An IDC InfoBrief, Sponsored by SAP May 2018 デジタルツインのネットワーク
市場概要とデジタルツインの促進要因 複雑性 製品 サプライチェーン データ および市場の求めるものが複雑化している エコシステムとビジネスネットワーク 外部企業とのネットワークの拡大 グローバルとローカル 競争の激しいグローバル市場でも ローカル市場と同様 丁寧な対応が必要 顧客エクスペリエンスと マーケット オブ ワン ( 個人向けマーケティング ) 顧客との緊密なコラボレーションが必要 常時接続 ( オールウェイズ オン ) 製品と自社の資産について ライフサイクル全体に渡る追跡が必要 サービスの収益 製品のサービス化とその連携がサービスの収入増を促進する 第 3 のプラットフォーム技術とソリューションが IT 支出の中心となっている 5 2020 年末までに 製造業の 65% が製品や資産に対してデジタルツインを使用し 品質の瑕疵およびサービス提供に必要なコストを最大で 25% 削減するであろう 単位 : 兆ドル 4 3 2 1 0 2016 2017 2018 2019 2020 2021 第 2 のプラットフォームの年間平均成長率 -1.2% 第 3 のプラットフォームの年間平均成長率 9.7% pg 2
デジタルツインとは何か? 製品または設備の仮想モデルエンジニアリング 運用 サプライチェーン ビジネスネットワーク サービスのすべてで展開される データフロー コミュニケーション およびコラボレーションを IoTを通して視覚的に把握でき 物理的な実体とも連携して作動する 以下に示す形態で 製品 資産 オペレーショナルインテリジェンス (OI: 業務運用情報 ) を提供する 製品や設備のデジタルツイン内で 製造オペレーションやサプライチェーン計画と実行の視覚化とモデリング 水道 電気などの公共インフラ あるいはスマートシティ全体の視覚化とモデリング IoT を用いない簡易型デジタルツインはコミュニケーションおよびコラボレーションツールとして使用可能である バリューチェーンに応じて複数のデジタルツインが使われる デジタルツイン エンタープライズデジタルツイン エコシステムデジタルツイン オーケストレーション コラボレーティブな開発オペレーションとサービスシステムの最適化 pg 3
デジタルツインのネットワークとは何か その価値とは? 1 個別に分かれているが 製品 設備 プロセスのレベルでシステムとして機能する複数のデジタルツインの集合であり 一つのシステムと見なすことができる ( たとえば 工場内の機械装置 ) 顧客 サプライチェーン 顧客 ベネフィット プロセス 実行 パフォーマンスの状態を 社内およびビジネスネットワーク全体に渡って把握できる 2 3 与えられた環境内において集団的かつ安全に機能する必要があり 単一の環境ビューにまとめることが可能な独立したデジタルツイン ( 例 : 自動運転車両の集合 ) いずれのシナリオも ビジネス ビジネスネットワーク 運用情報を含んでいる パートナー 製品と資産 デジタルツイン 製造 工場と設備 サプライヤー 社内およびビジネスネットワークを密接に連携させるデジタルの通路に必要なデータを同期させる 組織と外部のパートナー全体に渡る迅速な意思決定を支える 可視性とコミュニケーションを可能にする pg 4
複数プロセスモデルによるデジタルツインネットワークの強化 視覚化 シミュレーション IoT アナリティクスによって実現 プロセス 人 ビジネスの情報を活用して 社内および外部パートナーのために デジタルツインを 製造 サプライチェーン サービスへ拡張することができる 資産および製品に関する情報を包括的かつそれが置かれた状況を含めて理解する すなわち デジタルツインとは SoR (Systems of Record) ともみなせる サプライチェーン製造サービス 資産と製品 : デジタルツイン モデルの基礎は科学である数学で容易に記述可能オムニシステム マーケティングセールス顧客 デジタルツインのネットワークは 複雑で相互に関連しあった資産 製品 プロセスの可視化を実現する プロセス : コントロールルーム 効率的な工程 / ワークフロー変動性の影響変化オムニディメンション ( 全方位 ) 人 : ジャーニーマップ モデルの基礎は行動である数学での記述は困難オムニチャネル pg 5
デジタルツインのための立案 なぜ必要か? バリューチェーンを通した可視性 明確なコミュニケーション 予測分析によって品質 コラボレーション 製品と資産の立ち上げまでの時間が改善 短縮され 効率性と収益性が向上する どのように始めるか? デジタルツインを運用するためには 3D モデルを作成し シミュレーションを行い 管理し 視覚化と軽量モデルを使ったコラボレーションを行う または IoT のコネクティビティとデータのためのビジネスプロセスを活用し AI および機械学習によって意思決定を強化する なぜ CAD シミュレーション 視覚化による初期の 3Dデジタルツインの作成 IoT とのコネクティビティによるデジタルツインモデルへの継続的なデータ供給認識的なアナリティクスと機械学習による最適なパフォーマンスとオペレーション どのように 迅速な意思決定支援 およびに品質にかかるコストを 25% 削減内部および外部との明確なコミュニケーションとコラボレーションによる 市場投入および稼働開始までの所要時間の50% の短縮とサプライチェーンの効率化開発の初期段階での顧客とのコラボレーションと IoTのデータによる 製品の成功率と資産のパフォーマンスを50% 向上させる IDC PlanScape エンジニアリング R&D 生産 サービスが中核 サプライチェーンとパートナーは 強化されたコラボレーションと改善された設計と計画によってベネフィットを得るマーケティングと製品管理部門が 顧客エンゲージメントを主導する 何を 視覚的に強化されたコミュニケーションと意思決定製品 資産 サプライチェーン サービスデリバリーのデジタルツインアイデア創出から開発 オペレーションに至るまでの 製造プロセスチェーンおよび資産のライフサイクルの全体に渡るデジタルツイン 誰が デジタルツインは何を可能にするか? 視覚化によって強化された意思決定 製品と資産のライフサイクル全体に渡るデジタルツイン 製品 資産 プラント 設備のデジタルツインのエコシステム 組織の誰が関与すべきか? エンジニアリング R&D 生産 サービスが中核であり サプライチェーンおよびパートナー 製品管理 マーケティング そしてセールスはデジタルツインの利用者であり貢献者でもある pg 6
バリューチェーン全体に渡る複数のデジタルツインの利用 デジタル視覚化 初動段階詳細化 ネットワーク化 アイデア創出とイノベーション 顧客やサプライヤーとのコラボレーション プロセスの視覚化 デジタル開発 社内のワークグループレベルでの活動 設計 開発 製造 サービス メンテナンス部門 デジタルツイン エンタープライズ 社内を中心とした 企業全体に渡る可視性とコラボレーション デジタルツイン エコシステム リアルタイムでの製品と資産のオペレーションと改善を行い 顧客 パートナー サプライヤーへの拡張を進める デジタルツイン オーケストレーション 製品 資産 ファシリティ 工場の相互補完的なデジタルツインのネットワーク全体に渡る リアルタイムな視覚化 可視性 意思決定支援 pg 7
データ IoT アナリティクスによるデジタルツインの意思決定支援 IDC によると : 2020 年までに 30 億個のモノがつながる コグニティブ AI への支出は 2021 年までに 570 億個ドルを上回る IoT で強化されるデジタルツインによって 企業内およびビジネスネットワーク全体での持続的イノベーションが実現 : リアルタイムデータによる継続的な分析は市場の要求と顧客への迅速な対応を促し 優れた製品設計につながる 積極的な予知保全への取り組みによって サービスレベル契約 ( SLA) 遵守の能力を高める コンディションと環境モデリング これらのモノの仮想モデルの何がデジタルツイン化させるのか? データ このデータには以下の要素が含まれる : 顧客の洞察工場 / 設備市場データ IoT ソーシャルメディアソフトウェア製造およびサプライチェーンのプロセスビジネスプロセス店舗 / マーケットプレイス pg 8
デジタルサプライチェーン オブ ワンのためのデジタルツインのネットワーク デジタルツインのネットワークによって 製品 製造 サプライチェーン サービス 顧客に関する情報が 視覚的に伝達され プログラム シナリオ ロールベース分析 そして最終的にはビジネスネットワーク全体に渡るコラボレーションの改善が可能になる デジタルサプライチェーン オブ ワンの構築デジタルサプライチェーン オブ ワン全体に渡る牽引車である デジタルツインのネットワークによって強化される 顧客中心主義需要の感知と提供の迅速化予知的なビジネスの実現設計 生産 サービス 保守の全体に渡るスマートオートメーションへの投資柔軟なラピッドマニュファクチャリングの実現 完全な可視性の確保最適な品質のための コネクテッドプロダクト情報の取得と分析 デジタルイノベーションプラットフォームの活用 IoT ブロックチェーン 人工知能 機械学習 アナリティクスで強化されたプラットフォームの活用による セキュアなプロセス自動化 よりスマートな意思決定 顧客および最終消費者への迅速な対応の実現 pg 9
デジタルツインの実例 大手グローバル原油 / ガス会社実際の稼働データと製品の設計情報をつなげ プラント資産への影響を予測するためにデータと分析プラットフォームを整備 航空宇宙エンジンのグローバルメーカー複数のサイトを含むグローバルな仮想工場による製造の変革と生産能力の増強 アナリティクスによる設計と製造の最適化 大手造船会社設計 / 開発プロセスと継続的なオペレーションの管理 タービンメーカーメンテナンス業務用のホロレンズと連携したオペレーション管理 小規模な航空宇宙メーカー製品パフォーマンス メンテナンス および可用性分析 / 製造オペレーションの管理のために活用 家庭用電化製品メーカー設計改善のために 製品の性能データを活用 pg 10
IDC の提言 1 2 3 4 5 複雑性 エコシステム コネクティビティ データ 顧客エクスペリエンスのすべてが デジタルツインがデジタルトランスフォーメーション (DX) の不可欠なユースケースとなる理由である オープンプラットフォーム上に 自社内外の複数システム 製品 資産 プロセス 人々をつなげるデジタルの通路を確立する デジタルツインを活用し ビジネスの成果を上げる : 内部 / 外部のコラボレーションの緊密化 市場投入までの時間の短縮 高品質の製造 プロアクティブかつ予知的なサービス デジタルツインを中心に 上流方向のイノベーション管理そして下流方向のサプライチェーン 製造 サービスプロセスを接続することで リアルタイムで多様なデジタルツインモデルを実現する デジタルツインをネットワーク化して 製品 生産 サプライチェーン 顧客エクスペリエンス サービス品質 パフォーマンス 収益性の 包括的な視座を実現する pg 11