在汽车零配件装配生产线中，螺栓拧紧是装配过程中非常重要的环节，也是许多工位工作量很大的部分。由于螺栓种类多数量大且相似性高，所以员工在操作时很容易出现失误，引发质量问题。根据某公司的质量问题清单和返修记录表，其中滑牙、螺栓漏装错装、螺栓松脱是经常发生的问题，这些问题很大程度上是由于员工在操作过程中出现重复拧紧、漏拧紧及不完全拧紧等过失造成，虽然通过一定的培训和长期的操作能使犯错的概率有所降低，但由于人本身的局限性，不可能做到100%的不犯错。因此，要从根本上解决问题，光靠对员工的严格要求是不够的，还需要从设备上着手，想方设法实现防错功能的全覆盖。

目前螺栓拧紧的设备多种多样，使用较为普遍是电动拧紧枪，因其较高的性价比被普遍应用于汽车零配件装配工位。拧紧枪有多种样式，装配车间中常用的是直柄拧紧枪和枪式拧紧枪。其中直柄拧紧枪比较适合实现大扭矩拧紧，能在工件各个角度上工作，而枪式拧紧枪更适合实现小扭矩拧紧，在工件的水平方向上操作比较方便。不论是直柄或是枪式拧紧枪，都可实现多种扭矩拧紧，而这一功能可以通过套筒选择器进行拧紧枪拧紧程序的切换。套筒选择器上的每个套筒孔位与拧紧枪上的扭矩是一一对应的。

拧紧枪本身具有输出扭矩、拧紧角度和拧紧次数的检测功能，这是它能进行防错控制的基础。但是由于生产过程及紧固件配合的复杂性，这些参数的上下限监控范围不能单靠以往经验来确定，也没有相关标准可查，因此，要发挥好拧紧枪的防错功能仍需做出更多努力。

重复拧紧防错的难点及解决办法

要判断一颗螺栓是否被重复拧紧，可以通过它转过的角度来识别。在正常情况下，螺栓从开始旋转到拧紧结束，需要转过几圈甚至十几圈，而重复拧紧一颗螺栓，如果施加的扭矩一样，那么螺栓转过的角度会非常小，几近于零。从这方面讲，要识别一颗螺栓是否正在被重复拧紧可通过监控其拧紧角度来实现。作业过程中，只要给拧紧枪控制系统设置一个拧紧角度的下限值，在拧紧过程中检测到螺栓转过的角度小于下限角，就说明这颗螺栓正在被重复拧紧，拧紧枪控制系统发出警告。然而，由于拧紧枪计算角度时需要考虑两个重要的参数：贴合扭矩和门槛扭矩。贴合扭矩是拧紧枪进行准确控制的开始，扭矩值不能设得太小，否则会引起拧紧转速和检测数据的不稳定；门槛扭矩是角度计算开始时的扭矩，需要大于或等于贴合扭矩，而螺栓在被拧紧时的绝大部分时间扭矩达不到贴合扭矩，更不用说门槛扭矩了。因此，即便在正常拧紧的情况下，拧紧枪计算出来的螺栓的拧紧角度也是非常小的，通常小于100°，这就严重地压缩了拧紧角度下限的设置范围，即如果重复拧紧角度下限设定得太高，拧紧枪就会大量误报。而由于现场操作过程中人员、工件和螺栓材质硬度、拧紧枪反作用力及工件间垫圈有无软硬等差异使重复拧紧的角度千差万别：有的接近于零，有的能达到三四十度甚至更高。这就要求需要提高拧紧角度下限值，否则重复拧紧防错功能将形同虚设。从这两个相互对立的限制条件上看，实现重复拧紧防错的困难在于如何界定其角度下限。仅靠经验以及硬性参数推测出的角度下限值很不可靠。要得到可靠的值，需要经过细致的现场考察和大量的数据分析。通过对螺栓拧紧数据进行采集和分析后初步确定重复拧紧角下限角度，同时根据现场人员腕力大小、螺栓和工件材质硬度、拧紧枪的大小弯直、工件间垫片厚薄软硬的不同对角度进行微调。

漏拧紧防错的解决办法

漏拧紧防错主要是通过计数功能来实现。比如，一个零配件在某个工位装配时需要拧紧10颗相同的螺栓，那么拧紧枪就会累积计数10次；若计数少于10次，则生产线线体或是相关设备作出反应，限制托盘放行或报警；若计数已经达到10次，那么拧紧枪就会自锁，不允许员工再往下拧紧，直到有新的工件流入后才会解锁。实现这种控制方式需要满足两个前提条件：一，拧紧枪支持数据交互；二，重复拧紧防错完全有效。

对于上述前提条件一，目前有两种方式可以满足：一种是改进线体，通过线体上的读写头和托盘自动识别不同的工件；另一种是通过人工录入信息的方式识别不同的工件。对于前一种方式，线体上安装有读写头，托盘对应位置上安装有标志模块（即tag），每个工件上线时，员工都会通过读写头将发动机的流水号写入托盘的tag中，由于工件在生产线上始终与托盘绑定，因此可认为托盘上的流水号即是工件的独一标志。当托盘流入一个工位时，就会刷掉前面托盘的流水号信息，并且通过读写头将自己的流水号上传，这样拧紧枪就能很快地判断是否有新工件流入。对于后一种方式，线体旁边设有扫描设备，这种方式的工艺顺序是：工件流入工位→扫描枪扫描条形码/二维码→拧紧枪控制器刷新工件信息→拧紧螺栓→计数合格放行→新工件流入工位。由于增加了人工扫码的工序，因此这种方式相对于前一种方式生产效率较低。对于上述后一个前提条件，由于重复拧紧一颗螺栓后如果被误报为合格，那么后面少拧紧一颗就能满足计数要求，员工只要稍不注意，就可能造成漏拧紧的情况。因此，要解决漏拧紧的问题，需要先保证重复拧紧防错功能全部实现。

扭矩不合格防错解决办法

拧紧枪拧紧工位螺栓扭矩不合格主要由以下几点引起：

（1）员工在还没完全拧紧的情况下就松开拧紧枪开关，致使扭矩不足；

（2）拧紧枪的转速过高，拧紧时惯性过大，造成扭矩超出合格范围；

（3）对于多扭矩拧紧枪，由于有些工位套筒一样扭矩不同，员工选择套筒时容易混淆，进而引起扭矩混淆，导致拧紧后超差。

由于拧紧枪本身有良好的扭矩判断功能，因此在绝大部分拧紧扭矩不合格的情况下，拧紧枪都会发出报警信号，提醒员工纠正错误。然而，由于装配现场声音嘈杂，员工在匆忙时很可能忽略了报警信息。因此，在不合格扭矩出现后，需要使拧紧枪触发更加严格可靠的反应来限制员工下一步的操作，才能100%地避免疏忽遗漏事故的发生。解决的办法是，在拧紧枪控制器内设置一种程序，使拧紧枪的报警功能与反转功能联系到一起，当拧紧枪控制器收到不合格扭矩信号时，就会触发该程序，即如果员工不反转拧紧枪，就不能再继续往下拧，这样可以有效地避免了上述（1）和（2）所带来的隐患和风险。

对于（3），由于在选错扭矩的情况下拧紧枪仍会“将错就错”地拧紧至该扭矩的合格值，拧紧枪不会报警，因此上述的防错程序也就无法触发。对此，应从套筒选择器上着手，方法是，根据螺栓拧紧的工艺要求安排各个套筒的选择顺序和拧紧次数。每把拧紧枪的拧紧顺序和次数都是独一的，如果选错了套筒，拧紧枪就不会动作，如果一个套筒的拧紧次数够了，拧紧枪就不能再继续往下拧紧，直到更换新的套筒为止。这样既能有效地规范员工的操作行为，又可以消除因选错扭矩而引发的质量问题。

以上是拧紧枪拧紧过程中常见的几种可能引起质量问题的操作行为和对应的防错方案，但是生产过程中的防错控制既非一蹴而就，亦非一劳永逸，需要根据产品的质量要求制定出行之有效的控制计划，并严格地根据控制计划对生产线进行周期性的验证，以保证防错功能的长期有效性。