デジタルツインの光と影 

投稿日

 

多くの企業が、将来の成長・競争力強化のため、または価値創造の手段に、デジタル化、デジタルトランスフォーメーション( Digital Transformation:以下、DX)の取り組みを進めています。しかし真の意味でのDXに成功している企業はまだ少ないのではないでしょうか。IoTやAIなどのテクノロジー面の話題が先行し、ビジネスモデルの具体像をどう描けばよいのか、自社が保有する差別化・優位性はどのように発揮すればよいのか、他社との連携はどのように実現すればよいのかなど、その進むべき方向と進め方に悩む企業や担当者は多いのが現実です。 

DXによる変革には、一部の部門・担当者だけではなく、関係するすべて人がその本質を理解し推進していかなければなりません。情報化社会により日々の生活を便利にするシステムが多く登場しています。IoTとAI技術の発展により、社会のあらゆるデータが収集・活用される未来では、情報の活用方法が重要です。 

このような背景を踏まえて、今回は、デジタルツインについて解説します。 

 

1. デジタルツインとは 

デジタルツイン( DigitalTwin )=デジタルの双子ですが、物理的な特徴までは模倣しません。リアルタイムで収集したデータでデジタル上に双子を構築し、リアルタイムで同期して再現することができるためデジタルツインと称されます。この技術により企業は製造段階に留まらず、稼働後もリアルタイムで機器や製品の状態を確認できます。 

 

2. なぜ、デジタルツインが注目されているのか 

現実では実現不可能な新しいことを試したくても、スペースや人材などの制約があり難しいこともデジタル空間での仮想空間なら可能です。またデジタルツインで試算をすることによって、どれくらいのスペースやコストがあれば可能か具体的な数字を算出できます。仮に失敗しても物理的なコストを最小限に留めることもメリットです。作業の効率化として、生産管理の最適化、業務の効率化を試すことができます。リアルタイムに生産作業をモニタリングしデータを抽出していくことで、改善点がわかりやすくなり改善出来るのです。

発注、製造、納品までの全工程をデジタルツインで試算し、効率化が図れます。またスケジュール調整や人員の配置、標準原価の設定など正確性が求められる作業も、スピーディに行うことができます。 

 

3. デジタルツインとシミュレーションの違いとは 

デジタルツインとよく比較されるのがシミュレーションです。大きく違う点は、デジタルツインはリアルタイムに現実にある機器、道具と同期できる点です。シミュレーションもあらゆる事象を想定して、理想的な設計仕様に基づき複数の事象をテストできますが、完成しすでに現実の現場で使用されている機器の利用状況に合わせて想定することは困難です。デジタルツインは、出荷後の商品・機器についてもデータの取得が可能で、出荷後も課題の把握と解析ができます。いつでも最新のデータで、機器の破損予測などができるのです。 

 

4. デジタルツインの光と影 

現実世界とよく似たバーチャル空間上の再現世界はデジタルツインと呼ばれ、これからのビジネス活動での応用が大いに期待されていまが、そこには、デジタルツインの光と影が見え隠れします。

デジタルツインの光の部分では、建物設備の履歴を把握するだけでなく、将来計画の策定においても有効です。デジタルツインを使用することで、未来のシナリオを数百もシミュレーションすることが可能となり、設備の規模、天気、気温、稼働条件などの変動要因が建物設備に与える影響をシュミレートできます。

それは、想定される故障や異常と、その発生時期を先んじてメンテナンススタッフに共有することで、余計なメンテナンスコストをかけることなく、建物設備の運用最適化に活かすことができます。例えば、工場では、今までは製品を出荷し、定期的なメンテナンスをサービスとして提供していたOEMの会社が、その製品の出荷後の状態を把握できるデジタルツインを用いることで、保全のアフターサービスを実現することができます。

一方、脳は...

 

多くの企業が、将来の成長・競争力強化のため、または価値創造の手段に、デジタル化、デジタルトランスフォーメーション( Digital Transformation:以下、DX)の取り組みを進めています。しかし真の意味でのDXに成功している企業はまだ少ないのではないでしょうか。IoTやAIなどのテクノロジー面の話題が先行し、ビジネスモデルの具体像をどう描けばよいのか、自社が保有する差別化・優位性はどのように発揮すればよいのか、他社との連携はどのように実現すればよいのかなど、その進むべき方向と進め方に悩む企業や担当者は多いのが現実です。 

DXによる変革には、一部の部門・担当者だけではなく、関係するすべて人がその本質を理解し推進していかなければなりません。情報化社会により日々の生活を便利にするシステムが多く登場しています。IoTとAI技術の発展により、社会のあらゆるデータが収集・活用される未来では、情報の活用方法が重要です。 

このような背景を踏まえて、今回は、デジタルツインについて解説します。 

 

1. デジタルツインとは 

デジタルツイン( DigitalTwin )=デジタルの双子ですが、物理的な特徴までは模倣しません。リアルタイムで収集したデータでデジタル上に双子を構築し、リアルタイムで同期して再現することができるためデジタルツインと称されます。この技術により企業は製造段階に留まらず、稼働後もリアルタイムで機器や製品の状態を確認できます。 

 

2. なぜ、デジタルツインが注目されているのか 

現実では実現不可能な新しいことを試したくても、スペースや人材などの制約があり難しいこともデジタル空間での仮想空間なら可能です。またデジタルツインで試算をすることによって、どれくらいのスペースやコストがあれば可能か具体的な数字を算出できます。仮に失敗しても物理的なコストを最小限に留めることもメリットです。作業の効率化として、生産管理の最適化、業務の効率化を試すことができます。リアルタイムに生産作業をモニタリングしデータを抽出していくことで、改善点がわかりやすくなり改善出来るのです。

発注、製造、納品までの全工程をデジタルツインで試算し、効率化が図れます。またスケジュール調整や人員の配置、標準原価の設定など正確性が求められる作業も、スピーディに行うことができます。 

 

3. デジタルツインとシミュレーションの違いとは 

デジタルツインとよく比較されるのがシミュレーションです。大きく違う点は、デジタルツインはリアルタイムに現実にある機器、道具と同期できる点です。シミュレーションもあらゆる事象を想定して、理想的な設計仕様に基づき複数の事象をテストできますが、完成しすでに現実の現場で使用されている機器の利用状況に合わせて想定することは困難です。デジタルツインは、出荷後の商品・機器についてもデータの取得が可能で、出荷後も課題の把握と解析ができます。いつでも最新のデータで、機器の破損予測などができるのです。 

 

4. デジタルツインの光と影 

現実世界とよく似たバーチャル空間上の再現世界はデジタルツインと呼ばれ、これからのビジネス活動での応用が大いに期待されていまが、そこには、デジタルツインの光と影が見え隠れします。

デジタルツインの光の部分では、建物設備の履歴を把握するだけでなく、将来計画の策定においても有効です。デジタルツインを使用することで、未来のシナリオを数百もシミュレーションすることが可能となり、設備の規模、天気、気温、稼働条件などの変動要因が建物設備に与える影響をシュミレートできます。

それは、想定される故障や異常と、その発生時期を先んじてメンテナンススタッフに共有することで、余計なメンテナンスコストをかけることなく、建物設備の運用最適化に活かすことができます。例えば、工場では、今までは製品を出荷し、定期的なメンテナンスをサービスとして提供していたOEMの会社が、その製品の出荷後の状態を把握できるデジタルツインを用いることで、保全のアフターサービスを実現することができます。

一方、脳はアナログ的な感性を基に、想像力をベースに思考実験・マクロ思考などを武器に自然の把握に努めてきました。そこにコンピュータによるデジタル処理が導入されると、膨大なデータ処理はシミュレーションにより仮想的な実験が可能となり、研究手法も大きく様変わりしました。さらに人工知能分野のディープラーニングは今後の飛躍的発展を予感させます。その一方でデジタル処理の限界やデジタル世界に欠けているアナログ的要素への洞察との関係性が課題として重要性を増してきています。 

多くの導入メリットが見込まれるデジタルツインですが、残念ながら日本企業は製造工程の可視化レベルにとどまっていることが多いため、米国や中国などと比べて遅れを取っているのが現状です。 

 

 

 

   続きを読むには・・・


この記事の著者

大岡 明

改善技術(トヨタ生産方式(TPS)/IE)とIT,先端技術(IoT,IoH,xR,AI)の現場活用を現場実践指導、社内研修で支援しています。

改善技術(トヨタ生産方式(TPS)/IE)とIT,先端技術(IoT,IoH,xR,AI)の現場活用を現場実践指導、社内研修で支援しています。


「情報マネジメント一般」の他のキーワード解説記事

もっと見る
データで騙す預言者になる データ分析講座(その280)

  データは非常に強力です。わかりやすく、有無を言わさない破壊力があります。ただ、おかしな使い方や見せ方で、人を騙すこともできます。恐ろし...

  データは非常に強力です。わかりやすく、有無を言わさない破壊力があります。ただ、おかしな使い方や見せ方で、人を騙すこともできます。恐ろし...


現場の業務改善を目的としたデジタル技術の解説と活用例

  1.デジタル技術がもたらす変革 1.1 デジタル技術がもたらす変革の重要性 現代の製造業界では、デジタル技術が業務やプロセスの効率...

  1.デジタル技術がもたらす変革 1.1 デジタル技術がもたらす変革の重要性 現代の製造業界では、デジタル技術が業務やプロセスの効率...


データ活用の成果は金額換算で データ分析講座(その286)

  DX・AI・ビッグデータなど、データ活用にチャレンジする機会が増えてきました。ただし、目標設定が定性的過ぎて、単にそのためのシステム導...

  DX・AI・ビッグデータなど、データ活用にチャレンジする機会が増えてきました。ただし、目標設定が定性的過ぎて、単にそのためのシステム導...


「情報マネジメント一般」の活用事例

もっと見る
レストランでのタブレット端末

        最近、テーブルにタブレット端末を置くレストランが増えています。レストラン利用者としては、ウェ...

        最近、テーブルにタブレット端末を置くレストランが増えています。レストラン利用者としては、ウェ...


現場情報の自動収集に道具だてを

 一日の作業指示の出し方で、次のどちらの組織の管理レベルの改善がより進むでしょうか?        ・A社 ➡「x製品を◯個」     ・B...

 一日の作業指示の出し方で、次のどちらの組織の管理レベルの改善がより進むでしょうか?        ・A社 ➡「x製品を◯個」     ・B...


‐社内の問題克服による開発活動‐  製品・技術開発力強化策の事例(その14)

 前回の事例その13に続いて解説します。社内における様々な問題を高いレベルで深く追及して解決することが、競争力のある技術を育成し、売れる製品を生み出す事に...

 前回の事例その13に続いて解説します。社内における様々な問題を高いレベルで深く追及して解決することが、競争力のある技術を育成し、売れる製品を生み出す事に...