曾經(jīng)是“傳統”代名詞的紡織業(yè),為何在美國成為了“革命性”的研究領(lǐng)域?又為何在德國成為了關(guān)系到制造業(yè)“未來(lái)”的國家戰略?讓我們來(lái)一窺究竟。
美國的革命性纖維與織物制造研究
織造業(yè)在美國的涅槃,是基于美國各界對于紡織新趨勢的清晰認識、以及對行業(yè)的準確定位。事實(shí)上,創(chuàng )新性產(chǎn)品近年來(lái)帶領(lǐng)美國紡織業(yè)取得了顯著(zhù)的增長(cháng)。金融海嘯以來(lái),其紡織業(yè)體量不減反增,從2009年至今,出貨量和出口額都獲得了兩位數增長(cháng)率,并且成為了解決美國就業(yè)問(wèn)題的生力軍。
革命性織物和纖維(Revolutionary Fibers & Textiles)與之前的主要區別在于:它是多材料多結構的智能纖維,集多種功能于一身。尤其在美國,數字化革命和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,和紡織/纖維技術(shù)交匯融合,催生了“智能纖維”(Smart Fabrics)這一重要產(chǎn)業(yè)。
新型的革命性織物和纖維與國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域緊密結合,產(chǎn)生了大量全新的應用。美國國家科學(xué)基金會(huì )(NSF)等官方機構組織了專(zhuān)門(mén)的研討會(huì ),定義了十二大應用領(lǐng)域,包括農業(yè)、建筑、國防、基建、家居等,彰顯出新型紡織和纖維產(chǎn)品的應用呈現出遍地開(kāi)花的趨勢。
革命性織物和纖維研究的重要價(jià)值,使得它成為了美國高校和科研院所的研究和開(kāi)發(fā)熱點(diǎn),以及美國政府部門(mén)的要點(diǎn)戰略。在學(xué)術(shù)界,麻省理工學(xué)院牽頭數十家院校和公司建立了美國先進(jìn)功能纖維研究中心(AFFOA),開(kāi)展全國范圍內的產(chǎn)學(xué)研合作。
此外,美國也還有更多的官方機構參與到纖維和紡織的創(chuàng )新研究中來(lái),包括美國國防部、美國商務(wù)部、美國能源部等機構。
德國的“未來(lái)紡織”研究計劃
德國紡織業(yè)振興的三大戰略目標是:
“
要通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級改造,振興德國傳統紡織業(yè)基地;
“
要將紡織行業(yè)作為工業(yè)4.0的急先鋒,帶領(lǐng)德國的創(chuàng )新發(fā)展;
“
著(zhù)眼于國際產(chǎn)業(yè)的重新布局,致力于將紡織業(yè)遷移回德國和歐洲。
從2014年起,德國確立了對于整個(gè)紡織行業(yè)進(jìn)行升級改造的國家戰略,名為“未來(lái)紡織”項目,其戰略判斷是:紡織已經(jīng)不再是一個(gè)傳統的行業(yè),而是基于新材料、節能環(huán)保、智能產(chǎn)品等創(chuàng )造出的全新的行業(yè)、產(chǎn)品和服務(wù)。德國已明確提出了紡織業(yè)提升的定位:“要讓紡織業(yè)持續成為德國較有創(chuàng )新活力的行業(yè)之一”。
從地區來(lái)說(shuō),德國人將“未來(lái)紡織”這個(gè)國家戰略項目定在東部的薩克森州/圖靈根州一帶,是經(jīng)過(guò)深思熟慮的。這里本來(lái)就是德國傳統三大紡織業(yè)地區(薩克森州/圖靈根州、北萊茵威斯特法倫州和巴登符滕堡州)之一,有著(zhù)良好的傳統以及大量相關(guān)的產(chǎn)業(yè)城市,也有許多紡織領(lǐng)域的科研院所。通過(guò)這一核心地區的產(chǎn)學(xué)研合作、要點(diǎn)突破,可以吸引德國各地的科研院所參與,從而以一個(gè)地區為支點(diǎn)來(lái)帶動(dòng)全國的產(chǎn)業(yè)升級。
德國紡織業(yè)創(chuàng )新戰略的提出,和工業(yè)4.0的進(jìn)程是密不可分的。未來(lái)紡織工作組對自己的定位也是如此描述:“第四次工業(yè)革命之下,為傳統行業(yè)構建的未來(lái)模型”。其基本判斷是:工業(yè)4.0給制造業(yè)帶來(lái)了之前沒(méi)有的變革(包括個(gè)性化,柔性化,顧客集成等)。從而給各個(gè)行業(yè)帶來(lái)了新的理論基礎和制高點(diǎn)。紡織業(yè)作為德國歷史悠久的優(yōu)勢行業(yè)之一,也必然要乘其東風(fēng)重新崛起。
鑒于紡織/纖維產(chǎn)品的應用越來(lái)越廣泛,德國紡織學(xué)會(huì )(Forschungskuratorium Textil e.V.)在其2025遠景分析中明確其定義十大“跨界”應用方向,包括醫療保健、出行、未來(lái)城市生活、建筑、能源、食品等。在每一個(gè)領(lǐng)域,紡織行業(yè)的創(chuàng )新都大有用武之地。
為了應對全新的跨界融合時(shí)代,德國紡織業(yè)開(kāi)始采取新的運營(yíng)模式,意圖布局國際產(chǎn)業(yè),振興本國經(jīng)濟。例如阿迪達斯牽頭的SPEEDFACTORY項目,致力于將運動(dòng)鞋的產(chǎn)能轉移到德國等發(fā)達國家,并且即將實(shí)現量產(chǎn)。3D打印等技術(shù)和新型紡織材料使得供應鏈被無(wú)限縮短,從而讓敏捷的德國本地生產(chǎn)取代亞洲廉價(jià)制造。
曾經(jīng)“傳統”的紡織業(yè),在美國和德國已經(jīng)脫胎換骨,進(jìn)入了全新的時(shí)代。這一時(shí)代的來(lái)臨,主要是憑借著(zhù)兩股東風(fēng):
“第一股東風(fēng)”是紡織纖維技術(shù)本身發(fā)展到了新的階段,基于纖維(碳纖,玻纖,陶瓷等)的復合材料在性能和應用上有了本質(zhì)性的突破,并且有著(zhù)巨大的潛在市場(chǎng)。
“第二股東風(fēng)”則是新一代的制造業(yè)革命:德國的“工業(yè)4.0”將紡織業(yè)作為首要突破口之一,而美國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數字化革命也和紡織業(yè)密切融合,催生出全新的產(chǎn)品和應用場(chǎng)景。
新一代紡織和纖維產(chǎn)品超越了穿衣和美感的傳統概念,在力、熱、電等方面擁有不同以往的高性能,并集成了數據傳輸、能量存儲等全新應用,因此和汽車(chē)制造、醫療、環(huán)保等領(lǐng)域產(chǎn)生了突破性的融合。
對于中國來(lái)說(shuō),應該高度重視這一領(lǐng)域的研究動(dòng)向,深入體會(huì )發(fā)達國家將其提升為國家創(chuàng )新戰略(甚至國防研究要點(diǎn))的本質(zhì)原因。事實(shí)上,德國和美國面臨的一些問(wèn)題(如低成本國家的廉價(jià)產(chǎn)品威脅、傳統產(chǎn)業(yè)基地亟待轉型等)與中國十分相似。如果能夠細心體會(huì )和學(xué)習其創(chuàng )新轉型思路,對于中國紡織業(yè)轉型升級也會(huì )頗有啟示。
中國能不能抓住“大纖維”產(chǎn)業(yè)機遇?
上海紡織機械行業(yè)退休的一位專(zhuān)家一直在觀(guān)察國際同行的新動(dòng)向,他發(fā)現德國幾乎在提出工業(yè)4.0概念的同時(shí),制訂了一個(gè)屬于工業(yè)4.0范疇的國家項目:“未來(lái)紡織”,并作為傳統行業(yè)實(shí)現轉型升級的典范?;蛟S是因為“紡織”這個(gè)名字太傳統,國內雖然高度關(guān)注工業(yè)4.0,卻很少注意這個(gè)領(lǐng)域。其他一些發(fā)達國家也紛紛推出有關(guān)紡織技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的國家戰略和研究發(fā)展計劃,盡管名稱(chēng)各不相同。
美國的“革命性紡織”概念雖然推出時(shí)間稍晚,但是力度強勁。2016年4月美國宣布國家制造創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )(NNMI)在麻省理工學(xué)院組建第8家研究中心,就是由國防部牽頭的革命性纖維與織物制造研究中心。一位前美國國防部高官甚至說(shuō),“對美國軍隊來(lái)講,紡織行業(yè)的重要性?xún)H次于鋼鐵”。
我國雖然一部分相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化在其他名義下開(kāi)展,例如在材料領(lǐng)域的碳纖維、低維材料和石墨烯等,但尚未從整體的高度來(lái)認識新興紡織技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。
幾位來(lái)自北京和上海等地,長(cháng)期從事智能制造、半導體裝備、自動(dòng)化儀表、鋼鐵、紡織科學(xué)、紡織機械和信息化等領(lǐng)域研究的專(zhuān)家自發(fā)組成的工作組,經(jīng)過(guò)將近一年時(shí)間努力,匯集各方信息,近期得出一個(gè)重要判斷:一個(gè)以智能纖維為基礎的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)群將要在全球誕生。其核心技術(shù)在于制備多種材料、結構和功能的新型纖維,可在纖維上實(shí)現傳感、通信、計算、執行和儲能等功能;這樣的纖維織物具有巨大的智能應用前景,可能滲透進(jìn)龐大的下游產(chǎn)業(yè),為那些產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性變化。
國外有專(zhuān)家認為這個(gè)產(chǎn)業(yè)群將可能推動(dòng)新的工業(yè)革命。由于國際上尚未形成統一的稱(chēng)呼,我們這個(gè)工作組認為可以把這個(gè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)集群命名為“大纖維”。“纖維”保持了與紡織工業(yè)的血脈聯(lián)系,“大纖維”突出了下一代智能纖維技術(shù)的多學(xué)科跨領(lǐng)域特征,特別是其產(chǎn)業(yè)鏈和顛覆性影響將延伸至其他許多重要行業(yè)的特質(zhì),已經(jīng)完全不同于傳統紡織行業(yè)。
文章來(lái)源:功能及生態(tài)紡織品吊牌