EN MODELL FÖR FRAMTIDEN Volvo FH har varit Volvo Lastvagnars flaggskepp i nästan 20 år. 2003 startade arbetet med den senaste versionen med fokus på säkerhet, köregenskaper, förarkomfort och bränsleekonomi. Nu är den här och Semcon har varit med på resan. TEXT MARIANNE OVESEN FOTO SÖREN HÅKANLIND, LARS ARDARVE & VOLVO TRUCKS FUTURE BY SEMCON 2.2013 37
36 FUTURE BY SEMCON 2.2013
Olof Pawlowski Provningsingenjör, Semcon Stefan Axelsson Ansvarig för köregenskaper, Volvo Trucks FVV (Feature Verification Validation) Ingen annan lastbil i världen har så god krängningsstabilitet, fin rattkänsla och ligger så pålitligt på vägen. Stefan Axelsson, ansvarig för köregenskaper på Volvo Lastvagnar Olof Pawlowski, provningsingenjör på Semcon, står framför den enorma, grafitgrå lastbilen och tittar upp längs dess höga grill. Hans ansikte spricker upp i ett stort leende. Det är mycket häftigare att jobba med lastbilar än med personbilar, säger han. Bilen är Volvo Lastvagnars nya FH, en lastbil med samma namn som dess framgångsrika föregångare men det är också det enda de har gemensamt. Nya Volvo FH är någonting helt annat. Olof Pawlowski släntrar från lastbilen bort till verkstaden ute på Volvos provbana i Hällered utanför Borås. Här provas noggrant alla lastbilar och all teknik innan de släpps på marknaden. Som provningsingenjör på Semcon har Olof arbetat åt Volvo Lastvagnar i flera långa perioder. Hans specialitet är styrning och väghållning, två av de områden som Volvo satsat extra mycket på i den nya lastbilen. NYA VOLVO FH har mycket att leva upp till. Under lastbilens tjugoåriga liv har modellen blivit Volvo Lastvagnars hittills största succé. Den har sålts i över 650 000 exemplar och motsvarar i dag en betydande del av den totala försäljningen. Förväntningarna är stora på att den nya versionen ska leda företaget in i framtiden Volvo FH är vår ryggrad. Många ser Volvo Lastvagnar och modellen FH som synonyma. Den nya Volvo FH-serien är grunden för en fortsatt framgångsrik marknadsutveckling för oss, sa Claes Nilsson, vd för Volvo Lastvagnar, i ett pressmeddelande i samband med lanseringen av den nya lastbilen. KRAVBILDEN FÖR FRAMTIDENS lastbil när arbetet med den nya Volvo FH påbörjades, var att den skulle ligga före lagstiftningen, klara utsläppsgränser som gott och väl levde upp till Euro 6-nivåerna och vara utrustad med morgondagens säkerhetsteknik. Dessutom skulle köregenskaperna vara personbilslika och hytten hemliknande. 38 FUTURE BY SEMCON 2.2013
SÅ FUNKAR DET Nyckelkomponenter för individuell framvagnsupphängning Utmaningen för konstruktörerna var att skapa en konstruktion med flera rörliga delar som fungerar som en solid enhet. Det här är deras lösning. STÖTDÄMPARE Vibrationsenergi absorberas av stötdämpare som nertill monterats på hjulspindelfästet och upptill på chassiramen. KINGPOST (HJULSPINDELFÄSTE) Övre och undre länkarm, stötdämpare, hjulspindel, luftbälgar och styrsystem är alla anslutna till hjulspindelfästet. För att kunna stå emot höga påfrestningar har hjulspindelfästet tillverkats i ett höghållfast material. Konstruktionen har korrekt axel- och kingpinlutning vilket ger utmärkta köregenskaper och minimalt däckslitage. LASTBÄRANDE KONSTRUKTION De övre och undre länkarmarna är monterade på en lastbärande konstruktion som håller hela installationen på plats. Den lastbärande konstruktionen, som är gjord av gjutjärn, är monterad på chassiramen. KUGGSTÅNGSSTYRNING Rattrörelserna överförs till kuggstången via en kugghjulsförsedd styrstång. Därifrån överförs rörelserna till styrarmen via kulleder och stag. Styrarmen som är infäst i styrspindeln får lastbilens framhjul att vridas, och därmed svänger fordonet. Eftersom kuggstångsstyrningen innehåller avsevärt kortare stag samt att hjulsidorna är kopplade var för sig direkt till kuggstången blir systemet stabilare. Alltså mindre svikt, vilket ger bättre respons och precision, jämfört med ett konventionellt styrsystem. DUBBLA LÄNKARMAR Framhjulen är anslutna till ett hjulspindelfäste på vardera sidan och är individuellt upphängda i chassiet med en övre och en undre länkarm. En luftbälg mellan hjulspindelfästet och ramkonstruktionen bär lasten och absorberar rörelserna som uppstår av ojämnheter i vägunderlaget under körning. Åtskilliga miljarder kronor och många ingenjörstimmar senare är Volvo Lastvagnar i mål. Semcon har under resans gång bidragit med flera kompetenser, bland annat inom provning och design, men även inom el och elektronik, chassi, ergonomi och i arbetet med den nya plattformen. Olof Pawlowski är en av ingenjörerna som fått möjligheten att arbeta med världsunik teknik i framkant, i hans fall framvagnsupphängningssystemet, som hos tunga lastbilar bygger på samma grundteknik som användes i hästdroskor redan på 1700-talet. För att få marknadens bästa köregenskaper, lät Volvo i stället utveckla individuell framhjulsupphängning med så kallad kuggstångsstyrning. Teknik som i dag finns i de flesta moderna personbilar, men som är en mindre revolution för tunga lastbilar. Det var något helt oprövat som krävt mycket ingenjörsarbete. INDIVIDUELL FRAMVAGNSUPPHÄNGNING gör att framhjulen rör sig utan att påverka varandra. Kör höger hjul ner i en vägsvacka eller över en bula i vägbanan, rullar vänster hjul på som om nästan ingenting hänt. Resultatet blir en betydligt behagligare gång med minskade vibrationer och krängningar i hytt och chassi, något som inte minst är viktigt för förare som kör längre sträckor, framförallt kurviga och smala vägar. Kuggstångsstyrningen ger en mer direkt överföring av förarens rattrörelser, vilket ger en tydligare vägkänsla. Och nu är det dags för Olof Pawlowski att visa hur det fungerar ute på Hällereds provbana. Han klättrar upp i den stora lastbilen och rullar sakta iväg. EFTER EN STUNDS KÖRANDE på den vidsträckta och vindlande banan, kommer han till en sträcka som är preparerad med olika djupa svackor och mängder med bulor i varierande höjd. Vissa så höga att kofångaren ljudligt skrapar i, när han kör upp på dem. Här har Olof och Stefan Axelsson, ansvarig för köregenskaper på Volvo Lastvagnar, testat den individuella framvagnsupphängningen, FUTURE BY SEMCON 2.2013 39
Semcons uppdrag, Volvo FH Semcon har samarbetat med Volvo Lastvagnar inom en rad områden: motor kylning, luftinsugssystem, design av hyttinredning och instrumentpanel, hyttkonstruktion, chassi, HMI (Human Machine Interface), mjukvaruutveckling för den nya elektronikplattformen, mjukvaruutveckling för luftfjädring, chassi och infotainment, provning och testning samt instruktionsbok för förare. Maria Balthammar Titel: Industridesigner, Semcon Rikard Orell Titel: Designchef, Volvo Trucks Product Design Den nya instrumentbrädan är vinklad mot förarplatsen, med alla knappar och reglage lätt överskådliga och tillgängliga och ett ökat antal smarta förvaringsmöjligheter. Ratten är försedd med integrerade kontrollknappar för flera funktioner, inklusive farthållare, telefon och navigation. 40 FUTURE BY SEMCON 2.2013
Samtidigt skulle allt i hytten hålla ihop, bli ett hem för den som ska tillbringa många timmar där. Maria Balthammar, industridesigner, Semcon kuggstångsstyrningen och stötdämparna i hytt och chassi, om och om igen. Vi har mätt vibrationer i hytten, med förarens komfort i åtanke. Vi har också mätt friktion, accelerationer, vridningar och andra krafter som påverkar styrningen och väghållningen. Och med hjälp av mätresultaten identifierat problem och föreslagit åtgärder, förklarar Olof. STEFAN AXELSSON, SOM gjort Olof sällskap i lastbilen, fyller i att arbetet handlat mycket om optimering av stötdämpare, styrväxelkaraktäristik, rattstång och hjulspindlar, utifrån Olofs analyser av mätresultaten. Vi har finlirat i det oändliga för att slå vår vanliga Volvo FH, som var den farligaste konkurrenten. Och det har lyckats, ingen annan lastbil i världen har så god krängningsstabilitet, fin rattkänsla och ligger så pålitligt på vägen, säger Stefan. Nu har Olof avslutat sitt uppdrag med framvagnsupphängningen och kuggstångsstyrningen, men har raskt flyttats över till ett nytt provningsprojekt. Han pekar mot en vit lastbil som cirklar runt länge bort på provbanan. Den lastbilen jobbar jag med nu, men det får jag inte berätta om. Det är hemligt. Totalt sett finns det ganska få provningsingenjörer för tunga fordon, så just nu har Volvo Lastvagnar inga tankar på att släppa taget om Olof Pawlowski. Det passar honom bra, för hans passion för stora lastbilar har inte minskat genom åren. Jag kom hit redan 1998, då jag just anställts på Semcon. Det är femton år sedan och under elva av dem har jag varit på olika uppdrag hos Volvo Lastvagnar, konstaterar Olof. Olof Pawlowskis långa relation med Volvo Lastvagnar är inte unik. Likadant är det inom designområdet. 2007 anlitade Volvo Lastvagnar Semcons industridesigner Maria Balthammar för utvecklingsarbetet av den nya lastbilens hyttinredning. I tre år arbetade hon i Volvo Lastvagnars stora och luftiga designstudio i Lundby på Hisingen utanför Göteborg. Hon berättar att de var tre designers i processens början. Då skulle de brainstorma helt fritt. Det handlade främst om att hitta och förmedla en känsla. Samtidigt skulle allt i hytten hålla ihop, bli ett hem för den som ska tillbringa många timmar där. Dessutom skulle hytten ha en tydlig Volvokänsla med en enkel, skandinavisk design. VOLVO LASTVAGNARS DESIGNCHEF Rikard Orell visar runt i studion, där verkliga lastbilar står sida vid sida med attrapper byggda i aluminium, trä, lera och frigolit. En lermodellör finjusterar en detalj på en modell och luften har en lätt doft av klister och färg. Rikard Orell säger att produktutvecklingsprocessen alltid har en gravitation, att den börjar på en visionär nivå för att sedan dras mot det som bedöms vara realiserbart. Därför vill han vara så öppen som möjligt i början av processen. Vi väljer ofta en utmanande idé, en som tål att vridas och knådas ordentligt, innan den utmynnar i något som kan fungera bra i verkligheten. Och verkligheten är föraren och hans eller hennes vardag. För att få deras åsikter satte Volvo ut interiörattrapper med modeller av olika instrumentpaneler, på ett antal Truck Stops i Europa. Där fick flera tusen yrkesförare testa panelerna och ge sina kommentarer. Samtidigt kunde designerna se hur förarna rörde blicken över instrumenten och hur de nådde knapparna. Förarnas synpunkter samlades in och bearbetades för att vara input, när vi gick vidare med designen, säger Rikard Orell. Förutom att alla system, från klimatanläggning till instrumentkluster, ska packas bakom instrumentpanelen, ska de också dras fram och visas upp på panelens framsida. Maria Balthammar säger att det var både spännande och ibland svårt. Inte minst arbetet med klimatanläggningen. Framförallt har klimatavdelningen väldigt strikta regler att hålla sig till, ofta måste luftutsläppen sitta på exakt ett visst ställe. Men det knepigaste var att få plats för all packning bakom panelen. Jag såg att det inte var möjligt och då tvingades vi tänka ett varv till. Fanns det till exempel nya, mindre skrymmande packningar på marknaden? Efter mycket letande hittade vi sådana. MEN INNAN ARBETET kommit så långt hade just Marias idé till instrumentpanel, med en mjukt böljande form, ansetts ha den där Volvokänslan. Dessutom var den tillräckligt visionär för att kunna knådas och plockas ner mot jorden i designens lagarbete. Jag hämtade inspiration från möbler i böjträ. Jag ville att formen skulle uttrycka renhet, enkelhet och lugn, minns Maria. Förutom alla instrument och knappar, har panelen också utrustats med enkelt åtkomliga lådor, fack och kaffekoppshållare. Allting finns inom en armlängds avstånd. Även det så kallade fågelbadet, som ligger som ett halkfritt fat på instrumentbrädans topp. Rikard Orell poängterar att instrumentpanelen tagit ett stort skutt framåt i jämförelse med föregångaren. Trots att den gamla Volvo FH:ns instrumentpanel var mycket uppskattad. I dag är både han och Maria Balthammar väldigt glada över slutresultatet. 1 FUTURE BY SEMCON 2.2013 41