Interpretación de «Hecho en China 2025»: promover el desarrollo de máquinas herramienta CNC de alta gama

«Hecho en China» 2025 incluye las máquinas herramienta CNC y el equipamiento básico de fabricación como «áreas estratégicas para acelerar los avances», lo cual propone reforzar el despliegue orientado al futuro y los avances tecnológicos clave, planificar activamente para capturar los puntos competitivos futuros en tecnología e industria manufacturera, y elevar el nivel y la voz en la división internacional del trabajo. La formulación de este objetivo estratégico está determinada por las características estratégicas de la industria de las máquinas herramienta CNC y el equipamiento básico de fabricación, así como por las características de la etapa de desarrollo. Debemos estudiarlo cuidadosamente, comprenderlo bien y aplicarlo a fondo.

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

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

Las máquinas herramienta CNC y los equipos de fabricación básicos son las «máquinas operativas» de la industria de fabricación 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 de fabricación de equipos. La industria de máquinas herramienta CNC y equipos de fabricación básicos de «Hecho en China 2025» figura como una de las áreas estratégicas de la industria manufacturera china; la razón principal es que tiene un efecto «ancla» sobre la posición de la industria manufacturera de un país, especialmente sobre la industria de fabricación de equipos en la división internacional del trabajo: las máquinas herramienta CNC y los equipos de fabricación básicos constituyen la base para la generación de valor en la manufactura 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 básica de fabricación será posible producir equipos avanzados y, así, lograr 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 equipamiento básico de fabricación ocupan un lugar estratégico que va más allá del valor económico para la fabricación 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 ciertas particularidades y dificultades de procesamiento. Los equipos de procesamiento ordinarios y las tecnologías tradicionales de procesamiento no pueden satisfacer estas exigencias. Las máquinas herramienta CNC con enlace multieje, alta velocidad y alta precisión sí pueden cumplir con los requisitos de procesamiento. Incluso en la actualidad, en medio de la integración global, los países desarrollados aún aplican bloqueos tecnológicos y restricciones hacia nuestro país. En lo que respecta a la 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 una 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 suficientemente fuerte.

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

En la actualidad, la estructura de demanda de los usuarios aguas abajo en la industria de máquinas herramienta está mostrando una tendencia de desarrollo hacia el segmento de 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 una tendencia de desarrollo hacia la producción en masa, múltiples variedades y actualización rápida de modelos; además, se acelera el desarrollo de vehículos de nuevas energías, lo que exige un continuo avance de los equipos de procesamiento en dirección a la precisión, la eficiencia y la inteligencia. En el ámbito de la industria aeroespacial, con el rápido incremento de la demanda de aeronaves civiles y el desarrollo transgeneracional de aeronaves militares, la nueva generación de aviones se orienta hacia características como ligereza, alta fiabilidad, larga vida útil, alta capacidad de sigilo, múltiples configuraciones, respuesta rápida y fabricación a bajo costo, entre otras. La nueva generación de tecnología necesita urgentemente equipos de procesamiento más avanzados para soportar estos requerimientos, 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 aviación, que apunta al logro de avances en el «proyecto especial de las dos máquinas», piezas típicas como palas de motor, carcasas completas y discos con palas están evolucionando gradualmente hacia tamaños mayores, perfiles complejos, estructuras ligeras y fabricación de alta precisión, especialmente ante la creciente utilización de nuevos materiales ligeros, como aleaciones resistentes a altas temperaturas y de 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 motor y alta precisión. Asimismo, la necesidad de equipos CNC portátiles o móviles con enlace multi-eje para el mantenimiento de piezas estructurales de gran tamaño y equipos de gran escala en distintos lugares, este método de procesamiento de piezas grandes con máquinas herramienta pequeñas sin base fija y grupos reconfigurables, presenta desafíos mayores en cuanto al diseño estructural, las especificaciones de proceso y la tecnología de procesamiento energéticamente eficiente para los nuevos equipos CNC.

4. es la posición estratégica clave de la nueva revolución tecnológica

Los elementos de fabricación inteligente, Internet de la energía y la innovación en tecnologías de información de nueva generación incluidos en la nueva ola de revolución científica y tecnológica proporcionan un impulso para los avances tecnológicos en la industria china de fabricación de equipos, y también ofrecen un enorme mercado para esta industria, especialmente para la industria de fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas herramienta es un importante punto de encuentro entre la tecnología de la información y la tecnología industrial, y la propia industria muestra una fuerte sensibilidad hacia las nuevas tecnologías. Asimismo, constituye 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 los productos de máquinas herramienta. Cada vez más empresas internacionales reconocidas de componentes para máquinas herramienta y empresas de máquinas completas están acelerando 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 postcrisis, las economías desarrolladas han otorgado gran importancia al desarrollo de su propia economía real: por un lado, continúan promoviendo la integración y el desarrollo de tecnologías emergentes para impulsar la vanguardia de la tecnología industrial; por otro, mediante la reconstrucción de la cadena industrial, permiten que más eslabones de producción y manufactura de alto valor agregado, así como empleos correspondientes, regresen a sus regiones 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 los Sistemas Ciberfísicos (CPS) como eje central y con las fábricas inteligentes como vehículo principal para desarrollar la Industria 4.0 alemana y posicionarla como plataforma tecnológica para una nueva ola de revolución industrial; Japón ha publicado un plan maestro para su estructura industrial y ha identificado 10 campos de tecnología de vanguardia, apoyándose en ellos para fortalecer la industria manufacturera nacional; el Reino Unido, Corea del Sur, India, Taiwán y otras regiones también han lanzado estrategias y políticas activas para promover la integración de tecnologías emergentes en sectores de equipos como las máquinas herramienta CNC. La industria de las máquinas herramienta siempre ha sido un punto estratégico clave para los principales países y empresas líderes. El panorama manufacturero futuro cambiará y se ajustará, especialmente en sectores de alta estrategia como la automotriz global, la aeronáutica y la fabricación de equipos de alta gama. La industria de las máquinas herramienta constituye un importante punto de apoyo estratégico y desempeña un papel crucial en el futuro potencial competitivo. Mi país debe reforzar su énfasis en la industria de las máquinas herramienta, definir con anticipación áreas estratégicas clave y esforzarse por lograr una posición ventajosa en la competencia global en el sector manufacturero.

2. La tendencia de actualización de la industria es evidente.

1. Romper las barreras en tecnologías clave y formar un conjunto de productos emblemáticos.

En el ámbito aeronáutico, hemos desarrollado de manera independiente equipos de forja pesada, como la prensa de forja de matriz 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 general de conformado de piezas pesadas a gran escala en el sector aeronáutico nacional y proporciona una sólida garantía para el desarrollo intergeneracional de aeronaves militares y la construcción de aviones de gran tamaño. Entre ellos, la prensa de forja de matriz grande de 800 MN ha logrado la formación integral de más de 30 tipos de piezas clave en aleaciones de titanio para el sector aeronáutico, y las placas gruesas de aleación de aluminio de alta calidad producidas por la máquina de estirado en tensión para placas anchas de aleación de aluminio de grado 120 MN se han aplicado a partes estructurales principales de soporte, como las alas de los aviones, superando así el dilema de que las placas gruesas de aleación de aluminio para grandes aviones en China dependen completamente de las importaciones.

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

En el campo de los equipos de generación de energía, la máquina de extrusión metálica vertical negra de 36.000 toneladas ha logrado la producción independiente de tubos de acero sin soldadura de gran diámetro y paredes gruesas, de alta resistencia al calor, de gama alta, fabricados en China y utilizados en unidades térmicas ultra-supercríticas de 1.000 MW. Equipos de tratamiento térmico de apertura y cierre a gran escala han producido las piezas forjadas integrales para rotores de energía nuclear más grandes de Asia, estableciendo así una capacidad de producción en serie de grandes rotores. La máquina herramienta compuesta ultrapesada de torneado y fresado vertical CNC, la máquina herramienta compuesta de torneado y fresado cinco ejes con control numérico tipo puente, la fresadora y perforadora de suelo ultrapesada CNC, el torno horizontal ultrapesado CNC, la fresadora especial de ranuras axiales con control numérico, entre otras, desarrolladas para equipos de la isla nuclear y la isla regular de la tercera generación de energía nuclear, han resuelto los problemas de procesamiento relacionados con recipientes de presión para energía nuclear, canastillas suspendidas, intercambiadores de calor, cilindros de turbinas de vapor, rotores de generadores y otros componentes similares.

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

En primer lugar, el nivel de equipos de alta gama está mejorando rápidamente. En la actualidad, más de 10 tipos de equipos, como las líneas automáticas de estampado para paneles grandes de automóviles, han alcanzado un nivel internacional líder, y es posible 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 un nivel avanzado internacional, con capacidad para reemplazar productos importados. Se ha desarrollado un centro de mecanizado horizontal de precisión con derechos de propiedad intelectual independientes y tecnología clave para sistemas de fabricación flexible. 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 a rendimiento funcional y confiabilidad respecto al nivel avanzado internacional. En segundo lugar, el sistema de control numérico avanza hacia adelante. Mi país ha logrado grandes progresos 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 en áreas clave como aeroespacial, energía, navegación y automoción, logrando así la sustitución de importaciones. Productos de sistemas CNC de alto rendimiento, como los de múltiples canales y con enlace multieje, han roto el monopolio de la tecnología extranjera; los principales indicadores técnicos han alcanzado prácticamente el nivel de los sistemas CNC de gama alta más destacados a nivel internacional, permitiendo obtener una variedad de máquinas herramienta CNC de alta velocidad y precisión. Sistemas de control numérico de alto grado están siendo aplicados en pequeñas series en empresas militares clave. El desarrollo del sistema CNC estándar ha permitido alcanzar la producción en serie, aumentando la cuota de mercado nacional del 10% al 25%. Se han conformado varias bases de producción industriales. Entre ellas, Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. ha establecido una capacidad anual de producción de 100.000 conjuntos de diversos sistemas CNC, ocupando el segundo lugar a nivel mundial. Actualmente, el sistema de control numérico chino posee inicialmente competitividad frente a productos similares extranjeros y ha logrado la exportación por lotes de sistemas CNC. De 2010 a 2014, se han exportado más de 9.600 conjuntos de diversos sistemas de control numérico, incluyendo cerca de 700 conjuntos de sistemas CNC con enlace multieje de cinco ejes. Finalmente, el nivel de calidad de los componentes funcionales ha mejorado constantemente, y la variedad y serie de estos componentes se ha ido ampliando continuamente. Los componentes funcionales nacionales ya son compatibles en serie con los equipos base de máquinas herramienta; los productos de herramientas cuentan básicamente con la capacidad de suministrar herramientas de corte modernas para la industria automotriz. La demostración de aplicación y la compatibilidad en serie de los sistemas CNC, los componentes funcionales y las herramientas con los equipos base de máquinas herramienta CNC 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 tecnologías básicas y comunes para la fabricación de máquinas herramienta se ha fortalecido continuamente, promoviendo al mismo tiempo el desarrollo de productos y la investigación técnica. La madurez de muchas tecnologías clave, como el diseño de confiabilidad y la tecnología de pruebas de rendimiento de los productos de máquinas herramienta, así como la tecnología de procesamiento con enlace multieje, se ha mejorado considerablemente. Los resultados de investigación en tecnología de diseño digital se han aplicado en el diseño de máquinas fresadoras CNC de alta precisión, centros de mecanizado verticales y otros productos. Sistemas de 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 significativamente la precisión de las máquinas herramienta CNC.

El desarrollo de alto nivel de la industria 3 tiene un largo camino por recorrer.

La industria china de máquinas herramienta ocupa una posición importante en el sistema mundial de la industria de máquinas herramienta y en el mercado global de máquinas herramienta, pero aún no puede considerarse una potencia 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 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, y son urgentes las exigencias de transformación y actualización de la industria hacia niveles medios y altos.

1. La competitividad internacional necesita ser mejorada

Según las estadísticas de la agencia consultora Gardener, en el mercado mundial de consumidores de máquinas herramienta, las exportaciones chinas de máquinas herramienta en 2014 ascendieron a 3.300 millones de dólares, lo que representó 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, que son urgentemente necesarias en China, depende de las importaciones. Por ejemplo, los equipos importados en el sector automotriz representan más del 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; la cuota de mercado de los componentes funcionales de soporte de gama media nacional aún necesita mejorarse. Es necesario mejorar rápidamente la competitividad de la industria de componentes funcionales de soporte.

3. Es necesario reforzar la validación de procesos y las aplicaciones de demostración.

Desde el desarrollo de prototipos 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 la conservación de la precisión, la ingeniería, etc. Al mismo tiempo, los usuarios deben proporcionar verificaciones del proceso. Y precisamente en la verificación del proceso y la demostración de aplicaciones radica también uno de los principales retos en el desarrollo de la industria de máquinas herramienta CNC en China.

4. Alta presión sobre el desarrollo industrial

La producción y el consumo mundiales de máquinas herramienta continúan mostrando una tendencia a la disminución. Según datos publicados por las empresas estadounidenses Gardner, el consumo mundial de máquinas herramienta en 2014 fue de 75.300 millones de dólares estadounidenses, lo que representa un aumento de solo el 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 81.200 millones de dólares estadounidenses, un descenso del 3,1 por ciento respecto a 2014. La industria china de máquinas herramienta CNC también siguió operando bajo presión y se mantuvo en una tendencia a la baja en su conjunto. En 2014, la producción nacional de máquinas herramienta para el procesamiento de metales disminuyó un 2 por ciento en comparación con el año anterior; en particular, la producción de máquinas herramienta para el corte de metales bajó un 1,7 por ciento, mientras que la producción de máquinas herramienta para la conformación de metales descendió un 3,3 por ciento. Al mismo tiempo, la demanda de máquinas herramienta importadas en el mercado interno aumentó en lugar de disminuir. En 2014, la importación total de máquinas herramienta fue de 17.780 millones de dólares estadounidenses, un incremento del 10,8 por ciento respecto al mismo período del año anterior; de esta cifra, la importación de máquinas herramienta para el procesamiento de metales alcanzó los 10.830 millones de dólares estadounidenses, un aumento del 7,6 por ciento en comparación con el mismo período del año anterior. Esto demuestra que la industria nacional de máquinas herramienta tiene dificultades para satisfacer las necesidades de alto nivel de las empresas, y que esta industria se encuentra sometida a la doble presión acumulada: la presión cíclica y la presión estructural.

4. Acelerar el pensamiento estratégico de la industria para volverla 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 la concentración de recursos superiores en los dos grandes sectores de aeroespacial y automotriz, nos enfocaremos en equipos clave y tecnologías fundamentales, y nos dedicaremos a resolver los problemas de cuello de botella en tecnologías clave tales 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 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 los desafíos de alta eficiencia e inteligencia de los equipos.

3. Satisfacer las nuevas necesidades de las estrategias nacionales

Acelerar el desarrollo de máquinas herramienta CNC y equipos de fabricación básicos que respondan a las necesidades nacionales de desarrollo estratégico, centrarse aún más en los equipos clave de proyectos nacionales prioritarios, desarrollar productos principales y lograr avances en tecnologías clave. Realizar esfuerzos para elevar el nivel técnico de los equipos de control numérico, rompiendo así la dependencia nacional de equipos estratégicos respecto a las importaciones.

4. Construir una cadena industrial de soporte completa para máquinas herramienta

Fomentar y apoyar a las máquinas herramienta CNC y a los mainframes de equipos de fabricación básicos, sistemas CNC y componentes funcionales, así como a otras unidades relacionadas con la cadena industrial, para que establezcan asociaciones estratégicas a largo plazo y estables, establezcan relaciones de apoyo a largo plazo 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.