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スマート林業実践対策の 実施状況等について 令和元年9月

スマート林業実践対策の 実施状況等について - …...〇スマート林業の実現に向け、ICT等の先端技術を活用した施業集約化の効率化・省力化等の実践的

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  • スマート林業実践対策の実施状況等について

    令和元年9月

  • スマート林業の実現に向けた取組への支援

    〇 スマート林業の実現に向け、ICT等の先端技術を活用した施業集約化の効率化・省力化等の実践的取組への支援を実施するとともに、その普及展開を推進

    【スマート林業構築実践事業(スマート林業実践対策)】(令和元年度予算額 2億円の内数)

    ■ ICT等の先端技術を活用した実践的取組への支援

    ・地域協議会がICT等の先端技術を現場レベルで活用する実践的取組を支援

    ・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(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

    ・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

    施業集約化の効率化・省力化

    情報収集や現地調査の軽減と効率化

    ・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

    ・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

    需給マッチングの円滑化経営の効率性・採算性の向上

    低コストで効率的な林業経営を実現

    地域協議会(都道府県・市町村・林業事業体等)

    需要に応じた木材生産が可能

    UAV航空レーザ

    情報共有

    森林クラウド

    森林資源情報

    地図・路網情報

    先進的な取組成果を全国へ普及展開 1

  • いわき市持続可能な森林・林業推進会議(福島県)・準天頂衛星を用いた伐採から搬出までの位置情報の取得を検証し、課題を抽出

    事業期間:H30~R2

    事業期間:R元~R3

    スマート林業実践対策の実施地域

    ③原木安定供給に向けた木材生産・流通協議会(愛知県)【主な取組】・航空レーザ測量により地形をデジタル表現化しその情報を用いて路網設計ソフトによる効率化を実証

    ①いしかわスマート林業推進協議会(石川県)【主な取組】・空中写真から立体視画像を作成し、森林境界を推定。所有者の現地立会の省力化を実証・IoTハーベスタで取得した丸太情報を活用した流通効率化に取り組む

    ④やまぐちスマート林業実践対策地域協議会(山口県)【主な取組】・地上レーザ計測を活用した施業の効率化、省力化を実証

    ⑤球磨中央地区林業活性化協議会(熊本県)【主な取組】・航空レーザ計測による高精度な森林資源の把握・貯木場における丸太のストック状況を瞬時に把握・集計し、現地作業の効率化を実証

    ① ②

    ④③

    ○ 平成30年度より5地域においてICT等の先端技術を現場レベルで活用する実践的取組を支援。

    令和元年度は新たに2地域で支援を開始。

    紀中地域林業躍進プロジェクト協議会(和歌山県)・航空レーザ計測データを活用した森林施業カルテ作成システムの構築(施業提案の効率化)・現場作業支援システム(AR技術)の検証

    ②スマート林業タスクフォースNAGANO(長野県)【主な取組】・ドローン空撮画像を利用した単木計測と自動選木技術を活用し、低コストで高精度な森林資源情報を把握。調査費用の低コスト化を実証

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  • H30年度スマート林業実践対策の実証技術一覧

    テーマ 林業作業 技術 石川県 長野県 愛知県 山口県 熊本県

    森林情報の高度化・共有化

    資源量把握 ドローン森林資源量調査 〇 〇 〇 〇

    全天球写真 〇

    航空レーザ計測データ(既存) 〇 〇

    航空レーザ計測データ(新規) 〇 〇

    地上レーザ 〇 〇

    情報基盤 森林クラウド 〇 〇

    施業集約化の効率化・省力化

    境界明確化 空中写真立体画像境界候補図 〇

    施業集約化 施業提案システム(タブレット) 〇 〇 〇

    計画策定 経済林ゾーニング 〇

    素材生産計画・森林管理GIS 〇

    経営の効率化・採算性向上

    路網整備 路網設計・支援ソフト 〇 〇 〇

    素材生産 日報管理システム(タブレット) 〇

    林業機械の工程管理 〇

    ハーベスタ検知機能 〇 〇 〇

    木材検収システム 〇 〇 〇

    林業機械PCへの位置表示 〇

    需給マッチング円滑化 需給マッチング 需給マッチング関連システム 〇 〇 〇 〇 〇

    ○ 4つのテーマに沿って、各地域様々な技術実証を実施中(H30~R2)。令和元年度以降は現地実証

    のデータ取得が本格化することから、効果検証を継続して実施。

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  • スマート林業実践対策の取組概要(事業期間:H30~R2)No. 協議会名 取組概要

    ①いしかわスマート林業推進協議会(石川県)

    主なテーマ:クラウド技術により情報共有し、木材の直送化によりコスト縮減クラウド技術等のICTを活用して、最新の森林資源情報や需給情報等を「見える化」し、市町や森林所有者、生産者、需要者がそれぞれ必要とする情報を共有しながら、①森林境界の確定や施業提案の効率化による施業実施に向けた森林所有者の合意形成の加速化②木材需給のマッチングと木材流通の効率化による地域材利用の拡大を包括的に進めることにより川上から川下までが地域全体で「繋がる林業」を実現する。

    スマート林業タスクフォースNAGANO(長野県)

    主なテーマ:普及型ドローン計測、木材検収システムの活用、需給情報を共有する「長野モデル」の県内及び全国への普及

    信州大学が開発した汎用性の高いドローンを利用した単木計測技術と間伐適正木の自動選木技術等を活用して、正確な森林情報を把握するとともに、県内の主たる林業事業体に丸太のストック状況を把握・集計する検収システム等を導入し、経営の効率化と生産性の向上を図る。

    また、需給マッチングと流通を円滑化するシステムを開発し、競争力の高い林業県としての体制整備を図る。さらに県内の普及に留まらず、「長野モデル」として全国に示す。

    原木安定供給に向けた木材生産・流通協議会(愛知県)

    主なテーマ:ICT活用の県構想の作成及び需給情報のマッチングに向けたプラットフォーム構築航空レーザ計測により詳細な森林資源情報や地形情報を取得し、これらの情報等を基に、①施業集約化の促進、②路網設計ソフトを活用した路網設計の効率化、③タブレット端末を活用した作業現場との情報共有による現場作業の効率化を図るとともに、川上と川下の需給情報のマッチングに向けたプラットフォームを立ち上げることにより、林業とICTのコラボレーションによる「林業のスマート化」を実現し、県全体に波及させていく。

    やまぐちスマート林業実践対策地域協議会(山口県)

    主なテーマ:ICTのさらなる導入(森林3次元計測システム、路網計画支援システム)による施業の効率化、省力化これまで、需給マッチングの円滑化に向けた原木SCMクラウドシステムの構築や施業集約化のためのツール開発(森林資源情報収集・活用支援システム)などのスマート林業の推進に取り組んでおり、これらの成果を踏まえつつ、森林3次元計測システムや路網設計支援システム等の新たなICTを導入することで、森林施業の効率化・省力化を図り、需要に応じた木材供給量の拡大を図る。

    ⑤球磨中央地区林業活性化協議会(熊本県)

    主なテーマ:木材SCMシステムの導入と複数市町村による実態規模に合った実証による課題の抽出森林GISや丸太写真検知アプリ、木材SCMシステム等のICTやIoTを活用することにより、①素材生産における現場作業の効率化・見える化、②木材加工段階と素材生産情報(量や位置)の共有、③直送による流通コストの縮減を図るとともに、得られた収益について山元へ還元することを関係者総意の下で実現する。また、地上レーザ計測を活用した施業管理により、質的な需要マッチングの検証を行う。 4

  • スマート林業実践対策の取組概要(事業期間:R元~R3)

    No. 協議会名 取組概要

    ⑥いわき市持続可能な森林・林業推進会議(福島県)

    主なテーマ:準天頂衛星や航空レーザなどで得られるG空間情報の活用と森林認証SCMの構築準天頂衛星(みちびき)や航空レーザ等で得られるG空間情報を活用し、経営の効率化・採算性の向上を

    図る。SGEC認証材の伐採~輸送~加工に係るコスト縮減と森林所有者等への利益還元による森林認証の拡大を

    目指す。さらに、将来的に地域の森林・林業に携わる人材の育成や、他地域とも連携した木材輸出を目指す。

    紀中地域林業躍進

    プロジェクト推進協議会(和歌山県)

    主なテーマ:森林クラウドシステムやAR技術等の活用による架線系施業等の効率化施業集約化のための森林施業カルテシステムの構築や、現場作業支援に有効なAR技術の検証・実用化に

    取り組む。路網作設や架線系施業の作業効率の向上に向けて、GPSやAR技術等を活用した車両系及び架線系施業支

    援システムを整備する。木材需要ニーズへのマーケットインの形成とランバーサプライ支援のための木材SCMシステムの構築等

    を図る。航空レーザ計測による森林情報の電子化、森林GIS、林地・森林基本情報、木材SCMの三位一体の森林ク

    ラウドシステムを構築し、「木の繋がり見える化」を図る。

    5

  • ICT等の先端技術の活用による効果①

    ・森林組合等が標準地調査

    →10ha当たり6人・日・約67%の省力化

    従来方法 ICTの活用 効果(人・日/10ha)

    省力化

    北信州森林組合(長野県)

    ・航空機からレーザ光を照射し、広域かつ詳細な森林資源量(単木毎の本数、樹高、位置等)を計測

    →10ha当たり2人・日

    航空レーザ計測による単木解析 H30年度実証成果導入技術

    ・森林組合等が毎木調査

    →1ha当たり2.5人・日・約64%の省力化

    従来方法 効果(人・日/ha)

    省力化

    ・林内で放射状にレーザを照射し、詳細な森林資源量(単木毎の胸高直径、樹高、材積、曲がり等)を高精度で計測

    →1ha当たり0.9人・日

    地上レーザ計測による単木解析H30年度実証成果

    導入技術

    樹冠層

    地表面

    樹高

    林相識別図 0

    2

    4

    6

    8

    従来方法 ICT活用後

    0

    2

    4

    従来方法 ICT活用後

    やまぐちスマート林業実践対策地域協議会(山口県)

    ICTの活用

    H30年度スマート林業構築普及展開事業報告書(林野庁)

    6

    森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採 集材・運搬(流通)

  • ICT等の先端技術の活用による効果②

    従来方法 効果

    ・約17%の省力化・約10%の費用削減効果

    (森林資源量調査)

    ・森林組合等が現地立会等

    →10ha当たり7.3人・日

    ・3D画像化した空中写真で境界を推定・住民説明会を開催し、現地立会は希望者に実施

    →10ha当たり6.1人・日

    ・森林組合等が毎木調査

    →10ha当たり49人・日 ・約81%の省力化・約36%の費用削減効果

    従来方法 効果(人・日/10ha)

    (人・日/10ha)

    省力化

    省力化

    いしかわスマート林業推進協議会(石川県)

    スマート林業タスクフォースNAGANO(長野県)

    ・航空レーザ計測の地形データと汎用ドローンによる画像解析により、単木ごとの樹種、樹高、位置等を計測

    →10ha当たり9人・日

    空中写真立体視ソフト

    ドローン画像による単木解析

    H30年度スマート林業構築普及展開事業報告書(林野庁)

    H30年度実証成果

    H30年度実証成果

    森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採

    導入技術

    導入技術

    ICTの活用

    ICTの活用

    7

    森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採 集材・運搬(流通)

    集材・運搬(流通)

    グラフ1

    従来方法

    ICT活用後

    作業量

    7.3

    6.1

    Sheet1

    作業量 サギョウリョウ列1

    従来方法 ジュウライホウホウ7.3

    ICT活用後 カツヨウゴ6.1

    グラフのデータ範囲の大きさを変更するには、範囲の右下隅をドラッグしてください。

    グラフ1

    従来方法

    ICT活用後

    作業量

    49

    9

    Sheet1

    作業量 サギョウリョウ列1

    従来方法 ジュウライホウホウ49

    ICT活用後 カツヨウゴ9

    グラフのデータ範囲の大きさを変更するには、範囲の右下隅をドラッグしてください。

  • ICT等の先端技術の活用による効果③森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採

    ・森林組合等が、紙上で線形案を作成し、現地確認を繰り返し検証

    →1km当たり2.5人・日

    路網設計支援ソフト

    従来方法 効果

    ・約50%の省力化

    効果は、住友林業(株)Forest Road Designerパンフレットのデータを引用

    0

    2

    4

    6

    従来方法 ICT活用後・自動設計機能により、経験の有無を問わず一定の水準の線形案を作成可能

    省力化

    (人・日/km)

    ICT生産管理システム

    球磨中央地区林業活性化協議会(熊本県)

    従来方法 効果

    →1km当たり5人・日

    ・森林組合等が森林簿等の情報を活用し、紙上で施業予定地の案を作成

    ・航空レーザ計測等の森林資源情報を活用し、PC上で木材生産に適する森林を評価し、伐採予定量を把握

    ・タブレットを活用し、上記情報を現地で確認※実践対策で効果を検証予定

    ◎導入メリット

    ・施業箇所のスピーディーな選定・単木レベルの森林資源情報を瞬時に集計

    ・出材量を高精度で予測

    導入技術

    導入技術

    ICTの活用

    ICTの活用

    8

    集材・運搬(流通)

  • ICT等の先端技術の活用による効果④

    スマートフォンを活用した木材検収システム

    0

    40

    80

    120

    160

    200

    従来方法 ICT活用後

    ・約78%の省力化

    ※平成29年度「国有林材の販売に係る収穫調査等の効率化手法検討委託事業」(林野庁)

    ・スマホ検収アプリを活用し、一定の距離から撮影等を行い瞬時に出材量を把握。

    →60m3当たり35人・分

    H29年度実証成果(※)

    ・森林組合等が数量調査

    →60m3当たり160人・分

    省力化

    ・森林組合等が人力による造材、計測、仕分け

    →1ha当たり13人・日

    ・IoT機能付ハーベスタによる収集(伐採した丸太の径級、長さ)→1ha当たり0.5人・日

    0

    5

    10

    15

    従来方法 ICT活用後

    (人・日/ha)

    従来方法 効果

    IoTハーベスタ

    従来方法 効果

    (株)コマツ製作所

    森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採

    (人・分/60m3)

    ・約96%の省力化未来投資会議構造改革徹底推進会合「地域経済・インフラ」会合(農林水産業)(第9回)資料

    導入技術

    導入技術

    省力化

    ICTの活用

    ICTの活用

    9

    集材・運搬(流通)

  • ICT等の先端技術の活用による効果⑤森林資源の把握 森林境界の把握 木材生産の計画・管理 伐採 集材・運搬(流通)

    需給マッチング支援システム(石川県)導入技術

    ※実践対策で効果を検証予定

    ◎ 直送化により流通コストを4割縮減(1,700→1,000円/㎥)

    ◎ 製材工場における原木の直送化を将来的に2倍に拡大(12,000→26,000㎥)

    需給マッチングの円滑化

    いしかわスマート林業推進協議会(石川県)

    H30年度スマート林業構築普及展開事業報告書(林野庁)

    導入技術

    ◎ 協定・直送により、市場経費が省かれるため、販売単価が2,500円/㎥上昇する可能性(11,423円/㎥→14,040円/㎥)※シミュレーション結果

    スマート林業コンソーシアム主催シンポジウム「ICTが拓く林業ビジネスの近未来」(H31.2.16)当日資料

    対象地域:熊本県人吉市

    需給マッチング支援システム(熊本県人吉市)

    ハーベスタ:バリューバッキング

    需給マッチングの円滑化 効果

    革新的技術開発・緊急展開事業「ICTを活用した木材SCMシステムの構築」

    効果 ※目標

    受発注情報マッチングシステム

    ※コマツ林業クラウド(建設分野で実用のプラットフォームLANDLOGを活用)

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  • スマート林業の実現に向けた技術開発①

    無人走行フォワーダ開発技術

    林業用アシストスーツ開発技術

    作業道上に誘導用のセンサを敷設して自動走行機能を実現

    誘導センサ

    (導入効果)造林作業現場を想定した試験登坂路に

    て実証実験を実施し、

    歩行速度一定の場合、最大17%の作業負担軽減を確認

    心拍一定の場合、最大27%の速度上昇を確認

    ・不整地での歩行・登りアシスト方法の改良・下りアシスト機構の追加

    STEP1 試作機の作製 STEP2 現場試験による検証

    開発ベース:TABITO-01(ATOUN製)

    重い荷物を背負って急な斜面を登ったり下りたりする動きをサポート

    革新的技術開発・緊急展開事業(うち地域戦略プロジェクト)

    革新的技術開発・緊急展開事業(うち先導プロジェクト)

    (事業期間:H28~H30)

    (事業期間:H28~R2)

    (導入効果)運材工程の自動化(どのような路線線形でも適用可)

    作業員の1名削減

    荷下ろし時間の縮減

    滑落等の事故防止QRコードを使った走行位置誤差の補正と荷下ろし位置等の指示

    教示により走行速度の自由な設定が可能

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  • スマート林業の実現に向けた技術開発②

    集材作業の半自動化に向けた技術開発開発技術

    ●作業の生産性や安全性を向上させる伐採・搬出作業用林業機械

    架線集材作業における荷掛位置から荷下ろし位置までの移動停止を自動で行う半自動化技術の開発及び、木材の自動荷掴みを目指した画像認識機能の開発。

    森林内に進入し伐倒作業を行うリモコン伐倒作業車の開発開発技術

    建設機械が進入できない傾斜地等にも進入できる小型ボディーと走破性を有し、離れた位置からラジコン操作で伐倒・搬出作業を行う作業車の開発。

    ●作業の省力化や安全性を向上させる造林用機械

    森林内での作業が可能な造林作業用機械の開発開発技術

    堤防除草用草刈機を改良し、再造林地で使用できる小型で乗用型の下刈機械の開発及び、伐根粉砕用アタッチメント、残材を集材するアタッチメント、コンテナ苗を運搬するアタッチメントの開発。

    スマート林業構築実践事業のうち森林作業システム高度化対策(平成30年度)

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  • スマート林業の普及展開

    スマート林業構築実践事業のうちスマート林業構築普及展開事業(平成30年度)

    ② 取組事例集等の作成及び説明会の開催普及展開

    本事業において、学識経験者、ICT等の先端技術に関する専門家による技術委員会を設置し、実践対策に取り組む地域協議会に指導・助言を行った。

    地域協議会への指導・助言を通じて、「スマート林業」が目指す姿を実例や数値を用いて具体化し、取組事例集等を作成。他分野の先端技術や各地域の取組を紹介する説明会を開催。

    ① 実践対策に取り組む地域協議会への指導・助言普及展開

    説明会「スマート林業を目指して!」2019年2月13日 於:東京千代田区、主婦会館参加者数:約160名※アンケートを実施し、他地域の先進的取組への高い関心を確認。

    引き続き、ICT技術導入メリットの見える化を図りつつ、林業事業体等に対して強力に普及展開。 13

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