“在工业自动化领域，产品的实用性和可靠性是生产的核心，而要持续增长，只能靠持续创新，在这一点上，国产企业同样不能输给国际巨头。”
作者丨黄泽正
编辑丨张丽娟
今年3月，深圳国际工业制造技术及设备展览会上，12号馆D28展区被围得里三层外三层，人们传阅着有限的宣传海报，不断询问讲解员：“你们说的那款开创国内先河的‘磁悬浮魔毯’，到底长啥样？”
而这款磁悬浮魔毯的开发者，增广智能创始人兼CEO黄安杰，此时已经跑到别的展区参观去了。他还发了一条朋友圈：“你可能看不到我，但你能看到我们的产品，不亏。”
在这样一位喜欢以产品说话的创始人领导下，国产电动执行器供应商增广智能，在近一年内成功完成两轮融资，融资总额接近亿元人民币。投资方包括博世创投(Bosch Ventures)、佛山市国有资本以及凡创资本等知名机构。其客户群体覆盖了3C电子、锂电、医疗、汽车等多个行业的大型头部企业，并且还在不断扩张。
为什么增广智能可以在短期内连续获得VC认可？在工业领域，增广的产品为何能服务诸多跨领域的头部企业？
黄安杰认为，首先是增广出身工厂、扎根工厂的基因，打造了真正符合工业自动化需求的产品。他用了一个很形象的说法：“增广智能的产品是从自动化流水线上长出来的，服务于流水线，自己也组成了流水线。”
与此同时，增广从一开始就确定了要做自动化领域的“高端国产替代”，不仅几乎所有软硬件技术都是自研，其效果也已经向国际巨头看齐。
黄安杰告诉小饭桌：“在工业自动化领域，产品的实用性和可靠性是生产的核心，而要持续增长，只能靠持续创新，在这一点上，国产企业同样不能输给国际巨头。”
做高端的国产替代
国产替代本质上是两个词——国产＋替代。
虽然投国产替代逐渐成为投资界共识，但投什么样的国产，以及完成哪些领域的替代，仍是两个最现实，却最难以处理的问题。
对此黄安杰认为，要做就应该做复杂行业的高端国产替代，比如“以精密力控技术撬动高端设备市场”。
众所周知，自动化设备在智能工业生产中，占有非常重要的地位。
但在以往，国内自动化设备市场，长期被国外品牌所占据。黄安杰告诉小饭桌，从电动夹爪到推杆、滑台，国外品牌基本都占据垄断地位，市场占比可达90%以上。
不仅如此，由于国外品牌都是国际大厂，其生产的自动化设备不但成本高昂，在很多特定场景也无法随着客户需求调整。用黄安杰的话来说：“国际大厂肯定不会长期呆在国内工厂一线，更不会因为某几个客户需求而改版，这就是国产替代的价值。”
16年工厂一线的经验，让黄安杰更加了解自动化产线的需求，因此其早在2015年就意识到“电换气＋力控工艺”会是未来工业自动化的两大方向，增广智能的产品也大体依照这两大方向进行研发。
首先“电换气”是指以电动设备取代气动设备。通过动能升级，电动设备能比气动设备用更低成本，更高效率完成生产。
当然在国内，做电动执行器本体的制造型企业不少，但能同时拥有全自研运动控制技术和丰富执行器产品线的企业不多，增广智能是其中比较少有的存在。
比如增广自主研发的智能推杆，就是通过电动替代了传统液压缸、气缸。通过简化推杆结构，并以电力增减驱动推杆，增广的智能推杆在精度、响应速度以及稳定性等方面，效果都要超过气动设备。
另一方面，除了基础动能升级，黄安杰还发现，客户对力量控制的需求，正成为自动化产线的现实痛点。
比如在手机出厂前，手机厂商都需要对手机指纹识别区域进行按压测试。主要是通过模拟人手按压指纹的过程，监测指纹识别成功的压力情况，以此判断产品的指纹识别模块是否合格。如果力量过大会损伤屏幕，如果力量过小，无法触发指纹识别。
换言之，只有自动化设备能模拟人手真实触感的力度，才能真正完成自动化测试。
而黄安杰表示，增广智能自研的精密力控推杆，已经拥有了接近人手的精度。
在检测过程中，增广精密力控推杆会先接近指纹识别区域，然后用推压模式按压指纹识别模块区域，基于精密压装检测系统，推杆会收集对应的压力数据，当指纹识别通过后停止按压。通过对比收集的数据和预设的标准数据，判定手机指纹识别模块是否合格。
要完成以上诸多步骤，核心在于力控技术。
通过扎根不同类型的生产型客户，对复杂多样的现场实况进行调研，增广智能在2019年便率先提出了SoftForce®精密力控的概念。
这是一套将自研的精密运动控制的系统，结合高刚性的力传感器和算法，应用于旗下的执行器产品。使增广智能较之市面一般性的电动执行器产品，可以实现高出10-100倍的力量控制精度，最高的力控精度达到±0.01N。
黄安杰表示：“正是在基于市场需求提出精密力控概念，并将之应用产品后，增广智能的商业化速度才一路加速，得以从3C领域向更多行业拓展。”
从3C到多领域客户
横向对比增广服务的客户，小饭桌发现，其横跨的领域跨度相当大。
小到精确至毫米的3C电子和半导体行业，大到锂电池装备甚至汽车部件组装，增广都能通过自研的自动化执行器，完成客户需求。
黄安杰告诉小饭桌：“国产替代不是简单的模仿，而是通过技术创新实现产品升级，推动产业向更高附加值的方向发展。尽管客户来自不同的行业，但他们对力控技术的底层需求是相通的。因此，掌握了核心力控技术，就奠定了向更多领域拓展的基础。”
黄安杰特别强调了软件和算法的重要性。他指出，在自动化领域，部分机械硬件的迭代速度相对较快，通常一到两年就能完成优化。相比之下，由于底层框架研发和客户验证等多重因素的影响，软件算法控制的研发难度更大，迭代速度也相对较慢。
因此，自2015年成立以来，增广智能组建了由算法、软件、电子、机械工程师组成的研发团队，背靠中国力触觉的领军人物、东南大学宋爱国教授及其博士团队，增广智能从编写第一行代码开始，至今已投入7年时间来完善执行器的控制技术。
目前，增广团队以软硬件结合的策略，其自研的智能夹爪、智能推杆等多样化的硬件执行器，已经成功服务了从3C电子到锂电、医疗、汽车等多个领域的客户，其中不少还是世界五百强企业。
比如在某国际巨头的智能手表表带弹簧按压键检测中，由于弹簧尺寸微小，传统的检测设备难以准确识别其按压的合格率，以往一直依赖人工检测。然而，人工检测存在主观性，可能导致误判，检测周期和成本也居高不下。
增广智能推出的精密力控型直驱推杆，就提供了一种创新的解决方案。
该设备是一个结构简洁的执行器，内置力传感器，安装方便。通过与软件平台的配合，它能精确控制并输出恒定、微小的力进行按压，同时采集卡扣的形变量。通过将采集到的数据与预设的标准力曲线进行自动拟合比对，系统会自动判断产品是否合格（OK/NG）。
据黄安杰透露，该解决方案的检测准确度高达99.9%，显著高于人工检测，有效提升了表带的合格率。
随着服务的客户领域变得更多、更杂，黄安杰认为，除了要针对客户对精密力控，自动化产线的需求，持续打磨技术，还应该“从企业层面理解企业，做到客户为先”。
他举了一个很现实的例子：“增广智能既是研发者，又是生产者，同时也是消费者。因此很清楚自动化产线上各环节厂商的真实需求。”
具体来说，从研发设计阶段，增广就由内部研发团队完成，在研发完成后，增广会首先将自研产品用于自家的流水线，帮助生产硬件产品，并实测生产、使用效果。最后生产人员会将实测数据和体验，反馈给工程师，帮助产品升级。
这一系列真实还原生产过程的操作，在黄安杰看来是生产自动化产品企业所必需的。他告诉小饭桌：“实用是工业自动化的最大指标，只有先在自己的流水线上用起来，才能让工程师真正理解产业端需求，摆脱实验室思维，最终通过国产自动化技术，服务更多行业客户。”
领先业内的磁悬浮魔毯
在精密力控的技术领先性和市场占有率上占有一席之地后，黄安杰还有更大的野心——做一款领先业内的开创性产品。
2023年9月，在上海举办的国内最大型的国际工博会现场，增广智能展示了一款全新的产品。这款名为磁悬浮魔毯的产品，是一款磁悬浮平面机器人，一经面世就引起了行业内行人士的关注。
据黄安杰介绍，研发RM-MFT足足花了增广智能五年多时间。原因在于，开创技术先河意味着大量的开拓工作。
比如在研发磁悬浮产品时，需要解决多个磁铁线圈的同步控制问题。为此增广自研了高速多主站的通信协议，可以解决上千个轴、微秒级的通信同步问题。
凭借通信优势，RM-MFT可以在不依赖第三方芯片前提下，实现多种工业控制网络通信协议标准的兼容。包括CANopen、CC-link等现场总线，以及EtherCAT、EtherNet/IP、CANopen、Profinet、ModbusTCP等工业以太网协议。
其次，磁悬浮魔毯还需要精密磁力控制技术，为此增广研发搭建了新型工业控制算法架构。
后来在产品产业化和满足客户需求过程中，增广发现这种先进控制技术能显著提高执行器的力控精度，并解决传统出力、速度和负载之间的矛盾，满足客户对于高精密运动控制的工艺需求。
因此基于该技术架构，增广又推出了业内领先的SoftForce®精密力控技术。
除了软件系统层面，在硬件端，磁悬浮魔毯的结构由高性能永磁材料或复杂的绕组结构组成，控制技术极为复杂，需要对磁场和电磁力进行精密分析。该技术最早被应用于光刻机的超精密定位平台中，国内尚未有类似的产品面世。
根据实测，磁悬浮魔毯拥有从1D至6D六个自由度的全方位运动能力，悬浮高度0-10mm, 位置精度达±0.005mm。
其非接触式的运动技术，减少了机械零部件摩擦中产生的粉尘，更适合洁净生产的要求；模块化的设计理念，可以方便系统根据不同的生产和应用需求进行组合。
比如黄安杰提到，搭配上增广的精确力量控制算法后，磁悬浮魔毯能检测、反馈和控制当前出力和受力，从而对工件进行精密装配和精密检测。
在未来，黄安杰认为，磁悬浮魔毯还会有更广泛的应用场景。
比如在智能制造的大背景下，从自动化装配线到精密检测设备，再到微纳米操作平台，都将需要磁悬浮控制技术。在精密制造、半导体加工、生物医药等高端制造领域，相较于扇形的环形线类输送线，磁悬浮魔毯也肯定会比人工更可靠、更节约成本。
用黄安杰的话来说，以往磁悬浮控制技术一直由国外企业主导，但面对一个市场应用潜力无穷的赛道，国产企业没有理由不跟进，只有持续做这种难而正确的事情，才有可能“真正用创新和技术，打破自动化设备行业进一步标准化、柔性化的障碍。”
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