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1 ( 資料 7) 最新技術の導入による生産現場のイノベーション 平成 30 年 3 月 20 日 第 196 回国会 ( 常会 ) 農林水産大臣所信表明演説 ( 抜粋 ) AI ICT ドローン等 発展著しい先端技術を活用すれば 農林水産業の生産性を飛躍的に高めることができると考えます 中長期的視点で基礎的 先導的な技術開発に取り組むとともに 現場への実装を強力に推進するため 明確な開発目標の下における技術開発と研究成果に直接アクセスできる環境の整備を促進いたします 平成 30 年 3 月 6 日 ( 火 ) 農林水産委員会 農業競争力強化プログラム ( 抜粋 ) ( 平成 28 年 11 月 29 日農林水産業 地域の活力創造本部決定 ) 農林漁業者等のニーズを踏まえた明確な研究目標の下で 農林漁業者 企業 大学 研究機関がチームを組んで 現場への実装までを視野に入れて行う 新市場を開拓する新規作物の導入や ICTやロボット技術等を活用した現場実証 ( 明確な研究目標 ) 導入しやすい型の技術開発の推進 価格の自動除草ロボット 大学 国 都道府県の試験研究機関が持つ研究成果や研究者情報を体系的に整理し 農業者等のスマホ タブレット対応等により手軽に情報を入手できる形での公開 熟練農業者のノウハウの見える化を図るため AI 等の最新技術を活用し未経験者が短期間で身に付けられるシステムの構築を推進 戦略物資である種子 種苗については 国は 国家戦略 知財戦略として 民間活力を最大限に活用した開発 供給体制を構築 1

2 農林水産分野の研究開発の基本方向 強い農林水産業の実現には 現場の課題を科学技術の力で克服していくことが不可欠 担い手等のニーズを踏まえて明確な開発目標を立て 企業や大学とも連携しながら 現場での実装を視野に入れた技術の開発を推進 同時に 国が中長期的視点で取り組むべき基礎的 先導的な技術開発を推進 現場ニーズ対応型研究開発 国の主導による研究開発 企業等の主導による研究開発 間の受け が想定しにくい農産物の栽培や漁業技術に関するもの 安全 検疫 防災 環境など国家として取り組むべき課題に関するもの また 育種のうち多収性や病害抵抗性など 料の安定供給の確保に資するものなど 国の主導により推進する研究開発 研究課題例 ICT 等を活 した超省 安定多収直播技術の開発 加 調理 程で 成する有害物質の低減技術の開発 企業による運営が基本である農林 産物の加 流通に関するもの すでに開発された機械やシステムのバージョンアップ 他の品 への応 また 育種のうち 味や 合い 形状など 品質向上に関するものなど 企業等の幅広い提案に基づき産学連携により推進する研究開発 研究テーマ例 散播に適した 分対応型汎 コンバイン収穫技術の開発 国産ナチュラルチーズの機能性 付加価値化技術の開発 基礎的 先導的研究開発 多 の技術開発への応 や技術 準の 躍的向上を可能とする基盤的技術の開発 異分野の先端技術の導 により 従来型技術の延 では実現不可能なブレークスルーを可能とする研究開発 農林 産物 品の機能性 特性に着 し 幅広い分野での農林 産物の利活 を可能とし 従来は考えられなかった付加価値を創造する技術の開発など 中 期的なビジョンに基づき国を主体としつつ 間の活 等を利 して 農林 産物 品の 産 流通システムなどに変 をもたらすイノベーションを創出する研究開発 研究課題例 ゲノム編集等による 本型 スマート育種技術 の開発( 従来 10 年以上を要した育種年限を2 3 年に 幅短縮 ) 新的バイオ製品による新産業創出 市場拡 (2030 年に遺伝 組換えカイコ90 億円 リグニン1,500 億円 ) 2 技術革新による農業の将来イメージ 最先端技術をフル活用した 先進国型農業 ( パソコン スマホ操作を中心とする農業 ) 栽培管理ノウハウ センサーデータ ( 施設 機械 ドローンなど ) とビッグデータ解析 ( 気象データ 育データ 市況データなど ) により 最適の栽培管理 ( 管理 収穫時期など ) を決定 作業ノウハウ AI 等により 熟練農業者のノウハウを形式知化 熟練農業者 AI 等による形式知化 新規就農者 対価 施設内データに基づく最適なかん 施肥作業 熟練農業者が摘果した果実 熟練農業者の技術 判断をアイカメラ等で記録し 解析 学習 援モデルを作成し 新規就農者等の学習 指導に活 ICT で機械に作業指 作 業 機械に組み込む ロボット技術等による 無 機械 ( ロボットトラクター 収穫ロボットなど ) 労 軽減機械 ( アシストスーツなど ) 容易にノウハウ習得 無 化作業体系 作業者の能 向上 3

3 農業データ連携基盤プラットフォームの構築 農業 ICT の抱える課題を解決し 農業の担い手がデータを使って生産性向上や経営改善に挑戦できる環境を生み出すため データ連携 共有 提供機能を有するデータプラットフォーム ( 農業データ連携基盤 ) を構築 ( プロトタイプ運用を開始済み 平成 31 年 4 月からサービスの本格提供を開始予定 ) データ連携基盤の機能 データ連携機能 ベンダーやメーカーの壁を超えて 様々な農業 ICT 農機やセンサー等のデータ連携が可能に データ共有機能 データの共有によって データの 較や 産性の向上に繋がるサービスの提供が可能に データ提供機能 壌 気象 市況など様々な公的データ等を整備し 農家に役 つ情報の提供が可能に 農業データ連携基盤 Public データ - 気象や 地 地図情報に関する様々なデータを提供 ( 有償提供を含む )- 気象 間企業 農地 間団体 地図 間企業 データ連携基盤の構造 センサ 間企業 農業者等 農機メーカー A 農機メーカー B ICT ベンダー C ICT ベンダー D 生育予測 間企業 土壌 農研機構 統計 官公庁 Private データ (Closed データ ) 農業従事者および農業に関するデータ Master データ Public や Private データのマスター系を定義したデータを提供 認証 式 Open ID Connect を利 4 農業データ連携基盤により可能になったこと ( 例 ) 背景地図 ( 航空写真 地形図 ) 農地筆ポリゴン 土壌データ 生育予測システム メッシュ気象データと連携 重ね合わせて表示することにより 作業適期等を管理 作業時期凡例 圃場筆ポリゴン 1km メッシュ気象予報 作業時期により 分け表 壌データ 背景地図 ( 航空写真 地形図 ) 5

4 スマート農業の今後の方向性 農業データ連携基盤 に生産分野の各種データを蓄積してデータ駆動型のスマート農業を実現するとともに 流通 食品製造 輸出振興等と強力に連携することで 生産から消費までの大きなフードチェーンを創出し 農業における Society5.0 の実現を加速化 市場ニーズに的確に対応する スマートフードチェーン の構築 産 ( 川上 ) ( 産 収穫 選別 ) 国内 流通 加 ( 川中 ) 海外 ( 集荷 輸送 貯蔵 加 ) 販売 消費 ( 川下 ) 様々なセンシングデータを 動的に蓄積するシステムを構築 [ 気象 環境データ ] [ 生育 収量 品質データ ] [ 流通 加工情報 ] [ 輸出関連情報 ] [ 販売 市況 消費情報 ] 農業データ連携基盤の機能を強化 拡張 農業データ ( 強化 ) 流通 インフラ 消費等データ ( 拡張 ) AI データを相互利 するためのシステムを開発 廃棄ロスのない計画 産 出荷 精度な出荷 需要予測技術 消費者 動分析等に基づく 産 作業計画 援システム 産情報と受発注 在庫情報に基づく 最適集荷 発送ルート選定システム 6 スマート林業の推進 森林施業の効率化 省力化や需要に応じた高度な林業生産等を可能にする スマート林業 を実現するため ICT の活用による先進的な取組やその普及展開を推進 ICT 等の先端技術を活用した実践的取組への支援 施業集約化の効率化 省力化 施業集約化に向けた各作業に共有化された様々な森林情報を利活用 情報収集や現地調査の軽減と効率化 経営の効率性 採算性の向上 ICTを活用して生産現場の進捗状況や丸太のストック等を集計 分析低コストで効率的な林業経営を実現 需給マッチングの円滑化 山元の供給情報と川下の需給情報を ICTを活用してリアルタイムで共有需要に応じた木材生産が可能 情報共有 航空レーザ リモートセンシング技術等を活用して共有すべき森林情報 UAV ( 地形 蓄積 施業履歴 路網情報等 ) を整備し 関係者間で共有森林情報の高度化 共有化 森林クラウド 地図 路網情報 森林資源情報 作業の効率化 安全性の向上等を図る機械の開発 ( 原木品質判定機能付きハーベスタ ) (ICT 等を活用した林業機械 ) 曲がりの有無や強度を自動判定し 得られた品質情報を共有化して高品質の木材生産を行うハーベスタの開発 素材生産や木質バイオマス収集 搬出を高効率化する ICT 等を活用した林業機械の開発 改良を支援 ICT の活用による架線集材作業の自動化 再造林作業の機械化 7

5 スマート林業の今後の方向性 林業の成長産業化に向け 航空レーザ計測等による高精度な森林資源情報や木材の生産 流通段階における各種情報など川上から川下までの情報を共有するサプライチェーンシステムを構築し 生産 流通の最適化を図る必要 ( 森林所有者 ) ( 素材 産事業 ( 原 市場等 ) ( 製材 場等 ) ( 実需者 ) 者 ) 産流通加 販売 リモートセンシングや ICT 等の技術の活 情報の共有 材の 産流通構造改 8 鳥獣被害対策における ICT 等の新技術の活用について 効果的 効率的に鳥獣被害を防止する観点から 近年 ICT 等を活用した捕獲機材等の新たな技術が開発 農林水産省ではこれらの技術の活用を促進するため 鳥獣被害防止総合対策交付金 にて 地域が行う実証 導入の取組を支援 事例 1: 遠隔監視 操作システム パソコンやスマートフォンで遠隔地から現場の映像を確認し 無線で操作が可能 ( 映像の録画も可能 ) 遠隔操作で 獣の獣種 個数を確認し 確実に捕獲 捕獲装置の設置 事例 2: 個体数 獣種判別システム わなに った 頭数 や 獣種 をセンサーで判別 電 トリガー ( 扉やネットなどを落下させるための電 制御装置 ) との併 により 省 的 効果的な捕獲が可能 が監視する労 が省け 狙った獲物だけを捕獲することで作業効率が向上 型箱わな ネットワークカメラ投光器 ソーラーパネルバッテリーボックス制御ボックス電 トリガー 新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業 を活用して開発 (H21~23) 獣の侵 をメール受信パソコン等での遠隔監視 操作 獣の捕獲 9

6 海外市場の開拓等をめざし 1 輸送性 ( 日持ち性 ) に優れた品種や 2 省力栽培 ( 無受粉 ) が可能な品種 3 機能性等に優れたトマト品種を開発 突然変異体から有 遺伝 特定 ゲノム編集技術を応用し開発している新品種 1 持ち性 2 無受粉でも結実 3 糖度 上 : 通常下 : 持ち性関与遺伝 変異 ゲノム編集トマトの作出 左 : 通常品種右 : 単為結実遺伝 変異 糖度系統 ( 糖度 10%) 持ち性トマト単為結実性トマト GABA 蓄積トマト 通常品種 ゲノム編集個体 左 : 通常品種右 : ゲノム編集固体 国内における需要創出 海外輸出 10 新たな育種技術の活用の方向性 健康関連市場の急速な拡大 アジアにおける食市場の拡大で 日本の農林水産物の市場開拓 拡大の機会 日本のイネ等のゲノム研究 ゲノム育種は世界トップレベル トマト等のゲノム編集農水産物の開発や競争力のある国産ゲノム編集技術の開発が進行 < チャンス > 育種ヒ ック テ ータの整備 ニーズ 健康関連市場の急速な拡 アジアにおける 市場の拡 農業競争 強化プログラム等による 間事業者の参 促進 物情報ビッグデータの蓄積とゲノム編集技術の登場 新たな育種技術の確 による 付加価値農作物の 産 流通の可能性 ビッグデータ解析 先端ゲノム育種技術による育種素材等の開発 スマート育種システム 育種素材 サービス等の提供 実需者等 品種開発 <さらに発展させるべき分野 > 本の農家による 品質な農作物の 産 世界トップレベルのイネ等のゲノム情報の蓄積 ゲノム育種 イネ トマト ジャガイモ マグロ等のゲノム編集農 産物の研究開発 競争 のある国産ゲノム編集技術の開発 世界第 6 位の植物遺伝資源や豊富な育種素材 我が国独 の遺伝 組換えカイコを いた有 物質 産技術 機能性農産物 品開発 品質な農作物 育種素材 国産農産物の輸出 強化 体情報の蓄積新たな育種技術 11

7 ゲノム編集技術の理解増進に向けた取組 科学技術に対する消費者の受容を規定する心理的要因としては 1 科学的知見に基づいたリスク認知 2ベネフィット認知 3 行政 事業者に対する信頼が挙げられ これらに的確に対応していくことが必要 食品 農産物にあっては 国民に対してベネフィットについて論理的かつ丁寧に説明することが必要 リスク認知 ベネフィット認知 リスクに関する客観的かつ分かりやすい情報発信 般市 信頼 社会が求める物づくり ( 潜在ニーズ等 ) への重点投資健康 安全 おいしさ? 政 リスクの程度に応じた適切なガバナンス 透明性の確保 学術界産業界 12 イノベーションの推進に向けた展開方向 我が国の農業の強みと異分野も含む最先端技術の融合 その基盤となる革新的技術開発の環境整備により 生産性の飛躍的向上と 輸出を含めた市場の拡大が図られ 産業として競争力のある強い農業が実現 現状と課題 我が国の農業競争 強化に必要な ロボット センシング 環境制御 ゲノム育種などの 新的技術は 技術分野による差異はあるものの 世界的に劣後するものではない しかしながら 海外では 巨 企業等が率先し 農業における先端技術導 のための研究開発を実施する環境整備を進めており 我が国では異分野の技術導 産学官連携を深化させる環境整備に遅れ 農業分野におけるイノベーションを創出するシステム 環境整備 オープンイノベーションの推進 産学連携の強化 ベンチャー企業の活躍促進 社会実装に向けた好循環システムの構築 地域発イノベーションの推進 海外も視野に れた戦略的な技術開発 等 我が国の農業の強みと異分野も含む最先端技術の融合により スマート 産システム スマートフードチェーンシステムの構築 スマート育種技術の開発 等を推進し 産性を 躍的に向上させ 輸出を含めた国内外市場を拡 競争 ある強い農業の実現 13

8 ( 参考 ) ( 参考 ) 知 の集積と活用の場について 農業 食品分野に異分野のアイデア 技術等を導入し 革新的な研究成果を生み出す新たな産学官連携研究の仕組み ( 知 の集積と活用の場 ) により オープンイノベーションを推進 産学官連携協議会 研究開発プラットフォーム 研究コンソーシアム 多様な会員の相互交流を通じて研究開発プラットフォームの形成を促進する場 平成 28 年 4 月設立 農林水産 食品産業だけでなく 電機 精密機器製造業 化学工業 医薬品製造業 情報通信業 卸売業 ( 商社 ) など 2,000 超の多様な業種の 知 が集結 セミナー ポスターセッション セミナー ワークショップ ポスターセッション等の開催により 異分野との情報交換や意見交換を実施 プロデューサーを中心に 一定のテーマのもとで新たな商品化 事業化に向けた研究課題の具体化 ビジネスモデル等を策定する場 流通企業等 生産者 プロデューサー メーカー等 大学 研究機関 約 100 の研究開発プラットフォームが設立 研究開発プラットフォームの例 Society5.0 におけるファームコンフ レックス研究開発フ ラットフォーム 主な活動概要 ICT AI による国内の施設型第一次産業の生産効率化等 主なメンバー ハ ナソニック ( 株 ) 富士フイルム ( 株 ) シャーフ ( 株 ) シチス ン電子 ( 株 ) 三菱ケミカル ( 株 ) 新日鉄住金エンシ ニアリンク ( 株 ) 日本水産 ( 株 ) 東京大学 名古屋大学 北海道大学 JIRCAS 農研機構等 ( 全 43 会員 ) に対応した研究開発を実施する場 農水省モデル事業により 17 の研究課題を実施中 Society5.0におけるファームコンフ レックス研究開発フ ラットフォームにおける研究コンソーシアムの例 1 農林水産 食品産業の情報化と生産システムの革新を推進するアシ アモンスーンモテ ル植物工場システムの開発 研究概要 イメージ 夏場においても高効率で低コストな植物工場を開発 目指す姿 植物工場価格目標 4 億円 /ha 2 億円 /ha 等 研究体制 三菱ケミカル ( 株 ) ハ ナソニック( 株 ) 富士フイルム( 株 ) シャーフ ( 株 ) シチス ン電子 ( 株 ) 住友電気工業( 株 ) タキイ種苗( 株 ) ( 株 ) 堀場製作所 ( 国研 ) 農研機構 ( 国研 )JIRCAS 名古屋大学 大阪大学 東京大学 北海道大学 2 大規模沖合養殖システム実用化研究 研究概要 イメージ 沖合域で大規模かつ省労力での生産を可能にする養殖システムを開発 目指す姿 養殖可能海域を10 倍に拡大等 研究体制 新日鉄住金エンシ ニアリンク ( 株 ) 日本水産( 株 ) 弓ヶ浜水産( 株 ) 黒瀬水産 ( 株 ) ハ ナソニック( 株 ) 東京大学 鳥取環境大学 米子工業高等専門学校 鳥取県栽培漁業センター 研究開発プラットフォームの共通課題異分野との連携によるイノベーション創出の加速化