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En los últimos dos años, los términos más destacados en la “lista de palabras populares en Internet” en China han sido “Industria 4.0” e “Internet+”. ““Internet+”, como todos sabemos, es un concepto con un contenido y alcance muy amplios. ““Internet+” puede referirse a “Internet + finanzas”, “Internet + comercio minorista”, “comercio electrónico en Internet”, entre otros. Pero, seguramente no sabes que “Internet + manufactura” es la Industria 4.0. “Desde que se presentó en la Feria Industrial de Hannover, Alemania, el “Industria 4.0” se ha hecho rápidamente popular en todo el mundo; como el mayor país manufacturero del mundo, China, por supuesto, se ve profundamente afectada. El avance de la Industria 4.0 radica en el uso de Internet para activar los procesos industriales tradicionales, lo que permite que los equipos fabriles “hablen y piensen”. Además, esto permite lograr tres objetivos: reducir en gran medida la dependencia de la industria manufacturera con respecto a la fuerza laboral, satisfacer mejor las necesidades personalizadas de los usuarios y disminuir los costos de distribución. A diferencia de Alemania, la sociedad china actual es una sociedad en la que la industria manufacturera y el sector de Internet se desarrollan de manera paralela. La industria manufacturera ocupa el primer lugar a nivel mundial, mientras que la economía basada en Internet está a la vanguardia, compitiendo casi con Estados Unidos. Las condiciones de China son diferentes a las de Alemania; la industria de Internet ya ocupa una posición líder a nivel mundial. Solo explorando un camino de desarrollo acorde a las características de China, en lugar de seguir ciegamente las tendencias internacionales, se podrá aprovechar realmente las oportunidades que ofrece la Industria 4.0 para superar a los competidores. Tal vez, esa sea la razón fundamental por la que China ha introducido el concepto de “Internet+”. La tecnología de simulación es una técnica integral que utiliza ordenadores y dispositivos especializados para generar efectos físicos, con el fin de realizar pruebas dinámicas de sistemas reales o imaginarios, a través del uso de modelos de dichos sistemas. Su impacto ha pasado de afectar inicialmente a unos pocos sectores como la aviación, la astronáutica y la industria nuclear, para extenderse gradualmente a todos los ámbitos de la economía nacional, como la fabricación mecánica, la energía eléctrica, el transporte, la salud y la educación. Antes de que los productos industriales pasen a ser físicos, la tecnología de simulación permite estudiar y evaluar diversos aspectos como las ideas de diseño, el rendimiento potencial del producto, su **valor**, su eficacia en el uso y su capacidad de adaptación. De este modo, se reducen significativamente los riesgos y el tiempo necesario para desarrollar el producto. Un ingeniero jefe de diseño por simulación declaró en una entrevista con los medios: “Al inicio del diseño de un producto, lo primero que se hace es crear un prototipo digital del mismo (en lugar de un prototipo físico). Luego, en el ordenador, se utilizan diferentes software de análisis por simulación para simular las propiedades y el rendimiento del producto. De este modo, se acorta al máximo el tiempo de desarrollo, se optimiza el rendimiento del producto, se reducen los problemas asociados a los prototipos físicos y, en consecuencia, se mejora la eficiencia del diseño”. ”Por ejemplo, en el pasado, para diseñar un automóvil era necesario realizar numerosas pruebas de colisión, en las cuales se destruían varios vehículos reales. El tiempo necesario para su desarrollo solía ser de varios años. Pero con la tecnología de simulación, basta con introducir los datos en el software para que se puedan calcular rápidamente los resultados de las colisiones. La mayor utilidad de la tecnología de simulación es permitir que lo que las personas piensan y imaginan en la vida real sea “reproducido” en un mundo virtual. Como un eslabón importante en la producción industrial, la capacidad de innovación en el diseño de productos determina, hasta cierto punto, la respuesta del mercado a los mismos. El grado de originalidad del diseño de un producto depende principalmente del talento del diseñador. Pero el talento de un diseñador necesita cierto espacio para poder desarrollarse. El rápido desarrollo de la tecnología de simulación ha brindado a los diseñadores de productos un amplio margen para desplegar su creatividad, dándoles alas a su imaginación. Actualmente, la tecnología de simulación se ha convertido en una herramienta indispensable para el análisis, estudio, diseño, evaluación, toma de decisiones y capacitación de cualquier sistema complejo, especialmente en las industrias de alta tecnología. Además, constituye un medio técnico importante para que China pase a ser una nación poderosa en el sector manufacturero. Datos indican que China invierte anualmente entre 3.000 y 5.000 millones de yuanes en software y hardware para tecnología de simulación. Algunas de las grandes empresas del mundo también aplican ampliamente la tecnología de simulación en todos los aspectos de la fabricación inteligente industrial; esto desempeña un papel importante en la mejora de la eficiencia de desarrollo de las empresas, el fortalecimiento de su capacidad para recolectar, analizar y procesar datos, la reducción de errores en la toma de decisiones y la disminución de los riesgos empresariales. Cuando la empresa estadounidense Boeing diseñó y fabricó el Boeing 777, utilizó tecnología de simulación. Al ponerse los monitores en cabeza, los diseñadores podían entrar en el modelo virtual del avión y examinar sus diferentes características. De este modo, desde el diseño conceptual hasta la fase de simulación final, se logró crear un producto listo para pruebas en vuelo. Esto permitió acortar a la mitad el tiempo de desarrollo y ahorrar cientos de millones de dólares. Virtalis, con sede en el Reino Unido, utiliza la tecnología de realidad virtual para permitir que los fabricantes puedan visualizar de manera realista las obras que se encuentran en fase de construcción, como submarinos o edificios residenciales. Empresas como BAE del Reino Unido, Leyland Motors y Rolls-Royce han utilizado la tecnología de simulación para mejorar la calidad de fabricación de sus productos, reducir errores y evitar trabajos de retoque. Dean Brown, de la empresa británica BAE, declaró: “Sin exagerar, la gente puede ‘caminar’ por el edificio que se está construyendo y inspeccionar cada rincón con precisión”. ”La tecnología de simulación también desempeña un papel importante en la **fabricación**. Los simuladores de vuelo más recientes incorporan nuevos instrumentos electrónicos, computadoras capaces de procesar grandes volúmenes de datos a alta velocidad, dispositivos de seguimiento precisos y simuladores gráficos de alta calidad. Todo ello permite ofrecer a los pilotos inexpertos una formación y entrenamiento de vuelo inmersivo, de modo que puedan adquirir habilidades y técnicas sofisticadas en un entorno controlado. Estos simuladores desempeñan un papel fundamental en la mejora del nivel de combate de los pilotos. Por esta razón, Estados Unidos considera la tecnología de simulación como una tecnología importante en el ámbito de la defensa nacional; incluso la considera una de las siete necesidades esenciales para las guerras locales modernas. Actualmente, ya hay muchas organizaciones que consideran la tecnología de simulación como una tecnología de desarrollo prioritaria para la industria de defensa y la elevan a nivel estratégico. La fabricación inteligente es un proceso sistemático a largo plazo que no puede lograrse de la noche a la mañana. Es necesario analizar su implementación desde la perspectiva de la economía de insumos y productos, teniendo en cuenta los beneficios para la empresa (es decir, calidad, costos y plazos de entrega). En la etapa actual, la industria de equipamiento de China todavía debe fortalecer la gestión científica e informatizada; aún le queda un largo camino por recorrer para alcanzar la inteligencia. El desarrollo de la manufactura inteligente requiere talento en todos los ámbitos. Basándose en su experiencia académica y en sus investigaciones, el Sr. Shen Liechu ha resumido los aspectos principales de la Industria 4.0 en Alemania: la versión 1.0 se caracteriza por la mecanización; la versión 2.0, por la electrificación y la semiautomatización; la versión 3.0, por la informatización, es decir, una alta nivel de automatización con menos necesidad de mano de obra humana. Por su parte, la versión 4.0 se refiere a la digitalización, la interconexión y la inteligencia artificial, es decir, a los sistemas ciberfísicos CPS (CyberPhysical Systems); algunos también lo denominan sistemas informático-físicos. Shen Liechu cree que, en primer lugar, es necesario comprender las condiciones específicas de nuestro país. El nivel de la industria manufacturera en nuestro país es diferente al de Alemania. Para impulsar el desarrollo de la inteligencia artificial en nuestra industria, Industrial 4.0 puede servir como referencia, pero no se puede copiar de forma mecánica. Es necesario encontrar, a través de la práctica y la reflexión, el camino hacia el éxito que sea propio de nosotros. La inteligencia artificial requiere, en primer lugar, un alto nivel de informatización, dice Shen Liechu. La Industria 3.0 se caracteriza por la informatización, la alta automatización y una menor presencia humana, mientras que la Industria 4.0 debería ser un sistema altamente informatizado (es decir, digitalizado y conectado a redes), lo cual constituye el sistema CPS. “El desarrollo de las “tres modernizaciones” avanza de forma secuencial: se pasa de una alta nivel de informatización a uno de inteligencia artificial. Este proceso requiere mucho tiempo para completarse. Describió de manera muy clara que la digitalización consiste en transformar las características de un objeto o los procesos de fabricación en descripciones digitales o modelos matemáticos. La red puede considerarse como una autopista de la información, dijo Shen Liechu. Una red sin información es como una autopista sin automóviles. Sin red, la información no puede transmitirse a alta velocidad ni conectarse entre sí. La informatización es la fusión de la digitalización y la interconexión en red, e incluye la obtención de información, su transmisión, su procesamiento, su reproducción y su utilización. Lo que se conoce como Internet de las Cosas es la representación digital de entidades como personas o objetos, lo que permite una interconexión en cuatro direcciones a través de Internet: entre objetos, entre objetos y personas, entre personas y objetos, y entre personas. La forma más sencilla de distinguir entre la informatización (digitalización, conectividad en red) y la inteligencia artificial es que la primera corresponde a un sistema de gestión de tipo abierto, mientras que la segunda corresponde a un sistema de gestión de tipo cerrado. La inteligencia artificial consiste en lograr que los sistemas se organicen, recuerden, diagnostiquen, tomen decisiones y se adapten por sí mismos, sobre la base de la informatización. De este modo, los sistemas pueden funcionar de la mejor manera posible. Para ello, es necesario crear grandes bases de datos, así como diversos modelos matemáticos o sistemas expertos. Además, la información debe ser recopilada, procesada, comunicada y analizada en tiempo real. De esto se puede ver que el desarrollo de la inteligencia es un proceso largo, que requiere mejoras y perfeccionamientos continuos para avanzar; no es algo que se logre de inmediato, ni mucho menos que se pueda transformar en manufactura inteligente mediante la implementación de una o dos medidas específicas. “Los diez principales equipos de alta gama incluidos en la iniciativa “China Manufacturing 2025” deben estar basados en la digitalización, la interconexión y la inteligencia artificial. Por lo tanto, también es necesario que sus procesos de producción y fabricación se gestionen siguiendo estos principios de “tres digitalizaciones”. En opinión de Shen Liechu, las “tres transformaciones” de la manufactura inteligente son la digitalización, la interconexión y la inteligencia; mientras que las “tres transformaciones” del proceso de manufactura deberían, en realidad, corresponder a dos ámbitos: el equipamiento para la fabricación de productos y el propio proceso de manufactura. Primero está la “triplicación” en cuanto al equipamiento; luego, la “triplicación” en el proceso de fabricación. Estos dos conceptos son muy diferentes, pero al mismo tiempo están relacionados entre sí. La fabricación inteligente se refiere a la “tresificación” del proceso de producción de productos. Se basa en la “tresificación” de los equipos utilizados en dicha producción. Solo con la existencia de tales “agentes inteligentes” como premisa, es posible lograr la fabricación inteligente. El nivel de “tres modernizaciones” en el equipamiento determina, en gran medida, el nivel de “tres modernizaciones” en cada industria, así como la dificultad para lograrlas. Shen Liechu enfatizó además que la fabricación de máquinas individuales no constituye una fuerza productiva; solo los conjuntos completos pueden desplegar realmente dicha fuerza. Por lo tanto, en el proceso de implementación de las “tres modernizaciones” en las máquinas individuales, es necesario prestar atención a las interfaces de comunicación, para permitir la interconexión e intercambio de información oportuno y compartido con los equipos upstream y downstream. Cuando los equipos completos provienen de diferentes empresas, resulta aún más importante lograr la “triple modernización”. Shen Liechu dice que la lección que he aprendido a lo largo de mi vida es que, si se considera la tecnología por sí sola, resulta muy difícil lograr un verdadero progreso y desarrollo tecnológico. El diseño virtual y la fabricación virtual son herramientas que sirven para el diseño y la fabricación de objetos físicos. Con el desarrollo de la tecnología de la información, hoy en día es posible utilizar ordenadores para analizar miles de opciones y compararlas. Una vez se encuentra la mejor solución, esta se convierte en un diseño físico y se procede a su fabricación, con el fin de desarrollar nuevos productos, los cuales luego se prueban y se perfeccionan. Esto permite **acortar el ciclo de desarrollo e ahorrar fondos en investigación y desarrollo**. Una vez que el nuevo producto está definido, se utilizan ordenadores para determinar el proceso de fabricación óptimo, lo que permite planificar los procedimientos y la producción en sí. Aun así, existe un proceso de mejora continua, ya que los procesos de investigación y desarrollo, así como la fabricación, se ven afectados por diversos factores internos y externos. Por lo tanto, siguen siendo necesarios diseñadores, ingenieros y especialistas en procesos de fabricación con experiencia para tomar decisiones e intervenir, a fin de poder crear productos de calidad, reducir costos y acortar los ciclos de producción. Los enormes volúmenes de datos que procesan las computadoras deben obtenerse a partir de la práctica y de entidades reales. Lo que se conoce como “big data” o plataformas en la nube consiste en analizar esos grandes volúmenes de datos para extraer información útil, con el fin de servir a la fabricación y diseño de productos reales. Solo la fabricación física puede producir productos que satisfagan las necesidades de las personas en aspectos como vestimenta, alimentación, vivienda y transporte. Las diferentes etapas de la inteligencia artificial requieren diseños estratégicos y pasos de implementación distintos. Actualmente, la industria de fabricación de equipos en China se encuentra en su mayoría en la era industrial 1.0 o 2.0 (solo unas pocas empresas están en la era 3.0 o en sus primeras fases). Dadas las grandes diferencias entre industrias, regiones, tamaño de las empresas, tipo de propiedad, capacidad de innovación y etapa de desarrollo, es necesario ofrecer orientaciones específicas para impulsar la inteligencia artificial de manera adecuada. Shen Liechu cree que los modelos de referencia solo sirven como guía para la práctica empresarial; la fabricación inteligente es un proceso a largo plazo. La gestión inteligente en muchas empresas aún se encuentra en sus inicios, está en la fase de planificación y está lejos de alcanzar un alto nivel de informatización. Es importante comprender claramente que el prerrequisito de la inteligencia es un alto grado de informatización (digitalización y conexión en red); mientras que el prerrequisito de la informatización es una gestión científica, como la producción esbelta (LP) y la gestión justo a tiempo (JIT). Shen Liechu advirtió que, si en la gestión de la producción los datos no están normalizados o no son completos, será imposible lograr una gestión informatizada en tiempo real. En la mayoría de las empresas que visitó para realizar su investigación, los datos generados no eran precisos y no podían proporcionarse en tiempo real. ¿Qué sentido tiene entonces la gestión basada en la información en tales circunstancias? En la actualidad, la gestión empresarial no excluye la utilización de herramientas como CAD, CAM, CAPP, CAE, SCM y CRM en sistemas específicos relacionados con el inventario, las finanzas o los salarios. De esta manera, se puede capacitar a los empleados y hacer que el proceso de producción sea más científico. Cuando surja la oportunidad, se pueden conectar entre sí esos “islas de información” independientes. Esto exige que las empresas cuenten con un diseño estratégico a nivel superior, que implementen las medidas de forma gradual, operen de manera localizada, acumulen experiencia, formen al personal y, finalmente, logren una gestión altamente informática. Al diseñar el sistema, es necesario reservar puertos conectables entre las distintas islas de información, a fin de lograr una compatibilidad en el intercambio de datos. La estandarización y la modularidad son fundamentales para lograr la fabricación inteligente; están estrechamente relacionadas con la gestión informatizada, el diseño modular de productos, la estructura organizativa de la producción y los modelos correspondientes. La estructura de diseño de los productos en Alemania siempre ha sido modular, con elementos dimensionales de las piezas estandarizados. Esto se hace para satisfacer las necesidades de la producción industrial a gran escala; su modelo técnico se remonta a antes de la Segunda Guerra Mundial. Shen Liechu utilizó su experiencia durante sus estudios en Alemania para explicar que una estructura industrial basada en un modo de producción socializado y especializado permite ahorrar recursos, reducir costos y facilitar una transformación y actualización rápidas, lo cual contribuye a acortar el ciclo de desarrollo de nuevos productos. Debido al diseño modular del producto, la organización de la producción dentro de la empresa debe cambiar en consecuencia. Según Shen Liechu, en la década de 1980 Alemania ya adoptó ampliamente el modelo de “isla de producción”: piezas y componentes con estructuras y procesos similares se fabricaban en una misma “isla de producción”. Esto representa un desarrollo posterior del grupo de tecnología (GT). Hoy en día, algunas empresas alemanas siguen utilizando el modelo de producción de “islas de fabricación”; gracias a la gestión basada en la tecnología de la información, este modelo ha adquirido un nuevo significado. “La interconexión entre los dispositivos en el sitio de “Isla de Fabricación” constituye lo que se conoce como el “agente” de gestión secundaria. En nuestro país, existen diferentes formas de modelos de gestión en la industria manufacturera; su nivel también difiere del de Alemania. Tomando como ejemplo la industria de las máquinas-herramienta, ya en la década de 1960 se emplearon dos modelos diferentes de gestión de la producción: uno basado en talleres especializados en piezas, y otro basado en talleres cerrados centrados en el producto final. En la actualidad, estos dos modelos diferentes de organización de la producción todavía existen en las empresas de maquinaria herramienta. Es de prever que, sobre esta base, los modelos de gestión basados en la informática también serán muy diferentes. Según Shen Liechu, para lograr un modelo de producción moderno de Industria 4.0 que sea personalizable, especializado, integral desde el inicio hasta el final del proceso, con integración vertical y horizontal, además de una combinación adecuada entre hardware y software, es necesario realizar reformas en el diseño. Se debe adoptar un enfoque basado en diseños estandarizados y modulares, con el fin de reducir al mínimo los diseños y producciones no estandarizados. Dijo que, en la actual era de la globalización económica, la gestión informatizada de la I+D, el diseño, la producción y las ventas se ha orientado hacia todo el mundo. Para lograr realmente aprovechar los dos tipos de recursos nacionales e internacionales (incluyendo mano de obra, materiales e información), los dos mercados y las dos fuentes de financiación, es necesario “tomar la iniciativa nosotros mismos, aprender de otros sin idolatrarlos”, con el fin de hacer realidad el sueño de convertirse en una nación poderosa. Es urgente resolver el problema de los software industriales y la integración de sistemas que sean autónomos y controlables. Como es bien sabido, el desarrollo de la informatización y la inteligencia artificial depende no solo del hardware, sino también del software. Es necesario resolver por completo las deficiencias en el desarrollo e implementación de software industrial a nivel nacional, para lograr un sistema de desarrollo e implementación de software industrial que sea autónomo y controlable. Solo así podrá seguir desarrollándose la fabricación inteligente. Al respecto, Shen Liechu propuso que las grandes empresas o integradores deberían contar con sus propios desarrolladores de software. Los programas de software genéricos, como CAD, CAPP, CAM, CAE, ERP, etc., pueden adquirirse, pero los programas diseñados específicamente para satisfacer las necesidades de los procesos y la producción en el lugar de trabajo deben ser desarrollados por ellos mismos. El personal relacionado debe conocer las tecnologías de información e inteligencia artificial, así como los productos y procesos relacionados con su área de trabajo; de lo contrario, no será posible lograr una verdadera integración entre estas tecnologías. En su opinión, en las empresas que tienen éxito en la gestión basada en la información, las aplicaciones informáticas son desarrolladas por ellas mismas. La experiencia de muchas empresas demuestra que las aplicaciones desarrolladas de forma independiente son económicas y prácticas, además de facilitar la confidencialidad comercial. Shen Liechu continuó utilizando como ejemplo a los sensores de componentes clave para ilustrar que, desde hace tiempo, estos sensores siguen estando bajo el control de los países desarrollados. Debido a su importancia, a veces incluso causan problemas políticos y comerciales. Tanto en las estrategias de desarrollo de la industria de equipos del pasado como de hoy, los sensores se han considerado como tecnologías clave a desarrollar. Por el momento, aunque se les da una gran importancia, los resultados obtenidos no son evidentes. Shen Liechu afirmó categóricamente que, ya se trate de la fabricación virtual o de la fabricación física, o bien de los enlaces entre sistemas informáticos y sistemas físicos, los sensores son esenciales en todos estos casos. Sin sensores no hay manufactura inteligente; sin la digitalización, interconexión e inteligencia de los equipos, no existe el Internet de las Cosas, y por lo tanto, Internet no puede cumplir su función. Shen Liechu cree que, en el proceso de implementación de la gestión basada en la información, existe un elemento clave: los integradores, que conectan a las empresas, cuyas necesidades son constantemente cambiantes, con los proveedores de software y hardware. Actualmente, muchos fabricantes internacionales han firmado acuerdos de cooperación con grandes empresas y grupos chinos; al vender sus software, hardware y sistemas de aplicación, también han podido conocer y controlar los datos operativos de las empresas chinas. Aquí, Shen Liechu se dio cuenta de los problemas de seguridad de la información. Él considera que, para garantizar la seguridad de la economía nacional china, se necesitan numerosos integradores dedicados a fomentar la fabricación inteligente. Propone que las empresas con recursos suficientes creen compañías especializadas en tecnologías de la información, las cuales no solo puedan prestar servicios dentro de las propias empresas, sino también ofrecer soluciones y servicios de gestión informática a otras empresas. Según Shen Liechu, en su descripción detallada de la fabricación inteligente, la industria de equipos de nuestro país se encuentra actualmente en una fase de informatización; aún no ha entrado en la era de la inteligencia artificial. Sugirió que, al avanzar en la inteligencia manufacturera, se deba tener en cuenta la realidad propia del país, tomando como referencia las ocho acciones prioritarias de la Industria 4.0 alemana, y considerar de manera sistemática aspectos relacionados con estándares, seguridad, capacitación, regulaciones y eficiencia en el uso de recursos. Por ejemplo, en cuanto al talento, no solo es necesario prestar especial atención a los profesionales altamente calificados en tecnología y en gestión, sino también valorar el papel de aquellos artesanos que poseen habilidades excepcionales y una amplia experiencia en la industria manufacturera, fomentando así el “espíritu artesanal”. En particular, en el proceso de implementación de la fabricación en red, es sumamente importante saber cómo proteger mejor los secretos comerciales y los derechos de propiedad intelectual dentro del marco legal y reglamentario, cómo fortalecer la supervisión de la calidad del producto, y cómo adaptar los sistemas fiscales y tributarios a los diferentes modelos de fabricación, formas industriales y cambios en la cadena de valor. También es crucial mejorar los sistemas de regulación y los documentos legales y reglamentarios correspondientes. Por último, Shen Liechu señaló que, dada la presión económica actual, los beneficios de las empresas siguen disminuyendo, y el problema de la calidad del producto aún no se ha resuelto. Es muy difícil pasar de un producto “que funciona, pero no es muy fiable” a uno que sea “fácil de usar y fiable”. Por lo tanto, cuando la transformación y actualización de los nuevos productos es difícil, es aún más necesario adaptarse a las condiciones locales, a las características de cada empresa, así como a las características de los productos y los métodos de producción. Planificación unificada, implementación por etapas, comenzando por lo más sencillo y avanzando hacia lo más complejo. Es necesario considerar la rentabilidad de la empresa (es decir, calidad, costos y plazos de entrega), y analizar la implementación desde la perspectiva de la teoría económica de insumo-producto. No se debe buscar la inteligencia artificial solo por el hecho de hacerlo. La etapa actual del desarrollo de la industria de equipamiento se caracteriza por una gestión basada en principios científicos e informáticos; no se busca la fama, sino los resultados.