「デジタルツイン」とは？もたらすメリットや活用領域を分かりやすく解説

「デジタルツイン」とは

「デジタルツイン」とは、現実世界に存在する物理的対象の状態や挙動について、IoT（モノのインターネット）技術などを用いて情報を習得し、仮想世界でそれらをリアルに再現する仕組みのことです。分かりやすく説明すると、”物理現象をデジタル空間でリアルに再現する技術”と言うことができるでしょう。

デジタルツインは現在、製造業やスポーツ、防災といった幅広い領域で注目されており、産業用ロボットの動作シミュレーションや、スポーツ選手の動きをコンピューター上で再現する技術などに応用されています。

2002年に米ミシガン大教授、マイケル・グリーヴス博士が、「製品ライフサイクル管理（PLM）」と呼ばれる手法を説明する際、”現実世界の物体を仮想空間にミラーリングさせる”という考えを提唱し、デジタルツインの概念が登場。その後、米リサーチ会社、ガートナー社が発表した「2018年 戦略的テクノロジートレンドトップ10」に選ばれたのを契機に、デジタルツインのアイデアが世に広まったと言われています。

従来のシミュレーションとの違い

これまでのシミュレーションは、あくまで想定されるさまざまなシナリオを基に仕様設計されていたため、現実世界の事象とリンクしてはいませんでした。しかし、デジタルツインは、リアルタイムの事象をデジタル情報に置き換えてシミュレートすることができるので、従来のシミュレーションよりも、高度な検証や分析などを行うことが可能です。

こうした精緻なシミュレートが可能になった要因は、IoTやAR（拡張現実）、AI（人工知能）5Gなどの技術進歩。中でもIoT技術は、デジタルツインと切っても切り離せません。現実世界のさまざまな物体に通信機能を装着し、インターネットに接続したり相互に通信したりするこの技術は、デジタルツインにとってとても不可欠な要素です。

また、膨大なデータを効率的に分析できるAIや、大容量のデータ通信を可能にする5Gなども、デジタルツインが従来のシミュレーションと一線を画す理由の一つと言うことができるでしょう。

デジタルツインがもたらすメリット

デジタルツインの活用は、より精緻なシミュレーションの実現のみではなく、コスト削減などの面においてもさまざまなメリットをもたらします。例えば、製品の安全性などを分析する場合、サイバー空間でシミュレートを行うデジタルツインを活用すれば、分析を行うための物理的な装置や空間、それらに掛かるコストなどを大幅に削減することが可能になるでしょう。

また、デジタルツインでは、物理現象をデジタル空間でリアルタイムに再現できるため、これまで手作業で行ってきたデータの入力作業が不要になったり、タイムラグが減ったりと、メリットが盛りだくさんです。さらに、作業員の安全性が今まで以上に確保できるかもしれません。

その他、デジタルツインは、アフターサービスにも大きく貢献するとも言われています。例えば、販売された製品の利用データをオンラインで収集し、膨大な量のデータをAIを使って解析。デジタルツインで製品の挙動などをデジタル空間で検証すれば、保守点検に関するサービスの向上が期待できるでしょう。

デジタルツインの活用シーン

デジタル空間上に、物理現象をリアルに再現するデジタルツイン。その活用シーンは現在、さまざまな領域に広がっています。ここでは、こうしたデジタルツインの活用例について、業界別に解説していきます。

製造分野での活用例

デジタルツインの活用が最も期待されている領域が製造業です。新しい製品を大量生産する場合、機械の配置や作業員の動きを実際に変更し、最適な工場の生産ラインを導き出すのは容易なことではありません。しかし、デジタルツインを用いてバーチャルな生産ラインを再現できれば、大掛かりなスペースや作業無しに最適なシステムを考案することが可能になるとみられます。

また、物流拠点や小売店などに関する人や物の最適な導線づくりについても、デジタルツインが活用できると言われています。例えば、効率的な物流網や、顧客の購買導線など。これらは、実際に人や物を動かして検証することが不可能なため、サイバー空間でのシミュレーションが非常に有効になるでしょう。

都市開発分野での活用例

デジタルツインの活用が今後最も期待される分野の一つが都市開発。特に、大都市の防災では、デジタルツインのような高度なシミュレーションは非常に有効な手段です。例えば、都市開発でタワーマンションの火災発生を考える場合、人がスムーズに避難できる環境であるのか、またマンション周辺の環境はどのように変化するのかなど、さまざまな事象を分析しなければなりません。

こうした分析は対象が大掛かりなため、現実世界で再現することは基本的に不可能です。しかし、デジタルツインやAIなどを用いて都市環境をサイバー空間に創り、現実世界の事象をデータ化して投入すれば、実際の事象を忠実に再現することが可能になるでしょう。そこで得られたシミュレーションのデータを活用すれば、高度な都市環境の開発につながるかもしれません。

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デジタルツインに関する理解は深まりましたでしょうか。高度なシミュレーションが行えるデジタルツインは、これまで製造業などを中心に注目されてきました。しかし現在、その活用領域は、マーケティングなどを含むさまざまなビジネスシーンにまで広がっています。

フロンティア・マネジメント株式会社（FMI）では、最新のビジネスノウハウやプロセスに関して、経営のスペシャリスト集団がきめ細かに顧客をサポート。是非これを機会に、現在お客様が抱える悩みや課題を教えて頂けると幸いです。