デジタルツイン
今注目の"デジタルツイン"とは
近年、製造業や都市インフラ、建設分野などで注目を集めている概念が「デジタルツイン」です。デジタルツインとは、現実世界に存在する設備、建物、製品、さらには都市全体といった対象を、センサーや各種データを用いて仮想空間上に再現し、現実と連動させながら分析・シミュレーションを行う技術を指します。これにより、設計段階での検証、運用中の状態把握、将来の挙動予測などを高精度に行うことが可能になり、効率的な開発や安全性の向上、コスト削減などにつながります。
こうしたデジタルツインを実現するためのプラットフォームとして注目されているのが、NVIDIAが提供する「Omniverse」です。Omniverseは、3DデータやCADデータ、シミュレーション結果などを統合し、物理的にリアルな挙動を再現できる仮想環境を構築できるコラボレーションプラットフォームです。さまざまなソフトウェアやデータ形式を接続しながら、リアルタイムにシミュレーションや検証を行える点が特徴で、デジタルツインの構築基盤として幅広い分野で活用が進んでいます。
本ページでは、Omniverseを活用した代表的なユースケースとして、設計段階で干渉を検出する「Clash Detection」、ロボット開発・検証のためのシミュレーション環境「Isaac Sim」、そしてCAE解析と可視化を連携させる「Kit-CAE」の3つの機能についてご紹介します。
Use Case ユースケース
ユースケース1Clash Detection
Clash Detection（干渉検出）は、建物や工場設備、配管、ケーブルなどの3D設計データを仮想空間に統合し、部材同士の干渉や配置ミスを事前に発見するための機能です。NVIDIA Omniverseでは、CADやBIMなど異なるツールで作成されたデータをデジタルツインとして同一空間に配置し、配管が梁を貫通していないか、設備同士の保守スペースが確保されているか、搬送経路に障害物がないかといった点を視覚的に確認できます。設計変更の影響も即座に反映して検証できるため、施工前に問題を発見・修正でき、現場での手戻りや設計調整のコストを大幅に削減できます。
Clash Detectionで接触箇所を表示
ユースケース2Isaac Sim
Isaac Simは、NVIDIA Omniverse上で動作するロボット開発向けのシミュレーション環境です。工場や倉庫などの設備レイアウトをデジタルツインとして仮想空間に再現し、その中で搬送ロボットやロボットアームの動作を実際に近い物理挙動で検証できます。例えば、自律搬送ロボット（AMR）の走行経路の最適化、ロボットアームによるピッキング作業の動作確認、複数ロボットの協調動作の検証などを、実機を用意する前にシミュレーションできます。これにより、ロボット導入前に課題を把握し、AI学習用データの生成や制御アルゴリズムの検証を効率的に行えるため、開発期間の短縮と導入リスクの低減につながります。
Isaac Simのロボットシミュレーション
ユースケース3Kit-CAE
Kit-CAEは、CAE（数値解析）結果をNVIDIA Omniverseの仮想空間に取り込み、3Dデジタルツインとして可視化・共有するためのソリューションです。
構造解析の応力分布や変形、流体解析の温度や流れなどを設計モデル上に重ねて表示し、製品の性能に影響する要因を把握し、設計変更の検討に活用できます。
サイバネットシステム株式会社では、長年のCAEソリューション提供で培った知見を活かし、さまざまなCAEデータをOmniverseと連携させる環境構築や可視化アプリケーションの開発を支援します。これにより、設計者・解析者・関係部門が同一のデータを共有しながら検討できる環境を構築し、設計レビューの効率化や意思決定の高度化に貢献します。
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