張傳雄

美國高校林立,是世界上高等教育非常發達的國家之一,其科技創新能力和產學研用體系居于全球先進水平。具體到紡織領域,美國的科研、技術、工藝、產品等都處于行業領先地位。
為實地了解美國高校產學研用體系、高端紡織產業前沿發展技術以及行業內知名企業的最新發展情況,由中國紡織工業聯合會副會長、中國產業用紡織品行業協會會長李陵申,中紡聯副會長、中國化學纖維工業協會會長端小平,相關專業協會領導和專家,以及藍天環保、山東駝王、東方濾袋、南通江華、大連華綸等企業代表組成的代表團于3月24日~4月1日赴美考察、調研。
代表團參觀學習了麻省理工學院(MIT)纖維材料實驗室、納米實驗室,哈佛大學醫學院、Wyss研究所,北卡州立大學Wilson紡織學院等科研院所;走訪考察了Honeywell應急防護工廠、Berry Global水刺生產企業和膜材料研發創新基地、土工材料供應商HANES總部等國際知名產業用紡織品企業。期間,代表團還前往邁阿密參加了2019年美國國際非織造布展覽會(IDEA 2019)。
科技創新體系完善產學研用機制先進
麻省理工學院(MIT)素以頂尖的工程學和計算機科學而聞名,擁有世界領先的各類實驗室,是工程科技界的學術領袖之一。代表團走訪了MIT的纖維材料實驗室,該實驗室致力于創造具有可看、可聽、感知、通信、存儲能源、調節溫度、監測健康、改變顏色等功能的紡織品,激勵革命性纖維和織物產品的創新與發展。MIT的實驗裝備遠不及國內實驗室先進,但依托相對簡陋且自己動手組裝的裝備,特別是優秀頂尖的國際人才,研究出眾多令人矚目的成果,創造了一次又一次的世界奇跡。
在MIT,代表團還參觀了新成立的納米實驗室(MIT.nano)。MIT.nano是一個新的跨學科納米研究站點,其設施不僅向校內教師、學生和研究人員開放,也向校外的其他學術和行業用戶開放。據了解,MIT. nano將在未來3~5年內全面投入運營。
哈佛大學醫學院創建于1782年,是目前美國排名第一的醫學院。哈佛大學醫學院在醫用材料研發和3D打印領域赫赫有名,其Wyss研究所開發出了完全可降解殼聚糖生物塑料。殼聚糖是一種在蝦蟹殼內含有的甲殼素物質,是地球上含量第二多的有機材料幾丁質的一種形式。幾丁質是一種硬質多糖,廣泛存在于甲殼類動物的硬殼、昆蟲盔甲的角質層,甚至存在于蝴蝶柔軟的翅膀中。可降解殼聚糖生物塑料成品是透明的,不僅價格低廉且易于制造。這種堅硬、透明可再生的材料能用于制造大型復雜的3D模具,模具不僅可以大量生成,且其堅硬程度絲毫不亞于我們日常生活中接觸到的制造玩具或手機時使用的塑料。此材料可在幾周內降解,并釋放出大量對植物生長有益的養分,使用其代替塑料產品將會帶來極好的環保效果。
Wyss研究所研制的3D打印器官芯片在科學界有另外一個名字——微生理系統(MPS)。MPS可以被看做是人類體內器官構件的合成替代品,不僅可以測試心臟和肝臟的性能,還可以測試骨架、軟骨、血管系統和其他組織。然而哈佛研究人員史無前例地將傳感器集成到MPS之上,創造了這款3D打印器官芯片,可以讓科學家們更加方便、省時且準確地測試人體組織的機制、功能,再也不用將芯片插入到實驗室中的動物體內來測試,非常高效。
北卡州立大學是一所成立于1887年的世界頂尖公立研究型大學,其Wilson紡織學院作為美國唯一一所完全致力于紡織業的學院,通過紡織與服裝、技術與管理、紡織工程、化學與科學各專業提供完善的實踐性紡織教育;通過不斷重塑紡織品對當地和國際生活的積極影響來迎接變革,推進行業研究。學院成立一百多年,擁有深厚而豐富的傳統,培養了大量具有創新和適應能力,具有紡織和跨學科應用技術知識基礎,以及豐富實踐經驗的畢業生。學院成立了非織造布研究中心、紡織品保護和舒適中心、Zeis紡織推廣經濟發展教育中心、法醫科學研究所等部門,在智能和高性能紡織品、高級分析、消費者行為研究等方面處于領先地位,致力于成為紡織創新的全球領導者,推進行業的可持續發展。過去兩年中,來自世界各地的公司開始在北卡設廠或擴大在北卡的業務,帶來了巨額投資和大量的新工作崗位,這主要歸功于學院優質的紡織教育、研發以及優秀的人力資源——學院的畢業生。
代表團在北卡州立大學還聽取了北卡商務廳國際業務高級經理Korey Howard對北卡投資環境的介紹。北卡位于美國東南部大西洋沿岸,地理位置優越,州際公路、國際機場和深水海港保證了北卡、美國與世界進行商業貿易的便捷性,并且運輸成本較低;北卡是2018年美國商業稅負最低的州,連續10年入選《福布斯》雜志的“美國前五名最佳商業環境州排名”;在2016年《福布斯》雜志公布的“美國最低商業成本”排名中,北卡以低于美國平均商業成本10.3%的成績位居第二;北卡的電力、建筑成本遠低于美國的平均水平,富有競爭力的勞動力成本和低廉的生活費用將北卡打造成了商業投資的最佳場所。
技術賦能產業發展創新引領行業進步
北卡是美國紡織業重鎮,州內擁有700多家紡織生產企業。同時北卡也是產業用紡織品和非織造布企業的集聚地,擁有Kimberly-Clark Corp、Norafin Industries、Berry Global、Albaad、Hanes Geo Components和Uniquetex等全球知名的非織造布生產企業,美國非織造布協會(INDA)的總部也位于該州。2017年,北卡的37家非織造布生產企業擁有121條生產線,產量達635000噸,價值為17億美元,相當于北美總產量的18%左右;2016~2018年期間,北卡的非織造布公司投資了約7.7億美元的工廠和設備,目前正計劃在2019年和2020年再投資16個項目,使該州真正成為了美國紡織工業的中心。
Berry Global是全球最大的非織造布加工企業。2018年,Berry global銷售額達79億美元,榮登《財富》美國500強;同時憑借其在2015~2017年不俗的非織造布銷售業績,連續三年榮膺全球非織造布生產商40強榜單第1名。Berry Global在北卡和俄亥俄州分別設有水刺工廠和膜材料研發、創新基地。公司主要提供高附加值的創新性非織造布和薄膜材料,廣泛應用于消費品和工業市場。Berry北卡工廠共有三條水刺生產線,其中最具特色的是Spinlace生產線,該生產線采用Berry先進的專有工藝生產長絲水刺非織造布,應用于衛生、家居清潔、食品服務和工業擦拭巾等領域。Spinlace技術在市場上獨樹一幟,通過將Spinlace技術與Berry專有的Apex技術相結合,將可定制的三維圖像直接移植到面料中,通過品牌差異化提供增強的產品性能、識別度和美學吸引力。
由于全球新興市場基礎設施項目的需求,加上政府政策和環保標準的要求,以及對非織造土工布的接受度日益提高,土工合成材料的需求量將會持續增長,給土工合成材料的經銷商帶來了較好的發展機會。Hanes Geo Component作為北美最大的土工合成材料經銷商,近幾年發展迅速,目前在美國境內已經擁有50多家經銷點,在快速滿足客戶需求的同時,降低運輸成本。由于土工合成材料銷售渠道的獨特性,中國土工合成材料生產企業多數是依托像Hanes這種具有當地優勢人脈資源的經銷商,將產品推向歐美市場,以實現企業的國際化發展。
制造業是俄亥俄州的經濟命脈,它不僅為本州提供了眾多的就業崗位,所涉及的門類,如飛機、汽車、機械等高精尖行業亦為本州吸引了無數的行業精英。該州商業氣氛濃厚,許多公司都把它作為市場開拓、銷售集散和物資囤置的中心,數個美國全國性和全球性公司的總部位于該州,國際產業用紡織品企業Honeywell、Berry Global、Procter&Gamble、Dupont等都在此聚集。
Honeywell是全球500強高科技企業,2018年銷售額418億美元。公司致力于將物理世界和數字世界深度融合,利用先進的云計算、數據分析和工業物聯網技術解決最為棘手的經濟和社會挑戰。位于俄亥俄州代頓的Honeywell應急防護產品加工廠是生產全套個體防護裝備的全球領軍企業,擁有27項專利,滿足不同企業的個性化需求。這種勞動密集型的產業依然能在美國得以生存和發展,一方面得益于企業管理、技術和認證實驗室的優勢;另一方面也歸因于美國政府采購對于原廠地的限制,僅采購美國當地加工生產的產品。然而傳統的勞動密集型行業在美國的發展始終會遇到招工難、用工難等瓶頸問題,Honeywell應急防護產品加工廠有500多名工人,每年工人流失率超過20%,而且新入職員工需要經過長達三個月至半年的培訓,增加了企業經營的成本。
調研感悟
借鑒先進理念,推動產業高質量發展
MIT、哈佛大學以及北卡州立大學的研究都非常注重跨界技術的融合,將創新成果與產業發展相互融合,達到創造商業價值、構建社會影響的目標。研究者普遍認識到創意的價值并非僅存在于學術研究中,當知識得到應用并實現產業化后,才能對國家和社會產生更大的影響力。因此每當他們有一個創意,馬上就會考慮如何將其產業化。
此外,這三所大學的很多研究項目都需要負責人自行籌集研究資金,這些資金主要來自政府、行業及學校附屬機構。為了獲得這些資金,研究者會將更多精力投入到解決水污染、空氣污染,可再生能源,醫療健康等關乎社會重大民生問題的研究中。這些大學之所以今天依然能在全世界具有影響力,就是因為他們的研究本身是立足于現實社會的核心問題,為人類美好的未來尋求解決之道。
當前,美國已形成以政府、高校及科研機構、應用研究機構、企業和服務機構為主體的完整的先進制造創新生態體系。政府是創新環境的提供者,通過資金投入、財稅政策、基礎設施建設等營造整體發展環境;高校及科研機構是創新技術引擎,通過多學科、跨領域的技術基礎研究,為創新提供源頭;應用研究機構對接科研機構與企業,是創新成果轉化加速器;企業是創新技術產業化的主力軍;服務機構為創新技術研發、應用研究及商業化提供咨詢、協調、評估等服務,是供應鏈創新重要力量。
美國政府在推動政產學研用一體化發展方面很值得學習。他們在一般的領域注重用市場化的手段去推動企業發展,但在重大的基礎研究領域,政府則成為攻關的積極推動者。如AFFOA就是由美國國防部牽頭組建,機構聯合政府、工業界和學術界等各方力量,在公私合作(PPP)模式下解決基礎技術從設計到產品的一系列挑戰,能夠支持在美國建立一個從原料、成品到市場應用的先進纖維和織物領域創新生態系統,利用本土制造設施來開發制造工藝并使其規模化和產業化。
參觀學習了MIT、哈佛大學和北卡州立大學后,端小平表示,基礎研究是創新的根源和土壤,基礎越深厚,越能產生原始創新的成果,在技術上引發一場新的革命;中國紡織新材料領域仍需進一步加強基礎研究的力度,來引領和占據世界紡織新材料發展的高地。
李陵申在參觀后指出,在科學研究和科技創新中,科研體系的完善與優化是科學技術領先的關鍵,科學研究成果的有效轉化,又是科技創新的本源和內生動力。構建高效的科研體系,是我國全面實施創新驅動發展戰略的需要,也是對國家創新體系建設提出的新要求。科研政策、人才政策、科技計劃和創新環境是影響科研體系優化發展的關鍵性因素,產業用紡織品行業需借鑒國外的先進經驗,并結合國內的實際情況,形成高效的科研體系和產學研用機制,推動行業的高質量發展。
此次代表團走訪的國際產業用紡織品企業普遍專注于產品和服務創新,以先進技術賦能產業發展,在專業領域達到了世界領先水平,更好地滿足了多元化的終端需求,這種低調務實和專注品質的精神值得中國企業借鑒和學習。