磁力新驅 懸浮輸送 ——2025 年富士康智能制造磁懸浮輸送技術交流對接會
文:文 / 編輯部2025年第三期
導語:4月21日,富士康科技集團與傳動網、深圳市工業運動控制產業協會、運動控制產業聯盟、直驅技術產業聯盟一道,強強 聯手,以“磁力新驅懸浮輸送”為主題,舉辦了一場別開生面的磁懸浮輸送技術與產品方案交流對接會。此次活動匯聚了目前 業內一批優秀的磁懸浮輸送系統開發廠商,采用富士康科技集團龍華廠區線下交流+線上富士康集團各廠區視訊連線交流的方 式,共同探討工業自動化領域的柔性智能制造新趨勢。
趨勢篇:應用面拓展,技術突 飛猛進
此次活動伊始,首先由富士康中央 智造平臺王樹華博士介紹了磁懸浮輸送 技術的應用現況。他表示,目前在3C 產品制造領域,富士康生產現場對技術 革新提出了迫切需求,高精度、高速度 與高適應性成為核心訴求:一方面,生 產設備需滿足微米級甚至納米級精度要 求,以適配芯片貼裝、精密組裝等關鍵 工序;另一方面,面對產品迭代周期短的特性,生產線需具備快速切換的能 力,以支持實現不同型號產品的柔性生 產。此外,大規模量產場景下,設備穩 定性與能耗控制也至關重要,產線需要 在高速運轉中保持低故障率以及對能源 的高效利用。
然而,技術落地仍然面臨多重挑 戰。在設計層面,磁懸浮輸送線需要在 緊湊空間內平衡結構強度與散熱性能, 避免因振動或溫度變化導致的精度偏 移;在生產環節,產線高速運轉對設備的耐用性要求極高,且成本控制與性能 提升難以兼顧;在適應性方面,產品型 號的頻繁更迭要求磁懸浮系統具備模塊 化設計特征,實現快速重組與參數調 整;此外,在環境因素上,車間粉塵、 電磁干擾極易影響系統的穩定性,并 且設備維護周期與部件壽命也需進 一 步優化。
未來,富士康將依托技術融合深化 智能制造布局,短期聚焦直驅式輸送線 的廣泛應用,通過磁懸浮技術與壓電陶瓷定位系統的結合,來提升產線的自動化水平;長期則大力 推動多技術交叉創新,借助計算機技術、量子傳感與室溫超 導材料的突破,重塑工業4.0生產范式。同時,富士康計劃以 AI、機器人與先進元器件技術為核心,推動制造體系從數字 化向物理智能方向升級,最終實現生產效率、精度與柔性的 全面躍升。
深圳市工業運動控制產業協會副秘書長李濤在接下來的 發言中表示,在產業升級、技術進步與政策支持的共同驅動 下,近年來,磁懸浮柔性輸送系統在工業領域的應用日趨成 熟和廣泛,在技術開發上也取得了突飛猛進的發展。
總體來看,驅動控制拓撲的高性價比和容錯特性對磁懸 浮輸送系統性能的提升和應用普及具有重要意義,電流分段 切換供電技術、高精度電流和速度控制技術、多動子同/異步 運動控制技術得到了廣泛的應用。在電機方面,目前普遍采 用的多是永磁同步電機,同時電機結構和工藝不斷優化,更 多自由度的磁懸浮輸送技術近幾年來也開始備受關注,如平 面電機的應用成為熱點之一。在位置檢測方面,技術種類多 樣化,電感式精度高但成本也高,在部分不需要精密絕對位 置控制的應用中,可以采用無位置傳感器技術,以節省傳感 器的成本。
從應用角度來看, 目前整體磁懸浮輸送系統追求更高的 推力密度、更密集的動子布局,且多動子耦合、動子帶電/帶 氣、高防護等級、融合大數據和AI人工智能技術等成為了重 要的發展方向。
在產業布局上,當前, 中國磁懸浮柔性輸送系統的產業 鏈逐步完善,市場規模持續增長且增速高于全球范圍;但另 一方面,產業發展也面臨著缺乏行業標準、成本較高、人才 短缺等挑戰,未來需要繼續加強市場推廣力度,推動技術創 新,突破關鍵技術環節,以提升市場競爭力,促進產業的進 一步發展。
實踐篇:優勢突顯,仍需攻克難關
蘇州大學劉吉柱博士重點介紹了磁懸浮平面電機的關鍵 技術研究進展,并系統地分析了這類特殊電機的結構設計、 電磁場優化及力學建模。從研究表明,永磁體寬度、厚度及 槽寬、槽深等幾何參數顯著影響電磁推力與法向力,經過優 化后(如永磁體寬度18-20mm、槽寬7-9mm)可平衡推力 與波動性,提升性能穩定性。
磁懸浮平面電機技術通過極距、氣隙等參數優化, 降低 齒槽力,增強動態響應,為智能制造的柔性化、高精度需求提供了核心支持。未來,結合數字“孿生”與AI人工智能調度 技術,磁懸浮平面電機可以進一步拓展在精密制造與工業自 動化領域中的應用邊界。
果栗智造(上海)技術股份有限責任公司CTO周金明表示,磁懸浮輸送技術作為智能制造的核心驅動力,正推動工 業生產線朝著高效、柔性、綠色化方向變革。這類技術通過 電磁懸浮實現無接觸傳輸,從根本上解決了傳統輸送系統因 機械摩擦導致的效率低、精度差、維護成本高等問題。
磁懸浮輸送技術的核心優勢體現在三個方面:一是高效 性,支持最大6m/s的速度和5g加速度,重復定位精度可達 ±0.01mm,顯著提升生產效率;二是柔性化,動子可獨立控 制并實現同步/異步運動,模塊化設計支持快速換型和產線擴 展;三是綠色低碳,無油污、低噪音的特性適配潔凈生產環 境,能耗較傳統系統降低30%以上。
而在市場推廣上,目前磁懸浮輸送技術的實際應用仍 面臨一些挑戰。例如:高初始投資成本需要通過快速回報來 證明價值;復雜場景下的多軸協同控制、重載動態的穩定性 (如5000kg負載)對技術可靠性提出了更高的要求;此外, 磁場干擾需通過屏蔽設計來滿足醫療等敏感行業的應用標 準。未來,隨著鋰電、半導體等行業應用需求的增長,通過 采用EtherCAT通訊技術、數字“孿生”調試技術等,磁懸浮技術將加速向智能和全棧式解決方案的方向演進,成為工業4.0 時代柔性產線的關鍵技術底座。
果栗智造自2015年成立以來,憑借獨立自主研發的磁懸 浮驅動傳輸技術,產品方案被成功應用在3C、鋰電、汽車等 智能制造生產流水線上,精確控制大型設備,用柔性制造顛 覆傳統制造模式。
湖南凌翔磁浮科技有限責任公司總經理周文武介紹道, 磁懸浮環形線技術憑借其獨特的優勢正在智能制造領域展現 出卓越的價值,它通過電磁懸浮實現無接觸輸送,從根本上 消除了機械摩擦,不僅大幅降低了能耗和維護成本,還實現 了傳統輸送系統難以企及的高精度與高效率。在實際應用 中,磁懸浮環形線表現出了令人矚目的性能——重復定位精度 可達±0.01mm,最大速度可達4m/s,并且在消費電子、生物 醫藥等行業的生產線上,幫助客戶實現了物料取放時間減少 88%、人力節省47%等顯著效益。其綠色環保的特性,如無 油污、低噪音等,使其能夠特別適合對潔凈度要求嚴格的醫 藥、食品等行業應用場景。
與此同時,磁懸浮環形線技術的復雜性令其在實際應用 中也存在一些難點,如:多軸協同控制、速度曲線優化,以 及與現有設備的集成等都需要攻克大量的技術難關。另外, 高昂的初始投資成本也讓不少潛在用戶望而卻步,雖然典型案例顯示投資回收周期可控制在6個月以內,但“貴不貴與值 不值”的疑慮仍然普遍存在。在重載或特殊環境應用中,如在 4噸模具的快換或密閉管道輸送等場景中,如何在保持系統剛 度的同時確保運行穩定性,也成為技術落地的關鍵瓶頸,加 上不同行業的個性化需求對于技術的適應性提出了更高的要 求,例如在有毒物料輸送場景中,必須能夠實現管道內完全 無電子器件的特殊設計等。
凌翔磁浮致力于“磁懸浮驅動輸送產線技術研究與設備 開發”項目的深入研發與創新,加速推進新型工業化進程, 促進產業結構的優化升級,近年來推出了凌動MTS磁浮環形 線、凌動MTS磁浮接駁線和凌動MTS重載傳輸線等一系列產品 方案,并已被成功應用在消費電子、生物醫藥、汽車電子/線 束、電工電子、食品包裝、新能源等多個行業,實現了更高 精度、更高效率、更高柔性、更低維護的生產效果。
江蘇烽火升科技集團股份有限公司磁懸浮產品線負責人黃富長博士提出,基于AI大模型的智能磁懸浮管控技術正成 為工業4.0的核心驅動力。該技術通過多模態數據融合、動態 閾值診斷和Transformer架構優化,實現了動子協同調度、故障預測及能耗管理,大幅提升了生產效率與設備可靠性。 相比傳統輸送線,智能磁懸浮系統具備無粉塵、高精度(μm 級)、低維護等性能優勢,故障發現率從70%提升至95%, 運維成本降低30%-40%,設備壽命延長15%-20%,應用場景 可覆蓋各種復雜工業環境,如多動子路徑規劃、實時故障預 警及自適應生產調度等。在典型案例中顯示,大模型技術可 動態優化生產流程,減少停機時間25%以上,有力地推動了 制造業向數字化、綠色化方向轉型。展望未來,隨著多模態 感知和數字“孿生”技術的深化,智能磁懸浮系統將進一步賦 能柔性制造,成為智能制造的一項關鍵基礎設施。
FHS烽禾升磁懸浮輸送線目前已被廣泛應用于鋰電、汽 車、醫療、3C、半導體等細分市場,同時,依托深厚的應用 端背景,烽禾升集團在智能傳輸領域不斷創新突破、潛心研 發,為智能制造領域提供高智能、高柔性、高價值的優質輸 送線解決方案。
昆山納博旺精工科技有限公司營銷中心總監史俊超重點分享了目前磁懸浮輸送技術的應用實踐經驗。納博旺專注精 密運動控制,以精密磁驅科技助力新質生產力,掌握多學科核心技術,產品多樣,構建“一軸一網一生態”產品路線。
在應用方面,對比舊式傳送帶,納博旺FRT磁懸浮系統的 技術優勢顯著,能節省50%節拍時間,最大速度可達3m/s, 重復精度達±10μm,免維護。以某客戶手機焊接/鉚壓線體為 例,傳統輸送方案設計難、效率低、成本高;而磁懸浮輸送 系統的結構緊湊、模塊化設計、電磁創新、免回零、設計簡 化、維護成本低,且可被柔性復用。
此外,納博旺獨具特色的一體化接駁技術,相比傳統方 案,避免了高度差問題,節省成本,保證平面度,使模組更 穩固。整體來看,納博旺磁懸浮輸送技術在提升生產效率、 降低成本等方面潛力巨大,助力智能制造轉型升級。
貝加萊工業自動化(中國)有限公司深圳分公司經理何探表示,目前在磁懸浮產線的實際運營中,管理人員時常面 臨的三大典型場景挑戰有: 一是多動子協同調度場景,傳統 系統在2000+動子調度時存在50ms延遲,導致產線節拍不匹 配;二是突發故障響應場景,人工巡檢導致70%的故障發現 率,定子繞組老化等問題常引發連鎖停機;三是快速換型調 試場景,傳統工藝切換需72小時調試,嚴重影響生產效率。
這些難題需要通過三大技術方案來攻克:1.采用時空Token編碼技術,將動子調度延遲降至8ms,例如在某汽車電 子廠應用中實現了6倍效率的提升;2.構建多模態預警體系, 通過振動/溫度/電流數據融合,故障發現率提升至95%,定 子故障預警提前量達48小時;3.開發小樣本遷移學習系統, 例如借助歷史工藝知識圖譜,使鋰電產線換型時間壓縮至4小 時。工程經驗表明:數字“孿生”仿真必須在前置實施,這些 經驗在光伏、鋰電等行業已被驗證,可平均減少25%停機損 失,未來可重點關注知識沉淀體系的構建,將工程師經驗轉 化為可復用的算法模型。
富士康科技集團資深處長彭小剛在成都富士康廠區通 過網絡分享了磁懸浮技術在富士康產線的成功運用經驗,據 介紹,富士康科技已將磁懸浮輸送技術應用于運輸與港口等 領域,經過大半年攻關,從三個維度疊加達到了高精度、高 敏捷度目標,完成了運崗一體技術落地,在關鍵指標上,與 設定標準對比,在降本減存、綠色環保等方面提升了30%以 上,對人力成本等指標的控制也表現良好,這些指標展現出 磁懸浮輸送技術的顯著技術優勢。目前團隊還與聯想等深度 合作申請國家標準,推動行業規范化發展,且各項成果均已 實現量化,磁懸浮輸送應用在3C電子、電視機等領域有望引發行業的新一輪技術變革。
當前,在建設“燈塔”工廠項目的過程中,正面臨AI人工 智能化的挑戰,存在參數不穩定、產品外觀不良等問題,需 要及時優化解決,避免業務受阻與成本增加。未來團隊將聚 焦仿真、數字“孿生”等前沿技術應用,減少產品接觸,提升 生產智能化水平,同時還計劃將磁懸浮輸送技術拓展至更多 的場景,并積極推動國家相關標準的制定,鞏固技術領先地 位,擴大應用范圍。
富士康中央智造平臺經理代萬龍表示,目前富士康的產 品呈現多樣、少量化的特點,產品及產品線切換頻繁,雖然 在部分產品生產中有應用到磁懸浮輸送系統,但在富士康內 部的應用尚不廣泛。同時,各種生產環境的差異度極大,包 括從百級無塵到油污彌漫等多種場景,不同生產環境對新技 術的引進提出了差異化的要求,此外,在復雜環境下要引入 云計算等新科技還面臨諸多困難。
從現階段磁懸浮輸送系統的應用狀況來看,前期存在的 傳感器價格問題已得到改善,磁懸浮磁場影響電子零配件的 問題也已成功解決。在此基礎上, 一些新的研究課題仍然需要大家共同努力,例如:如何實現磁懸浮線體在復雜或惡劣 環境下的快速導入與切換等等,富士康將聯合生態合作伙伴 進一步研究探索這些應用課題。
結語
自磁懸浮輸送技術面市以來,憑借其柔性、靈活、高 速、高效等應用優勢,立刻成為了工廠自動化產線創新建設 的一股新質生產力,并受到產業人士的高度關注。為進一步 促進市場及行業的良性發展,今年年初,深圳市工業運動控 制產業協會、運控控制/直驅產業聯盟、MBL制造業品牌庫 聯合推出了國內首部《2024年中國磁懸浮柔性輸送系統產業 發展白皮書》,其中對磁懸浮柔性輸送系統的發展歷程、產 品定義、技術分類、產品優勢、技術趨勢、產業鏈分析、典 型制造商分析、市場分析、行業應用案例等進行了深入的分 析,有助于凝聚行業共識、協同整體發展。未來,深圳市工 業運動控制產業協會、運控控制/直驅產業聯盟將繼續與行業 同仁一道,大力探索這一新質生產力的應用實踐,賦能中國 制造業邁向高價值產業鏈的頂端。
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