デジタルツインの作り方は？デジタルツインの業界別活用事例も紹介

「デジタルツインてどうやって作るんだろう？」
「デジタルツインは自分でも作れるのかな？」

デジタルツインは、幅広い業種で活用されている仮想モデルを用いた最新の技術です。まだまだ発展途上の技術ですが、私たちの生活や社会を大きく変える可能性を秘めています。

デジタルツインが開発されたことで、製品開発のスピードが上がり、住みやすい都市づくりが可能になりました。まだ導入していない企業も、今後デジタルツインを活用する可能性はおおいにあるでしょう。

しかし、デジタルツインがまだなにかわからない方や、そもそもどうやって作られたのか知らない方もいるはず。

そこで今回は、デジタルツインの作り方と導入方法について解説します。業界ごとのデジタルツイン活用事例も紹介するので、ぜひ参考にしてください。

そもそもデジタルツインとは何？

デジタルツインとは、現実世界の物理的な対象物やシステムをデジタル空間に再現した仮想モデルのことです。

例えば、製造業では工場の生産ラインをデジタル上に再現することで、生産効率の最適化やトラブルの予測が可能になります。また、都市開発では街全体をデジタル化し、環境変化をシミュレーションすることで、より効果的な都市計画を立てることができるでしょう。

また、デジタルツインとシミュレーションは、どちらも仮想空間で現実世界を模倣する技術ですが、違いがあります。それぞれの違いは次の表を御覧ください。

内容	デジタルツイン	シュミレーション
対象	実際に建てられた建物	設計図に基づいた仮想の建物
目的	建物の状態確認、性能評価	設計の検証、完成イメージの確認
データ元になるもの	センサーデータ	設計図、3Dモデル

一般的に、シミュレーションは建物を建てる前の設計段階で、建物の様子を事前に確認するもの。デジタルツインは建物をデジタル上で再現し、常に確認できるようにするものです。

なお、デジタルツインは以下の記事で詳しく解説しているので、ぜひ参考にしてください。

デジタルツインの作り方5STEP

ここでは、デジタルツインの作り方を5STEPで解説します。

しかし、デジタルツインを個人で作るのは、難易度がかなり高くなります。専門技術や知見が必要になるためです。

もし、デジタルツインを作成することに不安がある方は、株式会社Advalayが相談に乗るので、ぜひお問い合わせください。

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デジタルツインの作り方を知りたい人は、ぜひ参考にしてください。

STEP1：計画をたてる

まず、デジタルツインを導入する目的と対象を明確にしましょう。

例えば、高層ビルの設計や施工過程の効率化を目指す場合、どの工程をデジタル化し、どのようなデータを収集・分析するかを決定します。構造解析やエネルギー効率、施工スケジュールやコスト管理などの要素をデジタルツインに含めるか検討することが重要です。

また、BIMなどのソフトウェアの選定や、センサー技術の導入範囲なども計画に含めましょう。

STEP2：データ収集システムの構築

STEP1での計画に基づき、建築現場や既存建物からデータを収集するシステムを構築します。

例えば、建設中のビルに温度センサーや湿度センサー、振動センサーなどを設置し、コンクリートの状況をリアルタイムでモニタリングします。また、ドローンを使用して建設の進捗状況を空撮で記録。

作業員のデバイスから安全管理データを収集したりするシステムを導入します。

STEP3：デジタルモデルの作成

収集したデータを基に、建物や建設プロジェクトのデジタルモデルを作成します。

例えば、商業施設の3Dモデルを作成し、構造強度や熱効率、照明や音響などの要素をシミュレーションします。このモデルには、使用する建材の特性やコスト情報なども含まれ、設計変更の影響をすぐに確認することが可能です。

また、施工段階では、建設機械の動きや資材の配置なども含めた4Dモデルを作成し、工程の最適化を図ります。

STEP4：現実世界とデジタル空間をつなげる

デジタルモデルと実際の建物や建設現場のデータをリアルタイムで同期させるシステムを構築します。

例えば、完成した建物の場合、空調システムや照明、エレベーターなどの設備機器の稼働状況です。建設中の場合は、現場の進捗状況をデジタルツインにリアルタイムで反映させ、スケジュールや費用の管理を行います。

STEP5：検証と運用

完成したデジタルツインの精度を検証し、実際の運用を開始します。

例えば、オフィスビルのデジタルツインを作成し、室内環境や利用者の動線をシミュレーションしたとします。実際の使用データと比較して精度を確認し、必要に応じてモデルの調整や機能の追加を行いましょう。

また、長期的な建物の劣化予測や改修計画の立案にもデジタルツインを活用することで、最適化を図れます。

デジタルツインを導入するタイミングは？

建築分野でデジタルツインを導入する際は、まず小さなプロジェクトから始めるのがおすすめです。

例えば、オフィスビルの一部フロアに限定してデジタルツインを構築し、エネルギー管理や設備運用の効率化効果を検証します。成功事例をもとに、徐々に対象範囲を拡大し、最終的には建物全体にデジタルツイン技術を適用していきましょう。

また、設計者や施工者、設備管理者など、建築に関わる全ての専門家の理解と協力を得るため、研修を実施することも重要です。

このように、デジタルツインは、設計や施工、運用の全段階で活用され、建物の品質向上や工期短縮、コスト削減など様々な効果が期待できます。

デジタルツンの業界別活用事例

ここからは、業界別にデジタルツインの活用事例を紹介します。

• 製造業
• 建設業
• 都市開発
• 小売業
• 農業
• 医療

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それぞれの業界でデジタルツインの導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。

製造業

製造業では、生産ラインや製品自体のデジタルツインを活用しています。

例えば、自動車製造において、生産ラインの全工程をデジタル空間に再現し、リアルタイムでデータを同期させます。同期させることで、生産効率の最適化や品質管理の向上、設備の予防保全が可能です。

また、開発中の商品にもデジタルツインを作成し、様々な使用条件下でのシミュレーションをすれば、設計の改善を効率的に行えるでしょう。

建設業

建設業では、建物や建設プロジェクト全体のデジタルツインを活用しています。設計段階から施工、運用まで一貫してデジタルツインを活用し、施工の流れの最適化などを行っています。

例えば、高層ビルの建設では、風の影響をシミュレーションし、安全性に特化した設計が実現可能です。また、完成後の建物管理にもデジタルツインを活用し、エネルギー使用の最適化や設備の予防保全に活かせます。

都市開発

都市開発では、都市全体または特定の地区のデジタルツインを作成し、都市計画や管理に活用しています。

例えば、交通やエネルギー消費、環境影響などをシミュレーションし、最適なインフラ配置や都市政策の立案に役立てます。また、災害時の避難シミュレーションや、新しい公共サービスの影響評価などにも活用可能です。

シンガポールのように国全体のデジタルツインを構築し、様々な都市問題の解決に活用している事例もあります。

小売業

小売業では、店舗のレイアウトや在庫管理、顧客行動分析などにデジタルツインを活用しています。

例えば、スーパーの店内をデジタル空間に再現し、商品配置や顧客の動線を確認することで売上向上を図っています。また、供給全体のデジタルツインを構築し、需要予測や在庫最適化、配送ルートの効率化などを行うことも可能です。

農業

農業分野では、農場にデジタルツインを活用しています。

例えば、ハウス栽培において温度や湿度、日照や養分などの環境要因に対して効果を発揮しています。リアルタイムでモニタリングし、デジタルツイン上で確認することで最適な栽培条件の構築が可能です。

また、広大な農地の管理には、デジタルツインを用いて、構作物の状況や害虫の発生を効率的に把握し、適切な対応を行っています。

医療

医療分野では、患者個人や医療機器のデジタルツインを活用しています。

例えば、患者の臓器や血管系のデジタルツインを作成し、手術シミュレーションや最適な治療計画を立てています。また、患者の健康状態をモニタリングし、病気の早期発見や予防に役立てることも可能です。

さらに、病院全体のデジタルツインを構築し、患者の流れを最適化することで医療サービスの質の向上と効率化も図っています。

デジタルツインの導入を考えているなら株式会社Advalayがおすすめ

株式会社Advalayは、デジタルツイン技術の導入や実装に強みがある企業です。豊富な経験と専門知識を活かし、顧客のニーズに合わせたデジタルツインを提供します。

計画立案から実装、運用まで包括的にサポートし、最新技術を活用した精度の高いデジタルツインを実現します。導入後のサポートも充実しており、企業がデジタルツインを効果的に活用できるよう支援してくれるでしょう。

Advalayは、デジタルツイン導入を検討している企業にとって、信頼できるパートナーとなる可能性が高い選択肢と言えるでしょう。

まとめ

今回は、デジタルツインの作り方について解説しました。デジタルツインは幅広い業界で活用されています。

建築業では施工の流れを最適化するために。農業では最適な栽培条件の構築など、使用用途は業界によって様々です。

しかし、デジタルツインを作成するには、高度な技術と専門分野に特化した知識が必要になります。そのため、デジタルツインを作成・導入するなら専門の会社に依頼することがおすすめです。

この記事を読んだあなたが、デジタルツインの作り方を知り、事業に活用できるようになったら嬉しく思います。