في الولايات المتحدة، يتم استبدال مفهوم "الصناعة 4.0" بمفهوم "إنترنت الصناعة". وعلى الرغم من اختلاف تسميتهما، إلا أن الفكرة الأساسية للمفهومين واحدة، وهي ربط الشبكات الافتراضية بالكيانات لتشكيل نظام إنتاج أكثر كفاءة.

من منظور السياسات، قامت الحكومة الأمريكية بترقية تطوير التصنيع المتقدم إلى استراتيجية وطنية بعد الأزمة المالية، على أمل إعادة تشكيل صناعة التصنيع بأساليب إنتاج جديدة وثورية. وعلى مستوى الصناعة، أعلن تشكيل منظمة صناعة تحالف إنترنت الصناعة عن دعوة واضحة للمجتمع التجاري للدخول إلى عصر الصناعة 4.0. وعلى عكس التصنيع "الصلب" الذي تؤكده ألمانيا، تركز الولايات المتحدة، التي لديها اقتصاد برمجيات وإنترنت متطور، بشكل أكبر على تعزيز جولة جديدة من الثورة الصناعية في الخدمات "الناعمة"، على أمل استخدام الإنترنت لتنشيط الصناعات التقليدية والحفاظ على القدرة التنافسية طويلة الأجل لصناعة التصنيع.

استراتيجية الحكومة لدفع الابتكار

من أجل مواجهة الثورة الصناعية التكنولوجية الجديدة والتنافس على الحق في التحدث في المنافسة الصناعية الدولية، ستعمل الولايات المتحدة على إنعاش صناعة التصنيع كأولوية قصوى لها في السنوات الأخيرة. وبعد الأزمة المالية، أصدرت الحكومة الأمريكية سلسلة من القوانين للتركيز على بناء مراكز أبحاث ابتكار التصنيع، على أمل تحويل التصنيع التقليدي بتكنولوجيا عالية وجديدة، ودفع الاقتصاد الأمريكي للسير على طريق النمو المستدام مرة أخرى.

في أبريل 2009، ألقى أوباما، الذي أصبح للتو رئيسًا للولايات المتحدة، خطابًا، واقترح إنعاش صناعة التصنيع كاستراتيجية رئيسية للتنمية طويلة الأجل للاقتصاد الأمريكي. وفي ديسمبر من نفس العام، أصدرت الحكومة الأمريكية "إطارًا لإحياء التصنيع الأمريكي"، والذي حلل بالتفصيل الأساس النظري ومزايا إحياء صناعة التصنيع، وأصبح الدليل الاستراتيجي لتطوير صناعة التصنيع في الولايات المتحدة. وبعد ذلك، وسعت إدارة أوباما تدريجيًا من التخطيط الاستراتيجي، ومسار التطوير إلى تدابير محددة، وأكملت نشر خطة ابتكار التصنيع.

في يونيو 2011، أطلقت الولايات المتحدة رسميًا "برنامج شراكة التصنيع المتقدم" لتسريع القمم القيادية للتصنيع المتقدم في القرن الحادي والعشرين. وفي فبراير 2012، تم إطلاق "الخطة الاستراتيجية الوطنية للتصنيع المتقدم" بشكل أكبر لتشجيع شركات التصنيع على العودة إلى الولايات المتحدة من خلال سياسات نشطة. وتتضمن الخطة المذكورة أعلاه سطرين رئيسيين، أحدهما هو تعديل وتعزيز هيكل وقدرة تنافسية صناعة التصنيع التقليدية، والآخر هو تطوير الصناعات عالية التقنية. واقترح تطوير تقنيات التصنيع الرقمي المتقدمة، بما في ذلك منصة تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة، وتكنولوجيا التصنيع المتقدمة، وهندسة البنية التحتية للبيانات.

في مارس 2012، اقترح أوباما لأول مرة بناء "شبكة وطنية لابتكار التصنيع"، وإنشاء ما يصل إلى 45 مركزًا بحثيًا، وتعزيز التكامل العضوي للإنتاج والتعليم والبحث بين الجامعات وشركات التصنيع. وفي يناير 2013، أصدر المكتب التنفيذي لرئيس الولايات المتحدة، واللجنة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا، والمكتب الوطني للمشاريع المتعلقة بالتصنيع المتطور، التصميم الأولي لشبكة الابتكار الوطنية للتصنيع، واستثمرت 1 مليار دولار أمريكي لإنشاء شبكة ابتكار التصنيع الأمريكية (NNMI) للتركيز على تعزيز التطوير المبتكر للصناعات التحويلية المتقدمة مثل التصنيع الرقمي، وتطبيقات الطاقة الجديدة والمواد الجديدة، وخلق عدد من مجموعات الابتكار ذات قدرات التصنيع المتقدمة.

تشمل مجالات البحث الرئيسية لهذه الشبكة الابتكارية: تطوير مواد خفيفة الوزن مثل المركبات المصنوعة من ألياف الكربون لتحسين كفاءة استهلاك الوقود، والأداء، ومقاومة التآكل لجيل جديد من المركبات مثل السيارات والطائرات والقطارات والسفن؛ تحسين المعايير والمواد والمعدات ذات الصلة لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحقيق إنتاج منخفض التكلفة وصغير الحجم باستخدام التصميم الرقمي؛ إنشاء أطر وطرق للتصنيع الذكي، مما يسمح لمشغلي الإنتاج بإتقان "تيار البيانات الضخمة" من المصنع الرقمي في الوقت الفعلي لتحسين كفاءة الإنتاج، وتحسين سلسلة التوريد، وتحسين كفاءة الطاقة والمياه والمواد.

على مدار العامين الماضيين، تم تنفيذ التخطيط المذكور أعلاه تدريجيًا. في أغسطس 2012، قامت الحكومة الأمريكية والقطاع الخاص معًا بتمويل "المعهد الوطني لابتكار تصنيع الطابعات ثلاثية الأبعاد" بمبلغ 85 مليون دولار. وفي مايو 2013، أعلنت الحكومة الأمريكية عن تمويل فيدرالي بقيمة 0.2 مليار دولار لإنشاء ثلاثة مراكز لابتكار التصنيع، وهي معهد ابتكار تصنيع المعادن الخفيفة والمعاصرة، ومعهد ابتكار التصنيع والتصميم الرقمي، ومعهد تصنيع إلكترونيات الطاقة من الجيل التالي. وفي فبراير من هذا العام، تم إنشاء مركز لتصنيع المواد المركبة.

وفقًا لتقرير "الاتجاهات العالمية للتصنيع المتقدم" الذي نشره مركز ويلسون، وهو مركز أبحاث أمريكي، تمتلك الولايات المتحدة أكبر استثمار في البحث والتطوير في العالم، حيث يتم استثمار 3/4 منه في التصنيع، ولديها مزايا واضحة في مجالات التصنيع المتقدمة مثل البيولوجيا الاصطناعية، والمواد المتقدمة، وتصنيع النماذج الأولية السريع. ويعتقد المحللون أنه مع الدعم القوي من الحكومة والقطاع الخاص، من المرجح أن تشهد الولايات المتحدة موجة جديدة من الابتكار التكنولوجي تتميز بالتغطية الكاملة لتكنولوجيا الشبكات اللاسلكية، والاستخدام الواسع لحوسبة السحاب، والتطوير واسع النطاق للتصنيع الذكي.

تحالف الصناعة يتغلب على الحواجز التقنية

بخلاف التصنيع "الصلب" الذي تؤكده الصناعة الألمانية 4.0، تركز الولايات المتحدة، التي لديها اقتصاد برمجيات وإنترنت متطور، بشكل أكبر على تعزيز جولة جديدة من الثورة الصناعية في الخدمات "الناعمة"، على أمل استخدام قوة الشبكة والبيانات لتعزيز قدرة خلق القيمة في الصناعة بأكملها. ويمكن القول إن النسخة الأمريكية من الصناعة 4.0 هي في الواقع ثورة "إنترنت الصناعة". وفي هذه العملية، بالإضافة إلى الدعم السياسي من الحكومة الأمريكية، أصبح تشكيل تحالفات الصناعة أولاً قوة دافعة مهمة للتنمية.

تم اقتراح مفهوم "إنترنت الصناعة" لأول مرة من قبل جنرال إلكتريك في عام 2012، ثم شكلت خمس شركات رائدة في الولايات المتحدة تحالف إنترنت الصناعة (IIC) لتعزيز هذا المفهوم بقوة. بالإضافة إلى عمالقة التصنيع مثل جنرال إلكتريك، انضمت شركات تكنولوجيا المعلومات مثل IBM و Cisco و Intel و AT&T إلى التحالف.

يستخدم اتحاد إنترنت الصناعة نظام عضوية مفتوحًا، وهو ملتزم بتطوير "خطة عامة" تتيح مشاركة البيانات بين أجهزة مختلف الشركات المصنعة. ولا تشمل معايير الخطة العامة فقط بروتوكولات شبكة الإنترنت، بل تشمل أيضًا مؤشرات مثل سعة تخزين البيانات في أنظمة تكنولوجيا المعلومات، وحجم طاقة الأجهزة المترابطة وغير المترابطة، والتحكم في حركة مرور البيانات. والهدف هو تعزيز دمج العالمين المادي والرقمي بشكل أفضل من خلال تطوير معايير مشتركة، وتقليل الحواجز التقنية، واستخدام الإنترنت لتنشيط العمليات الصناعية التقليدية.

على الرغم من أن إنشاء الموافقة النهائية على المعايير المذكورة أعلاه قد يستغرق عدة سنوات، إلا أنه بمجرد إنشاء هذه المعايير، ستساعد مطوري الأجهزة والبرامج على إنشاء منتجات متوافقة تمامًا مع إنترنت الأشياء. وقد تكون النتيجة النهائية هي تحقيق أجهزة الاستشعار، والشبكات، وأجهزة الكمبيوتر، والتكامل الكامل لأنظمة الحوسبة السحابية، والشركات الكبيرة، والمركبات، ومئات الأنواع الأخرى من الكيانات، مما يعزز الكفاءة العامة لسلسلة الصناعة بأكملها. (يانغ بو)