【入門編】機械設計エンジニアにデジタルツインをわかりやすく解説

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皆さん、こんにちは!

早速ですが「デジタルツイン」って聞いたことありますか?

聞いたことはあっても説明は出来る人は少ないのではないでしょうか?

僕も調べるまで聞いたことはあるけど3Dデータを使って何かするんだろうなっていうぐらいの曖昧なイメージしか持っていませんでした。

ロボットシステムの設計をしていく中でデジタルツインの重要性を感じるようになったのでこの記事を作成ました。

実はデジタルツインは機械設計者にとって重要な技術なんです!

この記事はこんな人におすすめです!

  • デジタルツインって何?
  • 機械設計者にデジタルツインがどう関わるのか知りたい
  • 聞いたことあるけどイメージできない
  • 機械設計や生産技術の仕事に活かせるのか知りたい

結論から言うとデジタルツインとは3DCADやシミュレーション、IoT、AIなどの技術を融合させて限りなく現実に近い仮想空間を実現する技術です。

そして、その仮想空間を使って未来さえも予測してしまいます。

僕はこれからの時代、生産技術や機械設計の人間もデジタルツインを理解し、業務に利用していく必要があると思っています。

では具体的に見ていきましょう!

デジタルツインとは

デジタルツインとは現実の世界のものをとデジタルの世界に再現することです。デジタル空間に現実世界のものと瓜二つのもの再現するところがまるで双子のようなのでツインと言う表現になっているようです。

これだけ聞いてもなかなかピンとこないですよねー。デジタルツインは1つの技術というより複数の技術を組み合わせて実現する仮想空間です

デジタルツインに使われるのはこんな技術です。

  • 3DCAD
  • シミュレーションソフト
  • IoT
  • AI
  • 5G
  • クラウド

工場で例えれば、3DCADやBIM(建築用のCADみたいなもの)を使ったシミュレーションソフトの中に設備やシステムのモデルを作成します。そして現実の世界の工場内に取り付けたIoT機器(主にセンサー)がデータを取得し、PCなどにデータを送ります。そのデータからAIを用いてリアルタイムに様々なシミュレーションを行ない、未来を予測したり、製造などの工程を最適化したりすることができるんです。

他にも様々なことに使われています。以下の動画を参考にどうぞ。

デジタルツインの今後

上の動画でも出てきますが、これからはますますネットや仮想空間を使用して仕事をする機会が増えていきます。

デジタルツイン技術は製造業だけではなく様々な業界で使用され、私たちの日常生活や娯楽の中にも取り入れられていくでしょう。

その結果、市場規模もかなり大きなものになっていくはずです。

デジタル技術なのでソフトウェアが主役です。ハードの開発のようなハードルがないため新規参入の企業もこれからどんどん増えていく、いわゆる伸びていく分野になります。

デジタルツインの有効性が多くの人に認知され始めると、より簡単にデジタルツインを現場に導入できるような仕組みやソフトウェアも登場すると思います。

機械設計エンジニアにできること

そんなデジタルツイン技術ですが、開発や生産技術に関わっている機械設計エンジニアには何ができるのでしょうか。

まず、問答無用でIT関連の知識は身につけるべきだと思います。

専門的な部分をITエンジニアと同じレベルで理解する必要はありませんが、IT技術がどんなものでどんなことができるといったようなことを知っておかないと導入しようとした時にIT関連の会話ができなくなってしまいます。

より具体的なツールで言うと機械系の開発エンジニアに特に関係するのが、3DCADやCAEです。生産技術ですと工場の稼働シミュレーションやセンサー類の知識も関係があります。

機械系エンジニアはこの辺りから派生させてデジタルツインの関連技術を勉強していけば良いのではないかと考えていますし、私はそうする予定です。

デジタルツインのメインはITエンジニアやソフト屋さんになります。しかし工場や設計への導入となると私たち機械系エンジニアの意見が求められることもあるはずです。その時にITやデジタルツインと言うものを理解して現場に導入していくサポートができるように準備しておく必要があるのではないかと考えています。

これからのITの時代に備えて知識を蓄えてツールに触れておくことが僕たち機械エンジニアにできることです。

特にITを使った設計や製造分野のシステムの全体像を描けるようになれば会社でも重宝されるのではないかなと考えています。

ここら辺についてはこれからも情報を取り入れて僕の意見を発信していくつもりです。

今後も機械設計エンジニアが活躍するにはどのようにすれば良いか思い付いたら随時更新していきます!

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