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2020年2月25日【アフター市場】

トーヨータイヤ、自動車用タイヤ開発にAI技術投入

NEXT MOBILITY編集部

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トーヨータイヤ(TOYO TIRE)は、CAE(Computer Aided Engineering/コンピューター支援技術)とAIを融合した自動車用タイヤ開発プロセスである「T-MODE(Tモード)」を活用し、新たに「リアルタイムシミュレーション技術」と「スノー予測技術」を確立した。

トーヨータイヤ・ロゴ

■機械学習を用いたリアルタイムシミュレーション技術

 

トーヨータイヤは、2000年にタイヤ設計基盤技術「T-mode」を確立し、それを進化させた自動車用タイヤ開発プロセス「T-MODE」を体系化した(2019年7月発表)。

 

従来、タイヤの開発プロセスでは、設計仕様をインプットしてシミュレーションを実行し、算出された性能値が目標性能に到達するまで、設計仕様を修正して再度シミュレーションを繰り返していたが、この頻度が多くなると、全体のプロセスタームが長くなる。

 

「T-MODE」ではSPDM(*1)を活用し、これまでのシミュレーションで蓄積したさまざまなデータを集約することに成功。今回、これらのデータを活用し、設計仕様をインプットすることで、AI技術を介してタイヤ性能の予測値を瞬時に導き出す、リアルタイムシミュレーション技術を確立した。

 

この技術を確立するにあたり、大阪大学(*3)との共同研究を実施。設計工学の考え方に基づいてタイヤの設計仕様とタイヤ性能を横断する階層図を作成し、そのもとでデータサイエンスの手法を活用することで、タイヤ設計仕様とタイヤ性能の関係の可視化に成功した。

 

また、この関係に基づき、シミュレーションデータを題材として機械学習を実施したところ、短時間の計算で高精度の予測ができることを確認した。

 

 

*1)SPDM:Simulation Process and Data Managementの略。各種データを一元管理し、標準化されたプロセスを共有できる基盤システム。

*2)大阪大学 大学院工学研究科機械工学専攻 山崎慎太郎准教授、矢地謙太郎助教、藤田喜久雄教授との共同研究。

 

<タイヤの設計仕様とタイヤ性能の階層構造(概念図)>

 

 

 

 

<転がり抵抗の予測値と実計算値との比較>

 

設計仕様インプット後に、リアルタイムで算出される予測値(横軸)とシミュレーションによる実計算値(縦軸)の比較により、予測値と実計算値が近似していることを確認した。

 

 

 

 

■スノー予測技術

 

トーヨータイヤでは、従来から特定の雪質(新雪・シャーベット)におけるスノートラクション性能の予測手法を確立していたが、今回、「T-MODE」の進化したシミュレーション基盤技術を活用し、実際の使用環境における雪質を考慮した高精度なスノートラクション性能の予測を可能とした。

 

タイヤを実際に使用する条件での雪からのせん断抵抗力(*3)を計測するにあたり、東京海洋大学、長岡技術科学大学、長野工業高等専門学校(*4)からノウハウの提供を受け、共同で計測手法の開発および計測を行なった。

 

この環状せん断特性摩擦試験機を用いた試験により、駆動、制動時の荷重および車速をふまえた、タイヤのゴムと自然雪との間のせん断力の計測が可能に。これにより、さまざまなタイヤの使用環境における駆動、制動時のブロックやサイプの変形の可視化に成功し、使用環境に適したトレッドパターンが検討できるようになった。

 

トーヨータイヤでは、今回確立したスノー予測技術を新商品開発に活用していく。

 

*3)せん断抵抗力:接地部に深い溝で大きなブロックを設けたタイヤにより雪を踏み固め、接地面の方向にせん断する際の雪からの抵抗力。

*4:東京海洋大学 藤野俊和准教授、長岡技術科学大学 阿部雅二朗教授、長野工業高等専門学校 柳澤憲史准教授との共同研究。

 

 

<トラクション解析>

 

 

 

 

<トラクション付与時のサイプ変形>

 

 

 

 

トーヨータイヤは、日々変化する市場の動きを細かく読み解き、この進化した「T-MODE」を駆使しながら固有のリソースをフルに活用し、差別化された商品を生み出していくとしている。

 

 

■(トーヨータイヤ)T-MODE:https://www.toyotires.co.jp/rd/tmode/

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坂上 賢治

NEXT MOBILITY&MOTOR CARS編集長。日刊自動車新聞を振り出しに自動車産業全域の取材活動を経て同社出版局へ。コンシューマー向け媒体(発行45万部)を筆頭に環境&リサイクル紙、車両ケア&整備ビジネス専門誌等の創刊誌編集長を歴任。独立後は一般誌、Web媒体上でジャーナリスト活動を重ね30年半ば。2015年より自動車情報媒体のMOTOR CARS編集長、2017年より自動車ビジネス誌×WebメディアのNEXT MOBILITY 編集長。

松下次男

1975年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として国会担当を皮切りに自動車販売・部品産業など幅広く取材。その後、長野支局長、編集局総合デスク、自動車ビジネス誌MOBI21編集長、出版局長を経て2010年論説委員。2011年から特別編集委員。自動車産業を取り巻く経済展望、環境政策、自動運転等の次世代自動車技術を取材。2016年独立し自動車産業政策を中心に取材・執筆活動中。

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1975年日刊自動車新聞社入社。部品産業をはじめ、自動車販売など幅広く取材。また自動車リサイクル法成立時の電炉業界から解体現場までをルポ。その後、同社の広告営業、新聞販売、印刷部門を担当、2006年に中部支社長、2009年執行役員編集局長に就き、2013年から特別編集委員として輸送分野を担当。2018年春から独立、NEXT MOBILITY誌の編集顧問。

片山 雅美

日刊自動車新聞社で取材活動のスタートを切る。同紙記者を皮切りに社長室支社統括部長を経て、全石連発行の機関紙ぜんせきの取材記者としても活躍。自動車流通から交通インフラ、エネルギー分野に至る幅広い領域で実績を残す。2017年以降は、佃モビリティ総研を拠点に蓄積した取材人脈を糧に執筆活動を展開中。

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(中島南事務所/東京都文京区)1963年・愛知県生まれ。新聞、週刊誌、総合月刊誌記者(月刊文藝春秋)を経て独立。規制改革や行政システムを視点とした社会問題を取材テーマとするジャーナリスト。

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経済誌「財界」で自動車、エネルギー、化学、紙パルプ産業の専任記者を皮切りに報道分野に進出。2000年からは産業界・官界・財界での豊富な人脈を基に経済ジャーナリストとして国内外の経済誌で執筆。近年はビジネス誌、オピニオン誌、経済団体誌、Web媒体等、多様な産業を股に掛けて活動中。

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1970年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として自動車全分野を網羅して担当。2000年出版局長として「Mobi21」誌を創刊。取締役、常務、専務主筆・編集局長、代表取締役社長を歴任。2014年に独立し、佃モビリティ総研を開設。自動車関連著書に「トヨタの野望、日産の決断」(ダイヤモンド社)など。執筆活動に加え講演活動も。

熊澤啓三

株式会社アーサメジャープロ エグゼクティブコンサルタント。PR/危機管理コミュニケーションコンサルタント、メディアトレーナー。自動車業界他の大手企業をクライアントに持つ。日産自動車、グローバルPR会社のフライシュマン・ヒラード・ジャパン、エデルマン・ジャパンを経て、2010年にアーサメジャープロを創業。東京大学理学部卒。

福田 俊之

1952年東京生まれ。産業専門紙記者、経済誌編集長を経て、99年に独立。自動車業界を中心に取材、執筆活動中。著書に「最強トヨタの自己改革」(角川書店)、共著に「トヨタ式仕事の教科書」(プレジデント社)、「スズキパワー現場のものづくり」(講談社ピーシー)など。