デジタルツインと人工知能が持続可能な未来をどのように推進できるか

現在、持続可能性はすべての組織にとって最優先事項です。たとえば、アクセンチュアによると、欧州最大手の企業の 3 分の 1 が 2050 年までにネットゼロエミッションを達成することを約束しています。しかし、現時点でこの目標を達成できる軌道に乗っている企業はわずか 9% であるため、企業は今後 10 年間で取り組みを大幅に加速する必要があることも同社は明らかにしました。

組織がネットゼロを達成し、他の持続可能性への取り組みに取り組むための 1 つの方法は、デジタル ツインと人工知能を組み合わせた力を利用することです。これらのテクノロジーは企業に自社の業務に関する比類のない洞察を提供し、持続可能性の向上に情報を提供し、気候変動目標の達成に役立ちます。たとえば、デジタル ツインを使用すると、さまざまなシナリオをテストし、企業がエネルギー消費と排出量を削減するための最適な戦略を決定するのに役立ちます。

テクノロジーの進歩によりデジタル ツインの導入が加速

もちろん、デジタル ツインはすでにさまざまな方法で導入されています。たとえば、医療研究者が心臓、肺、その他の臓器の高精度モデルを作成して、臨床診断、教育、トレーニングを改善できるように支援します。エネルギー業界では、石油掘削作業をリアルタイムでガイドするデジタル モデルの構築など、デジタル ツインの多くのユースケースも提供しています。

しかし、シミュレーションおよびモデリング機能における最近の技術進歩、IoT センサーの導入の増加、およびより広く利用可能なコンピューティング インフラストラクチャにより、企業はデジタル ツインへの依存度を高める可能性があります。組織が AI でデジタル ツインを強化すると、シミュレーションを実行して「もしも」のシナリオを調査し、因果関係をより深く理解できるなど、さらなるメリットを実現できます。

これらのテクノロジーが、より環境に優しい世界に情報を提供する能力など、業務を強化する方法の例は数多くあります。それを念頭に置いて、デジタルツインと AI がどのように業界全体の持続可能性の向上を促進できるかを示すいくつかのユースケースを紹介します。

スマートマニュファクチャリング

2025 年までに、IoT プラットフォームの 89% にデジタル ツインが組み込まれ、産業および製造施設の運用方法が変革され、持続可能性の努力を強化するためのきめ細かい洞察が提供されるようになります。例:

• エネルギー損失が発生する場所をより深く理解することで、エネルギー消費を削減する方法を調査する
• 予測分析を使用して、さまざまな変更を加えて排出量を削減する方法を決定する
• リスク評価を実施して、環境に影響を与えるインシデントにつながる可能性のある運用上の弱点を特定します

GE Digital は、デジタル ツインと人工知能を使用して持続可能性を向上させる先駆者である組織です。同社は、自律調整ソフトウェアを通じてガス タービンのデジタル ツインを作成し、最適な火炎温度と燃料分割を見つけます。この技術は、環境および物理的劣化の変化をリアルタイムで感知し、ガスタービンが低い排出ガスと騒音レベルで効率的に動作するように自動調整を容易にします。この技術により、発電所は一酸化炭素を 14%、亜酸化窒素の排出を 10% ～ 14% 削減できます。

スマートシティ

都市計画、管理、最適化は、デジタル ツインと人工知能の組み合わせの力によって変革を遂げようとしているもう 1 つの分野です。これらのスマート シティには、食糧不安の解決、モビリティの向上、犯罪行為の特定の支援など、多くの利点があります。スマートシティは、持続可能な開発目標に取り組むという形で多くのことを提供します。

デジタル ツインと人工知能を利用することで、都市政府は自らの意思決定が環境に与える影響を理解、定量化、予測し、潜在的なシナリオをテストして環境にとって最適なシナリオを決定することができます。

たとえば、英国では、ロンドン交通局 (TfL) がデジタル ツインを使用して、地下鉄ネットワーク全体の騒音、熱、炭素排出に関するデータを収集しています。この技術が導入される前は、TfL スタッフは午前 1 時から午前 5 時の間でチューブが閉鎖されている場合にのみ資産を検査できました。デジタル ツインによって提供されるリアルタイム ネットワーク アクセスにより、TfL は稼働時間全体を通じて位置を評価し、障害や熱ノイズ ホットスポットなど、これまで人間の目では検出できなかったデータを明らかにできるようになりました。当局者らは、このプロジェクトが2030年までにゼロカーボン鉄道システムを達成するというロンドンの野望において重要な要素を形成すると考えている。

カーボンニュートラルが世界中の都市の優先事項になるにつれ、デジタルツインと人工知能の使用が増加すると予想されます。

インテリジェント ビルディング

デジタル ツインと人工知能が都市の持続可能性を高めるのと同じように、スマート ビルディングの構築にも使用されることが増えています。これらのテクノロジーにより、持続可能性が最初から最優先に考慮されるようになり、建設管理者やその他の関係者は、設計段階で建物の予想される二酸化炭素排出量を評価できる仮想表現を開発できるようになります。

これは、開発者がロンドンのヒックマン タワーを設計する際に採用したアプローチであり、同タワーは SmartScore プラチナ評価を取得した世界初の建物となりました。建設中、デジタル ツインはさまざまなセンサーを通じてビル管理システムに接続し、占有率、温度、空気の質、光レベル、エネルギー消費量などのデータを包括的に表示します。これにより、開発者はエネルギー パフォーマンスを最適化し、炭素排出量を削減できるだけでなく、ヒックマンの数値モデルを通じて最初にシミュレーションできるため、将来の持続可能性強化の枠組みも設定されます。

より環境に優しい建物を設計するよう建設業界に対する規制の圧力が高まっているため、より多くの開発業者がヒックマン・タワーの先例に倣い、新たな境地を開拓する前に持続可能性の問題に取り組むことを期待するほかありません。

過去数年間、より持続可能な産業となり、最終的には 1 つの地球になることは、とらえどころのない目標でした。しかし、最近の人工知能の進歩とデジタルツインの人気の高まりにより、このビジョンが現実になる可能性があります。組織は今こそ、これらのテクノロジーの総合力を活用して、ミクロレベルでのより持続可能で炭素集約度の低い経済、そして全体としてよりグリーンな世界をサポートするための洞察を業務のあらゆる段階で得るときです。

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