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

«Made in China» 2025 lista as máquinas-ferramenta CNC e os equipamentos básicos de manufatura como «áreas estratégicas para acelerar avanços», o que propõe reforçar a alocação proativa e os avanços tecnológicos-chave, planejando ativamente para capturar os pontos competitivos futuros em tecnologia e manufatura industrial, e elevar o nível e a voz da divisão internacional do trabalho. A formulação desse objetivo estratégico é determinada pelas características estratégicas da indústria de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de manufatura, bem como pelas características da fase de desenvolvimento. Devemos estudá-lo cuidadosamente, compreendê-lo bem e implementá-lo minuciosamente.

1. Máquinas-ferramentas CNC e equipamentos básicos de manufatura possuem características industriais estratégicas

1. Ancorando a posição competitiva global da indústria chinesa de fabricação de equipamentos

As máquinas-ferramenta CNC e os equipamentos básicos de manufatura são as «máquinas operárias» 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 grau de desenvolvimento de sua indústria de fabricação de equipamentos. A indústria de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de manufatura, incluída no plano «Made in China 2025», é listada como uma das áreas estratégicas da indústria manufatureira da China. A principal razão é que ela exerce um efeito de «ancoragem» na posição da indústria manufatureira de um país, especialmente na indústria de fabricação de equipamentos dentro da divisão internacional do trabalho: as máquinas-ferramenta CNC e os equipamentos básicos de manufatura constituem a base para a geração de valor na manufatura e o ponto de apoio para o salto industrial, além de serem o núcleo da capacidade básica de manufatura. Somente com uma sólida capacidade básica de manufatura é possível produzir produtos de equipamentos avançados e, assim, concretizar a produção de produtos de alto valor agregado.

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

Em termos de segurança da defesa nacional, as máquinas-ferramenta CNC e os equipamentos básicos de manufatura ocupam um lugar estratégico que vai além do valor econômico na fabricação de equipamentos avançados para a defesa nacional. O material, a estrutura e a tecnologia de processamento de muitas peças-chave nos equipamentos modernos de defesa nacional apresentam certas particularidades e dificuldades de processamento. Equipamentos de processamento comuns e tecnologias tradicionais de processamento não conseguem atender às exigências. Máquinas-ferramenta CNC com ligação multieixo, alta velocidade e alta precisão podem satisfazer essas necessidades de processamento. Mesmo na atual integração global, países desenvolvidos ainda adotam bloqueios tecnológicos e restrições contra nosso país. Em termos de segurança industrial, com a aceleração da modernização da indústria manufatureira nacional, a competição entre indústrias de alta tecnologia e de alto valor agregado, representadas pela indústria de fabricação de equipamentos, e países desenvolvidos tem se intensificado. Máquinas de construção, máquinas elétricas e equipamentos de transporte estão entrando no mercado internacional de alta qualidade. No entanto, ainda existe uma certa lacuna na precisão de processamento, confiabilidade, eficiência, automação, inteligência e proteção ambiental dos produtos nacionais de máquinas-ferramenta, o que faz com que a competitividade geral da indústria não seja forte.

3. Para atender ao importante apoio à transformação e atualização do campo de usuários

Atualmente, a estrutura de demanda dos usuários a jusante na indústria de máquinas-ferramenta está apresentando uma tendência de desenvolvimento de alto padrão. Muitas indústrias realizarão ajustes e atualizações estruturais em larga escala e com profundidade. Há uma demanda urgente por máquinas-ferramenta de alta qualidade e de alta tecnologia. De modo geral, a demanda do mercado por máquinas-ferramenta CNC de médio e alto padrão está crescendo rapidamente. Os usuários necessitam de máquinas-ferramenta CNC mais rápidas, de alta precisão, compostas, flexíveis, com ligação multi-eixo, inteligentes, de alta rigidez e de alta potência. Por exemplo, a indústria automotiva mostra a tendência de desenvolvimento voltada para a produção em massa, múltiplas variedades e atualização rápida de modelos, e o desenvolvimento de veículos movidos a novas energias está sendo acelerado, o que exige o contínuo aperfeiçoamento dos equipamentos de usinagem na direção da precisão, eficiência e inteligência. No setor 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 avançando rumo à leveza, alta confiabilidade, longa vida útil, alta capacidade de furtividade, múltiplas configurações, resposta rápida e fabricação de baixo custo, entre outras direções. A nova geração de tecnologias necessita urgentemente de equipamentos de usinagem mais avançados para suportá-la, e os equipamentos de manufatura aeronáutica estão se desenvolvendo na direção da automação, flexibilidade, digitalização e inteligência. Por exemplo, na fabricação de motores de aeronaves, que está comprometida com o avanço do "projeto especial das duas máquinas", peças típicas como pás de motores, caixas completas e discos com pás estão gradualmente evoluindo para tamanhos maiores, perfis complexos, estruturas leves e fabricação de alta precisão, especialmente com o grande uso de novos materiais leves, como ligas resistentes a altas temperaturas e de alta resistência. A configuração geométrica dessas peças estruturais integrais é complexa e difícil de processar; portanto, novas e mais elevadas exigências são colocadas sobre máquinas-ferramenta CNC de alto torque e alta precisão. Além disso, há a necessidade de equipamentos CNC portáteis ou móveis com ligação multi-eixo para a manutenção de peças estruturais de grande porte e equipamentos de grande escala em diferentes locais. Esse método de usinagem, que envolve o processamento de peças grandes com máquinas-ferramenta pequenas sem base fixa e grupos reconfiguráveis, impõe desafios ainda maiores ao projeto estrutural, às especificações de processo e à tecnologia de usinagem energeticamente eficiente dos novos equipamentos CNC.

4. é o ponto estratégico alto da nova revolução tecnológica

Os elementos da manufatura inteligente, da Internet das Energias e da inovação em tecnologias da informação de nova geração incluídos na nova rodada da revolução científica e tecnológica fornecem impulso para avanços tecnológicos na indústria chinesa de fabricação de equipamentos, além de oferecerem um enorme mercado para essa indústria, especialmente para a indústria de alta tecnologia de equipamentos. A indústria de máquinas-ferramenta é um importante ponto de interseção entre tecnologia da informação e tecnologia industrial, e a própria indústria possui uma forte sensibilidade às novas tecnologias. Ela também é a principal fonte da difusão de tecnologias emergentes. Impulsionado pela onda da nova revolução tecnológica, a tendência de inovação integrada na indústria de máquinas-ferramenta está se tornando evidente. As empresas líderes mundiais estão acelerando a integração de novas tecnologias na indústria de máquinas-ferramenta, e as tecnologias de rede e inteligência estão acelerando a aplicação integrada dos produtos de máquinas-ferramenta. Cada vez mais empresas internacionais renomadas de peças para máquinas-ferramenta e empresas de máquinas completas estão acelerando a aplicação integrada de novas tecnologias em máquinas-ferramenta CNC.

5. O ponto de apoio estratégico do 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 a promover a integração e o desenvolvimento de tecnologias emergentes para impulsionar a alta tecnologia industrial; ou, por meio da reconstrução da cadeia industrial, fazem com que mais elos de produção e manufatura de alto valor agregado e empregos correspondentes retornem à região local. Os Estados Unidos propuseram sucessivamente a implementação do "Plano de Parceria para Manufatura Avançada" e o "Plano Estratégico Nacional para Manufatura Avançada", visando desenvolver a manufatura e a tecnologia avançadas; a Alemanha apresentou um projeto para o desenvolvimento da Indústria 4.0 e está comprometida com o CPS como núcleo e com fábricas inteligentes como suporte, para desenvolver a Indústria 4.0 alemã e posicioná-la como plataforma tecnológica para uma nova rodada da revolução industrial; o Japão publicou um projeto para sua estrutura industrial e identificou 10 campos de tecnologia de ponta, apoiando-se nele para fortalecer a indústria manufatureira nacional; o Reino Unido, a Coreia do Sul, a Índia, Taiwan e outras regiões também lançaram estratégias e políticas ativas para promover a integração de tecnologias emergentes na indústria de equipamentos, como as máquinas-ferramenta CNC. A indústria de máquinas-ferramenta sempre foi um importante ponto estratégico para grandes países e empresas líderes. O cenário futuro da manufatura sofrerá mudanças e ajustes, especialmente para setores de alto valor estratégico, como automóveis globais, aeroespacial e manufatura de equipamentos de alta qualidade. A indústria de máquinas-ferramenta é um importante ponto estratégico de apoio. Ela desempenha um papel crucial no futuro alavancamento da competitividade. Meu país deve reforçar sua ênfase na indústria de máquinas-ferramenta, traçar antecipadamente áreas estratégicas-chave e lutar por uma posição vantajosa na competição global pela indústria manufatureira.

2. A tendência de atualização da indústria é evidente

1. Romper barreiras em tecnologias-chave essenciais e formar um conjunto de produtos emblemáticos

No campo da aviação, desenvolvemos de forma independente equipamentos de forjamento pesado, como a prensa de forjamento em matriz grande de 800 MN e a máquina de tração por tensão para chapas de liga de alumínio de 120 MN, o que preenche a lacuna na tecnologia geral de conformação de peças pesadas de grande porte no setor aeronáutico nacional e oferece uma forte garantia para o desenvolvimento intergeracional de aeronaves militares e para o desenvolvimento de grandes aeronaves. Entre eles, a prensa de forjamento em matriz grande de 800 MN já realizou a formação integral de mais de 30 tipos de peças-chave em liga de titânio para o setor aeronáutico, e as chapas grossas de alta qualidade em liga de alumínio produzidas pela máquina de tração por tensão para chapas largas de liga de alumínio de grau 120 MN têm sido aplicadas em partes estruturais principais de suporte, como as asas das aeronaves, superando assim o dilema de que as chapas grossas de liga de alumínio para grandes aeronaves na China dependem inteiramente de importações.

No campo da fabricação de automóveis, a linha de produção automática de estampagem CNC de grande escala, rápida e eficiente, conquistou, em licitação internacional, o pedido em série da linha de produção da fábrica local de automóveis nos Estados Unidos, competindo com empresas de nível mundial e sendo reconhecida e respeitada por seus pares internacionais. Atualmente, a participação no mercado doméstico da linha de estampagem para painéis automotivos supera 70%, e a participação no mercado global já ultrapassou 30%, o que tem promovido efetivamente a autonomia do equipamento automotivo nacional.

No campo dos equipamentos de geração de energia, a máquina de extrusão metálica vertical preta de 36.000 toneladas realizou a produção independente de tubos de aço sem costura de grande diâmetro e parede espessa, em aço resistente ao calor de alta qualidade nacional, utilizados em unidades térmicas ultra-supercríticas de 1.000 MW. Equipamentos de tratamento térmico de abertura e fechamento em larga escala produziram as maiores forjadas de rotor integrais para usinas nucleares da Ásia, estabelecendo uma capacidade de produção em massa de grandes rotores; a máquina-ferramenta composta ultrapesada CNC de torneamento e fresagem vertical, a máquina-ferramenta composta CNC pesada de cinco eixos tipo pórtico para torneamento e fresagem, a fresadora e mandriladora ultrapesada CNC de piso, o torno horizontal ultrapesado CNC, a fresadora especial CNC para ranhuras axiais em rodas, entre outros equipamentos desenvolvidos para os sistemas nucleares das terceira geração de usinas nucleares — ilha nuclear e ilha convencional — resolveram os problemas de processamento de vasos de pressão nucleares, cestos suspensos, trocadores de calor, cilindros de turbinas a vapor, rotores de geradores e outras peças relacionadas.

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

Em primeiro lugar, o nível de equipamentos de alta tecnologia vem se aprimorando rapidamente. Atualmente, mais de 10 tipos de equipamentos, como linhas automáticas de estampagem para grandes painéis automotivos, já atingiram o nível internacional líder, permitindo plenamente a substituição de importações. O centro de usinagem de cinco eixos tipo pórtico de alta velocidade e mais de 20 tipos de produtos já alcançaram basicamente o nível avançado internacional, com capacidade de substituir produtos importados. O centro de usinagem horizontal de precisão, desenvolvido com direitos de propriedade intelectual independentes, e a tecnologia central do sistema de manufatura flexível também estão consolidados. Centros de usinagem CNC de alta velocidade, compostos e outros equipamentos de alta tecnologia já concluíram fases de pesquisa e desenvolvimento; no entanto, ainda há uma certa lacuna em termos de desempenho funcional e confiabilidade em relação ao nível internacional avançado. Em segundo lugar, o sistema de controle numérico está dando passos à frente. Nosso país tem feito grandes progressos na pesquisa e desenvolvimento de sistemas CNC de médio e alto padrão. Desde 2010, acumulou mais de 35.000 sistemas CNC nacionais de médio e alto padrão em áreas-chave como aeroespacial, energia, navegação e automóveis, conseguindo assim substituir importações. Produtos de sistemas CNC de alto desempenho, como sistemas multicanal e de ligação multi-eixo, quebraram o monopólio da tecnologia estrangeira; os principais indicadores técnicos já atingiram basicamente o nível dos sistemas CNC de alto padrão predominantes internacionalmente, possibilitando a fabricação de diversas máquinas-ferramenta CNC de alta velocidade e precisão. Sistemas CNC de alto padrão em empresas militares-chave já começam a ser aplicados em pequenas séries. O desenvolvimento do sistema CNC padrão permitiu alcançar a produção em massa, elevando a participação no mercado interno de 10% para 25%. Várias bases industriais de produção já foram formadas. Entre elas, a Guangzhou CNC Equipment Co., Ltd. alcançou uma capacidade anual de produção de 100.000 conjuntos de diversos sistemas CNC, ocupando o segundo lugar no mundo. O sistema de controle numérico chinês já possui inicialmente competitividade comparável aos produtos estrangeiros similares e já realiza exportações em série desse sistema. De 2010 a 2014, foram exportados mais de 9.600 conjuntos de diversos sistemas CNC, incluindo quase 700 conjuntos de sistemas CNC de ligação em cinco eixos. Por fim, o nível de qualidade dos componentes funcionais tem melhorado continuamente, e sua variedade e série têm sido aperfeiçoadas constantemente. Os componentes funcionais nacionais já conseguem ser compatibilizados em série com as máquinas-ferramenta; os produtos de ferramentas já possuem basicamente a capacidade de fornecer ferramentas de corte modernas para a indústria automotiva. A demonstração prática e a compatibilização em série de sistemas CNC, componentes funcionais e ferramentas com máquinas-ferramenta CNC ajudarão a formar uma cadeia industrial completa e impulsionarão o ajuste estrutural da indústria de máquinas-ferramenta.

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

Nos últimos anos, a pesquisa em tecnologias básicas e comuns para a fabricação de máquinas-ferramenta tem sido continuamente reforçada, e o desenvolvimento de produtos e a pesquisa técnica têm sido promovidos simultaneamente. A maturidade de muitas tecnologias-chave, como o projeto de confiabilidade e a tecnologia de ensaio de desempenho de produtos para máquinas-ferramenta e a tecnologia de usinagem com ligação multieixo, tem melhorado significativamente. Os resultados da pesquisa em tecnologia de projeto digital têm sido aplicados no projeto de máquinas fresadoras CNC de alta precisão, centros de usinagem verticais e outros produtos. Sistemas de software e hardware, tais como a compensação dinâmica e abrangente em tempo real de múltiplos erros e a compensação de erros do sistema CNC embarcado, foram demonstrados e aplicados em diversas empresas e produtos, resultando numa melhoria substancial na precisão das máquinas-ferramenta CNC.

O desenvolvimento de alto nível da 3ª indústria ainda tem um longo caminho a percorrer.

A indústria chinesa de máquinas-ferramenta ocupa uma posição importante no sistema mundial da indústria de máquinas-ferramenta e no mercado global de máquinas-ferramenta, mas ainda não pode ser considerada uma potência em máquinas-ferramenta. Em comparação com as potências mundiais de máquinas-ferramenta, a indústria chinesa ainda apresenta certo atraso, especialmente no que se refere à competitividade das máquinas-ferramenta de alta tecnologia, que não é forte. Além disso, afetado pela complexa situação econômica interna e externa, o desenvolvimento da indústria chinesa de máquinas-ferramenta retornou à nova normalidade, e são urgentes as exigências de transformação e atualização da indústria rumo aos segmentos de médio e alto padrão.

1. A competitividade internacional precisa ser melhorada

Segundo estatísticas da agência de consultoria Gardener, no mercado mundial de consumo de máquinas-ferramenta, as exportações chinesas de máquinas-ferramenta em 2014 totalizaram 3,3 bilhões de dólares, representando menos de 5% do consumo global total de máquinas-ferramenta, enquanto o Japão e a Alemanha responderam por mais de 10%. Ao mesmo tempo, uma parte considerável das máquinas-ferramentas CNC de alta e média gama, que são urgentemente necessárias na China, depende de importações. Por exemplo, os equipamentos importados no setor automotivo correspondem a mais de 40%.

2. O desenvolvimento de partes-chave da indústria de máquinas-ferramenta precisa ser reforçado

Os componentes funcionais domésticos, em termos de variedade, quantidade e qualidade, não conseguem atender às exigências de suporte do equipamento principal; a participação de mercado dos componentes funcionais domésticos de médio alcance ainda precisa ser aprimorada. É necessário melhorar rapidamente a competitividade da indústria de componentes funcionais de suporte.

3. A validação de processos e as aplicações de demonstração precisam ser reforçadas

Desde o desenvolvimento de protótipos até a aplicação real na produção, as máquinas-ferramenta CNC precisam ser verificadas por um grande número de testes e passar por melhorias contínuas nos processos de fabricação, na manutenção da confiabilidade e da precisão, na engenharia, entre outros aspectos. Ao mesmo tempo, os usuários precisam fornecer a validação dos processos. E nesse processo de validação e demonstração de aplicação reside também uma das principais limitações no desenvolvimento da indústria de máquinas-ferramenta CNC na China.

4. Alta pressão sobre o desenvolvimento industrial

A produção e o consumo globais de máquinas-ferramenta continuam a apresentar uma tendência de encolhimento. Segundo dados divulgados pela empresa norte-americana Gardner, o consumo global de máquinas-ferramenta em 2014 foi de US$ 75,3 bilhões, representando um aumento de apenas 0,3 por cento em relação a 2013. A produção global de máquinas-ferramenta caiu por três anos consecutivos. Em 2014, a produção global de máquinas-ferramenta atingiu US$ 81,2 bilhões, com uma queda de 3,1 por cento em relação a 2014. A indústria chinesa de máquinas-ferramenta CNC também continuou operando sob pressão e permaneceu em uma trajetória descendente como um todo. Em 2014, a produção doméstica de máquinas-ferramenta para processamento de metais diminuiu 2% em relação ao ano anterior; entre elas, a produção de máquinas-ferramenta para corte de metais recuou 1,7%, enquanto a produção de máquinas-ferramenta para conformação de metais caiu 3,3%. Ao mesmo tempo, a demanda por máquinas-ferramenta importadas no mercado interno aumentou em vez de cair. Em 2014, as importações totais de máquinas-ferramenta atingiram US$ 17,78 bilhões, um aumento de 10,8% em relação ao mesmo período do ano anterior; dessas, as importações de máquinas-ferramenta para processamento de metais somaram US$ 10,83 bilhões, com alta de 7,6% em relação ao mesmo período do ano anterior. Isso mostra que a indústria nacional de máquinas-ferramenta tem dificuldade em atender às necessidades de alto padrão das empresas, estando submetida à dupla pressão — tanto cíclica quanto estrutural.

4. Acelerar o pensamento estratégico da indústria para torná-la mais forte.

1. Promover o desenvolvimento focado de recursos superiores

Com base na melhoria da capacidade de inovação independente e da competitividade no mercado das máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de manufatura nacionais, promoveremos a concentração de recursos superiores nos dois principais setores — aeroespacial e automotivo —, dando ênfase aos equipamentos essenciais e às tecnologias-chave, e focando na solução dos problemas críticos relacionados a tecnologias-chave, tais 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 e demonstração de aplicações para tecnologias-chave e equipamentos essenciais de máquinas-ferramenta e equipamentos básicos de manufatura que sejam representativos das necessidades dos usuários, podendo concentrar-se na verificação da aplicação de tecnologias-chave e equipamentos essenciais, além de apoiar, de forma seletiva, conjuntos de produtos orientados ao mercado, projetos altamente flexíveis e inteligentes, com foco na solução da eficiência e inteligência elevadas dos equipamentos.

3. Atendendo às novas necessidades das estratégias nacionais

Acelerar o desenvolvimento de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos básicos de manufatura que atendam às necessidades nacionais de desenvolvimento estratégico, concentrar-se ainda mais nos equipamentos essenciais de projetos nacionais-chave, desenvolver produtos importantes e alcançar avanços em tecnologias-chave. Empenhar-se para elevar o nível técnico dos equipamentos de controle numérico, rompendo a dependência nacional de equipamentos estratégicos importados.

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

Incentivar e apoiar máquinas-ferramenta CNC e mainframes de equipamentos de manufatura básica, sistemas CNC e componentes funcionais, bem como outras unidades relacionadas à cadeia industrial, para formar parcerias estratégicas longas e estáveis, estabelecer relações de apoio de longo prazo entre sistemas CNC, componentes funcionais e empresas de máquinas-ferramenta, e criar uma cadeia industrial completa de suporte para máquinas-ferramenta CNC e equipamentos de manufatura básica.