デジタルスレッド(デジタルチェーンとも呼ばれる) [ 1 ]は、「設計、評価、ライフサイクル管理のためのデジタルツールと表現の使用」と定義されています。[ 2 ]これは、製品ライフサイクル中に、関係するすべての分散製造システムから収集されたデータをリンクするデータ駆動型アーキテクチャです。 [ 3 ]このデータは、製品ライフサイクルのどの部分、輸送、またはサプライチェーンからでも取得できます。[ 3 ]デジタルスレッドは、「製品ライフサイクル全体にわたるシステム間でのデータと情報の収集、送信、および共有を可能にする」ことで、リアルタイムの意思決定、データの収集、および製品の反復を可能にします。[ 3 ] [ 4 ]
デジタルスレッドは、航空宇宙、製造、ソフトウェアエンジニアリングなどの業界で、製品ライフサイクルのさまざまなシステムや段階にわたってデータを連携させるためによく使用されます。ツールやチーム間で情報をリンクすることで、トレーサビリティの維持、コラボレーションの向上、より情報に基づいた意思決定に役立ちます。
「デジタルスレッド」という用語は、米国空軍グローバル科学技術ビジョンタスクフォースによる「グローバルホライズンズ2013」レポートで初めて使用されました。[ 2 ]デジタルスレッドは、2018年にMITのSinghとWillcoxが「デジタルスレッドによるエンジニアリング」というタイトルの論文でさらに洗練されました。[ 5 ]この学術論文では、デジタルスレッドという用語は、「製品ライフサイクル全体から生成された情報をリンクするデータ駆動型アーキテクチャであり、あらゆる時点における企業の製品の主要な、または権威あるデータおよび通信プラットフォームとなることが想定されている」と定義されています。[ 6 ]
デジタルスレッドは「データを1つのプラットフォームに統合し、すべてのデータのシームレスな使用と容易なアクセスを可能にする」[ 7 ] 。
データが中央リポジトリに収集されず、発生元のシステムに保持され、APIを使用して統合されるデジタルスレッドは、フェデレーテッドデジタルスレッドと呼ばれます。
アプリケーション
デジタルツイン
アイダホ国立研究所は、デジタルツインを「統合され接続されたデータ、センサーと計測機器、人工知能、オンライン監視を単一のまとまりのあるユニットに融合したもの」と説明しています。 [ 8 ]
これはモデルベースシステムエンジニアリング(MBSE)の重要な機能であり、「物理的実体のデジタルレプリカ」と定義されるデジタルツインの基盤です。[ 9 ]実際、デジタルスレッドは、 Global Horizons 2013 レポートで初めてデジタルツインに関連して説明されました。[ 2 ]デジタルスレッドは、デジタルツインの開発に使用するデータを収集する手段です。「デジタルスレッドはデジタルツインアプリケーションのバックボーンであると主張する人もいます」。[ 10 ]「デジタルスレッドプラットフォームは、さまざまなシステムからデータを取得し、標準化し、物理的なプロセスまたは製品とデジタルツインの間にシームレスなリンクを提供できます」。[ 11 ]デジタルスレッドという用語は、デジタルツインを物理的資産を構成する要件、部品、および制御システムに遡って追跡できることを説明するためにも使用されます。[ 12 ]
デジタルスレッドとデジタルツインは「同義語として理解されることが多いが、デジタルツインは物理的な対応物からのリアルタイムデータに依存するため、同じではない」[ 9 ] 。 「要するに、デジタルスレッドはプロセスを記述し、デジタルツインはテクノロジーを象徴する」[ 4 ] 。 「デジタルツインと比較して、デジタルスレッドは、高精度のシステムモデルではなく、データの相互作用と処理を設計および規制することで意思決定をサポートできる」[ 1 ] 。
デジタルスレッドは、受信データが統一され、3つの主要なデータチェーンを通じて容易にアクセスできるようにすることで、デジタルツイン[ 13 ]を実現します。 [ 7 ]
- 製品イノベーションチェーン- 製品設計、プロセス、設計フローはデジタルスレッドに組み込まれています[ 7 ]
- エンタープライズバリューチェーン - サプライヤー情報、材料データ、製造プロセスがデジタルスレッドに組み込まれます。[ 7 ]
- フィールドおよびサービスチェーン - メンテナンスマニュアルと部品の入手可能性はデジタルスレッドに組み込まれています。[ 7 ]
デジタルツインを実現するとペタバイト規模のデータが発生し[ 14 ]、「高度なツールとソフトウェアの使用が必要となる」[ 14 ] 。
ディープリンクス
「DeepLynxは、時系列データをサポートするオントロジーデータウェアハウスです。」これは主に、モデルベースシステムエンジニアリング(MBSE)ツールの統合とデータウェアハウス化に取り組むために、ジョン・ダリントンとクリストファー・リッターによって開発され、デジタルツインのサポートを可能にするように進化しました。
モノのインターネット
デジタルスレッドの重要な側面はモノのインターネットであり、その「サイバーフィジカルシステム、センサー、いわゆるスマートデバイス」は、デジタルスレッドに必要なデータの重要なソースです。[ 4 ]「センサーの遍在性を目指して膨大な量のデータを収集する能力は、ビッグデータ分析、人工知能、クラウドコンピューティングなどの他の重要なテクノロジーの出現をさらに促進します。 」 [ 4 ]「したがって、IoTテクノロジーを使用して収集されたデータは、高度なシミュレーションモデルの基礎を構成し、これは本質的にデジタルツインパラダイムの生命線であり、したがってより広範なデジタルスレッドの不可欠な部分でもあります。」[ 4 ]
スマートマニュファクチャリング
デジタルスレッドと連携して使用されるビッグデータ分析と人工知能は、スマート製造アプリケーションにおいてますます必要とされています。 [ 4 ]ビッグデータ分析は、デジタルスレッドを通じて収集されるスマート製造プロセスの「非常に変動の大きい」[ 4 ]データを管理するための前提条件です。人工知能はこのデータを使用してトレーニングされ、「自律的に自己改善する生産プロセス[14]を作成し、組織の意思決定を促進する」ことができます。[ 4 ]「デジタルスレッドパラダイムは、膨大な量のデータの蓄積と処理につながるだけでなく、これら2つのテクノロジーが提供する分析結果によっても形成されます。」[ 4 ]
参考文献
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