2020年、ラスベガスで開催される世界最大のITの見本市CESにて、トヨタが「WovenCity」というスマートシティの開発に取り組むことが発表され、大きな注目を集めました。

トヨタはWovenCity内で様々な技術やサービスの実証実験を行う狙いがあり、その実証実験を行う上でデジタルツインが非常に重要な役割を果たすと言われています。

　

そんななか、「トヨタがスマートシティ内でどのような取り組みを行うのか」、「それらにデジタルツインがどのように活用されるのか」知りたいという方も多いのではないでしょうか？

　

そこで今回は、トヨタの開発するスマートシティ WovenCityの概要やデジタルツインがどのように活用されるかについてわかりやすく解説します。

本記事を読めば、具体的な事例を基にデジタルツインの理解が一気に深まると思いますので、ぜひ最後までご一読ください。

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デジタルツインとは

デジタルツインとは一言でいうと、リアル空間から収集したデータをもとに、バーチャル空間上に全く同じ環境をまるで双子のように再現する技術のことです。

　

建物や設備に搭載されたIoTなどから集約した様々なデータをもとに、リアル空間に存在する都市全体や建物、設備をバーチャル空間上に再現し、AIなどを用いた分析を行うことで、効率的かつ正確なシミュレーションを行うことができます。

　

デジタルツインは幅広い対象や用途で活用が進んでおり、都市や建物、製品などの計画/設計・製造・運用・アフターフォローといった各プロセスのシミュレーションに活用されています。

　

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トヨタのスマートシティ「WovenCity」とは

トヨタ自動車は、自動運転やMaaS、ロボット物流などの様々な技術・サービスの実証実験を行うスマートシティである「Woven City」を静岡県裾野市の自社工場跡地に建設しています。

WovenCityでは、地上に自動運転車用、人と小型モビリティ用、歩行者用の3種類、地下には自動運転車などによる物流の道路が開通する予定です。

　

また、WovenCityは「人中心」、「実証実験」、「未完成」をコンセプトとしており、実際に人が住む環境下で、モビリティ・エネルギー・IoTなどの12領域での多数のサービスの実証実験が行われる予定です。

　

これらの実証実験は「ソフトウェアファースト」の考え方がベースとなっており、リアルの世界での建物や設備を建設する前に、バーチャルの世界でのシミュレーションやソフトウェア開発を先行させ、仮説検証の効率を高める狙いがあります。

WovenCityにおけるデジタルツインの活用とは

デジタルツインはWovenCity内で行われる技術やサービスの実証実験のシミュレーションに活用され、シミュレーションの効率や精度の向上に大きく貢献することが期待されています。

　

WovenCityでの実証実験には大きく「スマートシティプラットフォーム」と「デジタルツイン」という２つのシステムが一体となって活用されます。

スマートシティプラットフォーム

スマートシティプラットフォームとは、街の様々な箇所に設置されたセンサーや自動車、住民の利用するデバイスなどから収集された膨大なデータを統合したデータプラットフォームのことです。このプラットフォームに集約されるデータには、実証を進めるサービスの利用データや他都市のプラットフォームに集まったデータも含まれる予定です。

デジタルツイン

WovenCityのデジタルツインは、上記のスマートシティプラットフォームに集約されたデータを基に、バーチャル空間上にWovenCity全体を再現したモデルを構築し、そのモデルを用いて、都市設計やサービス企画などあらゆるシミュレーションに活用していくという構想となっています。

　

通常のハードウェアをベースとするシミュレーションと異なり、デジタルツインであればバーチャル上で何度もシミュレーションを行えるため、一度建設してしまうと修正の難しい都市設計と非常に相性が良いとされています。また、サービスの実証実験に活用することで、何度も高速で仮説検証を回し、よりよいサービスが生み出せるのではないかとかんがえているとのことです。

自動車業界でのデジタルツイン・メタバースの活用事例８選

自動車業界でのデジタルツイン・メタバースの活用事例として以下の8つが挙げられます。

　

• ①BMW：世界中の自動車工場を３Dスキャンしメタバース化
• ②テスラ：車両を遠隔で自動アップデート
• ③東芝デジタルソリューションズ：活用による現場作業の効率化
• ④日産自動車：メタバースを活用し全く新しいドライブ体験の提供へ
• ⑤日産自動車：メタバース上での試乗会を開催
• ⑥ホンダ：バーチャルショールームで新車をPR
• ⑦ベントレー：専用NFTを発売し、顧客管理に活用へ
• ⑧富士通：デジタルツイン活用による車両開発の効率化

　

それぞれの事例をわかりやすく紹介していきます。

　

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①BMW：世界中の自動車工場を３Dスキャンしメタバース化

BMWは世界各地の自動車向上を３Dスキャンし、デジタルデータ化することを発表しました。
工場の生産ラインにデジタルツインを活用することで、生産効率の向上を図ります。

　

BMWは生産プロセスのDXを進める戦略的な取り組みである「BMW iFACTORY」の中核に工場にデジタルツインを活用する「バーチャル工場」を位置づけています。

　

工場の敷地内の全領域を可搬式3Dレーザースキャナーやドローンを用いてスキャン予定で、2023年の上半期に完了予定とのこと。

その後、NVIDIAの提供するメタバース空間ツールである「Omniverse」によってスキャンしたデータを使ってバーチャル工場を作成します。

　

同社はバーチャル工場の取り組みを数年前から実施しており、データを活用した設備改善、複数の関係者がリアルタイムCGによるコミュニケーションの円滑化、最新データの多くの関係者への共有などにより生産ラインの生産性向上に繋がっているとのことです。

②テスラ：車両を遠隔で自動アップデート

テスラの販売する車両にはデジタルツインを活用したシステムが標準搭載されており、車両が自動でアップデートされる仕組みを構築しています。各車両に搭載されたセンサーが車両の状態や走行状況、周辺環境などのデータを基に車両にとって最適な走行方法を分析し、自動でソフトウェアがアップデートされる仕組みとなっています。

　

この仕組みにより、車両診断を店舗で行う必要がなくなり、ユーザーは店舗に出向く手間、テスラは車両診断にかかるコストの大幅な削減に成功しています。

③東芝デジタルソリューションズ：MR活用による現場作業の効率化

東芝デジタルソリューションズのMRソリューションは、2019年より自動車業界の企業で活用されています。

例えば、溶接作業において、従来は溶接箇所に穴を開けた紙を重ね合わせて、溶接箇所がずれていないかを手作業で確認する必要がありました。また、設計に変更があった場合にも、紙を作り直した上で再度確認する必要がありました。

　

そこで、MRを活用することで、設計変更のたびに用紙を作り直す手間を省くことができます。また、現場の作業員はデジタルガイダンスを見ながら、直感的に溶接箇所が正しいかどうかを確認することができます。その結果、溶接作業のスピードと精度の向上に繋がっています。

　

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④日産自動車：メタバースを活用し全く新しいドライブ体験の提供へ

2019年1月に、日産自動車は、リアル（現実）とバーチャル（仮想）の世界を融合することでドライバーに「見えないものを可視化」し、メタバースを活用した、全く新しいコネクテッドカー体験を生み出す技術である「Invisible-to-Visible(I2V)」を発表しました。

I2V技術は利用者に、➀より安心安全なドライブの実現と②車内で過ごす時間の高付加価値化という、大きく2つのメリットを提供することを目指しています。

1.より安心安全なドライブの実現

車内外のセンサーが収集した情報とクラウド上のデータを統合することにより、クルマの周囲の状況把握だけではなく、クルマの前方の状況を予測したり、通常では見ることができない建物の裏側やカーブの先の状況を、ドライバーの視野に投影したりすることを可能とします。

　

その他の具体的な機能として、「渋滞の先頭で何が起こっているのかを確認し、最適な車線がレコメンドされる」、「カーブが連続する山道で、見えないカーブの先や対向車が可視化して投影される」などが挙げられています。

2.車内で過ごす時間の高付加価値

メタバースとドライバーや乗員がつながることで、離れた場所にいる家族や友人などが3Dのアバターとして車室内に現れ、一緒にドライブしたり、エンタメや教育など様々なコンテンツを楽しむことを可能とします。

　

その他の具体的な機能として、「初めて訪れた場所のドライブ中に、ローカルガイドがアバターの姿で車内に登場し、観光案内をしてくれる」、「遠く離れた家族や友人をアバターとして同乗させ、会話をしながら移動を楽しめる」、「語学講師をメタバースから呼び出しレッスンを受けられる」などが挙げられています。

同社は、これらの技術の2030年代の実用化を目指し、研究開発を進めています。

⑤日産自動車：メタバース上での試乗会を開催

日産自動車は、新型軽電気自動車「日産サクラ」の発表会および試乗会をメタバース上で開催しました。

試乗会は、世界最大級の参加型VR SNS「VRChat」上で行われ、日本の四季を感じられるドライブコースでバーチャルな日産サクラを運転することができます。自分で運転席に座って運転したり、後部座席に座ったりと、現実の試乗さながらの体験ができ、新車の特徴を立体的に確認することができます。メタバース上での試乗は通常の試乗とは違い、書類での手続きなども不要で、いつでもどこからでも体験可能なのが最大の強みです。

　

今回の取り組みにより、営業担当者にアバターの操作経験がないことや、仮想空間でのリアルな商品訴求の難しさが明らかになったとのこと。
今回のようなトライアルを重ねることで、将来的にメタバースの商品プロモーションのチャネルとしての活用が本格的に進んでいくことが期待されます。

　

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⑥ホンダ：バーチャルショールームで新車をPR

（画像：Acure）

ホンダの海外市場向け高級自動車ブランドアキュラは、メタバース上に「Acure of Decentraland」と呼ばれるバーチャルショールームを開設しました。来場者は、次世代自動車モデルであるインテグラとアキュアブランドをテーマとした仮想空間を体験できます。

　

また、今回新型インテグラを予約した先着500名には、新型インテグラのフォルムを再現したデジタルデータのNFTが進呈されました。

⑦ベントレー：専用NFTを発売し、顧客管理に活用へ

2022年6月に、世界的高級車メーカーであるベントレーがNFTの発売を予定していることを発表しました。2022年9月に専用のNFTを208本限定でのドロップが予定されています。
ベントレーのNFTの保有者には、限定の体験へのアクセス権や特典が付与されるとのこと。

　

ベントレーとしては、ルイヴィトンやグッチなどのハイブランド各社と同様、自社のコアファンとの新たなコミュニケーション手段として、NFTを活用することを模索しているのではないかと考えられます。

　

マーケティング担当の取締役は、「ベントレーはNFTだけでなく、オンラインゲームやメタバースアプリケーション、組織全体のブロックチェーン技術の活用など、様々な取り組みを予定している」と発言しています。同社の今後の動向から目が離せません。

⑧富士通：デジタルツイン活用による車両開発の効率化

富士通のデジタルツイン活用により、現実世界のデータをデジタル世界上でリアルタイムに再現・分析・予測し、車両開発を効率化することができます。例えば、発生し続ける車両や信号などの各データやその関係性を仮想空間上でリアルタイムに処理することで、故障予防や運転分析を効率化します。データを仮想的に統合し管理するので、コストも大幅に削減することができます。

製造業界でのメタバース・デジタルツインの活用事例３選

製造業界でのメタバース・デジタルツインの活用事例として以下の3つが挙げられます。

　

• ➀川崎重工：工場を丸ごとメタバース化を目指すと発表
• ②ダイキン：メタバースを活用し製造ラインのロスを削減へ
• ③旭化成：人手不足の解消と技術継承にメタバースを活用

　

それぞれの事例について分かりやすく紹介していきます。

　

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➀川崎重工：工場を丸ごとメタバース化を目指すと発表

川崎重工業はマイクロソフトのカンファレンス「Build2022」で、工場全体をメタバース化する「インダストリアルメタバース」の構築に取り組むと発表しました。
この取り組みにより、工場内の全工程を仮想空間に再現できるデジタルツインを構築し、離れた場所にいる人が各工程の状況を確認したり、操作したりできるようにすることを目指しているそうです。

　

同社は、マイクロソフトのIoTクラウド／IoTマネジメントソリューション、MRデバイス「HoloLens 2」、エッジAIソリューション「Azure Percept」により、複数の拠点で同時に、遠隔地の専門家からリアルタイムにアドバイスや支援を受けられるようにしました。これにより、ロボットの故障への迅速な対応、トラブルを未然に防ぐ予知保全が可能になります。

　

また、「Azure Digital Twins」も利用しており、過去、現在、未来の稼働状況を仮想空間で把握することで、物理的に離れた工場の問題の原因を特定し、対処・解決することができるようになるとのことです。

②ダイキン：メタバースを活用し製造ラインのロスを削減へ

2021年に空調製品を生産するダイキン工業は、堺製作所臨海工場（大阪府堺市）向けに、デジタルツインを搭載した新しい生産管理システムを開発しました。

　

この新たなシステムにより、同社は潜在的な問題を事前に予測し、迅速に対応することが可能になります。製造装置や組立作業、ワークフローの状態を監視し、仮想空間上に再現します。そして、過去の事象を詳細に分析し、将来起こりうる事象をシミュレーションすることで、潜在的な問題を予測します。

　

デジタルツイン生産管理システムの導入の結果として、2021年度には2019年度比で30%以上のロス削減を見込んでいるとのことです。

　

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③旭化成：人手不足の解消と技術継承にメタバースを活用

2021年の旭化成は、事業変革に向けたデジタルツイン活用を含むロードマップを発表しました。デジタル導入フェーズの一環として、すでに水素製造プラントにおけるアルカリ水電解システムのデジタルツイン環境を構築しています。

同社はプラント設備に10年以上携わってきた経験豊富なエンジニアが限られているという人材難の課題を抱えています。そこでデジタルツインの環境から、製造、貯蔵、輸送の各プロセスを監視し、遠隔操作や運転監視を行うことができます。

　

例えば、限られた経験豊富なエンジニアがデジタルツインを駆使し、必要に応じてデジタルツイン環境を確認するだけで、遠隔地からでもあたかも実際の製造現場にいるかのような状況を作り出すことができるのです。

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