植物工廠：利用閒置空間，日清紡實現高附加值草莓量產

morris_2007

【日經BP社報導】隨著人們對食品安全的要求日益提高，在封閉空間內的可控制環境中種植作物的植物工廠越來越多。日本製造業也有很多企業為了有效利用生產基地遷至海外後出現的工廠閒置空間，紛紛考慮把植物工廠作為一項新業務。但也有不少因涉足的業務不盈利而退出的情況。在這種形勢下，日清紡成功實現了草莓的量產，穩步開展了業務。下面就介紹一下該公司的具體做法。

日清紡控股公司（以下簡稱日清紡）的德島事務所坐落于德島機場與JR德島站之間、吉野川的支流的今切川河岸邊*1。在德島事務所內的一角，種植自有品牌草莓「阿波羅莓」的植物工廠正在運轉之中（圖1）。

*1 日清紡2009年將纖維、剎車器、紙產品、精密儀器及化工品五項業務獨立為子公司，總公司更名為日清紡控股公司。德島事務所還有從事纖維業務的日清紡Textile、從事紙產品業務的日清紡Paper Products、從事化工產品業務的日清紡化學等集團企業的工廠。

該植物工廠利用了2008年之前生產牛仔布料的工廠廠房。「因為將生產基地遷到了印度尼西亞，這間廠房就變成了閒置空間」（日清紡控股新業務開發本部新業務開發室部長、德島事務所長真鍋忠利）。

圖1：德島事務所的草莓植物工廠             在工廠的廠房內設置了完全人工光型植物工廠。目前，利用德島事務所的量產設備種植了7萬株草莓，每天售出400～500盒。雇用了約20名工人從事種植及包裝工作等。

目前，在這個利用閒置空間設置的植物工廠內約種植了7萬株草莓，約有20名工人從事種植及包裝等工作。開始正式生產後，面向蛋糕製作和普通消費者銷售的草莓，合計每天能供應約1000盒（圖2）。

圖2：日清紡的植物工廠種植的「阿波羅莓」             露天種植的一季性草莓會在夏季到秋季這段時間內缺貨，而該植物工廠一年四季都能種植並供應。主要銷售目標是製作蛋糕等的商用市場。

曾考慮種植葉類蔬菜和蘑菇

日清紡是從2010年1月開始關注植物工廠並考慮開展業務的（圖3）。原因不僅是為了有效利用生產基地遷至海外之後的閒置工廠，該公司還認為，植物工廠有助於解決氣候異常導致的農作物歉收等環境問題，以及估計不久的將來會出現的糧食與能源問題。而且，「植物工廠還與日清紡將環境與能源定位於增長動力的方針一致」*2。

圖3：日清紡涉足植物工廠業務的經過             日清紡還考慮過葉類蔬菜及蘑菇類等種植品種，並在此過程中注意到了從市場規模及需求動向來看最有希望形成業務的草莓。該公司利用德島以及藤枝工廠內的閒置設備擴大了產量。

*2 植物工廠分為兩種，一種是在密閉空間內只使用人工光，另一種是同時使用人工光和太陽光。日清紡的植物工廠屬於前者。

日清紡並不是一開始就選定草莓作為植物工廠種植的作物，而是先設立了共有四名成員的項目組，考察了日本各地的植物工廠。真鍋介紹說，「公司讓我們在約兩個月後給出業務是否可行的結論」。在這種情況下，項目組將目光投向了草莓和葉類蔬菜。他們認為，如果植物工廠栽培這些植物，就能形成業務。

但是，對於沒有接觸過農業的日清紡而言，能否在植物工廠種植這些植物還是個未知數。於是，2010年7月該公司首先設置了100m2的試驗工廠。在這裡進行種植試驗的同時，還實施了市場調查。

日清紡發現，葉類蔬菜很難形成業務。最大原因是與露天種植的蔬菜之間的價格差。在植物工廠種植的作物中，葉類蔬菜最為普通。植物工廠生產的蔬菜雖然具有不用清洗就能食用等特點，但需要花費初期成本及運營成本，因此價格「是露天蔬菜的1.5倍左右」。

但是，零售店大多將兩種蔬菜放在同一賣場出售，往往會陷入價格競爭。小規模面向特定銷路銷售時，如果沒有強有力的銷路，就很難開展葉類蔬菜業務。

於是日清紡選擇了草莓。草莓分為冬季到春季生產的一季型草莓和一年內都能收穫的四季型草莓兩大種類，一般認為一季型草莓更為香甜可口。因此，在一季型草莓供應量減少的夏季到冬季這段時間，主要是從美國等國家進口草莓。

「一季型草莓的市場很大」，尤其是商業用途，蛋糕用草莓會在耶誕節期間迎來高峰，而且全年都存在需求。儘管如此，正如前面所說，日本的露天種植草莓只能在一定期限內收穫，而且日本的草莓種植戶的栽種面積及供應量也在不斷減少，因此供求之間的差距越來越大。

如果全年都能穩定種植草莓，就有望形成很大的市場。如果利用容易管理種植條件的植物工廠，還能縮小顏色及味道等的個體差別，容易保證商業用途所要求的品質。對企業用戶實施訪問調查時，日清紡也聽到了「如果淡季也能供應一季型草莓，肯定會震驚業界」的意見。

日清紡利用試驗工廠2/3的空間繼續種植葉類蔬菜，以累積植物工廠方面的經驗，同時還利用另外1/3空間種植了約600株草莓，逐步掌握了相關技術*3。

*3 為了選出適合植物工廠的草莓品種，一開始種植了6～7個品種，最後精選出1種。

與農業研究所合作

草莓是一種難以種植的作物。向企業徵求意見時，也有企業對利用植物工廠種植的草莓的品質以及種植可行性持懷疑態度，表示「要先看看草莓再說」。諮詢在大學從事研究的專家時，對方也表示，「草莓很難種植，還是放棄的好。不如選擇生菜」。但真鍋卻認為，「正因為如此，作為新涉足企業才會覺得有趣。只要成功肯定賺錢」。如果能夠成功做到別人做不到的事情，被捲入價格競爭的可能性也會很低。

日清紡利用試驗工廠種植草莓時，得到了德島縣農業研究所的協助。真鍋說：「最初前往德島縣政府介紹情況時，曾被對方質問『打算讓德島的草莓種植戶破產嗎'，但向其說明瞭種植戶老齡化對策及收入穩定化等效果之後，對方開始積極提供支援」。

日清紡把農業研究所擁有的大棚等溫室草莓種植技術與該公司擁有的在植物工廠使用的設備的相關知識融合在一起，通過試驗確認了如何提高草莓種植效率的問題。比如，植物工廠可以準確且隨意地控制溫度、濕度、營養液成分等種植條件。儘管溫室種植也能進行一定程度的控制，但密閉型植物工廠可以達到更高的控制水準，農業研究所的專家也是第一次經歷。日清紡與農業研究所聯合起來逐一解決難題，並找到了最佳種植條件。

經過努力，試驗工廠在2010年12月成功收穫首批草莓。「這正好是公司召開會議決定是否正式啟動業務的前一天」，緊緊張張正好趕上。在此階段，儘管糖度及酸味等味道還未必令人滿意，但日清紡在一定程度上掌握了改善味道的技術。

下一步就是擴大規模了。試驗工廠的產量很低。大型蛋糕店每年要使用400噸草莓，所以必須確立量產技術。

還開始在藤枝生產

於是，日清紡于2011年4月在德島事務所內引進了進行草莓量產試驗的設備，開始正式種植（圖4）。種植棚共有五層，可在420m2的空間內種植1萬株（每年十幾噸）草莓。2011年9月第一次收穫並以「阿波羅莓」品牌供貨後，獲得了「最適合製作西點」、「希望生產更多」的好評。

圖4：德島事務所植物工廠的佈局             種植了7萬株草莓的草莓種植室的面積為3400m2。用100m2的試驗設備中不僅種植了草莓，還栽培了葉類蔬菜，進行多方面的研究。

       因此，日清紡決定增設生產設備。該公司投資3.5億日元追加了可種植6萬株草莓的設備，于2012年5月建成了可種植7萬株（每年約產100噸）草莓的體制（圖5），並於2012年6月雇用了20名工人，從2012年9月開始正式銷售。計劃2013年夏季轉為每天供應1000盒的全負荷生產體制。

圖5：從通道拍攝的種植室（德島事務所）             在種植棚與種植棚之間邊移動邊進行採摘等作業。種植棚有五層，在上層工作時需要使用移動臺車（圖片中近處的機器）。

       但是，即便如此，產量仍然不能滿足需求。而且，關西地區還好，德島事務所離中京地區及關東等大市場就非常遠了。因此，日清紡2012年7月決定在像德島事務所一樣擁有閒置工廠的藤枝事務所（靜岡縣藤枝市）實施草莓量產試驗*4。該事務所首先引進了420m2的試驗設備（圖6），種植了1萬株草莓，並從2013年1月開始試銷售。

圖6：藤枝事務所的種植室             與德島事務所相比，種植棚之間的通道更長，減少了工人的折返次數，從而提高了工作效率。

*4 其實，日清紡還曾考慮利用植物工廠種植蘑菇，並使用藤枝事務所的試驗設備進行了種植試驗。但是，由於種菌的持續採購很難保證，而且該公司得知有一家大型蘑菇生產商將推出低價蘑菇，所以在草莓量產試驗開始階段就放棄了開展蘑菇業務的念頭。

日清紡計劃在2013年內為藤枝事務所的植物工廠追加6000m2的量產設備，共計種植10萬株草莓。這樣的話，便可建立德島與藤枝兩個基地共計種植17萬株草莓、年產量達到250噸的體制。

還打算開展設備提供業務

日清紡的植物工廠的草莓種植量就這樣逐步增加了。但是，市場規模並非只有這麼大。真鍋表示，「估計商用草莓每年的市場規模約為兩萬噸」。因此，該公司今後不僅要自己種植和銷售草莓，還希望「合作夥伴也種植阿波羅莓」。同時，日清紡還打算運用此前獲得的技術知識和經驗，推廣設施。原因是僅靠日清紡種植草莓的話，規模的擴大存在限制。

製造業涉足植物工廠業務的形式有兩種，一種是自己利用植物工廠種植作物，另一種是提供植物工廠使用的各種設備。日清紡打算同時開展這兩種業務。

不過，日清紡並不打算開展單純的設備銷售業務，而是要開展包括銷售在內的「前所未有的綜合性植物工廠業務」，提供設施、種苗、種植技術等，不斷推廣阿波羅莓品牌。

當然，在啟動該業務之前，必須確立量產技術（全年穩定供應一定品質的作物），開發出能控制形狀、大小及味道等品質和收穫量的技術，還要準確判斷苗木壽命，並提高阿波羅莓的市場認知度，日清紡表示這些在2013年度內都能實現。

日清紡將啟動草莓種植業務時使用的試驗工廠用作了研發用植物工廠（試驗設備）。不僅是草莓，還引進了葉類蔬菜、蘑菇及根菜種植設備。儘管工程業務以阿波羅莓為基礎，但引進多種作物的研究設備之後，可以提高植物工廠的技術。而且，該公司還計劃以「擁有豐富的化學及能源相關技術」為優勢，從2015年度開始銷售設備。

挑戰智慧工廠

目前，日清紡除了利用試驗設備研究種植條件等之外，還在致力於「開展植物工廠業務時的最大課題」——省電化與節能化的研究。具體而言，就是包括使用LED燈在內的照明和空調的優化，以及使用自然能源的智慧工廠實證試驗。

比如，智慧工廠方面，日清紡在植物工廠的廠房外面安裝了小規模風力發電設備和光伏發電板（圖7），挑戰了在此基礎上結合使用燃料電池及蓄電池來獲取植物工廠所需電力的技術。通過蓄電池和燃料電池使風力發電和光伏發電的發電量變動趨於平均，從而使葉類蔬菜植物工廠運轉起來（圖8）。

圖7：德島事務所的植物工廠外觀             同時安裝了光伏發電板和風力發電設備等。通過將這些電力與蓄電池結合在一起來實現節能化的實證試驗也在進行之中。

圖8：實證設備的能源供應情況             將光伏發電、風力發電、蓄電池、燃料電池及商用電源結合在一起，利用EMS（能源管理系統）實施控制。

智慧工廠領域同樣也匯聚了日清紡集團的技術力量。實證試驗用工廠的光伏發電設備、LED照明燈、燃料電池的隔膜、電容器及電力控制裝置等均使用集團內企業的產品。

目前還不能在完全不使用商用電源的情況下全年運營植物工廠。日清紡正在累積用來判斷如何更好地組合這些電源的資訊，該公司的目標是通過使用這些電源，將電費降至目前的一半。（記者：中山 力，《日經製造》）

http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/66307-20130605.html?ref=ML&limitstart=0

香港可以參考一下 .