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。