En los Estados Unidos, el concepto de "industria 4.0" ha sido más reemplazado por "Internet industrial". Aunque se les llama diferente, la idea básica de los dos conceptos es la misma, es decir, 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 manufactura avanzada a una estrategia nacional después de la crisis financiera, con la esperanza de remodelar la industria manufacturera con nuevos y revolucionarios métodos de producción. Desde el nivel industrial, la formación de la organización industrial Alianza del Internet Industrial anunció el llamado a la comunidad empresarial para entrar en la era de la industria 4.0. A diferencia de la manufactura "dura" enfatizada por Alemania, Estados Unidos, que tiene 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 industrias tradicionales y mantener la competitividad a largo plazo de la industria manufacturera.

Estrategia gubernamental para impulsar la innovación

Con el fin de 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 leyes para centrarse en la construcción de centros de investigación en innovación manufacturera, con la esperanza de transformar la manufactura tradicional con alta y nueva tecnología, y promover que la economía de EE. UU. vuelva a emprender el camino del crecimiento sostenible.

En abril de 2009, Obama, quien acababa de convertirse en presidente de los Estados Unidos, pronunció un discurso, proponiendo revitalizar la industria manufacturera como una estrategia principal para el desarrollo a largo plazo de la economía de EE. UU. En diciembre del mismo año, el gobierno de EE. UU. emitió el "Marco para revivir la manufactura americana", que analizó en detalle la base teórica y las ventajas de revivir la industria manufacturera, y se convirtió en la guía estratégica para el desarrollo de la industria manufacturera en los Estados Unidos. Posteriormente, la administración de Obama amplió gradualmente desde el diseño estratégico, la ruta de desarrollo hasta medidas específicas, y completó el despliegue del plan de innovación manufacturera.

En junio de 2011, Estados Unidos lanzó oficialmente el "Programa de Asociación para la Manufactura Avanzada" para acelerar las alturas de mando de la manufactura avanzada en el siglo XXI. En febrero de 2012, se lanzó aún más el "Plan Estratégico Nacional de Manufactura Avanzada" para alentar a las empresas manufactureras a regresar a EE. UU. a través de políticas activas. El plan anterior incluye dos líneas principales, una es ajustar y mejorar la estructura y competitividad de la industria manufacturera tradicional, y la otra es desarrollar industrias de alta tecnología. Se propone desarrollar tecnologías avanzadas de manufactura digital, incluyendo plataformas de tecnología de producción avanzada, tecnología de manufactura avanzada y infraestructura de diseño y datos.

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

Las áreas clave de investigación de esta red de innovación incluyen: desarrollar materiales ligeros como compuestos de fibra de carbono para mejorar la eficiencia de 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 realizar producción de bajo costo y pequeñas cantidades utilizando diseño digital; crear marcos y métodos para la manufactura inteligente, que permite a los operadores de producción dominar el "flujo de grandes datos" de la fábrica digital en tiempo real para mejorar la eficiencia de producción, optimizar la cadena de suministro y mejorar la eficiencia de energía, agua y materiales.

En los últimos dos años, la planificación mencionada anteriormente se ha llevado a cabo gradualmente. En agosto de 2012, el gobierno de EE. UU. y el sector privado financiaron conjuntamente el Instituto Nacional de Innovación en Manufactura de Impresoras 3D de 85 millones de dólares. En mayo de 2013, el gobierno de EE. UU. anunció 200 millones de dólares en financiamiento federal para establecer tres centros de innovación en manufactura, el Instituto de Innovación en Manufactura de Metales Ligeros y Contemporáneos, el Instituto de Innovación en Manufactura y Diseño Digital, y el Instituto de Manufactura de Electrónica de Potencia de Nueva Generación. En febrero de este año, se estableció un centro de manufactura de materiales compuestos.

Según el "Informe de Tendencias Globales en Manufactura Avanzada" publicado por el Wilson Center, un grupo de expertos estadounidense, EE. UU. tiene la mayor inversión en I+D del mundo, de la cual 3/4 se invierte en manufactura, y tiene ventajas evidentes en campos de manufactura avanzada como biología sintética, materiales avanzados y manufactura de prototipos rápidos. Los analistas creen que con el fuerte impulso del gobierno y el sector privado, es probable que Estados Unidos tenga 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 manufactura inteligente.

La alianza industrial supera las barreras técnicas

A diferencia de la manufactura "dura" enfatizada por la industria 4.0 alemana, Estados Unidos, que tiene 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 una fuerza impulsora importante para el desarrollo.

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

El Consorcio del Internet Industrial utiliza un sistema de membresía abierto y se compromete a desarrollar un "plano común" que permita el intercambio de datos entre los dispositivos de varios fabricantes. Los estándares del plano no solo involucran 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 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, derribando barreras técnicas y utilizando Internet para activar procesos industriales tradicionales.

Aunque el establecimiento y la aprobación final de los estándares anteriores pueden tardar varios años, una vez que se establezcan estos estándares, ayudarán a los desarrolladores de hardware y software a crear productos que sean totalmente compatibles con el Internet de las Cosas. El resultado final puede ser la realización de sensores, redes, computadoras, la integración total 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)