5.　機械化システム計画　　　目次へ戻る

　　

　　5-1.　機械化システム

　5-1-1.　機械化システム: 1. Farm work system

          表 511. 機械化システムの整理

          1.前提条件

          1. 対象面積（地理、気象条件）

          2. 経営システムと改善目的

          3. 圃場条件(農道, 圃場の大きさ, 形を含む)

          4. 機械利用と作業面積

          5. 農家家計条件

          6. 機械購入予算とグループ経営
           

          2.農作業の条件

          作業日程と土地利用計画

          作付体系

          機械作業計画
           

          3.機械化計画

          各作物別作付けと機械化表
           

          4.計画のチェック

          負担面積

          作業、労力

          生産費

　

　5-1-2.　前提条件　2. Precondition

    表 512. 機械化システムの前提条件

    項目

    前提条件

    1. 地域名と経営面積

    地域と面積

    2. 経営システムと改善目的

    専業農家、兼業農家
    作物、経営などの改善

    3. 作付体系

    作物の選定
    畜産等を含む混合経営かどうか

    4. 圃場条件

    圃場の大きさ、形、土壌条件、農道状況

    5. 農家の実際

    家計数

    家計、営農面積、労働力、機械施設など

    総作付け面積

    可能労働力

    所有機械

    6. 機械購入資金と経営

    機械購入計画と資金、経営費

    7. 栽培方法

    作物名、品種、栽培様式、収量、負担面積

    8. 農業機械

    		 一覧表

    例:

    小麦: Table A-512b., トウモロコシ: Table A-512c., 馬鈴薯: Table A-512d., 大豆: Table A-512e. in appendix(fmp-ap3.htm)　参照

    表 512a-1. 水稲移植栽培機械化計画（例）-1

    1. 前提条件

    作物名

    品種

    栽植様式

    ha当たり収量

    地域、圃場

    圃場条件

    作業面積

    主な機械

    水稲

    アキニシキ

     30 cm x 13 cm,

    25.6 hills/m2,

    3 to 5 本／株

    推定

    4,500 kg

    北関東

    水田

    30 a

    (100 m x 30 m)

    10 ha

    46 P.S. tractor,

    6 rows Rice Transplanter,

    4 row type combine

    fm-5-1a.xls and FS01R-Jm.xls: 1-1. Pre-condition　参照

    Table 512a-2. 水稲移植栽培機械化計画（例）-2

    2. 農作業表

    項目

    栽培基準

    		作業基準

    ha 当たり作業時間(h/ha)

    燃料消費量

    作業名

    作業期間

    資材 (per ha)

    原動機

    機械名

    		 作業精度

    圃場作業量

    機械

    作業員

    合計

    ha/h

    h/ha

    h/ha

    L/h

    種子予措

    5.14-5.20

    Seed 35 kg, salt 10 kg, Benlate-T 400 g, Sumithion 80 cc

    人力

    2

    1.90

    育苗

    5.20-6.25

    人力

    2

    37.50

    耕耘

    6.12-6.19

    Tractor

    Rotary 1.8 m

    depth 13 cm

    0.267

    3.74

    1

    3.74

    D

    6

    施肥

    6.12-6.19

    comp. fertilizer, (10,18,16) 700 kg

    Tractor

    Broadcaster 300 L

    1.515

    0.66

    2

    1.32

    D

    4.3

    しろかき

    6 20-6 28

    Tractor

    puddling harrow 2.4 m width

    0.549

    1.82

    1

    1.82

    D

    5.5

    苗の運搬

    6.20-6.29

    Tractor

    Trailer with seeding box shelves

    0.21

    4.77

    2

    9.54

    G

    4

    田植え

    6.21-6.29

    Self-propel

    Riding type 6 row Rice

    transplanter

    0.172

    5.81

    2

    11.62

    D

    0.7

    除草剤散布

    6.26-7.3

    Saturn M 30 kg

    人力

    Granule spreader *

    2.28

    1

    2.28

    追肥、防除

    7.5-7.10

    ammonium sulfate 100 kg, Diazinon Granule 30 kg

    人力

    mixed spray

    1

    2.62

    防除

    イモチ病など防除

    8.3-8.7

    Dipterex 1.0 L

    Neo-Asozin 0.7 L

    Tractor

    Tractor mount type sprayer,

    levee nozzle,

    mixed spray

    1.852

    0.54

    6

    3.24

    D

    3

    1.852

    0.54

    2

    1.62

    G

    4
    病虫害防除

    8.25-8.29

    Sumithion 1.5 L

    Bassa 1.0 L

    Validacim 1.5 L

    Kitazin 1.5 L

    Tractor

    Tractor mount type sprayer, levee nozzle,

    mixed spray

    1.235

    0.81

    6

    4.86

    D

    3

    1.235

    0.81

    2

    1.62

    4

    追肥

    8.10-8.15

    comp. fertilizer (17,0,16) 120 kg

    人力

    1

    6.00

    水管理

    "6-9"

    人力

    1

    96.00

    収穫

    刈取脱穀

    10.20-11.5

    Self-propel

    Head feeding type 4 row combine

    0.115

    8.66

    2

    17.32

    D

    3.9

    運搬

    10.20-11.5

    Truck

    1 ton truck

    0.654

    1.53

    2

    3.06

    G

    4

    乾燥

    10.20-11.6

    Tempering (Circulated)

    Motor

    21 koku (3780L )

    Moisture

    21.3-14.0%

    34.5

    2

    9.56

    K

    2.9

    籾摺り

    10.21-11.7

    Motor

    Husker roll width 76mm

    0.24

    4.17

    3

    12.50

    稲わら処理１

    10.23-11.8

    Tractor

    Tedder & rake (3.0m width)

    1

    1

    1

    1.00

    D

    6.1

    稲わら処理２

    10.24-11.9

    Tractor

    Tedder & rake (3.0 m width)

    0.909

    1.1

    1

    1.10

    D

    5.5

    稲わら処理３

    10.24-11.9

    Tractor

    Baler (1.4m width)

    0.68

    1.47

    2

    2.94

    D

    10.4

    合計

    74.21

    232.63

    D: ディーゼル軽油 ,G: ガソリン, K: 軽油

　

　5-1-3.　機械化計画表

    計画の前提条件を設定後、機械化計画表を設定する。

     

    表 5-1-3. 水稲作の計画表:　FS01R-J

    作業

    TOW

    主たる機械

    M

    Nw

    能率

    作業期間

    負担面積

    No

    名

    No.

    名称

    EFC

    DC

    DATES

    DATEE

    DWP

    CA

    -

    -

    ha/h

    ha/d

    -

    -

    d

    ha

    1

    耕耘

    M

    1

    トラクタ

    1

    1

    0.286

    1.829

    8.Feb

    18.Apr

    70

    93.4

    2

    代かき

    M

    1

    トラクタ

    1

    1

    0.110

    0.703

    20.Apr

    19.May

    30

    15.4

    3

    育苗

    C

    99

    人力

    0

    0

    -

    -

    2.Apr

    21.May

    50

    -

    4

    田植え

    M

    4

    田植機

    1

    2

    0.134

    0.860

    22.Apr

    21.May

    30

    18.8

    5

    除草

    M

    5

    動力除草機

    1

    1

    0.072

    0.396

    2.Jun

    21.Jul

    50

    11.9

    6

    防除

    M

    6

    動力噴霧機

    1

    3

    0.529

    2.923

    3.Jul

    22.Jul

    20

    35.1

    7

    収穫-1

    L

    99

    人力

    0

    1

    0.500

    2.763

    12.Sep

    11.Oct

    30

    49.7

    8

    収穫-2

    M

    7

    自脱コンバイン

    1

    1

    0.060

    0.332

    12.Sep

    11.Oct

    30

    6.5

    9

    乾燥

    C

    99

    なし

    0

    0

    -

    -

    13.Sep

    11.Nov

    60

    -

    10

    籾摺り

    C

    99

    なし

    0

    0

    -

    -

    15.Sep

    13.Nov

    60

    -

    11

    水管理

    L

    99

    なし

    0

    1

    0.043

    0.000

    2.Apr

    1.Oct

    183

    -

    ここで、

    記号

    用語

    単位

    TOW

    作業: M= 機械, C= 委託, L= 人力

    -

    M, Nw

    機械セット数, 作業人員

    -

    EFC

    圃場作業量

    ha/h

    DC

    １日の作業量

    ha/d

    DATES, -E

    開始日または最終日

    -

    DWP

    作業期間

    d

    CA

    負担面積

    ha

　

　5-1-4.　機械化システムの解析

　

    1. 各作業の解析: FS01R-Jm.xls
      1. 圃場作業量, １日の作業量, 負担面積
      2. 機械コスト, 変動費, ha当たりコスト
      3. 年作業面積に対する総コストおよびha当たりコストのグラフ
    2. 表 514.の農作業システムの解析

      3.  

      表 514. 農作業システムの要約：例

      FS01R-Jm.xls : 4-4. Summary of farm work system　参照

      No.

      作業名

      TOW

      M

      Nw

      WC

      MH

      AFC

      VCa

      CA

      ACa-ca

      CI-ca

      h/ha

      h/ha

      $

      $/ha

      ha

      $/ha

      -

      1

      耕耘

      M

      1

      1

      3.5

      3.5

      1,525

      48

      93.4

      284

      2.4

      2

      代かき

      M

      1

      1

      7.2

      7.2

      2,720

      94

      19.5

      515

      4.3

      3

      育苗

      C

      0

      0

      0.0

      0.0

      0

      1,231

      -

      1231

      10.2

      4

      田植え

      M

      1

      2

      7.4

      14.9

      3,820

      155

      18.8

      746

      6.2

      5

      除草

      M

      1

      1

      14.0

      14.0

      270

      171

      11.9

      212

      1.8

      6

      防除

      M

      1

      3

      1.9

      5.7

      542

      118

      35.1

      202

      1.7

      7

      収穫-1

      L

      0

      1

      2.0

      2.0

      0

      15

      49.7

      15

      0.1

      8

      収穫-2

      M

      1

      1

      16.7

      16.7

      4,973

      202

      6.5

      971

      8.1

      9

      乾燥

      C

      0

      0

      0.0

      0.0

      0

      865

      -

      865

      7.2

      10

      籾摺り

      C

      0

      0

      0.0

      0.0

      0

      288

      288

      2.4

      11

      水管理

      L

      0

      1

      23.3

      23.3

      0

      269

      -

      269

      2.2

      max

      sum

      sum

      sum

      sum

      min

      sum

      sum

      作業体系

      1

      3

      76.0

      87.2

      13,851

      3,457

      6.5

      5,600

      46.6

      ここで、

      記号

      用語

      単位

      例

      TOW

      作業: M= 機械, C= 委託, L= 人力

      -

      		  

      M, Nw

      機械セット数, 作業人員

      -

      		  

      WC

      作業能率

      h/ha

      76.0

      MH

      ha当たり人時

      h/ha

      87.2

      AFC

      年固定費

      $

      13,851

      VCa

      ha当たり変動費

      $/ha

      3,457

      ACa

      ha当たり年コスト

      $/ha

      5,600

      A:

      圃場面積

      ha

      10.0

      CA:

      体系の負担面積

      ha

      6.5

      Y:

      収量

      t/ha

      4.5

      LDP:

      土地生産性 = Y * Crop Price =(PSa)

      $/ha

      12,015

      LBP:

      労働生産性 = (SH)=LDP/MH

      $/h

      		  

      SH :

      時間当たり売上高 = (LBP)

      $/h

      138

      Abp:

      損益分岐点

      ha

      1.6

      CI-ca :

      ha当たりコスト/ ha当たり売上高

      %

      46.6

      PRa-a:

      ha当たり利益 at A (= LDP-AC-a)

      $/ha

      7,173

      PRa-ca:

      ha当たり利益 at CA (=LDP-AC-ca)

      $/ha

      6,415

      PRa

      ha当たり利益

      $/ha

      6,415

      PS-a

      全売上高 at A (= LDP*A)

      $

      120,150

      PS-ca

      全売上高 at CA (= LDP*CA)

      $

      77,668

      ATC-a

      全コスト at A (=AC-a*A)

      $

      48,420

      ATC-ca

      全コスト at CA (=AC-ca*CA)

      $

      36,197

      PR-a:

      全利益 at A

      $

      71,730

      PR-ca:

      全利益 at CA

      $

      41,471

      PR:

      全利益

      $

      41,471

       

      1. 作業の型, 機械セット数, 作業人員、最大可能作業人員は何人か
      2. ha当たり人時、労働時間の縮小は是か非か
      3. 労働生産性  (時間当たり売上高)
      4. 土地生産性 (ha当たり収量または売上高)
      5. 各作業の負担面積と最小負担面積（これが体系の負担面積となる）

        6. 各作業の作業能力のバランスが重要である。

        機械セットを想定し、台数を増やすことにすると、負担面積等は次式で求められる。

        M-sys = INT(Aa / CAS + 1)            Eq. 5-1

        FCa = AFC / Aa

        FCa = AFCs * Msys / Aa                 Eq. 5-2

        ここで、

        記号

        用語

        単位

        例
         

        農作業 ( 収穫)

        		  

        harvest-2

        M-sys

        機械セット数

        -

        4

        Aa

        年作業面積

        ha

        20

        INT

        整数化関数

        -

        -

        CAS

        １セットの負担面積

        ha

        6.5

        FCa

        ha当たり固定費

        $/ha

        995

        AFC

        年総固定費

        $

        19,894

        AFCs

        １セットの年総固定費

        $

        4,973

         

        表 514d. 収穫作業の年総固定費

        年作業面積

        セット数

        年固定費

        ha当たり固定費

        Aa

        M

        AFC

        FCa

        (ha)

        -

        US$

        (US$/ha)

        1

        1

        4,973

        4,973

        5

        1

        4,973

        995

        10

        2

        9,947

        995

        15

        3

        14,920

        995

        20

        4

        19,894

        995

        25

        4

        19,894

        796

        30

        5

        24,867

        829

        ここで: 収穫-2の負担面積 = 6.5 ha

         

      6. 体系の年固定費

        7. 体系の年固定費は、各作業の年固定費の集計から得られる。

         

        表 514e. 農作業システムの年総固定費: 例

        CAS(minimum)=5.6ha, Sales per ha = 12,015 $/ha

        年作業面積

        セット数

        (max.)

        年総固定費

        ha当たり固定費

        ha当たり変動費

        ha当たりコスト

        Aa

        M

        AFC

        FCa

        VCa

        ATCa

        (ha)

        -

        ($)

        ($/ha)

        ($/ha)

        ($/ha)

        1

        1

        13,851

        13,851

        3,457

        17,308

        5

        1

        13,851

        2,770

        3,457

        6,227

        10

        2

        18,824

        1,882

        3,457

        5,339

        15

        3

        24,068

        1,605

        3,457

        5,061

        20

        4

        35,581

        1,779

        3,457

        5,236

        25

        4

        35,851

        1,434

        3,457

        4,891

        30

        5

        40,825

        1,361

        3,457

        4,818

          FS01R-Jm.xls : fwtotal　参照

         

        Fig. 5-2. 作業体系のha当たり全コストと売上高
      7. 損益分岐点

　

                    損益分岐点あるいは、売上高とコストの交点は、体系の経済性分析の重要なポイントである。

        もし、経営面積が損益分岐点より小さければ利益を生まないし、経営面積が損益分岐点より大きければ利益を生むことになる。

         

        PSa * Abp = AFC + VCa * Abp                 Eq. 5-3

        または、

        PSa = VCa + AFC / Abp                             Eq. 5-4

        Abp = AFC / (PSa - VCa)                           Eq. 5-5

        ここで、

        記号

        用語

        単位

        例

        PSa

        ha当たり売上

        $/ha

        12,015

        Abp

        面積の損益分岐点

        ha

        1.62

        AFC

        年総固定費

        $

        13,851

        VCa

        ha当たり変動費

        $/ha

        3,457

         

        図 5-3. 作業体系の全コストと売上高

        FS01R-Jm.xls :fwtotal　参照

         

      1. コストパフォーマンス (コストインデクス)
        2.

        ここで、コストインデクスとは、「ha当たりコスト/ ha当たり売上高」であり、100%以上ではりえきがないことになる。

      2. 体系のha当たり利益

        3. PRa = PSa – ATCa                             Eq. 5-6

         

      3. 体系のha当たり最大利益

    通常、体系のha当たり最大利益は規模の大きいほど大きくなる。

    　

    PRa-max = PSa - ATCa-ca

    = PSa - [AFC/CA + VCa]                           Eq. 5-7

    PR-max = PS-ca - ATC-ca

    = PS-ca - [AFC + VCa * CA]                     Eq. 5-8

    ここで、

    記号

    用語

    単位

    例

    in FS01R-J

    PRa-max

    ha当たり最大利益

    $/ha

    5,771

    7,148

    PSa

    ha当たり売上高

    $/ha

    12,015

    12,015

    ATCa-ca

    ha当たりコスト（負担面積における）

    $/ha

    6,248

    5,624

    AFC

    年固定費

    $

    29,894

    13,851

    CA

    負担面積

    ha

    10.4

    6.464

    VCa

    ha当たり変動費

    $/ha

    3,373

    3,482

    PR-max

    最大利益

    $

    60,107

    41,310

    PS-ca

    売上高（負担面積における）

    $

    124,496

    77,668

    ATC-ca

    全コスト（負担面積における）

    $

    64,973

    36,358

    参照:fwtotal-1, FS01R-Jm.xls: 4-4.Summary-system

    演習 5-1., 5-2., 5-3., 5-4., 5-5.

     

 5-1-5.　機械化システムの比較分析

  1. 機械化システムの比較

    2. 各機械化システムの比較および検討: 表 515.

      1. 機械化システム名と作物
      2. データの情報源: 実験, 統計, 文献など
      3. 地域名と農場の規模
      4. 最大可能作業員数とha当たり人時
      5. 農場規模1, 10, 20 haと負担面積におけるha当たり年コスト
      6. 生産物売上高
      7. コスト指数 (コスト／生産高)
      8. 労働１時間当たり生産高 (労働生産性)
      9. ha当たり利益
      10. 損益分岐点

    表 515. 各機械化システムの比較

    No.

    システム

    データ

    FS

    Nw- max

    TMH

    AFC

    VCa

    CA

    ACa-1ha

    ACa-10ha

    ACa-30ha

    ACa-ca

    PSa

    CI-ca

    SH

    ha

    h/ha

    $

    $/ha

    ha

    $/ha

    $/ha

    $/ha

    $/ha

    $/ha

    -

    $/h

    1

    FS0m-J

    Ref.

    1

    3

    1683

    323

    18,258

    1.2

    18,581

    18,524

    12,015

    154

    7

    2

    FS0a-J

    Ref.

    1

    3

    727

    335

    9,661

    2.0

    9,995

    9,829

    12,015

    82

    17

    3

    FS01-J

    TE

    6.5

    3

    68

    10,773

    3,506

    6.5

    14,279

    4,583

    3,865

    5,163

    12,015

    43

    177

    4

    FS01-H

    TE

    5

    Rice

    Stat.: 2000

    1

    3

    1.0

    0

    0

    0

    9,925

    9,895

    100

    6

    Rice

    Stat.: 2000

    10

    3

    10

    9,925

    0

    0

    6,463

    9,895

    65

    7

    Wheat

    Stat.: 1998

    1

    1

    1.0

    0

    0

    0

    3,706

    4,701

    79

    8

    Soy bean

    Stat.: 1998

    1

    1

    1.0

    0

    0

    0

    4,380

    3,386

    129

    9

    Rice kanto

    Rice-sys

    10

    6

    196

    29,894

    3,373

    10

    33,267

    6,362

    4,369

    6,362

    12,015

    53

    61

    注: 1. FS0m-J: 人力農作業システム（日本：文献による）

    　　2. FS0a-J: 畜力農作業システム（日本：文献による）

    記号

    用語

    単位

    FS

    経営規模

    ha

    Nw-max

    可能作業員数

    -

    TMH

    ha当たり人時

    h/ha

    AFC

    年固定費

    $

    VCa

    ha当たり変動費

    $/ha

    CA

    負担面積

    ha

    ACa-*

    ha当たり全コスト

    $/ha

    PSa

    ha当たり売上高

    $/ha

    CI

    コスト指数: = コスト/ 生産高

    -

    SH

    １時間当たり生産高

    $/h

    PRa

    ha当たり利益

    $/ha

    Abp

    損益分岐点

    ha

    TE/TE-2002.xls:  bunken/NOUKI/Ag-cost1.xls　：参照

　

　5-1-6.　複合作業の負担面積

      a. 単作業

単作業の負担面積は、以下のように示される。

 

CA = DC * AWD * (M or Nw)         Eq. 5-9

DC = EFC * Dn                                 Eq. 5-10

AWD = DWP * ADR                         Eq. 5-11

CA = ANWH * EFC * M = ANWH / WC * M                     Eq. 5-12

ここで、

記号

用語

単位

例：種子予措

CA

負担面積

ha

67.1

DC

１日作業量

ha/d

2.13

M

機械セット数

-

  

Nw

作業員数

-

2

EFC

圃場作業量

ha/h

0.333

Dn

実作業時間

h/d

6.4

AWD

作業可能日数

d

15.7

DWP

作業期間日数

d

21

ADR

作業可能日数率

-

0.75

ANWH

実作業率

h

100.8

WC

作業能率

h/ha

3.0

負担面積 CA = 2.13 * 15.7 * 2 =67.1 ha

 

      b. 複合作業

　

作業期間の一部が重なっている複数の作業（複合作業）の負担面積は、以下のように示される。

     

    CAS = ANWH * EFCp = ANWH / WCp                     Eq. 5-13

    WCp = WC1/M1 + WC2 / M2 + WC3 / M3 +             Eq. 5-14

     

    ここで, EFCp = 1 / WCp

記号

用語

単位

CAS

１セットの負担面積

ha

ANWH

作業可能時間

h

Mi

i作業の機械セット数

-

Nw

作業員数

-

EFCp

複合作業の圃場作業量

ha/h

WCi

i作業の能率

h/ha

WCp

複合作業の能率

h/ha

     

  1. 複数の作業期間にまたがる作業（１オペレーターのとき）
 

<------------------------------ S ------------------------------------------->
作業-1 <-------------------S1 ------------------->  
作業-2   <------------------ S2 ------------------>  
作業-3   < ------------------- S3 ----------------->
  < -------------------- S12 -------------------------->  
    < ----------------------------- S23 ----------------------------->
  < -------- s1 -------> < --------------- s2 ------------> <----- s3 ------>

ここで, S = 全作業可能時間、S1, S2, S3 = 各作業可能時間

S12 = 1-2作業の可能時間、S23 = 2-3作業の可能時間

図. 5-4 複数の作業期間にまたがる作業

 

もし、各作業を全作業時間中のいつでも行うことができれば、その所要時間は、次の３式で求められよう。 (fw-sche.xls)

s1 = S * WC1 / WCp

s2 = S * WC2 / WCp

s3 = S * WC3 / WCp                             Eq. 5-15

ここで, WCp = WC1 + WC2 + WC3

              1. また、もし S12 >= s1 + s2、 かつ、 S23 >= s2 + s3,
                1. そして S1 >= s1, S2 >= s2, S3 >= s3, のとき

                  2. CA = S / WCp = s1 / WC1 = s2 / WC2= s3 / WC3         Eq. 5-16

                2.  S1<= s1,のときは

                  3. CA = S1 / WC1                 Eq. 5-17

                3.  S2<= s2,ときは

                  4. CA = S2 / WC2                 Eq. 5-18

                4.  S3<= s3,のときは

                CA = S3 / WC3                         Eq. 5-19

              2. また、もし S12 < s1 + s2 、または、 S23 < s2 + s3,のとき

                3. CA = min [S12 / (WC1 + WC2), S1 / WC1, S2 / WC2]         Eq. 5-20, または

                CA = min [S23 / (WC2 + WC3), S2 / WC2, S3 / WC3]         Eq. 5-21

              3. したがって、複合作業の負担面積  CA は次式で求められる。

                4. CA = min [S / WCp, S1 / WC1, S2 / WC2, S3 / WC3, S12 / (WC1 + WC2), S23 / (WC2 + WC3)]                             Eq. 5-22

              4.  CA の線形計画法による計算： 附録A-5-1-6 参照

 

  5-1-7.　多毛作機械化システムの管理分析：

          通常、農作業システムは、単一作物でなく複数の作物を栽培する。

            1. 水稲 + 小麦
            2. 水稲 + 野菜または果物
            3. 水稲 + 畜産
            4. 水稲 + 水稲

各作業システムのコストは、各システムの経済性等の比較のために、年ベース、すなわち、年間の総コストと総生産高を計算する必要がある。

目次へ戻る　　　　　次章へ　　　文頭へ