デジタルツインは業界の中心であり、バリューチェーン全体のプロセスを変革します。製品、プロセス、またはパフォーマンスを仮想的に表現するものとして、ステージとデータを結び付けることで、効率を高め、障害を減らし、サイクルを短縮し、グローバルに永続的な優位性をもたらす機会を開拓します。
デジタルツインのポテンシャルを最大限に活用するには、実際のシステム同士がネットワーク化されているだけでなく、「考え」、自律的に行動する能力を養う必要があります。単純な相互認識や相互作用から、コミュニケーションや独立した最適化に至るまで、開発は人工知能の方向に向かう傾向にあります。これには、継続的な情報交換を可能にする統合情報システムも必要です。
デジタルツインの開発には、製品、機械、プラントの計画と設計、製品および生産システムの運用など、バリューチェーン全体にデジタルツインを実装できる強力なソフトウェアシステムが必要です。これにより、ユーザーはより柔軟かつ効率的に行動し、製造をカスタマイズすることができます。
ザ・ 製品のデジタルツイン は、計画された製品の定義と設計段階の早い段階で作成されます。これにより、エンジニアはそれぞれの要件に応じて製品特性をシミュレートおよび検証できます。たとえば、製品は安定しているか、直感的に使用できるかなどです。車体の空気抵抗は可能な限り低く抑えられていますか？電子機器は確実に動作しますか？メカニック、エレクトロニクス、ソフトウェア、システムパフォーマンスのいずれであっても、デジタルツインを使用してこれらすべての要素を事前にテストし、最適化することができます。
同じことが以下にも当てはまります デジタル・ツイン・オブ・プロダクション。これには、機械やプラントの制御装置から仮想環境内の生産ライン全体まで、あらゆる側面が含まれます。このシミュレーションプロセスを使用すると、PLC コード生成と仮想試運転により、事前に生産を最適化できます。その結果、実際の運用を開始する前に、エラーや障害の原因を特定して防止できます。これにより、非常に複雑な生産ルートでも最小限のコストと労力で非常に短時間で計算、テスト、およびプログラムできるため、時間を節約し、カスタマイズされた大量生産の基礎を築くことができます。
次に、 デジタルツイン・オブ・パフォーマンス 製品または製造工場からの運用データが常に供給されます。これにより、機械からのステータスデータや製造システムからのエネルギー消費データなどの情報を常に監視できます。これにより、予測メンテナンスを実行してダウンタイムを防ぎ、エネルギー消費を最適化することが可能になります。また、機械エンジニアリング会社のヘラーの例のように、データ主導型のサービスを利用して新しいビジネスモデルを開発している企業もあります。同時に、Insights Hub（旧MindSphere）のようなシステムに関するデータ主導型の知識は、製品システムに至るまでバリューチェーン全体にフィードバックできます。これにより、継続的な最適化プロセスのための完全に閉じた意思決定ループが生成されます。
Siemens Digital Enterprise Suiteは、完全に連携・統合されたソフトウェアと自動化ソリューションを提供することで、包括的なアプローチを実現します。中央データプラットフォームを使用して、業界の付加価値プロセス全体をデジタル化します。インテリジェントな産業用通信ネットワークにより、さまざまな生産モジュール内での簡単なデータ交換が可能になり、運用データを継続的に収集できます。
シーメンスのDefense in Depth（多層防御）戦略により、企業は増大する産業セキュリティ要件に対応できる態勢を整え、産業プラントを内部攻撃と外部攻撃の両方から効果的に保護できます。パスワード保護から継続的なセキュリティ監視まで、標準に準拠したセキュリティメカニズムにより、デジタルファクトリーに信頼性の高いカスタマイズされた保護が提供されます。
MindSphereは、産業企業向けの新しいデジタルビジネスモデルを開発するためのプラットフォームとしても機能し、シーメンスの産業環境向けデータ主導型デジタルサービスのポートフォリオを完成させます。現場でのデータ収集とクラウドへのデータの転送と保存のための最先端のセキュリティ機能を提供します。
シーメンスDigital Enterprise スイートにより、お客様はIndustrie 4.0を段階的に実装するための将来性のあるソリューションに今すぐ投資を開始できます。たとえば、特殊用途の機械メーカーであるBausch + Ströbelは、エンジニアリングの一貫性を保つための鍵としてデジタル化を採用しています。同社は、エンジニアリングだけで時間を節約できたおかげで、2020 年までに少なくとも 30% の効率向上を見込んでいます。同様に、クランプ技術とグリップシステムの世界市場リーダーであるSchunkは、電気制御式グリップシステムコンポーネントにすでにデジタル化ソリューションを採用しています。この新しいエンジニアリングプロセスにより、プロジェクトのスケジュールが大幅に短縮され、試運転が迅速になり、同様のプラントを建設する際の効率が大幅に向上します。
マシンを相互に、より上位のシステムとネットワーク化することで、リソースと生産データを一元管理できます。これにより、調達と運用のコストメリットが保証されます。つまり、注文データが会社全体で利用可能になり、組織内のさまざまな生産拠点に注文を割り当てるための最適な戦略を特定できます。さらに、資材の在庫、物流プロセス、およびツールの在庫状況が一目でわかり、効率的に調整できます。
製造プロセスと生産パラメータの文書化が改善されたおかげで、品質管理の分野におけるデジタルツインの可能性も同様に刺激的です。メーカーが、どのコンポーネントが、どのような機能で、どの製品に、どのように取り付けられているかを正確に把握していれば、潜在的な問題に的を絞った対応を行い、プロセスを最適化できます。シーメンスは、ドイツのアンベルクにあるSimatic社の生産施設で、すでに包括的な文書化および評価システムを使用しており、生産時のエラー率を極めて低く抑えています。
プロセス業界においても、デジタルツインによって効率と生産性の向上が保証されています。シーメンスは、統合エンジニアリングから統合運用へのステップを通じて、プロセス業界の企業がプラントのエンジニアリングから運用までの包括的なデータモデルを構築できるよう支援しています。この分野でも、デジタル化により市場投入までの時間の短縮、柔軟性の向上、効率の向上が保証されます。これにより、企業はグローバル市場のボラティリティと多様性にうまく対応し、生産性だけでなく、エネルギーや資源の効率も向上させることができます。