エッジ コンピューティング

製造業においてデジタルツインの運用が進み、大きな成果を上げている報告もあります。デジタルツインは製造業にどのような恩恵をもたらすのでしょうか。デジタルツインが製造業で特に注目される理由とメリット、製造業における活用事例などを紹介します。 デジタルツインの意味と応用分野 デジタルツインとはどういったものか、概要から見ていきましょう。 デジタルツインとは デジタルツインは、現実世界にあるモノを仮想世界において再現したもので、デジタル上につくられた実物そっくりのモデルのことです。この「デジタル上の双子」を用いて、現実世界のモノや出来事をデジタル上で動かします。そこから得られたデータを分析して現実世界にフィードバックすることで、理想的に運営・管理することがデジタルツインの利用目的です。デジタルツインについて詳しくは、「デジタルツインとは？仮想世界と現実世界の結びつきで生まれるメリットや事例を紹介」もご参照ください。 デジタルツインの活用分野 デジタルツインはさまざまな分野で活用が進んでいます。製造業や建設業、物流、インフラなどの業界で、工場や製品、都市計画や建設計画、店舗運営に活用するなど、活用範囲は多岐にわたります。デジタルツインの導入にはセンサーによるデータ収集が不可欠です。現在はセンサーの発達により、機械だけでなく、人の生体データも取得できるようになっています。また、画像処理技術と組み合わせることで、人の動きや行動パターンなどもデータ化が可能です。センサーの発達によってさまざまなデータをデジタルツインに反映できるようになったため、多くの分野でデジタルツインの導入が進んでいます。 デジタルツインが製造業で注目される理由 さまざまな分野で活用が進み、効果が期待されるデジタルツインですが、なかでも製造業での活用には大きな期待が寄せられています。デジタルツインは新しい概念ではなく、考え方は1960年代から存在しました。しかし、製造業でデジタルツインが大きな注目を浴びるようになったのは、IoTの実現と普及、そしてドイツ政府が提唱したインダストリー4.0という政策がきっかけです。これらの要因は、それぞれどのようにデジタルツインへとつながっていったのでしょうか。 IoTの実現と普及 かつての製造業における作業は、一部の機械動作のみデータ化が可能でしたが、大半の作業はデータ化されていませんでした。データをリアルタイムで収集するためのセンサーやネットワークが整っておらず、データの活用が不可能だったのです。この状況を大きく変えたのがIoTです。IoTが実現した環境では、あらゆるものにセンサーを取り付けてネットワークに接続し、リアルタイムのデータ収集が可能です。IoTの普及により、従来は感覚や記録でしか扱っていなかったアクションや変化を、リアルタイムのデータとして可視化できるようになりました。これにより、デジタル上に現実世界の出来事を反映する準備が整ったのです。デジタルツインが実用レベルに達したのは、IoTの実現と普及が大きなきっかけであったといえます。 インダストリー4.0 インダストリー4.0は、2011年にドイツが提唱した産業政策です。蒸気機関の応用による大量生産化、石油や電力による機械化、ITの応用による自動化などが、第1次から第3次までの産業革命と位置づけられています。これらに続く第4次産業革命と表現したのがインダストリー4.0です。インダストリー4.0は、リアルタイムのデータ収集とその活用によって、モノ・ヒト・システムが相互に連携し、生産ラインが自律化した状態とされています。この大きな産業変革を実現するために、必要となる6つの技術が掲げられました。そのひとつに挙げられたのが、デジタルツインです。インダストリー4.0には世界が注目しました。それと同時に、デジタルツインも注目されることとなったのです。製造業にIoTを取り入れるとき、工場内のあらゆるものがインターネットに接続し、リアルタイムのデータ収集が可能なスマートファクトリーの構想が芽生えました。スマートファクトリーからさらに一歩進んだデータ活用を具現化したのが、デジタルツインです。デジタルツインは、製造業での活用が中心として世界に知られるようになり、新たな工場運営のかたちとして期待されています。 製造業でデジタルツインを活用するメリット デジタルツインは、製造業での活用を中心として注目されたこともあり、製造業とは高い親和性があります。どういった部分で、製造業とデジタルツインが深く結びつくのでしょうか。製造業でデジタルツインを活用するメリットを見ていきましょう。 データ解析による品質向上 仮想世界に存在する「デジタル上の双子」であるデジタルツインは、稼動させてエラーが発生しても現実世界での損失はありません。そのため、トライアンドエラーを容易に繰り返すことができます。また、工場内のあらゆるものから集められたデータは、トレーサビリティとしても活用が可能です。こういったデータ解析によって、エラー発生原因の特定と是正が可能になり、製品の品質向上につなげられます。 開発プロセスや試作期間の短縮とコスト削減 現実世界での開発は、既存の設備や人員で生産が可能か、期限内に納品できるかなど、複雑に関係しあう要素を考えて進める必要があります。また、生産計画の合間を見ながら試作をし、それを関係部署や取引先に送って確認し、再び試作、という手順を踏む必要があることもしばしばです。デジタルツインは、こういった現実世界に存在する制約を受けることなくテストが可能で、開発プロセスや試作期間を短縮できます。これにより、開発コストも削減できます。 予知保全による稼働状況改善 デジタルツインで集めたデータを解析することにより、設備や機器にトラブルが起きる予兆の検知、部品劣化の周期予測などが可能です。分析結果から、設備が故障する前にトラブルの予兆が出た時点で修理する、劣化が進んだ部品をトラブル発生前に交換するといった予知保全が可能です。また、故障してから修理といった緊急対応ではなく、時間的な余裕を持って保全作業ができるため、機械の停止回数を減らせます。これにより稼働状況が改善し、生産性も上がります。 遠隔操作が可能で技術力の平準化が可能…

メタバースが注目されると同時に、さまざまな分野で活用されはじめたのがデジタルツインです。「デジタル上の双子」と表現されるこの技術は、どういった分野で役立っているのでしょうか。デジタルツインと関連用語の意味、メリットや活用事例などをご紹介します。

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2020年10月、政府は脱炭素社会の実現を目指す「カーボンニュートラル宣言」を発表しましたが、脱炭素とDXには大きな関係があることをご存じでしょうか。今回は、脱炭素とDXの関連性、企業が双方に取り組むことの重要性、具体的な取り組み方法についてお伝えします。

４月の中旬に米国に出張をしました。SGH社の本社オフィースは、カリフォルニア州のサンノゼ市の北に隣接したミルピタス市にあります。いわゆる、シリコンバレーの一角です。空港から目的地までは40分ぐらいかかるのですが、その間で多くの日本車をみかけました。EV（電気自動車）のテスラも走っていましたが、目立ちませんでした。

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