横浜ゴム、AIとシミュレーション融合でタイヤ金型設計を革新する支援システム

横浜ゴムは、シミュレーションと人工知能（AI）を組み合わせたタイヤ金型設計支援システムを独自に開発した。これにより、設計経験の浅い技術者でも容易に金型設計が可能になり、開発スピードの向上やコスト削減に加え、手戻りの少ない設計プロセスを実現できる。

同社は2026年4月30日、シミュレーションとAI技術を融合したタイヤの金型設計支援システムを独自開発したと正式に発表した。このシステムは、金型設計因子の変更に伴うタイヤ特性の変化傾向を、膨大な仮想実験に基づいて把握できるようにする。

経験の浅い技術者でも金型設計を容易に行えるようになり、開発スピードの向上やコスト削減、手戻りの低減が期待される。さらに、金型設計因子とタイヤ特性の関係を多角的に解析することで、新たな気付きや着想が得られ、より高性能な製品開発につながると見込まれている。

このシステムは、横浜ゴムが2020年10月に策定したAI利活用構想「HAICoLab」に基づき、開発プロセスの革新を目指して開発された。従来の金型設計では、試作と評価による試行錯誤が必要で、多大な時間とコストがかかっていた。また、経験豊富な技術者の暗黙知に依存する部分が多く、設計の精度や所要時間に個人差が生じる課題があった。

これらの課題を解決するため、横浜ゴムは「シミュレーションの自動化」と「AIによる予測・可視化」を組み合わせた設計支援システムを実現した。同システムは、自動化されたシミュレーションとAIモデルを連携させることで、設計指針を迅速に提供する。

具体的なアプローチとして、まず金型形状を変化させた多数のタイヤFEM（有限要素法）モデルを自動生成し、仮想空間上でタイヤ特性の計算を一括実行する。次に、その計算結果を学習データとして、金型設計因子とタイヤ特性の関係を瞬時に予測するAIサロゲートモデルを構築。このAIモデルにSHAPやPDPなどの説明可能なAI技術を適用し、各因子の影響を定量的に可視化することで、技術者は目標特性達成のためにどの因子をどれだけ変更すべきか明確な指針を得られる。

横浜ゴムはこれまで、HAICoLab構想に基づきタイヤ特性値予測システムや設計支援システムを開発し、技術者が設計指針を得やすい環境を整備してきた。今回の金型設計支援システムはその流れを継ぐものであり、今後も開発環境の強化を進め、革新的なタイヤ開発を加速させる方針だ。

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