デジタルツイン: スマートな製品開発の鍵

Jul 13, 2023

企業は生きるか死ぬか新製品を開発して発売する能力によって。 今後 5 年間で、約 30 兆ドルの企業収益がまだ市場に投入されていない製品に依存すると推定されています。

しかし、成功する新製品を生み出すことはますます困難になっています。 顧客に購入する説得力のある理由を提供するために、製品のパフォーマンスの向上と、複雑で新しいテクノロジーの統合を必要とする機能がますます必要になっています。 また、より多くの消費者が次世代製品がより持続可能であることを期待しており、材料や部品の選択、修理可能性、耐用年数終了の考慮事項に関して新たな制約が生じています。 そして、研究開発コストを低く抑えるというプレッシャーはこれまでと同様に容赦ないものです。

このような背景から、企業はデジタル製品開発能力の向上を目指しており、これらのテクノロジーを研究開発プロセスの最適化を通じてコストを削減しながら、設計とエンジニアリングのサイクルをスピードアップする方法として捉えています。 ある調査では、製品開発担当者の 75% が、さらなるデジタル化が自分たちにとって重要な優先事項であると述べています。1 企業別、アプリケーション別 (予知保全、ビジネス最適化)、業界別 (航空宇宙、自動車および輸送、ヘルスケア、インフラ、エネルギーおよびその他) のデジタル ツイン市場公益事業) と地理 - 2027 年までの世界予測、リサーチと市場、2022 年 7 月。

デジタル製品開発アプローチも急速に進化しており、コンピューティング能力、分析アプローチ、人工知能の進歩に基づいています。 これらはデジタルツインの出現につながりました。これは、物理的な対応物のすべての特性をシミュレートできる、現在または将来の製品のデジタルレプリカです。 仮想空間での製品の操作や変更は、現実世界で行うよりも迅速、簡単、かつ安全です。

製品開発のリーダーは、デジタルツインがコストを削減しながら製品開発プロセスを加速し、成果を向上させることを期待しています。 彼らはこのコンセプトへの投資を急いでおり、デジタル ツイン テクノロジーの世界市場は今後 5 年間で毎年約 60% 成長し、2027 年までに 735 億ドルに達すると予測されています。2企業別、アプリケーション別のデジタル ツイン市場 (予知保全、ビジネス最適化) )、産業 (航空宇宙、自動車と輸送、ヘルスケア、インフラ、エネルギーと公共事業)、地理 - 2027 年までの世界予測、Research and Markets、2022 年 7 月。

製品開発のリーダーは、デジタルツインがコストを削減しながら製品開発プロセスを加速し、成果を向上させることを期待しています。

この記事では、今日の産業界でのデジタルツインの使用方法に注目し、デジタルツイン戦略の成功を支える要因を検証し、この影響力のあるテクノロジーの将来の進化について説明します。

デジタル ツインは、オペレーティング環境におけるシステムの動作の仮想レプリカです。 そのシステムは、製品、製造プロセス、さらにはサプライチェーン全体であり、デジタル モデルの集合によって表されます。 これらのモデルは、外部環境を表すデータであるさまざまな刺激を処理し、反応します。 デジタル ツインは、複数の種類のモデルを組み合わせて、複数のソースからのデータを処理します。 これにより、従来のシミュレーション手法よりも実際のオブジェクトのより正確な近似を提供できるようになります。

この記事では、製品のデジタルツインに焦点を当てます。 これらは、使用されるモデリングとデータの高度化のレベル、ツインの物理的範囲、およびツインが包含するバリュー チェーンの部分という 3 つの主要な側面によって特徴付けることができます (表)。

テーブル。デジタルツインは、バリューチェーンの包含、範囲、洗練のレベルを高めながら運用できます。

組織はデジタル ツインの構築と使用方法を学ぶにつれて、最も単純なものから始めて、これらの各次元を横断していきます。 たとえば、初期のデジタル ツインの範囲は、単一の重要なコンポーネントである可能性がありますが、企業のデジタル ツインの成熟度が高まるにつれて、製品全体に拡大する可能性があります。 同様に、初期のデジタル ツインはバリュー チェーンの 1 つの領域 (多くの場合エンジニアリング) にのみ適用される場合がありますが、後のデジタル ツインは製造および使用時に製品をシミュレートする場合もあります。