对话磁悬浮 | 共叙2024 磁悬浮柔性输送产业发展!

汽车   2024-12-20 18:47   广东  


2024年12月12日,传动网在深圳举办“动能转换,竞合拓局”2024 运动控制/直驱产业发展高峰论坛”暨颁奖盛典,在当天的分论坛【新动能-柔性传输与磁悬浮】期间,举行《2024中国磁悬浮柔性输送系统产业发展白皮书》发布会,会后我们邀请到了五位业界“旗帜先锋”。他们就中国磁悬浮柔性市场的机遇与挑战、技术发展及应用等话题谈生长、竞争、合作,展开精彩的对话。







对话嘉宾

💬 李   涛:主持人、白皮书编委会  执行主任

💬 代万龙:富士康自动化技术中心智能制造平台  执行长办公室

💬 周金明:果栗智造(上海)技术股份有限公司  CTO

💬 黄安杰:佛山增广智能科技有限公司  CEO

💬 宋华振:贝加莱工业自动化公司  市场传播经理

💬 王保民:制造业品牌库  总经理




圆桌对话

共话磁悬浮柔性输送新发展


本次对话主要内容整理如下:


技术与应用

圆桌对话一

01

 李涛 行业的极度内卷也会带来技术火山式喷发,磁悬浮输送系统的快速发展正是顺应行业新需求。那么磁悬浮输送系统都有哪些特点?它的应用场景及用户都有哪些需求?


 代万龙 富士康近年出海频频,在东南亚、北美等地建立基地,国内在郑州有造车大基地;另外智能制造已推进15年,全球有70座灯塔工厂,获 WEF 认可的有 8 座,离不开高尖端技术与 AI 加持。


对于运用磁悬浮技术,其在噪音、无尘、能耗等方面非常契合富士康发展需求,且围绕 ESG 共同发展,在精密制造加工中也起重要作用,比如成都灯塔工厂的磁悬浮线获苹果第二届创新论坛一等奖。


未来规划方面,目前磁悬浮在富士康推进中以结构件制造组装为主,希望解决磁悬浮技术对电子零配件造成影响的问题,解决后会进一步推动相关发展

 周金明 目前,果栗应用最多的行业当属锂电行业,锂电芯生产的所有工艺环节基本上都可以应用,同时还涵盖厂内物流部分,这是当下我们应用规模最大的板块。其次就是 3C 行业,应用已很成熟。这两个行业存在一个共性,也就是对生产效率和良率都有着相应要求,而这恰恰是磁悬浮输送线最适用的两类应用场景。毕竟对于客户来说,最关心的就是产品能否帮自己赚钱、省钱这两方面。


从帮客户赚钱的角度看,通过提升效率,就能实现在单位时间内生产更多产品;而说到省钱,一方面良率提升,成本自然会下降,另一方面,传统产线在维护方面往往是个大难题,如果使用我们的产品,维护更简单,厂房占用面积也能缩减,这些都是能为客户省钱的地方,也是目前我们在服务客户时,客户比较关注的要点。


当下物流是我们极为看重的一个应用场景,也是我们现阶段重点关注的领域。传统的倍速链等物流线成本较低,而它本身的市场容量又非常大,虽说目前磁悬浮在如快递等物流场景中成本还是偏高,但对于锂电、3C 这类高精密制造企业,内部工艺设备之间的产业物流,使用磁悬浮是有着很大发展空间。在过去两年多的时间里,已经有数量众多的此类产线应用了我们的磁悬浮产品。


 黄安杰 线性磁悬浮与平面磁悬浮在应用场景确有部分重合,平面磁悬浮除运输物流以外,它所具有的精密多维运动的特点,同样可以解决具体工艺问题,例如它可以自动调节负载处理产线故障,降低产线停机率,而执行零部件的数量减少,使得整个系统复杂度下降。在日化行业,面对多品种、小批量生产特点,平面磁悬浮易实现混合生产、一键换型,便于使用。在医疗场景下,像生物医疗中药物筛选、研发时,其自由活动特点可借助 AI 算法、软件灵活实现实验路径,而这在以往固定轨道或皮带线上较难达成,所以平面磁悬浮在这些领域都有应用的必要性。

 宋华振 磁悬浮输送技术为智能制造带来非常大的改变,我认为无论是线性磁悬浮还是平面磁悬浮,并没有严格的界限划分都是为让产线能更快适应市场需求变化,其中线性磁悬浮输送的变轨技术比较有特色,在消费品包装(如食品饮料、化妆品、制药等)领域应用较多,以化妆品混线生产为例,因其品种多、小批量的特点,可将生产分成加工流、缓冲流、超车道、回流道等,形成生产过程,目的是打造可重配置产线。


 王保民 分析磁悬浮输送技术可从两个维度出发:一是行业端,按不同行业如 3C、锂电、光伏、日化等展开,还可细分到加工、搬运等应用层面,目前锂电、3C 应用较多,日化等行业应用有望上量;二是应用端,可分为设备间搬运移载、设备内工序加工以及场内、场外物流等方面。


随着产品进步、方案增加、用户使用意愿度提高,从这两个维度能看到诸多应用机会。另外从工艺角度及不同行业应用角度来看,进入物流环节后,用磁悬浮代替传统物流线能省下九成空间,不过目前还存在磁悬浮成本这一问题。


方向与路径

圆桌对话二


02

 李涛 业界将磁悬浮系统分为线性磁悬浮与平面磁悬浮,并在热议他们之间不同的技术特点,未来会有哪些技术革新?发展方向和路径将走向哪里?


 周金明 目前线性磁悬浮有两个发展方向,一是会向更为细小的物料搬运,另外就是大负载。特别是大负载的需求也是近两年开始逐渐增多,而且负载重量到达一定程度后,可以向更复杂的的固定场景发展。另外还会谈到果栗的第三代iAXS分岔物流线,无论是环形线还是接驳线都是一个封闭通路,而分岔物流线可以很灵活的在工厂内实现分支物流,还可以根据精度高低要求分别调整,目前该技术已实现量产。未来会挑战更复杂的场景。


我们最初接触到部分集成商,比较抵制磁悬浮产品,因为这会影响到他们原有的搭建形式,比如他们以往习惯用直线电机、模组等来搭建。但随着终端用户的接受度不断提升,反而会倒逼着必须采用磁悬浮产品,使用之后,整个系统、产线以及设备的设计都变得简单多了,只要把所有工艺设备围绕磁悬浮产线放置就行,不仅提升了效率,还改变了产线的设计模式,甚至整个生产模式都发生了变化。正因如此,很多集成商使用后会转变态度主动寻求战略合作

 黄安杰 首先是磁悬浮技术需要解决如富士康所提到的精密器件加工的物料影响问题,这就是客户所提出来的需求,也是我们平面磁悬浮厂商所要解决的问题;其次是如何解决平面磁悬浮技术与更多应用场景结合的问题,需要投入更多的资源去解决;第三则是成本问题,平面磁悬浮技术在已可满足客户精度要求的情况下如何同时满足客户成本需求,同样是一个挑战。


对于我们磁悬浮企业、设备使用方以及设备制造方而言,设备复杂度才是其成本的最大来源。因为设备越复杂,在设计、调试乃至交付的过程中,就会产生诸多隐性成本,比如人力投入方面的成本。所以,如何提升这些设备在不同项目中的交付与复制能力,这才是我们看待该问题的正确思路。不管怎样,无论与传统输送方式是否存在替代关系,最终落实到设备制作上,其难易程度如何,是否每个项目都需要投入大量人力,这些才是我们需要深思的要点。这个观点出发,不管是否对这些轴进行替代以及替代多少,只要最终能让集成商或者终端用户的复杂度、维护成本与交付成本都得以降低,那必然可形成多方共赢

 宋华振 大家会察觉到一个现象,就是我们所有从事磁悬浮项目的人员都清楚,几乎不可能有完全相同的项目。不管是不同的行业,还是具体到各个应用场景,差异都十分显著。所以我认为,这项技术的关键走向在于是否易于工程化。比如说打造一条产线,不能每次都投入大量人力。如今借助数字化设计软件与控制软件,能够实现双向数字孪生。在早期验证阶段,对机械产线建模,涵盖轨道周边机械以及机器人视觉等,构建出完整模型,进而与控制部分相结合,目的就是让工程实现更为简便。在做平面磁悬浮系统时,基于网页端技术,就能对动子定子布局进行规划并在线仿真,还可以优化整个流程。


与以往我们较多涉足的机器控制(如注塑机、印刷机,这类可复制性强,一套系统开发完成后能大量生产)不同,磁悬浮主要针对的是组装环节。在离散制造中,前道工序是成型,后道便是组装,而组装环节最为复杂多变。这也导致做非标自动化项目时,承接能力受限,工程化快速推进项目所耗费的人工与工时过多,所以对于磁悬浮技术而言,下一步的关键在于如何像搭建乐高积木那般,在软件层面迅速构建起来,使用户能在极短时间完成项目上线,极大地缩短工程周期,使用户操作便捷。


正如我之前所说,磁悬浮侧重于组装部分,而以往的成型部分主要涉及机器控制中运动轴之间的关系,这其实是两个相对独立的市场。磁悬浮输送系统更多是连接成型设备之间的关系。原本就从事成型部分的运动控制叠加磁悬浮技术,就能够覆盖从机器到产线的整体运作。

 代万龙 就富士康所处的应用层而言,首先,我们正在开展一些智能仓储项目,目前在国内和国外都在打造大型的智慧仓库,并且正与一些行业内的头部企业合作推进此项事宜。或许今后磁悬浮技术会成为智慧仓库的一部分,所以我们也会对其加以考量,不过这还是要基于该技术本身以及成本等因素来综合考虑。


其次,在直线传动方面,目前富士康打造了诸多 Link Line,即大型自动化连线,当下都是依靠倍速链或者传统的传动方式来运作。在解决了相关技术问题的前提下,如何将磁悬浮技术应用到这类大型连线自动化设备当中,是我们需要思考的问题。因为磁悬浮技术首先能够节省时间,其次精度更高,这或许是我们比较关注的一个发展方向。


再者,在未来,像精密点胶、精密贴合以及精度要求比较高的镭射等工位,这些都可能会成为我们运用磁悬浮技术的一些场景。


现状与走向

圆桌对话三


03

 李涛 磁悬浮输送市场的发展极快,但对于未来几年市场容量到底有多少存在不同的预期,那么对于这个市场现状及未来发展趋势,对话嘉宾都有什么见解?


 王保民 从市场研究的视角来看,关于市场规模与指标,首先需明确其定义,即市场规模涵盖哪些内容,又该如何进行统计与衡量,这是一个关键课题。以伺服电机与磁悬浮为例,伺服电机作为一个部件,加工完成并售出一套即可计入其规模统计。而磁悬浮则是一套系统,涉及设计、集成,且用户常提出一些非标要求,比如导轨与丝杠可能有特殊情况,还需添加力觉或视觉配合等,这就使其成为一个非标体系。这意味着每家公司的产品,即便都做成项目,也并非完全可比,这是一个极为重要的情况。


其次,各公司销售模式存在差异。有些公司将部件卖给集成商或渠道商便计作收入,而集成商或渠道商也会将这部分增值计作收入,这就因销售模式不同而产生了统计难度。此外,还有公司存在授权及合作竞标的模式。所以对于市场统计而言,最为棘手的是确保各家公司统计维度的一致性与均匀性。毕竟各公司规模不同,所创造的价值含量有别,需要将它们拉至同一水平进行增减核算,如此才能得出较为客观的数字,并非简单地将各公司数据相加了事,这便是市场统计颇具难度与挑战性之处,也是当前存在争议、部分数据看似不合理的根源,并非因为大家缺乏坦诚。


再者,就当前中国市场而言,无论是制造业还是工业自动化领域提到的 6 或 7 亿规模,数量级差异不大。在与各公司沟通后发现,依据其销售额、订单及回款计算的数据差别并不显著,分歧主要集中在对未来的预测上。比如 2023 年是6至7亿,那么五年后可达到多少亿,各方对此争论不休。

这里存在两种观点,从需求端来看,无论是 3C、锂电还是日化行业,需求都极为旺盛。大家都有利用磁悬浮提升柔性、精度与节拍的需求,目前传统倍速链输送线替代空间巨大,若算上替代场内场外物流的传统输送线,甚至在整个场内场外物流系统以及替代机械臂、导轨释放空间等方面,总潜力超千亿。但从供给端分析,却存在诸多问题。当前平面磁悬浮与线性磁悬浮普遍存在供给不充分的状况,原厂核心技术与控制驱动器产能不足,价格居高不下难以降低,制约了供给。并且众多项目交付至客户现场时,不像伺服电机销售后简单集成即可,而是需要大量的安装调试、设计维护工作。如此庞大的需求能否在短期内得到产业人才与资源的支撑,以实现更大的交付体量,这也是一个限制因素。


所以,从需求端看空间广阔,但目前主要问题在供给端,存在多种制约,一方面技术有待突破,另一方面需要产业链与渠道集成商协同努力,构建共同的生态链,由终端客户提出需求,原厂响应,渠道配合,服务商提供服务,各方齐心协力推动产业发展。

 宋华振 从合规性的层面来讲,我无法透露贝加莱内部任何数据,包括市场与销售数据。我个人认为国内有众多传统产线能够借助磁悬浮技术重新打造,由此可见这个市场潜力巨大,预估大概五年后市场规模能达100亿,实际上,磁悬浮技术的发展确实需要一个过程。当前工程化尚未达到理想的简易程度,并非能够一蹴而就。在非标自动化市场中,其增长速度与承接能力紧密相连且存在限制。例如,一两个工程师往往需要耗费大量时间才能完成一个项目。若要实现如一个工程师一年能完成多个项目的目标,软件模块化与硬件模块化就显得尤为关键,要像乐高积木那样能够快速拼接。倘若在此基础上还能达成较好的可配置性,例如简单配置就能投入使用,涵盖工艺方面的快速配置,那项目推进速度将会大幅提升。所以,就我个人判断,五年内达到60亿左右的规模是较为合理的预估。

 周金明 就我所见,白皮书里对于市场规模在3年和五年的预测数据,其中描述到 2029 年,基准预测为18亿,乐观预测是28亿。大体而言,白皮书里的这个预测是依照当下正常的发展态势所做的预估,若未来仍按此常规路径演进,这样的方案算是较为平稳合理的。


不过,在未来几年间,也存在一些变数。若技术有所突破、成本得以降低,再加上对各行各业用户的宣传推广成效显著,使得用户能够轻松上手使用,因此,乐观估计,3年后市场规模大概会处于20-30亿元的水平。至于五年后的情况虽难以断言,但我认为达到 100 亿规模是有一定可能性的。这就要求我们既要仰望天空,也要立足脚下稳步前行。

 代万龙 富士康拥有超 100 万员工队伍,分布在 200 余个厂区之中,并且有 70 多座灯塔工厂,其中 8 座WEF制造业灯塔工厂。我们满心期待磁悬浮市场未来规模能够更大,也期望各位能够持续为这一目标助力。


竞争与合作

圆桌对话四


04

 李涛 :国内磁悬浮输送系统领域近年入局者较多,彼此之间存在竞争也有合作,如何面这样的生态?



 黄安杰 在市场当中,竞争与合作屡见不鲜,而依我看,就现阶段的市场环境而言,合作的情况相对更多。这是因为各个厂商的特性与产品各具特点,不尽相同。平面磁悬浮和线性磁悬浮,二者在应用领域以及产品特点方面都有着明显区别,不见得存在十分直接的竞争关系。事实上,在产品层面有着不少合作机会,比如部分线性磁悬浮产品就运用了增广智能的夹爪产品,可见合作的情况并不少见。

 宋华振 未来其实很难用产品概念来做横向比较,无论提供什么样的系统解决方案首要是关注用户需求,理解客户工程逻辑及工艺流程,了解他们的产线不断迭代的过程。在贝加莱总部,所有研发创新重心从来都不是关心同行的技术,而是关心客户需求和横向技术,通过提供系统集成来解决客户痛点。所谓“夫不争天下,莫能与之争”,无论竞争对手有多少,核心是要把自己的事情做好,同时还能通过这种系统集成带动更多合作伙伴共同成长。

 周金明 目前磁悬浮市场确实涌入不少国内外厂商,竞争不可避免,但也说明应用端对磁悬浮技术的接受度更加提升。在这样的情况下,希望各位同行可以挖掘更多细分应用市场,无论提供整套解决方案,还是提供零部件,都能相互合作,增大市场容量。线性磁悬浮与平面磁悬浮目前由于应用场景各有不同,其实并不存在竞争关系,反而会有更多配合。

 代万龙 磁悬浮输送技术,是一个新的赛道,未来市场空间非常大,作为应用端,最关注的希望这些企业可以找到降本增效的供应链,加大自主研发技术创新。


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主持人总结:

1、终端厂商为磁悬浮输送系统企业给出了诸多宝贵的意见与建议,涵盖市场、产品以及技术方向等方面,这些无疑是极为珍贵的财富。

2、通过嘉宾分享,了解到磁悬浮市场正处于一个良好的发展阶段,目前处在高速增长的初步启蒙期,未来有着极大的成长空间,属于天花板很高的细分赛道。

3、希望产业链各方参与者,包括核心零部件厂商、系统厂商、磁悬浮厂商、集成商以及终端用户和行业协会等都能齐心协力,携手在这个新赛道上共同打造和谐生态,助力中国智能制造与柔性生产的协同发展。“动能转换,竞合拓局”!


直驱CDDIA
中国传动网电子期刊《直驱与传动》
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