Enfoque en los puntos fuertes "blandos" de la industria 4.0 estadounidense en el "Internet Industrial"

En Estados Unidos, el concepto de "industria 4.0" se sustituye más bien por "internet industrial". Aunque se denominan de forma diferente, la idea básica de los dos conceptos es la misma: conectar redes virtuales con entidades para formar un sistema de producción más eficiente.

Desde una perspectiva política, el gobierno de EE. UU. ha elevado el desarrollo de la fabricación avanzada a una estrategia nacional después de la crisis financiera, con la esperanza de remodelar la industria manufacturera con métodos de producción nuevos y revolucionarios. Desde el nivel industrial, la formación de la organización industrial Industrial Internet Alliance anunció el llamamiento a la comunidad empresarial para que entre en la era de la industria 4.0. A diferencia de la fabricación "dura" que destaca Alemania, Estados Unidos, que cuenta con una economía de software e internet desarrollada, se centra más en promover una nueva ronda de revolución industrial en servicios "blandos", con la esperanza de utilizar internet para activar las industrias tradicionales y mantener la competitividad a largo plazo de la industria manufacturera.

Estrategia gubernamental para impulsar la innovación

Para hacer frente a la nueva revolución industrial tecnológica y competir por el derecho a hablar en la competencia industrial internacional, Estados Unidos revitalizará la industria manufacturera como su máxima prioridad en los últimos años. Después de la crisis financiera, el gobierno de EE. UU. emitió una serie de proyectos de ley para centrarse en la construcción de centros de investigación de innovación en fabricación, con la esperanza de transformar la fabricación tradicional con alta y nueva tecnología, y promover que la economía estadounidense emprenda de nuevo el camino del crecimiento sostenible.

En abril de 2009, Obama, que acababa de convertirse en presidente de Estados Unidos, pronunció un discurso en el que proponía revitalizar la industria manufacturera como una estrategia principal para el desarrollo a largo plazo de la economía estadounidense. En diciembre del mismo año, el gobierno de EE. UU. publicó el "Marco para la revitalización de la fabricación estadounidense", que analizaba en detalle la base teórica y las ventajas de la revitalización de la industria manufacturera, y se convirtió en la guía estratégica para el desarrollo de la industria manufacturera en Estados Unidos. Posteriormente, la administración Obama se expandió gradualmente desde la planificación estratégica, la vía de desarrollo hasta las medidas específicas, y completó el despliegue del plan de innovación en fabricación.

En junio de 2011, Estados Unidos lanzó oficialmente el "Programa de Asociación de Fabricación Avanzada" para acelerar las alturas de mando de la fabricación avanzada en el siglo XXI. En febrero de 2012, se lanzó además el "Plan estratégico nacional de fabricación avanzada" para animar a las empresas manufactureras a regresar a Estados Unidos mediante políticas activas. El plan anterior incluye dos líneas principales: una es ajustar y mejorar la estructura y la competitividad de la industria manufacturera tradicional, y la otra es desarrollar industrias de alta tecnología. Se propone desarrollar tecnologías de fabricación digital avanzadas, incluida la plataforma de tecnología de producción avanzada, la tecnología y el diseño de fabricación avanzada y la infraestructura de datos.

En marzo de 2012, Obama propuso por primera vez la creación de una "Red Nacional de Innovación en Fabricación", la creación de hasta 45 centros de investigación y el fortalecimiento de la integración orgánica de la producción, la educación y la investigación entre las universidades y las empresas manufactureras. En enero de 2013, la Oficina Ejecutiva del Presidente de Estados Unidos, la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología y la Oficina Nacional de Proyectos de Fabricación de Alta Gama publicaron conjuntamente el Diseño Preliminar de la Red Nacional de Innovación en Fabricación, e invirtieron 1.000 millones de dólares estadounidenses para establecer la Red de Innovación en Fabricación de EE. UU. (NNMI) para centrarse en la promoción del desarrollo innovador de industrias de fabricación avanzadas como la fabricación digital, las nuevas aplicaciones de energía y nuevos materiales, y crear una serie de clústeres de innovación con capacidades de fabricación avanzadas.

Las áreas clave de investigación de esta red de innovación incluyen: desarrollar materiales ligeros como los compuestos de fibra de carbono para mejorar la eficiencia del combustible, el rendimiento y la resistencia a la corrosión de vehículos de próxima generación como automóviles, aviones, trenes y barcos; mejorar los estándares, materiales y equipos relevantes de la tecnología de impresión 3D para lograr una producción de bajo coste y en pequeños lotes utilizando el diseño digital; crear marcos y métodos para la fabricación inteligente, permite a los operadores de producción dominar la "corriente de macrodatos" de la fábrica digital en tiempo real para mejorar la eficiencia de la producción, optimizar la cadena de suministro y mejorar la eficiencia de la energía, el agua y los materiales.

En los dos últimos años, la planificación mencionada se ha ido llevando a cabo gradualmente. En agosto de 2012, el gobierno de EE. UU. y el sector privado financiaron conjuntamente el "Instituto Nacional para la Innovación en Fabricación de Impresoras 3D" con 85 millones de dólares. En mayo de 2013, el gobierno de EE. UU. anunció 200 millones de dólares en financiación federal para establecer tres centros de innovación en fabricación: el Instituto de Innovación en Fabricación de Metales Ligeros y Contemporáneos, el Instituto de Innovación en Diseño y Fabricación Digital y el Instituto de Fabricación de Electrónica de Potencia de Próxima Generación. En febrero de este año, se creó un centro de fabricación de materiales compuestos.

Según el "Informe sobre las tendencias mundiales de la fabricación avanzada" publicado por el Wilson Center, un grupo de expertos estadounidense, EE. UU. cuenta con la mayor inversión en I+D del mundo, de la cual 3/4 se invierte en fabricación, y tiene ventajas evidentes en campos de fabricación avanzada como la biología sintética, los materiales avanzados y la fabricación de prototipos rápidos. Los analistas creen que, con la fuerte promoción del gobierno y del sector privado, es probable que Estados Unidos experimente una nueva ola de innovación tecnológica marcada por la cobertura total de la tecnología de red inalámbrica, el uso extensivo de la computación en la nube y el desarrollo a gran escala de la fabricación inteligente.

Las alianzas industriales superan las barreras técnicas

A diferencia de la fabricación "dura" que destaca la industria 4.0 alemana, Estados Unidos, que cuenta con una economía de software e internet desarrollada, se centra más en promover una nueva ronda de revolución industrial en servicios "blandos", con la esperanza de utilizar el poder de la red y los datos para mejorar la capacidad de creación de valor de toda la industria. Se puede decir que la versión estadounidense de la industria 4.0 es en realidad la revolución del "internet industrial". En este proceso, además del apoyo político del gobierno de EE. UU., la primera formación de alianzas industriales se ha convertido en un importante motor de desarrollo.

El concepto de "Internet industrial" fue propuesto por primera vez por General Electric en 2012, y luego cinco empresas líderes de Estados Unidos formaron conjuntamente la Industrial Internet Alliance (IIC) para promover vigorosamente este concepto. Además de gigantes de la fabricación como General Electric, empresas de TI como IBM, Cisco, Intel y AT&T se han unido a la alianza.

El Consorcio de Internet Industrial utiliza un sistema de membresía abierto y se compromete a desarrollar un "plan común" que permita el intercambio de datos entre los dispositivos de varios fabricantes. Los estándares del plan no solo incluyen protocolos de red de internet, sino que también incluyen indicadores como la capacidad de almacenamiento de datos en sistemas de TI, el tamaño de potencia de los dispositivos interconectados y no interconectados y el control del tráfico de datos. El objetivo es promover mejor la integración de los mundos físico y digital mediante el desarrollo de estándares comunes, la eliminación de barreras técnicas y el uso de internet para activar los procesos industriales tradicionales.

Aunque el establecimiento y la aprobación final de los estándares anteriores pueden tardar varios años, una vez establecidos, ayudarán a los desarrolladores de hardware y software a crear productos totalmente compatibles con el internet de las cosas. El resultado final puede ser la realización de sensores, redes, computadoras, la integración completa de sistemas de computación en la nube, grandes empresas, vehículos y cientos de otros tipos de entidades que promueven la eficiencia general de toda la cadena industrial. (Yang Bo)