デジタル ツインとは何か、なぜ IoT で重要なのか?

将来に備えた企業は、デジタル ツインを使用して、物理製品またはデジタル製品を効率的に作成、トラブルシューティング、更新、革新します。 それが何かわかりませんか？ 以下を参照！

モノのインターネット (IoT) により、企業は現実世界から大量のデータを収集できます。 IoT は、商業的な理由で適用されると、さまざまな製造およびサービス提供プロセスに革命をもたらします。 また、企業が新規および既存の製品/サービスのリアルタイム シミュレーションを作成するのにも役立ちます。

IoT を活用した高度なレベルのシミュレーションまたはデジタル ツイン コンセプトにより、現場から正確なデータが得られます。

デジタル ツインの概念を技術的および理論的に学べば、大きなチャンスが開かれます。

大企業向けのデジタル ツイン エージェンシーとしてソリューションを構築したり、一流企業で高給の仕事を確保したりできます。 言うまでもなく、ビジネスでテクノロジーを使用することもできます。 それでは、デジタル ツインについて、何を、どのように、なぜ、その他すべてを学びましょう。

デジタルツインとは？

デジタル ツインは、物理的な製品、資産、労働力、ビジネス プロセス ワークフロー、およびデジタル ソフトウェアの仮想化されたコンピューター化されたモデルです。

製品ライフサイクル全体を通じて、デジタル ツインはセンサーと調査入力を介してリアルタイム データを取得します。 データ分析アルゴリズムは、収集されたデータを分析して将来の予測を示します。

したがって、製品開発チームは、製品のデバッグ、次の開発サイクルでの製品の改善、新しいビジネス アイデアの発見などを行うことができます。

ビジネス上のあらゆるものにデジタル ツインが存在する可能性があります。 単純な製品倉庫から企業の本社、宇宙船、海上石油リグ、ハイパーループ システム、CRM、サイバー セキュリティ ソフトウェアまで、すべてをコンピューター プログラム内で複製できます。

デジタルツインはどのように機能しますか?

デジタル ツインの旅は、物理オブジェクトのグラフィカル レプリカの作成から始まります。 たとえば、オフィス ビルのデジタル レプリカが必要な場合は、建築用の CAD ソフトウェアを使用します。 次に、建物のさまざまな内部空間に 3D スキャナーを使用して、デジタル レプリカをほぼリアルにすることもできます。

次に、データ収集用の IoT デバイスを配置する必要があります。 これらは、サーモスタット、OCR 対応のスマート セキュリティ カメラ、メッシュ Wi-Fi ボックス、温度センサー、水センサー、空気センサー、環境音センサーなどです。

1 つ以上のエッジ分析デバイスを使用して、これらの IoT デバイスとセンサーから貴重なデータを収集できます。 ローカル分析の後、データをクラウドに保存し、洞察を使用して、CAD モデルを使用してコンピューター上に建物のライブ モデルを構築できます。

デジタル ツインは、建物内で起こっていることすべてを再現します。 継続的なデータ ストリームにより、足跡、電気使用量、Wi-Fi カバレッジ、AC 使用量、最適な商業スペースの使用率などを予測できます。

デジタルツインの種類

＃1。 ビジネス資産の双子

2 つ以上のビジネス コンポーネントが連携して価値ある結果をもたらす場合、それをビジネス資産と呼びます。 現在、そのようなアセットのデジタル ツインを作成すると、アセット ツインが得られます。

このようなデジタル レプリカは、コンポーネントの実際の相互作用を調査し、プロセス改善のためのパフォーマンス データを収集するのに役立ちます。

＃2。 パーツまたはコンポーネントのツイン

コンポーネントまたはパーツ ツインは、ビジネス プロセスの最小単位のデジタル レプリカです。 たとえば、コンベア、ロボット アームなどは、シミュレーション目的でコンピュータ プログラム上でデジタル モデル化できます。

＃3。 ユニットまたはシステム ツイン

ユニット ツインは、製品の中間体または完成品を生成できるビジネス システムのライブ作業データを含むデジタル レプリカです。 たとえば、ミネラル ウォーターの瓶詰め機は、ラベル付けユニット用にパックされたミネラル ウォーターを生成します。

＃4。 プロセスまたはワークフロー ツイン

ワークフローまたはプロセス レベルのデジタル ツインは、デジタル レプリカの最高の状態です。 たとえば、実際の自動車製造工場のデジタル シミュレーションを作成することは、プロセス ツインです。

プロセス ツインは、人間の労働力、ロボット資産、生産ユニット、およびその他の微細な機器がどのように連携して自動車を生産するかを示しています。

デジタルツイン対。 シミュレーション

どちらも同じように聞こえますが、以下の表で細かい違いを見つけてください。

デジタルツインのユースケース

＃1。 製造業

デジタル ツインは、製品のライフサイクルを反映するために存在します。 したがって、デジタル ツインがすべての製造段階で不可欠になり、製品を設計段階から完成品およびその他のすべての段階に導くことを知っても驚くことはありません。

＃2。 健康管理

製品やサービスと同様に、患者もデジタル ツイン テクノロジの恩恵を受けることができます。 さまざまなヘルスケア IoT デバイスがさまざまなレベルでデータを収集します。

専門家は、このようなヘルスケア データと治療戦略をデジタル レプリカに適用して、状況をシミュレートできます。 このアプローチは、病状を治療するための最善の方法を生み出します。

＃3。 自動車

車両には、さまざまなタイプの複雑で可変的な相互機能システムが含まれています。 デザイナーとエンジニアは、自動車の設計と製造でデジタル ツインを広く使用しています。

このアプローチは、車両を改善し、生産コストを最小限に抑え、自動車業界に莫大な収益をもたらします。

＃4。 小売

大手ショッピング チェーンは、ショッピング モールやプラザにデジタル ツイン テクノロジーをすでに適用しています。

製品のディスプレイ、パッケージ、特定のブランドの選択、価格に関する考慮事項などに関する顧客の感情を追跡する一連の IoT デバイスを通じて顧客データを収集します。

次に、そのようなデータを分析することで、小売マーケティング チームは売上を最大化するための小売戦略を作成できます。

IoTにおけるデジタルツインの活用

IoTとデジタルツイン技術は相互に関連しています。 IoT デバイスをデプロイして、実際のオブジェクトに関するライブ データを収集し、そのデータをコンピューター サーバーのデジタル レプリカに転送する必要があります。

IoT は IoT 間および中央サーバーと通信できるため、監視対象の物理オブジェクトに関する全体的なデータを簡単に収集できます。 IoT デバイスは常にデータをフィードするため、デジタル ツイン モデルはパフォーマンスに関する洞察を分析して提示できます。

同様に、IoT メーカーは、1 つのデバイスまたは家庭やオフィス全体のデジタル レプリカを作成し、開発しようとしているさまざまな IoT デバイスの有効性をテストすることもできます。

たとえば、IoT メーカーは、CAD と物理的な家の 3D スキャンを使用して、スマート ホームのシミュレーションを作成できます。 次に、デジタル ツイン上で、さまざまな IoT デバイスをさまざまな位置に配置し、それらが家庭の Wi-Fi に接続できるかどうか、または改善が必要かどうかを調べることができます。

デジタルツインのメリット

このテクノロジーを実装すると、ビジネスが享受する利点を以下に示します。

＃1。 効率の向上

新製品が製造段階にある場合、プロセス全体をリアルタイムで最適化し、故障した工場設備を交換し、事故を防ぎ、システムのダウンタイムを最小限に抑えることができます。

＃2。 費用対効果の高い研究開発

実世界の製品またはサービスのデジタル ツイン コピーを使用すると、大量のパフォーマンス データが集中型サーバーに保存されます。

したがって、データを細かく分割して予測を行い、仮説を立てることができます。 このような仮説がうまくいけば、既存の製品やサービスから新しい製品、サービス、または収益モデルを発見できます。

＃3。 よりよい性能

また、IoT を使用してリアルタイムでデータを収集し、そのデータをデジタル ツインに投影することで、製品やサービスのピーク パフォーマンスを一定に保つことができます。

たとえば、今後発生するシステム障害は自動的に画面に表示されます。 プロセスを安全にシャットダウンし、すぐに機器を交換して、生産時間の損失を回避できます。

＃4。 安心のモニタリング

危険な製造装置については、デジタル ツイン モデルを使用してリモート監視を活用できます。

＃5。 予測

製造業およびホスピタリティ業界は、大量注文の生産能力またはサービス能力を正確に予測できます。

＃6。 最小限の生産時間

さらに、デジタルツインでさまざまな障害や問題をシミュレートすることで、製品の障害、不純物、および生産時間を大幅に削減できます。 解決策を見つけたら、それを製品に適用して改善します。

＃7。 製品の廃棄管理

製造業者は、試作品を製造する前であっても、廃棄管理またはリサイクル戦略を前もって計画できます。

デジタル レプリカは、製品設計者がより安全な代替品を使用できるように、有害物質に関する洞察も提供できます。

デジタルツインの課題

他の新しいテクノロジーと同様に、デジタル ツインもいくつかの課題に直面しています。

• IoT センサーは、デジタル ツイン プログラムのために現実世界から大量のデータを収集します。 しかし、膨大なデータ セットを効率的かつタイムリーに分析することは大きな課題です。
• データを分析する前に、データのクレンジングとフォーマットによってデータを処理する必要があります。 これもボトルネックです。
• テラバイト単位のデータを収集しているため、ビジネスの洞察を引き出すまでデータを安全に保管する必要があります。 安全なデータ ストレージのコストは日々増加しています。
• デジタル ツイン テクノロジは、IoT に大きく依存しています。 また、IoT はコストのかかるインフラストラクチャであり、メンテナンス、巨大なストレージ、高速インターネット、およびセキュリティ監視が必要です。
• デジタル ツイン作成ツールを消費ソフトウェアと統合することは大きな課題です。 大規模なソフトウェア開発者は、PLM ソフトウェアの CAD 統合のような 1 対 1 の統合を作成します。 したがって、独占とベンダー ロックインの可能性があります。
• デジタル ツインの情報フローは、サードパーティ ベンダーが生産プロセス、サプライ チェーン、在庫などからの内部データを共有することを望まないために制限される可能性があります。
• 最後に、このテクノロジーは非常に複雑で、膨大な学習曲線があります。 従業員を一夜にして訓練することはできません。 最初は高給の専門家を雇う必要があります。

次に、デジタル ツイン テクノロジの未来を探ることができます。

デジタルツインの未来

デジタル ツインの将来の成長は、主に人工知能と機械学習に依存します。 テクノロジーが成熟するにつれて所有コストが低下するため、企業はこのテクノロジー アプリケーションを、最も高価な資産やプロセスから、ビジネスの成長に関連するあらゆるものに拡張します。

Fortune Business Insights によると、デジタル ツイン テクノロジの市場シェアは 2029 年までに 964 億 9000 万ドルになるはずです。

今後、デジタルツインの実装においても、クラウドコンピューティング、拡張現実、IoT の関与が増加します。 したがって、これらのキャリアオプションは、熟練した専門家にとって大きな要件となります。

学習リソース

産業用デジタル ツインの構築

デジタル ツイン テクノロジを使用して実用最小限の製品 (MVP) を作成する方法については、Building Industrial Digital Twins の本を読む必要があります。

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	産業用デジタル ツインの構築: 実世界向けのデジタル ツイン ソリューションの設計、開発、展開...		$62.99	アマゾンで購入

この本では、Microsoft Azure Digital Twin のユーザー インターフェイス、デジタル ツイン テクノロジを使用した産業用資産と製品の設計、運用、保守の方法、およびこの最先端テクノロジの実際のビジネスでの使用と実際の使用例についても説明しています。

デジタルツイン A 完全ガイド

Digital Twin A Complete Guide には、デジタル教材とペーパーバック本が付属しています。

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	デジタルツインA完全ガイド - 2021年版	評価はまだありません	$81.85	アマゾンで購入

このリソースを学習することで、デジタル ツイン テクノロジに関する質問と回答の能力を身に付けることができます。 最後に、本書の最後に自己評価があります。

デジタル ツイン: 初心者向けガイド

デジタル ツイン: ビギナーズ ガイドは、ビジネス上の問題を解決するために、この将来に備えたテクノロジが必要かどうかを評価するのに役立ちます。 また、デジタル ツインを使用して従業員をトレーニングする必要があるかどうかを理解するのにも役立ちます。

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	デジタル ツイン: 初心者向けガイド - 第 3 版	評価はまだありません	$79.00	アマゾンで購入

さまざまな評価モジュールは、特にコンサルタント、アドバイザー、マネージャー、専門家などに役立ちます。

デジタル ツイン: 新しいデジタル革命の哲学

デジタルツインのバーチャル講座に参加することで、デジタルツイン技術の存在、実態、今後の展開を理解することができます。

この 33 分間の学習コンテンツは、次のことに焦点を当てています。

• 新しいデジタル ツイン プロトコル
• デジタルツイン時代のBIM
• ジェミニの原則
• デジタル革命

このコースには、5 つのビデオ講義が含まれています。

デジタルツイン: 包括的な概要

このデジタル ツインの包括的な概要コースは、デジタル ツインの概念とテクノロジをゼロから学習するのに最適です。 18セクションに46の動画講義があり、要点がわかるまで見放題です。

このコースでは、インダストリー 4.0、デジタル ツインの実装、課題、キャリアの機会などを取り上げます。

最後の言葉

ここまでで、デジタル ツインの基本的な概念を基礎レベルから学びました。 また、ビジネス、代理店、または専門家としてのデジタル ツイン テクノロジを習得するための旅に役立つ学習リソースと読書リソースも発見しました。

次に、最高のサイバー攻撃シミュレーション ツールを確認してください。