デジタル ツインは、産業用アプリケーションと資産管理に重点を置いて、拡張現実、複合現実、仮想現実、ペア クラウド、人工知能、エッジ コンピューティングの可能性を解き放ちます。
過去数年間、多くの研究者や業界リーダーは、デジタル ツインを製造業者が考慮すべき3つの産業IoTトレンドの1つとして特定しました。デジタルツインの概念はすでに確立されていますが、それを普及させるために必要なサポートが現在展開されています。これには、構築された世界を簡単にモデル化して記述するための共通言語が含まれます。
デジタルツインとは何ですか?
デジタル ツインは、物理的に正確で、現実世界と完全に同期された資産、環境、またはプロセスのAI対応の仮想表現です。企業は、混乱を引き起こすことなく、生産環境の仮想的な「what if」実験を実施できます。たとえば、工場の現場にある機器から収集されたデータにより、機器が故障する理由と状況を予測できます。同様に、倉庫内のセンサーやIoTデバイスによって収集されたデータは、サプライ チェーン チームが将来の在庫コストを管理するのに役立ちます。
デジタルツインのシミュレーションは研究を加速し、費用とリソースを節約できる可能性がある
電力会社や再生可能エネルギーのその他の関係者はすでにデジタルツインを活用して、 ソーラーパネル そして風力タービン。たとえば、気象観測所からの履歴データとクラウド内の人工知能を使用することで、新しいデジタル モデルにより、エンジニアは大規模な施設内で風力タービンの最適な位置を決定し、最高の効率を実現して発電量を増やすことができます。
デジタルツインを使用することで、開発者は風力発電所を建設する前に、そのパフォーマンスを把握することができます。さらに、既存の風力タービンから収集したデータを使用して将来の設計をモデル化し、さまざまなタービン構成を一致させ、農場の実際の場所に最適な風力タービンを作成することもできます。
デジタルツインは建物やキャンパス全体の管理に役立ちます
ブルックフィールド ワン マンハッタン ウェスト (OMW) ビルは、ニューヨーク市マンハッタン ウェストにある、210万平方フィートの最先端のオフィス タワーです。ブルックフィールドは、建設前にデジタル対応の物件を構想していました。具体的には、デジタルツイン技術を使用して、インフラストラクチャに直接接続された建物の仮想モデルを作成することに興味がありました。
Brookfieldは、初日から何千ものセンサーとゲートウェイを備えた施設を設計することで、建物内のすべての資産が接続され、管理センターにデータがシームレスに送信されるようにしました。収集されたすべてのデータは統合され、分析のためにクラウドに送信されます。
OMWオペレーターは、拡張現実によって強化されたデジタル ツインを使用して、潜在的な問題を即座に検出し、迅速に対応できます。たとえば、エレベーターが正常に動作していない場合、技術者はデジタルレプリカから直接エレベーターを無効にし、修理チームを派遣して修理することができます。さらに、センサーからのライブ データを視覚化して、重要な機器がいつ故障するかを判断し、故障する前に交換することで、予測メンテナンスが可能になります。
さらに、ビル管理者や電力会社はデジタルツインを使用してHVACの最適な使用方法を理解し、シミュレートできます。サーモスタットからのセンサーデータを分析し、仮想シミュレーションを作成することで、さまざまなユニットの電力を調整して、電力消費を最適化しながら居住者やユーザーに最大限の快適さを提供する実験を行うことができます。さらに、センサーは部屋やスペースの使用状況をリアルタイムで表示し、それに応じて温度や湿度を調整することができます。
同じ コンセプト を同じエリア内の複数の建物に適用して、インテリジェントなタウンソリューションを作成できます。
「デジタルツインでは、運用段階でテナント、訪問者、建物内のユーザーやオペレーターにどのような価値を生み出せるかを検討し始めると、デジタルツイン規模のプラットフォームアプローチを検討し始めます。これは基本的にデータを集約し、これらの新しい付加価値のあるPropTechのユースケースを構築環境にも取り入れることを意味します」と、シーメンスのデジタルビルディング向けSaaSセールスのグローバルヘッドであるエリサ・ロンカ氏は述べた。
Omniverse - 産業用アプリケーション向けデジタルツインソリューション
NVIDIAによれば、NVIDIA OVX™ 上に展開された NVIDIA Omniverse® Enterprise™ により、企業は現実世界と完全に同期した、物理的に正確でAI対応の仮想シミュレーションを開発しています。
アマゾンの自動化研究部門であるアマゾン・ロボティクスは、倉庫物流をサポートするために50万台以上の移動駆動ロボットを保有しています。こうしたロボットのほとんどは、倉庫内を移動し、ラックをフルフィルメント ステーションに配送したり、施設全体を移動したりするポッドです。
現在、 Amazon Roboticsは、倉庫の設計とフローを最適化し、よりインテリジェントなロボット アシスタントをトレーニングして、全体的な生産性を向上させるために、NVIDIA Omniverse Enterpriseで倉庫用のAI対応デジタル ツイン を構築しています。
携帯電話インフラのリーダーであるエリクソンは現在、新しい5Gネットワークの展開のテストと最適化にデジタル ツインを活用しています。彼らは、最適な5Gカバレッジを提供するために、新しいセルの最適な配置をシミュレートするために、NVIDIA Omniverse Enterpriseを使用して都市の仮想表現を作成しています。NVIDIA RTXで高速化されたリアルタイム レイ トレーシングにより、研究者は都市のあらゆる地点で信号品質の正確な表現をリアルタイムで確認できるようになります。
これらは、さまざまな業界でデジタルツインが使用される可能性のある例のほんの一部です。現在、この技術は、自律型マシンのテストとトレーニング、自律走行車の検証、重要な気象シナリオのシミュレーション、気候研究、高度な医療トレーニング、製造業の変革に使用されています。
拡張現実とデジタルツインは人々の働き方を変えている
多くの業界では、拡張現実ヘッドセットとデジタルシミュレーションを使用することで、技術者、工場オペレーター、医療従事者などが日常業務を遂行する方法が変化しています。
現在では、拡張現実により、エンジニアは遠隔地から複雑な操作を実行できるようになり、一方で現地のサービス担当者は物理的な資産に対してリアルタイムで操作を実行できます。エンジニアは、現地の作業員が何をしているのかを把握し、デジタルツインを使用して、手順を完了するために必要な手順を実行するための正確な指示を提供できます。
一部の病院では、高解像度のカメラとセンサーを使用して遠隔手術が行われています。遠隔地の医師は、現地の外科チームを指導したり、ロボットアームを使用して複雑な手術を遂行したりすることができます。
車両運行会社は、人工知能、拡張現実、デジタルツインを活用して貨物輸送ルートを最適化し、時間と高価な燃料を節約しています。
デジタルツインは産業に革命を起こし始めたばかりであり、最高の成果はまだこれからだ
60年前、NASAは月面着陸船をシミュレートするデジタル ツインの最初のバージョンの1つを作成しました。そのプロジェクトに携わったエンジニアの中には、今も存命の者もいるが、彼らは今日の技術の可能性に驚嘆するだろう。
デジタル ツインは、デジタル変革、ビッグ データ、シミュレーション テクノロジーの推進により、他の多くの業界でも登場し始めています。今後数年間で、リアルタイム シミュレーション、視覚化、拡張現実と複合現実、そしてクラウドのパワーの応用の可能性が、私たちの日常生活のさまざまな側面に現れるでしょう。
これまで以上に、炭素排出量を削減し、業務を最適化して廃棄物を減らし、より持続可能な未来を実現するために、デジタル ツインなどのテクノロジーが必要です。
