デジタルツイン開発 – metoree本番管理

監修:iCAD株式会社

デジタルツイン開発とは

デジタルツイン開発とは、デジタルツインを構築する技術と、そのモデルを活用した開発プロセスを指します。

デジタルツインは、現実空間からIoTを介してデータを収集し、仮想空間上に現実空間と同じ環境をまるで双子=ツインのように再現する技術です。

デジタルツインはメタバースと混同されがちですが、メタバースは現実空間を仮想空間に忠実に再現し一種のコミュニケーションツールとしての活用が主流であるのに対し、デジタルツインは現実空間では難しい高度なシミュレーションツールとして活用されています。

また、従来のシミュレーションは、いくつかの仮説をベースにある時点でのモデルで行われてきましたが、デジタルツインは、実在する現実空間のデータをベースに高いリアルタイム性で高精度なシミュレーションを行うことが特徴です。

デジタルツイン開発は様々な分野で使用されています。以下はその使用用途の一例です。

デジタルツイン上で試作を行うことにより試作品作成のコストを削減出来、製造・開発コストの予測を可能にします。

製造設備や作業工程などをリアルタイムでデジタルツイン上に再現し、過去の問題事象の分析結果を踏まえたシミュレーションを行うことで、製造リスクを低減させ品質向上に繋げます。

また、人員の稼働や在庫の状況を踏まえた上で、工期や人員配置の最適化も可能です。

建設現場では、デジタルツインにより工事進捗を可視化出来、施工管理・遠隔管理を可能にしています。建設前には、周辺環境への影響や建設時の安全誘導などの検討をすることも出来ます。

発電分野では、デジタルツインを導入することにより、環境に配慮した効率的な運用が可能になります。

風力発電の例では、ポール高さ・ローター直径などの構成要素の組み合わせをデジタルツイン上でシミュレーションし、最も発電効率の良い設計や立地を選ぶことが出来ます。稼働段階では、風力発電所から送信されるデータをデジタルツイン上で処理し、効率的な運用を可能にします。

国内の3D都市モデルをデジタルツインとして誰もが利用出来る様、整備が進んでいます。

仮想空間での街歩きや、様々なデータを可視化したスマートな街づくりなどの活用が始まっています。また、災害に関するデータの時系列的な変化を蓄積しデジタルツイン上で再現することにより、効果的な防災対策に活用しようという動きもあります。

デジタルツイン開発の主要な原理を記載します。

モノのインターネットと呼ばれるIoT機器を通して現実空間のデータをリアルタイムで収集し、デジタルツインプラットフォームへ送ります。

精度の高い分析・シミュレーションを行う為には、様々な種類の膨大な量のデータを収集することが重要ですが、５G技術によりリアルタイムに膨大なデータ通信を行うことが可能となっています。

デジタルツインプラットフォームに収集された様々な関連データを処理することによって、現実空間の環境を仮想空間で再現するモデルを構築します。デジタルツインは、膨大な量のデータをAIに学習させることにより、高精度な分析・シミュレーションを行うことが出来ます。

デジタルツインプラットフォームは、仮想空間で再現されたモデルの可視化及び効果的に利用するためのソフトウェアなどを搭載し、デジタルツインのシステムとして運用出来るようにします。そして利用目的に応じた様々な条件でンシミュレーションを行うことで、システムを最適化します。

デジタルツイン開発の導入にあたり、考慮すべき主な点を記載します。

デジタルツインで高精度の再現を目指すには、それ相応のコストと工数がかかります。

その為、デジタルツインで解決したい課題・目的を明確にした上で、デジタルツインの導入が必要かどうかを判断することが重要です。デジタルツインを導入する際には、費用対効果を考慮しながら必要なデータの種類や求める精度を検討し、小さくスタートすることも大切です。

デジタルツインの導入にあたっては、既存のシステムやアプリケーションなどのデータをデジタルツインのデータへ連携・統合を行うことが必要になります。この作業は技術的に難しいことが多く、デジタルツイン導入前の要検討項目となります。

デジタルツイン開発企業は、リサーチ・企画段階から運用に至るまで全体的にサポート可能な企業や、ある特定のデジタルツイン技術に強みを持つ企業など、企業により特色が異なります。

デジタルツイン開発企業を利用する際には、デジタルツインで解決したい課題・目的に合ったサポートをしてくれる企業を選ぶことが必要となります。

本記事はデジタルツイン開発を行うiCAD株式会社様に監修を頂きました。

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