デジタルツインと土木工学フェーズ：採用戦略の再調整

核心概念

建築、エンジニアリング、建設業界におけるデジタルツインの重要性と可能性を強調する。

要約

デジタルツイン（DT）技術は科学やエンジニアリングにおいて多くの利害関係者に約束されたものを提供することから数年間で膨大な注目を集めてきました。特定分野ではなく、製造業、自動化、石油・ガス、土木工学など様々なテーマ領域でDTが探求されています。しかし、土木工学業界は他のエンジニアリング分野からの外部技術に依存しており、その結果としてDTが操作および保守フェーズに集中的に適用される傾向があります。一方で、建築情報モデリング（BIM）は計画/設計フェーズで広く利用されており、建設フェーズの一時的な性質はそのDT採用に課題を残しています。本論文では、建築・エンジニアリング・建設業界におけるDTの段階的開発を提示しました。我々はDTを重要なツールと位置付けて全体的な土木工学プロジェクトライフサイクル全体で活用することを試みました。

統計

DT技術は第四次産業革命の主要技術概念として進化しており、製造業や航空宇宙産業などさまざまな産業で成功裏に展開されています。
土木工学分野では他のエンジニアリング分野から外部技術を導入し、それが間接的結果として製品フェーズ（つまり操作および保守）へのセグメント化されたDT適用が生じます。
構造健康監視（SHM）は操作および保守フェーズで支配的です。

引用

"Digital twin (DT) technology has received immense attention over the years due to the promises it presents to various stakeholders in science and engineering."
"The civil engineering profession relies on external techniques by other engineering fields for its DT adoption, and as an indirect consequence, a segmented application of DT to the product phase ensues."
"Structural health monitoring (SHM) is essential to ensure the longevity of the structure service life."

抽出されたキーインサイト

Digital Twins and Civil Engineering Phases

by Taiwo A. Ade... 場所 arxiv.org 03-06-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.02426.pdf

深掘り質問

考察：

この記事が示唆するように、他の産業から得られた外部技術を使用した土木工学分野へのデジタルツイン（DT）導入はどんな影響を及ぼす可能性があるか？
回答：
他の産業から得られた外部技術を土木工学分野に導入することで、いくつかの重要な影響が考えられます。まず第一に、新しいテクノロジーの導入により、建設プロセス全体が効率化される可能性があります。例えば、IoTやセンシング技術を活用することで建設現場の監視や進捗管理が自動化されることで、作業効率や品質管理が向上するでしょう。また、他産業で既に実績のあるテクノロジーや手法を取り入れることで、土木工学プロジェクト全体の生産性や安全性も向上させることが期待されます。
さらに、外部技術の導入は革新的なアイデアや発展的な解決策をもたらす可能性もあります。異なる産業間で知識や経験を共有することで、土木工学分野でもこれまで以上に創造的かつ効果的な方法論が生み出されるかもしれません。最終的には、他産業から得られた外部技術を適切に活用することで土木工学分野全体の革新と進歩が促進される可能性があります。

反論：

記事ではデジタルツイン（DT）が土木工学プロジェクト全体で重要な役割を果たすことが強調されていますが、この考え方に異議を唱える理由は何か？
回答：
デジタルツイン（DT）は確かに様々な利点や潜在能力を持っていますが、「計画/設計」フェーズではその実装および有用性に限界や課題も存在します。例えば、「計画/設計」フェーズでは物理的双子（既存構造物）から派生した仮想双子を開発して利用しなければなりません。しかし現実世界ではそのような完璧な物理双子情報源は稀ですし、「未来予測」という側面でも不確定要素・変数等多岐多様です。
また、「計画/設計」フェーズではBIM（Building Information Modeling）等従来型手法自体十分成熟しており高度化してきており，それ単独でも優秀だったり，特定案件以外DT投資リスク大きい事柄です。「未来予測」という側面でも不確定要素・変数等多岐多様です。

洞察：

デジタルツイン（DT）技術やIoT等新興テクノロジー

「未来工場」概念へ適合度
影響力

回答：

「未来工場」コンセプトへ適合度: DT技術およIoT等新興テクノロジーは「未来工場」コンセプトへ非常に良く適合します。これら先端テクノロジーは製造施設内部及ビッグデータ処理能力向上, 自己修復材料採用, プレカットパーツ製造ライン整備 異常時即座通知システム 定量評価基準整備 環境負荷住民配布システム 故障予防保守サイバーフィズカル制御 セキュリティ強囁化 周辺地域能動連動 高速反応供給チャンピオン イニシアチブ推進者 の形成 を容易化します。

影響力: 新興テクノロジー如何 DT 技术进步将会对“未来厂房”产业带动深远变革和提升效率与质量水平，同时也会为企业带去更广泛市场机会和竞争优势，并推动行业发展走向普及应用程度增加趋势下降价格下降消费者接纳程度增加 的趋势 。