德美等發(fā)達(dá)國(guó)家新一代紡織革命

馮維（德國(guó)4flow公司咨詢(xún)顧問(wèn)）

德美等發(fā)達(dá)國(guó)家新一代紡織革命

馮維（德國(guó)4flow公司咨詢(xún)顧問(wèn)）

紡織與纖維技術(shù)的研究，在美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為了一股新的潮流。最近，美國(guó)宣布成立了國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的最新一家——革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)由美國(guó)國(guó)防部負(fù)責(zé)創(chuàng)建，并由麻省理工學(xué)院牽頭開(kāi)展研究。至于德國(guó)，早在兩年前就確立了名為“未來(lái)紡織”的國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，將其和工業(yè)4.0進(jìn)程緊密結(jié)合在一起，意圖通過(guò)新一代紡織產(chǎn)品及其運(yùn)營(yíng)模式的研究來(lái)鞏固德國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

曾經(jīng)是“傳統(tǒng)”代名詞的紡織業(yè)，為何在美國(guó)成為了“革命性”的研究領(lǐng)域？又為何在德國(guó)成為了關(guān)系到制造業(yè)“未來(lái)”的國(guó)家戰(zhàn)略？讓我們來(lái)一窺究竟。

美國(guó)的革命性纖維與織物制造研究

制造業(yè)在美國(guó)的涅槃，是基于美國(guó)各界對(duì)于紡織新趨勢(shì)的清晰認(rèn)識(shí)以及對(duì)行業(yè)的準(zhǔn)確定位。事實(shí)上，創(chuàng)新性產(chǎn)品近年來(lái)引領(lǐng)美國(guó)紡織業(yè)取得了顯著的增長(zhǎng)。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(shù)增長(zhǎng)率，并且成為了解決美國(guó)就業(yè)問(wèn)題的生力軍。

革命性纖維和織物與之前的主要區(qū)別在于：它是多材料、多結(jié)構(gòu)的智能纖維，集多種功能于一身。尤其在美國(guó)，數(shù)字化革命和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展與紡織/纖維技術(shù)交匯融合，催生了“智能纖維”這一重要產(chǎn)業(yè)。智能纖維往往植入了傳感器（從而也被稱(chēng)為“電子纖維”），并可以直接編織成衣物來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量人體的健康狀況，因此在醫(yī)療保健、體育等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。行業(yè)研究公司Tractica LLC預(yù)測(cè)，基于新型纖維的智能服裝市場(chǎng)到2020年有望比2013年增長(zhǎng)三十多倍。而更為廣義的智能纖維/織物市場(chǎng)也有著同樣強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。

新型的革命性纖維和織物與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域緊密結(jié)合，產(chǎn)生了大量全新的應(yīng)用。美國(guó)國(guó)家自然基金會(huì)等官方機(jī)構(gòu)組織了專(zhuān)門(mén)的研討會(huì)，定義了十二大應(yīng)用領(lǐng)域，包括農(nóng)業(yè)、建筑、國(guó)防、基建、家居等，彰顯出新型紡織和纖維產(chǎn)品的應(yīng)用呈現(xiàn)出遍地開(kāi)花的趨勢(shì)。例如，創(chuàng)新性的碳纖維材料可以助力汽車(chē)和飛機(jī)的輕量化、新模式制造。美國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的電動(dòng)車(chē)，以碳纖維和ABS塑料作為主要原材料。除了民用之外，新型紡織和纖維在國(guó)防領(lǐng)域的重要性也與日俱增，可以用于制造高性能降落傘、移動(dòng)數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)能裝備等，從而顯著增強(qiáng)軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力。

革命性纖維和織物研究的重要價(jià)值，使得它成為了美國(guó)著名高校和科研院所的熱點(diǎn)，以及美國(guó)政府部門(mén)的重點(diǎn)戰(zhàn)略。在學(xué)術(shù)界，麻省理工學(xué)院（MIT）牽頭數(shù)十家院校和公司建立了美國(guó)先進(jìn)功能織物聯(lián)盟（AFFOA），開(kāi)展全國(guó)范圍內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研合作。從官方層面來(lái)說(shuō)，纖維和紡織研究已經(jīng)成為美國(guó)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的重要分支之一。此外，美國(guó)也還有更多的官方機(jī)構(gòu)參與到纖維和紡織的創(chuàng)新研究中來(lái)，包括美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)商務(wù)部、美國(guó)能源部等權(quán)威機(jī)構(gòu)。

德國(guó)的“未來(lái)紡織”研究計(jì)劃

在德國(guó)，紡織業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)被提升到了國(guó)家戰(zhàn)略的高度，并通過(guò)德國(guó)聯(lián)邦教育與科研部、經(jīng)濟(jì)與能源部等部門(mén)來(lái)引導(dǎo)和資助有關(guān)項(xiàng)目。德國(guó)紡織業(yè)振興的三大戰(zhàn)略目標(biāo)是：一要通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，振興德國(guó)傳統(tǒng)紡織業(yè)基地；二要將紡織行業(yè)作為工業(yè)4.0的急先鋒，引領(lǐng)德國(guó)的創(chuàng)新發(fā)展；三要著眼于國(guó)際產(chǎn)業(yè)的重新布局，致力于將紡織業(yè)遷移回德國(guó)和歐洲。

從2014年起，德國(guó)確立了對(duì)于整個(gè)紡織行業(yè)進(jìn)行升級(jí)改造的國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，名為“未來(lái)紡織”項(xiàng)目。其戰(zhàn)略判斷是：紡織已經(jīng)不再是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)，而是基于新材料、節(jié)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(guó)已明確提出了紡織業(yè)提升的定位——要讓紡織業(yè)持續(xù)成為德國(guó)最有創(chuàng)新活力的行業(yè)之一。

從地區(qū)來(lái)說(shuō)，德國(guó)人將“未來(lái)紡織”這個(gè)國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略項(xiàng)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(guó)傳統(tǒng)三大紡織業(yè)地區(qū)（薩克森州/圖靈根州、北萊茵威斯特法倫州、巴登符滕堡州）之一，有著良好的傳統(tǒng)以及大量相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，也有許多紡織領(lǐng)域的科研院所。通過(guò)這一核心地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研合作、重點(diǎn)突破，可以吸引德國(guó)各地的科研院所參與，從而以一個(gè)地區(qū)為支點(diǎn)來(lái)帶動(dòng)全國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

德國(guó)紡織業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)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(duì)自己的定位也是如此描述：“第四次工業(yè)革命之下，為傳統(tǒng)行業(yè)構(gòu)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)了前所未有的深度變革（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(chǔ)和制高點(diǎn)。紡織業(yè)作為德國(guó)歷史悠久的優(yōu)勢(shì)行業(yè)之一，也必然要乘其東風(fēng)重新崛起。

在具體研究中，德國(guó)產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)也致力于推動(dòng)紡織與其他領(lǐng)域的跨界融合，并且已經(jīng)產(chǎn)生了許多值得關(guān)注的成果。如智能衣物、可循環(huán)回收的電子材料、具有光伏特性的柔性纖維等。鑒于紡織/纖維產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，德國(guó)紡織學(xué)會(huì)在其2025遠(yuǎn)景分析中明確定義十大“跨界”應(yīng)用方向，包括醫(yī)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(yīng)對(duì)全新的跨界融合時(shí)代，德國(guó)紡織業(yè)開(kāi)始采取新的運(yùn)營(yíng)模式，意圖更加有效地布局國(guó)際產(chǎn)業(yè)，振興本國(guó)經(jīng)濟(jì)。例如阿迪達(dá)斯?fàn)款^的SPEEDFACTORY項(xiàng)目，在德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部的支持下，致力于將運(yùn)動(dòng)鞋的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，并且即將實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)。項(xiàng)目組宣稱(chēng)：SPEEDFACTORY意味著制鞋業(yè)全新時(shí)代的來(lái)臨，運(yùn)動(dòng)鞋等產(chǎn)品的生產(chǎn)將無(wú)比貼近客戶(hù)。3D打印等技術(shù)和新型紡織材料使得供應(yīng)鏈被無(wú)限縮短，從而讓敏捷的德國(guó)本地生產(chǎn)取代了飄洋過(guò)海而來(lái)的亞洲廉價(jià)制造。

小結(jié)

曾經(jīng)“傳統(tǒng)”的紡織業(yè)，在美國(guó)和德國(guó)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(fù)合材料在性能和應(yīng)用上有了本質(zhì)性的突破，并且有著巨大的潛在市場(chǎng)?！暗诙蓶|風(fēng)”則是新一代的制造業(yè)革命：德國(guó)的“工業(yè)4.0”將紡織業(yè)作為首要突破口之一，而美國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)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(yīng)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(tǒng)概念，在力、熱、電等方面擁有不同以往的高性能，并集成了數(shù)據(jù)傳輸、能量存儲(chǔ)等全新應(yīng)用，因此和汽車(chē)制造、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域產(chǎn)生了突破性的融合。有鑒于此，德國(guó)紡織協(xié)會(huì)定義了十大跨界創(chuàng)新領(lǐng)域，作為2025年的遠(yuǎn)景研究方向；美國(guó)更是定義了十二大應(yīng)用領(lǐng)域，使得紡織的創(chuàng)新應(yīng)用呈現(xiàn)出燎原之勢(shì)。為了推進(jìn)創(chuàng)新進(jìn)程，兩國(guó)都提出了相應(yīng)的國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，由聯(lián)邦政府部門(mén)、國(guó)防部等機(jī)構(gòu)牽頭，推動(dòng)全國(guó)范圍內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)廣泛參與，為其新型紡織業(yè)未來(lái)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位奠定基礎(chǔ)。

對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該高度重視這一領(lǐng)域的研究動(dòng)向，深入體會(huì)發(fā)達(dá)國(guó)家將其提升為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略（甚至國(guó)防研究重點(diǎn)）的本質(zhì)原因。事實(shí)上，德國(guó)和美國(guó)面臨的一些問(wèn)題（如低成本國(guó)家的廉價(jià)產(chǎn)品威脅、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地亟待轉(zhuǎn)型等）與中國(guó)十分相似。如果能夠細(xì)心體會(huì)和學(xué)習(xí)其創(chuàng)新轉(zhuǎn)型思路，對(duì)于中國(guó)上海等有著悠久紡織業(yè)傳統(tǒng)的地區(qū)也會(huì)頗有啟示。

本文作者馮維博士畢業(yè)于清華大學(xué)，曾在德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)和美國(guó)威斯康星大學(xué)學(xué)習(xí)，并在西門(mén)子等世界500強(qiáng)企業(yè)擔(dān)任過(guò)管理工作，目前在德國(guó)4flow公司(供應(yīng)鏈咨詢(xún)，軟件和第四方物流服務(wù)供應(yīng)商)擔(dān)任咨詢(xún)顧問(wèn)。他長(zhǎng)期關(guān)注制造業(yè)先進(jìn)動(dòng)態(tài)，對(duì)于產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型有著獨(dú)到的理解。