デジタルツインのメリットとは?注目される背景や活用事例をわかりやすく解説

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目次

デジタルツインとは、現実世界で収集したデータを用いて、仮想空間上で双子のように同じ環境を再現する技術のことです。

デジタルツインを活用すると、試作期間を短縮できる、品質向上を図れるなど多くのメリットがあるとされており、昨今注目を集めている技術です。

デジタルツインの概要やメリット、注目される背景などを、活用事例を交えて解説します。

デジタルツインとは

「デジタルツイン」とは、直訳すると「デジタルの双子」で、現実世界で収集したデータを用いて、仮想空間上で双子のように同じ環境を再現する技術のことです。

製造業や建設業などの現場を仮想空間で再現し、現実世界と同じように検証や開発、分析などをおこなえるため、現実世界で同じことをするよりもコストを削減でき、業務改善が迅速におこなえるというメリットがあります。

デジタルツインは、IoTや5GなどのさまざまなIT技術と連携しながら利用され、今後ますます発展していくことが考えられます。

シミュレーションとの違い

デジタルツインと混同されやすい言葉に「シミュレーション」がありますが、具体的な違いがわからない方も多いのではないでしょうか。

「シミュレーション」は、現実世界の物を簡素化したうえで、実物模型や仮想空間上にモデルを作成し、予測や検証・実験をおこなう方法です。

シミュレーションは、実際に検証・実験をおこなう際に人の手が必要になり、結果が出るまでに時間や費用がかかるという点が特徴です。

一方で「デジタルツイン」は、現実世界のデータをもとに、仮想空間上に同じ環境を作り出す技術のため、人の手を必要とせず、結果が出るまでに時間や費用がかからないことが特徴です。

そのためデジタルツインは、一般的なシミュレーションと比較すると、仮想空間上で検証・実験が完結できるため、タイムラグが少なく、改善のアクションがとれるようになるメリットがあります。

デジタルツインが注目される背景

デジタルツインが注目される背景には、1960年代にNASAによって開発された「ペアリング・テクノロジー」の影響があります。

ペアリング・テクノロジーは、月に設置された設備とまったく同じものを地球にもおくことで、月面探査中にトラブルが起こった際にも、迅速に対応できることを目的としていました。

実際にこの技術は、アポロ13号の月面着陸ミッションにおいて、爆発した酸素タンクの遠隔修理指示において活躍したことで、注目を集めるようになりました。

デジタルツインを活用して、現実世界の仕事現場や設備と同じものを仮想空間上に用意しておけば、現実世界のトラブルや業務課題をあらかじめ試してから、反映させることができるのです。

デジタルツインのメリット

仮想空間上に現実世界と同じ環境をつくることができるデジタルツインですが、具体的にはどのようなメリットがあるのでしょうか。

デジタルツインのメリットについてみていきましょう。

試作期間を短縮できる

仮想空間上で製品やサービスの試作が可能になるため、試作期間を大きく短縮できるメリットがあります。

製造業においては、実体をもちいて開発・改良を重ねながら製品を作りますが、各工程で、人の手や時間、金銭的などのコストがかかります。

しかしこの工程を、仮想空間上でおこなえれば、現実世界で投入する必要があったコストが削減でき、製品を作る時間も削減することができます。

実体を用いずに改良をおこなうこともできるため、金銭的なコストの削減にもつながるでしょう。

品質向上を図れる

デジタルツインを用いれば、製品の改良や検証や、分析などを、仮想空間上でおこなえるため、品質向上をはかれるというメリットもあります。

現実世界で品質向上をはかろうとすると、製品が完成してから実験をおこなうため、相応の時間がかかってしまいます。

しかし、仮想空間上であれば、実体を用いずに実験をおこなうことができるため、スピーディーな品質向上が実現できるようになります。

また、失敗したらすぐに元の製品状態を構築することもできるため、コストをかけずに、改良を重ねることもできます。

コスト・リスクの低減

デジタルツインを活用すると、コスト・リスクの低減も実現できます。

たとえば、オペレーションの効率化をはかることも、デジタルツインでは可能です。

設備動作や製造プロセスを学ぶ際は、現実世界では、その場所に向かい現場を見ながら、実践されますが、仮想空間上でオペレーションを実現できると、場所や実践回数を問わずに学ぶことができます。

想定されるトラブルや課題に対して、どのような対策ができるかの実験もおこなえるため、リスクマネジメントの力もつくでしょう。

遠隔操作が可能

現実世界の設備と連携させて、遠隔操作をおこなうことが可能です。

上述したアポロ13号の事例のように、デジタルツインを活用すると、遠隔からの作業指示が可能になるため、実際に現場に出向く必要がなくなり、時間短縮や生産性向上をはかることができます。

また、操作履歴や改善記録がデジタル上でデータとして溜まっていくため、さらに高次元での生産性向上も実現できるでしょう。

アフターサービスを充実させられる

製品と仮想空間を結びつければ、アフターサービスを充実させることも可能です。

デジタルツインを活用すれば、顧客に渡った製品の稼働状況を確認することができるため、顧客からのアクションがなくても、適切なタイミングでフォローを入れることができるようになります。

製品使用時に生じた疑問や悩みを、顧客の使用データを使って仮想空間上で分析すれば、顧客への素早い疑問解消やサービスの提供につながるでしょう。

迅速で適切な顧客対応が実現できると、企業への信頼感や満足度も高まるでしょう。

社会問題解決に貢献できる

物を作ることなく、仮想空間上で試作制作や品質向上が可能となるために、資源削減となり、環境保護や社会問題の解決に貢献できます。

異常気象や、環境資源の保守が必要とされる中で、デジタルツインを用いることは持続可能な社会の実現にも貢献するでしょう。

デジタルツインに活用される技術

ここまでデジタルツインのメリットを確認してきましたが、実際にどのような技術がデジタル技術に活用されていると思いますか。

デジタルツインに活用される技術についてみていきましょう。

IoT

IoT(Internet of Things)とは、さまざまな実体のある製品を、インターネットを通してデータを送受信したり、操作できたりする技術です。

デジタルツインにおいては、製品が受信した情報を、仮想空間上に反映させることに役立つ技術で、膨大な製品のデータを集めるほど、精度の高いデジタルツインの実現が可能になります。

AI

AI(人工知能)は、仮想空間上で映し出されたものの分析・予測をおこなえる技術で、IoTが収集した膨大なデータを、分析・解析するために欠かせません。

膨大なデータが集まるほどに、自己学習をおこないながら、分析の精度を向上させられるために、マーケティングなどのデータ解析にも役立ちます。

VR・AR

VR(仮想現実)・AR(拡張現実)は、仮想空間上にあるものを、現実空間のようにリアルに体感できる技術のため、視覚的にわかりやすい情報が必要な際に役立ちます。

顧客へデータを見せながら営業や支援をおこなう際にも、仮想空間上にありながらも、視覚的にわかりやすくなるため、訴求力が高まり、実体のイメージが掴みやすくなるメリットがあります。

5G

5Gとは、第5世代移動通信システムのことで、膨大な量のデータを高速で送受信できる技術のことです。

従来の移動システムと比較すると、超高速かつ低遅延に送受信することができるため、デジタルツインの活用が広く普及していくなかで、重要な部分となるのは間違いないでしょう。

CAE

CAE(Computer Aided Engineering)は、シミュレーションを仮想空間上で実現できる技術で、デジタルツイン上で開発・検証をおこなうためには欠かせない技術です。

CAEは以前から存在する技術ですが、IoTの普及でリアルタイムにデータを活用できるようになったことで、改めて注目が集まっています。

とくに製造業では、CAEをもちいることで、仮想空間上で製品の開発や改善がおこなえるようになるため、製品を実際に制作するために必要な時間や人手、金銭のコストを削減することできます。

デジタルツインを活用した企業事例

デジタル技術の発展にともない、さまざまな課題やリスクの対策に役立っているデジタルツインですが、実際にどのように活用されているのでしょうか。

デジタルツインの活用事例についてみていきましょう。

製造業への活用事例

ある電機メーカーでは、製造業の生産現場における設備稼働状況や品質情報のデータを、在庫や生産計画のITデータと仮想空間上で紐づけることで、最適化がはかれるという技術を提供しています。

IoTを用いたこの技術を活用すると、作業実績や設備、材料のデータを軸にしながら、工場でおこなわれる業務工程を一元化して、最適化がはかれるようになります。[※1]

観光業への活用事例

あるCGコンテンツを制作する企業は、クラウドゲーム配信をおこなう企業と協業し、千葉県佐倉市のある一体の地域を、デジタル上にCGで映し出すクラウド配信をおこなっています。

インターネット環境があれば、綺麗なグラフィックスをどのデバイスでも閲覧することができるため、街全体の魅力やお客様に施設情報を説明する際に役立つ技術でしょう。[※2]

小売業への活用事例

あるデータ通信企業では、デジタルツインを活用して、データ活用の最適化をはかるサービス提供を、業種問わずおこなっています。

このサービスを、小売り・健康サービス業へ活用すると、ターゲットとなる地域に住んでいる住居者の生活動線や、活動の解析が実現でき、それを元にした商品開発ができるようになります。

また、想定される商圏の分析も可能なため、どのような商品やサービスを提供するかの最適化をはかることもできるでしょう。[※3]

業務効率化を目指しましょう

デジタルツインをとりいれることで、試作期間の短縮化や、品質向上をはかれ、コストやリスクの低減を実現することができます。

デジタル技術を活用することで、現地に赴くことなく、トラブルの予測や対処が実現できるため、業務効率化にも効果的でしょう。

業務を円滑に進めるうえで、コミュニケーションも欠かせない要素ですが、業務対応が遠隔でおこなえるのに、コミュニケーションは対面でする必要があると、削減できるコストが減少してしまうでしょう。

業務効率化をはかる際は、コミュニケーションもオンライン上で完結することを目指してはいかがでしょうか。

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[※3]デジタルツイン | NTTデータ https://www.nttdata.com/jp/ja/services/digital-twin/

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Chatworkのお役立ちコラム編集部です。 ワークスタイルの変化にともなう、働き方の変化や組織のあり方をはじめ、ビジネスコミュニケーションの方法や業務効率化の手段について発信していきます。

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