デジタルツインとは:用語解説

デジタルツインとは

デジタルツインとは、リアル(物理)空間にある情報をIoTなどで収集し、取得したデータをもとにデジタル(仮想)空間でリアル空間を「再現」する技術です。現実世界を仮想空間にそっくりそのままコピーすることから、「デジタルの双子=デジタルツイン」と呼ばれています。

デジタルツインの仕組み

デジタルツインの基本的な仕組みは以下のとおりです。

  • リアル空間(工場や建物など)の設備・機器に設置したIoTセンサー等から、温度などの環境データや稼働状況をリアルタイムで収集し、データ基盤(クラウド上のサーバなど)に送信する。
  • 取得したデータをAIで分析し、仮想空間(コンピューター上)に現実とそっくりな環境を再現して、現実に手を加えることなくシミュレーションを行う。
  • シミュレーション結果(検証・予測など)を現実へフィードバックする。

デジタルツインが注目される背景には、この仕組みを支える技術の進化があります。IoT・5Gの普及、AR/VRによるリアルなビジュアル表現、AIの分析精度向上により、高精度の可視化・高度なシミュレーションが可能になりました。

イメージ図:デジタルツインの仕組み
図1 デジタルツインの仕組み

メタバース/シミュレーションとの比較

●メタバースとの違い

メタバースとデジタルツインは、どちらも仮想空間に構築されますが、活用目的が大きく異なります。メタバースは、アバターやVRなどを介して、コミュニケーションや文化的活動、経済活動を行うための仮想空間であり、リアル空間を忠実に再現することは問われません。一方、デジタルツインはシミュレーションのためにリアル空間をそのまま再現した仮想空間で、様々なシナリオで検証・予測を行うことができます。

●シミュレーションとの関係

デジタルツインはシミュレーション技術の一つですが、目的に応じて一般的なシミュレーションより高度なシミュレーションを短時間で行うことができます。
一般的にシミュレーションとは、想定したシナリオ(仮説)に沿って仮想の設計・運用等をテスト・評価する、いわば「模擬実験」です。実験には仮説立案から実施まで相応の人手と時間がかかるうえ、現実の状況との連動性は乏しいと言えます。
対して、デジタルツインのシミュレーション環境はリアル空間の状況とリアルタイムで連動し、双方向に情報をやりとりします。デジタルツインはこの「連動性」と「リアルタイム性」の高さにより、迅速な現状把握、高精度の検証・予測を可能にします。

デジタルツインとメタバース/シミュレーションの比較
表1 デジタルツインとメタバース/シミュレーションの比較

デジタルツイン導入のメリット

デジタルツインの導入が進んでいる「製造業」を例に、主な導入効果を紹介します。

●デジタルツイン活用で「ものづくり」を最適化

デジタルツインは、作業効率アップから、設計・製造の効率化、工場のスマート化まで、あらゆる変革を加速させます。

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デジタルツインの活用事例

製造業の現場に始まったデジタルツインの活用は、建設、物流、社会インフラ(交通・エネルギー・防災・都市計画等)といった領域へ波及して活用シーンが広がり、単なる技術トレンドにとどまらない進展を見せています。

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●社会インフラでの活用

社会インフラ領域では、複雑に絡み合う社会課題の解決に向け、地域政策のテスト環境として期待が高まっています。具体的な活用事例を紹介します。

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富士通が取り組むデジタルツインとは

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注1 沿岸・海洋生態系が光合成によりCO2を取り込み、その後海底や深海に蓄積される炭素

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注2 特定の目的を達成するために複数の異なる分野の科学や技術を融合した技術

よくある質問

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