新能源組裝無線下發工單數顯扭力扳手傳MES
JD-CSC系列新能源組裝無線數顯扭力扳手解決方案
一、方案背景
新能源汽車、儲能設備等核心零部件組裝過程中,螺栓扭力緊固精度直接決定產品的安全性與使用壽命。傳統人工手動扭力扳手依賴操作人記錄,存在數據漏填、錯改、無法追溯的問題;有線傳輸扭力扳手受布線限制,無法適配新能源生產線靈活轉場、多工位并行作業的需求;同時整車廠、儲能廠商要求組裝數據全量接入制造執行系統(MES)實現全流程質量管控,現有工具無法滿足無線數據實時傳輸、工單下發與數據溯源的核心要求。
成都精炬達電子科技有限公司針對新能源組裝場景的痛點,推出JD-CSC系列新能源組裝無線下發工單數顯扭力扳手,具備藍牙5.0/Wi-Fi雙無線傳輸能力,支持MES系統遠程工單下發、扭力數據實時上傳、擰緊結果實時判定,可滿足新能源核心部件組裝的質量管控要求。

二、JD-CSC系列產品核心參數與功能
2.1 核心參數
參數項 | 規格范圍 | 精度等級 |
扭力測量范圍 | 1-1000N·m | 雙向精度±2% |
顯示分辨率 | 0.1N·m | — |
無線傳輸方式 | 藍牙5.0/Wi-Fi 2.4G雙模塊 | 傳輸距離≥80m(空曠環境) |
存儲容量 | 本地存儲10萬條擰緊數據 | — |
電池續航 | 連續作業8小時,待機30天 | 支持快充1小時充滿 |
防護等級 | IP54 | 適配車間多粉塵、輕度油污環境 |
核心功能
無線工單遠程下發:通過MES系統對接,可將對應工位、對應產品的擰緊工藝參數(目標扭力、公差范圍、擰緊順序、螺栓編號)直接下發至扭力扳手,操作人無需手動輸入參數,避免參數設置錯誤,適配多品種小批量新能源車型的混線生產需求。
擰緊過程實時數顯與判定:工具顯示屏實時顯示當前扭力值,達到目標扭力范圍時亮綠燈提示,超出公差范圍立即亮紅燈+振動報警,從流程上避免漏擰、錯擰、過擰等質量問題。
數據實時上傳MES系統:每一次擰緊作業完成后,扭力數據、螺栓編號、作業時間、操作人ID、工具編號自動通過無線傳輸上傳至MES系統,無需人工二次錄入,實現數據全可追溯,滿足IATF16949汽車行業質量體系要求。
離線緩存補傳機制:當車間無線信號中斷時,數據自動存儲在本地,信號恢復后自動補傳至MES系統,避免數據丟失,保障生產連續性。
權限分級管理:支持操作人、工藝員、管理員三級權限設置,工藝參數僅可由工藝人員修改,操作人僅可執行作業,避免工藝參數被隨意篡改。


三、MES系統對接方案
JD-CSC系列扭力扳手支持多種標準通信協議對接MES系統,可適配不同廠商的MES平臺,對接流程如下:
3.1 對接協議支持
支持HTTP/MQTT標準物聯網協議,可直接對接工業MES平臺;
支持OPC UA協議,可接入西門子、SAP等主流企業MES系統;
提供開放SDK開發包,可針對客戶定制化MES系統進行二次開發對接。
3.2 數據交互邏輯
1.MES系統根據生產計劃生成對應工位的擰緊工單,包含產品ID、每個螺栓的目標扭力、公差要求、擰緊順序等參數,通過無線網關下發至對應工位的JD-CSC扭力扳手;
2.扭力扳手接收工單后自動同步參數,操作人按照提示順序完成擰緊作業,每一步擰緊完成后自動將結果(合格/不合格、實際扭力值、時間、操作人)打包上傳;
3.MES系統接收數據后自動歸檔,與產品ID綁定,支持后續質量追溯與統計分析,當出現不合格擰緊結果時,MES系統自動觸發報警,鎖定工位避免不合格產品流入下工序。

四、新能源行業應用案例
4.1 案例背景
國內某頭部新能源汽車整車制造企業,新建電池PACK組裝生產線,原有生產過程采用傳統定值扭力扳手,依賴人工記錄扭力數據,存在以下問題:1. 人工記錄錯誤率約3%,出現質量問題無法追溯到具體工位與操作人;2. 多車型混線生產時,需要人工切換不同車型的扭力參數,容易出現參數設置錯誤,導致批量不合格品;3. 數據無法接入工廠現有MES系統,無法滿足整車廠全流程質量管控要求,不符合國家新能源汽車產品溯源管理規定。該企業2023年引入成都精炬達JD-CSC-200系列無線扭力扳手共86臺,部署于電池PACK箱體螺栓擰緊工位,對接工廠現有SAP MES系統。
4.2 方案部署
工位配置:每個PACK組裝工位配置2臺JD-CSC-200扭力扳手(扭力范圍0-200N·m,適配箱體螺栓緊固要求);
網絡部署:車間部署無線AP,通過Wi-Fi實現扭力扳手與MES系統的數據交互,預留藍牙模塊備用;
對接開發:通過標準HTTP接口實現MES與扭力扳手后臺系統的數據對接,開發周期僅為3個工作日;
人員培訓:成都精炬達提供上門培訓,1天完成操作人與工藝人員的操作培訓。


應用效果
指標 | 應用前 | 應用JD-CSC系列后 |
擰緊不合格率 | 2.8% | 0.12% |
參數設置錯誤率 | 1.7% | 0% |
數據錄入效率 | 每個產品錄入耗時約2分鐘 | 自動上傳,零耗時 |
質量追溯響應時間 | 平均4小時/次 | 平均30秒/次 |
該生產線投產半年以來,未出現因螺栓擰緊問題導致的質量事故,數據全量接入MES系統,順利通過主機廠IATF16949質量體系審核與新能源汽車產品溯源核查,為客戶節省了每年約120萬元的質量返工成本與人工記錄成本。
4.4 另一個儲能場景案例
國內某大型儲能系統集成商,在集裝箱儲能柜的框架螺栓組裝工序中,采用JD-CSC-500系列大扭力無線扭力扳手,對接工廠MES系統,實現每個螺栓扭力數據與集裝箱編號綁定,滿足電網側儲能項目的質量驗收要求,解決了原來大扭力緊固無法溯源的問題,項目驗收一次性通過,得到了業主方的認可。


五、產品優勢總結
場景適配性強:針對新能源組裝場景設計,防護等級滿足車間環境要求,扭力范圍覆蓋1-1000N·m,可適配電池、電機、電控、整車車架等不同部位的擰緊需求;
對接成本低:支持標準工業協議,無需額外昂貴的硬件網關,對接周期短,可快速融入現有MES系統體系;
精度穩定可靠:核心傳感器采用進口應變片,每臺工具出廠都經計量校準,提供校準證書,精度長期穩定,滿足汽車行業高精度要求;
本地化服務支持:成都精炬達提供7*24小時技術支持,可快速響應客戶現場需求,提供定制化功能開發服務。
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