في الولايات المتحدة، يتم استبدال مفهوم "الصناعة 4.0" بشكل أكبر بـ "إنترنت الصناعة". وعلى الرغم من تسميتهم بشكل مختلف، فإن الفكرة الأساسية لكلا المفهومين متشابهة، وهي ربط الشبكات الافتراضية بالكيانات لتشكيل نظام إنتاج أكثر كفاءة.

من منظور السياسة، رفعت الحكومة الأمريكية تطوير التصنيع المتقدم إلى مستوى استراتيجية وطنية بعد الأزمة المالية، آملةً في إعادة تشكيل صناعة التصنيع بأساليب إنتاجية جديدة وثورية. وعلى مستوى الصناعة، أعلنت منظمة الإنترنت الصناعي، التي شكلتها جمعية الإنترنت الصناعي، عن دعوة مدوية لمجتمع الأعمال للدخول في عصر الصناعة 4.0. وعلى عكس التصنيع "القوي" الذي تركز عليه ألمانيا، تركز الولايات المتحدة، التي تتمتع باقتصاد متطور في مجال البرمجيات والإنترنت، بشكل أكبر على تعزيز جولة جديدة من الثورة الصناعية في الخدمات "اللينة"، آملةً في 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 الحديث في المنافسة الصناعية الدولية، ستقوم الولايات المتحدة بإعادة تنشيط الصناعة التحويلية باعتبارها أولوية قصوى خلال السنوات الأخيرة. وبعد الأزمة المالية، أصدرت الحكومة الأمريكية سلسلة من التشريعات للتركيز على إنشاء مراكز أبحاث الابتكار التصنيعي، آملةً في تحويل التصنيع التقليدي باستخدام تكنولوجيا عالية وجديدة، وتعزيز الاقتصاد الأمريكي ليعود مرة أخرى إلى مسار النمو المستدام.

في أبريل 2009، ألقى أوباما، الذي كان قد أصبح لتوه رئيسًا للولايات المتحدة، خطابًا اقترح من خلاله تنشيط صناعة التصنيع كاستراتيجية رئيسية للتنمية طويلة الأجل للاقتصاد الأمريكي. وفي ديسمبر من العام نفسه، أصدرت الحكومة الأمريكية "إطار العمل لإحياء التصنيع الأمريكي"، الذي حلل بالتفصيل الأساس النظري ومزايا إحياء صناعة التصنيع، وأصبح الدليل الاستراتيجي لتطوير صناعة التصنيع في الولايات المتحدة. وبعد ذلك، قامت إدارة أوباما تدريجيًا بالتوسع انطلاقًا من التخطيط الاستراتيجي ومسار التنمية إلى تدابير محددة، وأنهت وضع خطة الابتكار في مجال التصنيع.

في يونيو 2011، أطلقت الولايات المتحدة رسميًا "برنامج الشراكة للتصنيع المتقدم" لتسريع الريادة في مجال التصنيع المتقدم في القرن الحادي والعشرين. وفي فبراير 2012، تم إطلاق "الخطة الاستراتيجية الوطنية للتصنيع المتقدم" بشكل إضافي لتشجيع شركات التصنيع على العودة إلى الولايات المتحدة من خلال سياسات نشطة. تشمل الخطة المذكورة خطين رئيسيين: الأول هو تعديل وتعزيز هيكل وقدرة الصناعة التحويلية التقليدية على المنافسة، والثاني هو تطوير الصناعات ذات التقنية العالية. ومن المقترح تطوير تقنيات متطورة للتصنيع الرقمي، بما في ذلك منصة تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة، وتكنولوجيا التصنيع المتقدمة، والتصميم والبنية التحتية للبيانات.

في مارس 2012، اقترح أوباما لأول مرة إنشاء "شبكة وطنية للابتكار في التصنيع"، وإقامة ما يصل إلى 45 مركزًا بحثيًا، وتعزيز التكامل العضوي بين الإنتاج والتعليم والبحث بين الجامعات وشركات التصنيع. وفي يناير 2013، أصدر المكتب التنفيذي لرئيس الولايات المتحدة، واللجنة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا، ومكتب المشروع الوطني للتصنيع عالي المستوى معًا التصميم الأولي لشبكة الابتكار الوطنية في التصنيع، واستثمروا مليار دولار أمريكي لإنشاء شبكة الابتكار الأمريكية في مجال التصنيع (NNMI) بهدف التركيز على تعزيز التطوير المبتكر لصناعات التصنيع المتقدمة مثل التصنيع الرقمي، والطاقة الجديدة، وتطبيقات المواد الجديدة، وإنشاء عدد من تجمعات الابتكار ذات القدرات التصنيعية المتقدمة.

تشمل مجالات البحث الرئيسية لشبكة الابتكار هذه: تطوير مواد خفيفة الوزن مثل مركبات ألياف الكربون لتحسين كفاءة استهلاك الوقود وأداء ومقاومة التآكل في مركبات الجيل القادم، مثل السيارات والطائرات والقطارات والسفن؛ وتحسين المعايير والمواد والمعدات ذات الصلة بتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحقيق إنتاج منخفض التكلفة وبكميات صغيرة باستخدام التصميم الرقمي؛ وإنشاء أطر وأساليب للتصنيع الذكي، مما يتيح لمشغلي الإنتاج السيطرة في الوقت الفعلي على "تدفق البيانات الضخمة" من المصنع الرقمي لتحسين كفاءة الإنتاج، وتحديث سلسلة التوريد، وتعزيز كفاءة استخدام الطاقة والمياه والمواد.

على مدار العامين الماضيين، تم تنفيذ التخطيط المذكور أعلاه تدريجيًا. وفي أغسطس 2012، قام كل من الحكومة الأمريكية والقطاع الخاص بتمويل مشترك للمعهد الوطني للابتكار في تصنيع الطابعات ثلاثية الأبعاد بتكلفة 85 مليون دولار. وفي مايو 2013، أعلنت الحكومة الأمريكية عن تمويل فيدرالي قدره 0.2 مليار دولار لإنشاء ثلاثة مراكز للابتكار في التصنيع، هي: المعهد الوطني للابتكار في تصنيع المعادن الخفيفة والمعاصرة، والمعهد الوطني للابتكار في التصنيع والتصميم الرقمي، والمعهد الوطني لتصنيع إلكترونيات الطاقة من الجيل التالي. وفي فبراير من هذا العام، تم إنشاء مركز لتصنيع المواد المركبة.

وفقًا لتقرير "الاتجاهات العالمية للتصنيع المتقدم" الذي أصدره مركز ويلسون، وهو مركز أبحاث أمريكي، فإن الولايات المتحدة تمتلك أكبر استثمار في البحث والتطوير في العالم، يتم استثمار ثلاثة أرباع هذا المبلغ في التصنيع، وتتمتع بمزايا واضحة في مجالات التصنيع المتقدمة مثل البيولوجيا الاصطناعية والمواد المتقدمة وتصنيع النماذج الأولية السريعة. ويعتقد المحللون أنه مع الدعم القوي من الحكومة والقطاع الخاص، من المرجح أن تشهد الولايات المتحدة موجة جديدة من الابتكار التكنولوجي تتميز بالتغطية الكاملة لتقنية الشبكات اللاسلكية، والاستخدام الواسع للحوسبة السحابية، والتطوير الكبير للتصنيع الذكي.

التحالف الصناعي يتغلب على الحواجز التقنية

على عكس التصنيع "الصعب" الذي تُبرزه المبادرة الألمانية الصناعية 4.0، تركز الولايات المتحدة، التي تتمتع باقتصاد متطور في مجال البرمجيات والإنترنت، بشكل أكبر على تعزيز جولة جديدة من الثورة الصناعية في الخدمات "اللينة"، آملةً في استخدام قوة الشبكة والبيانات لتعزيز القدرة على خلق القيمة في الصناعة بأكملها. يمكن القول إن النسخة الأمريكية من المبادرة الصناعية 4.0 هي في الواقع ثورة "الإنترنت الصناعي". وفي هذه العملية، بالإضافة إلى الدعم السياسي من الحكومة الأمريكية، أصبح تشكيل تحالفات صناعية لأول مرة قوة دافعة مهمة للتطوير.

تم اقتراح مفهوم "الإنترنت الصناعي" لأول مرة من قِبل شركة جنرال إلكتريك في عام 2012، ثم شكلت خمس شركات رائدة في الولايات المتحدة بشكل مشترك تحالف الإنترنت الصناعي (IIC) لتعزيز هذا المفهوم بقوة. وإلى جانب شركات التصنيع العملاقة مثل جنرال إلكتريك، انضمت إلى التحالف شركات تقنية معلوماتية مثل IBM وCisco وIntel وAT&T.

يستخدم اتحاد الإنترنت الصناعي نظام عضوية مفتوحًا، ويلتزم بتطوير «مخطط مشترك» يتيح مشاركة البيانات بين أجهزة مختلف الشركات المصنعة. ولا تشمل معايير المخطط بروتوكولات شبكة الإنترنت فحسب، بل تشمل أيضًا مؤشرات مثل سعة تخزين البيانات في أنظمة تكنولوجيا المعلومات، وحجم طاقة الأجهزة المتصلة وغير المتصلة، والتحكم في حركة البيانات. وتهدف هذه الجهود إلى تعزيز دمج العوالم المادية والرقمية بشكل أفضل من خلال تطوير معايير مشتركة، وإزالة الحواجز التقنية، واستخدام الإنترنت لتفعيل العمليات الصناعية التقليدية.

على الرغم من أن إنشاء هذه المعايير واعتمادها النهائي قد يستغرق عدة سنوات، إلا أنه بمجرد وضع هذه المعايير، ستساعد مطوري الأجهزة والبرامج على إنشاء منتجات تتوافق تمامًا مع إنترنت الأشياء. وقد تكون النتيجة النهائية تحقيق أجهزة استشعار وشبكات وأجهزة كمبيوتر، مما يعزز التكامل الكامل لأنظمة الحوسبة السحابية والمؤسسات الكبيرة والمركبات ومئات الأنواع الأخرى من الكيانات، وبالتالي يرفع الكفاءة الشاملة للسلسلة الصناعية بأكملها. (يانغ بو)