今さら聞けない「デジタルツイン」とは?メリットや活用事例をご紹介

 2020.01.07  デジタルトランスフォーメーションチャンネル

近年「デジタルツイン」という言葉が注目を集めていますが、具体的にどのようなものなのか、言葉だけではイメージが湧きにくいかもしれません。デジタルツインの概要や活用シーン、具体的な活用事例を知り、自社のビジネスへの導入を検討しましょう。

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デジタルツインとはそもそも何なのか

デジタルツインとは、物理世界(現実世界)に実在しているものを、デジタル空間でリアルに表現したものを指します。現実世界の仕組みや稼働状況などをデジタル空間に構築し、リアルなシミュレーションを可能にする技術です。IoTが普及し、あらゆるモノのデータ取得が可能になったことで、デジタルツインの技術も飛躍的に進化しました。

従来のモデルやシミュレーションとの違い

あらゆるビジネスにおいて、シミュレーションは欠かせません。市場規模に合った商品の開発や自動車の安全技術の確立など、ありとあらゆる業界でシミュレーションが行われています。デジタルツインもシミュレーションの一種です。しかし、従来のシミュレーションとのもっとも大きな違いは、現実世界の変化とリアルに連動している点にあります。

たとえば、何らかの機械部品の耐久性をシミュレーションするとしましょう。機械部品は使用を続けるうちに摩耗・破損などが発生し、いつまでも当初の性能や姿を留めているわけではありません。従来のシミュレーションでは、こうした摩耗や破損による変化は、人の手でデータを改めて入力する必要がありました。しかし、デジタルツインではそうした手間は必要ありません。現実世界で生じた変化と連動しているため、機械部品の摩耗などについてもリアルタイムで仮想空間に再現されるのです。

また、仮想空間から現実世界へアプローチができるのも大きな特徴です。デジタルツイン上で何かしらの問題が起きたときは、オンラインを通じて現実世界にアプローチし、トラブルの回避・解決などが可能です。

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デジタルツインのメリットとは

現実世界ではさまざまな制限が加わる難しい作業も、バーチャル空間なら容易に実行できます。リードタイムの短縮やコストダウン、保守、メンテナンスなどの作業をスムーズに行えるのも大きなメリットです。

物理的な制限を超えた作業が可能になる

新しい試みに着手したくても、コストやスペースなどの問題で難しいことがあります。仮想空間ではこのような制限を気にすることなく、さまざまな試みが可能です。

たとえば、新たな商品の開発には多大なコストがかかり、どれくらいの人員が必要かもはっきりとはわかりません。デジタルツインであれば、仮想空間の中でさまざまな試算ができるため、そこから必要なコストや人員数を算出できます。バーチャル世界での試みは、仮に失敗したとしてもリスクを最小限に留められるのも大きなメリットです。

リードタイムの短縮

デジタルツインを活用すれば、生産管理の最適化や業務効率化が期待できます。リアルタイムに工程をモニタリングでき、改善すべき点も見えるため、効率よく改善活動を進められるでしょう。結果として、発注から製造、出荷、納品までの製品流通に関する全工程を短縮することにつながります。

コストダウン

従来では現実世界で製品の試作を行っていましたが、これでは多大なコストが発生します。たとえば自動車の場合、試作の車両を製作したのち、複数の人員を割いて専用コースで幾度にもわたる試走をしなくてはなりませんでした。デジタルツインを導入すると、それらのプロセスを仮想空間で行えるため、大幅なコスト削減が実現します。

デジタルツインでは製造プロセスにおけるデータだけでなく、流通したあとのデータ取得も可能です。どれくらいのニーズがあるのか、使用状況はどうなのかといったことも把握でき、今後のマーケティング戦略にも役立てられます。わざわざ別途にリサーチを行わなくて済むため、問題点の改善やマーケティングにかかるコストも抑えられるのです。

メンテナンスや整備保全の作業がスムーズに

製造ラインで問題が発生したときには、どの段階で問題が発生したかを把握しなくてはなりません。まずはきちんと原因を特定し、それから改善に向けた手立てを考えます。デジタルツインが導入されていれば、原因特定までに時間を要さず、スピーディに改善策を打ち出せるのがメリットです。すでに流通している製品に問題が発覚した場合でも、それがどのプロセスで生じたのかデータから解明できます。

丁寧なアフターサービスが可能

企業価値と顧客満足度を高めるには、丁寧なアフターサービスが欠かせません。デジタルツインは製造段階だけでなく、出荷したあとのモデリングもリアルタイムで行えます。そのため、使用状況などその時々に応じてベストなタイミングでアフターケアを提供できます。

製品の使用状況や経過などのデータを分析すれば、顧客が求めているニーズや不満点も理解できるでしょう。ニーズを深く掘り下げられるため、新たなサービスに向けたマーケティング戦略を打ち出すことも可能です。

デジタルツインの事例

デジタルツインの活用事例を知れば、デジタルツインをイメージしやすくなるかもしれません。現在では、製造業をはじめさまざまな業界で積極的に活用されています。そのほかにも、スポーツ選手の動きの分析や国を挙げてデジタルツインの導入など、参考になる事例が数多くあります。

航空機のエンジンをデジタルツインでモデリング

アメリカを拠点とするGE社は、電気事業を基幹ビジネスとする総合電機メーカーです。同社では、デジタルツインを使って航空機のエンジンをモデリングしています。さまざまなデータを取得・分析することで、適切な検査時期や使用状況などを把握しているのです。

これまでは、経験上のデータからメンテナンスやパーツ交換の時期を割り出していました。そのため、時にはまだ交換の必要がないパーツを換えてしまうなど、余計なコストが発生していたのです。デジタルツインの導入により、適切なメンテナンスの時期が把握できるようになったため、こうした手間暇を削減できるようになりました。

スポーツ選手の動きをデジタルツインで分析

2018 FIFAワールドカップロシア大会では、選手の動きをデジタル分析する試みが行われました。リアルタイムで選手の動きをデータとして取り込み、そこから最善の采配を導き出すことを可能にしたのです。

取得したデータをもとにバーチャル空間で試合を再現すれば、リアルでの試合に反映させられます。今後、スポーツの世界でもどんどんデジタルツインの導入が始まるかもしれません。

シンガポールでは国を挙げてデジタルツインを導入

シンガポールでは「バーチャル・シンガポール」なる取り組みが進んでいます。国を挙げて取り組んでいる、都市そのものをデジタル化する試みです。シンガポールでは、かねてからデジタル技術で住みやすい国を創りあげる構想を打ち出していました。都市のデジタル化は、そのための一大プロジェクトです。

さまざまなデータをベースに、仮想空間で3Dモデルを構築し、そこにあらゆるリアルタイムデータを統合します。これにより、インフラの整備や渋滞の緩和、アクセシビリティの改善につなげようとしているのです。

現実世界では国民からの批判を受けそうな施策でも、仮想空間で簡単に実験できます。さまざまなシミュレーションにより、今よりはるかに暮らしやすい国が実現するかもしれません。今後はシンガポールだけでなく、さまざまな国が同じような取り組みを始める可能性があります。

まとめ

仮想空間でのシミュレーションにより、リアルでのトラブルや変化などが予測可能になるデジタルツイン。すでにさまざまな企業が導入を始めており、今後も導入を考える企業がさらに増えると考えられます。デジタルツインを導入すれば、製品の開発やアフターフォローなど、あらゆる課題に役立つでしょう。

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