«Hecho en China» 2025 incluye las máquinas herramienta de control numérico y el equipo básico de fabricación como «áreas estratégicas para acelerar los avances», lo que plantea reforzar el despliegue con visión de futuro y los avances tecnológicos clave, así como planificar activamente la captura de los futuros puntos de competitividad tecnológica e industrial en el sector manufacturero, y elevar el nivel de la división internacional del trabajo y la influencia en el ámbito global. La formulación de este objetivo estratégico se debe a las características estratégicas de la industria de las máquinas herramienta de control numérico y del equipo básico de fabricación, así como a las particularidades de su etapa de desarrollo. Es preciso estudiarlo y comprenderlo minuciosamente y ponerlo plenamente en práctica.

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

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

Las máquinas herramienta CNC y el equipo de fabricación básico son las “máquinas de trabajo” 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 constituyen indicadores importantes para medir el grado de desarrollo de su industria de fabricación de equipos. En el marco de la iniciativa “Hecho en China 2025”, la industria de máquinas herramienta CNC y de equipo de fabricación básico figura como una de las áreas estratégicas de la industria manufacturera china; la razón principal es que ejerce un efecto de “anclaje” sobre la posición de la industria manufacturera de un país, en particular de la industria de fabricación de equipos, en la división internacional del trabajo: las máquinas herramienta CNC y el equipo de fabricación básico son la base de la generación de valor en la manufactura y el punto de apoyo del salto industrial, así como el núcleo de la capacidad básica de fabricación. Solo con una capacidad básica de fabricación sólida es posible producir equipos de avanzada y, en consecuencia, lograr la fabricación de productos de alto valor.

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

En materia de seguridad de la defensa nacional, las máquinas herramienta CNC y el equipamiento básico de fabricación ocupan un lugar estratégico que trasciende su valor económico al servir 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 características específicas y elevados niveles de dificultad de mecanizado; por ello, los equipos de mecanizado convencionales y las tecnologías de procesamiento tradicionales no pueden satisfacer las exigencias. Las máquinas herramienta CNC de múltiples ejes, alta velocidad y alta precisión son capaces de cumplir con dichos requisitos de mecanizado. Incluso en el contexto de la integración global actual, los países desarrollados siguen 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 de alto valor añadido, representadas por la industria de fabricación de equipos, y los países desarrollados. La maquinaria de construcción, la maquinaria eléctrica y el equipo de transporte están accediendo al mercado internacional de gama alta. Sin embargo, persiste una cierta brecha en la precisión de mecanizado, la fiabilidad, la eficiencia, la automatización, la inteligencia y la protección ambiental de los productos nacionales de máquinas herramienta, lo que se traduce en una competitividad general de la industria poco sólida.

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

En la actualidad, la estructura de la demanda de los usuarios finales en la industria de las máquinas herramienta muestra una tendencia de desarrollo hacia el segmento de alta gama. Muchas industrias llevarán a cabo ajustes y actualizaciones estructurales de gran escala y profundidad, lo que genera una demanda urgente de máquinas herramienta de alta calidad y alta tecnología. En términos generales, la demanda del mercado de máquinas herramienta CNC de gama media y alta está aumentando rápidamente; los usuarios requieren máquinas herramienta CNC más veloces, de mayor precisión, multifuncionales, flexibles, con interpolación multieje, inteligentes, de alta rigidez y de elevada potencia. Por ejemplo, la industria automotriz presenta una tendencia de desarrollo hacia la producción en serie, la diversificación de modelos y la rápida renovación de gamas, al tiempo que se acelera el desarrollo de vehículos de nuevas energías, lo que exige un perfeccionamiento continuo de los equipos de mecanizado en direcciones como la precisión, la eficiencia y la inteligencia. En el sector aeroespacial, ante el rápido incremento de la demanda de aeronaves civiles y el desarrollo transgeneracional de las aeronaves militares, la nueva generación de aviones se orienta hacia la ligereza, la alta fiabilidad, la larga vida útil, la alta capacidad de sigilo, la configuración múltiple, la respuesta rápida y la fabricación de bajo costo, entre otros aspectos. Esta nueva generación de tecnologías requiere de manera urgente equipos de mecanizado más avanzados, por lo que 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 se ha comprometido con el avance del “proyecto especial de las dos máquinas”, piezas típicas como las palas del motor, la caja completa del motor y el disco con palas están evolucionando gradualmente hacia dimensiones mayores, perfiles complejos, estructuras ligeras y fabricación de alta precisión; en particular, se observa un uso creciente de nuevos materiales ligeros, como aleaciones de alta resistencia, altas temperaturas y alta resistencia al calor. La configuración geométrica de estas piezas estructurales integrales es compleja y difícil de mecanizar, lo que plantea exigencias nuevas y más elevadas para las máquinas herramienta CNC de gran par y alta precisión. Asimismo, la necesidad de equipos CNC portátiles o móviles con interpolación multieje para el mantenimiento de piezas estructurales de gran tamaño y de equipos de gran escala en distintos lugares —un método de procesamiento que consiste en mecanizar piezas de gran volumen con máquinas pequeñas sin base fija y mediante grupos reconfigurables— supone desafíos mayores para el diseño estructural, las especificaciones de proceso y las tecnologías de mecanizado energéticamente eficientes de los nuevos equipos CNC.

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

Los elementos de la fabricación inteligente, el Internet de la energía y la innovación en las tecnologías de la información de nueva generación incluidos en la nueva ola de la revolución científica y tecnológica proporcionan un impulso decisivo para los avances tecnológicos en la industria china de fabricación de equipos, al tiempo que abren un enorme mercado para este sector, en particular para la fabricación de equipos de alta gama. La industria de máquinas herramienta constituye un importante punto de intersección entre las tecnologías de la información y las tecnologías industriales, y muestra una marcada sensibilidad hacia las nuevas tecnologías; además, es la principal fuente de difusión de las tecnologías emergentes. Impulsada por la ola de la nueva revolución tecnológica, la tendencia a la innovación integrada en la industria de máquinas herramienta es cada vez más evidente. Las empresas líderes a nivel mundial están acelerando la incorporación de nuevas tecnologías en este sector, mientras que las tecnologías de red y la inteligencia artificial están promoviendo de manera acelerada la aplicación integrada de los productos de máquinas herramienta. Cada vez más empresas internacionales de renombre en el suministro de componentes para máquinas herramienta y en la fabricación de máquinas completas están intensificando la aplicación integrada de nuevas tecnologías en las máquinas herramienta de control numérico.

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 avance de las tecnologías emergentes para impulsar la modernización de la tecnología industrial hacia niveles de alta gama; por otro, mediante la reestructuración de la cadena industrial, buscan que un mayor número de eslabones de producción y manufactura de alto valor añadido, así como los puestos de trabajo correspondientes, regresen a sus territorios. Estados Unidos ha propuesto sucesivamente la implementación del “Plan de Asociación para la Manufactura Avanzada” y del “Plan Estratégico Nacional de 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 a hacer de los sistemas ciberfísicos (CPS) su eje central y de las fábricas inteligentes su plataforma, con el objetivo de impulsar la Industria 4.0 alemana y posicionarla como la plataforma tecnológica de una nueva ola de revolución industrial; Japón ha publicado un plan maestro para su estructura industrial y ha identificado diez ámbitos de tecnología de vanguardia, apoyándose en ellos para fortalecer la industria manufacturera nacional; por su parte, el Reino Unido, Corea del Sur, India, Taiwán y otras regiones también han formulado estrategias y políticas activas destinadas a promover la integración de las tecnologías emergentes en sectores clave de la industria de equipos, como las máquinas herramienta de control numérico. La industria de las máquinas herramienta ha sido, desde siempre, un punto estratégico de gran relevancia para los principales países y las empresas líderes. El panorama futuro de la manufactura se verá sometido a cambios y ajustes, en particular en sectores de alta trascendencia estratégica, tales como la industria automotriz global, la aeroespacial y la fabricación de equipos de alta gama. En este contexto, la industria de las máquinas herramienta constituye un importante fulcro estratégico y desempeña un papel crucial en la configuración de la ventaja competitiva del futuro. Por ello, nuestro país debe reforzar la atención que presta a esta industria, definir con antelación las áreas estratégicas clave y esforzarse por ocupar una posición favorable en la competencia global del sector manufacturero.

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

1. Lograr avances en tecnologías clave y fundamentales y desarrollar un conjunto de productos emblemáticos

En el ámbito de la aviación, hemos desarrollado de manera independiente equipos de forja pesada, como la prensa de forja a troquel de gran tonelaje de 800 MN y la máquina de estiramiento por tracción de chapas de aleación de aluminio de 120 MN, lo que ha permitido cubrir la brecha existente en la tecnología de conformado integral de piezas pesadas de gran tamaño en el sector aeronáutico nacional y ha brindado una sólida garantía para el desarrollo de aviones militares de nueva generación y para el desarrollo de grandes aeronaves. Entre ellos, la prensa de forja a troquel de 800 MN ha logrado la conformación integral de más de 30 tipos de piezas clave de aleación de titanio utilizadas en la industria aeronáutica, mientras que la chapa gruesa de alta calidad de aleación de aluminio producida por la máquina de estiramiento por tracción de chapas anchas de aleación de aluminio de 120 MN se ha aplicado a componentes estructurales de los rodamientos principales, como las alas de las aeronaves, eliminando así la situación en la que la producción nacional de chapas gruesas de aleación de aluminio para grandes aeronaves depende completamente de las importaciones.

En el sector de la fabricación de automóviles, la línea de producción automática de estampado CNC de gran escala, rápida y eficiente, ha obtenido el pedido por lotes de la línea de producción de una fábrica de automóviles local en Estados Unidos tras participar en una licitación internacional junto con empresas de clase mundial, lo que ha sido reconocido y valorado por sus homólogos internacionales. En la actualidad, la cuota de mercado nacional de las líneas de estampado de paneles para automóviles supera el 70%, mientras que la cuota de mercado global ha superado el 30%, lo que ha promovido de manera efectiva la autonomía de los equipos nacionales para la industria automotriz.

En el ámbito de los equipos de generación de energía, la máquina de extrusión vertical de metal negro de 36.000 toneladas ha permitido la producción independiente, a nivel nacional, de tubos de acero sin costura de gran diámetro y paredes gruesas, fabricados en acero de alta resistencia al calor de gama alta, utilizados en unidades termoeléctricas ultra-supercríticas de 1.000 MW. Asimismo, el equipamiento de tratamiento térmico de apertura y cierre a gran escala ha producido las forjas de rotor completas de mayor tamaño de Asia para centrales nucleares, estableciendo una capacidad de producción en serie de rotores de gran tamaño; por otra parte, las máquinas herramienta compuestas de torneado y fresado verticales CNC de ultrapeso, las máquinas herramienta compuestas de torneado y fresado de cinco ejes con pórtico de puente pesado de control numérico, las fresadoras y mandrinadoras de piso CNC de ultrapeso, las tornos horizontales mandrinadores CNC de ultrapeso, así como las máquinas especiales de control numérico para el fresado de ranuras axiales en ruedas, desarrolladas para los equipos del isla nuclear y del isla regular de la tercera generación de energía nuclear, han resuelto los problemas de mecanizado de recipientes a presión y cestas colgantes de centrales nucleares, 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 los equipos de alta gama ha mejorado rápidamente. En la actualidad, más de diez tipos de equipos, como las líneas automáticas de estampación para grandes paneles de automóviles, han alcanzado el nivel líder a escala internacional, lo que permite lograr plenamente la sustitución de importaciones. El centro de mecanizado de cinco ejes de pórtico de alta velocidad y más de veinte tipos de productos han alcanzado básicamente el nivel avanzado internacional, con un grado de sustitución de productos importados. Se han desarrollado centros de mecanizado horizontal de precisión con derechos de propiedad intelectual independientes y tecnologías clave para sistemas de fabricación flexible. Los centros de mecanizado CNC de alta gama, de alta velocidad, multifuncionales y de otras características avanzadas, han completado fases de investigación y desarrollo; sin embargo, aún existe cierta brecha entre su rendimiento funcional y su fiabilidad y el nivel avanzado internacional. En segundo lugar, se ha avanzado significativamente en el desarrollo de sistemas de control numérico. Nuestro país ha logrado importantes progresos en la investigación y el desarrollo de sistemas CNC de gama media-alta. Desde 2010, se han instalado más de 35.000 sistemas CNC nacionales de gama media-alta en sectores clave como la industria aeroespacial, la energía, el transporte marítimo y la automoción, lo que ha permitido sustituir importaciones. Productos de sistemas CNC de alto rendimiento, como sistemas multicanal y de múltiples ejes interconectados, han roto el monopolio de la tecnología extranjera; sus principales indicadores técnicos han alcanzado prácticamente el nivel de los sistemas CNC de gama alta predominantes a escala internacional, lo que ha posibilitado la producción de una variedad de máquinas herramienta CNC de alta velocidad y alta precisión. Los sistemas de control numérico de alta calidad se han implantado en pequeñas series en empresas militares clave. Asimismo, el desarrollo del sistema CNC estándar ha permitido alcanzar la producción en serie, incrementando la cuota de mercado nacional del 10% al 25%. Se han establecido varias bases de producción industrial; entre ellas, Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. ha logrado una capacidad de producción anual de 100.000 conjuntos de diversos sistemas CNC, ocupando el segundo lugar a nivel mundial. El sistema de control numérico chino ha adquirido, en sus inicios, competitividad frente a productos similares de origen extranjero y ha comenzado a exportar sistemas de control numérico en serie. Entre 2010 y 2014 se exportaron más de 9.600 conjuntos de diversos sistemas de control numérico, incluyendo cerca de 700 conjuntos de sistemas de control numérico de cinco ejes interconectados. Por último, el nivel de calidad de los componentes funcionales ha mejorado de manera constante, y la variedad y la gama de estos componentes se han ampliado de forma continua. Los componentes funcionales nacionales ya se pueden combinar en serie con los portaherramientas de las máquinas herramienta; además, los productos de herramientas cuentan, en esencia, con la capacidad de suministrar herramientas de corte modernas para la industria automotriz. La demostración de aplicaciones y la compatibilidad en serie de los sistemas CNC, los componentes funcionales y las herramientas con los portaherramientas de máquinas herramienta CNC contribuirán a conformar una cadena industrial completa y a promover el reajuste estructural del sector de las máquinas herramienta.

3. La innovación independiente se ha mejorado de manera significativa y se ha garantizado el desarrollo sostenible.

En los últimos años, se ha reforzado de manera continua la investigación en tecnologías básicas y comunes para la fabricación de máquinas herramienta, al tiempo que se ha impulsado de forma simultánea el desarrollo de productos y la investigación técnica. La madurez de numerosas tecnologías clave, como el diseño de confiabilidad y las técnicas de ensayo de rendimiento de los productos de máquinas herramienta, así como la tecnología de mecanizado con interpolación multieje, se ha mejorado considerablemente. Los resultados de la investigación en tecnología de diseño digital se han aplicado en el diseño de máquinas de taladrado por coordenadas CNC de alta precisión, centros de mecanizado verticales y otros productos. Asimismo, sistemas de software y hardware, tales como la compensación dinámica en tiempo real de múltiples errores y la compensación de errores en sistemas CNC integrados, han sido demostrados y aplicados en numerosas empresas y productos, lo que ha permitido mejorar de manera significativa 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 estas, pero aún no puede considerarse una potencia en este sector. En comparación con las principales potencias mundiales de máquinas herramienta, la industria china sigue presentando ciertas lagunas, en particular en lo que respecta a la competitividad de las máquinas herramienta de alta gama, que no es suficientemente sólida. Además, debido a la compleja situación económica tanto a nivel nacional como internacional, el desarrollo de la industria china de máquinas herramienta ha vuelto a la «nueva normalidad», lo que hace urgente la necesidad de llevar a cabo una transformación y un proceso de actualización hacia los segmentos de gama media y alta.

1. Es necesario mejorar la competitividad internacional

Según las estadísticas de la agencia de consultoría Gardener, en el mercado mundial de consumo de máquinas herramienta, las exportaciones chinas de este sector alcanzaron en 2014 los 3.300 millones de dólares, lo que representa menos del 5% del consumo total mundial de máquinas herramienta, mientras que Japón y Alemania concentran más del 10%. Al mismo tiempo, una parte considerable de las máquinas herramienta CNC de gama alta y media, cuya demanda es urgente en China, depende de las importaciones. Por ejemplo, el equipamiento importado en el sector automotriz supera 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, volumen y nivel de calidad, no pueden satisfacer las exigencias de soporte del equipo principal; la cuota de mercado de los componentes funcionales de soporte de gama media de fabricación nacional aún debe mejorarse. Es necesario elevar con rapidez la competitividad de la industria de los componentes funcionales de soporte.

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

Desde el desarrollo de prototipos hasta su aplicación en la producción real, las máquinas herramienta CNC deben someterse a un gran número de ensayos y a una mejora continua en el proceso de fabricación, en la fiabilidad y en la retención de la precisión, así como en aspectos de ingeniería, entre otros. Al mismo tiempo, los usuarios deben realizar verificaciones del proceso. Sin embargo, la verificación del proceso y la demostración de la aplicación constituyen también una debilidad en el desarrollo de la industria de las máquinas herramienta CNC en China.

4. Alta presión sobre el desarrollo industrial

La producción y el consumo mundiales de máquinas herramienta siguen mostrando una tendencia a la contracción. Según los datos publicados por las empresas estadounidenses Gardner, el consumo mundial de máquinas herramienta en 2014 ascendió a 75,3 mil millones de dólares estadounidenses, lo que representa un aumento de apenas el 0,3% respecto a 2013. La producción mundial de máquinas herramienta registró una disminución durante tres años consecutivos: en 2014, su valor alcanzó 81,2 mil millones de dólares, un 3,1% menos que en 2013. Asimismo, la industria china de máquinas herramienta CNC continuó operando bajo presión y se mantuvo en una senda descendente en su conjunto. En 2014, la producción nacional de máquinas herramienta para el procesamiento de metales se redujo un 2% interanual; dentro de este total, la producción de máquinas herramienta de corte de metales disminuyó un 1,7%, mientras que la de máquinas herramienta para la conformación de metales se contrajo un 3,3%. Al mismo tiempo, la demanda de máquinas herramienta importadas en el mercado nacional no solo no bajó, sino que aumentó: en 2014, el valor total de las importaciones de máquinas herramienta alcanzó 17,78 mil millones de dólares, lo que supone un incremento del 10,8% respecto al mismo período del año anterior; de este total, las importaciones de máquinas herramienta para el procesamiento de metales ascendieron a 10,83 mil millones de dólares, un 7,6% más que en el mismo periodo del año anterior. Esto pone de manifiesto que la industria nacional de máquinas herramienta tiene dificultades para satisfacer las necesidades de alta gama de las empresas y que se encuentra sometida a la doble presión —cíclica y estructural—.

4. Acelerar el pensamiento estratégico del sector para fortalecerlo.

1. Promover el desarrollo focalizado 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 del equipo de fabricación básica, promoveremos la concentración de los recursos superiores en dos grandes sectores: la industria aeroespacial y la automotriz; nos centraremos en el equipamiento clave y en las tecnologías esenciales; y nos enfocaremos en resolver los cuellos de botella relacionados con tecnologías clave, tales como la confiabilidad del rendimiento, la estabilidad y el desarrollo integral de equipos de investigación y desarrollo.

2. Promover la aplicación demostrativa de productos avanzados

Aumentar la inversión en la construcción de bases de verificación de aplicaciones y de demostración de aplicaciones para las tecnologías clave y el equipo central de máquinas herramienta y equipos básicos de fabricación que sean representativos de las necesidades de los usuarios, que puedan centrarse en verificar la aplicación de las tecnologías clave y del equipo central, y apoyar de manera selectiva proyectos orientados al mercado de conjuntos de productos, alta flexibilidad e inteligencia, con énfasis en resolver la cuestión de la alta eficiencia e inteligencia de los equipos.

3. Atender las nuevas necesidades de las estrategias nacionales

Acelerar el desarrollo de máquinas herramienta de control numérico y equipos básicos de fabricación necesarios para las prioridades nacionales de desarrollo estratégico, centrarse aún más en los equipos clave de los proyectos nacionales prioritarios, desarrollar productos de gran envergadura y lograr avances decisivos en tecnologías clave. Redoblar los esfuerzos para elevar el nivel técnico de los equipos de control numérico, con el fin de poner fin a la dependencia de las importaciones en materia de equipamiento estratégico nacional.

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

Fomentar y apoyar a las empresas de máquinas herramienta CNC y de equipos básicos de fabricación, así como a los principales fabricantes de sistemas CNC y componentes funcionales y a otras entidades relacionadas con la cadena industrial, para que establezcan alianzas estratégicas a largo plazo y estables, consoliden relaciones de suministro a largo plazo entre los sistemas CNC, los componentes funcionales y las empresas de máquinas herramienta, y desarrollen una cadena industrial de soporte completa para las máquinas herramienta CNC y los equipos básicos de fabricación.