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A Toyo Tire Corporation (sede: cidade de Itami, prefeitura de Hyogo; Presidente e Diretor Executivo: Takashi Shimizu, doravante “Toyo Tire”) pretende desenvolver e promover pneus de desempenho elevado que possam satisfazer as exigências da sociedade através da melhoria de inovações tecnológicas no âmbito da sua "Tecnologia Nano Balance" exclusiva, uma plataforma patenteada de desenvolvimento de materiais de borracha. Como parte do conjunto da Tecnologia Nano Balance, é com satisfação que anunciamos o primeiro pneu para o qual desenvolvemos tecnologias que utilizam a informática dos materiais (doravante a "IM")¹ para prever as propriedades e otimizar a estrutura material dos materiais de borracha. 
¹Esta tecnologia utiliza a inteligência artificial (IA), e outras tecnologias, para facilitar a descoberta de materiais novos e alternativos com maior eficiência do que os métodos convencionais.

Nos últimos anos, a IA (machine learning, ou aprendizagem automática de computadores), entre outras tecnologias, têm sido utilizadas no processo de desenvolvimento de materiais, mas a tecnologia IM está prestes a revolucionar o setor do desenvolvimento de materiais. O desenvolvimento de materiais é, tipicamente, um processo de tentativa e erro muito moroso assente na perícia dos engenheiros e na experimentação repetida.
Desde 2018 que a Toyo Tire tem vindo a utilizar a tecnologia IM baseada nos nossos ativos de dados acumulados para validar a tecnologia preditiva das fórmulas e das propriedades físicas. Através dos avanços na precisão da tecnologia, em 2019 também validámos a aplicação alargada dos dados-alvo, como, por exemplo, associá-los a informações externas. De futuro, iremos desenvolver um ambiente onde os nossos dados internos possam ser aplicados de forma plena e efetiva. Iremos também utilizar novos métodos de análise e dados preditivos para conceber novos materiais que utilizam a tecnologia IM — o que otimiza grandemente o desenvolvimento — para desenvolver produtos de elevado desempenho enquanto, simultaneamente, reduzimos o tempo e os custos do desenvolvimento.

Desenvolvimento de fórmulas utilizando recursos de dados
A borracha é um composto formado através da adição de um preenchimento e de outros ingredientes ao polímero do material de base. Cada um dos ingredientes afeta diretamente as características do produto, exigindo, desta forma, um controlo avançado em termos de tipo e quantidade, assim como ajustes ao método de processamento. A introdução da tecnologia IM permite-nos desenvolver um sistema que cria previsões altamente precisas das propriedades e fórmulas, o que permite desenvolver materiais de forma eficiente com poucos testes. O sistema utiliza um modelo de regressão não linear², que consegue fazer previsões dilatadas que vão para além dos conhecimentos atuais, através da importação de informações externas para uma base de dados. Este sistema também será utilizado no desenvolvimento de materiais de alto desempenho.
²Refere-se a dados modelados através de uma função baseada na relação não linear entre as variáveis utilizadas para as previsões.

Utilizar a tecnologia digital para desenvolver novos materiais
No campo da Tecnologia Nano Balance, a Toyo Tire utiliza várias ferramentas para avaliar os elementos das propriedades dos materiais por cada estrutura hierárquica e para eliminar problemas sobre o desenvolvimento. Os dados para as estruturas materiais e químicas que são obtidos através das análises são totalmente diferentes dos dados das propriedades do material. Desta forma, os dados das estruturas materiais e químicas foram utilizados essencialmente como informações para prever indiretamente as propriedades dos materiais. A adoção da tecnologia IM recentemente desenvolvida à análise do material possibilitou o cálculo dos valores de previsão das propriedades do material a partir das informações estruturais. Como a tecnologia se presta ao problema inverso da otimização da estrutura de acordo com valores de propriedades visados, pretendemos aplicá-la e expandi-la à área do desenvolvimento de novos materiais. Estas tecnologias foram desenvolvidas em colaboração com o SAS Institute Japan Co., Ltd. (Presidente: Tetsuya Hotta)³. A Toyo Tire desenvolve produtos de elevado desempenho e de alta qualidade ao alavancar tanto a sua Tecnologia Nano Balance de desenvolvimento de materiais de borracha, como a sua tecnologia de base para o design dos pneus, o T-MODE. Também pretendemos explorar o potencial da utilização dos pneus como um dispositivo de deteção e criar produtos de elevado valor acrescentado que contribuam para a sociedade móvel do amanhã. Olhando para o futuro, a Toyo Tire aspira a explorar todo o potencial da tecnologia IM no processo de desenvolvimento da borracha e a aumentar o valor dos produtos que desenvolve.
³O SAS Institute Japan é uma empresa líder em analítica (https://www.sas.com/ja_jp/home.html) que promove a utilização da tecnologia de IA e a introdução de soluções de IoT avançadas para uma grande variedade de indústrias através de softwares e serviços inovadores.

Tecnologia Nano Balance
A Tecnologia Nano Balance é uma tecnologia direcionada para o desenvolvimento de materiais de borracha otimizados com elevada precisão através da observação, previsão, design do material e controlo de produção ao nível molecular (nano). Utilizamos a mesma para alcançar um nível elevado de desempenho em situações extremas, boa resistência ao rolamento do pneu (desempenho com baixo consumo de combustível) e desempenho de travagem (desempenho da aderência em piso molhado), por forma a oferecermos uma gama de produtos de alto valor acrescentado. Além disto, também lançámos para os pneus de camiões e autocarros uma série de produtos concebidos com bandas de rolamento que proporcionam baixo consumo de combustível e que possuem uma geração de calor excelente, baseados na tecnologia nano de design de materiais. Como já referido, a Toyo Tire está a melhorar o desenvolvimento de pneus automóveis combinando a nossa tecnologia de base para os materiais de borracha com a tecnologia de base para o design de pneus. As nossas inovações tecnológicas que utilizam a IA nas áreas da tecnologia de simulação e da nova tecnologia de deteção são já uma realidade mesmo antes de termos adotado a tecnologia IM para os materiais de borracha. Seguem-se alguns exemplos.

Simulações em tempo real utilizando a nova tecnologia avançada "T-MODE"
(Publicado a 18 de julho, 2019: https://www.toyotires-global.com/press/2019/190718_e.html)
A Toyo Tire melhorou e sistematizou o processo de desenvolvimento de pneus de automóvel, chamado T-MODE, originalmente criado há 20 anos como uma plataforma de desenvolvimento para pneus de automóvel. A Toyo Tire conseguiu executar com sucesso a integração de dados recolhidos em simulações efetuadas no T-MODE utilizando o PSGD⁴. Em fevereiro deste ano desenvolvemos uma tecnologia de simulação em tempo real revolucionária que, através da utilização de IA, pode imediatamente prever o desempenho do pneu. Foi elaborado um diagrama hierárquico que discrimina as especificações do desenho do pneu e o desempenho do mesmo. Ao aplicarmos isto em conjunto com metodologias da ciência de dados, conseguimos visualizar a relação entre as especificações do desenho do pneu e o desempenho do pneu. Com base nesta relação, executámos tarefas de machine learning utilizando estes dados de simulação e concluímos que era possível fazer cálculos num curto espaço de tempo e produzir previsões com precisão.
⁴PSGD: sigla de Processo de Simulação e Gestão de Dados. É um sistema de infraestrutura que pode unificar todas as formas de dados e partilhar processos padronizados.

Utilizar o "T-MODE" para a tecnologia de previsão de neve
(Publicado a 25 de fevereiro, 2020: https://www.toyotires-global.com/press/2020/20200225_e.html）
A Toyo Tire já tinha desenvolvido anteriormente um método para prever o desempenho da tração em neve de um pneu em tipos específicos de qualidade de neve (neve recente e parcialmente derretida). No entanto, ao utilizar a recentemente desenvolvida tecnologia de base de simulação do T-MODE, é agora possível prever com elevado nível de precisão o desempenho da tração em neve de um pneu no ambiente real no qual vai ser utilizado. Isto permitiu à Toyo Tire visualizar com sucesso a deformação do bloco e da lamela durante a travagem nos vários ambientes onde os pneus são utilizados. Como resultado, podemos agora averiguar corretamente o padrão do piso melhor adequado ao ambiente pretendido.

Conceito da tecnologia de deteção do pneu da Toyo Tire
(Publicado a 25 de fevereiro, 2020: https://www.toyotires-global.com/press/2020/200214_e.html)
A Toyo Tire está a desenvolver uma tecnologia de deteção do pneu que apresenta o desempenho do mesmo durante a condução em tempo real utilizando o pneu como um sensor, em conjunto com a IA e as tecnologias digitais, para detetar informações sobre o pneu e as condições da estrada durante a condução. Os pneus no automóvel que conduzimos são geralmente diferentes, ou seja, estão longe de ser uniformes devido aos seus antecedentes de utilização e condições de desempenho. Por isso, as informações essenciais para cada automóvel serão diferentes. Com os pneus — a única parte de um automóvel que está em contacto com a superfície da estrada — a assumirem um novo papel na nova sociedade da mobilidade, a Toyo Tire está empenhada em criar novos valores através da inovação aberta.