Så byggs grunden till en bil
Biltillverkarnas olika plattformar är egentligen inga plattformar. Ordet härstammar från 30-talets bilkonstruktion. Och vad är det som är så svårt och dyrt med att bygga själva grunden till en bil? Vi förklarar hur det ligger till.
Man ser det ofta i biltidningarna nuförtiden, att en viss bilmodell baseras på en viss plattform. Volkswagen ID.3 är konstruerad på koncernens MEB-plattform, Toyota RAV4 bygger på TNGA GA-K-plattformen och grunden för Polestar 2 är Volvo Cars CMA-plattform. Eller om det ska vara ”arkitektur”, begreppen används ofta synonymt med varandra i sammanhanget. Men vad är egentligen en plattform, eller en arkitektur? Vi tar det från början.
Genom hela automobilhistorien har utvecklingen mot standardisering löpt som en röd tråd. I bilismens barndom var ingenting standardiserat, utan man spikade ihop en ram precis som man hade gjort på hästdroskornas tid och knökade in en motor någonstans där den fick plats. Allt var gjort för hand, på känn. Gick någonting sönder fick man laga på samma sätt: för hand, på känn.
Därför blev det sådan uppståndelse när Cadillac år 1908 monterade ned tre stycken Model K, blandade delarna, och monterade ihop de tre bilarna igen. Med hjälp av ritningsbaserad precisionskonstruktion hade Cadillac skapat en standard och reservdelen var född. För om någonting gick sönder gick mojängen att byta ut mot en likadan. Man behövde inte ens måtta in och slipa till den för att den skulle passa. Revolutionerande, och Cadillac belönades med brittiska kungliga automobilklubben RAC:s förmodat prestigefulla Dewar-trofé för bedriften.
På den här tiden, och i många år framöver, skulle den dominerande metoden för bilbyggeri vara att tillverka en separat ram som motor och hjul satt fast i, och som man sedan ställde en kaross ovanpå för att ha någonstans att göra av passagerarna. Det ser vi inte minst i bilmodeller som Volkswagen-bubblan och Citroën 2CV, och med den typen av bilar myntades också plattformsbegreppet. För de använde inte bara en ram med lite balkar och rör, utan en hel plattform som man ställde karossen ovanpå. Bokstavligen, alltså.
Nu börjar vi förstå vad som menas. Volkswagen-plattan kunde användas till att ställa en busskaross på, eller varför inte en underskön coupéblåsa som i fallet med Karmann Ghia? Citroën gjorde någonting liknande, satte en ny kaross på CV2-plattan och så var Citroën Ami född.
Tricket här är alltså att använda samma tekniska grund för att skapa olika bilmodeller, och så är det än i dag. Men bilar som är lite mer moderna än Bubblan och CV2, som båda har sina rötter i 1930-talet, har ingen bottenplatta. De har självbärande karosser, alltså skal som utgör både kaross och chassi i en enhet. Motor, drivlina och hjulupphängningar skruvar man fast i det här skalet.
Så plattformsbegreppet handlar i våra dagar inte alls om någon plattform, i ordets bokstavliga mening. I stället är plattformen den tekniska bygglåda med samspelta komponenter som används för att bygga ihop stommen till en bil. I grunden handlar det om ett gäng mått som själva konstruktionen grundar sig på. Hjulupphängningskomponenternas infästningspunkter och torpedväggens (alltså plåten som skiljer motorrum från kupéutrymme) placering gentemot framaxeln är typiskt viktiga mått, eftersom de spelar roll för stommens styrka, något som är viktigt både för bilens uppträdande på vägen och för krockskyddsegenskaperna. Kanske också för att det är dyrt att ta fram pressgjutningsverktyg för de komponenter som utgör förbindelse mellan torped och fjäderbensinfästning.
Sedan hör alla delsystem till, som elektronikens alla bussar och kablage, hjulupphängningarnas bärarmar, motor- och drivlinesystemen med deras infästningspunkter, och i fallet med elbilar, vad man har för batterilösning, laddsystem, invertrar och e-axellösningar.
En plattform, eller arkitektur, är mer en regelbok med tillhörande systemalternativ för hur man bygger en viss typ av bil, än någonting annat. Där finns en stomme och ett antal parametrar man kan laborera med.
På så sätt kan man skapa en bygglåda där ingredienser som hjulupphängningar, stötdämpare, antisladdsystem, sensorer, styrdon och allsköns mekanik och elektronik är standardiserade. Allt man behöver göra är att bestämma axelavstånd och spårvidd och sedan skrädda ihop en kaross och en interiör som passar det specifika varumärket och som man tror tilltalar kunderna. Till slut förser man kalaset med några lämpliga drivlinealternativ ur koncernkatalogen. Med motorfästen anpassade till plattformen, förstås.
Volvos CMA-plattform
Volvo Cars utbud av kompakta bilmodeller utvecklas numera på arkitekturen Compact Modular Architecture (CMA), ett mindre komplement till arkitekturen Scalable Product Architecture (SPA). Införandet av CMA 2017 innebar att alla Volvobilar efter det byggs på två skalbara och helt modulära fordonsarkitekturer. Möjligheten att montera olika drivlinor, elektriska system och tekniker med varierande komplexitet på samma arkitektur ger både skalfördelar och en mer rationell tillverkningsprocess.
CMA-plattformen har utvecklats tillsammans med Zhejiang Geely Holding (Geely) och även koncernsyskonet Polestar 2 bygger på samma plattform.
Nu kommer vi tillbaka till den röda tråden. Plattformstänkandet är ett led i den ständigt pågående standardiseringen av bilindustrin. För 40–50 år sedan utgjorde en bilmodell, även med självbärande kaross, ofta sin egen plattform eller arkitektur och det var inget större problem. För vad behövde man, några stötdämpare och en AM-radio? Nuförtiden är det annorlunda, bilarna är fyllda inte bara med elektroniksystem utan också massiva beräkningar för att få dem att bete sig på rätt sätt ur alla aspekter från hur filhållningsassistenten fungerar till hur hela kadern av krockkuddar utlöser vid en kollision. Varje plattform har sitt eget system för detta, sannolikt konstruerat och upphandlat hos en specifik leverantör. Nu börjar det klarna, eller hur? Plattformen, eller arkitekturen, är hur allting hänger ihop.
I takt med att teknikinnehållet blir så mycket mer omfattande år för år får plattformarna också en allt tyngre uppgift. Ju mer kunskap man stoppar in, desto dyrare blir de också att utveckla. Det är därför som allt fler bilmodeller baseras på en och samma plattform, och plattformarna i sig blir färre.
Volvo Cars baserar hela sitt modellutbud på två olika plattformar och Volkswagen-koncernen, som är världens största fordonstillverkare, baserar sin huvudsakliga produktion på tre-fyra stycken – beroende på hur man räknar, och om man bortser från en och annan svansmotor-Porsche och mittmotor-Lamborghini.
Underleverantörernas roll
Man skulle kunna tro att om man köper en BMW får man en bil som är utvecklad och tillverkad av BMW. Inte riktigt. Varje plattform innehåller en mängd system som utvecklats av underleverantörer, som Bosch, Denso, ZF och Magna för att bara nämna några.
De är industriella jättar och de som ser till att allt från växellådor och stötdämpare till avgasrening och antisladdsystem fungerar i våra bilar. Biltillverkarnas plattformar konstrueras och anpassas delvis utifrån leverantörernas olika system. En viss plattform har ofta dedikerade leverantörer och lösningar för de olika delsystemen. Men bara för att stötdämparna ser likadana ut till Skoda Octavia som till VW Golf – två bilar som båda baseras på VW-gruppens MQB-arkitektur, betyder det inte att de är helt och hållet utbytbara. Biltillverkarna gör alltid små justeringar för att passa egenskaperna hos varje bilmodell.
I och med elektrifieringens intåg kan vi vänta en ännu mer påtaglig konsolidering. Orsaken är de massiva utvecklingskostnader som är förknippade med att ta fram helt nya plattformar som baseras på en annan teknik än den man har i den befintliga katalogen. Allt måste ju tas fram på nytt, eftersom hela regelboken är förändrad: elmotorer, batteripaket, laddningslösningar och kraftelektronik, utöver allt det där som hör plattformssystemen till. Därför börjar plattformarna korsa koncerngränserna.
Redan nu ser vi hur Ford har flirtat med Volkswagen för att få ta del av deras elbilsplattform MEB för att bygga Fordbilar på. Japanerna kastar sig i säng med varandra, vilket de kanske alltid har gjort mer eller mindre, men nu får till och med Sony komma in i Hondas sängkammare. Och så har vi alla start-ups.
Tesla var förstås först med att bygga en plattform för elbilar man faktiskt vill ha, och nu har andra som Rivian och Fisker följt efter. Med det här rätt nyskapande tänkandet myntades också begreppet skateboard-plattform. Det är precis vad det låter som: en platta ungefär som hos den gamla folkvagnsbubblan, där man har batterierna sorterade i plattans golv.
Men ändå är det inte fråga om ett separat chassi, utan det är fortfarande en självbärande kaross. Det är bara det att man har bultat ett batteripaket till golvstrukturen i bilen, precis som många av de välkända biltillverkarna gjort på sina nyutvecklade plattformar. Förlåt, arkitekturer.
Badge engineering
Standardisering i sin mest extrema form är så kallad badge engineering, eller emblemkonstruktion på svenska. Det är att ta plattformstänkandet till nästa nivå: Vill man slippa omaket med att ta fram nya karossplåtar och inredningsdetaljer när en ny modell ska tas fram går det bra att bara byta några lister och emblem på en befintlig bil.
Amerikanerna var tidigt ute och som skolboksexempel brukar man ta Cadillac Cimarron, som i princip var en Opel Ascona med ny grill.
På senare tid har vi sett exempel främst från Japan, där Suzuki Swace är en Toyota Corolla med andra emblem och Toyota GR86 förstås är en Subaru BRZ med några små skillnader. Någon minns säker också Aston Martin Cygnet, som var en Toyota IQ med flottare näsa. Vänta nu, det blev väldigt mycket Toyota och ja, de tycks vara särdeles duktiga på just badge engineering.
Kommentera artikel
Teknikens Värld erbjuder möjligheten att kommentera artiklar. Vi tar bort inlägg som vi bedömer är olämpliga. Kommentarer granskas inte i förväg. Kommentarerna omfattas inte av utgivaransvaret enligt yttrandefrihetslagen och de är inte heller en del av den grundlagsskyddade databasen expressen.se