磁力新驱 悬浮输送 ——2025 年富士康智能制造磁悬浮输送技术交流对接会

文:文 / 编辑部2025年第三期

导语:4月21日,富士康科技集团与传动网、深圳市工业运动控制产业协会、运动控制产业联盟、直驱技术产业联盟一道,强强 联手,以“磁力新驱悬浮输送”为主题,举办了一场别开生面的磁悬浮输送技术与产品方案交流对接会。此次活动汇聚了目前 业内一批优秀的磁悬浮输送系统开发厂商,采用富士康科技集团龙华厂区线下交流+线上富士康集团各厂区视讯连线交流的方 式,共同探讨工业自动化领域的柔性智能制造新趋势。

  趋势篇:应用面拓展,技术突 飞猛进

  此次活动伊始,首先由富士康中央 智造平台王树华博士介绍了磁悬浮输送 技术的应用现况。他表示,目前在3C 产品制造领域,富士康生产现场对技术 革新提出了迫切需求,高精度、高速度 与高适应性成为核心诉求:一方面,生 产设备需满足微米级甚至纳米级精度要 求,以适配芯片贴装、精密组装等关键 工序;另一方面,面对产品迭代周期短的特性,生产线需具备快速切换的能 力,以支持实现不同型号产品的柔性生 产。此外,大规模量产场景下,设备稳 定性与能耗控制也至关重要,产线需要 在高速运转中保持低故障率以及对能源 的高效利用。

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  然而,技术落地仍然面临多重挑 战。在设计层面,磁悬浮输送线需要在 紧凑空间内平衡结构强度与散热性能, 避免因振动或温度变化导致的精度偏 移;在生产环节,产线高速运转对设备的耐用性要求极高,且成本控制与性能 提升难以兼顾;在适应性方面,产品型 号的频繁更迭要求磁悬浮系统具备模块 化设计特征,实现快速重组与参数调 整;此外,在环境因素上,车间粉尘、 电磁干扰极易影响系统的稳定性,并 且设备维护周期与部件寿命也需进 一 步优化。

  未来,富士康将依托技术融合深化 智能制造布局,短期聚焦直驱式输送线 的广泛应用,通过磁悬浮技术与压电陶瓷定位系统的结合,来提升产线的自动化水平;长期则大力 推动多技术交叉创新,借助计算机技术、量子传感与室温超 导材料的突破,重塑工业4.0生产范式。同时,富士康计划以 AI、机器人与先进元器件技术为核心,推动制造体系从数字 化向物理智能方向升级,最终实现生产效率、精度与柔性的 全面跃升。

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  深圳市工业运动控制产业协会副秘书长李涛在接下来的 发言中表示,在产业升级、技术进步与政策支持的共同驱动 下,近年来,磁悬浮柔性输送系统在工业领域的应用日趋成 熟和广泛,在技术开发上也取得了突飞猛进的发展。

  总体来看,驱动控制拓扑的高性价比和容错特性对磁悬 浮输送系统性能的提升和应用普及具有重要意义,电流分段 切换供电技术、高精度电流和速度控制技术、多动子同/异步 运动控制技术得到了广泛的应用。在电机方面,目前普遍采 用的多是永磁同步电机,同时电机结构和工艺不断优化,更 多自由度的磁悬浮输送技术近几年来也开始备受关注,如平 面电机的应用成为热点之一。在位置检测方面,技术种类多 样化,电感式精度高但成本也高,在部分不需要精密绝对位 置控制的应用中,可以采用无位置传感器技术,以节省传感 器的成本。

  从应用角度来看, 目前整体磁悬浮输送系统追求更高的 推力密度、更密集的动子布局,且多动子耦合、动子带电/带 气、高防护等级、融合大数据和AI人工智能技术等成为了重 要的发展方向。

  在产业布局上,当前, 中国磁悬浮柔性输送系统的产业 链逐步完善,市场规模持续增长且增速高于全球范围;但另 一方面,产业发展也面临着缺乏行业标准、成本较高、人才 短缺等挑战,未来需要继续加强市场推广力度,推动技术创 新,突破关键技术环节,以提升市场竞争力,促进产业的进 一步发展。

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  实践篇:优势突显,仍需攻克难关

  苏州大学刘吉柱博士重点介绍了磁悬浮平面电机的关键 技术研究进展,并系统地分析了这类特殊电机的结构设计、 电磁场优化及力学建模。从研究表明,永磁体宽度、厚度及 槽宽、槽深等几何参数显著影响电磁推力与法向力,经过优 化后(如永磁体宽度18-20mm、槽宽7-9mm)可平衡推力 与波动性,提升性能稳定性。

  磁悬浮平面电机技术通过极距、气隙等参数优化, 降低 齿槽力,增强动态响应,为智能制造的柔性化、高精度需求提供了核心支持。未来,结合数字“孪生”与AI人工智能调度 技术,磁悬浮平面电机可以进一步拓展在精密制造与工业自 动化领域中的应用边界。

  果栗智造(上海)技术股份有限责任公司CTO周金明表示,磁悬浮输送技术作为智能制造的核心驱动力,正推动工 业生产线朝着高效、柔性、绿色化方向变革。这类技术通过 电磁悬浮实现无接触传输,从根本上解决了传统输送系统因 机械摩擦导致的效率低、精度差、维护成本高等问题。

  磁悬浮输送技术的核心优势体现在三个方面:一是高效 性,支持最大6m/s的速度和5g加速度,重复定位精度可达 ±0.01mm,显著提升生产效率;二是柔性化,动子可独立控 制并实现同步/异步运动,模块化设计支持快速换型和产线扩 展;三是绿色低碳,无油污、低噪音的特性适配洁净生产环 境,能耗较传统系统降低30%以上。

  而在市场推广上,目前磁悬浮输送技术的实际应用仍 面临一些挑战。例如:高初始投资成本需要通过快速回报来 证明价值;复杂场景下的多轴协同控制、重载动态的稳定性 (如5000kg负载)对技术可靠性提出了更高的要求;此外, 磁场干扰需通过屏蔽设计来满足医疗等敏感行业的应用标 准。未来,随着锂电、半导体等行业应用需求的增长,通过 采用EtherCAT通讯技术、数字“孪生”调试技术等,磁悬浮技术将加速向智能和全栈式解决方案的方向演进,成为工业4.0 时代柔性产线的关键技术底座。

  果栗智造自2015年成立以来,凭借独立自主研发的磁悬 浮驱动传输技术,产品方案被成功应用在3C、锂电、汽车等 智能制造生产流水线上,精确控制大型设备,用柔性制造颠 覆传统制造模式。

  湖南凌翔磁浮科技有限责任公司总经理周文武介绍道, 磁悬浮环形线技术凭借其独特的优势正在智能制造领域展现 出卓越的价值,它通过电磁悬浮实现无接触输送,从根本上 消除了机械摩擦,不仅大幅降低了能耗和维护成本,还实现 了传统输送系统难以企及的高精度与高效率。在实际应用 中,磁悬浮环形线表现出了令人瞩目的性能——重复定位精度 可达±0.01mm,最大速度可达4m/s,并且在消费电子、生物 医药等行业的生产线上,帮助客户实现了物料取放时间减少 88%、人力节省47%等显著效益。其绿色环保的特性,如无 油污、低噪音等,使其能够特别适合对洁净度要求严格的医 药、食品等行业应用场景。

  与此同时,磁悬浮环形线技术的复杂性令其在实际应用 中也存在一些难点,如:多轴协同控制、速度曲线优化,以 及与现有设备的集成等都需要攻克大量的技术难关。另外, 高昂的初始投资成本也让不少潜在用户望而却步,虽然典型案例显示投资回收周期可控制在6个月以内,但“贵不贵与值 不值”的疑虑仍然普遍存在。在重载或特殊环境应用中,如在 4吨模具的快换或密闭管道输送等场景中,如何在保持系统刚 度的同时确保运行稳定性,也成为技术落地的关键瓶颈,加 上不同行业的个性化需求对于技术的适应性提出了更高的要 求,例如在有毒物料输送场景中,必须能够实现管道内完全 无电子器件的特殊设计等。

  凌翔磁浮致力于“磁悬浮驱动输送产线技术研究与设备 开发”项目的深入研发与创新,加速推进新型工业化进程, 促进产业结构的优化升级,近年来推出了凌动MTS磁浮环形 线、凌动MTS磁浮接驳线和凌动MTS重载传输线等一系列产品 方案,并已被成功应用在消费电子、生物医药、汽车电子/线 束、电工电子、食品包装、新能源等多个行业,实现了更高 精度、更高效率、更高柔性、更低维护的生产效果。

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  江苏烽火升科技集团股份有限公司磁悬浮产品线负责人黄富长博士提出,基于AI大模型的智能磁悬浮管控技术正成 为工业4.0的核心驱动力。该技术通过多模态数据融合、动态 阈值诊断和Transformer架构优化,实现了动子协同调度、故障预测及能耗管理,大幅提升了生产效率与设备可靠性。 相比传统输送线,智能磁悬浮系统具备无粉尘、高精度(μm 级)、低维护等性能优势,故障发现率从70%提升至95%, 运维成本降低30%-40%,设备寿命延长15%-20%,应用场景 可覆盖各种复杂工业环境,如多动子路径规划、实时故障预 警及自适应生产调度等。在典型案例中显示,大模型技术可 动态优化生产流程,减少停机时间25%以上,有力地推动了 制造业向数字化、绿色化方向转型。展望未来,随着多模态 感知和数字“孪生”技术的深化,智能磁悬浮系统将进一步赋 能柔性制造,成为智能制造的一项关键基础设施。

  FHS烽禾升磁悬浮输送线目前已被广泛应用于锂电、汽 车、医疗、3C、半导体等细分市场,同时,依托深厚的应用 端背景,烽禾升集团在智能传输领域不断创新突破、潜心研 发,为智能制造领域提供高智能、高柔性、高价值的优质输 送线解决方案。

  昆山纳博旺精工科技有限公司营销中心总监史俊超重点分享了目前磁悬浮输送技术的应用实践经验。纳博旺专注精 密运动控制,以精密磁驱科技助力新质生产力,掌握多学科核心技术,产品多样,构建“一轴一网一生态”产品路线。

  在应用方面,对比旧式传送带,纳博旺FRT磁悬浮系统的 技术优势显著,能节省50%节拍时间,最大速度可达3m/s, 重复精度达±10μm,免维护。以某客户手机焊接/铆压线体为 例,传统输送方案设计难、效率低、成本高;而磁悬浮输送 系统的结构紧凑、模块化设计、电磁创新、免回零、设计简 化、维护成本低,且可被柔性复用。

  此外,纳博旺独具特色的一体化接驳技术,相比传统方 案,避免了高度差问题,节省成本,保证平面度,使模组更 稳固。整体来看,纳博旺磁悬浮输送技术在提升生产效率、 降低成本等方面潜力巨大,助力智能制造转型升级。

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  贝加莱工业自动化(中国)有限公司深圳分公司经理何探表示,目前在磁悬浮产线的实际运营中,管理人员时常面 临的三大典型场景挑战有: 一是多动子协同调度场景,传统 系统在2000+动子调度时存在50ms延迟,导致产线节拍不匹 配;二是突发故障响应场景,人工巡检导致70%的故障发现 率,定子绕组老化等问题常引发连锁停机;三是快速换型调 试场景,传统工艺切换需72小时调试,严重影响生产效率。

  这些难题需要通过三大技术方案来攻克:1.采用时空Token编码技术,将动子调度延迟降至8ms,例如在某汽车电 子厂应用中实现了6倍效率的提升;2.构建多模态预警体系, 通过振动/温度/电流数据融合,故障发现率提升至95%,定 子故障预警提前量达48小时;3.开发小样本迁移学习系统, 例如借助历史工艺知识图谱,使锂电产线换型时间压缩至4小 时。工程经验表明:数字“孪生”仿真必须在前置实施,这些 经验在光伏、锂电等行业已被验证,可平均减少25%停机损 失,未来可重点关注知识沉淀体系的构建,将工程师经验转 化为可复用的算法模型。

  富士康科技集团资深处长彭小刚在成都富士康厂区通 过网络分享了磁悬浮技术在富士康产线的成功运用经验,据 介绍,富士康科技已将磁悬浮输送技术应用于运输与港口等 领域,经过大半年攻关,从三个维度叠加达到了高精度、高 敏捷度目标,完成了运岗一体技术落地,在关键指标上,与 设定标准对比,在降本减存、绿色环保等方面提升了30%以 上,对人力成本等指标的控制也表现良好,这些指标展现出 磁悬浮输送技术的显著技术优势。目前团队还与联想等深度 合作申请国家标准,推动行业规范化发展,且各项成果均已 实现量化,磁悬浮输送应用在3C电子、电视机等领域有望引发行业的新一轮技术变革。

  当前,在建设“灯塔”工厂项目的过程中,正面临AI人工 智能化的挑战,存在参数不稳定、产品外观不良等问题,需 要及时优化解决,避免业务受阻与成本增加。未来团队将聚 焦仿真、数字“孪生”等前沿技术应用,减少产品接触,提升 生产智能化水平,同时还计划将磁悬浮输送技术拓展至更多 的场景,并积极推动国家相关标准的制定,巩固技术领先地 位,扩大应用范围。

  富士康中央智造平台经理代万龙表示,目前富士康的产 品呈现多样、少量化的特点,产品及产品线切换频繁,虽然 在部分产品生产中有应用到磁悬浮输送系统,但在富士康内 部的应用尚不广泛。同时,各种生产环境的差异度极大,包 括从百级无尘到油污弥漫等多种场景,不同生产环境对新技 术的引进提出了差异化的要求,此外,在复杂环境下要引入 云计算等新科技还面临诸多困难。

  从现阶段磁悬浮输送系统的应用状况来看,前期存在的 传感器价格问题已得到改善,磁悬浮磁场影响电子零配件的 问题也已成功解决。在此基础上, 一些新的研究课题仍然需要大家共同努力,例如:如何实现磁悬浮线体在复杂或恶劣 环境下的快速导入与切换等等,富士康将联合生态合作伙伴 进一步研究探索这些应用课题。

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  结语

  自磁悬浮输送技术面市以来,凭借其柔性、灵活、高 速、高效等应用优势,立刻成为了工厂自动化产线创新建设 的一股新质生产力,并受到产业人士的高度关注。为进一步 促进市场及行业的良性发展,今年年初,深圳市工业运动控 制产业协会、运控控制/直驱产业联盟、MBL制造业品牌库 联合推出了国内首部《2024年中国磁悬浮柔性输送系统产业 发展白皮书》,其中对磁悬浮柔性输送系统的发展历程、产 品定义、技术分类、产品优势、技术趋势、产业链分析、典 型制造商分析、市场分析、行业应用案例等进行了深入的分 析,有助于凝聚行业共识、协同整体发展。未来,深圳市工 业运动控制产业协会、运控控制/直驱产业联盟将继续与行业 同仁一道,大力探索这一新质生产力的应用实践,赋能中国 制造业迈向高价值产业链的顶端。

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