メタバースとデジタルツインの違いとは？活用事例・メリットを徹底解説

 

 

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最近注目を集めている技術の一つに、現実空間を仮想空間で再現し、そこで様々なシミュレーションを行う「デジタルツイン」があります。

現代の技術の進歩により、精密なモデル化やリアルタイムでの解析が可能になり、様々な産業分野で活用されています。

今回はその仕組みや応用事例、メタバースとの違いについて詳しく解説していきます。

なお、メタバースを利用する際はイーサリアムなどの暗号資産（仮想通貨）が必要になるので、あらかじめ口座が無料開設できるコインチェックで購入しておきましょう。

 

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メタバースとデジタルツインの違いとは

メタバースとデジタルツインは、両方とも仮想空間を活用していることが共通していますが、その作り方や使用目的には違いがあります。

メタバースとデジタルツインの主な違いは以下のとおり。

項目	メタバース	デジタルツイン
仮想空間の作り方	現実世界に依存しない空間やお店を作ることもある	現実世界の空間を忠実に再現する
使用目的	人とのコミュニケーションや経済活動など	高度なシミュレーションや製品の製造過程や時間経過の監視など
主な構成要素	アバターや仮想通貨、実在する/しない物体など	現実世界の都市や生産ライン、製品など
特徴	実在しないものでも存在する仮想空間	現実世界を忠実に再現した仮想空間

メタバースは、人々がコミュニケーションや経済活動を行うための仮想空間であり、現実に存在しないものでも再現することができます。

例えば、実在する観光名所を再現した空間や、完全に仮想のゲーム空間が存在します。

一方、デジタルツインは、現実にある空間や製品などをそっくりそのまま仮想空間に再現し、製造過程や時間経過のシミュレーションを行うために使用されます。

つまり、メタバースは人とのコミュニケーションを目的とし、現実にないものでも存在する仮想空間であるのに対し、デジタルツインは現実を忠実に再現した仮想空間であり、主に高度なシミュレーションを行うために使われます。

また、メタバースは広く一般向けのものであり、一方のデジタルツインは主に企業が使用するソリューションである点も異なります。

 

メタバースとは

メタバースは、仮想空間を構成するコンピューターやサーバーを通じて、インターネット上で実現される仮想社会や仮想経済圏のことを指します。

メタバースは、ゲームやビデオ会議などにおいてよく使われる仮想空間を拡張し、さまざまなアクティビティやビジネスが行われる場所としても利用されています。

例えば、オンラインで買い物や取引をすることができるマーケットプレイスや、仮想でのイベントや会議を実施することができる会議室などがあります。

また、メタバースは、仮想空間内でのアイデンティティやプロフィールを持つことができるため、仮想社会においても、社会的な側面が存在します。

そのため、メタバースを利用することで、個人や企業が、仮想空間上でさまざまなアクティビティやビジネスを展開することができるようになります。

メタバースの語源は、英語の「超（meta）」と「宇宙（universe）」を組み合わせた造語です。

もともとはアメリカのSF作家ニール・スティーヴンスンが1992年に発表した小説「スノウ・クラッシュ （Snow Crash）」に登場するインターネット上の仮想空間として登場しました。

なお、この小説はふつうにSFとしても面白いので、興味があるなら読んでおいて損はありません。

 

 

小説を起源として生まれたメタバースですが、将来的な市場規模は1600兆円にも上るとみられています。

【解剖フィンテック】メタバース金融(上)　仮想空間、混迷の先手争い　30年に市場規模1600兆円　みずほ、決済で活用検討：朝刊金融経済面 https://t.co/2RGuyXxO0r

— 日経ヨクヨム (@4946nikkei) July 26, 2022

この巨大な市場でシェアを握るべく、すでに以下のような大手企業が続々と参入。

見てのとおり有名企業がこぞってメタバースに投資しており、今後間違いなくメタバースが大きなトレンドになるはず。

なので、今のうちにメタバースを始めることで周囲に差をつけることができ、先行者利益を得られる可能性が高いでしょう。

メタバースの始め方については、メタバースの始め方・やり方、必要機材を徹底解説【プラットフォームも紹介】で詳しく解説しているので併せてご覧ください。

 

デジタルツインとは

デジタルツインとは現実世界から収集したデータをデジタル化し、それを仮想空間上に再現することで、現実世界と対応するデジタルモデルのことです。

例えば、Google Mapのように現実空間にある道路や建物を再現するためにデジタルツインが利用されています。

現在では、IoTやAIなどの技術の進歩により、現実空間を高速で再現できるため、実用化が進んでいます。

デジタルツインは製造業界での活用が進んでおり、製品開発から製造ライン、アフターサービスの最適化まで、あらゆるプロセスで利用されています。

例えば、将来の変化を事前にシミュレーションして分析することで計画の質を高めたり、オペレーションのコスト削減や業務効率の向上が可能になります。

また、デジタルツインは耐用年数のテストや耐荷重テストなど、現実空間では繰り返し実施しづらいテストを仮想空間上で容易にシミュレーションすることができるため、製品の品質向上にもつながります。

さらに、デジタルツインは製品単体のものや工場の製造ライン全体のもの、都市全体のものなど、様々な規模のモデルが存在しています。

これにより、IoTなどから得られたデータを集約して活用することで、限りなく現実の物理空間に近いシュミレーションを行うことができます。

 

デジタルツインのメリット

デジタルツインのメリットは以下のとおり。

それぞれ解説します。

 

①品質保証

デジタルツインを導入することで、データを収集し分析することができます。そのため、製品の不具合を特定することが容易になります。

また、現実空間で試作や試験を行う際には限界がありますが、デジタルツインを使用することで仮想空間での試作・試験を繰り返すことが可能になり、品質向上や顧客満足度の向上につながります。

仮想空間での試作・試験では、現実世界では再現できない状況や機能のシミュレーションを繰り返すことができることが大きなメリット。

また、仮想空間での試作・試験では、製品の設計変更や改善についても容易に行うことができます。

このように、デジタルツインを活用した仮想空間でのシミュレーションにより、製品の完成度を高め、顧客満足度の向上につながることが期待されます。

 

②コスト・リスク削減

デジタルツインを導入することで、製品の試作・試験を仮想空間で行い、開発・設計段階でのコストを削減することができます。

また、開発・設計を始める前に必要なコストや人員を試算することもでき、開発リスクを抑えながら、短期間での製造を実現することができます。

さらに、デジタルツインにはARやVRを用いたバーチャルデザインレビューも可能です。

これにより、現実空間では難しい試作品の視覚化や、デザインの評価をバーチャル空間で行うことができます。

このように、デジタルツインを導入することで開発・設計段階でのコスト削減やリスク軽減、短期間での製造実現など、製品の開発プロセスの効率化が期待できます。

 

③アフターサービスの充実

デジタルツインを導入することで、製品が販売された後も製品のデータを収集し、製品の状態や寿命を把握することができます。

これにより、製品のバッテリー消耗状況や部品の耐用年数等を把握し、必要な時に適切なサポート案内を自動で送信することができます。

このようなアフターフォローは顧客の満足度を高め、顧客ロイヤルティが向上し売上アップにつながります。

また、ARを利用した仮想マニュアルを提供することで、顧客が製品の正しい使い方をより簡単に理解することができます。

そのため、製品の取り扱いミスによる問題を減らすことができ、サポートの充実度を高めることができます。

さらに、製品の寿命予測により、メンテナンスやアップグレードの必要性を事前に把握できるため、コストを抑えながら、製品の寿命を最大限に延ばすことができます。

 

④スキル移転

デジタルツインを活用することで、遠隔地から高い技術を持つ作業員が作業指示を行えます。

また、各作業員の仕事の進捗をデータ管理することで、これまで共有されていなかった価値あるノウハウをデジタルツインを通じて他社員にスキル移転することができます。

具体的には、デジタルツインによって作業現場の状況をリアルタイムで把握し、作業の進捗状況や問題点を把握することができます。

これによって、適切なアドバイスや技術指導を遠隔地から行い、作業員の技能向上や作業の効率化を図ることができます。

また、デジタルツインによるデータの可視化・集約によって、作業の改善点やノウハウを共有することができるため、企業内の技術レベルの向上や生産性の向上が期待できます。

 

⑤設備保全の効率化

デジタルツインの導入は、製造業における様々な分野での改善効果が期待されます。

例えば、設備保全においては生産ラインにセンサーを設置してデータを取得を分析・処理することが可能になります。

得られたデータから過去の生産状況を再現する環境を整えることで、どの段階で何が起こったかを特定し、トラブル発生時の対応を迅速化できます。

また、センサーからリアルタイムで情報を収集することで、予知保全にも活用できます。

工場の生産設備の安定稼働を担保するためには、点検や修理などの維持管理が欠かせません。

デジタルツインの導入によって、トラブルの原因究明や改善策の実行までの時間を短縮し、生産ラインの稼働率を向上させることができます。

 

デジタルツインのデメリット・課題

デジタルツインのデメリット・課題は以下のとおり。

それぞれ解説します。

 

①導入に費用・時間がかかる

デジタルツインを導入するためには、詳細なデータが必要です。

しかしそのためには、センサーなどのIoT機器が必要であり、AIシステムを構築するためにも多額の費用と時間が必要です。

また、デジタルツインを構築するためには多くのデータを取得する必要がありますが、データを取得する量が多くなれば、それだけ費用と時間もかかります。

したがって、どのようなレベル感のシステムを構築するかを検討する必要があります。

 

②周辺環境の影響把握が困難

デジタルツインは、限られた対象に対してのみ有効であり、周囲の環境(物、人、その他外部要因)との相互作用をシミュレーションすることができないことが問題点です。

現実世界では、物事が発生する際には複数の要因が作用し合っていることがほとんどであるため、デジタルツインでは様々なデータを収集する必要があります。しかし、関連するすべてのデータを収集することは、技術的に困難な場合があります。

周囲の環境と連動しておらず、それぞれに作用していない場合、デジタルツインの成果を得ることができないため、これが懸念点となっています。

 

③個人情報取得への理解が必要

3つ目の課題は、デジタルツインを公共の場で使用する場合に必要な個人情報保護や周辺住民の理解に関する問題です。

デジタル社会を実現するには、住民の理解が必要です。

特に、個人情報保護には法律に基づくセキュリティ対策が必要であり、そのためにはセキュリティ環境の整備が必要です。

また、デジタルツインを使用する際には、住民に向けた説明会や説明書の作成などを通じて、周辺住民の理解を得ることが重要です。

これらの取り組みによって、デジタルツインを公共の場で安心して使用することができます。

 

デジタルツインの活用事例10選

具体的なデジタルツインの活用事例を紹介します。

それぞれ解説します。

 

①シンガポール

シンガポールは、人口密度が世界的に高いため、都市開発において様々な問題が生じています。

そのため、国土全体を仮想空間に再現する「バーチャル・シンガポール」を進めています。

この取り組みにより、道路やビル、住宅などを3D化し、シミュレーションを行うことで、都市開発計画や交通網の最適化などに役立てることができます。

特に、交通渋滞や建設時の騒音といった問題については、仮想空間でのシミュレーションにより、解決策を探ることが可能になります。

これにより、都市開発における計画や政策の最適化が可能になり、より良い都市環境の実現に向けた取り組みが進められていくことが期待されます。

 

②内閣府

日本は地震や台風などの自然災害が多い国であり、その対策には適切なデータの蓄積が必要です。

そこで、内閣府主導でCPS4Dというプロジェクトが行われています。

このプロジェクトでは、災害に関するデータを蓄積し、それをデジタルツイン上で再現することで、災害発生時に被害を最小限にするための対策を行うことができます。

具体的には、台風などの自然災害による浸水が想定される地域を割り出したり、過去の災害の被災者数を出すことで、災害対策をより効果的に行うことができます。

CPS4Dは、災害対策において重要な役割を果たしており、日本をはじめとする多くの国で注目されています。

 

③トヨタ自動車

トヨタ自動車が進めているプロジェクト「Woven City」において、デジタルツインが活用されています。

このプロジェクトでは、自動運転やモビリティ、ロボットなどの新技術を仮想空間でシミュレーションし、技術開発や検証を迅速に行うことができる環境を構築することが目的とされています。

具体的には、建物や道路、車両、人々など、すべての要素を3Dモデル化してデジタルツインを作り出し、現実と同じ状況を再現することができます。

この仮想空間上でシミュレーションを行うことで、新しい技術やサービスを迅速に検証し、改良することが可能になります。

また、このプロジェクトではスマートシティとして自動運転の実現や、エネルギーの自給自足、廃棄物のリサイクルなど、より持続可能な社会を実現するための技術の研究開発も進められています。

 

④旭化成

旭化成は福島にある水素製造プラントにデジタルツインを導入し、設備の状況をリアルタイムで把握できるようにしました。

また、プラントの異常などが発生した際には、デジタルツインを活用してリモートで解決することもできます。

この取り組みにより、現地に常駐する技術者の負担を軽減し、生産性や安全性の向上が期待されます。

将来的には、日本からリモートで海外のプラントをサポートすることも可能になるとされています。

 

⑤日立製作所

日立製作所は、IoTコンパスというソリューションを提供しています。

このソリューションは、生産現場にデジタルツインを導入して、製造プロセスの最適化を実現するためのものです。

IoTコンパスは、製造ラインの「人」「設備」「材料」「方法」という4つの要素をモデリングし、仮想空間上で再現します。

生産設備の稼働状況や品質情報、生産計画や在庫管理など、あらゆるデータを紐づけることで生産工程の業務とデータの関連性が視覚化されます。

これにより、複数の工程間のデータ共有が容易になり、生産工程全体の分析やシミュレーションが可能となります。

また、IoTコンパスは製造プロセスの最適化にも活用され、生産効率の向上やコスト削減に貢献しています。

 

⑥富士通

富士通は、モビリティデータの活用を支援するために「デジタルツインコレクター」というツールを提供しています。

このツールは、コネクテッドカーの普及やドライブレコーダーの普及によって収集されたデータを効率的に活用することができます。

ただし、データの収集や蓄積にかかるコストが高いため、すべてのデータをクラウドで保管することはできず、必要なデータだけを複製するオペレーションを採用しています。

このツールを利用することで、損保会社は事故状況を多角的な視点から確認し、道路事業者は道路状況を把握することができます。

たとえば、ドライブレコーダーの車載カメラの映像データを条件を指定して取得することができます。

これにより、データの活用範囲が限られる問題を解決し、データの有効活用につながることが期待されます。

 

⑦東京都

東京都は人口減少、高齢化、気候変動、地震などの課題に直面しています。

このような課題に対処するため、都民の生活の質を向上させるために、「デジタルツイン実現プロジェクト」が進行中です。

このプロジェクトは産学官の協力により進められ、2020年からはデジタル基盤の構築に着手し、2023年からは運用・利用拡大に取り組む予定です。

2030年までには完全なデジタルツインの実現と高度化を目指しています。

このプロジェクトでは社会実装実験が行われており、以下の3つの事業が行われています。

デジタルツイン実現プロジェクトは都の課題を解決するために、デジタル技術を活用した都市の高度化に貢献することを目的としています。

 

⑧NTTコミュニケーションズ

NTTコミュニケーションズは、デジタル技術を活用した「参加型デジタルツインシミュレーションプラットフォーム」を開発し、その社会実装に取り組んでいます。

このプラットフォームを使って、東京理科大学の水理研究室と協力し、防災訓練を行っています。

具体的には、デジタル技術を用いたシミュレーションで、災害が発生した際の市民の避難行動を再現し、リスクを可視化し、安全に避難するための施策を検討することができます。

この実験を通じて、デジタル技術を活用した防災対策の可能性が探られています。

 

⑨国土交通省

国土交通省が推進する「ProjectPLATEAU」は、都市づくりのDX（デジタルトランスフォーメーション）を促進するための取り組みです。

日本全国の都市で3D都市モデルを構築し、オープンデータとして公開することで、誰でも自由にデータを活用して防災やまちづくり、AR/VRなど様々な用途に活用できるようにするものです。

3D都市モデルとは都市空間の建物や地形、道路、交通などを立体的に再現したものであり、都市計画・開発の様々な場面で利用されます。

具体的には以下のようなデータを把握することができます。

2021年には全国の都市で3D都市モデルの整備が完了し、そのモデルを地方公共団体や民間企業が活用してまちづくりに役立てています。

これにより、都市計画や開発に関わる人々がより正確かつ詳細な都市データを手軽に入手できるようになり、より効率的で持続可能な都市づくりが実現されることが期待されています。

 

⑩テスラ

テスラは全ての新車にデジタルツインを搭載しており、車両の状態や周囲の環境を収集するための多数のセンサーを備えています。

このデジタルツインを利用することで、AIが車両の状態を分析し、問題がある場合は無線ソフトウェアアップデートにより修正することができます。

つまり、遠隔で車両診断を行い、サービスセンターに出向く手間やコストを最小限に抑えることが可能になりました。

 

まとめ：デジタルツインとメタバースは共に進化する関係

以上、デジタルツインのメリットや活用事例、メタバースとの違いなどを解説しました。

今後メタバースが普及するにしたがって、デジタルツインの市場も需要が大きく増加するのは間違いありません。

メタバースとデジタルツインはまだ始まったばかりの技術なので、今から参入しておくことで先行者利益を得ることができます。

まずは、アプリが使いやすいコインチェックで口座を無料開設して、メタバースでの取引用に入金を済ませておきましょう。

 

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