Interpretação de "Made in China 2025": promover o desenvolvimento de máquinas-ferramenta CNC de alta tecnologia

"Made in China" 2025 "lista máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação como" áreas estratégicas para acelerar avanços", que propõe fortalecer o planejamento prospectivo e avanços tecnológicos chave, e planejar ativamente para conquistar pontos competitivos futuros em tecnologia e manufatura industrial, além de melhorar o nível e a voz da divisão internacional do trabalho. A proposta desse objetivo estratégico é determinada pelas características estratégicas da indústria de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação e pelas características da fase de desenvolvimento. Devemos estudá-la cuidadosamente, compreendê-la e implementá-la completamente.

1. Máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação possuem características industriais estratégicas

1. Ancorar a posição competitiva global da indústria de fabricação de equipamentos da China

Máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação são as "máquinas de trabalho" da indústria de fabricação de equipamentos. O nível técnico e a qualidade dos produtos da indústria de máquinas-ferramenta de um país são indicadores importantes para medir o nível de desenvolvimento de sua indústria de fabricação de equipamentos. "Made in China" 2025 lista a indústria de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação como uma das áreas estratégicas da indústria manufatureira da China, principalmente porque ela tem um efeito de "ancoragem" na posição da indústria manufatureira de um país, especialmente da indústria de fabricação de equipamentos na divisão internacional do trabalho: máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação são a base da geração de valor na manufatura e o ponto de apoio para o salto industrial, sendo o núcleo da capacidade básica de fabricação. Somente com uma capacidade básica sólida de fabricação é possível produzir equipamentos avançados, para assim realizar a produção de produtos de alto valor.

2. Apoiar as necessidades estratégicas da defesa nacional e segurança industrial

No que diz respeito à segurança da defesa nacional, máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de fabricação têm um lugar estratégico além do valor econômico para a fabricação de equipamentos avançados de defesa nacional. O material, a estrutura e a tecnologia de processamento de muitas peças-chave em equipamentos modernos de defesa nacional possuem certa particularidade e dificuldade de processamento. Equipamentos de processamento comuns e tecnologias tradicionais não atendem aos requisitos. Máquinas-ferramenta CNC de múltiplos eixos, alta velocidade e alta precisão podem atender às exigências de processamento. Mesmo na integração global atual, países desenvolvidos ainda adotam bloqueios tecnológicos e restrições ao nosso país. Em termos de segurança industrial, com a aceleração da atualização da indústria manufatureira doméstica, a competição entre indústrias de alta tecnologia e alto valor agregado representadas pela indústria de fabricação de equipamentos e países desenvolvidos intensificou-se. Máquinas de construção, máquinas elétricas e equipamentos de transporte estão entrando no mercado internacional de alta qualidade. No entanto, ainda existe certa lacuna na precisão de processamento, confiabilidade, eficiência, automação, inteligência e proteção ambiental dos produtos domésticos de máquinas-ferramenta, o que leva a uma competitividade geral da indústria não muito forte.

3. Atender ao importante suporte da transformação e atualização do campo do usuário

Atualmente, a estrutura de demanda dos usuários finais na indústria de máquinas-ferramenta mostra uma tendência de desenvolvimento de alta qualidade. Muitas indústrias realizarão ajustes estruturais em grande escala e profundos, com uma demanda urgente por máquinas-ferramenta de alta qualidade e alta tecnologia. De modo geral, a demanda de mercado por máquinas-ferramenta CNC de médio e alto padrão está crescendo rapidamente. Os usuários precisam de máquinas-ferramenta CNC mais rápidas, precisas, compostas, flexíveis, com múltiplos eixos, inteligentes, de alta rigidez e alta potência. Por exemplo, a indústria automobilística mostra a tendência de produção em massa, variedade múltipla e rápida atualização de modelos, e o desenvolvimento de veículos de nova energia é acelerado, o que exige o desenvolvimento contínuo de equipamentos de processamento na direção de precisão, eficiência e inteligência. No campo da indústria aeroespacial, com o rápido aumento da demanda por aeronaves civis e o desenvolvimento intergeracional de aeronaves militares, a nova geração de aeronaves está se movendo em direção a leveza, alta confiabilidade, longa vida útil, alta furtividade, múltiplas configurações, resposta rápida e fabricação de baixo custo, entre outras direções. A nova geração de tecnologia necessita urgentemente de equipamentos de processamento mais avançados, e os equipamentos de fabricação aeroespacial estão se desenvolvendo na direção de automação, flexibilidade, digitalização e inteligência. Por exemplo, na fabricação de motores de aeronaves, que está comprometida com o avanço do "projeto especial de duas máquinas", peças típicas como lâminas de motor, carcaça completa e disco com lâminas estão gradualmente se desenvolvendo para tamanhos grandes, perfis complexos, estrutura leve e fabricação precisa, especialmente com a ampla aplicação de novos materiais leves como ligas resistentes a altas temperaturas e alta resistência. A configuração geométrica dessas peças estruturais integrais é complexa e difícil de processar, exigindo novos e maiores requisitos para máquinas-ferramenta CNC de alto torque e alta precisão. A portabilidade ou equipamentos CNC de múltiplos eixos móveis necessários para a manutenção de peças estruturais de grande escala e equipamentos em diferentes locais, esse método de processamento de grandes peças com máquinas pequenas sem base fixa e grupos reconfiguráveis apresenta maiores desafios para o design estrutural, especificações de processo e tecnologia de processamento eficiente em energia dos novos equipamentos CNC.

4. É o ponto estratégico alto da nova revolução tecnológica

Os elementos de manufatura inteligente, internet de energia e inovação em tecnologia da informação de nova geração incluídos na nova rodada de revolução científica e tecnológica fornecem força motriz para avanços tecnológicos na indústria de fabricação de equipamentos da China, além de oferecer um enorme mercado para a indústria de fabricação de equipamentos, especialmente a indústria de equipamentos de alta tecnologia. A indústria de máquinas-ferramenta é um importante ponto de interseção entre tecnologia da informação e tecnologia industrial, e a própria indústria tem forte sensibilidade a novas tecnologias. É também a principal fonte de difusão de tecnologias emergentes. Impulsionada pela onda da nova revolução tecnológica, a tendência de inovação integrada na indústria de máquinas-ferramenta é evidente. As empresas líderes mundiais estão acelerando a integração de novas tecnologias na indústria de máquinas-ferramenta, e a tecnologia de rede e a tecnologia inteligente estão acelerando a aplicação integrada de produtos de máquinas-ferramenta. Cada vez mais empresas internacionalmente renomadas de peças e máquinas completas estão acelerando a aplicação integrada de novas tecnologias em máquinas-ferramenta CNC.

5. O ponto estratégico de apoio para o ajuste do padrão global de manufatura

Na era pós-crise, as economias desenvolvidas têm dado importância ao desenvolvimento de sua própria economia real: ou continuam promovendo a integração e desenvolvimento de tecnologias emergentes para impulsionar o avanço da tecnologia industrial; ou, reconstruindo a cadeia industrial, fazem com que mais elos de produção e manufatura de alto valor agregado e empregos correspondentes retornem para a localidade. Os Estados Unidos propuseram sucessivamente a implementação do "Plano de Parceria para Manufatura Avançada" e do "Plano Estratégico Nacional para Manufatura Avançada" para desenvolver manufatura e tecnologia avançadas; a Alemanha propôs um plano para o desenvolvimento da indústria 4.0, comprometendo-se com CPS como núcleo e fábricas inteligentes como suporte para desenvolver a indústria 4.0 alemã e posicioná-la como plataforma tecnológica para uma nova rodada de revolução industrial; o Japão publicou um plano para sua estrutura industrial e identificou 10 campos tecnológicos de ponta, fortalecendo a indústria manufatureira doméstica com base nisso; o Reino Unido, Coreia do Sul, Índia, Taiwan e outras regiões também apresentaram estratégias e políticas ativas para promover a integração de tecnologias emergentes na indústria de equipamentos como máquinas-ferramenta CNC. A indústria de máquinas-ferramenta sempre foi um ponto estratégico importante para grandes países e empresas líderes. O futuro cenário manufatureiro mudará e se ajustará, especialmente para indústrias altamente estratégicas como automóveis globais, aeroespacial e fabricação de equipamentos de alta tecnologia. A indústria de máquinas-ferramenta é um ponto estratégico importante, desempenhando papel crucial na alavancagem da competitividade futura. Nosso país deve fortalecer a ênfase na indústria de máquinas-ferramenta, planejar antecipadamente áreas estratégicas chave e lutar por uma posição favorável na competição global da indústria manufatureira.

2. A tendência de atualização da indústria é evidente

1. Superar tecnologias centrais chave e formar um lote de produtos icônicos

No campo da aviação, desenvolvemos independentemente equipamentos pesados de forjamento, como prensa de forjamento de matriz grande de 800MN e máquina de tração de chapa de liga de alumínio de 120MN, que preenche a lacuna na tecnologia geral de conformação de peças pesadas de grande escala no campo da aviação doméstica e fornece forte garantia para o desenvolvimento intergeracional de aeronaves militares e o desenvolvimento de grandes aeronaves. Entre eles, a prensa de forjamento de matriz grande de 800MN realizou a formação integral de mais de 30 tipos de peças-chave de liga de titânio no campo da aviação, e a chapa grossa de liga de alumínio de alta qualidade produzida pela máquina de tração de chapa larga de liga de alumínio de 120MN foi aplicada a peças estruturais principais como asas de aeronaves, eliminando assim a dependência total da China em importações de chapas grossas de liga de alumínio para grandes aeronaves.

No campo da fabricação de automóveis, a linha de produção automática de estampagem CNC rápida e eficiente em grande escala ganhou a encomenda em lote da linha de produção da fábrica local de automóveis nos Estados Unidos em licitação internacional com empresas de classe mundial, sendo reconhecida e respeitada pelos pares internacionais. Atualmente, a participação de mercado doméstica da linha de estampagem de painéis automotivos ultrapassa 70%, e a participação no mercado global ultrapassou 30%, promovendo efetivamente a autonomia dos equipamentos automotivos domésticos.

No campo dos equipamentos de geração de energia, a máquina de extrusão metálica vertical preta de 36000 toneladas realizou a produção independente de tubos de aço sem costura de parede espessa e grande diâmetro de aço resistente ao calor de alta qualidade usados em unidades termelétricas ultra-supercríticas de 1000MW. Equipamentos de tratamento térmico de abertura e fechamento em grande escala produziram as maiores forjas de rotores inteiros para energia nuclear da Ásia, formando a capacidade de produção em massa de grandes rotores; a máquina-ferramenta composta CNC vertical ultra-pesada de torneamento e fresagem, a máquina-ferramenta composta CNC de ponte pesada de cinco eixos para torneamento e fresagem, a fresadora e mandrilhadora CNC ultra-pesada, o torno mandrilhador horizontal CNC ultra-pesado, a fresadora especial de ranhuras axiais com controle numérico, entre outros, desenvolvidos para a terceira geração de equipamentos da ilha nuclear e ilha regular de energia nuclear, resolveram os problemas de processamento de vasos de pressão de energia nuclear, cestos suspensos, trocadores de calor, cilindros de turbinas a vapor, rotores de geradores, etc.

2. Otimização e ajuste da estrutura do produto e melhoria constante do nível técnico

Primeiramente, o nível de equipamentos de alta qualidade melhorou rapidamente. Atualmente, mais de 10 tipos de equipamentos, como linhas automáticas de estampagem para grandes painéis automotivos, alcançaram o nível internacional de liderança, podendo substituir totalmente as importações. Centros de usinagem de cinco eixos de pórtico de alta velocidade e mais de 20 tipos de produtos alcançaram basicamente o nível avançado internacional, com capacidade para substituir produtos importados. Centros de usinagem horizontais de precisão formados com direitos de propriedade intelectual independentes e tecnologia central de sistemas de manufatura flexível. Centros de usinagem CNC de alta velocidade, compostos e outros de alta qualidade completaram pesquisas e desenvolvimentos em fases, mas ainda há certa diferença em desempenho funcional e confiabilidade em relação ao nível avançado internacional. Em segundo lugar, o sistema de controle numérico avançou em degraus. Nosso país fez grandes progressos no desenvolvimento de sistemas CNC de médio a alto padrão. Desde 2010, acumulou mais de 35000 sistemas CNC domésticos de médio a alto padrão em áreas-chave como aeroespacial, energia, navegação e automóveis, alcançando substituição de importações. Produtos de sistemas CNC de alto desempenho com múltiplos canais e múltiplos eixos quebraram o monopólio da tecnologia estrangeira, com indicadores técnicos principais alcançando basicamente o nível dos sistemas CNC internacionais de ponta, possibilitando uma variedade de máquinas-ferramentas CNC de alta velocidade e precisão. Sistemas CNC de alta qualidade em empresas militares-chave alcançaram aplicação em pequenos lotes. O desenvolvimento do sistema CNC padrão alcançou produção em massa, com a participação de mercado doméstica aumentando de 10% para 25%. Várias bases industriais de produção foram formadas. Entre elas, a Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. formou uma capacidade anual de produção de 100000 conjuntos de vários sistemas CNC, ficando em segundo lugar no mundo. O sistema de controle numérico da China possui inicialmente competitividade com produtos estrangeiros similares e realizou exportação em lote de sistemas CNC. De 2010 a 2014, mais de 9600 conjuntos de vários sistemas CNC foram exportados, incluindo quase 700 conjuntos de sistemas CNC de cinco eixos. Finalmente, o nível de qualidade dos componentes funcionais melhorou constantemente, e a variedade e série foram continuamente ampliadas. Componentes funcionais domésticos alcançaram compatibilidade em lote com máquinas-ferramentas; produtos de ferramentas têm basicamente a capacidade de fornecer ferramentas de corte modernas para a indústria automotiva. A demonstração de aplicação e compatibilidade em lote de sistemas CNC, componentes funcionais e ferramentas com máquinas-ferramentas CNC ajudará a formar uma cadeia industrial completa e promoverá o ajuste estrutural da indústria de máquinas-ferramentas.

3. A inovação independente foi significativamente aprimorada e o desenvolvimento sustentável garantido.

Nos últimos anos, a pesquisa em tecnologias básicas e comuns para fabricação de máquinas-ferramentas foi continuamente fortalecida, promovendo simultaneamente o desenvolvimento de produtos e a pesquisa técnica. A maturidade de muitas tecnologias-chave, como design de confiabilidade, tecnologia de teste de desempenho de produtos de máquinas-ferramentas e tecnologia de processamento com múltiplos eixos, melhorou muito. Os resultados da pesquisa em tecnologia de design digital foram aplicados no design de mandrilhadoras CNC de coordenadas de alta precisão, centros de usinagem verticais e outros produtos. Sistemas de software e hardware, como compensação dinâmica em tempo real de múltiplos erros e compensação de erros de sistemas CNC embutidos, foram demonstrados e aplicados em muitas empresas e produtos, melhorando significativamente a precisão das máquinas-ferramentas CNC.

O desenvolvimento de alta qualidade da indústria 3 ainda tem um longo caminho a percorrer.

A indústria de máquinas-ferramentas da China ocupa uma posição importante no sistema mundial de máquinas-ferramentas e no mercado global, mas ainda não pode ser considerada uma potência em máquinas-ferramentas. Comparada às potências mundiais em máquinas-ferramentas, a indústria chinesa ainda apresenta certa lacuna, especialmente na competitividade de máquinas-ferramentas de alta qualidade, que não é forte. Além disso, afetada pela complexa situação econômica interna e externa, o desenvolvimento da indústria chinesa de máquinas-ferramentas retornou a uma nova normalidade, e as exigências para a transformação e atualização da indústria para níveis médio e alto são urgentes.

1. A competitividade internacional precisa ser melhorada.

De acordo com estatísticas da agência de consultoria Gardener, no mercado consumidor mundial de máquinas-ferramentas, as exportações chinesas em 2014 somaram 3,3 bilhões de dólares, representando menos de 5% do consumo mundial total, enquanto Japão e Alemanha representaram mais de 10%. Ao mesmo tempo, uma parte considerável das máquinas-ferramentas CNC de médio e alto padrão, urgentemente necessárias na China, depende de importações. Por exemplo, equipamentos importados no setor automotivo representam mais de 40%.

2. O desenvolvimento de peças-chave da indústria de máquinas-ferramentas precisa ser fortalecido.

Os componentes funcionais domésticos, em termos de variedade, quantidade e qualidade, não atendem às exigências de suporte dos hosts; a participação de mercado dos componentes funcionais de suporte de médio padrão ainda precisa ser melhorada. A competitividade da indústria de componentes funcionais de suporte precisa ser rapidamente aprimorada.

3. A validação de processos e aplicações de demonstração precisam ser fortalecidas.

Do desenvolvimento do protótipo à aplicação em produção real, as máquinas-ferramentas CNC precisam ser verificadas por meio de muitos testes e melhorias contínuas nos processos de fabricação, confiabilidade, retenção de precisão, engenharia, etc. Ao mesmo tempo, os usuários precisam fornecer verificação de processos. A verificação de processos e a demonstração de aplicação também são pontos fracos no desenvolvimento da indústria de máquinas-ferramentas CNC na China.

4. Alta pressão sobre o desenvolvimento industrial.

A produção e o consumo globais de máquinas-ferramentas continuam mostrando uma tendência de contração. Segundo dados divulgados pela empresa americana Gardner, o consumo global de máquinas-ferramentas em 2014 foi de 75,3 bilhões de dólares, um aumento de apenas 0,3% em relação a 2013. A produção global de máquinas-ferramentas caiu por três anos consecutivos. A produção global em 2014 foi de 81,2 bilhões de dólares, uma queda de 3,1% em relação a 2013. A indústria chinesa de máquinas-ferramentas CNC também continuou operando sob pressão, apresentando uma tendência geral de queda. Em 2014, a produção doméstica de máquinas-ferramentas para processamento de metais diminuiu 2% em relação ao ano anterior, sendo que a produção de máquinas-ferramentas para corte de metais caiu 1,7% e a de conformação de metais caiu 3,3%. Ao mesmo tempo, a demanda por máquinas-ferramentas importadas no mercado doméstico aumentou em vez de diminuir. Em 2014, a importação total de máquinas-ferramentas foi de 17,78 bilhões de dólares, um aumento de 10,8% em relação ao ano anterior, sendo que a importação de máquinas-ferramentas para processamento de metais foi de 10,83 bilhões de dólares, um aumento de 7,6%. Isso mostra que a indústria doméstica de máquinas-ferramentas tem dificuldade em atender às necessidades de alta qualidade das empresas, estando sob a dupla pressão cíclica e estrutural.

4. Acelerar o pensamento estratégico para fortalecer a indústria.

1. Promover o desenvolvimento focado de recursos superiores.

Com base na melhoria da capacidade de inovação independente e competitividade de mercado das máquinas-ferramentas CNC domésticas e equipamentos básicos de manufatura, promoveremos a concentração de recursos superiores em dois grandes campos: aeroespacial e automotivo, focando em equipamentos centrais e tecnologias-chave, e na resolução dos gargalos tecnológicos como confiabilidade de desempenho, estabilidade e conjunto completo de equipamentos de pesquisa e desenvolvimento.

2. Promover a aplicação demonstrativa de produtos avançados.

Aumentar o investimento na construção de bases de verificação de aplicação e demonstração para tecnologias-chave e equipamentos centrais de máquinas-ferramentas e equipamentos básicos de manufatura que representem as necessidades dos usuários, podendo focar na verificação da aplicação de tecnologias-chave e equipamentos centrais, e apoiar seletivamente conjuntos de produtos orientados para o mercado, projetos de alta flexibilidade e inteligência, focando na resolução da alta eficiência e inteligência dos equipamentos.

3. Atender às novas necessidades das estratégias nacionais

Acelerar o desenvolvimento das necessidades estratégicas nacionais de desenvolvimento de ferramentas para máquinas CNC e equipamentos básicos de fabricação, focar ainda mais nos equipamentos centrais dos projetos-chave nacionais, desenvolver produtos principais e superar tecnologias-chave. Esforços para melhorar o nível técnico dos equipamentos de controle numérico, quebrando a dependência nacional de equipamentos estratégicos das importações.

4. Construir uma cadeia industrial completa de suporte a máquinas-ferramenta

Incentivar e apoiar as unidades relacionadas da cadeia industrial de máquinas CNC e equipamentos básicos de fabricação, sistemas CNC e componentes funcionais para formar parcerias estratégicas de longo prazo e estáveis, estabelecer relações de suporte de longo prazo entre sistemas CNC, componentes funcionais e empresas de máquinas-ferramenta, e criar uma cadeia industrial completa de suporte a máquinas CNC e equipamentos básicos de fabricação.