デジタル・ツイン技術：製造業の未来を形作る

新しいスマートフォンが市場に出ると、消費者は陳腐化を恐れてアップグレードに殺到します。その緊迫感は、インダストリー4.0を通じて効率向上を求める製造業のプロフェッショナルにも共鳴します。

インダストリー4.0は、物理とデジタルの領域をシームレスに橋渡しすることを約束しました。メーカーは機械に高度な接続性を装備し、ビッグデータ、M2M通信、機械学習を活用して生産性向上を推進しました。

テクノロジーがより手頃でアクセスしやすくなるにつれ、インダストリー4.0の採用が急増し、中堅・中小メーカーも大手競合を模倣できるようになりました。この動きから、デジタル・ツイニングが極めて重要なイノベーションとして浮上しました。

デジタル・ツイニングとは

デジタル・ツイニングは、物理資産をデジタル・プラットフォーム上にマッピングし、多様なアプリケーションを可能にします。資産からのセンサー・データを取り込むことで、ツインは効率、運用健全性、リアルタイム・ステータスを評価します。

メーカーは、分散型のデータ駆動型意思決定ロジックをツインに組み込み、アクションを推奨し、生産を自律的に最適化できるようにします。ライフサイクル全体を通じて、ツインはデータを集約し、プロセスをシミュレートし、将来の改善に情報を提供し、生産性と精度の損失を軽減します。

プラント管理者はツイン・データを活用して故障を事前に予測し、プロアクティブなメンテナンスとコスト削減を実現します。コンポーネントのニーズを予測することで、企業は予期せぬ故障によるダウンタイムを削減するために、スペアパーツを事前に発注できます。

以前、設計者はプロトタイプで反復する機会が限られていました。デジタル・ツイニングにより、生産中にバーチャル・モデルを継続的に改良できるため、より効率的な最終製品と、市場投入までの時間および開発コストの削減につながります。

デジタル・ウィンド・ファーム

ゼネラル・エレクトリック（GE）は風力発電所でデジタル・ツイニングを活用し、バーチャル・モデルを用いてタービンをプロアクティブに監視・制御しています。GEのデジタル・プラントには、ツインと同期するエネルギー予測エンジンが組み込まれており、出力を予測します。タービンのデジタル・カウンターパートが物理ユニットをガイドし、天候へのリアルタイム適応を可能にし、予測と実績の乖離を減らし、年間発電量を増やします。

デジタル・ツイニングの利点は風力エネルギーを超え、医薬品、石油・ガスなどにも及びます。オービス・リサーチはこのトレンドが加速すると予測し、2022年までにIoTプラットフォームの最大85%がデジタル・ツインを組み込むとしています。

リアルタイム生産インサイトを提供するデジタル・ツイニングは、製造生産性を向上させ、企業を競争力のある顧客要求に応える存在に保ち、陳腐化への懸念を軽減します。

著者について

ジョナサン・ウィルキンス氏は、産業オートメーション・ソリューションの大手サプライヤーであるEUオートメーションのマーケティング・ディレクターを務めています。

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