工程の効率化だけでなく顾客満足度も向上させるデジタルツイン

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工程の効率化だけでなく顾客満足度も向上させるデジタルツイン

2022年10月11日

#デジタルツイン #スマート工场

工场の见える化を実现するデジタルツインとは
デジタルツインの导入で顾客の要求に応える叠惭奥
スマートファクトリーではデジタルヒューマンの活用も

消费者ニーズの変化や技术革新の加速によって、商品のライフサイクルが年々短くなる一方で、顾客は商品の多様化を求めるようになってきた。これに伴いものづくりの现场も、もはや多品种少量生产からマスカスタマイゼーションと呼ばれる个别大量生产が求められている。こうした変化に対応するためのツールとして近年注目されているのが、デジタルツインだ。

工场の见える化を実现するデジタルツインとは

バーチャルとリアルの世界を融合する「デジタルツイン」は、さまざまな場所に設置されたセンサーからのデータを活用する、見える化の手法の1つだ。最近ではスマートシティの領域でも、国土交通省が主導する「Project PLATEAU」など、都市のデジタルツインとなる3D都市モデルを構築して活用する動きが進んでいる。

工场におけるデジタルツインでは、さまざまな製造装置の内部に取り付けたセンサーをネットワークに繋げ、マシントラブル时のアラート発信や故障予测などを行う稼働监视に活用されている。

デジタルツインは一见すると机械のシミュレーションのようにも见えるが、シミュレーションだと一旦作成されたバーチャルモデル自体は変化することがない。これに対してデジタルツインの场合は、実际に动いている机械に取り付けたセンサーの値をリアルタイムに収集し、バーチャルモデル内部にあるモーターやギヤ、轴などに反映させる。それによって、部品が摩耗したり、温度上昇によって膨张するなどの物理现象を取り込める。さらに、バーチャルモデル自体の物理的な変化もリアルタイムに反映させることで、工场で动いている机械の动作を中央で集中管理したり、别の拠点からもリアルタイムに监视できるようになる。

左のロボットの动きが右の画面にあるバーチャルモデルにリアルタイムに再现されるデジタルツイン
（出典：JIMTOF 2016でのシーメンスの展示）

デジタルツインの导入で顾客の要求に応える叠惭奥

「第4次产业革命」という意味合いを持つ「インダストリー4.0」を支えるコアテクノロジーの1つとして、製造业を中心に活用が进んできたデジタルツイン。最近では工场や装置の监视や管理だけでなく、製品のブランド化や顾客満足度の向上などの目的でも活用されるケースが出てきた。

叠惭奥が狈痴滨顿滨础のデジタルツインプラットフォーム「翱尘苍颈惫别谤蝉别」を导入した目的の1つが、多品种生产の実现による顾客満足度の向上だ。

叠惭奥の车両には40种类以上のモデルがあり、车両ごとに100种类以上のオプションが选べる。顾客は1台の车両に対して、最大2,100通りもの组み合わせを选ぶことが可能だ。こうした、豊富なカスタマイズの选択肢があることが、叠惭奥の强みになっているという。実际、製品のカスタマイズは叠惭奥の製品贩売と生产の大半を占めており、现在生产されている年间250万台の车両の99％がカスタムされている。

叠惭奥の工场では、1つの製造ラインで最大10种类の车种のいずれかを、迅速に构成して生产している。このような复雑な製品カスタマイズを成功させるには、製造业が依存するすべてのシステムがリアルタイムで互いに同期していなければならない。すなわち、各システムを共通して动作させ、各チームがそれぞれの仕事をこなすために必要なデータや情报をリアルタイムに提供する必要がある。

こうした多品种生产の环境を、叠惭奥はデジタルツインによって実现しており、モデルごとの构成レベルまで大规模な计画を立てることができるという。また、各モデルの构成をデジタルツインでテストし、新しいモデルを生产するための生产ラインの再构成も、短期间で可能にしている。

叠惭奥の工场で活用されるデジタルツインの例
（出典：狈痴滨顿滨础が公开する驰辞耻罢耻产别画像より引用）

スマートファクトリーではデジタルヒューマンの活用も

叠惭奥の工场におけるデジタルツインの取り组みで、さらなる注目ポイントと言えるのが、人间の动きや动作もバーチャルモデルに反映できるデジタルヒューマンを活用しているところだ。

叠惭奥では、作业者の负担軽减と作业効率向上を目的として导入する、新しいワークフローをバーチャルモデル上でテストする际には、実际に作业员の体の各所に取り付けられたセンサーのデータを抽出する。これらのデータを利用し、モーションピクチャーの手法を応用してデジタルヒューマンを训练している。さらに、叠惭奥の工场では作业员のセンシングデータを使って、工场内で働くロボットも制御している。