【日本再興のカギ！】デジタルツインとサイバーフィジカルエンジニア

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モノづくり、製造業に携わっている皆さん
勤務先では、”デジタルツイン”すでに取り入れていますか？？

モノづくり世界における日本再興には、
”デジタルツイン”とそれを担う”サイバーフィジカルエンジニア”
がカギ！！となるそうです。

今回は、新卒や中途にてモノづくり・製造業に携わり始めた方向けに、
モノづくり・製造業のトレンドや新しく生まれた価値観を紹介していきます。

1. デジタルツインとは？？

デジタルツインとは

すでにご存知の方もいらっしゃるかもしれませんが、
デジタルツインとは、、”デジタルの双子”と呼ばれるもので

簡単にいうとリアルのものを忠実にサイバー空間状に忠実に再現したものになります。
IoTやAI技術を持ってリアル空間の情報をリアルタイムで取得することで、
サイバー空間に全く同じ状況を作りだすことができるというものです。
これまでのシミュレーションとよく混同されるのですが、大きく異なります。
では何が違うのかというと、
従来のシミュレーションは、あくまで想定される条件を組み合わせてシミュレーションを行います。
そのため、現在起こっている事象を捉えることが難しいものでした。
その一方で、デジタルツインはIoTを活用しています。IoTによって多くのデータをリアルタイムで収集し、反映させるため今何が起こっているのかを忠実に再現することができます。
このような特徴を持つデジタルツインはコストやリスク軽減効果があることから、現在は都市計画や工場、超精密機器などで用いられています。

2. デジタルファクトリーというDXのカタチ

デジタルツインがどのように活用されているの？

ここからは、実際にデジタルツインがどのように活用されているのか工場を例にお話ししていこうと思います。
工場とデジタルツインとの相性はかなり良く、製造工程、アフターサービスといった2つのフェーズで大きな効果を発揮します。

＜活用方法1: 製造工程＞
デジタルツインを用いることで、生産ライン全体をバーチャル空間に再現できるため製造プロセスで起こったトラブルをデジタルツインで分析、改善できるようになります。
また、時間が経ってしまったら問題があった時にどの部分が原因となってしまったのかわからなくなってしまうそうです。
しかし、リアルタイムでそれぞれの状態を把握することができ、かつ過去のデータも再現できるため原因の追求がしやすくなるというメリットがあります。

＜活用事例2: アフターケアサービス＞
工場から出荷された後の製品も、モニタリングすることができます。
そのため、商品の消耗具合などから新しい商品の提案や修理の案内といったアフターケアを適切なタイミングで行うことができるようになります。

モノ消費からコト消費に移り変わっていく流れにデジタルツインは適していると言えますね！

＜活用方法3:　その他＞
これらの他にも、
生産ラインの人員配置や新しいロボットの導入などの製造工程の最適化・改善、新製品テストなどをバーチャル空間で行うことができます。

バーチャル空間でのテストはコストやリスクを抑えることができるため、思い切ったアイデアを試すこともできます。
さらには、試行回数をいくらでも増やすことが可能となるメリットもあります。

3. サイバーフィジカルエンジニアの養成が急がれる

誰がデジタルツインの構築を担うのか

ここまでで、これからのモノづくりにおいてデジタルツインという手法を用いた
開発・導入段階、不具合発生時のシミュレーションをまず行うというフローが当たり前になってくることでしょう。
こういった流れがある中で、誰がデジタルツインの構築を担うのかというところが注目されるのは至極当然なのでは無いでしょうか？？

＜エンジニアの育成や新たな挑戦の場を設けることが急がれる＞
デジタルツインは、いわばサイバーとフィジカルの2領域が重なるサイバーフィジカルの領域であるため、フィジカルエンジニア、サイバーエンジニアが鍵を握っています。
ただ、それら２つのエンジニアが関わるとなると工数や認識のズレにより、ロスが産まれかねません。
時代の流れやこのような懸念があり、両方の領域を1人で担えるエンジニア
すなわち、サイバーフィジカルエンジニアが求められているというわけです。

まとめ

デジタルツインと今後について

いかがでしたでしょうか。

デジタルツインは、リアルを物理的なスペースを排除した形でバーチャルに忠実に反映させることができる技術でした。

リアルタイムでの情報を収集・反映させることからIoTを活用していること、さらにはデジタルツインは少ないコストやリスクでシミュレーションができるということがわかりました。

その素晴らしい技術が広まろうとする一方で、その担い手が十分でないという課題が見えてきました。
新たなサイバーフィジカルエンジニアの育成や、既にどちらかを習得しているエンジニアがもう一方に挑戦できる場を早急に設ける必要があるのでは無いでしょうか？
そういった警鐘を鳴らし締めとさせていただきます。

今回の記事を通して、特にモノづくりの現場や製造業へ新卒や転職で入社したばかりの方々へ届いてくれたらいいなと思っております。また、あわよくば参考にしていただければ嬉しいです。