デジタルツインとは何か。企業で使うときの考え方

自社の「データ」の準備度は？10問・約3分で確かめる（無料・登録不要）

「デジタルツイン」という言葉は、製造業や建設業、都市計画の話題でよく聞くようになりました。一方で、3Dの映像やメタバースと混同されることもあります。この記事では、デジタルツインの意味と、企業が検討するときに押さえておきたい点を整理します。

デジタルツインとは何ですか？

総務省の令和5年版情報通信白書では、デジタルツインを、現実世界から集めたデータをもとに、デジタル上の仮想空間に「双子」を構築し、さまざまなシミュレーションを行う技術として説明しています。

ポイントは、見た目を似せることではなく、現実のデータで仮想空間を動かし、結果を確かめられることです。たとえば、設備の稼働の記録や温度、人や物の動きといったデータを仮想空間に反映させると、条件を変えたときに何が起きるかを、現実で試す前に確かめられます。

同じ白書では、期待される効果として、生産の最適化や業務の効率化、安全性の向上、物理的な試作や検証にかかる時間と費用の削減、大地震のように現実では起こせない事象のシミュレーションが挙げられています。

メタバースとはどう違いますか？

どちらも仮想空間を使う点は共通しています。白書の説明では、デジタルツインは実在する現実世界を再現し、シミュレーションを主な目的とします。メタバースは、再現する対象が実在するかを問わず、アバターを通じた交流やゲームなどが主な用途です。社内で話し合うときは、「現実の何を再現して、何を確かめたいのか」を確かめると、話がかみ合いやすくなります。

どのような場面で使われていますか？

公的な取り組みでは、次のような例があります。

• 都市計画・防災： 国土交通省の「PLATEAU」は、全国の3D都市モデルを整備し、オープンデータとして公開する取り組みです。建物、道路、土地利用、災害リスクなどの情報を含み、コンピューター上で処理することで都市のデジタルツインを実現できるとしています。PLATEAUのページでは、AIを使った洪水の環境シミュレーションの高速化などが紹介されています
• 防災： 白書では、静岡県の「VIRTUAL SHIZUOKA」が、2021年7月の熱海市の土砂災害で、被害状況の把握と二次災害の防止に使われた例が紹介されています
• エネルギー・農業： 白書では、発電施設を監視しながらデジタルツインと比べて制御に役立てる例や、栽培の環境を再現する例も挙げられています

企業の現場では、設備の稼働の見直し、工程の組み替えの事前の検討、保守の時期の見極めなどが検討の対象になります。

企業で検討するときは、何から始めればよいですか？

デジタルツインは、データの準備と再現のモデルづくりに手間がかかります。いきなり工場全体を再現しようとせず、次の順に進めると、費用と効果を見比べやすくなります。

1. 確かめたいことを一つ決める： 「この設備の停止を減らしたい」「ラインの配置を変えたら生産量がどうなるか知りたい」など、判断したい問いを決めます
2. 必要なデータを洗い出す： 問いに答えるために、どのデータが、どのくらいの間隔で必要かを書き出します。すでにある記録で足りるか、センサーの追加が要るかを確かめます
3. 小さな範囲で再現する： 一つの設備や一つの工程から始め、仮想空間の結果と現実の結果がどの程度合うかを確かめます
4. 判断に使えたかを振り返る： 再現の結果が実際の判断に役立ったかを確かめてから、範囲を広げます

公開されているオープンデータを使える場合もあります。PLATEAUのように公的なデータが整っている分野では、自社で一から集めるより早く試せることがあります。

データの準備で気をつけることは？

デジタルツインの精度は、データの質に左右されます。測る時刻がそろっているか、欠けている期間がないか、設備の名前や番号が記録ごとに食い違っていないかを確かめます。また、センサーのデータを社外のサービスに送る場合は、どの情報を誰が扱うのか、契約と設定を確かめておくと安心です。データの集め方は現場のセンサー・IoTデータの活かし方も参考になります。