磁力新驅(qū) 懸浮輸送 ——2025 年富士康智能制造磁懸浮輸送技術(shù)交流對(duì)接會(huì)
趨勢(shì)篇：應(yīng)用面拓展，技術(shù)突 飛猛進(jìn)
此次活動(dòng)伊始，首先由富士康中央 智造平臺(tái)王樹華博士介紹了磁懸浮輸送 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)況。他表示，目前在3C 產(chǎn)品制造領(lǐng)域，富士康生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)技術(shù) 革新提出了迫切需求，高精度、高速度 與高適應(yīng)性成為核心訴求：一方面，生 產(chǎn)設(shè)備需滿足微米級(jí)甚至納米級(jí)精度要 求，以適配芯片貼裝、精密組裝等關(guān)鍵 工序;另一方面，面對(duì)產(chǎn)品迭代周期短的特性，生產(chǎn)線需具備快速切換的能 力，以支持實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)產(chǎn)品的柔性生 產(chǎn)。此外，大規(guī)模量產(chǎn)場景下，設(shè)備穩(wěn) 定性與能耗控制也至關(guān)重要，產(chǎn)線需要 在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中保持低故障率以及對(duì)能源 的高效利用。
然而，技術(shù)落地仍然面臨多重挑 戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)層面，磁懸浮輸送線需要在 緊湊空間內(nèi)平衡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與散熱性能， 避免因振動(dòng)或溫度變化導(dǎo)致的精度偏 移;在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，產(chǎn)線高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)設(shè)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(yīng)性方面，產(chǎn)品型 號(hào)的頻繁更迭要求磁懸浮系統(tǒng)具備模塊 化設(shè)計(jì)特征，實(shí)現(xiàn)快速重組與參數(shù)調(diào) 整;此外，在環(huán)境因素上，車間粉塵、 電磁干擾極易影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并 且設(shè)備維護(hù)周期與部件壽命也需進(jìn) 一 步優(yōu)化。
未來，富士康將依托技術(shù)融合深化 智能制造布局，短期聚焦直驅(qū)式輸送線 的廣泛應(yīng)用，通過磁懸浮技術(shù)與壓電陶瓷定位系統(tǒng)的結(jié)合，來提升產(chǎn)線的自動(dòng)化水平;長期則大力 推動(dòng)多技術(shù)交叉創(chuàng)新，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、量子傳感與室溫超 導(dǎo)材料的突破，重塑工業(yè)4.0生產(chǎn)范式。同時(shí)，富士康計(jì)劃以 AI、機(jī)器人與先進(jìn)元器件技術(shù)為核心，推動(dòng)制造體系從數(shù)字 化向物理智能方向升級(jí)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率、精度與柔性的 全面躍升。
深圳市工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長李濤在接下來的 發(fā)言中表示，在產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步與政策支持的共同驅(qū)動(dòng) 下，近年來，磁懸浮柔性輸送系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成 熟和廣泛，在技術(shù)開發(fā)上也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
總體來看，驅(qū)動(dòng)控制拓?fù)涞母咝詢r(jià)比和容錯(cuò)特性對(duì)磁懸 浮輸送系統(tǒng)性能的提升和應(yīng)用普及具有重要意義，電流分段 切換供電技術(shù)、高精度電流和速度控制技術(shù)、多動(dòng)子同/異步 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在電機(jī)方面，目前普遍采 用的多是永磁同步電機(jī)，同時(shí)電機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝不斷優(yōu)化，更 多自由度的磁懸浮輸送技術(shù)近幾年來也開始備受關(guān)注，如平 面電機(jī)的應(yīng)用成為熱點(diǎn)之一。在位置檢測(cè)方面，技術(shù)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(duì)位 置控制的應(yīng)用中，可以采用無位置傳感器技術(shù)，以節(jié)省傳感 器的成本。
從應(yīng)用角度來看， 目前整體磁懸浮輸送系統(tǒng)追求更高的 推力密度、更密集的動(dòng)子布局，且多動(dòng)子耦合、動(dòng)子帶電/帶 氣、高防護(hù)等級(jí)、融合大數(shù)據(jù)和AI人工智能技術(shù)等成為了重 要的發(fā)展方向。
在產(chǎn)業(yè)布局上，當(dāng)前， 中國磁懸浮柔性輸送系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè) 鏈逐步完善，市場規(guī)模持續(xù)增長且增速高于全球范圍;但另 一方面，產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、成本較高、人才 短缺等挑戰(zhàn)，未來需要繼續(xù)加強(qiáng)市場推廣力度，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng) 新，突破關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，以提升市場競爭力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的進(jìn) 一步發(fā)展。
實(shí)踐篇：優(yōu)勢(shì)突顯，仍需攻克難關(guān)
蘇州大學(xué)劉吉柱博士重點(diǎn)介紹了磁懸浮平面電機(jī)的關(guān)鍵 技術(shù)研究進(jìn)展，并系統(tǒng)地分析了這類特殊電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 電磁場優(yōu)化及力學(xué)建模。從研究表明，永磁體寬度、厚度及 槽寬、槽深等幾何參數(shù)顯著影響電磁推力與法向力，經(jīng)過優(yōu) 化后(如永磁體寬度18-20mm、槽寬7-9mm)可平衡推力 與波動(dòng)性，提升性能穩(wěn)定性。
磁懸浮平面電機(jī)技術(shù)通過極距、氣隙等參數(shù)優(yōu)化， 降低 齒槽力，增強(qiáng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，為智能制造的柔性化、高精度需求提供了核心支持。未來，結(jié)合數(shù)字“孿生”與AI人工智能調(diào)度 技術(shù)，磁懸浮平面電機(jī)可以進(jìn)一步拓展在精密制造與工業(yè)自 動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用邊界。
果栗智造(上海)技術(shù)股份有限責(zé)任公司CTO周金明表示，磁懸浮輸送技術(shù)作為智能制造的核心驅(qū)動(dòng)力，正推動(dòng)工 業(yè)生產(chǎn)線朝著高效、柔性、綠色化方向變革。這類技術(shù)通過 電磁懸浮實(shí)現(xiàn)無接觸傳輸，從根本上解決了傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)因 機(jī)械摩擦導(dǎo)致的效率低、精度差、維護(hù)成本高等問題。
磁懸浮輸送技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是高效 性，支持最大6m/s的速度和5g加速度，重復(fù)定位精度可達(dá) ±0.01mm，顯著提升生產(chǎn)效率;二是柔性化，動(dòng)子可獨(dú)立控 制并實(shí)現(xiàn)同步/異步運(yùn)動(dòng)，模塊化設(shè)計(jì)支持快速換型和產(chǎn)線擴(kuò) 展;三是綠色低碳，無油污、低噪音的特性適配潔凈生產(chǎn)環(huán) 境，能耗較傳統(tǒng)系統(tǒng)降低30%以上。
而在市場推廣上，目前磁懸浮輸送技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍 面臨一些挑戰(zhàn)。例如：高初始投資成本需要通過快速回報(bào)來 證明價(jià)值;復(fù)雜場景下的多軸協(xié)同控制、重載動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性 (如5000kg負(fù)載)對(duì)技術(shù)可靠性提出了更高的要求;此外， 磁場干擾需通過屏蔽設(shè)計(jì)來滿足醫(yī)療等敏感行業(yè)的應(yīng)用標(biāo) 準(zhǔn)。未來，隨著鋰電、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用需求的增長，通過 采用EtherCAT通訊技術(shù)、數(shù)字“孿生”調(diào)試技術(shù)等，磁懸浮技術(shù)將加速向智能和全棧式解決方案的方向演進(jìn)，成為工業(yè)4.0 時(shí)代柔性產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)底座。
果栗智造自2015年成立以來，憑借獨(dú)立自主研發(fā)的磁懸 浮驅(qū)動(dòng)傳輸技術(shù)，產(chǎn)品方案被成功應(yīng)用在3C、鋰電、汽車等 智能制造生產(chǎn)流水線上，精確控制大型設(shè)備，用柔性制造顛 覆傳統(tǒng)制造模式。
湖南凌翔磁浮科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理周文武介紹道， 磁懸浮環(huán)形線技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正在智能制造領(lǐng)域展現(xiàn) 出卓越的價(jià)值，它通過電磁懸浮實(shí)現(xiàn)無接觸輸送，從根本上 消除了機(jī)械摩擦，不僅大幅降低了能耗和維護(hù)成本，還實(shí)現(xiàn) 了傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)難以企及的高精度與高效率。在實(shí)際應(yīng)用 中，磁懸浮環(huán)形線表現(xiàn)出了令人矚目的性能——重復(fù)定位精度 可達(dá)±0.01mm，最大速度可達(dá)4m/s，并且在消費(fèi)電子、生物 醫(yī)藥等行業(yè)的生產(chǎn)線上，幫助客戶實(shí)現(xiàn)了物料取放時(shí)間減少 88%、人力節(jié)省47%等顯著效益。其綠色環(huán)保的特性，如無 油污、低噪音等，使其能夠特別適合對(duì)潔凈度要求嚴(yán)格的醫(yī) 藥、食品等行業(yè)應(yīng)用場景。
與此同時(shí)，磁懸浮環(huán)形線技術(shù)的復(fù)雜性令其在實(shí)際應(yīng)用 中也存在一些難點(diǎn)，如：多軸協(xié)同控制、速度曲線優(yōu)化，以 及與現(xiàn)有設(shè)備的集成等都需要攻克大量的技術(shù)難關(guān)。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(gè)月以內(nèi)，但“貴不貴與值 不值”的疑慮仍然普遍存在。在重載或特殊環(huán)境應(yīng)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(tǒng)剛 度的同時(shí)確保運(yùn)行穩(wěn)定性，也成為技術(shù)落地的關(guān)鍵瓶頸，加 上不同行業(yè)的個(gè)性化需求對(duì)于技術(shù)的適應(yīng)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?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)完全 無電子器件的特殊設(shè)計(jì)等。
凌翔磁浮致力于“磁懸浮驅(qū)動(dòng)輸送產(chǎn)線技術(shù)研究與設(shè)備 開發(fā)”項(xiàng)目的深入研發(fā)與創(chuàng)新，加速推進(jìn)新型工業(yè)化進(jìn)程， 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，近年來推出了凌動(dòng)MTS磁浮環(huán)形 線、凌動(dòng)MTS磁浮接駁線和凌動(dòng)MTS重載傳輸線等一系列產(chǎn)品 方案，并已被成功應(yīng)用在消費(fèi)電子、生物醫(yī)藥、汽車電子/線 束、電工電子、食品包裝、新能源等多個(gè)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了更高 精度、更高效率、更高柔性、更低維護(hù)的生產(chǎn)效果。
江蘇烽火升科技集團(tuán)股份有限公司磁懸浮產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人黃富長博士提出，基于AI大模型的智能磁懸浮管控技術(shù)正成 為工業(yè)4.0的核心驅(qū)動(dòng)力。該技術(shù)通過多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、動(dòng)態(tài) 閾值診斷和Transformer架構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)子協(xié)同調(diào)度、故障預(yù)測(cè)及能耗管理，大幅提升了生產(chǎn)效率與設(shè)備可靠性。 相比傳統(tǒng)輸送線，智能磁懸浮系統(tǒng)具備無粉塵、高精度(μm 級(jí))、低維護(hù)等性能優(yōu)勢(shì)，故障發(fā)現(xiàn)率從70%提升至95%， 運(yùn)維成本降低30%-40%，設(shè)備壽命延長15%-20%，應(yīng)用場景 可覆蓋各種復(fù)雜工業(yè)環(huán)境，如多動(dòng)子路徑規(guī)劃、實(shí)時(shí)故障預(yù) 警及自適應(yīng)生產(chǎn)調(diào)度等。在典型案例中顯示，大模型技術(shù)可 動(dòng)態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少停機(jī)時(shí)間25%以上，有力地推動(dòng)了 制造業(yè)向數(shù)字化、綠色化方向轉(zhuǎn)型。展望未來，隨著多模態(tài) 感知和數(shù)字“孿生”技術(shù)的深化，智能磁懸浮系統(tǒng)將進(jìn)一步賦 能柔性制造，成為智能制造的一項(xiàng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
FHS烽禾升磁懸浮輸送線目前已被廣泛應(yīng)用于鋰電、汽 車、醫(yī)療、3C、半導(dǎo)體等細(xì)分市場，同時(shí)，依托深厚的應(yīng)用 端背景，烽禾升集團(tuán)在智能傳輸領(lǐng)域不斷創(chuàng)新突破、潛心研 發(fā)，為智能制造領(lǐng)域提供高智能、高柔性、高價(jià)值的優(yōu)質(zhì)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(jiān)史俊超重點(diǎn)分享了目前磁懸浮輸送技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。納博旺專注精 密運(yùn)動(dòng)控制，以精密磁驅(qū)科技助力新質(zhì)生產(chǎn)力，掌握多學(xué)科核心技術(shù)，產(chǎn)品多樣，構(gòu)建“一軸一網(wǎng)一生態(tài)”產(chǎn)品路線。
在應(yīng)用方面，對(duì)比舊式傳送帶，納博旺FRT磁懸浮系統(tǒng)的 技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，能節(jié)省50%節(jié)拍時(shí)間，最大速度可達(dá)3m/s， 重復(fù)精度達(dá)±10μm，免維護(hù)。以某客戶手機(jī)焊接/鉚壓線體為 例，傳統(tǒng)輸送方案設(shè)計(jì)難、效率低、成本高;而磁懸浮輸送 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化設(shè)計(jì)、電磁創(chuàng)新、免回零、設(shè)計(jì)簡 化、維護(hù)成本低，且可被柔性復(fù)用。
此外，納博旺獨(dú)具特色的一體化接駁技術(shù)，相比傳統(tǒng)方 案，避免了高度差問題，節(jié)省成本，保證平面度，使模組更 穩(wěn)固。整體來看，納博旺磁懸浮輸送技術(shù)在提升生產(chǎn)效率、 降低成本等方面潛力巨大，助力智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。
貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(中國)有限公司深圳分公司經(jīng)理何探表示，目前在磁懸浮產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)營中，管理人員時(shí)常面 臨的三大典型場景挑戰(zhàn)有： 一是多動(dòng)子協(xié)同調(diào)度場景，傳統(tǒng) 系統(tǒng)在2000+動(dòng)子調(diào)度時(shí)存在50ms延遲，導(dǎo)致產(chǎn)線節(jié)拍不匹 配;二是突發(fā)故障響應(yīng)場景，人工巡檢導(dǎo)致70%的故障發(fā)現(xiàn) 率，定子繞組老化等問題常引發(fā)連鎖停機(jī);三是快速換型調(diào) 試場景，傳統(tǒng)工藝切換需72小時(shí)調(diào)試，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。
這些難題需要通過三大技術(shù)方案來攻克：1.采用時(shí)空Token編碼技術(shù)，將動(dòng)子調(diào)度延遲降至8ms，例如在某汽車電 子廠應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了6倍效率的提升;2.構(gòu)建多模態(tài)預(yù)警體系， 通過振動(dòng)/溫度/電流數(shù)據(jù)融合，故障發(fā)現(xiàn)率提升至95%，定 子故障預(yù)警提前量達(dá)48小時(shí);3.開發(fā)小樣本遷移學(xué)習(xí)系統(tǒng)， 例如借助歷史工藝知識(shí)圖譜，使鋰電產(chǎn)線換型時(shí)間壓縮至4小 時(shí)。工程經(jīng)驗(yàn)表明：數(shù)字“孿生”仿真必須在前置實(shí)施，這些 經(jīng)驗(yàn)在光伏、鋰電等行業(yè)已被驗(yàn)證，可平均減少25%停機(jī)損 失，未來可重點(diǎn)關(guān)注知識(shí)沉淀體系的構(gòu)建，將工程師經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn) 化為可復(fù)用的算法模型。
富士康科技集團(tuán)資深處長彭小剛在成都富士康廠區(qū)通 過網(wǎng)絡(luò)分享了磁懸浮技術(shù)在富士康產(chǎn)線的成功運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，據(jù) 介紹，富士康科技已將磁懸浮輸送技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)輸與港口等 領(lǐng)域，經(jīng)過大半年攻關(guān)，從三個(gè)維度疊加達(dá)到了高精度、高 敏捷度目標(biāo)，完成了運(yùn)崗一體技術(shù)落地，在關(guān)鍵指標(biāo)上，與 設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，在降本減存、綠色環(huán)保等方面提升了30%以 上，對(duì)人力成本等指標(biāo)的控制也表現(xiàn)良好，這些指標(biāo)展現(xiàn)出 磁懸浮輸送技術(shù)的顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前團(tuán)隊(duì)還與聯(lián)想等深度 合作申請(qǐng)國家標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)行業(yè)規(guī)范化發(fā)展，且各項(xiàng)成果均已 實(shí)現(xiàn)量化，磁懸浮輸送應(yīng)用在3C電子、電視機(jī)等領(lǐng)域有望引發(fā)行業(yè)的新一輪技術(shù)變革。
當(dāng)前，在建設(shè)“燈塔”工廠項(xiàng)目的過程中，正面臨AI人工 智能化的挑戰(zhàn)，存在參數(shù)不穩(wěn)定、產(chǎn)品外觀不良等問題，需 要及時(shí)優(yōu)化解決，避免業(yè)務(wù)受阻與成本增加。未來團(tuán)隊(duì)將聚 焦仿真、數(shù)字“孿生”等前沿技術(shù)應(yīng)用，減少產(chǎn)品接觸，提升 生產(chǎn)智能化水平，同時(shí)還計(jì)劃將磁懸浮輸送技術(shù)拓展至更多 的場景，并積極推動(dòng)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，鞏固技術(shù)領(lǐng)先地 位，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
富士康中央智造平臺(tái)經(jīng)理代萬龍表示，目前富士康的產(chǎn) 品呈現(xiàn)多樣、少量化的特點(diǎn)，產(chǎn)品及產(chǎn)品線切換頻繁，雖然 在部分產(chǎn)品生產(chǎn)中有應(yīng)用到磁懸浮輸送系統(tǒng)，但在富士康內(nèi) 部的應(yīng)用尚不廣泛。同時(shí)，各種生產(chǎn)環(huán)境的差異度極大，包 括從百級(jí)無塵到油污彌漫等多種場景，不同生產(chǎn)環(huán)境對(duì)新技 術(shù)的引進(jìn)提出了差異化的要求，此外，在復(fù)雜環(huán)境下要引入 云計(jì)算等新科技還面臨諸多困難。
從現(xiàn)階段磁懸浮輸送系統(tǒng)的應(yīng)用狀況來看，前期存在的 傳感器價(jià)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(chǔ)上， 一些新的研究課題仍然需要大家共同努力，例如：如何實(shí)現(xiàn)磁懸浮線體在復(fù)雜或惡劣 環(huán)境下的快速導(dǎo)入與切換等等，富士康將聯(lián)合生態(tài)合作伙伴 進(jìn)一步研究探索這些應(yīng)用課題。
結(jié)語
自磁懸浮輸送技術(shù)面市以來，憑借其柔性、靈活、高 速、高效等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，立刻成為了工廠自動(dòng)化產(chǎn)線創(chuàng)新建設(shè) 的一股新質(zhì)生產(chǎn)力，并受到產(chǎn)業(yè)人士的高度關(guān)注。為進(jìn)一步 促進(jìn)市場及行業(yè)的良性發(fā)展，今年年初，深圳市工業(yè)運(yùn)動(dòng)控 制產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、運(yùn)控控制/直驅(qū)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、MBL制造業(yè)品牌庫 聯(lián)合推出了國內(nèi)首部《2024年中國磁懸浮柔性輸送系統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展白皮書》，其中對(duì)磁懸浮柔性輸送系統(tǒng)的發(fā)展歷程、產(chǎn) 品定義、技術(shù)分類、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、技術(shù)趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)鏈分析、典 型制造商分析、市場分析、行業(yè)應(yīng)用案例等進(jìn)行了深入的分 析，有助于凝聚行業(yè)共識(shí)、協(xié)同整體發(fā)展。未來，深圳市工 業(yè)運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、運(yùn)控控制/直驅(qū)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將繼續(xù)與行業(yè) 同仁一道，大力探索這一新質(zhì)生產(chǎn)力的應(yīng)用實(shí)踐，賦能中國 制造業(yè)邁向高價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈的頂端。
