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市場調査レポート
商品コード
1891555

デジタルツイン2.0白書2026年版


出版日
ページ情報
和文 1650 pages
納期
即日から翌営業日
デジタルツイン2.0白書2026年版
出版日: 2025年12月19日
発行: Institute of Next Generation Social System
ページ情報: 和文 1650 pages
納期: 即日から翌営業日
GIIご利用のメリット
  • 概要

■ キーメッセージ

1. 新たなパラダイムシフト:デジタルツイン2.0への進化

従来のデジタルツインは、物理的資産の静的な仮想表現に過ぎませんでした。本レポートが提示する「デジタルツイン2.0」は、これを大きく上回る革新的なアーキテクチャです。

▼ 主要な進化ポイント:

  • ▶ 受動的デジタル表現から自律型・認知型システムへの転換
  • ▶ 単一の資産ツインから、フェデレーション型マルチドメイン統合へ
  • ▶ AIプランナー付きデジタルツインによる自動計画・意思決定機能の組み込み
  • ▶ XRストリーミング技術との統合による没入型ユーザー体験
  • ▶ エッジAIとクラウドの最適ハイブリッド統合

これらの技術融合により、製造業から医療、スマートシティ、自動運転に至るまで、あらゆる産業領域での意思決定を刷新する基盤技術となりつつあります。

2. 市場拡大と産業応用の多次元展開

デジタルツイン2.0市場は、単なるプラットフォーム・サービス(DTaaS)の成長に留まりません。

▼ 重点展開領域:

  • ▶ 製造業: インダストリー4.0統合による自動車・電子機器・化学プロセスの最適化
  • ▶ 電力・エネルギー: スマートグリッド・再生可能エネルギー管理の統合制御
  • ▶ ヘルスケア: 精密医療・患者アバター・治療シミュレーション
  • ▶ スマートシティ: 都市全体のリアルタイム監視・予測・自動最適化
  • ▶ ロボティクス: 人間協働・自律走行・遠隔操作の次世代ソリューション
  • ▶ 建設・インフラ: 構造モニタリング・予知保全・施工管理の革新

3. 標準化・相互運用性の急速な進展

ISO/IEC標準化、OpenUSD、O-RAN等のオープン標準の実装が加速しています。これにより、ベンダーロックインを回避し、複数プラットフォーム間の相互接続性を実現するフレームワークが確立されつつあります。

4. AI・生成AIとの深化した統合

LLM、エージェンティックAI、マルチモーダルAIがデジタルツインに組み込まれることで、自然言語からの自動モデリング、予測分析の高度化、自律的運用最適化が現実化しています。

■ 利用シーン

1. 経営戦略の立案・意思決定支援

▼ シーン: C-Suite向けの未来シナリオ分析

デジタルツイン2.0は、複数の戦略シナリオをリアルタイムでシミュレーション可能にします。投資判断、事業展開計画、M&A評価に際し、統計モデルではなく、実際の挙動を反映した予測に基づく意思決定が可能になります。

▼ 具体例:

新工場の建設投資評価、生産ライン再配置の効果予測

エネルギーグリッド大規模改変の影響評価

2. オペレーショナルエクセレンス:運用効率の最大化

▼ シーン: 工場長・プラント責任者向けのリアルタイム運用最適化

デジタルツインと自律型エージェントAIの組み合わせにより、24/7のリアルタイム監視・自動最適化が実現されます。生産スケジュール、エネルギー配分、品質管理が動的に調整され、OEE向上と製造コスト削減を同時達成します。

▼ 具体例:

予期しない需要変動への自動対応、生産ロット縮小への最適ワークフロー実行

HVAC・電力・冷却システムの自動運用最適化(エネルギー削減10-20%)

3. 予知保全・資産寿命延長

▼ シーン: 保全担当者・エンジニアリング部門向けの予測化

マルチセンサーデータ融合と深層学習により、故障の予兆を99%の確度で検出。計画保全へのシフトにより、突発停止を撲滅し、設備稼働率を最大化します。

▼ 具体例:

回転機械、パワー半導体の故障予測

舗装・インフラの劣化診断と最適保全ルーティング

4. 製品開発・イノベーション加速

▼ シーン: R&D部門向けの仮想試験・最適設計

物理ベースのリアルタイムシミュレーションと多フィデリティモデリングにより、設計空間の高速探索が可能化します。開発期間短縮、試作削減、設計品質の向上が同時に実現されます。

▼ 具体例:

自動車:電池熱管理、EV走行距離最適化、衝突安全設計の高速検証

医療機器:複雑な生体システムの個別化シミュレーション

5. リスク管理・コンプライアンス対応

▼ シーン: リスク管理・法務部門向けの規制対応シミュレーション

気候変動シナリオ、サプライチェーン途絶、サイバー脅威等の多様なリスクをモデリングし、対応策の効果を事前検証できます。

▼ 具体例:

カーボンフットプリント管理、ESG報告書自動生成

サプライチェーン可視化・リスク早期検出

6. 顧客体験・マーケティング戦略

▼ シーン: マーケティング・営業部門向けの顧客シミュレーション

患者アバター、ユーザー行動ツインにより、個別化医療や顧客ニーズの精密予測が可能化し、高度なパーソナライゼーションが実現されます。

■ 本レポートの独自価値

  • ▶ 包括性:

    243章立てで、デジタルツイン2.0の技術的側面から市場・投資動向、全産業への応用事例(15+セクター×140+アプリケーション)を網羅

  • ▶ 実装志向:

    概念的説明に留まらず、アーキテクチャ、ツール、オーケストレーション、課題解決策を具体的に提示

  • ▶ 最新動向:

    2026年版として、OpenUSD、エッジAI、エージェンティックAI、量子強化ツイン等の最先端技術トレンドを反映

  • ▶ 意思決定支援:

    ROI試算、導入ロードマップ、ベンダー選定基準、標準化対応方針等、経営判断に必要な情報を集約

■目次■

1 デジタルツイン技術の最新動向 概説

2 デジタルツイン概念の進化的再定義

3 デジタル・ツインの拡張(デジタル・ツイン2.0)と新たな展開

4 デジタルツイン技術の産業応用可能性

5 産業応用における実装事例分析

6 デジタルツイン技術の産業応用可能性

【 市場・投資動向 】

7 デジタルツイン・プラットフォーム/サービス市場(DTaaS)

8 ハイパースケールデータセンターのデジタルツイン投資ファンド

【 デジタルツイン2.0関連統合基盤・連携フレームワーク/標準 】

9 デジタルツイン相互運用性フレームワークとオープン標準

10 デジタルツイン標準の進化の先端技術と実装動向

11 API統合管理

12 OpenUSDによる3Dシーン統合フレームワーク

13 エッジAI統合型デジタルツイン

14 クラウド・エッジ・デバイス連携基盤

15 クロスプラットフォーム連携

16 サイバーフィジカルシステム(CPS)統合

17 ストリームデータ処理基盤

18 データストリーミング最適化

19 データフュージョン機能

20 デジタルツインオーケストレーション

21 デジタルツインコンピューティング(DTC)

22 デジタルツインメッシュアーキテクチャ

23 デジタルツインライフサイクル管理

24 デジタルツイン可視化エンジン

25 デジタルツイン状態管理システム

26 デジタルツイン相互運用性

27 デジタルツイン同期メカニズム

28 マルチドメインデジタルツイン統合

29 リアルタイムシミュレーション基盤

30 リアルタイムレンダリングエンジン

31 リアルタイム制御ループ

32 リアルタイム物理エンジン統合

33 仮想・物理環境連携インターフェース

34 仮想センサー統合

35 統合データ管理プラットフォーム

36 動的負ッジコンピューティング統合

37 分散階層型データベースアーキテクチャ

38 分散処理フレームワーク

39 SAP IoT Digital Twin Edge

【 各種先端技術 】

40 自律型デジタルツインの導入形態と実装

41 ヒューマンデジタルツインの先端技術と実装動向

42 大規模言語モデル(LLM)を活用したデジタルツインの自動モデリング

43 ソーシャルデジタルツインの先端技術と実装動向

44 ツイン技術の民主化の先端技術と実装動向

45 デジタルツイン倫理の先端技術と実装動向

46 ニューロモーフィックコンピューティング統合の先端技術と実装動向

47 ブレイン・コンピュータ・インターフェースツインの先端技術と実装動向

48 量子強化デジタルツインの先端技術と実装動向

49 インタラクティブなデジタルツインダッシュボードの実装と可視化

50 クロスドメイン統合ビューの実装と可視化

51 デジタルツインネットワークトポロジーの実装と可視化

52 フォトリアリスティック3D工場レプリカの実装と可視化

53 ホログラフィックツイン投影の実装と可視化

54 マルチセンサーデータ可視化の実装と可視化

55 リモートツインアクセスインターフェースの実装と可視化

56 協働型仮想ワークスペースの実装と可視化

57 故障予測指標の実装と可視化

58 動的システム状態可視化の実装と可視化

59 物理ベースのリアルタイムシミュレーションによるデジタルツインの実装と可視化

60 予測分析ヒートマップの実装と可視化

61 履歴パフォーマンス比較の実装と可視化

【 製造業分野におけるデジタルツイン適用 】

62 工場デジタルツイン

63 製品・資産ツイン

64 コンポーネントツイン(部品レベル)

65 製造4.0システムのエコシステムと実装動向

66 スマートマニュファクチャリング(製造業DX)

67 製造DXとデジタル・ツイン2.0

68 2030年に向けた製造デジタルツイン2.0のシナリオ

69 製造業デジタル変革とデジタルツイン[1]

70 製造業デジタル変革とデジタルツイン[2]

71 製造業デジタル変革とデジタルツイン[3]

72 スマートファクトリー実現のための製造業向けデジタルツイン

73 デジタルツイン技術の製造業活用

74 プロセスツイン(工程・業務)

75 デジタルツイン技術による自動車製造革新

76 自動車ソフトウェア定義車(SDV)向けデジタルツイン開発

77 回転機械の故障診断向けデジタルツイン技術

【 電力・エネルギー分野におけるデジタルツイン適用 】

78 エネルギー・電力グリッドツイン

79 電力電子システムに特化したデジタルツイン応用

80 エネルギーグリッド管理のエコシステムと実装動向

【 物流/サプライチェーン・ロジスティクス分野におけるデジタルツイン適用 】

81 物流・配送最適化

82 サプライチェーンツイン

83 サプライチェーン・ロジスティクス最適化用デジタルツイン

84 サプライチェーン最適化

85 サプライチェーン最適化のエコシステムと実装動向

【 通信・ネットワーク分野におけるデジタルツイン適用 】

86 O-RAN/6Gネットワーク向けデジタルツインソリューション

【 認証/サイバーセキュリティ/プライバシー保護分野のデジタルツイン適用 】

87 生体認証ツイン統合の先端技術と実装動向

88 プライバシー保護型ツインの先端技術と実装動向

【 建設/インフラ運用・保守分野におけるデジタルツイン適用 】

89 建設・建築デジタルツイン

90 建設・インフラ管理

91 舗装構造の有限要素解析とデジタルツインの統合

92 デジタルツインと予測保全

【 設備・ビル管理・監視/スマートビル分野におけるデジタルツイン適用 】

93 設備・ビル管理におけるデジタルツイン活用(FM)

94 リアルタイム資産監視ディスプレイの実装と可視化

95 環境監視・保護

96 デジタルツイン×エージェントAIによるスマートビルHVAC最適化

97 スマートビルHVACのエージェント×ツイン実装と主権AIガバナンス

【 防災・危機管理分野におけるデジタルツイン適用 】

98 防災・危機管理

【 医療・医療技術分野におけるデジタルツイン適用 】

99 医療・ヘルスケアツイン

100 医療デジタルツイン

101 デジタルヘルスケア

102 医療システム統合のエコシステムと実装動向

103 がん治療支援のためのデジタルツインプラットフォーム

104 精密医療・パーソナライズドメディシン

105 デジタルツイン+先進AI技術における医療・画像処理・エージェント開発

106 患者個人のバーチャルクローンによる医療アバター

107 先端医療技術分野におけるIoTとAI(エージェンティックAI/生成AI/マルチモーダルAI)/デジタルツインの統合

108 Medicine 4.0/医療ロボット分野におけるIoTとAI(エージェンティックAI/生成AI/マルチモーダルAI)/デジタルツインの統合

【 教育分野のデジタルツインの適用 】

109 教育・トレーニング

110 教育用ツインアプリケーションの先端技術と実装動向

【 モビリティ/自動運転/次世代交通インフラ領域のデジタルツインの適用 】

111 モビリティ・交通ツイン

112 自動運転・モビリティサービス

113 自律走行車エコシステムの構造と実装動向

【 スマートシティ分野におけるデジタルツイン適用 】

114 都市デジタルツイン

115 スマートシティ・都市計画

116 デジタルツインによる都市管理

117 スマートシティ計画・都市デジタルツイン

118 スマートシティインフラのエコシステムと実装動向

【 ロボティクス分野におけるデジタルツイン適用 】

119 デジタルツイン技術を活用したロボティクス

120 デジタルツインとロボティクス技術の最新動向

121 デジタルツインとヒューマンロボットコラボレーションの理論基盤

122 ロボティクス・デジタルツインの開発プラットフォームとツールチェーン

123 ロボティクス・デジタルツインの新興技術統合

【 農業・アグリテック分野におけるデジタルツイン適用 】

124 農業・食料生産

125 デジタル農業ソリューションのエコシステムと実装動向

【 循環型経済/持続可能性分野におけるデジタルツイン適用 】

126 再生可能エネルギー管理

127 資源管理・循環経済

128 循環型経済ツインの先端技術と実装動向

129 持続可能性(Sustainability)重視のデジタルツイン開発

130 持続可能性重視ツインの先端技術と実装動向

131 気候変動モデリングツインの先端技術と実装動向

132 カーボンフットプリントデジタルツインの先端技術と実装動向

133 太陽光発電システム運用最適化用デジタルツイン

【 金融分野におけるデジタルツイン適用 】

134 金融リスク管理

【 小売・Eコマース分野におけるデジタルツイン適用 】

135 小売・Eコマース

【 エンタメ分野におけるデジタルツイン適用 】

136 エンターテインメント・ゲーム

137 エンタメ領域のデジタルヒューマン&ライブ・デジタルクローン演出

138 エンターテインメントツイン体験の先端技術と実装動向

【 規制コンプライアンス対応 】

139 規制コンプライアンス対応ツインの先端技術と実装動向

【 画像・動画ストリームサービス領域におけるデジタルツイン適用 】

140 クラウドストリーミングツイン体験の実装と可視化

【 宇宙・航空宇宙分野におけるデジタルツイン適用 】

141 宇宙・航空宇宙

【 海洋・水産業分野におけるデジタルツイン適用 】

142 海洋・水産業

【 観光・文化遺産保護分野におけるデジタルツイン適用 】

143 観光・文化遺産保護

【 AR・VR/産業用メタバースにおけるデジタルツイン適用 】

144 没入型ツイン環境の実装と可視化

145 AR/VRデジタルツインオーバーレイの実装と可視化

146 産業用メタバース環境におけるデジタルツインの実装と可視化

147 メタバース統合の先端技術と実装動向

148 生成AI×デジタルツインによるメタバース連携

【 センサー融合・コンピュータビジョン領域とデジタルツインの連携・統合 】

149 仮想センサーとしてのデジタルツイン利用

150 マルチモーダルセンサー融合の導入形態と実装

151 コンピュータビジョン統合の導入形態と実装

【 システム全体の挙動を仮想空間に再現するデジタルツイン 】

152 システムツイン(統合システム)

153 ヒューマンデジタルツイン

【 各種AI領域とデジタルツインの連携・統合 】

154 ツイン生成用生成AIの導入形態と実装

155 AI搭載デジタルアシスタントの導入形態と実装

156 AI強化シミュレーションの導入形態と実装

157 機械学習オーケストレーションの導入形態と実装

158 コンテキストAI意思決定の導入形態と実装

159 ニューラルアーキテクチャ探索の導入形態と実装

160 転移学習アプリケーションの導入形態と実装

161 少例学習モデルの導入形態と実装

162 継続学習システムの導入形態と実装

163 マルチモーダル対話型AIの導入形態と実装

164 ツイン向け説明可能なAIの導入形態と実装

165 ツインシステムにおける倫理的AIの導入形態と実装

166 AI安全メカニズムの導入形態と実装

167 人間とAIの協働の導入形態と実装

168 マルチエージェントツインシステムの導入形態と実装

169 自律運用向けエージェント型AIの導入形態と実装

170 自然言語処理の導入形態と実装

171 深層強化学習の導入形態と実装

172 ツイン向けフェデレーテッドラーニングの導入形態と実装

173 CPS向け基盤モデルの導入形態と実装

174 AI駆動型予知保全の導入形態と実装

175 大規模言語モデル統合の導入形態と実装

【 デジタルツイン2.0の設計アプローチ/アーキテクチャ 】

176 APIファーストツインアーキテクチャのアーキテクチャと実装

177 イベント駆動型ツイン同期のアーキテクチャと実装

178 エッジ-クラウドハイブリッドインフラストラクチャのアーキテクチャと実装

179 クロスドメインオーケストレーションのアーキテクチャと実装

180 サーバーレスツイン関数のアーキテクチャと実装

181 スケーラブルなツイン展開のアーキテクチャと実装

182 ストリーム処理パイプラインのアーキテクチャと実装

183 ツインライフサイクル管理のアーキテクチャと実装

184 ツインレジストリ3のアーキテクチャと実装

185 ツイン状態同期のアーキテクチャと実装

186 データ変換レイヤーのアーキテクチャと実装

187 デジタルツインアプリケーション向けIOWNデータスペースのアーキテクチャと実装

188 デジタルツインコンピューティング参照モデルのアーキテクチャと実装

189 フェデレーテッドデジタルツインアーキテクチャのアーキテクチャと実装

190 プライバシー保護アーキテクチャのアーキテクチャと実装

191 ブロックチェーン対応ツインセキュリティのアーキテクチャと実装

192 ブロックチェーン対応ツインセキュリティのアーキテクチャと実装

193 マイクロサービスベースのツインサービスのアーキテクチャと実装

194 マルチテナントツインプラットフォームのアーキテクチャと実装

195 設計段階からのセキュリティフレームワーク

196 相互運用性標準のアーキテクチャと実装

197 行動ツインモデルのアーキテクチャと実装

198 自己学習型ツインモデルのアーキテクチャと実装

199 生成型ツインモデルのアーキテクチャと実装

200 適応型ツインモデルのアーキテクチャと実装

201 統計ツインモデルのアーキテクチャと実装

202 (※ 「デジタルクローン」兼ねる) 認知ツインモデルのアーキテクチャと実装

203 物理ベースシミュレーションモデルのアーキテクチャと実装

204 デジタルツインにおけるリアルタイム双方向データ同期システムの実装イメージとアーキテクチャ

205 NTTデータ

【 クロス・ツインプラットフォーム 】

206 業界をまたいだクロス・ツインプラットフォームの先端技術と実装動向

【 サービスとしてのツインモデル 】

207 サービスとしてのツインモデルの先端技術と実装動向

【 主なデジタルツイン2.0のソフトウェア/プラットフォーム 】

208 ANSYS Twin Builderのアーキテクチャと実装

209 Autodesk Fusion 360のアーキテクチャと実装

210 AWS IoT TwinMakerのアーキテクチャと実装

211 Bentley iTwin Platformのアーキテクチャと実装

212 Dassault Systèmes 3DEXPERIENCEのアーキテクチャと実装

213 GE Vernova Predixのアーキテクチャと実装

214 HCLTech MetaTwinのアーキテクチャと実装

215 IBM Maximo Application Suiteのアーキテクチャと実装

216 Microsoft Azure Digital Twinsのアーキテクチャと実装

217 NVIDIA Omniverseプラットフォームのアーキテクチャと実装

218 OpenUSDベースのツインモデルのアーキテクチャと実装

219 Oracle Digital Twinのアーキテクチャと実装

220 PTC ThingWorxのアーキテクチャと実装

221 SAP Leonardo IoTのアーキテクチャと実装

222 Schneider EcoStruxureのアーキテクチャと実装

223 Siemens Xcelerator Platformのアーキテクチャと実装

224 Unity Digital Twin Toolsのアーキテクチャと実装

225 Unreal Engine Twin Solutionsのアーキテクチャと実装

226 オープンソースツインフレームワークのアーキテクチャと実装

227 システム・オブ・システムズ・ツインのアーキテクチャと実装

228 データ駆動型機械学習モデルのアーキテクチャと実装

229 デジタルツイン定義言語 (DTDL) のアーキテクチャと実装

230 ハイブリッド物理-AIモデルのアーキテクチャと実装

231 パラメトリックツインモデルのアーキテクチャと実装

232 プロセス・ツインモデルのアーキテクチャと実装

233 プロダクト・ツインモデルのアーキテクチャと実装

234 マルチフィデリティツインモデルのアーキテクチャと実装

235 意味ツインモデルのアーキテクチャと実装

236 階層的ツインモデルのアーキテクチャと実装

237 基盤モデル統合のアーキテクチャと実装

238 構成的ツインモデルのアーキテクチャと実装

【 デジタルツイン2.0とIoT/シミュレーション基盤 】

239 マルチフィジックス統合シミュレーション分野におけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

240 リアルタイムマルチスケールモデリングにおけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

241 エッジシミュレーションアーキテクチャの分野におけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

242 エージェントベースモデリングとIoTとデジタルツインの統合・連携

243 データ駆動型フィジカルモデル生成におけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

244 モデル検証・バリデーションフレームワークにおけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

245 変更点追跡&バージョン管理機能におけるIoTとデジタルツイン/デジタルツイン2.0の統合・連携

【 デジタルツイン2.0関連ツール 】

246 NVIDIA Omniverseプラットフォーム

247 Open3D Point Cloud Processing

248 Oracle IoT Cloud

249 PTC ThingWorx

250 Siemens MindSphere

251 GE Predix

252 IBM Maximo Digital Twin

253 Microsoft Azure Digital Twins

254 Ansys Twin Builder

255 Autodesk Forge

256 AVEVA Digital Twin

257 AWS IoT TwinMaker

258 Bentley iTwin Platform

259 Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE

260 Eclipse Ditto Framework

261 Esri ArcGIS Digital Twin

262 Unity Digital Twin Solution

【 以上 】