デジタルツインの応用例とユースケース

航空宇宙業界の仕事には本質的に複雑さが伴います。航空機や宇宙船などの最終製品は、設計と構築に莫大なコストがかかるので、コストがかさむ遅延が生じるのを防ぐために、最初の段階から適切に作業を遂行することが不可欠です。設計やエンジニアリングからアセンブリ、メンテナンスに至るまで、デジタルツインを活用すれば、コンピューター支援設計（CAD）モデルやその他のデータセットをリアルタイム 3D として可視化し、操作できるため、意思決定の質が高まります。

航空宇宙分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 製品開発とプロトタイピング – 3D 可視化を行えば、デザイナーやエンジニアなどの関係者が、複雑なシステムの設計案や製造案をより効果的に共同制作し、評価できます。
• シミュレーションとトレーニング – インタラクティブな 3D データや拡張現実（AR）、仮想現実（VR）形式の訴求力あるトレーニング体験を利用すれば、より効果的に知識を伝達し、作業環境の安全性を高めることができます。
• メンテナンスとオペレーション – 施工完了モデルを基に、混合現実（MR）形式で設計から製造までの作業手順書を作成することで、検査やメンテナンス、修理作業を簡略化して最適化できます。 
• 営業とマーケティング – バーチャルショールームと 3D 製品コンフィギュレーターを利用して、購入者が航空機のあらゆるバリエーションを吟味し、自信をもって購入を判断できるよう支援します。

航空機の検査とメンテナンスを刷新する Boeing

Boeing は、自社の航空機のデジタルツインを利用して、AR ベースの航空機検査アプリケーションを作成しました。この航空業界の大手企業は、デジタルツインを活用して、10 万を超える合成画像を生成し、AR アプリケーションの機械学習アルゴリズムのトレーニングを効果的に行いました。

クライアントが設計を評価、承認できるように、建築家はプロジェクト開始時にレンダリングやモデルなどの設計資料を作成します。問題は、関係者がリアルタイムで意思決定を下せる共有のコラボレーション環境がないことです。従来方式のレビューでは、設計意図を伝達することが簡単ではありません。静的な 2D および 3D モデルを使うため変換時にディテールが抜け落ちるほか、レンダリングの柔軟性が不十分で、関係者全員が考えを共有することもできません。デジタルツインならそうした問題を解決し、コストを伴うミスをなくすことができます。

建築分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 設計レビュー – 建築家や設計者は、AR や VR の没入型の体験に設計モデルを簡単に取り込み、リアルタイムでやり取りしながら設計レビューを円滑に進めることができます。
• 設計の可視化 – より多くの設計オプションを探り、イテレーションをスピードアップできるので、設計に関わる問題をより迅速に特定して解決することができます。
• オンサイト AR – 現場に 1:1 AR でモデルを大規模にオーバーレイして、設計の意図を関係者に効果的に伝えます。

リアルタイムの 3D デジタルツインを活用し、建設に入る前の段階で超高層ビルの構想を具体化した SHoP Architects の手法

受賞歴のある建築事務所 SHoP Architects と、不動産の開発や建設、買収を手掛ける JDS Development Group は、Unity でリアルタイムデータを活用することで、プロジェクトの関係者全員で意思決定を高速化しています。ニューヨーク市の 93 階建て（高さ 1,073 フィート）の超高層ビル The Brooklyn Tower のデジタルツインを活用して、どのように時間とコストを節約し、プロジェクトの二酸化炭素排出量を削減したのかをご覧ください。

自動車業界では、デジタルツインは、製造に入る前の段階での新しい設計コンセプトのシミュレーションや検証、製造プロセスの最適化に使用されているほか、さまざまな条件下での車両の性能予測にも使用されています。自動車 OEM がデジタルツインを使用する主なメリットは、潜在的な問題が表面化する前に特定し、対処することで、時間とコストを節約できるという点です。この技術は、自動車業界での導入が進むにつれ、設計から製造、マーケティング、メンテナンスまで、自動車のライフサイクルのあらゆるワークフローにおいて重要性が増しています。

自動車分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 3D での自動車の設計と製品開発 – 3D 可視化によって、グローバルなコラボレーションが可能になり、従来の 3D 自動車レンダリングソフトウェアでよくある遅延を回避できます。
• ヒューマンマシンインターフェース（HMI） – 車載インフォテインメント（IVI）システムやデジタルコックピット向けにインタラクティブな 2D および 3D ユーザー体験を創出できます。
• 自動運転のシミュレーション – 仮想世界の中で安全にシナリオのシミュレーションを行い、結果をリアルタイムで可視化できます。
• トレーニングとガイダンス – 知識の定着と生産性を確実に改善できるインタラクティブな没入型の体験を創出することで、現場作業員を支援できます。
• 営業とマーケティング – 既存の 3D データを利用して、フォトリアリスティックなレンダリングやインタラクティブな 3D コンフィギュレーターを作成できます。

車両の製造ライフサイクルを変革する Volvo Cars

Volvo Cars がデジタルツインテクノロジーを導入することで、設計チームとエンジニアリングチーム間のコミュニケーションとコラボレーションを改善し、実際の試作車両への依存度を下げ、より没入型で効果的な購入体験を創出した事例を紹介します。

サプライチェーンでの遅延の頻発や、働き手不足、材料費の暴騰によって、建設業者のリスクはかつてないほどに高まっています。データや意思決定の質が低下すると、高いコストを伴う遅延ややり直しが生じるおそれがあります。建設業界は、デジタルツインや AR テクノロジーを活用することで、プロジェクトデータを最適化してコラボレーションを効率化し、設計からオペレーション、メンテナンスまで、より効果的にプロジェクトを可視化できます。AR を活用して価値の高いビルディングインフォメーションモデリング（BIM）データを現場に提供すれば、建設業者はクリック数回で設計のエラーを特定して周知できます。これにより、問題を迅速に解決して、コストを伴うやり直しを防止することができます。 

建設分野でのデジタルツインの主なユースケース

• リアルタイムで設計を可視化 – 任意のモバイルデバイスで AR を活用することで、ビルディングインフォメーションモデリング（BIM）データを現場にオーバーレイし、設計と設置条件をスピーディに検査して、プロジェクトの途中でやり直しが発生するのを防ぎます。
• 仮想設計施工（VDC）のワークフローを効率化 – 現場で問題を取り込み、モデル内に直接マークすることで、ダウンタイムを削減し、オフィスと現場間のコミュニケーションを円滑化します。 
• 没入型の安全トレーニング – 仕事に不可欠な学習やトレーニングを、さまざまな重要シナリオでのインタラクティブな没入型環境に変換します。
• プロジェクトの施工終了とメンテナンスを改善 – 完了後も長期にわたってデジタルツインのオペレーションとメンテナンスを改善する重要なモデルデータとプロジェクトデータを維持します。 

AR を活用して現場チームを支援する DPR Construction 

ENR のトップ 10 建設会社に数えられている DPR が、AR と没入型テクノロジーをプロジェクトのライフサイクルに組み込むことで、価値の高い BIM データをリアルタイムで現場に提供し、チームのパフォーマンスを高めてやり直しを削減した事例を紹介します。

エネルギー業界では膨大なデータが生成されています。この理由としては特に、モノのインターネット（IoT）のセンサーや、人工知能（AI）を搭載した高解像度カメラなどのオペレーションへの導入が進んでいるからです。リアルタイム 3D などのデジタルテクノロジーを利用すれば、こうしたデータを可視化して、即時にインサイトを入手し、製造やメンテナンス、安全性、セキュリティ、最適化関連の意思決定に活かすことができます。

エネルギー分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 設計の可視化とコラボレーション – BIM データを基に没入型の体験を創出することで、建設前に現場の様子を確認することができます。
• 学習、トレーニング、安全 – 仕事に不可欠な学習やトレーニングを、さまざまな重要シナリオでのインタラクティブな没入型環境に変換します。
• 現場のサービス – AR を活かしたメンテナンスでサービスの質、信頼性、スピードを高めながら、エラーを減らします。また、各自が必要とする情報をすべて提供することで、従業員を支援します。
• 現場でのオペレーションとメンテナンス – 施設やパイプライン、物理的資産のデジタルツインを利用して、資産の設計、管理、パフォーマンスに関するインサイトを取得し、現場の状況をリモートからリアルタイムで追跡します。

大規模な再生可能エネルギー施設の設計を改善する Zutari

南アフリカの技術コンサルティング会社 Zutari が、Unity のリアルタイム 3D 開発プラットフォームを利用して、大規模太陽光発電（PV）プロジェクトを自動化し、設計レベルのインサイトの獲得に要する時間を短縮してコストを削減した方法をご確認ください。

デジタルツインテクノロジーは、世界中の都市の建設業者やプランナー、オペレーターが公共の空間についての理解を深め、最適化するのに役立っています。関係者は高度なインタラクティブモデルとライブ IoT データを活用することで、空港や道路、物流ハブなどの重要インフラストラクチャ周辺の交通の流れや移動パターンのほか、天候の変化の影響や、景観の変化もシミュレートできます。個々の施設からスマートシティまで、デジタルツインはオーナー、オペレーター、政策立案者が価値の高い大量のデータを管理し、将来の需要に備えてインフラストラクチャをより効果的に整備する助けになっています。 

インフラストラクチャ分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 重要なデータセットを統合して可視化 – デジタルツインで地理空間、モデル、センサーのデータを統合し、空間をリアルタイムで可視化することで、オペレーションやリソース配分の最適化に必要なデータを意思決定者に提供します。
• 移動パターンと利用パターンのシミュレーション – プランナーや設計者はデジタルツインを利用することで、人や車両などのあらゆる要素が空間内や都市全体をどのように移動するのかをシミュレートできます。また、更新あるいは変更された景観の中で、そうした要素がどのように移動するのかをモデル化することもできるため、設計やインフラストラクチャのメンテナンスに関する重要な意思決定に活かすことができます。
• 持続可能性の向上 – IoT センサーとエネルギー使用量の情報をモデルデータと組み合わせることで、非効率が生じている場所を把握し、排出量や廃棄物、水使用量を削減することができます。

デジタルツインによる都市のスマート化 

ABI Research によると、2025 年までにデジタルツインを導入する都市は 500 を超えると見られています。世界各地でスマートシティの実現に取り組んでいる業界のリーダーが、どのように Unity を活用して都市のデジタルツインを構築しているのか、お読みください。

民生、防衛、情報機関向けアプリケーションでは、リアルタイム 3D、エクステンデッドリアリティ（XR）、AI テクノロジーの活用が急激に進んでいます。新しいテクノロジーが急速に導入されていることで、最新鋭の開発技術を維持し続ける必要がある政府機関や請負業者には課題が生じています。デジタルツインは、シミュレーションやトレーニングなどで最新式アプリケーションの設計、開発、導入、サポートに伴うリスクや時間、コストを低減するのに有効です。

政府機関分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 航空機や車両のモデリングとシミュレーション – 航空機、車両などの製品に対して、没入型の環境でレビューとテストを実施して、現実でのプロトタイピングやテストに伴うコストを最小限に抑えます。
• チームの状況に応じたトレーニングと、機械や設備の制御トレーニング – 仕事に欠かせない学習やトレーニングを、没入型の 3D 体験や VR 体験に変換します。重要なスキルのトレーニングを受け、知識を蓄積するまでにかかる時間を短縮します。
• ガイド付きのメンテナンスと修理 – XR を使用して必要なすべての情報を目の前に提示し、ユーザーが活用できるようにすることで、生産とサービスの品質、信頼性、スピードを高めます。

デジタルツインテクノロジーによるティンダル空軍基地の刷新

ハリケーン Michael 襲来後のフロリダのティンダル空軍基地の再建は、最新技術の設置に必要なものは何かを考え、デジタルトランスフォーメーションを急速に進める契機になりました。デジタルツインを利用して、プランニング、建設工程、オペレーション、メンテナンスの効率を高めたティンダル空軍基地の事例をご覧ください。

店舗内での特別な体験の補完として、高級品のインタラクティブショッピングが普及しています。長年にわたり、多くのラグジュアリーブランドが 3D マーケティング体験を創出することで、小売の未来に向けた準備を進めています。この新しい販売手法に投資することで、コストを減らして収益を伸ばすことができます。

高級品分野でのデジタルツインの主なユースケース

• リアルタイム 3D 製品コンフィギュレーター – 高度なインタラクティブ性を備える 3D 製品コンフィギュレーターを作成、導入することで、顧客が最適な組み合わせを吟味できるようにします。
• フォトリアリスティックなマーケティング画像 – マーケティングコンテンツの制作パイプラインを仮想化し、フォトリアリスティックな高解像度アセットを超高速で大量に作成します。
• 仮想試着体験 – 顧客が仮想的に試着して、安心して商品を購入できるようにします。
• バーチャルショールーム – 3D や VR 形式のインタラクティブなショールームによって、没入型の新しいショッピング体験を顧客に提供します。 

高級品のショッピングを変革した Globe-Trotter

高級旅行用品ブランドの Globe-Trotter は、消費者を顧客に変えるためには、写真やレンダリング画像を使う従来の商品販売の手法では不十分だと認識していたため、より没入感のある体験を提供し、顧客が現物を見なくてもカスタムの高価な旅行鞄を安心して購入できるようにしました。 

製造業では、第 4 次産業革命（4IR）などの新しいトレンドが勢いを増しているのに伴い、デジタルツインテクノロジーを活用して製品のライフサイクルを変革しています。製品開発における市場投入の高速化から、現場作業員の生産性アップまで、多くの製造業者がすでにそのメリットを享受しています。Unity の委託によって Forrester Consulting が実施した調査によると、没入型テクノロジーを導入した企業の 80% 以上は、生産、製造、オペレーションといった作業フェーズでの技術革新やコラボレーションの能力が高まったと認識しています。

製造分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 工場の設計とレイアウト – 工場を空間的にマッピングすることで、機械のレイアウト、組み立てフロー、従業員とのやり取りなどの多数の要素を最適化します。 
• ロボティクスのシミュレーション – シミュレートされた環境でロボットをトレーニングすることで、本質的に安全性が高いシステムを構築します。 
• オペレーター向けトレーニング – 安全性を最大限に高めてコストを削減できる没入型のインタラクティブトレーニングアプリケーションによって、知識伝達の効率性を高めます。
• 監視、ガイド付きのメンテナンスと修理 – リモート対応の AR テクノロジーを利用して、時間のかかる定型的な手続きをシームレスなプロセスに変換します。

Unity で未来の働き方を創出する SAP

現場や工場のオペレーションを刷新する次世代の最先端ユーザー体験として、AR、VR、混合現実（XR）を活用している SAP の事例を紹介します。

パンデミックによって、小売業者の間では、設計やプランニング、オペレーションなどにデジタルツインを活用する必要性が飛躍的に高まりました。オンラインで顧客に働きかけることの重要性も急速に増しており、小売業者は、没入型のバーチャル体験を創出して継続的に顧客とつながるため、このテクノロジーを活用しようとしています。最新テクノロジーに精通している小売業者は、プロセスを改善して、新しい方法で顧客と深くつながり、デジタルと店舗で訴求力の高いユーザー体験を提供するために、デジタルツインを導入しています。

小売分野でのデジタルツインの主なユースケース

• 設計とプランニング – 3D バーチャルストアを作成し、建設に入る前に最適な体験を可視化してシミュレートします。また、プラノグラムと店舗のプランニング用アプリケーションを利用して、空間を最大限に活かして効率性を高め、リモートでコラボレーションを行います。
• 営業とマーケティング – e コマースサイトへの 3D アセットの組み込みや、VR でのバーチャルショールームの作成など、小売業者はデジタルツインを活用することで、コンバージョンを増やし、顧客がより正確に購入を判断できるよう支援できます。それにより返品が減少し、e コマースの環境フットプリントを低減することもできます。
• オペレーション – 製品の SKU や店舗のデジタルツインは、自動決済処理やインテリジェントな店舗案内など、業務効率を高めるためのさまざまなアプリケーションの開発に役立ちます。

スニーカーの販売者向けに AI ベースの 3D ディスプレイ機能をリリースした eBay

グローバルな大手 e コマース企業が、スニーカー用の 3D TrueView 機能をリリースしてプラットフォームにインタラクティブ性を追加した事例を紹介します。