デジタルツインとは、現実の資産を極めてリアルに再現したデジタル版です。管理者は、現実世界で実行に移す前に、特定の意思決定やプロセス変更が及ぼす影響を確認できます。
多くの企業がさまざまなネットワークのデジタルツインの構築・利用に強い関心を寄せており、デジタルツインは企業全体で広く活用されています。ここでは、実現可能なことを示す説得力のある例を紹介します。
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1. パフォーマンス保証
現在の多くのネットワークはインフラの基盤となっているため、障害やその他の問題が発生したときに初めて存在を意識します。携帯電話ネットワークを例に考えてみましょう。問題なく何カ月も通話の発着信やインターネットの閲覧に利用できるかもしれません。しかし、起きている時間帯に1時間停止すれば、ほぼ確実に気づくでしょう。電力、ガスなど、その他の重要なネットワークも同様です。
幸い、デジタルツインはこうしたネットワークを円滑に稼働させ、運用担当者がパフォーマンス目標を達成できる可能性を高めます。例えば、最終的に障害を引き起こす可能性のある問題を見つけやすくなります。あるケースでは、デンマークの電力ネットワーク事業者がテクノロジー企業と提携し、すべての送電線のデジタルツインを作成しました。
具体的には、デジタルツインが3,000キロメートルの範囲をカバーし、植生が過剰な区域を示します。また、送電線がたわんだり揺れたりする様子をシミュレーションできるため、ネットワーク運用者は停電が発生する前に、樹木の伐採などの保守作業を優先できます。デジタルツインによって、利用者は資産に関する数百万件の記録も数秒で抽出できます。
別のケースは、英国の広大な公共ネットワークを管理するThames Waterです。同組織はデジタルツインを使って1日あたり最大100万リットルの流出を防ぎ、漏水による水の損失を抑えています。この技術は、ネットワーク全体とそのパフォーマンスをリアルタイムで可視化します。そのため技術者は問題を早期に発見して解決しやすく、多くの場合、漏水が始まる前に対処できます。
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2. サイバーセキュリティ
デジタルツインは、企業がサイバーセキュリティを強化し、維持するうえでも役立ちます。攻撃が増加していることを考えれば、どちらの取り組みも特に重要です。
ある調査によると、組織あたりの週次サイバー攻撃数は2021年第4四半期に過去最高を記録しました。具体的には、組織は週平均925件の攻撃を受けており、この期間に企業ネットワークへの攻撃は50%増加しました。
カリフォルニア州に拠点を置くForward Networksは、包括的なサイバーセキュリティ戦略の一環として、顧客によるネットワークのデジタルツイン作成を支援できます。デジタルツインは、ゲストWi-Fiネットワークがハッカーの侵入口になり得るかを示します。また、放置すると脆弱性につながる設定ミスを浮き彫りにすることもできます。
さらにForward Networksのチームは、提案された変更がネットワークのパフォーマンスとセキュリティに及ぼす影響を顧客が把握できるよう、デジタルツインを作成します。ネットワークが大規模化し、接続デバイスの数が増えるほど、意図しない結果が生じることがよくあります。
しかし、デジタルツインを使えば、ファイアウォールを開いた場合と閉じた場合のネットワークの状態を確認できます。ITの意思決定者は、こうした変更を承認しても潜在的な攻撃者を利することにはならないと確信し、より安心して承認できるようになります。デジタルツインは、サイバーセキュリティ上のおとりとして機能し、実際のネットワークではなくシミュレーション上のネットワークを攻撃するよう敵対者を誘導できると考える専門家さえいます。
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3. 気候変動に対するネットワークのレジリエンス
現在、第一線の科学者たちは、気候変動の影響を軽減するために人々が今すぐ行動しなければならないと主張しています。多くの人は、その影響が自分の生きている間には起こらないと誤って考え、急ぐ必要はないと思っています。しかし、それは誤った、近視眼的で不正確な見方です。
多くの専門家は、ビジネス界などを一変させると考えています。実際、早期導入企業であるMcDonald’sは2022年、旧正月の祝賀行事に向けてアーティストが制作した作品を鑑賞するため、メタバースに行ける提携を実施しました。
しかし、人々はメタバースをより緊急性の高い用途にも利用するでしょう。ツバルの例を考えてみましょう。ツバルは、今世紀末までに気候変動によって水没する危険にさらされている、太平洋の小さな島国です。メタバース内にツバルを再現したデジタルツインを作成すれば、最悪の事態が起きる前のツバルを指導者たちが体験できる可能性があります。
気候変動をめぐる議論で見過ごされがちなのは、それに伴う影響が社会のネットワークを極めて大きく混乱させるという点です。しかし、デジタルツインはこの問題への待望の認識をもたらし、備えに役立つ可能性があります。
Climate Resilience Demonstrator(CReDo)のデジタルツインは、その優れた例です。エネルギー、水道、通信ネットワークからデータを収集し、さまざまなステークホルダーや意思決定者の間で情報共有を促進します。
例えば、デジタルツインを使って嵐をシミュレーションし、その後、主要な変電所を移設した場合や、水道ネットワークのレジリエンスを高める特定の変更を加えた場合の影響を調べられます。プロジェクト関係者は、デジタルツインの情報によって、さまざまなインフラ関連ネットワークの関係者が共通の目標に向かって結束できるとも考えています。
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4. ネットワークの改善
現在のネットワークは、現在および将来のニーズに対応できるよう、継続的にアップグレードされています。5Gネットワークはその好例です。COVID-19パンデミックなどの障害によってアップグレードは遅れましたが、現在は軌道に戻っています。
5Gネットワークは、特に高速通信と事実上存在しないレイテンシによって、接続性をより良いものへ変えると多くの人が考えています。しかし、テストやサイト調査などの手順が大きな要因となり、計画と現実世界での導入との間には大きな隔たりがあります。
デジタルツインは5Gの展開を加速させ、ネットワークのカバーエリア内にいるすべての人に、より多くの通信機会をもたらす可能性があります。提案されている解決策の1つは、コアネットワーク、基地局、チャネルを示すデジタルツインを構築することです。利用者はニーズに応じて、これら3つの構成要素を個別に、または同時に確認できます。
HEAVY.AIという企業は、5Gネットワーク関連のロケーション計画を高度化するため、通信事業者向けにデジタルツインを提供しています。具体的には、デジタルツインを使うと、時間とコストを節約できるよう最適化したマイクロセルと基地局の配置を実現できます。
樹木や高層ビルなどは、5Gネットワークの機能に干渉する可能性があります。幸い、適切な計画によって関連する問題を軽減できます。5Gネットワークのデジタルツインは試行錯誤を減らし、重要な設備を最初から最適な場所に配置できる可能性を高めます。
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5. 製造ネットワーク内の品質管理
技術の進歩の素晴らしい点の1つは、技術が一体となって製造イノベーションを前進させることです。多くの工場が、機械のプロセスや稼働状況などに関するリアルタイム情報を収集するスマートセンサーを使用していることを考えてみてください。意思決定者は問題を迅速に是正したり、継続的な改善に取り組んだりできます。
多くの製造業ブランドは、単一の拠点で事業を運営しているわけではありません。その代わりに、複数の大陸にまたがる巨大な工場ネットワークを構築しています。こうした成長は、企業の収益性と競争力にとって不可欠な場合が多いものです。しかし、企業の事業展開が拡大するほど、すべての工場の製品が品質基準を満たしていることを保証するのは難しくなります。デジタルツインは、こうした不確実性を低減または排除できます。
Anheuser-Busch(AB)InBevは世界で200を超える醸造所と15万人の従業員を擁しています。これらの数字は、厳格な品質管理プロセスと基準がいかに必要かを示しています。同ブランドのリーダーたちはMicrosoft Azureと協力し、醸造、工場、サプライチェーンの状況を再現するデジタルツインを構築しました。
醸造責任者はリアルタイム統計を監視し、必要に応じて調整できます。デジタルツインは複合現実ソリューションとも連携し、関係者がさまざまな国にいる場合でも、拠点間の知識共有を促進します。
さらに、デジタルツインは強化学習を使って生産のボトルネックを特定します。こうした滞留箇所の発見を支援するだけでなく、技術によって自動的に解消できるため、工場のリーダーは時間を節約できます。
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ネットワーク・デジタルツインは自社に役立つか?
ここで紹介したのは、デジタルツインによってネットワーク運用を改善する数多くの方法の一部にすぎません。ネットワークの機能を向上させ、障害やその他のトラブルを防ぐために必要な着想を得る一助となれば幸いです。
デジタルツインをどのように、そしてなぜ使うのかを明確に理解することは、意図した成果を得られる可能性を高める優れた方法です。早い段階で意思決定を行えば、コストを最小限に抑え、デジタルツインの利用を組織の目標に結び付けることもできます。