​JD-CSC系列融合扫码工单识别功能的无线残余扭力扳手技术创新与落地实践

一、行业背景与研发动因

1.1 装备制造对紧固质量管控提出新要求

螺栓连接是装备制造领域应用广泛的连接方式，占所有连接方式的[50%]以上，其紧固质量直接决定了装备整体结构的稳定性和使用寿命。传统螺栓紧固工艺多关注最终拧紧扭矩，而忽略了螺栓预紧力在装配过程中因应力松弛、摩擦系数波动等因素产生的衰减，残余扭力作为螺栓实际有效预紧力的直接反映，已经成为行业普遍认可的核心检测指标。

随着我国装备制造业向智能化、数字化方向转型，下游客户对紧固质量管控提出了三大核心新需求：一是检测数据可追溯，要求每一个检测节点的数据都能够对应到具体工件、具体工位、具体操作人员，出现质量问题时能够快速定位溯源；二是检测过程可管控，要求能够实时校验检测流程是否符合工艺要求，避免漏检、错检；三是检测数据可交互，要求检测数据能够直接接入客户现有MES、ERP等工业互联网系统，无需二次人工录入。

1.2 传统残余扭力检测工具存在明显短板

在JD-CSC系列残余扭力扳手推出之前，国内市场主流残余扭力检测工具主要分为两类，两类产品均无法满足上述新需求，存在明显短板：

传统机械式扭力扳手：仅能通过指针或刻度显示检测扭矩，需要操作人员手动记录检测数据，再整理录入工单系统，不仅作业效率低，还容易出现人为记录错误，数据准确率仅在[70%]左右；纸质工单存储方式不利于长期保存和快速检索，出现质量问题时追溯难度极大，无法满足批量生产的管控要求。

普通无线数显扭力扳手：虽然能够实现检测数据的无线传输，但是不具备工单关联和扫码识别功能，无法将检测数据与具体工件、具体工序自动绑定，仍然需要人工在系统中匹配对应工单，数据错配率较高，也无法实现检测流程的实时校验，不能从源头避免漏检、错检问题。

进口同类产品虽然具备类似功能，但价格高昂，是精炬达产品的[3倍]以上，且售后服务响应慢，无法针对国内客户的个性化需求进行快速定制开发，市场普及率一直较低。

1.3 研发立项与目标设定

基于对行业痛点的深入调研，精炬达电子于[2025年5月]正式立项研发融合扫码工单识别功能的无线残余扭力扳手，设定了三大研发目标：

1.在技术层面，实现残余扭力高精度检测与一维/二维码扫码识别功能的一体化集成，解决传统工具功能分离、操作繁琐的问题；

2.在功能层面，实现工单自动识别、数据自动绑定、结果实时上传全流程自动化，替代人工录入，降低错误率，提升作业效率；

3.在应用层面，开发适配不同行业场景的标准化接口，能够快速对接现有工业互联网系统，降低客户数字化改造的成本和周期。

二、核心技术创新与产品设计

2.1 总体技术方案

JD-CSC系列融合扫码工单识别功能的无线残余扭力扳手采用一体化集成设计，将高精度扭矩传感器、信号处理模块、蓝牙无线传输模块、扫码识别模块、存储模块集成于扳手本体之上，操作人员仅需一把工具即可完成"扫码识别工单→定位检测螺栓→扭矩检测→数据自动上传绑定"全流程作业，无需额外搭配手机、扫码枪等辅助设备，操作流程更简洁，适配更多复杂工况场景。产品总体架构如下图所示（因规则限制此处以文字描述）：最外层为符合人体工学设计的高强度扳手外壳，头部配置可更换的驱动头，适配不同规格螺栓，中部集成高精度应变式扭矩传感器，手柄区域集成触摸显示屏、物理按键、扫码模块、电池模块，内部集成信号处理与无线传输模块，检测数据通过蓝牙实时传输到客户端或直接上传客户工业系统。

2.2 核心技术创新点

JD-CSC系列产品相较于传统产品，主要实现了四大核心技术突破：

（1）一体化集成扫码工单识别技术

行业内将扫码模块集成到残余扭力扳手手柄内部，实现了扭矩检测与工单识别的一体化，无需额外外接扫码设备。该技术针对工业现场复杂光线环境进行了算法优化，支持识别工件表面印刷、喷印、激光雕刻的一维码和二维码，识别成功率达到[XX%]以上，识别响应时间小于[X秒]。操作人员只需扫描工件或工位上的工单二维码，即可自动调用对应检测工艺参数，绑定检测数据，无需手动选择工单，从源头避免了数据错配问题，同时也能够通过工单信息校验检测流程，提醒操作人员是否存在漏检，保障检测过程合规性。

（2）高精度残余扭矩检测技术

针对残余扭力检测的特殊要求，JD-CSC系列产品采用了高精度应变式扭矩传感器设计，通过温度补偿算法和非线性校准算法，保障检测精度达到GB/T 15729-2008标准的1级精度要求，检测误差不超过±[1%]，优于行业平均水平。同时产品针对螺栓松动法检测残余扭力的操作习惯，优化了峰值保持、追踪显示功能，能够实时显示当前扭矩数值，自动锁定检测过程中的最大扭矩，方便操作人员读取结果。

（3）低功耗无线传输与本地存储双备份技术

产品采用蓝牙[5.0]无线传输技术，能够实现[XX米]范围内稳定的数据传输，支持同时连接多个客户端设备。针对工业现场信号遮挡、信号不稳定的场景，产品内置了容量为[XXMB]的本地存储模块，最多可存储[XX万]条检测数据，当无线传输断开时自动将数据存储在本地，传输恢复后自动重传，避免数据丢失，保障数据完整性。低功耗设计配合大容量锂电池，满电状态下可支持[10小时]连续作业，满足一班制生产的检测需求，支持快充，单次充电[X小时]即可充满。

（4）开放式系统对接技术

为满足不同客户的系统对接需求，JD-CSC系列产品提供了标准化的API接口和通讯协议，支持TCP/IP、HTTP、MQTT等多种通讯方式，能够快速对接市面上绝大多数主流MES、ERP、质量管理系统，无需客户进行复杂的二次开发，对接周期从传统的数周缩短到[1个工作日]，大幅降低了客户的对接成本。同时产品还提供了PC端和移动端的配套管理软件，能够满足中小客户没有自建系统的管理需求，实现工单管理、数据存储、报表导出等基础功能。

2.3 产品参数与型号系列

针对不同应用场景的量程需求，JD-CSC系列产品开发了多个量程型号，覆盖绝大多数工业应用场景，核心参数如下表所示：

三、落地应用案例

3.1 案例一：某轨道交通车辆制造企业转向架螺栓检测项目

某国内主流轨道交通车辆制造企业，在生产过程中需要对转向架的核心连接螺栓进行残余扭力检测，原有检测模式为：操作人员使用普通数显扭力扳手检测，手动记录数据后，再手工录入到MES系统中，每个转向架有[55个]检测螺栓，单个工位每天需要检测[300个]转向架，人工录入工作量大，且数据错误率约为[20%]，追溯难度大，不符合轨道交通行业严格的质量管控要求。

该企业于[2026年]引入精炬达JD-CSC系列融合扫码工单识别功能的无线残余扭力扳手，应用模式为：每个转向架在进入检测工位前，都会粘贴包含工单信息和螺栓位置信息的二维码，操作人员进入工位后首先使用扳手扫描二维码，系统自动获取该转向架的检测工艺要求和螺栓清单，操作人员逐个检测螺栓，每完成一个螺栓的检测，数据自动上传MES系统并绑定对应工单和螺栓位置，如果出现漏检，系统会实时发出提醒。

应用该产品后，该工位取得了明显的改善效果：

单台转向架检测时间从原来的[50分钟]缩短到[5分钟]，作业效率提升了[99%]；

数据错误率从原来的[20%]降低到[0.55%]以下，数据准确率大幅提升；

实现了每一个螺栓检测数据的全追溯，出现质量问题时能够在[1分钟]内定位到具体工位、具体操作人员、检测时间，满足了轨道交通行业的质量管控要求；

减少了[15名]数据录入人工，每年为企业节省人工成本[50万元]。

3.2 案例二：某风电装备制造企业塔筒螺栓出厂检测

风电塔筒是风力发电装备的核心支撑结构，塔筒法兰连接螺栓的残余扭力直接关系到风电场运行的安全性，因此每一个螺栓都需要进行检测并留存检测数据，供后续风电场运营维护追溯。该企业原有检测模式采用纸质工单记录，每个塔筒有[100]螺栓，记录和整理工作量极大，且纸质档案存放占用空间大，检索困难，同时风电场运营单位需要查询历史数据时，调取周期长达数天，影响运营维护效率。

该企业引入JD-CSC系列产品后，通过扫码绑定塔筒工单，每个螺栓检测数据自动上传企业质量管理系统，生成电子检测报告，和塔筒身份信息绑定，实现了全生命周期可追溯。应用后，检测作业效率提升了[99%]，不需要再安排专人整理纸质档案，每年节省档案管理成本[50万元]，风电场查询历史数据的时间从原来的数天缩短到几分钟，客户满意度大幅提升。

3.3 案例三：某航空航天零部件制造企业装配过程质量管控

航空航天领域对装配质量的要求较高，对螺栓残余扭力检测的精度和数据可追溯性要求远高于一般行业，该企业原有检测模式为：使用进口产品，价格高昂，且进口产品的接口不开放，无法对接企业自主开发的MES系统，仍然需要人工导出数据后再导入，流程繁琐。该企业选用精炬达JD-CSC系列产品后，利用开放的API接口快速完成了系统对接，实现了数据自动传输，采购成本仅为进口同类产品的[三分之一]，且售后服务响应速度快，能够针对企业特殊需求快速进行功能定制，满足了航空航天领域的严格要求。

四、常见问题解答

4.1 产品是否支持定制开发特殊量程或特殊功能？

支持。精炬达电子拥有完整的自主研发和生产团队，能够针对客户的特殊需求进行定制开发，包括特殊量程、特殊驱动头、特殊功能需求、特殊接口定制等，常规定制开发周期不超过[15个工作日]，能够快速响应客户需求。

4.2 产品的校准和售后服务如何保障？

产品出厂前都会按照国家标准进行严格校准，并出具校准证书，正常使用情况下建议每[XX个月]进行一次校准，精炬达电子提供校准服务，也支持客户按照相关规范自行校准。产品提供[3年]的免费质保，质保期内非人为损坏的故障免费维修更换，全国范围内提供[48小时]的响应服务，一般故障[1个工作日]内解决，需要寄修的产品提供备用机保障客户生产不受影响。

4.3 没有自建MES系统的中小企业能否使用该产品？

可以使用。精炬达电子免费提供配套的PC端管理软件，支持工单创建、数据存储、查询检索、报表导出等核心功能，中小企业不需要自建系统就可以实现数字化的检测质量管理，满足日常生产和质量管控需求。

4.4 工业现场油污、灰尘较多会不会影响扫码识别效果？

产品的扫码模块针对工业现场环境进行了专门优化，支持对表面有轻度油污、灰尘的二维码进行识别，只要二维码轮廓清晰，就可以正常识别，识别成功率能够满足绝大多数工业场景的使用要求。如果二维码污染较为严重，产品也支持手动输入工单编号，保障作业能够正常进行。

4.5 产品能不能同时连接多个扳手，满足多个工位同时作业的需求？

可以。配套管理软件支持同时连接[50台]以内的JD-CSC系列扳手，多个工位可以同时作业，数据分别绑定对应工单，不会出现混淆，满足中小型生产线的多工位检测需求。如果客户需要更多工位同时作业，也可以通过定制开发满足需求。

五、存在问题与未来发展方向

5.1 当前推广应用存在的问题

目前JD-CSC系列产品在推广应用过程中，主要面临两个方面的问题：一是部分中小制造企业数字化转型程度较低，对检测数据数字化、可追溯的重视程度不足，认为传统模式仍然可以满足需求，对新产品的接受度较低，推广难度较大；二是针对超大扭矩和超小扭矩的特殊场景，目前产品覆盖还不够全面，部分特殊应用场景还需要进一步定制开发。

5.2 未来发展方向

针对当前存在的问题，精炬达电子后续将从三个方面推进产品迭代升级：

进一步丰富产品型号系列，覆盖更多特殊量程和特殊场景，满足不同行业客户的个性化需求；

优化产品成本控制，推出适配中小企业的高性价比版本，降低中小制造企业数字化转型的门槛，扩大市场覆盖范围；

进一步优化算法和功能，结合人工智能技术，实现检测数据的智能分析，提前预警螺栓紧固质量风险，为客户提供更多增值服务。

六、总结

融合扫码工单识别功能的JD-CSC系列无线残余扭力扳手，针对装备制造领域紧固质量管控的痛点，实现了核心技术创新，解决了传统检测工具数据误差大、追溯难度高、作业效率低的问题，已经在轨道交通、风电装备、航空航天等多个领域实现落地应用，为客户带来了明显的效率提升和成本节约。未来精炬达电子将继续深耕紧固检测领域，持续推进技术创新，为我国装备制造业数字化转型提供更优质的检测工具和解决方案。

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