デジタルツインとは?工場での活用方法

    こんにちは。

    産業用ロボットの情報を発信しているROBoINです。

    自動化やロボット化を進めていると、さまざまな独特の用語があります。そのひとつに、「デジタルツイン」があります。ツインとは双子の意味ですが、デジタルとはどういう意味なのでしょうか。今回はデジタルツインと工場でどのようなメリットがあるかについてお届けしたいと思います。

    ・デジタルツインとは?

    デジタルツイン(デジタルの双子)とは、シミュレーションです。ARやVRといった再現技術を用いて、物理的なモノをデジタル空間に再現する技術となります。シミュレートをした結果、未来予測ができて、これからモノがどう動くのか、現実との比較・確認することができます。

    現実世界が仮想世界にコピーされるので、鏡写しの世界であり、そのことからデジタルツインと呼ばれているのです。ARやVRだけでなく、IoTおよびAIといったDX技術全般が用いられます。

    ・デジタルツインと従来のバーチャルとの違い

    ARやVRだけなら、一般的な従来のバーチャル空間と区別がつかないような気がします。では、デジタルツインと従来型のバーチャル技術はどう違うのでしょうか。デジタルツインは、IoTで取ったデータをAIで処理し、よりリアルタイムに、現実に即したバーチャル空間を体現できます。

    つまり、シミュレートに使われており、正確な未来予測と現実比較をするための技術がデジタルツインとなります。

    ・デジタルツインの大きなメリット

    では、デジタルツインにはほかにどのようなメリットがあるのでしょうか? みていきます。

    ●製造ラインのトラブル検知

    従来は、生産ライン・製造ラインにトラブルが起きると、人が出てきてレポートをチェックし、エラーを検出し、検証していました。一方で、デジタルツインなら、センサーとデジタルツインとの連携で、トラブルに対していち早く検出し、故障の原因も突き止めることができてしまいます。

    ●多面的な試作による品質向上

    デジタルツインによって、品質も上がります。なぜなら、バーチャル技術を使うことで、多面的な検証ができ、デジタル上で試作が何度も可能になるからです。何回もトライアンドエラーを繰り返すことできて、結果として多面的に試作ができます。

    仮にIoT製品であれば、よりデジタルツインの威力が発揮でき、さまざまなパターン、ユースケース、試作によって、品質が大幅に向上するのです。

    ●開発におけるリスクの低下

    製品開発には、さまざまなリスクが存在します。そのひとつに、実際の製造にかかったとき、ラインの挙動が読めないというものがあります。しかし、デジタルツインを使うことで、製造にかかったときのラインをシミュレートでき、さまざまなリスクを下げることができます。

    また、試作段階でも、デジタルツインを通じて動作を再現し、リスクの低下を行えます。

    ●リードタイム短縮

    そして、デジタルツインによって、リードタイムも短縮できます。製造過程の時間短縮が、スピード感の向上に役立ってくれます。データを集めて分析することで、製造工程を最適化し、調整していけるのです。

    ●全体的なコストダウン

    さらには、全体的なコストダウンが可能です。シミュレータがないと、実機で動かすまで具体性がつかめませんが、デジタルツインによって正確に、美しく、精密に動作が再現できると、仮稼働と実稼働の往復をしなくてすむので、全体的にコストダウンが可能になります。

    ●購入後のアフターサービス

    実はアフターサービスもデジタルツインでサービス品質が向上します。購入後の顧客の自宅での動作を、工場のデジタルツイン上で再現し、何が起こっているのかを再現できます。それによって、よりきめ細やかで確実なアフターサービスが可能になるのです。

    現場での摩耗度や消耗度、バッテリーの減り具合などをデジタルツイン上で正確に再現できれば、顧客サービス品質が大幅に向上します。

    ・最後に

    デジタルツインは、IoT、AI、AR、VRなどの後押しを経て、大きく技術力が上がっています。工場でのピカピカの品質と、出荷後の製品の状態は異なって当たり前ですが、これまでは出荷後の顧客の取り扱いや時間経過による摩耗を正確に知ることができませんでした。デジタルツインによって、正確に状態を再現することができますので、さまざまなメリットをもたらしてくれます。とくに、保全性のアップは大きなメリットとなります。短期間で効率よく、生産性高く生産ができますので、どのような工場でも導入すると大きな効果があると考えられます。

    デジタルツインは、工場の範疇にとらわれず、さまざまな生産の現場で使われています。ただ、IoTやAIやVRやARといった、多種多様な知識が必要になりますので、専門家のサポートが必要です。

    ROBoINでは、そんなときお手伝いできればいいなと思っています。産業用ロボットに限らず、デジタルツインからVRに至るまで、さまざまなジャンルでお手伝いしますので、ぜひお問い合わせください。