紡織化纖AI時代要來了？

王虹

此次會議主題為“纖維——創新未來的基礎材料”，來自歐盟、瑞士、德國、日本、印度、韓國、中國等近20個國家和地區化纖業界的專家、學者和企業家600余人參加了大會。

當下，人工智能（簡稱AI）廣受全球追捧，已然成為各行業贏取未來勝利的“法寶”。那么，人工智能與紡織化纖結合，將會帶來怎樣的變革？未來，智能纖維是否會像被施了魔法一樣擁有生命？智能服裝是否會感知到人們情緒的變化而做出反應？

上述是9月26日—27日在浙江蕭山舉辦的世界纖維新材料大會暨第23屆中國國際化纖會議的最熱點議題之一。此次會議主題為“纖維——創新未來的基礎材料”，來自歐盟、瑞士、德國、日本、印度、韓國、中國等近20個國家和地區化纖業界的專家、學者和企業家600余人參加了大會。

紡織化纖的下一個風口？

如中國紡織工業聯合會黨委書記兼秘書長高勇在致辭中所說：“當前，全球紡織化纖產業生產、投資和貿易格局將發生調整，新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發，以信息技術、新材料、新能源為特征的新引擎引發全球產業格局深刻調整，化纖工業作為我國戰略性新興產業的重要組成部分，也被賦予了新的發展內涵。發達國家除了在科技研發和品牌渠道方面優勢明顯，在高端裝備、高技術纖維、智能化服裝等方面的制造能力持續增長，正以其科技綜合優勢和創新應用能力，逐步占據纖維創新及產業戰略制高點。而亞洲、非洲地區的發展中國家勞動力成本優勢明顯，印度、越南、孟加拉國、巴基斯坦等國家紡織業呈明顯上升趨勢。因此，盡管我國具有紡織產業鏈完整的綜合競爭優勢，但面臨的競爭壓力將持續加大，結構調整和產業升級更為迫切。”

“中國要想實現彎道超車，直接跨越到工業4.0階段，則需要借助人工智能，人工智能將是紡織化纖行業新動因。目前，中國智能領域的大數據、互聯網應用、工業機器人、智能商業等為紡織化纖行業提供了重要支撐。”中國紡織工業聯合會副會長、中國化纖協會會長端小平說。

那么，人工智能與紡織化纖結合會擦出怎樣的火花？麻省理工學院芬克在2017年4月的報告中提出“美國革命性纖維計劃”，即纖維中所含設備或芯片數量每12個月會增長一倍，這種“智能纖維的摩爾定律”將創造出一個前所未有的全新行業。而HIS、Bosch等世界著名科技和市場分析公司預測，未來，智能服裝將是以智能纖維面料和可穿著技術為基礎，集能源、傳感、管理、時尚等必需功能于一體，實現隨人體環境、情緒的變化而變色、傳感甚至做出回應等功能。

東華大學材料科學與工程學院王宏志教授在《智能纖維與服裝》的演講中指出：“服裝演化史就是一部人類社會的發展史。隨著智能社會的到來，高端智能服裝離我們不再遙遠。通過賦予纖維‘感知和‘信息處理功能，使傳統的織物變得擁有生命和智能，這是物聯網和人工智能在紡織業的一個應用延伸。當前，以智能纖維面料和可穿戴技術為基礎，初級智能衣服（智能嬰兒連體衣、充電牛仔褲等）已經變為現實，而國內外多個科研團隊正在不遺余力在高端智能服裝領域實現突破。”

而智能化也符合歐洲工業4.0背景下創造纖維新價值的實際需求。國際粘纖和合成纖維委員會及歐洲紡織聚烯烴協會理事會Frédéric VAN HOUTE指出，工業4.0背景下，紡織制造領域發生了新變革，創造纖維新價值對產業產生影響。人們對個性化定制的產品需求越來越多，例如，目前我們正在開發的一個產品——孕婦智能織物腹帶，能夠監測子宮活動和評估胎兒健康。而隨著經濟條件改善和技術進步，以及受人口結構、工作和生活平衡等因素的影響，主要用于技術性和功能性而不是美學或裝飾性的紡織材料和產品將有長足的增長動力，而以功能性新材料、數字化、人工智能和深度可持續性為關鍵發展因素。

日本化纖協會副會長兼理事長上田英志在分析全球纖維供需關系時指出，“世界纖維需求結構發生變化，隨著人口老齡化和智能社會的到來，社會對用于醫療、保健、體育等方面的智能紡織品需求將會增加，智能型紡織品將纖維與各種電子產品結合，提供全心全意的服務，例如在人們從事體育鍛煉時監測體溫、心跳和血糖水平等。”

當前，國際知名運動品牌有約70%的功能性布料來自臺灣。“而要在人造纖維領域保持持續競爭優勢，臺灣靠的是差異化的思維、策略和產品，跑步智慧衣、老人智慧衣等智慧型紡織品是臺灣高性能纖維與紡織品研發的主要方向之一，并且已經有所成果。”臺灣人造纖維制造工業同業公會副秘書長俞玲華說。

人工智能在中國

“中國和美國是全球人工智能發展的領導者。2015年，中美在學術期刊上發表的人工智能相關論文接近10000篇，為英國、印度，德國和日本的兩倍。中國51%的工作可以自動化，相當于3.94億全職員工，人工智能引領的自動化可以使中國生產力提高，每年增加0.8到1.4個百分點的GDP。”端小平說。

據主題為“智能制造與智能紡織品”的論壇上各位專家的分享：我國在解決智能工廠與化纖結合的落地方案、智能工廠的管理系統和設備、化纖傳統行業企業急需匹配及需求的產業鏈大數據服務產品以及利用纖維優異的柔性基體實現可穿戴等領域的研究，都有專業院校或企業的研發團隊在參與，而且已經取得了很大進展。

王宏志介紹：“我們團隊正在研究一個很有意思的方向叫做智能變形，也就是智能變形材料按照人的意志改變材料的形狀和體積，比如體能增強，環境改變的時候。”

端小平從宏觀角度闡述：人工智能的公共屬性大于其行業屬性。人工智能+行業有助于催生新的業態和商業模式，行業不同，人工智能技術的呈現形式、應用場景則不同。由于不同工業領域自身發展不平衡，特別是早期自動化水平的差異，導致后續人工智能的應用表現出時間差，這種時間差在紡織產業鏈尤其明顯。例如，化纖棉紡領域，人工智能的運用表現為自動絡筒自動輸送等自動化、半夜無人值守、DSC數據采集等；在印染行業則體現在自動分色、自動配色、自動配料等環節；在服裝領域則表現為減少用工、實現個性化定制。endprint

“但是，中國人工智能發展與其他國家相比還有一定的問題和差距。”端小平說，主要體現在，在基礎研究和創新領域，中國未形成有生機的人工智能生態學術，學術研究影響力欠缺；在數據領域，中國缺乏統一標準，卻跨平臺共享，開放數據少，存在跨國數據流動問題；算法上，中國基礎研究落后，人才短缺，研究領域狹窄；計算能力方面，中國主要依賴進口微芯片。

因此，端小平建議中國人工智能發展從以下幾個方面突破：一是建立健全數據生態系統，二是擴大傳統產業人工智能應用比例，三是加強專業人工智能人才培養和輸送，四是建立中國公民和全球社會在道德和法律上的共識，五是確保教育和培訓制度。

那么，人工智能怎樣與紡織化纖產業結合？端小平認為：一是改造生產環節，主要體現在管理信息化、智能可視化和管理信息化3個方面。二是改造銷售環節，主要表現在搭建互聯網+銷售的電子商務平臺、互聯網+物流的供應鏈協同平臺和互聯網+金融的供應鏈融資平臺。三是產業協同，龍頭企業可以借著產業協同和價值鏈整合思維，推動協同創新，通過技術合作、聯合研發和信息溝通等形式與集群內其他相關創新主體進行合作，審核生產分工進行協同制造。如產業鏈上下游聯合研發、品質提升、品牌塑造等。

企業如何站在風口？

“洞察世界主要纖維生產國家和地區的發展戰略，解讀環境友好、高功能化和產業鏈整合式發展如何為纖維行業打開新的空間尤為重要。同時以市場引導行業發展，了解化工新材料的創新發展，從消費端看纖維新材料的需求以及對未來市場的判斷，以滿足消費者多樣化、高品質的需求。”高勇說。

基于Fiber Organon 數據，2016年全球纖維需求估計比上一年增加1.7%，而合成纖維產量比上一年增加2.9%，可以看出化纖推動了全球纖維需求的增長，據估計，2020年之前的纖維需求將達到1.035億噸。合成纖維消費估計每年增長3.6%，2020年達到7080萬噸；生產能力預計每年增長2.6%，2020年達到9330萬噸，并且生產能力與消費之間的缺口將達到2250萬噸，產能過剩率將由2015年的27.3% 降為2020年的24.0%。

“全球纖維市場將不斷發展壯大，預計在2025年將增加2500萬噸，人均需求上升2公斤左右，增加的纖維供貨大多數為化學纖維。除新興國家對服裝纖維需求的量將繼續增長外，新的消費需求催生出具有高度敏感性和高功能性的服裝需求和服裝領域之外的市場。”The Fiber Year的主編Andreas W. Englehardt在大會上指出。

東華大學材料科學與工程學院朱美芳教授指出：目前受生產技術和市場容量等因素影響，我國化纖行業產量增量已進入了調整期，隨著纖維科技的發展，纖維新材料實現了材料智能化、自動化與信息可視化的集成，纖維組分由簡單向多重構筑發展，纖維功能由被動適應向主動創新設計發展。將在紡織工業、能源交通、生物醫療、航天軍事、建筑農業等領域發揮重要作用。

化纖工業是我國具有國際競爭優勢的產業，經過近10年的快速發展，已經呈現出新的發展特征和需求，也面臨著新的發展環境。有關數據顯示，未來20年全球以碳纖維、芳綸等為代表的先進纖維材料將迎來重要的戰略發展階段，每年將以超過15%的速度增長，這個階段也將成為我國傳統化纖企業進入高科技材料領域的重大機遇期。

抓住人工智能這一新機遇至關重要。人工智能對紡織化纖而言是手段不是目的，不要幻想賣智能技術盈利，而要充分利用第三方技術和產品，長期成本最小化，長期利益最大化；更多企業領導和中層管理應該掌握技術技能、理解和應用數據的能力，克服不懂人工智能技術的障礙；把可以收集的數據先收集起來，把可以轉化生產力的數據整合起來，為未來打好基礎，這是端小平給化纖企業發展人工智能方面的建議。

另外，韓國化纖協會會長樸勝勳表示：綠色市場的發展與建立和企業未來戰略息息相關，環保化纖生產技術將決定企業競爭和管理的成敗，積極布局環保化纖產品的技術創新，是韓國當下的產業布局思路。無獨有偶，環保原液著色纖維、纖維素纖維、不含重金屬的聚酯纖維等更加環保的高功能纖維也是臺灣纖維紡織領域的主要研究方向。

中國石油和化學工業聯合會副會長兼秘書長趙俊貴認為：未來化工新材料的發展方向應圍繞汽車、電子電器、軌道交通、航空航天、艦船、超高壓輸電、國防軍工等行業對高端化工新材料的需求，突破關鍵配套原料的供應瓶頸重點，突破一批關鍵化工新材料，優化提升一批化工新材料，通過項目示范及政策扶持，提升產業化發展水平，降低進口依賴，促進下游產業健康發展。

國家體育總局智慧體育創新研究中心主任李祥晨就高新材料與運動健康談道，在競技體育方面，高新材料可“強度增強、總體減重、裝備減阻、姿態減阻”，不斷突破運動員的成績；在全民健身方面，高新材料可改變人們的生活方式，影響人們的健康。因此，高新材料在運動健康方面的優勢，將大大吸引消費者的目光。

上田英志則強調：中國和日本的化纖工業在未來方向上有很多共同點，因此會有很多的相互合作空間，比如“環保領域”“標準化”，以及在受IT驅動/智能化的社會里開發新市場。endprint