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デジタル・ツイン
デジタル・ツインは、製品またはプロセスの正確な仮想表現であり、製品またはプロセスの物理的なカウンターパートのパフォーマンスをバーチャルに検証する際に使用します。 デジタル・ツインは、実際のプロトタイプやアセットに投資する前に、製品ライフサイクルを通して、製品および生産システムをシミュレーション、予測、最適化するのに活用されます。
マルチフィジックスシミュレーション、データ解析、機械学習機能を組み込むことで、デジタル・ツインは、設計変更の影響、使用シナリオ、環境条件、その他の無数の不確定要素を示すことができます。これにより、実際のプロトタイプが必要なくなり、開発時間が短縮され、最終的な製品またはプロセスの品質が改善されます。
製品または製品の製造の寿命全体にわたって正確なモデリングを行うために、デジタル・ツインは、物理的なオブジェクトに設置されたセンサーからのデータを使用して、オブジェクトのリアルタイムのパフォーマンス、運転条件、経時的な変化を決定します。 このデータを使用して、デジタル・ツインは進化します。継続的に更新され、製品ライフサイクル全体を通して、物理的なカウンターパートに加えられた変更を反映します。デジタル・ツインは、仮想環境内にフィードバックのクローズドループを作成して、企業が自社の製品、製造、パフォーマンスを最小のコストで継続的に最適化できるようにします。
デジタル・ツインの潜在的な用途は、デジタル・ツインが製品ライフサイクルのどの段階をモデル化するかによって変わります。 一般的に、デジタル・ツインには、以下で説明する、製品、生産、パフォーマンスの3つがあります。 共に進化するこれら3つのデジタル・ツインの組み合わせや統合は、デジタル・スレッドと呼ばれます。 ここで使用される「スレッド」という言葉は、デジタル・スレッドが編み上げて作られるものであり、製品と生産ライフサイクルのすべての段階からデータを収集することに由来します。
デジタル・ツインで将来の成功に向けてスタート
製品デジタル・ツイン
新製品の効率的な設計のためのデジタル・ツインの活用
デジタル・ツインは、製品パフォーマンスを仮想的に検証するのに使用できますが、製品が現実の世界でどのように動作しているかも示します。 この「製品デジタル・ツイン」は、仮想と現実とを結び付け、製品がさまざまな条件下でどのように動作するかを解析し、仮想世界で調整して、次の物理製品がフィールドで計画通りに確実に動作するようにします。 システムや材料が複雑であっても問題ありません。製品デジタル・ツインを活用すれば、お客様はこの複雑性に適切に対処し、より優れた判断ができます。 これにより、複数のプロトタイプの必要性がなくなり、開発時間が短縮され、製造された最終製品の品質が向上します。また顧客のフィードバックに対応して迅速に反復できます。
生産デジタル・ツイン
製造と生産計画におけるデジタル・ツインの活用
生産デジタル・ツインを活用すると、実際に生産を開始する前に、工場での製造プロセスが適切に進行するかどうかを検証できます。 デジタル・ツインを使用してプロセスをシミュレーションし、デジタル・スレッドを使用して事象の発生理由を分析することで、企業はさまざまな条件下で効率性を維持するための生産方法を見つけ出すことができます。
すべての製造設備の製品デジタル・ツインを作成することで、生産をさらに最適化できます。 製品と生産のデジタル・ツインから取得したデータを活用すると、費用のかかるダウンタイムを回避でき、予防保全が必要になる時期を予測することもできます。 正確な情報を絶え間なく取得できることにより、製造オペレーションは、より迅速で効率的、かつ信頼できるものになります。
パフォーマンス・デジタル・ツイン
デジタル・ツインを活用した運用データの取得、分析、および対処
スマート製品やスマートプラントは、利用および有効性に関するデータを大量に生成します。 パフォーマンス・デジタル・ツインは、製品および稼働中のプラントからこのデータを取得し、これを分析して、情報に基づいた意思決定を行うための実践可能な知見を提供します。 パフォーマンス・デジタル・ツインを活用すると、企業は以下を実現できます。
- 新しいビジネス機会の創出
- 仮想モデルを改善するための知見を得る
- 運用データの取得、集約、分析
- 製品と生産システムの効率性の改善