TITELTHEMA Nutzfahrzeuge

86 ATZ 02/2006 Jahrgang 108

Der neue VW ConstellationIm September 2005 präsentierte Volkswagen Nutzfahrzeuge seineneue Lkw-Baureihe Constellation in Rio de Janeiro erstmals derÖffentlichkeit. Die drei vorgestellten Modelle 17.250, 24.250 und19.320 sind die Anlaufvarianten für eine komplett neue Fahrzeug-familie, die das Angebot schwerer Nutzfahrzeuge für die südlicheHemisphäre nach oben abrundet.

Bild 1: Der neue Sattelschlepper 19.320Figure 1: The new tractor 19.320

Die Autoren

Dipl.-Ing. Jörg T. Schmidtchen ist Mitarbeiter EntwicklungSchwere Nutzfahrzeuge,Produktentstehung Nutz-fahrzeuge bei VolkswagenNutzfahrzeuge, Wolfsburg.

1 Einleitung

Volkswagen produziert seit 1981 für denbrasilianischen Markt schwere Lastkraftwa-gen, die seit 1996 im neuen Werk Resendein einem modularen Konsortium produ-ziert werden. Im Jahr 2000 hat VolkswagenNutzfahrzeuge innerhalb des Volkswagen-Konzerns die Verantwortung für das Lkw-Geschäft in Resende/Brasilien übernom-men. Seitdem wurde der Marktanteil in Bra-silien kontinuierlich auf aktuell 33 % gestei-gert und erstmalig im Jahr 2003 die Markt-führerschaft übernommen. Für die kom-plett neu entwickelte Constellation-Familiewurden die Produktvorteile der Serie 2000konsequent weiter ausgebaut. In der Pro-duktentstehungsphase wurden die spezifi-schen Kundenwünsche und Anforderungenvon sich entwickelnden Schwellenländernmit innovativen Konzepten zielgerichtetumgesetzt.

Die neue Constellation-Baureihe umfasstzum Erstanlauf die Modelle 17.250 (4x2),24.250 (6x2) und 19.320 Titan Tractor (4x2),Bild 1, die alle über ein langes Fahrerhausmit Hochdach und Schlafeinrichtung verfü-gen. Neben einem kurzen Fahrerhaus undeiner Rechtslenkerausführung werden imLaufe der nächsten Jahre weitere Chassis-und Triebstrangvarianten sowie stärkereMotoren folgen. Im Zuge der Neuentwick-lung der Constellation-Familie wurde die ge-samte Produktpalette in die ebenfalls neuenleichten Lastkraftwagen der Delivery-Baurei-he (5.140 und 8.150), in die bekannten mit-telschweren und schweren Lkw der Worker-Baureihe (8.120 bis 31.260) und in die neueschwere Constellation-Baureihe (Anlaufmo-delle 17.250, 24.250 und 19.320) umstruktu-riert. Die Neuordnung des Produktpro-gramms versetzt Volkswagen Nutzfahrzeu-ge nun in die Lage, die Transportwünscheder Kunden umfassend und individuell zuerfüllen.

Mit der neuen Constellation-Baureihesoll der Marktanteil in dem wachstumsstar-ken Segment der schweren Nutzfahrzeugein den Märkten der südlichen Hemisphärekonsequent weiter ausgebaut werden.Durch die modulare Bauweise ist es mög-lich, ein Spektrum von 12 bis 63 t Lastzugge-samtgewicht abzudecken, so dass auch dieNachfrage nach den in Brasilien besondersstark zunehmenden Road Trains (Bitrems)bedient werden kann.

Neben der Modularität war ein wichtigesEntwicklungsziel auch die Steigerung derGesamtwirtschaftlichkeit der Fahrzeuge.Dies konnte durch eine hohe Reparatur-und Servicefreundlichkeit, verlängerte War-tungsintervalle, ein geringeres Leergewicht,

moderne elektronisch geregelte Motoren so-wie ein Flottenmanagementsystem erreichtwerden. Ferner wurde die Sicherheitsaus-stattung der neuen Constellation-Familieweiter ausgebaut. Zusätzlich spielten imProduktentstehungsprozess zentrale An-sprüche von Kunden und Händlern eineentscheidende Rolle, die insbesondere dieRobustheit, den Komfort und die Rentabili-tät der neuen Baureihe in den Mittelpunktstellten. Diesen Anforderungen wurdedurch eine interdisziplinäre und transna-tionale Projektarbeit in einem eigens ge-gründeten Projekthaus in Wolfsburg vonAnfang an Rechnung getragen. Hier wur-den alle projektrelevanten Geschäftsberei-che aus Resende, Wolfsburg und Hannoverzusammengezogen, was zu hoher Termin-treue, strenger Kostendisziplin und hoherEntwicklungsreife führte. Dieser einmaligeProjekterfolg ermöglichte die spätere pro-blemlose Serienüberleitung des Projektesnach Brasilien.

2 Die Fertigungsstandorte

Die Keimzelle des Lkw- und Busgeschäftesbildet das Werk in Resende, Brasilien. Nochvon Jose Ignacio Lopez im Jahr 1995 nachdem Prinzip eines modularen Konsortiums(„consorcio modular“) geplant, nahm Resen-de 1996 seine Fertigung auf, Bild 2. Ein we-sentlicher Bestandteil dieser innovativenFertigungsphilosophie ist die Einbindung

ATZ 02/2006 Jahrgang 108 87

Dipl.-Ing. Erwin Pape ist Vorstand Produktent-stehung Nutzfahrzeuge beiVolkswagen Nutzfahrzeuge,Wolfsburg.

Dipl.-Ing. Willi Netuschil ist Leiter EntwicklungSchwere Nutzfahrzeuge,Produktentstehung Nutz-fahrzeuge bei VolkswagenNutzfahrzeuge, Wolfsburg.

TITELTHEMA Nutzfahrzeuge

88 ATZ 02/2006 Jahrgang 108

der wesentlichen Zulieferanten in den Pro-duktionsablauf. Dabei sind die Partner soauf dem Werksgelände angesiedelt, dass sieparallel zur Fahrzeugmontagelinie die benö-tigten Module komplettieren und mit deneigenen Mitarbeitern direkt am Band ein-bauen. Volkswagen Nutzfahrzeuge konzen-triert sich auf die Entwicklung, die Planung,die Qualitätssicherung und den Vertrieb derProdukte.

Die Fixkosten in Resende sind für Volks-wagen Nutzfahrzeuge vergleichsweise nied-rig, und die Rentabilität ist schon bei gerin-ger Auslastung gewährleistet. Die Produkti-on kann schnell auf Marktschwankungenreagieren, und der lokale Fertigungsanteilvon mehr als 90 % macht von Währungs-schwankungen unabhängig, die in Brasi-lien an der Tagungsordnung sind. Ein weite-rer Fertigungsstandort nach diesem Prinzipexistiert bereits in Mexiko und befindetsich in Südafrika im Aufbau. Zusätzlich istim Rahmen einer Internationalisierungs-strategie die Ausweitung der Produktionauf den Nahen Osten und Asien vorgesehen.

3 Konzeptanforderungen

Auf Grundlage umfangreicher Benchmark-Untersuchungen sowie Marktanalysen und -prognosen wurde im Rahmen der Konzep-tentwicklung für die neue Lkw-BaureiheConstellation ein Lastenheft erstellt. Die

Schwerpunkte bilden der modulare Aufbaudes Fahrzeuges und die Erfüllung auchnicht gesetzlich geforderter Sicherheitsstan-dards. Darüber hinaus wurden marktspezi-fische Sonderapplikationen (30-Paletten-Trailer) berücksichtigt sowie die Nutzlastund die Ergonomie auf Kundenanforderun-gen hin optimiert. Zusätzlich spielte das De-sign eine entscheidende Rolle, das mit sei-nem robusten und ausdrucksstarken Er-scheinungsbild den Anfang für ein neuesMarkengesicht der Volkswagen-Nutzfahr-zeugsparte markierte.

4 Fahrerhaus

4.1 ExterieurDie neue Lkw-Familie Constellation fälltdurch ihr markantes, maskulines Erschei-nungsbild sofort auf und ist doch gleichzei-tig eindeutig der Marke Volkswagen Nutz-fahrzeuge zuzuordnen. Das Design wird be-sonders geprägt durch die vertikal angeord-neten Scheinwerfer, die bulligen, ausgestell-ten Stoßfängerecken sowie die großflächigeFrontklappe mit dem farblich abgesetztenKühlgitter und dem großen, verchromtenVW-Emblem.

Beim Exterieur des Fahrerhauses wurdeder Fokus auf ein modulares Rohbaukon-zept gelegt, welches verschiedene Kabinen-varianten (Day- und Sleeper-Cab), unter-schiedliche Dachhöhen sowie Links- und

Rechtslenkertauglichkeit mit Lastzugge-samtgewichten von 12 bis 63 t berücksich-tigt. Ausgehend von einer kurzen Kabinekann mit geringem Aufwand durch Variati-on der Seitenwände und des Daches sowieErgänzungsstücken im Boden ein langesFahrerhaus erzeugt werden.

Unter Verwendung eines einheitlichenFußhebelwerkes kann eine Rechtslenkerva-riante lediglich durch Verlegung der Durch-trittsöffnung für Lenksäule und Schaltungdargestellt werden. Dabei tauschen Zentral-elektrik und Fußhebelwerk ihre Einbauposi-tionen in der Stirnwand.

Bereits im frühen Entwicklungsstadiumwurden mit Hilfe von Modellen im MaßstabM1:2,5 und in Originalgröße Windkanal-versuche zur Optimierung der Fahrzeugan-strömung und -umströmung durchgeführt,mit denen auch Reduzierungen von Ver-schmutzungen auf den Scheiben und imTür- beziehungsweise Türgriffbereich er-zielt werden konnten. So konnte durch ge-zielte Abstimmung der A-Säulenverkleidun-gen auf separate Luftleitelemente an denvorderen Kabinenecken vollständig verzich-tet werden.

Um dem Einsatz in Schwellenländern ge-recht zu werden, wurde bei der Constellati-on-Familie besonderer Wert auf ein repara-turfreundliches Rohbaukonzept gelegt. Sowurden beispielsweise geschlossene Hohl-räume in der Rohbaustruktur durch intelli-

Bild 2: Das „consorciomodular“ in Resende,BrasilienFigure 2: The “con-sorcio modular” inResende, Brazil

Die führenden Fahrzeugproduzenten der Welt benötigen innovative Lösungen, die sowohl Funktionalität,

Komfort als auch Sicherheit bieten. Als führender Lieferant von Getriebeschaltungs- und Kupplungskontrollsystemen,

Bremsverschraubungen und Fahrgestellkomponenten, setzt Kongsberg Automotive einen Standard für Sicherheit und

Fahrkomfort, um zu gewährleisten, dass Ihr Fahrzeug für Besitzer und Fahrer gleichermaßen die erste Wahl ist.

Systeme für die Nutzfahrzeugindustrie Getriebeschaltungen Sitzkomfort

Lieferant für Volkswagen Nutzfahrzeuge

www.kongsbergau tomot ive .com

www.one-stop.no

WELTWEIT

FÜR DIE FAHRZEUGINDUSTRIE WIR SCHAFFEN WERTEWIR SCHAFFEN WERTE

FÜR DIE FAHRZEUGINDUSTRIE

TITELTHEMA Nutzfahrzeuge

90 ATZ 02/2006 Jahrgang 108

Bild 5: Crashtest ECE R 29Figure 5: Crash test ECE R 29

gente Konstruktion vermieden. Trennstellenfür Reparaturen wurden bereits in der Kon-zeptphase berücksichtigt und in einem Re-paraturleitfaden dokumentiert. Durch Ein-satz von verzinkten Blechen an exponiertenBauteilen konnte nach intensiven Korrosi-onsdauerläufen eine mindestens sechsjähri-ge Garantie gegen Durchrostung abgesi-chert werden, Bild 3.

4.2 InterieurDie von schweren Nutzfahrzeugen vonVolkswagen-Nutzfahrzeuge bekannte undauch für die Nachfolgegeneration geforder-te Robustheit war auch das Entwicklungs-ziel für ein an den Praxisanforderungen ori-entiertes Interieur.

Analog zum Exterieur wurde von An-fang an auch beim Interieur ein links- undrechtslenkertaugliches Innenraumkonzeptverfolgt, was auch eine modular aufgebau-te Instrumententafel umfasst, Bild 4. Damitlässt sich eine Rechtslenkervariante durchden einfachen Wechsel von Modulen wieKombiinstrument, Handschuhfach, Lenk-säule sowie Ablagen und Einschübe vonder einen Fahrzeugseite auf die andere rea-lisieren.

Bei der Instrumententafel wurde einZwei-Farben-Konzept umgesetzt, welchessich in den Türverkleidungen weiter fort-setzt. In Verbindung mit den hellen Verklei-dungen im Dachbereich und den Seiten-und Rückwandverkleidungen wird im In-nenraum ein großzügiges Raumgefühl er-zeugt. Die hochwertige Anmutung und dieVerarbeitung auf Pkw-Niveau tragen zu ei-nem bis dato bei Lastkraftwagen nicht be-kannten Ambiente bei.

Die umfangreiche Serienausstattungdes Fahrerhauses kann durch kundenspezi-fische Sonderausstattungen ergänzt wer-den. So ist das Heizklimagerät in drei ver-schiedenen Ausführungen erhältlich, wo-bei die Lüfterversion als Basisausführungdient, die mit Heizungs- und Klimafunk-tion aufgewertet werden kann. Ergänzendzu den schon ab Werk bestellbaren Sonder-ausstattungen hat der Kunde die Möglich-keit, über das in Brasilien flächendeckendeHändler- und Servicenetz von VolkswagenNutzfahrzeuge individuelle Extras wie Alu-miniumräder, CD-/DVD-Spieler oder eineKühlbox für die zentrale Ablage zu bestel-len.

5 Elektrik, Elektronik

Die Elektronikarchitektur der neuen Con-stellation-Familie basiert auf dem CAN-Bus-Protokoll J1939, der mit marktüblichenElektronikbausteinen auf zukünftige An-

Bild 3: BIW-StrukturTeilverzinkung (ver-zinkte Bleche in rot)Figure 3: BIW structurepartially zinc-plated(zinc-plated sheets inred)

Bild 4: Instrumententafel ConstellationFigure 4: Constellation dash panel

Wir bewegen einiges.Von unten her.

Mit starken Komponenten für die

Antriebstechnik. So tragen wir dazu

bei, dass unter einer faszinierenden

Karosserie verlässliche Technik arbeitet.

Als Entwicklungspartner der Auto-

mobilindustrie konstruieren und

fertigen wir Präzisionskomponenten.

Mit modernsten Umform- und

Bearbeitungsverfahren. Vom Rohteil

bis zur einbaufertigen Komponente.

Und immer mit dem Blick auf zukunftsweisende Lösungen.

W I R G E B E N D E M F O R T S C H R I T T A N T R I E B .

91ATZ 02/2006 Jahrgang 108

wendungsbereiche mit nur geringem Auf-wand erweitert werden kann. Über ein ein-ziges zentrales Bordnetzsteuergerät wer-den vorher dezentralisiert angeordneteFunktionen eigendiagnosefähig zusam-mengefasst. Damit ist der Fahrer in der La-ge, aufgetretene Fehler ohne zusätzlicheHilfsmittel über das Kombiinstrument aus-zulesen und entsprechend zu reagieren.Der integrierte Bordcomputer mit Zentral-display im Kombiinstrument versorgt denFahrer mit zusätzlichen Informationen wiedem durchschnittlichen und aktuellenKraftstoffverbrauch und einer Serviceinter-vallanzeige. Neben den Standardfunktio-nen wie Scheibenwischer, Hupe und Fahrt-richtungsanzeige werden auch Komfort-merkmale wie elektrische Fensterheber,Zentralverriegelung und Geschwindkeits-regelanlage durch das zentrale Bordnetz-steuergerät geregelt.

6 Rolling Chassis

Das als robust bekannte Chassiskonzept derSerie 2000 wurde für die Verwendung in derConstellation-Familie konsequent weiterent-wickelt. Zentrale Komfortmerkmale sind dieneue Kabinenlagerung sowie die einfach zubedienende hydraulische Kabinen-Kippein-richtung.

Im Chassis erfolgten die wesentlichenNeuentwicklungen im Bereich Vorderachseund Lenkung, Kühlpaket und Motorlage-

rung, Reinluftansaugung und Abgasanla-gen sowie den Aufnahmen für Anbauteilewie Stoßfänger, Aufstiege und Kotflügel.Einmalig ist in diesem Zusammenhangauch die Verwendung eines einheitlichenFußhebelwerkes für die Kabine in Links-und Rechtslenkerausführung. Die neuenFahrerhausabmessungen und das daraus re-sultierende geänderte Fahrzeugpackage er-forderten die Anpassung der Radstände beigleichzeitiger Neupositionierung von Über-nahmekomponenten wie Kraftstoffbehäl-ter, Hinterachsen und der Chassiselektrik.Unter Einhaltung der in Brasilien gesetzlichvorgeschriebenen Gesamtzuglänge von18,15 m kann so in Kombination mit demlangen Fahrerhaus sogar der 30-Paletten-Trailer (15,40 m Länge) betrieben werden.

In der Constellation-Baureihe kommenausschließlich Motoren mit der Emissions-klasse Euro 3 zum Einsatz, die für die neueLkw-Familie gemeinsam mit den FirmenCummins und International/MWM entwi-ckelt und appliziert wurden. Die weiterenTriebstrangkomponenten wie Getriebe,Kardanwelle und Hinterachsen wurdenebenfalls in Zusammenarbeit mit renom-mierten lokalen Zulieferanten optimal indas Gesamtfahrzeugkonzept integriert undaufeinander abgestimmt. Durch den hohenLokalisierungsgrad der Komponenten imAntriebsstrang werden hohe Einfuhrzölleund negative Effekte von Wechselkurs-schwankungen vermieden.

7 Sicherheit

Schon die Serie 2000 war bei den Kundenfür ihren hohen Sicherheitsstandard be-kannt. Mit der Erfüllung der in Südameri-ka nicht gesetzlich vorgeschriebenen ECE-R-29-Crashanforderungen wurde die Kabi-nenstruktur der Constellation-Baureihehinsichtlich des Überlebensraumes für dieInsassen weiter optimiert, Bild 5. Fernerwurde der Unterfahrschutz nach ECE R 93vorgehalten.

Beim Design der Instrumententafel,der A-Säulen und deren Verkleidungen so-wie der Türverkleidungen wurde beson-derer Wert auf ein großes Sichtfeld ge-legt, so dass eine optimale Sicht aus derKabine gewährleistet wird.

Die Positionierung der Rückspiegelmit Weitwinkeleinsätzen in Verbindungmit einem Rampenspiegel ermöglicht ei-ne bestmögliche Sicht nach hinten. Mitihren abgerundeten Oberflächen undtiefstmöglich verbauten harten Kompo-nenten erfüllt die neue Instrumententa-fel höchste Ansprüche an die passive Si-cherheit. Durch die ergonomisch ange-ordneten Schalter und Hebel, durch dasverstellbare Lenkrad sowie durch dasKombiinstrument gestattet der Fahrerar-beitsplatz mit seinem großen Sitzverstell-bereich eine einfache, komfortable undsichere Bedienung für Fahrer aller Grö-ßen.

TITELTHEMA Nutzfahrzeuge

92 ATZ 02/2006 Jahrgang 108

Bild 8: Simulation der thermischen Dauerbelastung(Gestaltfestigkeit)Figure 8: Simulation of thermal endurance stress (fatigue strength of structure)

8 Virtuelle Prozesse

Im gesamten Produktentstehungsprozessder Constellation-Baureihe wurden zur Absi-cherung der Konstruktion und Minimie-rung der Aufwendungen virtuelle Techni-ken angewandt, Bild 6 und Bild 7. Schon imDesignprozess wurde weitestgehend virtuellgearbeitet, so dass kosten- und zeitintensiveHardwaremodelle eingespart werden konn-ten. Lediglich zur ersten Designpräsentationwurde eine Sitzkiste für das Interieur undClaymodelle im Maßstab M1:2,5 für das Ex-terieur erstellt. Bis zu den abschließendenDesignpräsentationen für Exterieur und In-terieur erfolgte der weitere Detaillierungs-prozess ausschließlich virtuell, an dessen

Ende ein in Clay gefrästes Exterieur-Refe-renzmodell im Maßstab M1:1 stand. DerOberflächenstrak für das Exterieur und Inte-rieur wurde ebenfalls mittels digitaler Da-tenkontrollmodelle im VW-Visualisierungs-zentrum abgenommen.

Ergänzend zu den üblichen Entwick-lungsaktivitäten wie FEM-Berechnungen, ei-ner kompletten DMU-Abbildung, Toleranz-,Modal- und Mouldflow-Analysen sowie Tief-ziehsimulationen wurden vor dem Prototy-penbau weitere Eigenschaften virtuell abge-sichert. Dies geschah unter anderem durchDauerfestigkeitsanalysen mittels Dauerlauf-lastkollektiven, durch thermische Dauerbe-lastungssimulationen von Kunststoffkompo-nenten, Bild 8, sowie durch Klimatisierungs-

Bild 7: VirtuellesInterieur-Daten-kontrollmodellFigure 7: Virtualinterior data con-trol model

simulationen der Funktionen (Aufheizung,Defrost, Klimatisierung) und der Bauteildi-mensionierung (Ausströmer und Luftfüh-rungen).

Das Ergonomiekonzept wurde bereits zueinem frühen Entwicklungszeitpunkt mitHilfe einer virtuellen Sitzkiste abgesichert,Bild 9. Greifräume und Sichtverhältnisse bishin zu Spiegelungen in Front- und Seiten-scheiben konnten optimiert werden, ohne

For an English version of this article, seeATZ worldwide.For information on subscriptions, justcall us or send an E-mail or fax.

Vieweg Verlag Postfach 1546 D-65173 WiesbadenTel. +49 5241 80-1968 | E-mail: vieweg@abo-service.infoATZ

Bild 6: Virtuelles Exterieur-DatenkontrollmodellFigure 6: Virtual exterior data control model

93ATZ 02/2006 Jahrgang 108

Aufwendungen und Entwicklungszeitfür entsprechende Hardwaremodelleeinzusetzen.

9 Zusammenfassung und Ausblick

Mit der neuen Lkw-Baureihe Constellati-on hat Volkswagen Nutzfahrzeuge dieGrundlage für weiteres Wachstum aufdem südamerikanischen Markt gelegt.Die Marktführerschaft in Brasilien mitderzeit 33 % soll weiter ausgebaut wer-den, um im Jahr 2007 einen Marktanteilvon 35 % zu erreichen. Weitere Derivatewie eine kurze Kabine, die Rechtslenker-version sowie zusätzliche Motoren undChassisvarianten folgen in den nächstenJahren und tragen so zur Umsetzungdieses Zieles bei. Zusätzlich zeichnet

sich in Brasilien über die letzten Jahreim Schwer- und Fernlastverkehr einTrend zu Lastzuggesamtgewichten von57 t (Bitrems) und 63 t ab, Bild 10. Mit derneuen Constellation-Familie hat Volks-wagen Nutzfahrzeuge erstmalig ein Pro-dukt, um auch in diesen Marktsegmen-ten zu reüssieren. Dafür werden aktuellChassisanpassungen durchgeführt so-wie die Motorenpalette nach oben erwei-tert.

Ein weiteres signifikantes Wachs-tumspotenzial bietet die Internationali-sierungsstrategie, wodurch zusätzlichesMarktvolumen in Schwellenländern er-schlossen wird. Ab Anfang 2007 wird dieRechtslenkerausführung in Südafrikagefertigt, so dass auch derartige Märktein Zukunft bedient werden können. ■

Bild 9: Straßen- und Instrumentensicht aus der virtuellen Sitzkiste.Figure 9: Sight on street and dash board from virtual interior mock-up

Bild 10: Die Entwicklung des brasilianischen Markts für SattelzugmaschinenFigure 10: Bitrem market

Automotive Benchmarking

and Exhibition

28.-29.06.06MÜNCHEN

Wir

zerlegen

sie alle! ww

w.a

bex-s

how

.net

Jetzt Stand buchen!