デジタルツインとは？物流業界で注目される理由
デジタルツインとは、現実世界の物体やシステムをデジタル上に再現し、そのデータをリアルタイムで連動させる技術で、IoTやAI、ビッグデータを活用して、現実の状況を正確に反映し、効率化や問題解決、新しい価値の創造に役立ちます。
デジタルツインは、製造、都市計画、建設、医療など多岐にわたる分野で活用され、効率向上やコスト削減、リスク管理に活用されています。
物流業界では、倉庫やトラック、さらには配送ルート全体をデジタルツインとして再現することができるため物流オペレーションの効率を高め、予測と分析が可能になります。
物流業界でデジタルツインが注目される理由の一つは、運用の最適化です。デジタルツインは、物流業界が目指すデジタル化や自動化を支える技術であり、効率化やコスト削減、さらに高品質な物流サービスを実現するための重要な要素として期待されています。
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デジタルツインが物流業界にもたらす変革
デジタルツインは、物流業界に大きな変革をもたらしています。現実の倉庫や配送センター、トラックなどをデジタル空間に再現し、リアルタイムでデータを連動させることで、物流業務の効率化と最適化が進んでいます。
以下に、その変革のポイントをわかりやすく解説します。
在庫管理と倉庫運営の効率化
倉庫のデジタルツインを使えば、在庫の動きを瞬時に把握でき、効率的な在庫管理やオペレーションが可能になります。在庫の不足や過剰を防ぎ、在庫コストの削減にもつながります。
配送ルートの最適化とリアルタイム調整
デジタルツインは、配送ルートの最適化にも貢献しています。各トラックの位置や交通状況、荷物の積載状況などをデジタルで可視化することで、最適なルートをリアルタイムで選択し、配送の効率を高めることができます。また、故障リスクの高い車両を事前に見つける予測保全も可能になり、車両のダウンタイムを減らすことで、より安定した配送サービスが提供できます。
サプライチェーン全体の可視化
デジタルツインによって、サプライチェーンの各段階をデジタル上で一元管理できます。
例えば、出荷のタイミングを適切にコントロールし、需要の増減に応じて配送スケジュールを自動調整することで、無駄な輸送を防ぎ、全体の効率を高められます。製造、出荷、在庫、配送といったすべてのプロセスがリアルタイムで可視化され、各拠点間の連携も強化することが可能になります。
物流ネットワーク全体のパフォーマンス改善
デジタルツインを使って、物流ネットワーク全体をシミュレーションすることで、各拠点や配送経路のパフォーマンスを分析し、最適な運営方法を見つけることができます。
例えば、物流のボトルネックが発生する場所を特定し、改善策を講じることで、物流ネットワーク全体の効率を向上させ、物流業界全体がスムーズに運営され、競争力も向上します。
このように、デジタルツインの導入は物流業界の運用効率を飛躍的に向上させ、コスト削減やサービス品質の向上を実現しています。デジタルツインは、物流業界の未来を支える重要な技術として注目され、今後もその活用範囲が広がっていくでしょう。
脱炭素化とデジタルツインの役割
デジタルツインは、物流業界での脱炭素化に向けた効率的な取り組みを支える重要な技術です。下記でデジタルツインの役割を項目別に分かりやすく紹介します。
エネルギーの可視化と最適化
デジタルツインを使うことで、倉庫や物流センター内のエネルギー使用状況をデジタル空間でリアルタイムに可視化・分析できるためエネルギーの無駄を特定し、消費を抑えるための最適な方法を見つけることが可能です。
輸送ルートの最適化
デジタルツインによって配送車両やドライバーの運行ルートをシミュレーションし、CO₂排出量が最小限になるルートを選択できます。そうすることにより、輸送コストの削減と環境負荷の低減が期待できます。
予測保全と設備効率化
設備の稼働状態をデジタルツインでモニタリングすることで、故障リスクを予測し、エネルギー消費の高いトラブルを防げます。安定した稼働は、エネルギー効率を高めると同時に、無駄な排出を抑制します。
サプライチェーン全体の排出量削減
サプライチェーン全体をデジタルツインで把握し、各プロセスにおけるCO₂排出の見える化をすることで物流の各ステップでエネルギー消費を抑える工夫が可能になり、脱炭素化に寄与します。
脱炭素化技術の検証と導入
脱炭素技術の導入前に、デジタルツインで効果をシミュレーションし、実装の有効性を事前に検証することでリスクを抑えつつ、確実なCO₂削減策を進められます。
デジタルツインは、エネルギー消費の可視化や効率化、輸送ルートの最適化、設備の予防保全、サプライチェーン全体の排出量削減といった形で脱炭素化を強力にサポートしています。リアルタイムで環境負荷を把握し、シミュレーションで改善策を事前に検証できるデジタルツインは、脱炭素社会の実現に欠かせない技術といえます。
AIとデジタルツインの連携による新たな可能性
AIとデジタルツインの連携は、物流業界に多くの新たな可能性をもたらしています。デジタルツインが現実世界のデータをもとにリアルタイムで物流の状況をデジタル上で再現する一方、AIはその膨大なデータを解析し、最適化のためのインサイトを提供します。この組み合わせにより、物流の予測精度や運用効率が大幅に向上します。
以下に具体的な事例を挙げながらわかりやすく解説します。
設備の故障予測とメンテナンス最適化
AIはデジタルツインに収集された機械や設備の温度、振動、稼働時間などの稼働データを分析し、故障しそうなタイミングを予測することができます。
例えば、製造工場では、AIが異常パターンを学習して、故障の兆候を早期に検出し、必要なタイミングでメンテナンスを実施できるので、急な故障で生産が止まるリスクを防ぎ、設備の寿命も延ばすことができます。
物流とサプライチェーンの最適化
物流やサプライチェーンでは、デジタルツインで商品やトラックの位置をリアルタイムで把握し、AIが最適なルートや在庫補充のタイミングを提案します。
例えば、AIが道路の交通状況や天候データを基に、渋滞を避けた効率的なルートをリアルタイムで再計算し、配送時間を短縮します。また、在庫の過不足も予測して必要なタイミングで補充するため、物流のスピードと効率が向上します。
都市インフラの管理とリスク予測
スマートシティでは、道路、電力、水道などのインフラがデジタルツインで再現され、AIがリアルタイムで監視し、将来のリスクを予測します。
AIが道路の交通量や気象データを基に、渋滞が発生しやすい場所や時間を予測し、信号のタイミングを調整して交通の流れをスムーズに保ちます。また、水道管や電力設備の劣化状況を監視して、破損する前にメンテナンスを計画的に行うことができます。
その他、AIは物流データを解析し、倉庫の在庫数や需要予測をもとに最適な在庫量を提示してくれます。さらに、デジタルツイン上で商品の動きをシミュレーションすることで、ピッキングや梱包の手順も自動で最適化され、作業効率が向上します。
上記のように、AIとデジタルツインの連携により、物流の効率化、コスト削減、さらにはトラブル防止が実現でき、物流業界にとって欠かせない技術基盤が整いつつあります。将来的には、完全な自動化やリアルタイム対応が可能となり、物流のさらなる革新が期待されています。
物流業界のデジタルツイン活用事例
国土交通省「PLATEAU」
日本の都市の3Dデータを整備・公開するプロジェクトです。都市の空間データをデジタルで表現することにより、都市のインフラ管理、防災対策、まちづくりの支援などを目的としています。3D都市データは、都市計画、災害対応、インフラ管理などに活用され、将来的なデジタルツインの基盤となることを目指しています。
PLATEAUで公開される3Dデータは、オープンデータとして公開され、企業や個人が自由に利用できるようになっています。これにより、幅広いユーザーが都市のデジタルツインの可能性を活用でき、スマートシティや都市防災のアプリケーション開発が進んでいます。
参照）
https://www.mlit.go.jp/plateau/
株式会社 日立ソリューションズ「都市・建物向け xRトータルソリューション」
デジタルツインで現実空間の建物や設備を仮想空間に再現し、xR技術により建物や設備の維持管理の作業状況を可視化するソリューションです。
※xR(xReality) :VR(Virtual Reality) / AR(Augmented Reality) / MR(Mixed Reality) などの総称
特徴として、複数ユーザー間の共有やユーザーごとの表示制御が可能で、オブジェクトはユーザーが簡単な操作で配置や移動、削除、サイズ変更を行うことができます。
また、MRを活用して、通常の訓練では再現が難しい炎や煙などを可視化し、リアルな火災シーンでの防災訓練が可能です。VRの活用では、立ち入りが難しい場所での教育も実現でき、さらにMRでその内容を現地で再確認することで、事前に学習した知識を実際の場で確認することもできます。
参照）
https://www.hitachi-solutions.co.jp/xr/
デジタルツインが切り拓く物流の未来
デジタルツインは、物流業界に新たな未来をもたらす技術です。倉庫やトラック、配送ルートといった物流のさまざまな要素をデジタル空間に再現することで、現場の状況をリアルタイムで把握し、効率的な運営が可能になります。
設備や車両の状態を常時モニタリングし、メンテナンスのタイミングを予測することも可能なため、故障やダウンタイムを防ぎ、安定した稼働が期待できます。物流現場でのトラブルを未然に防ぎ、業務のスムーズな進行を支える技術として、デジタルツインの重要性はますます高まっています。
まとめ
デジタルツインは、物流業界にとって大きな可能性を秘めた技術です。
物流業界におけるデジタルツインの導入は、単なる効率化にとどまらず、予測精度を上げ、柔軟な対応力を強化することで、顧客満足度の向上や競争力の強化にも寄与します。今後、AIやIoTとの連携が進むことで、デジタルツインの活用範囲はさらに広がり、未来の物流システムに革新をもたらすでしょう。
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。
