Interpretación de "Hecho en China 2025": promover el desarrollo de máquinas herramienta CNC de alta gama.

"Made in China" 2025 incluye a las máquinas herramienta CNC y al equipo básico de fabricación como áreas estratégicas para acelerar los avances, lo que propone fortalecer el despliegue orientado al futuro y lograr avances tecnológicos clave, así como planificar activamente para capturar los futuros puntos competitivos en tecnología e industria manufacturera, mejorando así el nivel y la voz de la división internacional del trabajo. La formulación de este objetivo estratégico está determinada por las características estratégicas de la industria de máquinas herramienta CNC y equipos básicos de fabricación, así como por las particularidades de su etapa de desarrollo. Debemos estudiarlo cuidadosamente, comprenderlo profundamente e implementarlo exhaustivamente.

1. Las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación tienen características industriales estratégicas.

1. Afianzando la posición competitiva global de la industria china de fabricación de equipos

Las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación son las "máquinas operativas" de la industria manufacturera de equipos. El nivel técnico y la calidad de los productos de la industria nacional de máquinas herramienta constituyen indicadores importantes para medir el grado de desarrollo de su industria manufacturera de equipos. La industria de máquinas herramienta CNC y equipos básicos de fabricación, incluida en la iniciativa "Hecho en China 2025" como uno de los sectores estratégicos de la industria manufacturera china, se debe principalmente a que ejerce un efecto "ancla" sobre la posición de la industria manufacturera de un país, especialmente en la división internacional del trabajo dentro de la industria manufacturera de equipos: las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación constituyen la base para la generación de valor en la producción y el punto de apoyo para el salto industrial, además de ser el núcleo de la capacidad básica de fabricación. Solo con una sólida capacidad de fabricación básica será posible producir equipos avanzados, lo que permitirá alcanzar la fabricación de productos de alto valor añadido.

2. Apoyar las necesidades estratégicas de la defensa nacional y la seguridad industrial

En términos de seguridad de defensa nacional, las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación ocupan un lugar estratégico que va más allá del valor económico para la producción de equipos avanzados de defensa nacional. El material, la estructura y la tecnología de procesamiento de muchas piezas clave en los equipos modernos de defensa nacional presentan características y dificultades de procesamiento específicas que no pueden ser cubiertas por equipos de procesamiento ordinarios ni por tecnologías tradicionales. Solo las máquinas herramienta CNC de múltiples ejes con enlace, alta velocidad y alta precisión pueden satisfacer estas exigencias. Incluso en la actualidad, a pesar de la integración global, los países desarrollados continúan imponiendo bloqueos tecnológicos y restricciones a nuestro país. En cuanto a la seguridad industrial, con la aceleración de la modernización de la industria manufacturera nacional, se ha intensificado la competencia entre las industrias de alta tecnología y alto valor agregado, representadas principalmente por la industria de fabricación de equipos, y los países desarrollados. La maquinaria de construcción, la maquinaria eléctrica y los equipos de transporte están ingresando al mercado internacional de gama alta. Sin embargo, aún existe una cierta brecha en la precisión, confiabilidad, eficiencia, automatización, inteligencia y protección ambiental de los productos nacionales de máquinas herramienta, lo que limita significativamente la competitividad general de la industria.

3. Para satisfacer el importante apoyo a la transformación y actualización del ámbito de los usuarios

En la actualidad, la estructura de demanda de los usuarios finales en la industria de máquinas herramienta muestra una tendencia hacia el desarrollo de alta gama. Muchas industrias llevarán a cabo ajustes estructurales y actualizaciones a gran escala y con profundidad. Existe una necesidad urgente de máquinas herramienta de alta calidad y tecnología avanzada. En términos generales, la demanda del mercado de máquinas CNC de grado medio y alto está aumentando rápidamente; los usuarios requieren máquinas más veloces, de alta precisión, multifuncionales, flexibles, con múltiples ejes interconectados, inteligentes, de alta rigidez y alta potencia. Por ejemplo, la industria automotriz presenta una tendencia al desarrollo hacia la producción en masa, la diversidad de modelos y la rápida renovación de éstos; además, se acelera el desarrollo de vehículos de energía alternativa, lo que exige un continuo avance de los equipos de procesamiento hacia la precisión, la eficiencia y la inteligencia. En el ámbito de la industria aeroespacial, ante el rápido incremento de la demanda de aeronaves civiles y el desarrollo transgeneracional de aeronaves militares, la nueva generación de aeronaves avanza hacia direcciones como el peso ligero, la alta confiabilidad, la larga vida útil, la alta capacidad de sigilo, la configuración múltiple, la respuesta rápida y la fabricación económica. Esta nueva generación tecnológica necesita urgentemente equipos de procesamiento aún más avanzados para su implementación, por lo que los equipos de fabricación aeroespacial están evolucionando hacia la automatización, la flexibilidad, la digitalización e la inteligencia. Por ejemplo, en la fabricación de motores aeronáuticos, que apunta al logro del "Proyecto Especial de las Dos Máquinas", componentes típicos como palas de motor, carcasas completas y discos con palas están evolucionando gradualmente hacia tamaños mayores, perfiles complejos, estructuras ligeras y manufactura de alta precisión, especialmente debido al creciente uso de nuevos materiales ligeros, como aleaciones resistentes al calor y altas temperaturas. La configuración geométrica de estos componentes estructurales integrales es compleja y difícil de procesar, lo que plantea exigencias nuevas y más elevadas respecto a las máquinas CNC de gran par y alta precisión. Asimismo, se requiere equipamiento portátil o móvil con múltiples ejes interconectados para el mantenimiento de piezas estructurales grandes y equipos de gran tamaño en diferentes ubicaciones. Este método de procesamiento, que implica trabajar piezas de gran tamaño utilizando pequeñas máquinas herramienta sin base fija y mediante grupos reconfigurables, representa desafíos significativos para el diseño estructural, las especificaciones de proceso y las tecnologías de procesamiento energéticamente eficientes de los nuevos equipos CNC.

4. es el punto estratégico clave de la nueva revolución tecnológica

Los elementos de la fabricación inteligente, la Internet de la energía y la innovación en tecnología de la información de nueva generación, incluidos en la nueva ronda de revolución científica y tecnológica, proporcionan un impulso para los avances tecnológicos en la industria china de fabricación de equipos, al mismo tiempo que abren un enorme mercado para este sector, especialmente para la industria de fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas herramienta constituye una importante intersección entre la tecnología de la información y la tecnología industrial, y presenta por sí misma una gran sensibilidad hacia las nuevas tecnologías. Además, es la principal fuente de difusión de tecnologías emergentes. Impulsada por la ola de la nueva revolución tecnológica, la tendencia hacia la innovación integrada en la industria de máquinas herramienta es claramente visible. Las empresas líderes a nivel mundial están acelerando la integración de nuevas tecnologías en esta industria, mientras que la tecnología de redes e inteligencia artificial están impulsando rápidamente la aplicación integrada de productos relacionados con máquinas herramienta. Cada vez más empresas internacionales reconocidas en componentes para máquinas herramienta y en fabricantes de máquinas completas están avanzando hacia la aplicación integrada de nuevas tecnologías en los sistemas CNC.

5. El punto estratégico del ajuste del patrón global de manufactura

En la era posterior a la crisis, las economías desarrolladas han dado importancia al desarrollo de su propia economía real: ya sea continuando promoviendo la integración y el desarrollo de tecnologías emergentes para impulsar la vanguardia tecnológica industrial; o bien reconstruyendo la cadena industrial, permitiendo que más eslabones de producción y manufactura de alto valor agregado, junto con los empleos correspondientes, regresen a sus áreas locales. Estados Unidos ha propuesto sucesivamente la implementación del "Plan de Asociación para la Manufactura Avanzada" y el "Plan Estratégico Nacional para la Manufactura Avanzada", con el fin de desarrollar la manufactura y la tecnología avanzadas; Alemania ha presentado un plan maestro para el desarrollo de la Industria 4.0, comprometiéndose con el sistema CPS como eje central y con las fábricas inteligentes como plataforma para desarrollar la Industria 4.0 alemana, posicionándola además como la plataforma tecnológica para una nueva ronda de revolución industrial; Japón ha publicado un plan maestro para su estructura industrial y ha identificado 10 campos tecnológicos de vanguardia, apoyándose en ellos para fortalecer aún más su industria manufacturera nacional; Reino Unido, Corea del Sur, India, Taiwán y otras regiones también han lanzado estrategias y políticas activas destinadas a promover la integración de tecnologías emergentes en sectores clave de la industria de equipos, como las máquinas herramienta CNC. La industria de máquinas herramienta siempre ha sido un punto estratégico clave para los principales países y empresas líderes. El panorama futuro de la manufactura experimentará cambios y ajustes, especialmente en industrias de alta estrategia, tales como la automotriz global, la aeroespacial y la fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas herramienta constituye un importante punto estratégico, desempeñando un papel crucial en la futura capacidad competitiva. Nuestro país debe reforzar su énfasis en la industria de máquinas herramienta, estableciendo anticipadamente áreas estratégicas clave y esforzándose por lograr una posición ventajosa en la competencia global dentro del sector manufacturero.

2. La tendencia de actualización industrial es evidente.

1. Romper las tecnologías clave y formar una serie de productos emblemáticos

En el ámbito aeronáutico, hemos desarrollado de manera independiente equipos de forja pesada, como la prensa de forja integral grande de 800 MN y la máquina de estirado en tensión para placas de aleación de aluminio de 120 MN, lo que colma la brecha en la tecnología integral de conformado de piezas pesadas de gran escala en el sector aeronáutico nacional y proporciona una sólida garantía para el desarrollo transgeneracional de aeronaves militares y la fabricación de aviones de gran tamaño. Entre ellos, la prensa de forja integral grande de 800 MN ha logrado la formación integral de más de 30 tipos de componentes clave de aleaciones de titanio utilizados en la industria aeronáutica, mientras que las placas gruesas de alta calidad de aleación de aluminio producidas por la máquina de estirado en tensión para placas anchas de aleación de aluminio de grado 120 MN ya se han aplicado en partes estructurales principales, como las alas de aeronaves, superando así la difícil situación en la que China depende completamente de importaciones para obtener placas gruesas de aleación de aluminio destinadas a sus grandes aviones.

En el ámbito de la fabricación automotriz, la línea de producción automatizada CNC de estampado a gran escala, rápida y eficiente, ha ganado la licitación internacional frente a empresas de clase mundial, asegurando así el pedido por lotes para la línea de producción de la fábrica local de automóviles en Estados Unidos. Este logro ha sido reconocido y valorado positivamente por sus homólogos internacionales. Actualmente, la cuota de mercado nacional de líneas de estampado para paneles automotrices supera el 70%, mientras que la participación global ya ha sobrepasado el 30%, lo que ha contribuido significativamente a impulsar la autonomía tecnológica del equipamiento automotriz nacional.

En el ámbito de los equipos de generación de energía, la máquina extrusora vertical de metal negro con capacidad de 36.000 toneladas ha logrado la producción independiente de tubos de acero sin soldadura de gran diámetro y espesor, fabricados en acero resistente al calor de alta gama, utilizados en unidades térmicas ultrasupercríticas de 1000 MW. Además, equipos avanzados para tratamientos térmicos a gran escala han permitido producir las piezas forjadas más grandes del mundo destinadas a rotores completos en plantas nucleares, estableciendo así una capacidad de producción masiva para rotores de gran tamaño. Por otro lado, se han desarrollado herramientas especiales como la máquina compuesta ultra pesada de torneado y fresado vertical CNC, la máquina compuesta numérica de cinco ejes para torneado y fresado en puente-grúa pesada, así como fresadoras y mandrinadoras de piso también de gran peso, tornos horizontales CNC de carga ultrapesada y máquinas especiales numéricas para fresar ranuras axiales en ruedas, entre otras. Estas innovaciones tecnológicas han resuelto satisfactoriamente los desafíos de procesamiento asociados a recipientes a presión y cestas suspendidas para reactores nucleares, intercambiadores de calor, cilindros de turbinas de vapor, rotores de generadores eléctricos y otros componentes clave para la construcción de islas nucleares y convencionales de tercera generación.

2. Optimización y ajuste de la estructura del producto, así como mejora constante del nivel técnico.

En primer lugar, el nivel de equipos de alta gama está mejorando rápidamente. Actualmente, más de 10 tipos de equipos, como las líneas automáticas de estampado para paneles grandes de automóviles, han alcanzado el nivel líder internacional, lo que permite lograr plenamente la sustitución de importaciones. Además, el centro de mecanizado de pórtico de alta velocidad con cinco ejes y más de 20 tipos de productos han alcanzado básicamente el nivel avanzado internacional, contribuyendo a reemplazar productos importados. Asimismo, se ha desarrollado un centro de mecanizado horizontal de precisión con derechos de propiedad intelectual independientes y tecnología clave en sistemas de fabricación flexible. Por otro lado, los centros de mecanizado CNC de alta velocidad, compuestos y otros equipos de alta gama han completado fases de investigación y desarrollo; sin embargo, aún existe cierta brecha en cuanto al rendimiento funcional y la confiabilidad respecto al nivel avanzado internacional. En segundo lugar, el sistema numérico CNC avanza hacia adelante. Nuestro país ha logrado importantes avances en la investigación y desarrollo de sistemas CNC de gama media-alta. Desde 2010, se han acumulado más de 35.000 sistemas CNC nacionales de gama media-alta utilizados en sectores clave como la industria aeroespacial, energética, naval y automotriz, logrando así la sustitución de importaciones. Productos de sistemas CNC de alto desempeño, como aquellos con múltiples canales y enlaces multieje, han roto el monopolio tecnológico extranjero, alcanzando prácticamente los principales indicadores técnicos del sistema CNC de gama alta más avanzada a nivel internacional, lo cual ha permitido equipar diversas máquinas herramienta de alta velocidad y precisión. En empresas militares clave, ya se ha logrado una aplicación en pequeñas series del sistema numérico CNC de alta calidad. Además, el desarrollo del sistema CNC estándar ha alcanzado la producción en masa, aumentando su cuota de mercado nacional del 10% al 25%. Actualmente, se han establecido varias bases industriales de producción, entre las cuales Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. cuenta con una capacidad anual de producción de 100.000 conjuntos de diversos sistemas CNC, posicionándose así como el segundo mayor fabricante mundial. Por último, el nivel de calidad de los componentes funcionales se ha mejorado constantemente, mientras que su variedad y serie continúan ampliándose. Los componentes funcionales nacionales ya están siendo utilizados en forma masiva junto con los equipos maquinaria-herramienta; asimismo, los productos de herramientas han adquirido prácticamente la capacidad necesaria para suministrar herramientas de corte modernas destinadas a la industria automotriz. La demostración práctica y la integración en serie del sistema CNC, los componentes funcionales y las herramientas con los equipos maquinaria-herramienta contribuirán a formar una cadena industrial completa y facilitarán la reestructuración del sector de la industria de máquinas herramienta.

3. La innovación independiente se ha mejorado significativamente y se ha garantizado el desarrollo sostenible.

En los últimos años, se ha fortalecido continuamente la investigación en tecnologías básicas y comunes para la fabricación de máquinas herramienta, promoviendo simultáneamente el desarrollo de productos y la investigación técnica. La madurez de numerosas tecnologías clave, como el diseño de confiabilidad, la tecnología de pruebas de rendimiento de productos de máquinas herramienta y la tecnología de procesamiento con múltiples ejes enlazados, ha mejorado significativamente. Los resultados de la investigación en tecnología de diseño digital ya se han aplicado en el diseño de máquinas perforadoras CNC de alta precisión, centros de mecanizado verticales y otros productos. Además, sistemas software y hardware, tales como la compensación integral dinámica en tiempo real de múltiples errores y la compensación de errores del sistema CNC integrado, han sido demostrados y aplicados en numerosas empresas y productos, lo que ha permitido mejorar notablemente la precisión de las máquinas herramienta CNC.

El desarrollo de alta gama de la industria 3 tiene un largo camino por recorrer.

La industria china de máquinas herramienta ocupa una posición importante dentro del sistema mundial de la industria de máquinas herramienta y en el mercado global, pero aún no puede considerarse un país potencia en este sector. En comparación con las potencias mundiales en máquinas herramienta, la industria china aún presenta cierta brecha, especialmente en cuanto a la competitividad de las máquinas herramienta de alta gama, que no es suficientemente fuerte. Además, afectado por la compleja situación económica nacional e internacional, el desarrollo de la industria china de máquinas herramienta ha regresado a la nueva normalidad, lo que hace urgente la necesidad de transformar y modernizar el sector hacia niveles medios y altos.

1. Es necesario mejorar la competitividad internacional.

Según estadísticas de la agencia consultora Gardener, en el mercado mundial de consumo de máquinas herramienta, las exportaciones chinas de este tipo de maquinaria ascendieron a 3.300 millones de dólares en 2014, lo que representa menos del 5% del consumo total mundial de máquinas herramienta, mientras que Japón y Alemania representan más del 10%. Al mismo tiempo, una parte considerable de las máquinas herramienta CNC de gama media y alta, cuya demanda es urgente en China, depende de importaciones. Por ejemplo, los equipos importados en el sector automotriz superan el 40%.

2. Es necesario fortalecer el desarrollo de las partes clave de la industria de máquinas herramienta.

Los componentes funcionales nacionales, en cuanto a variedad, cantidad y calidad, no pueden satisfacer las necesidades de soporte del equipo principal; además, aún es necesario mejorar la cuota de mercado de los componentes funcionales nacionales de nivel medio. Por lo tanto, es urgente incrementar rápidamente la competitividad de la industria de estos componentes funcionales de apoyo.

3. Es necesario fortalecer las aplicaciones de validación y demostración del proceso.

Desde el desarrollo del prototipo hasta la aplicación real en producción, las máquinas herramienta CNC deben ser verificadas mediante una gran cantidad de pruebas y mejoras continuas en los procesos de fabricación, así como en términos de fiabilidad, retención de precisión e ingeniería. Al mismo tiempo, los usuarios deben proporcionar su propia validación del proceso. Sin embargo, esta etapa de verificación del proceso y demostración aplicada constituye también un punto débil en el desarrollo de la industria china de máquinas herramienta CNC.

4. Alta presión sobre el desarrollo industrial

La producción y el consumo mundial de máquinas herramienta continúan mostrando una tendencia a la contracción. Según datos publicados por las empresas estadounidenses Gardner, el consumo global de máquinas herramienta en 2014 fue de US$75.300 millones, lo que representa solo un aumento del 0,3 por ciento respecto a 2013. Por otro lado, la producción mundial de máquinas herramienta ha disminuido durante tres años consecutivos. En 2014, la producción global alcanzó los US$81.200 millones, cifra inferior en un 3,1 por ciento a la registrada en 2013. Asimismo, la industria china de máquinas herramienta CNC también continuó operando bajo presión y se mantuvo en un rango descendente en su conjunto. En 2014, la producción nacional de máquinas herramienta para procesamiento de metales disminuyó un 2 por ciento interanual; dentro de este segmento, la producción de máquinas herramienta para corte de metales bajó un 1,7 por ciento, mientras que la de máquinas herramienta para conformado de metales se redujo un 3,3 por ciento. Al mismo tiempo, la demanda de máquinas herramienta importadas en el mercado doméstico aumentó en lugar de disminuir. En 2014, el volumen total de importaciones de máquinas herramienta ascendió a US$17.780 millones, lo que representa un incremento del 10,8 por ciento respecto al mismo período del año anterior. Dentro de este monto, las importaciones de máquinas herramienta para procesamiento de metales alcanzaron los US$10.830 millones, lo que supone un aumento del 7,6 por ciento comparado con el mismo periodo del año anterior. Estos datos evidencian que la industria nacional de máquinas herramienta tiene dificultades para satisfacer las necesidades avanzadas de las empresas, encontrándose actualmente sometida a la doble presión combinada: la presión cíclica y la presión estructural.

4. Acelerar el pensamiento estratégico de la industria para fortalecerla.

1. Promover el desarrollo enfocado de recursos superiores

Sobre la base de mejorar la capacidad de innovación independiente y la competitividad en el mercado de las máquinas herramienta CNC nacionales y los equipos básicos de fabricación, promoveremos la concentración de recursos superiores en los dos principales sectores: aeroespacial y automotriz. Nos enfocaremos en equipos clave y tecnologías esenciales, abordando de manera prioritaria los problemas críticos que limitan el desarrollo, como la confiabilidad del rendimiento, la estabilidad y la disponibilidad de equipos completos para investigación y desarrollo.

2. Promover la aplicación demostrativa de productos avanzados

Aumentar la inversión en la construcción de bases de verificación y demostración de aplicaciones para tecnologías clave y equipos principales de máquinas herramienta y equipos básicos de fabricación que sean representativos de las necesidades de los usuarios, puedan centrarse en verificar la aplicación de tecnologías clave y equipos principales, y apoyar selectivamente conjuntos de productos orientados al mercado, proyectos de alta flexibilidad e inteligencia, enfocándose en resolver la eficiencia y la inteligencia elevadas de los equipos.

3. Atendiendo las nuevas necesidades de las estrategias nacionales

Acelerar el desarrollo de máquinas herramienta CNC y equipos básicos de fabricación, acordes con las necesidades nacionales de desarrollo estratégico; enfocarse aún más en los equipos clave de proyectos nacionales prioritarios, desarrollar productos importantes y lograr avances significativos en tecnologías clave. Asimismo, esforzarse por elevar el nivel técnico de los equipos de control numérico, reduciendo así la dependencia nacional de equipos estratégicos importados.

4. Para construir una cadena industrial completa de soporte para máquinas herramienta

Fomentar y apoyar a las unidades relacionadas con la cadena industrial, tales como máquinas herramienta CNC, equipos principales de fabricación básica, sistemas CNC e componentes funcionales, para que establezcan asociaciones estratégicas a largo plazo y estables. Asimismo, promover relaciones de soporte duraderas entre los sistemas CNC, los componentes funcionales y las empresas de máquinas herramienta, creando así una cadena industrial completa de soporte para máquinas herramienta CNC y equipos básicos de fabricación.