近年、製造業では「スマートファクトリー化」が加速しています。
その中心的技術として注目されているのが、デジタルツイン（Digital Twin）。
建設業界でも、BIM（Building Information Modeling）と組み合わせることで、
設計・施工・運用を一気通貫で管理できる新しい工場建設手法として導入が広がっています。
本記事では、建設マネジメント（CM）会社の専門的視点から、
工場建設におけるデジタルツイン導入計画の要点と、
設計段階から運用までのデータ活用戦略を詳しく解説します。
1. デジタルツインとは何か？
デジタルツインとは、現実の建物や設備をデジタル空間に“もう一つ再現”する技術です。
センサーやIoTを通じて現場のデータをリアルタイムに取得し、
仮想空間上でシミュレーション・分析・制御を行うことで、
現場の運用を効率化・最適化します。
🔹 工場建設における主な適用領域
| 領域 | 活用内容 | 効果 |
|---|---|---|
| 設計段階 | BIMデータに基づく3Dモデル作成 | 衝突検証・設計ミス防止 |
| 施工段階 | センサー・ドローンによる進捗管理 | 工期短縮・品質トレーサビリティ |
| 運用段階 | 設備稼働データのリアルタイム分析 | 省エネ・保全最適化 |
📈 ポイント：
デジタルツイン＝「建てる」技術ではなく、「建てた後も最適化し続ける」仕組みです。
2. 設計段階での導入計画 ― “BIM＋IoT”の統合設計
工場建設では、初期段階から**BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）**を活用することで、
デジタルツイン構築の基礎となる3Dデータを整備できます。
■ 設計段階での導入ステップ
基本設計時にBIMモデルを作成
→ 構造・設備・配管情報を3Dで統合。将来的なデータ連携を見据える。センサー位置・通信ルートの事前設計
→ 温度・湿度・エネルギー計測機器の配線経路をBIM上に反映。ライフサイクルコスト（LCC）シミュレーション
→ 建設から運用までのコスト予測を可視化。投資判断に活用可能。
📋 CM会社の視点から：
設計フェーズでデジタルツインの構想を組み込むことが、
後の「運用で使えないBIM」問題を防ぐ最大のポイントです。
3. 施工段階でのデータ活用 ― “見える施工”の実現
施工現場では、ドローン・360°カメラ・IoTセンサーを活用し、
リアルな現場情報を即時にデジタルツインへ反映することが可能です。
■ 活用事例
コンクリート打設時の温度・湿度データを自動取得
→ 品質記録を自動保存し、施工後の保証資料としても活用。進捗状況の3Dモデル更新
→ BIMモデル上で進捗を色分け表示。工期・資材・安全管理を一元化。遠隔監理・報告書自動生成
→ 本社・発注者・設計者がオンラインで現場状況をリアルタイム確認。
💡 効果：
デジタルツイン導入により、施工管理者の報告・調整時間を30％以上削減した事例もあります。
4. 運用段階での価値 ― “建てた後も進化する工場”
デジタルツインの真価は、建設後の運用フェーズにあります。
センサーや機器データを常時収集し、設備稼働・エネルギー使用・温度変化を分析することで、
「運用しながら改善できる」環境を作ることができます。
■ 運用段階での主な活用例
| 分野 | 活用例 | 効果 |
|---|---|---|
| 設備保全 | 稼働データから故障予兆を検知 | メンテナンスコスト削減 |
| 省エネ管理 | 電力・温度・照明の最適制御 | 年間光熱費10〜15％削減 |
| 生産改善 | 稼働率・ラインボトルネックの可視化 | 生産性向上・停止時間短縮 |
📊 発注者メリット：
デジタルツインにより「現場を見なくても管理できる工場」が実現します。
5. デジタルツイン導入を成功させる3つの鍵
| 成功要因 | 解説 |
|---|---|
| ① 目的を明確にする | 施工管理？エネルギー最適化？導入目的を初期に設定 |
| ② 設計段階からデータ連携を考慮 | BIM・IoT・SCADAを統合できる体制を構築 |
| ③ 維持運用の仕組みを組み込む | 導入後もデータ更新・分析が継続できる人材・体制を確保 |
💬 CM会社の役割：
発注者・設計者・施工者の間をつなぎ、
「デジタルが使える現場」に変える調整役がCM会社の重要なミッションです。
デジタルツインは“工場建設DX”の要
| 観点 | 要点 |
|---|---|
| 設計 | BIM＋IoT設計で将来の運用を見据える |
| 施工 | 現場データをリアルタイムで可視化 |
| 運用 | 稼働・エネルギー・保全をデジタル管理 |
| 効果 | コスト最適化・生産性向上・品質安定化 |
デジタルツインは、単なる3Dモデルではなく、
**「工場の成長を支えるデータ基盤」**です。
設計段階からデータを連携し、運用まで一貫して管理することで、
建設コスト・運用コスト・生産効率のすべてを最適化できます。
スマートファクトリー実現をご検討の企業様は、ぜひお気軽にご相談ください。
