手把手教你控制拧紧装配质量

今天，我们要和各位螺丝君分享的【体系化专栏】是：汽车拧紧装配和工艺保证，第 7 期：拧紧过程质量保证–手把手教你控制拧紧装配质量。

对于汽车主机厂而言，总装工艺是整车生产过程中最后一个，同时也是最重要的一个环节。

总装质量的控制程度，基本上决定了整车的质量。

而总装工艺中，拧紧装配又占据着绝对重要的位置，拧紧过程质量保证，是各大主机厂普遍面临的问题。

接下来，将按照装配前、装配中、装配后三个时间段，来向各位螺丝君介绍一下我们对于控制拧紧质量稳定性的一点小小经验。

01

装配前

装配前的准备工作至关重要，就如同建一所房子，如果地基打不好，那后面做再多的工作也是徒劳。

这部分占的篇幅最多，将按照：人机料法环的角度，来一一道来。

人：人是所有装配工作的根本，对于装配工作的影响是最大的。为了使装配过程达到正常稳定，必须考虑和避免这些影响。

不论多么精密的设备，还是多么完善的工艺，最后都需要人这个因素来实现。所以，要求操作装配人员必须接受专业技能培训并且通过资质认证非常必要。

除了拧紧设备的专业操作以外，还需要掌握拧紧结果评估、拧紧缺陷识别以及必要的文件知识等。

机：拧紧设备的在装配工作中地位也是毋庸置疑的，它就像士兵手中的武器一样。

所谓“工欲善其事，必先利其器”，符合规范的工具设备，会让装配工作事半功倍。

拧紧工具设备，必须要经过专业质量校验人员的校验认可，满足CMCMK要求才能投入使用。可靠的精度与稳定性是整个拧紧装配过程质量受控的必要保证。

对于动力工具来说，能源的统一充足非常重要，例如厂房压缩空气、电力的供应，能源的平稳供应也能减少装配过程的质量波动。

在装配生产线的项目规划阶段有一个事情经常被忽略，那就是拧紧设备的可达性。

某些拧紧点装配零件预留的空间位置可能比较狭小，使用正常的装配工具会与零件发生干涉，严重的甚至工具无法到达拧紧点。这就需要在前期考虑到这些不利因素，选用一些特殊形状的拧紧工具来解决这个问题。

还有一个问题也需要考虑，否则也会造成质量波动，那就是设备是否符合人机工程。

例如，使用转角法的拧紧点，如果用人来确保拧紧设备施加转角的稳定性，显然是不太现实的。

这就会造成最终施加在螺栓上的转角减少，最直接的危害就是夹紧力可能不足，最终造成质量缺陷。

比较稳妥的办法是增加一些辅助设施，例如反力臂等不需要人力就能将设备稳固的辅具。

每种型号的拧紧设备至少需要有一台可随时替换的备用设备。如果没有备用设备，一旦出现故障且短时间内无法修复，这个拧紧点必然会出现长时间的质量波动。这期间为了弥补缺陷需要耗费更多的人力物力，损失要远远大于多采购一台备用设备的成本。

其实最好的避免方式，是在工艺规划阶段避免这种单一工位多种力矩操作的情况，对工位进行优化才是最佳方案。

在装配过程中经常会用到一些非拧紧用的辅助工具，例如专门用来松开螺栓的风枪，专门用来调整零件位置的棘轮扳手等。

对于这些辅助工具应该确保它们不会被误操作，例如松螺栓的风枪固定住换向开关，让它只能反转。

料：要想输出的结果保持稳定，那么输入的原料当然也要是一个稳定的状态。这里的料泛指所有被装配的部分，例如车身、被紧固的零件、螺栓螺母等。

整车装配中的螺母一般都是焊接在车身上的，这就需要车身工艺孔的尺寸位置不能出现太大的偏差。

被紧固的零件要确保装配面没有变形、没有杂质油污等影响装配质量的缺陷。

螺栓螺母则要求它们的摩擦系数、强度等级等关键参数稳定且位于公差中线附近。

法：这里的法用来指代正确的工艺，在项目阶段经常会出现用错装配工艺的情况，这就需要在批量生产之前仔细排查所有拧紧装配工艺，确保使用工艺的准确性。

环：环境因素之中影响最大的当属温度了。电动拧紧设备在工作是会产生大量的热，如果散热不良轻则触发温度 警停止工作，重则电路板过热烧毁。

在控制温度方面恒温厂房是最好的，但缺点是成本太高。如果受预算影响，也可以在拧紧设备的发热位置如电机、控制器的位置加装小型散热设备，例如，使用压缩空气散热的散热片和把控制器安装在带空调的工控柜里。

02

装配中

前期的准备工作到位后，接下来装配过程中，只需要按部就班就可以了。

但是也有一些需要注意的事项：

拧紧工具设备在使用过程中必然会出现磨损的情况，随着磨损的加剧会产生一些影响拧紧质量的问题。所以，对于拧紧工具设备必须要制定定期检查计划，一些重要的易磨损件要确定保养和更换频次。以便在早期阶段消除由于磨损导致的机器性能下降。

在装配生产中漏拧紧的问题是时有发生的，轻则影响功能使用，重则威胁生命安全，所以，必须采取适当的措施防止螺栓未拧紧，例如使用计数功能、拧紧设备位置检测、生产线联动等措施。

对于带控制系统的拧紧设备，需要为其设定一套能够识别常见缺陷且误 率很低的监控参数。这需要资深的质量管理人员花费大量时间才能完成。

如果监控参数设置过宽，会无法识别拧紧缺陷，造成质量问题。如果监控参数设置过窄，会产生大量的误 警，增加返修成本，降低了拧紧合格率。所以需要在这宽与窄之间不断摸索，寻找到一个最佳的平衡点。

拧紧设备一般都带有反松功能，为了防止误操作，需要只有在出现不合格拧紧状态时，才允许在生产过程中松开螺栓。如阿特拉斯的EC扳手在参数设置中就有只有不合格才能反松的选项。

对于不合格的拧紧情况，必须制定详细的返工流程。俗话说事出反常必有妖，拧紧不合格必然有异常因素的存在。

那么，在出现拧紧不合格后，首要任务是排除导致不合格的异常因素，不能无视问题应付了事。

在生产线上无法完成返修工作的时候，需要到生产线下的返修区域进行返修操作，这部分会在之后文章单独讨论。

拧紧设备发生故障时，必须制定应急策略，这部分也会在之后的文章中讨论。

03

装配后

美国质量管理大师威廉·戴明博士提出了“产品质量是生产出来的，不是检验出来的”这一理念。

只有在生产过程中的每个环节，严格按照生产工艺和作业指导书要求进行，才能保证产品的质量。

如果忽略过程控制，只靠检验，是不可能保证产品质量的，因为质量检验，只能剔除次品和废品，并不能提高产品质量。也就是说，质量控制的重点决不能放在事后把关，而必须放在制造阶段，即生产过程阶段。

有的企业，根据戴明的理论认为检查是一种浪费，是需要砍掉的。我觉得不能一概而论，装配生产线除了少部分工位可以实现自动化以外，大部分工位还是要靠人来操作的。

但实际情况是虽然“零缺陷”是我们追求的目标，但我们能做到的只能是无限接近它。

装配后可以有一些有益于质量的小动作，比如看一眼工具设备的指示灯颜色，看一眼拧紧点的状态是否正常，用手拉拔一下被紧固件看看是否装配到位，用记号笔做颜色标记等等。

不依靠检验的前提是确保生产过程中的每一个环节都不出错，但是在真正的实现这种理想状态之前，一些必要的检查，不可以打着节约工时降低成本的旗号去掉，否则“偶发”的质量问题会“频繁”的出现，最终付出的代价要远超节约下来的成本。

以上的内容就是我们在拧紧过程质量保证中获得的一点小小的经验，希望能够给各位螺丝君带来启发，更好的控制拧紧装配过程质量的稳定性。