はじめに

前回の記事では、都市インフラ・建設業界・エネルギー分野におけるデジタルツインの基本概念と活用可能性について紹介しました。

今回は、これらの分野でデジタルツインを導入することによって得られる具体的なメリットと、現場で直面する課題について掘り下げていきます。

各分野におけるデジタルツインのメリットと課題

都市インフラ・建設業界・エネルギー分野におけるデジタルツインのメリットと課題を列挙します。

都市インフラ分野のメリットと課題

メリット

• 災害対策の強化：地震や洪水などの災害シミュレーションにより、避難計画やインフラの耐久性評価が可能。
• 交通の最適化：リアルタイムの交通データを活用し、信号制御や公共交通の運行効率を向上。
• 住民サービスの向上：ゴミ収集、上下水道、照明などのインフラ管理を効率化し、住民満足度を向上。

課題

• データの統合性：複数の自治体や事業者が保有するデータの連携が困難。
• リアルタイム性の確保：センサーの設置や通信インフラの整備が必要。
• プライバシーとセキュリティ：住民の行動データを扱うため、厳格な管理が求められる。

建設業界のメリットと課題

メリット

• 施工精度の向上：現場の状況をリアルタイムで把握し、設計との乖離を即座に修正。
• コスト削減：資材の使用状況や作業効率を可視化し、無駄を排除。
• 工期短縮：作業の進捗を予測し、工程管理を最適化。

課題

• BIMとの連携：既存のBIMデータとの統合が技術的に複雑。
• 現場環境の多様性：屋外や地下など、センサー設置が困難な場所が多い。
• 人材不足：デジタルツインを運用できる技術者の育成が急務。

エネルギー分野のメリットと課題

メリット

• 予知保全の実現：設備の異常を事前に検知し、計画的な保守が可能。
• 需給バランスの最適化：電力需要の予測と供給調整をリアルタイムで実施。
• CO2排出削減：再生可能エネルギーの効率的な運用により、環境負荷を低減。

課題

• 設備の多様性：発電所、送電網、蓄電池など多様な設備を統合する必要がある。
• サイバーセキュリティ：電力インフラは重要インフラであり、攻撃リスクが高い。
• 法制度の整備：デジタルツインの運用に関する法的枠組みが未整備。

導入ステップと技術的要件

デジタルツインの基本的な導入ステップ、および技術的要件は以下の通りです。

導入ステップ

1. データ収集：IoTセンサーや既存システムからデータを取得。
2. モデル構築：3DモデルやBIM、GISなどを活用して仮想空間を構築。
3. システム統合：クラウドやAIを用いて、リアルタイム連携を実現。
4. 運用・最適化：シミュレーションや予測を活用し、業務改善を図る。

技術的要件

おわりに

都市インフラ、建設業界、エネルギー分野におけるデジタルツインの導入は、業務効率の向上だけでなく、社会全体の持続可能性を高める可能性を秘めています。しかし、技術的・制度的な課題も多く、戦略的な導入が求められます。

次回は、これらの分野に適したデジタルツインプラットフォームの比較と選定ポイントについて詳しく解説します。

伊藤忠テクノソリューションズでは、今回の記事に関連したソフトウェアとソリューションを提供しております。

ソフトウェアの開発・販売だけでなく、それらのカスタマイズ開発や技術サポート、コンサルティングサービスもご提供しています。デジタルツインで課題をお持ちの方は、お気軽にお問い合わせください。

【関連記事】