Yokohama Rubber desarrolla un sistema propio de apoyo al diseño de moldes de neumáticos mediante simulaciones e inteligencia artificial

Este nuevo sistema complementa los conocimientos y la experiencia del equipo de desarrollo, facilitando incluso a los empleados con menos experiencia el diseño de nuevos moldes gracias al acceso a información (como las variaciones en las prestaciones del neumático en función de distintos factores del molde) obtenida a través de un gran número de experimentos virtuales.

El sistema permite acelerar el desarrollo de moldes, reducir costes y minimizar las modificaciones posteriores que suelen ser necesarias para materializar un nuevo diseño. Además, al facilitar una comprensión más profunda de la relación entre los factores de diseño del molde y las prestaciones del neumático desde múltiples perspectivas, esta herramienta proporcionará nuevas ideas e inspiración al equipo de desarrollo para avanzar en la creación de neumáticos de mayor rendimiento.

El nuevo sistema ha sido desarrollado bajo el concepto propio de utilización de inteligencia artificial HAICoLab «Humans and AI Collaborate» de Yokohama Rubber, lanzado en octubre de 2020 con el objetivo de impulsar un proceso de desarrollo más innovador. El diseño de moldes influye de forma decisiva en las características clave de los neumáticos y, hasta ahora, comprender en profundidad la relación entre los factores de diseño y las prestaciones requería un largo y costoso proceso de prueba y error, incluyendo prototipos y evaluaciones posteriores.

Además, gran parte de este proceso dependía del conocimiento técnico y la experiencia de empleados altamente especializados, lo que provocaba diferencias tanto en la precisión del diseño como en los tiempos de desarrollo en función de la experiencia individual.

Este sistema de apoyo al diseño de moldes utiliza simulaciones automatizadas y tecnologías de predicción y visualización basadas en inteligencia artificial para resolver estos desafíos. En primer lugar, el sistema genera automáticamente un gran número de modelos FEM de neumáticos con diferentes formas de molde y calcula virtualmente sus prestaciones. Posteriormente, los resultados obtenidos se utilizan como datos de entrenamiento para construir un modelo de IA (modelo sustituto) capaz de predecir de forma instantánea la relación entre los factores de diseño del molde y las características del neumático.

Mediante la aplicación de tecnologías de inteligencia artificial explicable (XAI), como SHAP (SHapley Additive exPlanations) y PDP (Partial Dependence Plots), el equipo de desarrollo de Yokohama Rubber puede visualizar cuantitativamente el impacto de cada factor de diseño sobre las prestaciones del neumático, permitiendo identificar fácilmente qué ajustes son necesarios para alcanzar las características deseadas.

Yokohama Rubber ya había utilizado anteriormente su concepto HAICoLab para desarrollar un sistema capaz de predecir valores clave de las prestaciones de los neumáticos (2021) y un sistema de apoyo al diseño de neumáticos (2024), creando así un entorno en el que el equipo de desarrollo puede acceder fácilmente a las directrices de diseño más óptimas. Este nuevo sistema de apoyo al diseño de moldes representa el último avance basado en el concepto HAICoLab.

Yokohama Rubber continuará reforzando su entorno de desarrollo y acelerando la creación de neumáticos innovadores.