36Kr Exclusive | The only company in China and one of the only two in the world to produce micron-level magnetic levitation magic carpets, which are already in large-scale production.

Autor/in | Ou Xue

Redakteur/in | Yuan Silai

In traditionellen Fabriken ist die Fließbandproduktion wie ein Zug auf einer festen Schiene - effizient, aber starr. Dieses Problem, dass "Effizienz und Flexibilität nicht gleichzeitig erreicht werden können", wird von einem chinesischen Unternehmen mit "Magnetschwebe"-Technologie gelöst.

Foshan Zengguang Intelligent Technology Co., Ltd. (im Folgenden "Zengguang Intelligent") wurde 2018 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Foshan. Es ist eines von nur zwei Unternehmen weltweit und das einzige in China, das die Kerntechnologie des sechsachsigen planaren Magnetschwebetransportsystems beherrscht.

"Diese Technologie hat einen breiten Anwendungsbereich - Kommunikation, Steuerung, Betriebssysteme, Magnetfeldsimulation. Es ist schwierig, jeden Aspekt perfekt zu machen." Erinnert sich Huang Anjie, Gründer des Unternehmens. Nach fünf Jahren Forschung und Entwicklung veröffentlichte Zengguang Intelligent 2023 offiziell seine Magnetschwebeprodukte und erreichte in den folgenden zwei Jahren erfolgreich die Massenproduktion und -vermarktung.

Das Kernprodukt von Zengguang Intelligent - das planare Magnetschwebesystem für intelligenten Transport (Magnetschwebeteppich) - sieht aus wie ein "Tisch", der aus quadratischen Statorblöcken zusammengesetzt ist. Die beweglichen Elemente (Trägerplatten) können auf dem Tisch berührungslos schweben und sich mit einer maximalen Beschleunigung von 2G und einer Positioniergenauigkeit im Mikrometerbereich frei bewegen.

Die "tischförmige" Produktionslinie, zusammengesetzt aus quadratischen Statoren (Quelle/Unternehmen)

Im Gegensatz zum "Schienenmodell" der traditionellen Förderbänder realisiert der Magnetschwebeteppich ein "Straßenmodell": Die beweglichen Elemente können unabhängig voneinander überholen, einfahren, rotieren und sogar während des Transports Prozesse wie Kleben, Montage und Kraftkontrolle durchführen. Jedes bewegliche Element ist auch ein natürlicher sechsachsiger Kraftsensor.

"Bei traditionellen Produktionslinien muss oft die Flexibilität geopfert werden, um die Effizienz zu steigern. Die Magnetschwebetechnologie löst dieses Problem auf physikalischer Ebene." So sagte Huang Anjie gegenüber Yingke.

Bewegliche Elemente (Trägerplatten) mit sechs Freiheitsgraden, die "Autonomes Fahren" für die intelligente Planung der Produktionslinie ermöglichen (Quelle/Unternehmen)

Gesamtbetrachtet hat das Produkt von Zengguang Intelligent drei Kerntechnologievorteile: Erstens ein Mikrosekunden-synchrones Kommunikationsprotokoll, das die synchrone Steuerung von Tausenden von Treibern in 50 Mikrosekunden ermöglicht; zweitens eine sechsachsige Magnetfeld-Positionierungstechnologie, die ohne jegliche Encoder oder Kameras auskommt und die Position und Ausrichtung im Mikrometerbereich nur durch Magnetfeldberechnungen ermitteln kann; drittens eine selbst entwickelte Software zur Finite-Elemente-Simulation mehrerer physikalischer Felder, die für das Design und die Optimierung der Magnetbahn auf unterster Ebene verwendet wird.

Eine neue Produktionslinie, die "Transport und Prozessausführung" in einem integriert (Quelle/Unternehmen)

Im Hinblick auf die technologische Entwicklung plant Zengguang Intelligent, die Geschwindigkeit, die Tragfähigkeit und die Genauigkeit des Magnetschwebesystems kontinuierlich zu verbessern und sich von der Präzisions-3C-Branche in Szenarien mit größeren Lasten wie Lithiumbatterien zu expandieren.

"Die fortschrittliche Fertigungsindustrie strebt ständig nach Flexibilität und Effizienz." So sagte Huang Anjie. "Was wir jetzt tun müssen, ist, diesen Weg breiter zu machen."

Im Folgenden ein Auszug aus dem Gespräch zwischen Yingke und Huang Anjie:

Yingke: Sie sind das einzige Unternehmen in China, das sechsachsige Magnetschwebetechnologie herstellen kann. Wo liegt die technologische Schwelle?

Huang Anjie: Es gibt viele Schwierigkeiten. Zunächst die Kommunikation - Tausende von Treibern müssen im Mikrosekundenbereich synchronisiert werden, und die vorhandenen Industriebusse können dies kaum unterstützen. Deshalb haben wir selbst ein Kommunikationsprotokoll geschrieben und die Infrastruktur wie Switches selbst entwickelt. Zweitens die Positionierung - ohne Encoder, sondern reine Magnetfeldberechnung der sechsachsigen Koordinaten mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich. Schließlich die Simulation auf unterster Ebene - Wir haben eine eigene Software zur Finite-Elemente-Simulation mehrerer physikalischer Felder entwickelt, um die Magnetbahn zu entwerfen. Deshalb ist es nicht, dass andere Unternehmen nicht in dieses Gebiet eintreten möchten, sondern die technologische Komplexität ist zu hoch. Deshalb haben wir fünf Jahre gebraucht, um in die Massenproduktion zu gehen.

Yingke: Welche technologischen Unterschiede gibt es zwischen Ihnen und ausländischen Kollegen?

Huang Anjie: Sie sind eher wie "die Planung von festen Bahnen" - Die Kunden müssen selbst die Pfade programmieren, um Kollisionen der beweglichen Elemente zu vermeiden. Wir bieten "Autonomes Fahren" - Sie geben nur den Start- und Endpunkt an, und das System plant automatisch, verhindert Kollisionen und optimiert die Pfade. Darüber hinaus können unsere beweglichen Elemente während der Bewegung rotieren. Dies ist ein Vorteil, der aus dem Unterschied im Magnetfelddesign auf unterster Ebene resultiert. Wir haben alles von Grund auf neu entwickelt.

Jedes bewegliche Element (Trägerplatte) kann "Autonomes Fahren" durchführen (Quelle/Unternehmen)

Yingke: Angesichts der schnellen Entwicklung der Embodied Intelligence, welche Wettbewerbsvorteile hat Ihr Produkt im Bereich der intelligenten Fertigung?

Huang Anjie: Unser Produkt hat einen hohen technologischen Gehalt und ist sehr selten. Die Planungsalgorithmen des Produkts werden von künstlicher Intelligenz basierend auf verstärktem Lernen angetrieben. Tatsächlich stammt unsere Wettbewerbsfähigkeit aus der Summe unserer Stärken in Software und Hardware.

Wir glauben, dass die künstliche Intelligenz in der Embodied Intelligence in Zukunft eher gleichberechtigt sein wird, und der Engpass liegt stattdessen in der Hardware - Welche Hardware ist kleiner, schneller, präziser und hat eine längere Lebensdauer? Magnetschwebetechnologie hat keine Abnutzung, die Genauigkeit im Mikrometerbereich kann über zehn Jahre hinweg aufrechterhalten werden, und die Fläche der Produktionslinie kann um mehr als 60 % reduziert werden. Dies ist die optimale Lösung für präzise Anwendungen.