株式会社
日本コンピュータ開発

　皆さんは「デジタルツイン」という言葉をご存じでしょうか？IT業界の新たなトレンドとして注目されている、製造業に革命をもたらすとされている技術です。今回は、そんなデジタルツインについて、詳しく解説していきます。

デジタルツインとは

　デジタルツイン(英：Digital twin)とは、現実世界にあるモノや人、環境などの膨大なデータを収集し、そのデータを元にデジタル空間で現実世界のモノやヒト、環境を再現する技術のことです。現実のデータを鏡のようにデジタル空間に映し出すため、「デジタルの双子」を意味する「デジタルツイン」という名称で呼ばれています。

　デジタルツインでは、現実世界のデータをリアルタイムで収集し、そのデータをもとに現実世界の事象を再現するため、従来のデジタル空間によるシミュレーションと比べて、より具体的かつ現実的な再現を行うことができます。

デジタルツインのメリット

　デジタルツインは特に製造業の生産現場に大きな変革をもたらす技術として期待されています。

問題への対応がスムーズになる

　従来、製造ラインや製品自体に問題が発生したとき、現場からのレポートや顧客からのフィードバックをもとに原因の特定と改善案の考案を行っていたため、問題への対応に時間がかかっていましたが、デジタルツインではリアルタイムで収集したデータを活用できるため、スムーズに原因の特定と改善ができます。

　また、製造ラインの状況を離れた場所からリアルタイムで把握できるため、問題の予測を行い事前に事故などを防ぐことも可能です。

品質向上に繋がる

　現実世界では製品の試作・実験は限られた回数しか行えませんが、デジタルツインを利用すれば、デジタル空間で製品の試作・実験を何度でも繰り返し行うことができ、品質を向上させることができます。

　また、IoTを用いることで、顧客によるレビューをビッグデータとして素早く蓄積させることができるため、製品のさらなる改善が望めます。

コストを削減できる

　現実世界での製品の試作・実験には、決して少なくない金銭面、資源面でのコストが発生しますが、デジタルツインでは製品の試作・実験をデジタル空間で行えるため、金銭面、資源面両方でコストを削減することができます。

アフターサービスを充実させられる

　デジタルツインを利用すれば、出荷後も製品の状況を確認できるため、製品を構成している各部品の消耗具合などを把握し、適切なタイミングで部品交換などのアフターフォローを行うことができます。

　アフターサービスを充実させることで、顧客からの印象を良くすることができ、売上の向上にもつながります。

デジタルツインのデメリット

実装までのハードルが高い

　デジタルツインは、現実世界のデータを取得するIoTと、取得したデータを分析・構築するAI、機械学習の技術で構成されています。よって、デジタルツインを利用する際はIoTとAI、機械学習の技術の導入が必要不可欠です。そのため、製造ラインや製品の状態をデータとして取得したり、データを分析・再現する設備を導入しなければなりません。これらの設備を導入する際は、決して少なくない費用がかかります。また、現実世界のデータを再現するデジタル空間、およびモデルの確立も必要です。

　よって、デジタルツインの導入・実装は気軽に行えないと言えます。

個人情報の流出リスクがある

　デジタルツインを利用すれば、個人情報を含めた顧客からのフィードバックをビッグデータとして手軽に取得できる可能性があるため、利用する側は顧客のデータの取り扱いに十分注意しなければなりません。万が一顧客のデータを流出させてしまえば、多くの第三者に情報を悪用される恐れがあるほか、顧客からの信用を失うきっかけになります。

デジタルツインの活用事例

　デジタルツインは製造業以外にも、多くの業界で活用されています。

医療

　医療の現場では、医療機器を通じて取得できる患者の医療データや、スマートウォッチなどのデバイスから取得できる患者の日常的な生体情報を取得することにより、患者の日常的な健康管理や病気の予防、早期発見が可能になります。

　患者のビッグデータを活用することで、ゆくゆくは患者一人ひとりに合わせた治療・薬の投与などができるとされています。

小売業

　店舗内の客層や従業員の作業状況などを収集し、客と従業員の動きをシミュレートすることで、店舗業務の無駄を可視化し、業務の改善を図ることができます。

　また、新しく出店を検討する際に、地域ごとの人流データを取得してシミュレーションを行うことで、来店人数や売上を予測することが可能になります。

建設業

　建築業では、コンピュータ上に建築物の3Dモデルを構築する「BIM（Building Information Modeling）」というワークフローが存在しており、主に設計や施工時に活用されています。建設業におけるデジタルツインは建築物のデータだけでなく、作業員の人数、建設機械の稼働状況、気象情報などを取得して反映させるため、BIMより正確な現場の状況をリアルタイムでデジタル空間に反映させることができます。

都市計画

　近年の日本では、デジタル技術を活用して施設や都市インフラ、運営業務などを高度化し、その都市で暮らす人たちの諸問題（人流・物流の流れ、渋滞、エネルギー効率など）を解決する「スマートシティ」という都市計画が検討されています。スマートシティの推進においても、デジタルツインは活用されています。

　都市の建築物やインフラの3Dモデルを構築するだけでなく、人流や交通量などのデータをデジタル空間に反映させることで、細かい検証を行いながら都市計画を進めることができます。また、災害発生時のシミュレーションとしての利用も可能です。

まとめ

　今回のコラムでは、デジタルツインについて解説しました。デジタルツインは主に製造業で活用されている技術ですが、製造業以外の業界にも導入が進んでおり、大いに注目されています。

　製品・サービスの高品質化だけでなく、社会問題の解決も期待できるデジタルツインは、今後さらに発展・拡大していくことでしょう。

「カイゼンナビ」関連記事

「カイゼンナビ」とは「製造業が抱える課題をICTで解決するメディア」として弊社が運営しているWebメディアサイトです。弊社が製造業様向けに提供している「生産管理システム FUSE（フューズ）」や「生産スケジューラ Freely（フリーリー）」などのより詳しい情報や製造業様へのシステム導入事例をご紹介しているWebサイトです。