Платформа T-MODE позволит ускорить процесс повышения характеристик шин
Компания Toyo анонсировала дальнейшее развитие собственных базовых технологий для разработки автомобильных шин и объединение подхода CAE (Computer Aided Engineering - автоматизированное проектирование) с технологиями искусственного интеллекта (ИИ) в новую систему T-MODE, которая станет основой процесса разработки шин. Как говорят в компании, использование модернизированной платформы «позволит вывести процесс создания шин на новый уровень».
В 2000 году специалисты Toyo объединили две технологии моделирования с использованием суперкомпьютеров (технологию Tire Simulation, которая позволяет воспроизводить движение шин в процессе эксплуатации и использует полученные результаты для прогнозирования характеристик и структурного анализа, и технологию Driving Simulation, которая воспроизводит информацию о различных моделях автомобилей, количестве пассажиров, нагрузке, манере вождения и других параметрах, чтобы оценивать, как движение автомобилей влияет на шины), создав базовую технологию разработки шин, получившую название T-mode. С тех пор компания непрерывно работала над тем, чтобы использовать весь потенциал этой технологии.
«Поскольку шины являются единственной деталью автомобиля, которая напрямую контактирует с дорожным покрытием, они играют важную роль в удовлетворении разнообразных требований к характеристикам автомобилей, - отмечают в компании. - Перспективы перехода на электромобили и широкого распространения автономного вождения ведут к росту конкуренции в области технологических достижений для мобильности следующего поколения. В подобных условиях характеристики и функциональные возможности шин должны быстро измениться, чтобы поддержать “эволюцию мобильности”. Ключевую роль в этом сыграют высокая точность и высокая скорость разработки новых продуктов».
Компания Toyo использовала подход SPDM (Simulation Process and Data Management - управление процессом и данными моделирования. Инфраструктура, позволяющая объединять все формы управления данными и обеспечивать совместное использование стандартизированных процессов) для включения технологий разработки на основе ИИ в традиционную платформу T-mode (собственная технологическая инфраструктура для моделирования) и перехода к более совершенным процессам разработки на базе новой платформы T-MODE.
«В процессе разработки шин в модели учитывается множество разных конструктивных параметров и условий эксплуатации, - говорят в Toyo. - При этом для оптимизации характеристик и создания необходимой конструкции регулярно повторяются циклы: разработка, моделирование, создание прототипа и оценка. Чтобы ускорить разработку продуктов, требовалось дальнейшее повышение производительности моделирования и задействование методов высокоточного проектирования. Созданный для решения данной задачи подход SPDM радикально изменил процесс разработки».
В рамках традиционного подхода данные, получаемые разработчиком в процессе моделирования, обрабатываются только им самим. Новая платформа T-MODE объединяет управление различными типами данных, преобразуя их в общедоступные ресурсы, которыми могут пользоваться разные разработчики. Объединение расчетных данных, данных моделирования и данных испытаний увеличивает общую полезность информации, а также позволяет использовать ее в качестве данных для глубокого обучения.
Данные, получаемые разработчиками в ходе моделирования, автоматически сохраняются на сервере коллективного доступа и способствуют сокращению продолжительности тестирования и периода с начала разработки до момента производства новых продуктов. Этот эффект достигается за счет использования их в анализе и прогнозировании в качестве ресурса базы данных.
Ожидается, что внедрение SPDM, предусматривающее объединение технологий разработки с технологической инфраструктурой моделирования, приведет к существенному ускорению создания технологических инноваций.
Традиционно, эта задача в Toyo решалась следующим образом: сначала определялись технические условия на проектирование, затем выполнялось моделирование, результатом которого становились значения рабочих характеристик. Если значения характеристик не соответствовали заданным требованиям, технические условия пересматривались, и моделирование повторялось, что увеличивало общую продолжительность процесса с ростом количества повторений.
Получение расчетных данных для конструкций, форм и рисунков протектора, которые необходимы для получения заданных характеристик, на основе подхода «Решение обратной задачи», по сути, является способом ввода требуемых значений характеристик и использования необходимых технических условий, определяемых с помощью технологий ИИ.
В мае 2018 года представители Toyo объявили, что компания разработала собственную технологию Mobility Aerodynamics (аэродинамическое моделирование), которая позволит создавать «шины, обладающие превосходными аэродинамическими характеристиками» — они необходимы для дальнейшего снижения расхода топлива и увеличения запаса хода электромобилей.
Специалисты компании анализируют и прогнозируют аэродинамические характеристики шин и автомобилей с учетом условий контакта катящихся шин с опорной поверхностью. Конструкторы используют реальные варианты рисунков протектора, сопоставляя условия эксплуатации шин во время движения автомобиля (прежде всего, нагрузки на шины и скорости транспортного средства) с условиями, характерными для различных колесных дисков и кузовов автомобилей, предварительно определив, как именно форма шин меняется в этих условиях.
С 2018 года Toyo внедряет технологии прогнозирования аэродинамических характеристик автомобильных кузовов в целом с учетом контакта шин с поверхностью, их деформации и вращения.
В конце 2019 года компания намеревается расширить сферу управления аэродинамическим моделированием на основе новой платформы T-MODE в направлении технологий прогнозирования. Они позволят получать варианты конструкции шин, которые улучшат аэродинамические характеристики автомобилей в целом.