自動化は、農家のコスト削減、効率向上、環境負荷の低減、労働力不足への対応に役立つ可能性があります。
人工知能、ロボット工学、センサーなどの分野における技術の進歩により、自動化はより実現可能で手頃なものになりつつあります。
農業自動化の世界市場は今後数年間で大きく成長すると見込まれており、農業自動化技術を開発・販売する企業に機会をもたらしています。
農業分野は圧力にさらされています。投入資材や労働力のコストが急激に上昇しており、農家の収益性が危うくなっています。世界的に、農家は肥料や作物保護化学品などの投入資材の価格が、ここ数年で80～250％上昇したと報告しています。
気候変動も収益を圧迫しています。気温の上昇により気象の変動が大きくなり、極端な気象現象がより頻繁に発生し、干ばつが長期化し、新たな侵略的作物や害虫も出現しており、これらはいずれも収穫量を減少させています。例えばアメリカ南西部では、継続的な大干ばつが非常に深刻で、過去20年間がこの地域で少なくとも1,200年間で最も乾燥した期間となっています。
これらの課題に対処し、経済的に持続可能であり続けるために、農家は革新的な解決策を見出さなければなりません。自動化は、農業が気候変動に与える影響を軽減し、生産者が財務的影響に適応するうえで大きな可能性を示しています。自律型農業ソリューションは段階的に存在し、必要とされる作業者の関与の度合いも様々です。これは、今日広く普及している半自動化技術（例：アシスト操舵）から、完全自動化システム（例：除草ロボット）までの範囲に及びます。
次世代技術は、センサー、分析技術、ロボット工学、機器を組み合わせて用い、農家が圃場でより賢明な判断を下し、より少ない資源でより多くの成果を上げることを支援します。さらに、生成AIの最近の進展により、既存の膨大なデータセットを用いた意思決定の自動化という将来の機会も生まれつつあります。
想定される例としては、農家が、農場の収益性と持続可能な営農方法を最大限に支えるために、どの投入資材（肥料、作物保護剤、種子）を、いつ、どの割合で施用するかについての戦略計画を策定することを支援することが挙げられます。
自動化技術は、条播作物と特産作物のいずれの生産者にも大きな価値をもたらすことができます。例えば、果樹園やブドウ園における完全自律型の活用事例は、1エーカーあたり年間400ドル以上の価値をもたらし、農家の自動化への投資収益を2倍から4倍に高める可能性があります。
自律化はまだ始まったばかりです。マッキンゼーの2022年農家グローバル・インサイト調査によると、アジア、ヨーロッパ、北米、南米の農家のうち、この次世代技術を利用している割合は5％未満であり、農場管理ソフトウェアを利用している21％と比べて少ない状況です。
採用を後押しする可能性が高い傾向を2つ確認しています。それは、農業経済への圧力と、より持続可能な営農方法への移行です。本稿では、これらの傾向をより詳しく検証し、それらが農業機械や農場経営の将来をどのように変えようとしているかを探ります。
農業経済は、農家にとって差し迫った問題点です
農業自動化は、数年来農家を悩ませてきた2つの問題、すなわち化学薬品コストの上昇と労働力の課題に対処するのに役立ちます。
投入コスト
サプライチェーンの混乱と地政学的な課題により、広く使用されている肥料（例：尿素、リン酸二アンモニウム、カリ）の価格は、過去5年間で年率15％以上上昇しています。昨年実施されたマッキンゼーの調査では、米国の農家は投入コストを収益性にとっての最大のリスクと位置付けており、肥料や作物保護化学品の価格上昇が最も大きいとされています。
自動化は、農薬や肥料をより効率的に使用できるようにすることで、これらのコストの削減に役立ちます。例えば、センサーや（蓄積データおよびリアルタイムの）圃場データによって可能になる自動精密散布は、作物間の隙間を検知し、散布する化学薬品の量と時期をそれに応じて調整することで、使用する化学薬品を減らすことができます。
一部の除草剤散布技術は、コンピュータービジョンを用いて雑草のみを選択的に散布し、作物を避けます。米国の大規模なトウモロコシ農場では、これらのソリューションにより除草剤コストを80％削減できることが示されており、1エーカーあたり30ドルの価値を生み出し、投資回収期間は2年です。同様に、センサーを備えた肥料散布ロボットは、植え付け工程において個々の種子に直接施用される肥料の量を制御することができます。これにより、米国のトウモロコシ農場だけでも、年間9,300万ガロン以上の starter 肥料を削減できる可能性があります。
労働力の課題
労働力も、農家にとって慢性的な問題点です。農業労働者は負傷のリスクが高く、米国では職業上の致死的な負傷の発生率が最も高くなっています。化学薬品や日光に長時間さらされることも、農作業が困難で危険であるという認識を強めています。
例えばイギリスでは、2022年に作物を収穫する労働者が不足したことにより、2,200万ポンド以上の果物と野菜が廃棄されました。このような労働力不足や、過酷な労働条件に対する補償を求める労働者の要求により、農業労働者の賃金上昇が加速しています。アメリカでは、2015年から2022年1月までの間に賃金が年率4％上昇したのに対し、2000年から2014年までは年率1％未満でした。
自動化は、これらの課題を様々な方法で緩和するのに役立ちます。
自動化は、農場における労働環境を改善し、作業者に求められる操作スキルを引き下げ、農場の人件費を削減することができます。例えば、アシスト操舵システムのような半自動化技術は、トラクターの走行経路の重複を減らすように誘導し、機械の操作を身体的負担の少ないものにします。
完全自律型機械は、これをさらに一歩進めます。散布などの危険を伴う作業のために運転台に座る代わりに、機械のオペレーターは、複数の機械を監督する車両群の管理者として働くことができます。
これは作業者の生産性を高め、人件費を削減することにもつながります。1人の作業者が4台の機械を管理できるよう自動化が可能になる米国のトウモロコシ農場のシナリオでは、節約額は1エーカーあたり15～20ドルに上り、米国のトウモロコシ農場全体では年間約15億ドルの価値を引き出す可能性があります。労働費の占める割合が大きい米国の特産作物では、生産者にとっての価値の可能性はさらに大きくなります。例えば、1人の作業者が4台の機械を管理する同じシナリオでは、自動除草と草刈りだけで、米国のブドウ園において1エーカーあたり30ドルの人件費削減につながる可能性があります。また、労働要件が緩和されることで機械による除草をより頻繁に行えるようになり、収穫量を維持しながら除草剤コストを削減できる可能性もあります（1エーカーあたり100ドルの節約）。
持続可能性は、今後の変革の触媒となる見込みです
投入コストは自動化導入へのすぐに効く追い風である一方、持続可能性への圧力はまだ十分に顕在化しておらず、近い将来に重要性を増すと予想されています。しかし数年後には、規制当局と消費者という2つの側面からの動きが、自動化技術のさらなる加速要因となる可能性があります。
規制当局
世界各国の政府は、より環境に配慮した営農方法に向けて野心的な目標を設定しています。例えば欧州グリーンディールは、2030年までに欧州の農業を変革することを求めており、その中には2020年の水準と比べて農薬使用量を50％削減することが含まれています。さらに同計画は、合成肥料や除草剤の使用を減らすため、農地全体の4分の1を有機農業へ転換することを目指しています。同様に、カナダは農家に対し、2030年までに2020年よりも肥料の使用量を30％削減することを望んでいます。目標を達成できないカナダの生産者は、より環境に配慮した農業機械の購入のための11億ドルの政府支援や補助金を受けられなくなるリスクがあります。
自動化は、これらの要件を満たすための重要な手段です。自動精密散布機器を、自動除草や草刈りのソリューションと組み合わせて用いることで、農家は農薬や肥料の使用を大幅に削減したり、場合によっては完全に廃止したりすることができます。さらに、自動化機器は作物に施用された内容をデジタルで記録するため、農家は作業データをシームレスに収集し、営農記録を保管することができます。これにより、有機認証やGLOBALG.A.P.などの現行プログラムへの参加が容易になります。将来的には、欧州グリーンディールのような取り組みの報告要件を遵守することにも役立つ可能性があります。
消費者
より持続可能な食料システムへの消費者の関心は高まっており、意欲的な買い物客が、生産方法の変更を農家に求める下流からの圧力を強めています。2023年のマッキンゼーの米国消費者調査では、消費者の関心の高まりにより、持続可能性を重視するブランドはすでに市場での進展を実感していることが分かりました。環境・社会・ガバナンス（ESG）関連の主張を行う製品は、過去5年間で平均28％の累積成長を記録しましたが、そうした主張を行わない製品は20％でした。環境の持続可能性や有機農法など、複数の種類のESG関連の主張を行う製品は、一つの主張のみを行う製品の約2倍の速さで成長しました。
消費者の需要に応えるため、消費財（CPG）企業は、製品の原材料や成分の調達および生産方法を含め、環境に関する様々なコミットメントを積極的に行ってきました。
例えばネスレは、2050年までにネットゼロ排出を達成し、原材料のトレーサビリティを向上させ、2030年までに農場での化学薬品使用量を削減することを約束しています。持続可能性を重視した製品に対する消費者の採用がさらに進めば、企業のESGへの取り組みも加速すると考えられます。
農場の測定、報告、検証（MRV）プラットフォームや農場管理システムを含むソフトウェアソリューションは、農家が消費者に対して農場から食卓までのトレーサビリティを提供し始めるための手段として、すでに提供されています。これには、植え付け場所、生育期間、肥料や作物保護化学品の使用に関するデータの集約と保存が含まれます。
カメラやセンサーを搭載した自律型機器は、農家の手間を最小限に抑えながら、豊富で標準化されたデータを収集・送信することで、これをさらに一歩進めることができます。これにより農家は、化学薬品使用量の削減、より効率的な灌漑、収穫条件の改善など、CPG企業がますます求めている持続可能な営農方法を裏付けることができます。
自動化への期待は高まる可能性が高い
自動化された農業機械の導入は、技術の成熟度と性能、マクロ経済状況、地政学的動向、規制の決定、環境の変化など、多くの要因に影響されます。農業企業は製品・サービスを形作るにあたり、いくつかの施策を検討することが望ましいかもしれません。
自律型機器のROIと短期的な価値の源泉を、価値提案、営業トーク、販売資料の一部として明確に伝える。
自動化機器だけでなく、圃場で起こるあらゆる事象を測定、追跡、最適化するためのデジタル・エコシステムを構築するソフトウェアやサービスの一式を組み合わせて、営農体験を再構築する。
新たな自動化機器に関連する初期の設備投資コストを削減するため、ビジネスモデルを進化させる。例えば、農家が定期的なサブスクリプション料金を支払うモデルや、コスト削減分の一部をベンダーと分け合うモデル（成果連動型価格設定など）は、新技術を農家にとってより魅力的で手頃なものにするのに役立ちます。
CPG企業とより緊密に連携し、農業における透明性とトレーサビリティを高めるとともに、農家がデータを容易に収集・共有できるようなツールや能力を提供する。
農業経済と持続可能性が引き続き農家に圧力をかけるならば、自動化技術の導入は大きく加速すると予想されます。農業自動化がもたらす三重の利益、すなわち農業生産性と収益の向上、農場の安全性の改善、環境持続可能性目標への前進を、より多くの生産者が実感するにつれ、これらの技術への関心は広がるでしょう。
