「デジタルツイン」とは現実世界にあるオブジェクトやシステムの仮想モデルであり、その対象物の属性やライフサイクルを正確に反映するよう設計されています。
デジタルツイン技術は、開発、生産、運用の全段階を通して物理オブジェクトに IoT センサーを取り付けることで機能します。 このセンサーは、対象物とその機能に関する信頼性の高いデータを生成するよう設計されています。 このデータをリアルタイムで別の処理ツールに送信し、それをもとに高精度のデジタルモデルを作成できます。
デジタルツイン技術の例：
- 交通工学
道路システム全体のデジタルツインを作成できます。 道路をマッピングして交通状況データをリアルタイムで分析することで、計画担当者は市内の交通の流れについて、より包括的に把握できるようになり、どこにボトルネックがあるのか、渋滞緩和のためにどのような調整ができるのかを検討できます。 - 電気通信
電気通信会社はデジタルツインソリューションを応用して、ネットワークユーザーの動きとユーザーが現在使用しているアプリケーションを基に自社のネットワークをマッピングして最適化できます。 - 不動産
デジタルツインは、建物のエコシステムを仮想空間で再現するために不動産会社に広く利用されています。 これによって意思決定者は、リアルタイムで建物のプロパティを監視できます。プロパティとは管理システムデータ、セキュリティシステムデータ、HVAC システムデータ、屋内外のフロアプラン、テナント交流データなどです。 - エネルギー生産
エネルギーのニーズが高まるにつれ、エネルギー業界は風力発電の効率改善にデジタルツイン技術を活用しています。 取り付けたセンサーがリアルタイムのパフォーマンスデータを風力発電のデジタルツインにフィードし、エンジニアはエネルギー出力を最適化するため必要に応じて改善や調整ができます。 - ヘルスケア
無生物だけでなく生物のデジタルツインも作成できます。 ウェアラブルセンサーは医療従事者に患者の健康状態について詳細なインサイトを提供するため、実際に治療や処置を行う前にシミュレーションをすることができます。
もちろん、デジタルツイン技術の例はこれだけではありません。データ収集のため仮想環境で再現されるシステムはどれも独自のデジタルツインを利用しています。
組織がリアルタイムの現実世界のデータを収集できるデジタルツインには、疑う余地のないメリットが多数あります。 これには以下のものが含まれます。
R&D においてデジタルツインの利用によって得られるメリットとは、 パフォーマンスをテストするためにプロトタイプが完成するのを待つ必要がなくなり、高精度のデジタルツインデータを適用することで実用的なインサイトを得ることができ、製品が全面生産に入る前に重要な変更や改善を実施できる点です。
製造プロセスもデジタルツインソリューションに適しています。 企業は生産システムを追跡して効率改善の調整案の結果を調査したうえで実際に変更を適用することができます。 デジタルツインによって、適用される改良はすべて信頼性の高いエビデンスに裏付けられ、導入される変更がシステムの改善に役立つことを保証できます。
対象が単一のコンポーネントでもプロセス全体でも、デジタルツインは他の方法では確実性の低い意思決定プロセスによる悪影響を受ける可能性がある分野に、信頼性の高いデータインサイトをもたらします。 これにより非効率性を排除してパフォーマンスを改善できます。
リアルタイム IoT センサーデータと高度な数学モデルは、意思決定者がトレンドを特定して問題が発生する前に取り組むために必要なすべての情報を提供します。 デジタルツインによって実現した予測型提案は AI と機械学習技術によってさらに向上します。
デジタルツインはアイデアをコンセプトから実現するまでに要する時間を大幅に短縮します。 これは開発作業の軽減と早期の市場投入を意味し、製品自体だけでなく、生産と展開に関連する資産とプロセスにも影響します。
前述のように、デジタルツインは小型で特殊なものから大型で包括的なものまで幅広いサイズがあります。 さまざまな科学分野もデジタルツインソリューションを適用して、顕微鏡レベルの対象物（ヒト細胞など）やマクロシステム（可視宇宙の大規模構造）の行動モデルを作成しています。 ビジネスにおいては、デジタルツインの活用法は対象のサイズによって 4 段階に分類できます。
- コンポーネント
単一機能のコンポーネントはデジタルツインの最も基本的な単位です。 コンポーネントはさらに部品に分解してより詳細なアプローチを取ることができます。 - 資産
デジタルツインが複数のコンポーネントで構成されている場合、資産に分類されます。 資産ツインは個々のコンポーネントからのパフォーマンスデータとコンポーネント間のインタラクションのデータを復元します。 - システム
システムツインは、正常に機能するシステムを形成するために並行運用されている 2 つ以上の資産で構成されています。 - プロセス
プロセスツインは、フルプロセスを形成するために複数のシステムのインタラクションに注目します。
「デジタルツイン」とシミュレーションという用語は混同されがちです。確かに多くの点でこの 2 つは非常に似ています。デジタルツインとシミュレーションは現実世界のデータを使用して対象物をデジタル環境で複製します。しかし、デジタルモデルの「対象範囲」が異なります。
ほとんどのシミュレーションは、たったひとつの特定のプロセスを研究するために設計されています。 さらに、シミュレーションは収集時に割り当てられた値を保持する「遅延データ」に依存する傾向があります。
デジタルツインにできることはそれよりもはるかに多いのです。 デジタルツインは機能する実際のデジタル環境を作成し、そこで組織はさまざまなシミュレーションを実行して多数の異なるプロセスをテストして研究することができます。 これは、「たった今」起きていることの明確で最新の全体像を提供する、リアルタイムのあらゆるデータに基づき実施されます。 このようなデータがデジタルツインに流入することで精度をリアルタイムで確保し、処理システムが作成したインサイトを返すことで対象物を最適化することができます。
分かりやすく言えば、シミュレーションではシステム内で行われる変更のインパクトを把握することができます。 デジタルツインは、複数のシステムやプロセス内で「現在」起きていることや、どの変数の変更によって今後何が起きる可能性が高いという詳細なインサイトを提供することで、さらなる情報をもたらします。
デジタルツインが価値を発揮するタイミングとは 大まかにいえば「組織がコンポーネント、資産、システム、プロセスに関するリアルタイムインサイトを必要とするときはいつでも」です。 ただしさらに具体的に言えば、デジタルツインは特定のタイミングで適用されるときに最も効果を発揮します。
物理的にプロダクトを作成する前、またはシステムが確立される前に、最終プロダクトに取り入れる必要がある設計、分析、プロセスに関するデータを再現する「デジタルツインプロトタイプ」（DTP）を作成することができます。 組織は DTP を使用してパラメーターと運用条件をテストして修正し、開発中のプロダクトやシステムをさらに深く理解し、本格生産に入る前に設計の有益な変更ができるようにします。
製品のリリース後または特定のシステムやプロセスの展開後も、デジタルツインは引き続きデータ収集と分析に不可欠です。 デジタルツインインスタンス（DTI）は組織に、オブジェクトやエンティティのライフサイクル全体に関する正確な情報を提供し、デジタルツイン集計（DTA）は DTI のグループをまとめてさまざまな条件での機能を判定し、新しい運用パラメーターをテストし、今後のための包括的な全体像をもたらします。
予測や遅延データを基にした単純明快なシミュレーションにもそれなりの利点はありますが、製品やビジネスは純粋な仮想世界に存在するわけではありません。 実際にどのように運用され、どこに改善の余地があるのかを組織が理解するには、包括的な現実世界の情報を秒単位のリアルタイムの一貫性を持って提示する必要があります。
このように実際のデータを重視する姿勢こそが、さまざまな分野や業界のグループに向けた、独自の貴重なソリューションを生み出しているのです。 例として次のようなソリューションがあります。
- 製品のデジタルバリエーションを複数作成してカスタマイズを容易にする
- レーシングカーの効率改善
- 風力発電機の疲労試験と耐腐食性
- 異分野間のデジタルツインデータの共有を容易にする
- 製品の製造とビジネスプロセスの改善
- 製造業のパフォーマンスインジケーターを追跡するプロセスの最適化
- 製品ライフサイクルの延長
- 自動車製造における物理プロトタイプの必要性の削減
- 製品、パフォーマンス、流通のデータを通じたカスタマーエクスペリエンスの向上
- 医療機関のワークフロー、人員配置、手続きの改善
- 製造業：デジタルツインは、製造プロセスの最適化、ダウンタイムの短縮、製品品質の向上をすべて実現します。 たとえば、デジタルツインは製造ラインの動作をシミュレーションしてボトルネックを特定し、ワークフローを最適化できます。
- ヘルスケア：デジタルツインは MRI などの医療機器の監視やワクチン/医薬品の配送監視に使用されます。 潜在的な問題の特定やパフォーマンスのさらに正確な測定にも使用されます。 この技術は一人ひとりの体内の組織や系統のシミュレーションにも使用され、医師や研究者が疾患進行について理解を深め、標的治療の開発に役立てることができます。
- 建設：シミュレーションと最適化を通じて、デジタルツインはコスト削減、安全性の向上、廃棄物の削減に貢献します。
- エネルギー：デジタルツインはエネルギーの生産と流通のシステムの最適化を可能にします。 たとえば、デジタルツインは発電所の稼働状態をシミュレーションして効率の劣る部分を特定し、パフォーマンスを最適化できます。
- 運輸：デジタルツインは交通の流れやロジスティクスの最適化に活用できます。 たとえば、デジタルツインは積み出し港の稼働状態をシミュレーションしてボトルネックを特定し、ワークフローを最適化できます。
- サプライチェーン：企業はシステムの機能状態に関するインサイトを把握し、改善の余地のある領域を特定して、在庫管理の最適化、廃棄物の削減、品質管理の向上を実現します。 たとえば、製造工場のデジタルツインを使ってさまざまなシナリオをシミュレーションし、製造プロセスのボトルネックを特定できます。
- 小売業：デジタルツイン技術を小売環境に活用すると、物理店舗の仮想レプリカを作成して仮想空間で顧客が商品を見たり購入したりできるようになり、従業員はさまざまな店舗レイアウトや商品配置を試してから実店舗の変更を行うことができます。
このリストはデジタルツイン技術のユースケースのほんの一部にすぎません。 デジタルツインによって組織は完全なデジタル環境でオブジェクトとプロセスのパラメーターを作成、分析、調整し、非常に複雑な問題でも再現できるため、従来可能だった方法よりも迅速かつ容易に、低コストで解決できます。
データは常にビジネスの意思決定において重要な役割を果たします。 デジタルツインソリューションの普及によって、実世界のデータをキャプチャして分析するという課題に対応しています。 ところが技術はすでに用意されているのに、それぞれの企業に合ったデジタルツインを作成するための適切なツールとリソースを見つけることが困難な場合があります。
ServiceNow は受賞歴のある Now Platform® と複数の IoT パートナーツールを統合して、IoT とワークフローをひとつにします。 こうした先進のソリューションをまとめて運用することで、重要な資産とインフラストラクチャの監視に必要な、精度の高いリアルタイムデータの収集、分析、取り込みが可能になります。 ServiceNow Customer Service Management (CSM) と Field Service Management (FSM) を活用して IoT データをワークフローに取り入れることにより、IoT データの活用を拡大できます。 ServiceNow がエンタープライズ IT 管理のリーダーたるゆえんとなっている受賞歴のあるサービスとサポートがお手伝いします。
データ分析機能を実世界へと拡張しましょう。ここをクリックして ServiceNow のデモを今すぐご覧ください。