公開日:2026.01.20

デジタルツインとは？導入メリットから失敗しないサービスの選び方まで解説

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デジタルツインサービスは、現場や設備をデータと3Dなどで仮想空間に再現し、見える化・保全・安全管理・停止時間の削減までを一気通貫で支援するサービスです。

一方で、IoTやシミュレーションとの違いが曖昧なまま導入すると、PoC止まりになりやすい点が課題です。

本記事では、デジタルツインの定義や導入メリット、失敗しないサービスの選び方までわかりやすく解説しますので是非最後までご覧ください！

製造・建設・物流業界の業務効率化と安全性を高める「デジタルツイン」
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1 |デジタルツインサービスとは何か
- 1.1 デジタルツインの定義
- 1.2 IoT・3D・シミュレーションとの違い
2 |デジタルツインで何ができるか
3 |デジタルツインを企業が導入するメリット
4 |デジタルツイン業界別の活用シーンと事例
5 |導入の流れ（PoCから本番まで）と期間の目安
6 |デジタルツインサービスの種類と選び方
7 |まとめ

|デジタルツインサービスとは何か

デジタルツインサービスとは、現実世界（フィジカル空間）にある情報をIoT技術などを活用して収集し、仮想空間（デジタル空間）上に「双子」のように再現するシステムやプラットフォームのことです。

単なる3Dモデルの作成とは異なり、リアルタイムデータを反映させることで、現状の把握だけでなく、将来の予測やシミュレーションまで可能にする点が最大の特徴です。

デジタルツインの定義

デジタルツイン（Digital Twin）は、直訳すると「デジタルの双子」を意味します。

物理的な環境にある設備、工場、建物、あるいは都市そのもののデータをセンサー等で収集し、コンピューター上でリアルタイムに再現します。

これにより、現地に行かなくても詳細な状況把握が可能になるだけでなく、過去のデータに基づいた分析や、未来に起こりうる変化の予測が可能になります。

総務省の情報通信白書においても、デジタルツインはサイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）を高度に融合させるシステムとして定義されており、DX（デジタルトランスフォーメーション）を加速させる基盤技術として位置づけられています。

IoT・3D・シミュレーションとの違い

デジタルツインは、IoTやシミュレーションといった関連技術と混同されがちですが、役割と範囲に明確な違いがあります。それぞれの違いを整理します。

IoT（Internet of Things）との違い

IoTは「モノのインターネット」と呼ばれ、センサーを使ってデータを収集・送信する「手段」や「技術」を指します。

一方、デジタルツインは、IoTで収集したデータを蓄積・可視化・分析するための「環境」や「結果」です。つまり、IoTはデジタルツインを実現するための構成要素の一つと言えます。

3Dモデリングとの違い

3Dモデリング（CADやBIM/CIMなど）は、形状や構造を視覚的に再現したものですが、基本的には「静的」なデータです。

デジタルツインは、そこにリアルタイムな稼働状況や環境データが紐付くため、常に変化し続ける「動的」なモデルである点が異なります。

シミュレーションとの違い

従来のシミュレーションは、想定された条件下でのテストを行うものでしたが、デジタルツイン上のシミュレーションは、現実世界のリアルタイムデータ（実績値）を元に行われます。

これにより、限りなく現実に即した精度の高い予測が可能になります。

シミュレーターとは？主な種類や活用例、導入メリットを解説！

|デジタルツインで何ができるか

デジタルツインでできることは、現場の状況を正しく共有し、異常やリスクを早く見つけ、復旧や改善の判断を速めることです。

現実の設備や空間の状態がデータとして継続的に取り込まれ、関係者が同じ情報を同じ画面で確認できるためです。

例えば、現場・保全・安全・管理職が別々の資料や口頭で状況を追うのではなく、稼働状況、履歴、アラート、作業手順などを同一の“共通基盤”で扱えます。

結果として、見える化に留まらず、保全の優先順位付けや安全の標準化、設備停止の短縮といった運用改善までつなげやすくなります。

ここからは、デジタルツインによって実現できる具体的な4つの機能について解説します。

現場の見える化（遠隔監視・共有）

デジタルツインの最も基本的な機能は、現場に行かずとも詳細な状況を把握できる「見える化」です。

物理空間の情報をデジタル空間に再現することで、本社や遠隔地の専門家が、現場にいるかのように状況を確認できます。

これにより、移動時間やコスト（出張費など）を大幅に削減できるだけでなく、意思決定のスピードも向上します。

例えば、海外工場のライン状況を日本の本社からリアルタイムでモニタリングしたり、建設現場の進捗状況を3Dモデル上で関係者全員と共有したりすることが可能です。

熟練技術者が現地に行かずとも遠隔で指示を出せるため、人材不足の解消にも寄与します。

保全の効率化（点検の優先順位付け・予兆の考え方）

デジタルツインは、設備のメンテナンス手法を劇的に変化させます。

従来の時間基準保全（TBM：Time Based Maintenance）から、状態基準保全（CBM：Condition Based Maintenance）への移行が可能になるからです。

センサーデータから設備の劣化状態や稼働状況を常時監視し、必要なタイミングで必要な箇所のみをメンテナンスすることで、過剰な点検業務を削減できます。

また、過去のトラブルデータや稼働傾向をAIが分析することで、「故障の予兆」を検知することも可能です。

「壊れてから直す」のではなく「壊れる前に直す」予知保全が実現するため、メンテナンスコストの最適化と設備の長寿命化が図れます。

安全管理（危険箇所の把握・手順の標準化）

現場の安全性を高める上でも、デジタルツインは有効です。

デジタル空間上で危険なエリアや作業シミュレーションを行うことで、リスクを事前に洗い出すことができます。

また、新人作業員のトレーニングにVR（仮想現実）やデジタルツインを活用すれば、実機を操作するリスクを負うことなく、標準化された安全な作業手順を習得させることが可能です。

現場においては、作業員のバイタルデータや位置情報をデジタルツイン上で管理し、熱中症のリスクや危険エリアへの立ち入りをアラートで通知するといった活用も進んでいます。

これにより、労働災害の発生率を低減し、安全な職場環境を構築できます。

設備停止の削減（異常検知〜復旧までの短縮）

製造業やインフラ運用において最大のリスクである「設備停止（ダウンタイム）」の削減にも大きく貢献します。

異常が発生した際、デジタルツイン上のログデータを確認することで、トラブルの原因究明にかかる時間を短縮できるからです。

どこで、いつ、どのような数値異常が起きたかを即座に特定できるため、復旧までのリードタイム（MTTR：平均復旧時間）を最小限に抑えられます。

突発的な設備停止は生産計画の遅延や損失に直結しますが、デジタルツインを活用した迅速な異常検知と復旧体制の構築により、稼働率の最大化を実現します。

|デジタルツインを企業が導入するメリット

デジタルツインを企業が導入する最大のメリットは、「コスト削減」「開発スピードの向上」「品質の最適化」の3点を同時に実現できる点にあります。

物理的な制約を受けないデジタル空間での検証や運用は、企業の利益構造に直接的なインパクトを与えます。

ここでは、経営視点での具体的な導入メリットを解説します。

コストの大幅な削減

デジタルツインの活用により、物理的なコストを大幅に圧縮できます。

製品開発においては、従来必要だった「試作品（プロトタイプ）」の製作回数を減らせることが大きな要因です。

デジタル空間でシミュレーションを繰り返し、設計精度を高めてから最終的な試作を行うことで、材料費や加工費、そして手戻りによるロスを最小限に抑えられます。

また、運用フェーズにおいては、前述した予知保全によって突発的な故障を防ぐことで、緊急修理にかかる高額なコストや、ライン停止による機会損失（ダウンタイムコスト）を回避できます。

開発・市場投入までのリードタイム短縮

競争が激化するビジネス環境において、製品やサービスをいかに早く市場に投入するか（タイム・トゥ・マーケット）は重要です。

デジタルツインを活用すれば、設計段階から製造、出荷までのプロセスをシミュレーション上で並行して検証できます（フロントローディング）。

現実世界では時間のかかる耐久テストや負荷テストも、デジタル空間であれば時間を加速させて短期間で結果を得ることが可能です。

これにより、開発サイクルを高速化し、競合他社よりも早くニーズに合った製品を市場へ届けることが可能になります。

リスクの低減と品質の向上

失敗が許されない環境や、検証が難しい条件下でのリスク管理にも貢献します。

例えば、新しい生産ラインのレイアウト変更や、都市開発における交通流のシミュレーションなど、現実で試すにはリスクやコストが大きすぎる施策も、デジタルツイン上であれば何度でも「失敗」し、修正することができます。

あらゆる条件下でのテストを仮想空間で徹底的に行うことで、不具合やトラブルを事前に潰し込み、最終的なアウトプットの品質を高い水準で担保できるのが大きなメリットです。

|デジタルツイン業界別の活用シーンと事例

デジタルツインは、業界特有の課題解決において大きな成果を上げています。

ここでは、製造、建設、不動産、インフラの4つの主要業界における具体的な活用シーンと、実際にどのような効果が出ているのかを解説します。

製造：設備・ラインの状態把握と停止時間の削減

製造業は、デジタルツインの導入が最も進んでいる分野の一つです。

特に「工場の見える化」と「止まらないラインの実現」において高い効果を発揮しています。

活用シーン

工場内の設備にIoTセンサーを取り付け、稼働状況、温度、振動などのデータをリアルタイムで収集し、デジタル空間上の3Dモデルに反映させます。これにより、現場管理者はモニター画面を見るだけで、どのラインが順調か、どの設備に負荷がかかっているかを瞬時に把握できます。

具体的な成果事例

ある大手空調機メーカーでは、デジタルツインを活用して設備の異常予兆を検知するシステムを構築しました。従来は故障してから修理を行っていましたが、振動データの微細な変化から故障を予測し、事前に部品交換を行うことで、突発的なライン停止（ダウンタイム）によるロスを前年比で約3割削減することに成功しています。また、生産シミュレーションによりボトルネックを特定し、生産効率を大幅に向上させた事例もあります。

工場の進化を支えるデジタルツインとは？メリットから事例までご紹介

建設：施工・進捗・安全の可視化と関係者共有

建設現場では、複雑な工程管理や安全対策、そして多くの関係者間での合意形成が課題となりますが、デジタルツインがその解決策となっています。

活用シーン

BIM/CIM（建設情報の3Dモデル化）データと、現場のカメラ映像や重機の位置情報を組み合わせることで、施工現場を丸ごとデジタル化します。現場監督は、遠隔地からでもリアルタイムに工事の進捗状況を確認でき、設計図と現況のズレを即座に発見できます。

具体的な成果事例

大手ゼネコンの鉄道工事現場では、クラウドカメラと位置測位システムを連携させた「リアルタイムデジタルツイン」を導入しました。重機と作業員の動きをセンチメートル単位でデジタル空間上に再現することで、重機接触のリスクがある危険エリアへの立ち入りを監視し、労働災害ゼロに向けた安全管理を実現しています。また、発注者との協議においても、3Dモデルを見ながら説明することで合意形成がスムーズになり、手戻りの防止に繋がっています。

建物の3Dモデルデータ「BIM」とは？概要や導入のメリットについて紹介

不動産：施設管理の効率化と改修計画の最適化

オフィスビルや商業施設などの不動産管理においても、運営コストの削減と資産価値の維持に活用されています。

活用シーン

建物内の人流データや空調、照明の稼働状況をデジタルツイン上で統合管理します。人のいないエリアの空調を自動で弱めるなどの制御を行い、エネルギーコストを最適化します。また、将来的な改修工事（リノベーション）を行う際、デジタル空間上で家具の配置や壁の変更をシミュレーションすることで、最適なレイアウトを検討できます。

具体的な成果事例

大規模オフィスビルでは、センサーデータに基づく空調制御により、電力消費量の削減を実現しています。また、3Dスキャン技術を用いて既存建物をデジタル化し、現地調査の手間をかけずに修繕計画を立案するなど、ファシリティマネジメント（FM）業務の効率化が進んでいます。

インフラ運用：点検・災害対応・老朽化管理の高度化

道路、トンネル、橋梁などの社会インフラは、老朽化対策と点検員不足が深刻な課題ですが、デジタルツインが効率的な維持管理を可能にしています。

活用シーン

点検車両やドローンで撮影した画像データをAI解析し、ひび割れや腐食を自動検出してデジタルモデルにマッピングします。これにより、技術者が現地を目視で回る必要がなくなり、危険な場所での作業リスクも低減します。

具体的な成果事例

高速道路の管理において、点検車両が走行しながら取得したデータを元に、路面やトンネル壁面の損傷箇所を自動で特定するシステムが実用化されています。また、災害発生時には、センサーデータから橋梁の傾きや異常振動を検知し、遠隔から通行止めの判断を行うなど、迅速な初動対応にも役立てられています。

|導入の流れ（PoCから本番まで）と期間の目安

デジタルツイン導入を成功させるには「最初にKPIを明確にし、PoCで目的を絞り、本番運用を見据えた体制を整えること」が重要です。
PoC止まりにしないためには、段階ごとの役割を理解して進める必要があります。

ここでは、導入の基本的なステップと、各フェーズにかかる期間の目安を解説します。

ステップ1：企画・KPI設定（1ヶ月〜2ヶ月）

ステップ2：PoC（概念実証）の実施（3ヶ月〜6ヶ月）

ステップ3：評価・本番運用への移行判断（1ヶ月）

ステップ4：本番開発・運用開始（6ヶ月〜）

最初に決めるKPI

デジタルツイン導入で最も重要なのは、「何のために導入するのか」という目的と、その達成度を測る指標（KPI）を明確にすることです。

漠然と「デジタルツインを導入したい」という動機では、高機能なツールを導入したものの使いこなせないという失敗に陥りがちです。

KPIの例

製造業：設備のダウンタイムを○％削減する、メンテナンスコストを年間○％削減する

建設業：現場への移動時間を月間○時間削減する、手戻り工事の発生件数をゼロにする

物流業：倉庫内のピッキング効率を○％向上させる

具体的な数値目標を定めることで、PoCの段階で「このツールで本当に効果が出るのか」を正しく判断できるようになります。

PoCでやること／やらないこと

PoC（Proof of Concept）とは、本格導入の前に、小規模な範囲でシステムを試し、費用対効果や技術的な実現性を検証する工程です。

ここで重要なのは、「やること」と「やらないこと」を明確に分けることです。

PoCでやること

特定ライン・特定現場での限定的な導入：全工場ではなく「Aラインの1設備だけ」など、範囲を絞ります。

データの取得可否の確認：必要なデータがセンサーから正しく取れるか、通信環境に問題はないかを確認します。

現場担当者の使い勝手検証：実際に現場で使う人が操作しやすいか、直感的に理解できるかを確認します。

PoCでやらないこと

完璧なシステム連携：既存の基幹システムとの完全な連携などは、コストと工数が膨らむため、PoC段階では簡易的な連携に留めるべきです。

過剰な機能要件の盛り込み：あれもこれもと機能を欲張らず、最初に決めたKPIを達成できる「コア機能」の検証に集中します。

本番運用で必要になる体制

PoCで効果が確認できたら、本番運用へ移行しますが、システムを入れるだけでは定着しません。「誰が」「いつ」「どのように」使うのかという運用体制の構築が不可欠です。

データ管理者：データの精度やセキュリティを管理する担当者。センサーの故障対応や、データの異常値チェックなどを行います。

現場推進リーダー：現場での活用を促進し、操作方法の教育や改善要望の吸い上げを行うキーマンです。

IT/DX部門との連携：システムのアップデートや、他の社内システムとの連携強化を担います。

導入後も、「データを見て業務改善のアクションを起こす」というサイクルが回るよう、定期的な運用定着のフォローアップが必要です。

|デジタルツインサービスの種類と選び方

デジタルツインサービス選定で重要なのは「自社の目的と運用体制に合った提供形態を選ぶこと」です。
機能の多さや先進性だけで選ぶと、使われないシステムになるリスクがありますので注意しましょう！

デジタルツインサービスは大きく「SaaS型」「プラットフォーム型」「受託構築型」に分けられるので、自社の目的と運用体制に合わせて「どこまで自社で設計・運用するか」と「将来どれだけ拡張するか」を先に決め、その前提に合う提供形態を選んでいきましょう。

	SaaS型	プラットフォーム型	受託構築型
導入スピード	早い（即日〜数週間）	中程度（数ヶ月〜）	遅い（半年〜年単位）
コスト	初期費用が安く、月額課金（サブスクリプション）がメイン	従量課金制が多く、利用規模に応じて変動	高額（初期開発費が大きい）
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