近年注目されているAI。徐々に人々の生活に活用されるようになってきました。AIの学習能力で、オススメが自動的に出てきたり、効率的な仕事をしてくれたりします。同時にAIを活用したものとして、デジタルツインがあります。デジタルツインとAIを利用することでどのように変わるのか、今回は製造業などを例に解説していきます。
AIとデジタルツイン
デジタルツインには、AIが必要になる部分があります。デジタルツインに学習能力があれば、あらゆるシミュレーションが可能になります。デジタルツインとAIについて解説していきます。
デジタルツインとは？
デジタルツインとは、現実にある製品、プロセス、現象などのデータを収集し、それをデジタル上に再現し、シミュレーションする技術です。現実の製品や現象をそのままデジタル上にコピーするので、デジタルの双子という意味から、デジタルツインという名称になっています。
デジタルツインはリアルタイムでのデジタル上の再現を可能にしています。その背景として、IoTやAIがあります。物とインターネットを繋ぐIoTとAIにより、リアルタイムでのデータ収集とデータ分析により、デジタル空間に高精度なシミュレーションが可能になりました。
AIとは？
AIとは、人間の知能を模倣するためにソフトウェアを用いて再現したものをいいます。膨大なデータからある程度のパターンを把握させ自ら学習する、ディープラーニングなどにより、様々なことが出来るようになります。
分析により様々なことができ、例としてチェスで人間と対戦したり、好きな動画を過去のデータから分析し、オススメとしてユーザーに提供したりすることができます。日常生活の様々な面でAIは活用されており、今後のデジタル産業の成長において一番期待されているものになります。
AI×デジタルツインとは？
デジタルツインだけでは、性能がまだ劣る中で、AIを活用することでさらなる発展を遂げました。AIとデジタルツインについて解説していきます。
以前のデジタルツイン
AIをデジタルツインに活かす以前は、IoT技術を利用してデータを分析し、デジタル上でチェックするだけでした。データを収集するという点では、IoTがありますので、可能でしたが、高度な自動学習などに関しては、できないというのが以前のデジタルツインでした。
AIを活かしたデジタルツイン
AIを活かしたデジタルツインでは、AIの自立学習により、より精度の高いシミュレーションが可能になります。デジタルツインを作成するだけだと、効果を発揮しきれていないといえます。AIを活用し、高度なシミュレーションを行うことで、製造業などではより効率的なプロセス管理や製品の制作が可能になります。
AI×デジタルツインのメリットは？
AIを利用したデジタルツインを活用することで、得られるメリットは多数あります。主に得られるメリットについて3つご紹介していきます。
不足分のデータをAIが自動で補う
デジタルツインを作成する際に、IoTなどを用いてデータを集めて分析します。ですが、必要なデータを全て手に入れることが困難な場合もあります。以前のデジタルツインなら、不完全な状態になってしまう可能性がありました。ですが、AIを用いることで、現在集めたデータからシミュレーションし、不足分のデータを補ってくれます。
コスト削減が出来る
リアルのデータを収集し、デジタル上に再現するデジタルツインにAIが加わることでコスト削減が可能になります。シミュレーションをする際に、ある程度の予測が可能になるため、製造にかかるコストや、在庫管理、人件費などの適正を計算から導きます。さらに、リアルタイムのデータにより、つねに変動してしてしまう数字にも対応が可能になります。
製造業では重要な、機械の故障を様々な観点から予測してくれるというメリットもあるため、非常事態にも対応でき、製造業では重要な製造ラインの遅延などにも迅速な対応ができるため、コスト削減が可能になります。
AI×デジタルツインで製造業は変わる
日本でのデジタルツインは、シミュレーションという部分において弱い面がありました。しかし、AIをデジタルツインに組み込むことによって、飛躍的な進歩を可能にします。それは製造業においても同様です。デジタルツインの効果により、製造プロセスにおける設計や加工、倉庫管理などをデジタル上でシミュレーションできます。
倉庫内の物資やプロセス、ロボットだけではなく、人もシミュレーションの対象になります。あらゆるシミュレーションにより、人の稼働時間や労働負荷まで管理することができます。デジタルツインにAIのアルゴリズムを組み合わせることによって、あらゆるプロセスの最適化が行えます。少ないデータから大きく効率化することができるため、今後の製造業をあらゆる面から変える可能性があります。
AI×デジタルツインで様々なシミュレーションが可能
AIとデジタルツインを活用した例は、製造業だけではありません。日常生活や様々な業界で活用されています。どのような例があるのか見ていきましょう。
スマートシティー
スマートシティーとは、都市や街のいたるところにカメラや、AIなど、デジタル技術が様々な部分に配置されているデジタルシティーのことをいいます。デジタルツインを使用することで、都市や街をデジタル上に再現し、交通網の改善などが可能になります。将来的には、自動運転技術に応用される見通しです。
地球をシミュレーション
デジタルツインで、気候変動のモデリングも可能になります。地球自体をデータ化して、デジタルツインでデジタル上にシミュレーションすることで、気候変動などの起こりうる大規模な災害などをシミュレーションすることができます。
AIを使用することで、リアルタイムの地球の状態が把握できるようになります。
フルフィルメントセンター
フルフィルメントセンターにおいてもデジタルツインは活躍しています。従業員による事故や効率化を進めていくために、ロボットの使用をしているところが多いです。デジタルツインを活用することで、センターのあらゆる部分をデジタル上に再現し、みえる可することができます。それによってネックとなっている部分を改善することが可能となります。
エネルギー産業
エネルギー産業においても、デジタルツインは有効活用されています。エネルギー供給施設における、熱、水、金属などの影響で、エネルギー供給施設の腐食等が起こってしまうことを改善するために、デジタルツインを活用し、シミュレーションし、メンテナンスに役立てています。
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まとめ
デジタルツインはAIを活用することでさらに進歩します。データをデジタル上に再現するだけではなく、AIの自立型学習能力を使用することで少ないデータから、予測し、改善をすることができます。
今後の製造業や、その他業種、日常生活等で、当たり前の様に利用されていく技術の一つとなります。
この記事の執筆・監修者
Aidiot編集部「BtoB領域の脳と心臓になる」をビジョンに、データを活用したアルゴリズムやソフトウェアの提供を行う株式会社アイディオットの編集部。AI・データを扱うエンジニアや日本を代表する大手企業担当者をカウンターパートにするビジネスサイドのスタッフが記事を執筆・監修。近年、活用が進んでいるAIやDX、カーボンニュートラルなどのトピックを分かりやすく解説します。
