画生産の手法が確立す会），高瀬貴文氏（果実堂），近藤知明氏（ケれば，水平展開可能な作物は多種類存在するのでー・ティー・システム）はないかとの手ごたえを得た．

(3) 生産技術の農業応用に関する研究（第 3 報）

6.2.3 日本技術士会 機械部会講演会－工程分離と外段取りを活用した野菜栽培シ平成 27 年 11 月 13 日（金）に，日本技術士会でステムの開発－6-4)

開催された同会 機械部会講演会で，本事業の取○飯塚 保，小林康記，木村利明（機械振興協

り組みの紹介として次講演を行った．

会），津田晴樹氏（オズスペック）

・ 生産技術の新分野適用の試み －農業分野おこれらは，同年次大会における生産システム部

よび障害者就労支援分野の事例－

門企画のオーガナイズドセッションである「生産・木村利明（機械振興協会）

物流システムのモデリング・シミュレーションと本講演会は，合計約 70 名の聴講者があり，盛況

見える化」において発表した．そのため，同セッであった．同会機械部門としては，取組みが稀少

ションでは，専門分野である生産システム関連のな農業分野への機械技術の適用に関する話題であ大学研究者，および企業の聴講者が多かった．発ったためか質疑も活発となった．特に，平成 26 年

表後の質疑でも，農業に生産システム技術を適用

度事業の成果であるパレット生産システムによるしたことに対し，興味を引いたとの感想と共に，農業分野の外段取り化や，実際の農業法人で運用- 45 -

を開始している栽培管理システムに関する質問が培から物流，販売までを支援するデモンストレー

多かった．また，講演後，平成 26 年度事業の報告

ションシステムを構築して出展した．本デモンス

書の入手希望の連絡が複数件あり，反響があった．

トレーションを構成する出展品目，および参加企

6.3

業は次の通りである．

展示会出展

6.3.1 第 2 回次世代農業 EXPO・ スマート農業における調査研究の紹介

平成 26 年度事業の成果と，コンシューマーアグ

・ コンシューマーアグリ研究会の紹介

リ研究会の会員企業の製品との連携による協業ビ（機械振興協会）

ジネス化による成果普及を目指し，平成 27 年 10・ フレキシブル太陽光パネル

月 14 日（水）～10 月 16 日（金）に，幕張メッセ（TOKYO HOKUTO）

で開催された第 2 回国際次世代農業 EXPO に出展

・ パレット生産システム

した．

（機械振興協会，オズスペック）

具体的には，
平成 26 年度事業の成果であるパレ・ 施設園芸でのフィルム自動巻上げ装置

ット生産システムを出展した．また，同平成 26 年

（オンガエンジニアリング）

度事業の成果である栽培管理システムを，本年度・ ワイヤレスセンサネットワークシステム

開発中の作業内容入力システムの機能と連携させ，（スマートロジック）

さらにコンシューマーアグリ研究会の会員企業の製品とを連携させ，図 6.1 に示すような農業の栽

展示システムのご紹介

クーポン発行

顧客動線分析

商品・生産者情報【自動化・ハウス回転率向上】【製販一体化・見える化・ロス削減】
パレット生産システム

養生

播種

栽培管理システム

生育

刈取

選別・洗浄
検査・袋詰

倉庫

【販売支援】
ソーラービーコン(存在検知・近接検知・通過検知)

輸送

販売

クラウドサーバ【屋外給電・監視管理】
フレキシブル太陽光パネル発電システム
無線LAN

ジグビー

【栽培環境制御】【栽培環境監視】【物流環境監視】

施設園芸でのフィルム自動巻上げ装置

センサ × LAN × クラウドサーバ(温湿度/気圧/照度/開閉(制御連携))

モーションセンサ(衝撃・振動・傾斜・転倒・落下)

株式会社 オズスペック

株式会社 オンガエンジニアリング

株式会社 果実堂株式会社 ケー・ティー・システム

スマートロジック 株式会社株式会社 TOKYO HOKUTO

株式会社 ソフィックス

一般財団法人 機械振興協会

展示品の一部は、一般財団法人 機械振興協会が、競輪の補助により実施した事業成果です。

図 6.1 次世代農業 EXPO の展示システム- 46 -

図 6.2 次世代農業 EXPO の会場光景
・ 栽培管理システム

ムについては，ある農業法人 1 社から導入希望の（機械振興協会，ケー・ティー・システム，

連絡があり，即日的な出展効果もあった．

ソフィックス，果実堂）

6.3.2 2015 国際ロボット展・ モーションセンサ（物流支援）

平成 26 年度事業の成果のうち，栽培管理システ・ ソーラービーコン（販売支援）

ムを，モーションセンサ（物流支援），ワイヤレ（TOKYO HOKUTO）

スセンサネットワークシステム，ソーラービーコ

第 2 回次世代農業 EXPO の会場来場者数は，約ン（販売支援）と連携させて，平成 27 年 12 月 245,000 名，出展小間の来場社数は約 600 名(配布

日（水）～5 日（土）に，東京ビッグサイトで開催

資料換算)，接客 180 名(来場記録簿換算)であり，された 2015 国際ロボット展の ORiN 協議会の小間盛況であった．この出展の様子を図 6.2 に示す．

に出展した．

また，展示会終了後，パレット生産システムに

これは，栽培管理システムが，多くの中小モノ

ついては，見学希望が 1 件あり，栽培管理システづくり企業の製品との連携を考慮して，ネットワ

・ 図 6.3 2015 国際ロボット展の展示システム- 47 -

図 6.4 2015 国際ロボット展の会場光景

図 6.4(1) 会場全景

図 6.4(2) 基調講演：

図 6.4(3)併設展示実演

製造産業局 審議官 福島氏
ークミドルウェアの標準技術の一つである
6-

ORiN(Open Resource interface for the Network

福島 洋氏（経済産業省 製造産業局 審議官）
(2) 農業用センサーネットワークの参入事例に見5))を活用していることから，ORiN 協議会からのオる農業分野における ICT 活用の現状

ファにより出展の機会を得たものである．出展内

塩谷 剛（機械振興協会）

容は，図 6.3 に示す通り，平成 26 年度事業の成果(3) コンシューマーアグリ研究会の紹介を中心に，コンシューマーアグリ研究会の会員企

飯塚 保（機械振興協会）

業の製品との連携デモンストレーションとした．

(4) 農工連携による農業の産業化

図 6.4 は，本展示の様子を示した写真である．

高瀬貴文氏（果実堂）

IoT(Internet of Things)が注目される中，2000(5) 栽培管理システムの実用化展開

年代に，異メーカのロボットの情報共有するための技術として生まれた ORiN が，その後，ロボット

近藤知明氏（ケー・ティー・システム）(6) ビニールハウスの遠隔管理の み な ら ず 異 メ ー カ の 工 作 機 械 や
PLC(Programmable Logic Controller)などの異機

柴田幸一氏（オンガエンジニアリング）(7) 農商工連携と ICT 活用サポート

種機器に適用可能となり，さらに最近では乱立気矢島敬雅氏（中小企業基盤整備機構 理事）

味の IoT の技術を，ゆるやかに相互連携可能な標本テクノフォーラムは盛況であり，出展企業メ

準技術の一つへと進化しつつある．さらに，今回ンバも含め，合計 104 名の参加を得た．このテクの事業成果の出展により，ORiN を第二次産業のみ

ノフォーラムの会場の様子を図 6.5 に示す．

ならず，農業分野のような第一次産業へ適用した

6.5

成功事例を示したことで，多くの注目を集めた．
6.4

テクノフォーラム

あとがき

本事業の成果，および平成 26 年度事業の成果の普及活動の実施状況として，学会等での発表，展

本事業成果の普及活動の一環として，
平成 27 年

示会出展，およびテクノフォーラムについて報告

12 月 9 日（水）に，機械振興会館 地下 2 階ホー

した．本事業成果は，コンシューマーアグリ研究

ルで，テクノフォーラムを開催した．

会，および ORiN 協議会などの参加企業との相互本テクノフォーラムでは，
経済産業省 製造産業連携により，実際の農業法人への導入など，具体

局からの基調講演を筆頭に，次の 7 講演と実機展的な実用化に至っている．今後ともさらなる成果

示による実演を行った．

の普及に努めていく予定である．

(1) 【基調講演】IoT による農工連携への期待- 48 -

７．おわりに

参考文献等
1-1)一般財団法人機械振興協会ホームページ：

本報告では，公益財団法人 JKA の機械工業振興

http://www.jspmi.or.jp/tri/consumer_agri

補助事業の重点事業，「安全・安心」及び「生活の質の向上」に資する技術革新として「障害者の/index.html
1-2)農林水産省ホームページ，（1）農業構造と農就労を可能とするバリアフリー農作物生産システ

業経営の動向：ムの開発」の内容を記した．以下に得られた成果

http://www.maff.go.jp/j/wpaper/w_maff/の概略を示す．

h19_h/trend/1/t1_1_1_01.html

作業内容入力システムの開発では，高品質・高1-3) 農研機構ホームページ，ロボット農業シンポ

能率な農産物生産による農業法人支援，第二次産ジウム(分散錯圃グループ)＠つくば:

業企業への農業分野の新市場開拓，および障害者

https://www.naro.affrc.go.jp/event/list/

も含む総活躍社会に資するユニバーサルデザイン

2014/11/054710.html．

を指向した農業の生産管理システムを試作した．

1-4)JAXA ホームページ，農機のロボット化で日本試作した作業内容入力システムは，①容易な操作の農業問題を解決したい：

性と安価な導入コスト，②汎用性・拡張性，およhttp:/www.jaxa.jp/article/special/

び③トレーサビリティの確保などの特徴を有し，

michibiki/noguchi_j.html

平成 28 年 3 月上旬に㈱東光アグリファームに試1-5) 農林水産省ホームページ，農産物生産統計，

験導入し，実運用による評価実験を開始した．

第 1 報(統計表一覧) 農業経営統計調査 平成

パレット生産対応型収穫装置の開発では,往復

26 年産米生産費：

刃を用いる収穫装置の開発を行った．本装置は刈https://www.maff.go.jp/j/tokei/kouhyou/

取機構の交換により，パレットを正立または倒立

noukei/seisanhi_nousan/#y

させて刈取りが可能である．正立・倒立方式の比

1-6)日経テクノロジーオンライン，無人運転に自較を行った結果，倒立方式は収穫率が高く，構造

動最適施肥－最先端農機を公開:も単純なので優れた収穫方法である．

http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/news/

本事業の妥当性を評価する目的で, 障害を持つ

15/121601596/

方々に開発した「作業内容入力システム」と「パ1-7)東芝ホームページ，プレスリリース，植物工

レット生産対応型収穫装置」を用いて実際の作業場「東芝クリーンルームファーム横須賀」でを行っていただいた．その結果，指導員による介の生産開始について：助があれば作業は可能であったので，バリアフリ

https://www.toshiba.co.jp/about/press/

ー化の目的は果たせたと考える．しかし，改善す2014_09/pr_j3002.htm

べき問題点も判明したため，修正が必要である．

1-8)一般社団法人日本施設園芸協会：平成 27 年度

今後は，コンシューマーアグリ研究会で，メン次世代施設園芸導入加速化支援事業(全国推バ企業の製品とも連携させ，農業法人への普及を進事業)に係る研修事業，農研機構植物工場つはかることで，第二次産業の企業の新市場開拓と

くば実証拠点【2015 年度植物工場研修会】研

農業の発展を目指す．また，障害者の農業参加に修資料

貢献する農作物生産の仕組みづくりを目指す．

1-9)一般社団法人日本施設園芸協会ホームページ，
平成 25 年度植物工場実態調査・個別調査結果

謝辞

について：

本事業は，公益財団法人 JKA の競輪補助金（補助http://www.jgha.com/shiryou.html

事業 27-9）を受けて実施しました．ご支援いただ1-10)帝国データバンク HP，人工光型植物工場のいた関係各位に深く感謝の意を表します．

農業関連ベンチャー株式会社みらい民事再生- 49 -

法の適用を申請負債 10 億 9200 万円：

3 報）-工程分離と外段取りを活用した野菜栽

http://www.tdb.co.jp/tosan/syosai/

培システムの開発-：日本機械学会．2015 年

4071.html

次大会．S1420106．

1-11)日経ものづくり：走り出したインダストリア4-2)果実堂ホームページ：

ル農業，日経 BP 社，2014.9,pp29-61．

http://www.kajitsudo.com/

1-12) 農林水産省ホームページ：

4-3)フナソー株式会社ホームページ：

http://www.maff.go.jp/j/shokusan/sanki/

http://funasaw.co.jp/spb05/

nosyoko/4-4) 株式会社オズスペックホームページ：

2-1)内閣府ホームページ，平成 11 年度 障害者のhttp://ozspec.jp/aboutus.html

ために講じた施策の概況に関する年次報告に4-5)東光アグリファームホームページ：

ついて（平成 12 年版「障害者白書」の概要）：
http://www8.cao.go.jp/shougai/

http://tokoagri.co.jp/4-6)株式会社 MonotaRO ホームページ，稚苗用育苗whitepaper/gaikyou-h12/1-1.html#2s

箱クリスタルカット，

2-2)秋田県バリアフリー総合サイト：

https://www.monotaro.com/p/0177/5558/

http://www.akita-bf-own.net/011M_bftowa/

5-1) 厚生労働省 HP，障害福祉サービスの内容：

011M_bftowa.html

http://www.mhlw.go.jp/bunya/shougaihoken2-3) 国土交通省ホームページ，
バリアフリー法の概要：http://www.mlit.go.jp/road/road//service/naiyou.html
5-2)社会福祉法人 睦月会ホームページ：

traffic/bf/sinpou/about.html

http://www.mutsukikai.jp/area-ishitokyo/2-4）内閣府ホームページ，バリアフリー・ユニバ

6-1) 飯塚保他，平成 26 年度 機械工業におけるーサルデザイン推進要綱：

地域の中堅・中小機械工業の振興に資する事

http://www8.cao.go.jp/souki/barrier-

業 －地域の中堅・中小機械工業企業への技

free/20barrier_html/20html/youkou.html

術開発等補助事業報告書－2-5)ユニバーサルデザイン研究会編：人間工学と6-2) 飯塚保他，生産技術の農業応用に関する研究

ユニバーサルデザイン新潮流，
日本工業出版，（第 1 報）－ニッチ市場に着目した農工連携(2008),17－, 日本機械学会 2015 年次大会,S1420104.

2-5)宮入健一郎ら：トコトンやさしいユニバーサ

6-3) 木村利明他, 生産技術の農業応用に関する

ルデザインの本，日刊工業新聞社，(2014)，

研究（第 2 報）－生産技術の農業応用に関す

16る研究－,日本機械学会 2015 年次大3-1) http://www.kajitsudo.com/,S1420105.

3-2) 飯塚保他，平成 26 年度 機械工業における6-4) 飯塚保他，生産技術の農業応用に関する研究

地域の中堅・中小機械工業の振興に資する事（第 3 報）－工程分離と外段取りを活用した業 －地域の中堅・中小機械工業企業への技

野菜栽培システムの開発－,日本機械学会

術開発等補助事業報告書－, pp.7-23.

2015 年次大会,S1420106.

3-3) 木村利明他, 生産技術の農業応用に関する

6-5) http://www.orin.jp/

研究（第 2 報）－生産技術の農業応用に関する研究－,日本機械学会 2015 年次大会,S1420105.
3-4) http://www.orin.jp/
3-5) http://tokoagri.co.jp/
4-1)飯塚保，小林康記，木村利明，川畑美沙，津田晴樹．
生産技術の農業応用に関する研究（第- 50 -