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

"Made in China" 2025 "incluye las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación como" áreas estratégicas para acelerar los avances ", lo que propone fortalecer el despliegue orientado al futuro y lograr importantes avances tecnológicos, 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 propuesta 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 características de la etapa de desarrollo. Debemos estudiarlo cuidadosamente, comprenderlo bien e implementarlo a fondo.

1. Las máquinas-herramienta CNC y el equipo de fabricación básico 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 de máquinas herramienta de un país son 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 lista de áreas estratégicas de la industria manufacturera de China como parte de "Hecho en China 2025", se debe principalmente a que tiene un efecto "ancla" sobre la posición de la industria manufacturera de un país, especialmente en la industria de fabricación de equipos dentro de la división internacional del trabajo: las máquinas herramienta CNC y el equipo básico de fabricación constituyen la base para la generación de valor en la manufactura y el punto de apoyo para un salto industrial, además de ser el núcleo de la capacidad manufacturera básica. Solo con una sólida capacidad manufacturera básica será posible producir equipos avanzados, logrando así la fabricación de productos de alto valor.

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

En cuanto a la seguridad de la 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 modernos equipos de defensa nacional presentan cierta particularidad y dificultad de elaboración. Los equipos de procesamiento ordinarios y la tecnología de procesamiento tradicional no pueden satisfacer las exigencias. Las máquinas herramienta CNC de múltiples ejes con enlace, alta velocidad y alta precisión sí pueden cumplir con los requisitos de procesamiento. Incluso en la actual integración global, los países desarrollados aún aplican bloqueos tecnológicos y restricciones contra nuestro país. En términos de seguridad industrial, con la aceleración de la modernización de la industria manufacturera nacional, la competencia entre las industrias de alta tecnología y de alto valor agregado, representadas por la industria de fabricación de equipos, y los países desarrollados se ha intensificado. La maquinaria de construcción, la maquinaria eléctrica y los equipos de transporte están ingresando al mercado internacional de gama alta. Sin embargo, todavía existe cierta brecha en la precisión de procesamiento, la confiabilidad, la eficiencia, la automatización, la inteligencia y la protección ambiental de los productos nacionales de máquinas herramienta, lo que hace que la competitividad general de la industria no sea fuerte.

3. Para contar con el importante apoyo en la transformación y actualización del campo de usuarios

En la actualidad, la estructura de demanda de los usuarios finales en la industria de máquinas herramienta está mostrando una tendencia de desarrollo hacia la alta gama. Muchas industrias llevarán a cabo ajustes estructurales y actualizaciones a gran escala y con profundidad. Existe una demanda urgente de máquinas herramienta de alta calidad y alta tecnología. En términos generales, la demanda del mercado de máquinas herramienta CNC de grado medio y alto está aumentando rápidamente. Los usuarios necesitan máquinas herramienta CNC más veloces, de alta precisión, compuestas, flexibles, con enlace multi-eje, inteligentes, de alta rigidez y alta potencia. Por ejemplo, la industria automotriz muestra la tendencia de desarrollo hacia la producción en masa, múltiples variedades y actualización rápida de modelos, y se acelera el desarrollo de vehículos de nuevas energías, lo que requiere el continuo avance de los equipos de procesamiento hacia la precisión, la eficiencia y la inteligencia. En el ámbito de la industria aeroespacial, con el rápido aumento de la demanda de aeronaves civiles y el desarrollo transgeneracional de aeronaves militares, la nueva generación de aviones avanza hacia la ligereza, alta confiabilidad, larga vida útil, alta capacidad de sigilo, múltiples configuraciones, respuesta rápida y fabricación de bajo costo, entre otras direcciones. La nueva generación de tecnología necesita urgentemente equipos de procesamiento más avanzados para su implementación, y los equipos de fabricación aeronáutica están evolucionando hacia la automatización, la flexibilidad, la digitalización y la inteligencia. Por ejemplo, en la fabricación de motores de aeronaves, que apunta al logro del "proyecto especial de las dos máquinas", piezas típicas como álabes de motor, carcasas completas y discos con palas están evolucionando gradualmente hacia tamaños grandes, perfiles complejos, estructuras ligeras y fabricación de precisión, especialmente ante la creciente utilización de nuevos materiales ligeros como aleaciones resistentes al calor de alta temperatura y alta resistencia. La configuración geométrica de estas piezas estructurales integrales es compleja y difícil de procesar, lo que plantea exigencias nuevas y más elevadas para las máquinas herramienta CNC de gran par y alta precisión. Asimismo, se requiere equipo CNC portátil o móvil con enlace multi-eje para el mantenimiento de piezas estructurales de gran tamaño y equipos de gran escala en diferentes lugares; este método de procesamiento de piezas de trabajo de gran tamaño mediante pequeñas máquinas herramienta sin base fija y grupos reconfigurables presenta mayores desafíos para el diseño estructural, las especificaciones de proceso y la tecnología de procesamiento energéticamente eficiente de los nuevos equipos CNC.

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

Los elementos de la fabricación inteligente, 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 impulso para los avances tecnológicos en la industria china de fabricación de equipos, y también ofrecen un enorme mercado para este sector, especialmente para la industria de fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas-herramienta es una importante intersección entre la tecnología de la información y la tecnología industrial, y la propia industria muestra una fuerte 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 evidente. Las empresas líderes a nivel mundial están acelerando la integración de nuevas tecnologías en la industria de máquinas-herramienta, y la tecnología de redes y la tecnología inteligente están acelerando la aplicación integrada de productos de máquinas-herramienta. Cada vez más empresas internacionales reconocidas de piezas para máquinas-herramienta y compañías de máquinas completas están impulsando rápidamente la aplicación integrada de nuevas tecnologías en máquinas herramienta CNC.

5. El punto de apoyo 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 de la tecnología industrial; o bien, mediante la reconstrucción de la cadena industrial, permitiendo que más eslabones de producción y manufactura de alto valor agregado, junto con los empleos correspondientes, regresen a la región local. Estados Unidos ha propuesto sucesivamente la implementación del "Plan de Asociación para la Manufactura Avanzada" y el "Plan Estratégico Nacional de Manufactura Avanzada", con el fin de desarrollar la fabricación y la tecnología avanzadas; Alemania ha presentado un plan maestro para el desarrollo de la Industria 4.0, comprometiéndose con los CPS como eje central y con las fábricas inteligentes como plataforma para desarrollar la Industria 4.0 alemana, posicionándola así 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 la 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 como la industria de máquinas herramienta CNC. La industria de máquinas herramienta siempre ha sido un punto estratégico importante para los principales países y empresas líderes. El panorama futuro de la manufactura cambiará y se adaptará, especialmente en industrias de alto valor estratégico como la automotriz global, la aeroespacial y la fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas herramienta constituye un importante punto estratégico de equilibrio, desempeñando un papel crucial en el futuro potencial competitivo. Mi país debe reforzar su énfasis en la industria de máquinas herramienta, definir anticipadamente áreas estratégicas clave y esforzarse por lograr una posición ventajosa en la competencia global dentro del sector manufacturero.

2. La tendencia de actualización industrial es evidente

1. Romper con 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 forjado integral grande de 800 MN y la máquina de tracción por tensión de placas de aleación de aluminio de 120 MN, lo que cubre la brecha en la tecnología general de conformado de piezas pesadas de gran escala en el sector aeronáutico nacional y proporciona una sólida garantía para el desarrollo transgeneracional de aviones militares y la fabricación de aeronaves de gran tamaño. Entre ellos, la prensa de forjado integral grande de 800 MN ha permitido la formación integral de más de 30 tipos de piezas clave de aleación de titanio utilizadas en la industria aeronáutica, mientras que las placas gruesas de alta calidad de aleación de aluminio producidas con la máquina de tracción por tensión de placas anchas de aleación de aluminio de grado 120 MN se han aplicado en componentes estructurales principales como las alas de los aviones, superando así el dilema de que en China las placas gruesas de aleación de aluminio para grandes aeronaves dependen completamente de las importaciones.

En el campo de la fabricación de automóviles, la línea de producción automática de estampado CNC, rápida y eficiente a gran escala, ha ganado la orden por lote de la línea de producción de la fábrica local de automóviles en Estados Unidos en la licitación internacional frente a empresas de clase mundial, lo que ha sido reconocido y respetado por sus homólogos internacionales. Actualmente, la cuota de mercado nacional de líneas de estampado para paneles de automóviles supera el 70%, y la cuota de mercado global ha excedido el 30%, lo que ha promovido eficazmente la autonomía del equipamiento automotriz nacional.

En el campo de los equipos de generación de energía, la máquina de extrusión vertical de metal negro de 36.000 toneladas ha logrado la producción independiente de tubos de acero sin costura de gran diámetro y paredes gruesas, fabricados en acero resistente al calor de alta gama, utilizados en unidades termoeléctricas ultracriticas de 1000 MW. Además, un equipo de tratamiento térmico de apertura y cierre a gran escala ha producido las piezas forjadas más grandes de Asia para rotores completos de centrales nucleares, estableciendo así una capacidad de producción en masa para grandes rotores. Asimismo, se han desarrollado herramientas compuestas ultra pesadas de torneado y fresado verticales CNC, máquinas herramienta compuestas de torneado y fresado con cinco ejes y pórtico de puente pesado con control numérico, así como fresadoras y mandrinadoras de piso también ultra pesadas, tornos horizontales ultra pesados con control numérico y una máquina especial de fresado de ranuras axiales con control numérico, entre otros equipos diseñados específicamente para la tercera generación de islas nucleares y equipos convencionales de islas nucleares, resolviendo así los problemas de procesamiento relacionados con recipientes a presión para plantas nucleares, cestas colgantes, intercambiadores de calor, cilindros de turbinas de vapor, rotores de generadores y otros componentes clave.

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

En primer lugar, el nivel de equipos de gama alta está mejorando rápidamente. Actualmente, más de 10 tipos de equipos, como líneas automáticas de estampado para grandes paneles automotrices, han alcanzado el nivel líder internacional, lo que permite lograr plenamente la sustitución de importaciones. El centro de mecanizado de cinco ejes tipo pórtico de alta velocidad y más de 20 tipos de productos han alcanzado básicamente el nivel avanzado internacional, con capacidad para reemplazar productos importados. También se ha desarrollado un centro de mecanizado horizontal de precisión con derechos de propiedad intelectual independientes y tecnología clave del sistema de fabricación flexible. Los centros de mecanizado CNC de alta velocidad, compuestos y otros equipos de gama alta ya han completado fases de investigación y desarrollo, aunque aún existe cierta brecha en cuanto a rendimiento funcional y confiabilidad en comparación con el nivel avanzado internacional. En segundo lugar, el sistema de control numérico avanza progresivamente. Mi país ha logrado grandes avances en la investigación y desarrollo de sistemas CNC de gama media a alta. Desde 2010, se han acumulado más de 35.000 sistemas CNC nacionales de gama media a alta en áreas clave como la industria aeroespacial, la energía, la construcción naval y la automoción, logrando así sustituir importaciones. Productos de sistemas CNC de alto rendimiento, como los de múltiples canales y con múltiples ejes interconectados, han logrado romper el monopolio de la tecnología extranjera; además, sus principales indicadores técnicos han alcanzado prácticamente el nivel de los sistemas CNC internacionales de gama alta más utilizados, permitiendo la producción de diversas máquinas herramienta CNC de alta velocidad y precisión. En empresas militares clave, se ha logrado una aplicación limitada en pequeños lotes del sistema de control numérico de alto nivel. Asimismo, el desarrollo del sistema CNC estándar ha permitido alcanzar la producción en masa, aumentando la cuota de mercado nacional del 10% al 25%. Se han formado ya varias bases industriales de producción; entre ellas, Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. ha logrado una capacidad anual de producción de 100.000 conjuntos de diversos sistemas CNC, ocupando el segundo lugar mundial. Actualmente, el sistema de control numérico chino cuenta inicialmente con competitividad frente a productos similares extranjeros, habiéndose ya realizado exportaciones masivas de estos sistemas. De 2010 a 2014, se exportaron más de 9.600 conjuntos de diversos sistemas de control numérico, incluyendo cerca de 700 conjuntos del sistema de control numérico con cinemática de cinco ejes interconectados. Finalmente, el nivel de calidad de los componentes funcionales ha mejorado constantemente, mientras que su variedad y serie continúan ampliándose. Los componentes funcionales nacionales ya logran un adecuado acoplamiento en series de producción con los equipos base de máquinas herramienta; además, los productos de herramientas cuentan prácticamente con la capacidad necesaria para suministrar herramientas de corte modernas destinadas al sector automotriz. La demostración práctica y el acoplamiento en serie del sistema CNC, los componentes funcionales y las herramientas con los equipos base de máquinas herramienta contribuirán a formar una cadena industrial completa y promoverán el ajuste estructural de la industria de máquinas herramienta.

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

En los últimos años, la investigación en tecnología básica y común para la fabricación de máquinas herramienta se ha fortalecido continuamente, y el desarrollo de productos y la investigación técnica han sido promovidos simultáneamente. La madurez de muchas tecnologías clave, como el diseño de confiabilidad y la tecnología de pruebas de rendimiento de productos para máquinas herramienta, así como la tecnología de procesamiento con enlace multieje, se ha mejorado considerablemente. Los resultados de la investigación en tecnología de diseño digital se han aplicado en el diseño de máquinas taladradoras CNC de alta precisión con coordenadas, centros de mecanizado verticales y otros productos. Además, sistemas de software y hardware, 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 significativamente 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 de máquinas herramienta, pero aún no puede considerarse un poder en este sector. En comparación con las potencias mundiales de máquinas herramienta, la industria china todavía presenta cierta brecha, especialmente en cuanto a la competitividad de las máquinas herramienta de alta gama, que no es fuerte. Además, afectada por la compleja situación económica nacional e internacional, el desarrollo de la industria china de máquinas herramienta ha regresado a la nueva normalidad, y son urgentes las exigencias para la transformación y actualización de la industria hacia niveles medios y altos.

1. La competitividad internacional necesita mejorarse

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

2. Se necesita fortalecer el desarrollo de partes clave de la industria de máquinas herramienta

Los componentes funcionales domésticos, en cuanto a variedad, cantidad y calidad, no pueden satisfacer las necesidades de soporte del equipo principal; además, aún se necesita mejorar la cuota de mercado de los componentes funcionales de soporte de gama media fabricados localmente. Es necesario mejorar rápidamente la competitividad de la industria de componentes funcionales de soporte.

3. Las aplicaciones de validación y demostración del proceso deben fortalecerse

Desde el desarrollo del prototipo hasta la aplicación real en producción, las máquinas herramienta CNC deben ser verificadas mediante un gran número de pruebas y una mejora continua en el proceso de fabricación, la confiabilidad y el mantenimiento de la precisión, la ingeniería, entre otros aspectos. Al mismo tiempo, los usuarios deben proporcionar la verificación del proceso. Y precisamente la verificación del proceso y la demostración de aplicaciones también constituyen un punto débil en el desarrollo de la industria de máquinas herramienta CNC en China.

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. La producción mundial de máquinas herramienta ha disminuido durante tres años consecutivos. En 2014, la producción global de máquinas herramienta alcanzó los US $81.200 millones, cifra un 3,1 por ciento inferior a la de 2014. Además, la industria china de máquinas herramienta CNC continuó operando bajo presión y se mantuvo en general a la baja. En 2014, la producción nacional de máquinas herramienta para procesamiento de metales disminuyó un 2 % interanual, de las cuales, la producción de máquinas herramienta para corte de metales bajó un 1,7 %, mientras que la de máquinas herramienta para conformado de metales se redujo un 3,3 %. Al mismo tiempo, la demanda de máquinas herramienta importadas en el mercado nacional aumentó en lugar de disminuir. En 2014, la importación total de máquinas herramienta fue de 17.780 millones de dólares estadounidenses, lo que representa un incremento del 10,8 por ciento respecto al mismo período del año anterior; dentro de este monto, la importación de máquinas herramienta para procesamiento de metales ascendió a 10.830 millones de dólares, con un aumento del 7,6 por ciento comparado con el mismo periodo del año pasado. Esto demuestra que la industria nacional de máquinas herramienta tiene dificultades para satisfacer las necesidades avanzadas de las empresas, encontrándose actualmente sometida a la doble superposición de presión cíclica y presión estructural.

4. acelerar el pensamiento estratégico de la industria para volverse más fuerte.

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 que los recursos superiores se concentren en los dos principales campos de aeroespacial y automotriz, enfocándonos en equipos clave y tecnologías esenciales, y abordando especialmente la solución de los problemas críticos relacionados con tecnologías clave como la confiabilidad del rendimiento, la estabilidad y el conjunto completo de equipos de 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 de fabricación básicos que sean representativos de las necesidades del usuario, 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 alta eficiencia e inteligencia de los equipos.

3. Atendiendo las nuevas necesidades de las estrategias nacionales

Acelerar el desarrollo de las necesidades nacionales de desarrollo estratégico en herramientas de máquinas CNC y equipos básicos de fabricación, enfocarse aún más en los equipos centrales de proyectos clave nacionales, desarrollar productos principales y lograr avances en tecnologías clave. Esfuerzos para mejorar el nivel técnico de los equipos de control numérico, rompiendo así la dependencia nacional de equipos estratégicos importados.

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

Fomente y apoye que las máquinas herramienta CNC y los mainframes de equipos de fabricación básicos, los sistemas CNC y los componentes funcionales, así como otras unidades relacionadas con la cadena industrial, formen asociaciones estratégicas a largo plazo y estables, establezcan relaciones de apoyo duraderas entre los sistemas CNC, los componentes funcionales y las empresas de máquinas herramienta, y creen una cadena industrial completa de soporte para máquinas herramienta CNC y equipos de fabricación básicos.