紡織化纖AI時(shí)代要來了？

王虹

此次會議主題為“纖維——?jiǎng)?chuàng)新未來的基礎(chǔ)材料”，來自歐盟、瑞士、德國、日本、印度、韓國、中國等近20個(gè)國家和地區(qū)化纖業(yè)界的專家、學(xué)者和企業(yè)家600余人參加了大會。

當(dāng)下，人工智能（簡稱AI）廣受全球追捧，已然成為各行業(yè)贏取未來勝利的“法寶”。那么，人工智能與紡織化纖結(jié)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(yīng)？

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(diǎn)議題之一。此次會議主題為“纖維——?jiǎng)?chuàng)新未來的基礎(chǔ)材料”，來自歐盟、瑞士、德國、日本、印度、韓國、中國等近20個(gè)國家和地區(qū)化纖業(yè)界的專家、學(xué)者和企業(yè)家600余人參加了大會。

紡織化纖的下一個(gè)風(fēng)口？

如中國紡織工業(yè)聯(lián)合會黨委書記兼秘書長高勇在致辭中所說：“當(dāng)前，全球紡織化纖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、投資和貿(mào)易格局將發(fā)生調(diào)整，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，以信息技術(shù)、新材料、新能源為特征的新引擎引發(fā)全球產(chǎn)業(yè)格局深刻調(diào)整，化纖工業(yè)作為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也被賦予了新的發(fā)展內(nèi)涵。發(fā)達(dá)國家除了在科技研發(fā)和品牌渠道方面優(yōu)勢明顯，在高端裝備、高技術(shù)纖維、智能化服裝等方面的制造能力持續(xù)增長，正以其科技綜合優(yōu)勢和創(chuàng)新應(yīng)用能力，逐步占據(jù)纖維創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。而亞洲、非洲地區(qū)的發(fā)展中國家勞動力成本優(yōu)勢明顯，印度、越南、孟加拉國、巴基斯坦等國家紡織業(yè)呈明顯上升趨勢。因此，盡管我國具有紡織產(chǎn)業(yè)鏈完整的綜合競爭優(yōu)勢，但面臨的競爭壓力將持續(xù)加大，結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級更為迫切。”

“中國要想實(shí)現(xiàn)彎道超車，直接跨越到工業(yè)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(yè)新動因。目前，中國智能領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人、智能商業(yè)等為紡織化纖行業(yè)提供了重要支撐?！敝袊徔椆I(yè)聯(lián)合會副會長、中國化纖協(xié)會會長端小平說。

那么，人工智能與紡織化纖結(jié)合會擦出怎樣的火花？麻省理工學(xué)院芬克在2017年4月的報(bào)告中提出“美國革命性纖維計(jì)劃”，即纖維中所含設(shè)備或芯片數(shù)量每12個(gè)月會增長一倍，這種“智能纖維的摩爾定律”將創(chuàng)造出一個(gè)前所未有的全新行業(yè)。而HIS、Bosch等世界著名科技和市場分析公司預(yù)測，未來，智能服裝將是以智能纖維面料和可穿著技術(shù)為基礎(chǔ)，集能源、傳感、管理、時(shí)尚等必需功能于一體，實(shí)現(xiàn)隨人體環(huán)境、情緒的變化而變色、傳感甚至做出回應(yīng)等功能。

東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)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(fā)展史。隨著智能社會的到來，高端智能服裝離我們不再遙遠(yuǎn)。通過賦予纖維‘感知和‘信息處理功能，使傳統(tǒng)的織物變得擁有生命和智能，這是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能在紡織業(yè)的一個(gè)應(yīng)用延伸。當(dāng)前，以智能纖維面料和可穿戴技術(shù)為基礎(chǔ)，初級智能衣服（智能嬰兒連體衣、充電牛仔褲等）已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而國內(nèi)外多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)正在不遺余力在高端智能服裝領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破?！?/p>

而智能化也符合歐洲工業(yè)4.0背景下創(chuàng)造纖維新價(jià)值的實(shí)際需求。國際粘纖和合成纖維委員會及歐洲紡織聚烯烴協(xié)會理事會Frédéric VAN HOUTE指出，工業(yè)4.0背景下，紡織制造領(lǐng)域發(fā)生了新變革，創(chuàng)造纖維新價(jià)值對產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響。人們對個(gè)性化定制的產(chǎn)品需求越來越多，例如，目前我們正在開發(fā)的一個(gè)產(chǎn)品——孕婦智能織物腹帶，能夠監(jiān)測子宮活動和評估胎兒健康。而隨著經(jīng)濟(jì)條件改善和技術(shù)進(jìn)步，以及受人口結(jié)構(gòu)、工作和生活平衡等因素的影響，主要用于技術(shù)性和功能性而不是美學(xué)或裝飾性的紡織材料和產(chǎn)品將有長足的增長動力，而以功能性新材料、數(shù)字化、人工智能和深度可持續(xù)性為關(guān)鍵發(fā)展因素。

日本化纖協(xié)會副會長兼理事長上田英志在分析全球纖維供需關(guān)系時(shí)指出，“世界纖維需求結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，隨著人口老齡化和智能社會的到來，社會對用于醫(yī)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(chǎn)品結(jié)合，提供全心全意的服務(wù)，例如在人們從事體育鍛煉時(shí)監(jiān)測體溫、心跳和血糖水平等?！?/p>

當(dāng)前，國際知名運(yùn)動品牌有約70%的功能性布料來自臺灣?！岸谌嗽炖w維領(lǐng)域保持持續(xù)競爭優(yōu)勢，臺灣靠的是差異化的思維、策略和產(chǎn)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(fā)的主要方向之一，并且已經(jīng)有所成果?！迸_灣人造纖維制造工業(yè)同業(yè)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(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者。2015年，中美在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的人工智能相關(guān)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(dāng)于3.94億全職員工，人工智能引領(lǐng)的自動化可以使中國生產(chǎn)力提高，每年增加0.8到1.4個(gè)百分點(diǎn)的GDP?！倍诵∑秸f。

據(jù)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(jié)合的落地方案、智能工廠的管理系統(tǒng)和設(shè)備、化纖傳統(tǒng)行業(yè)企業(yè)急需匹配及需求的產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品以及利用纖維優(yōu)異的柔性基體實(shí)現(xiàn)可穿戴等領(lǐng)域的研究，都有專業(yè)院?；蚱髽I(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在參與，而且已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。

王宏志介紹：“我們團(tuán)隊(duì)正在研究一個(gè)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(qiáng)，環(huán)境改變的時(shí)候?！?/p>

端小平從宏觀角度闡述：人工智能的公共屬性大于其行業(yè)屬性。人工智能+行業(yè)有助于催生新的業(yè)態(tài)和商業(yè)模式，行業(yè)不同，人工智能技術(shù)的呈現(xiàn)形式、應(yīng)用場景則不同。由于不同工業(yè)領(lǐng)域自身發(fā)展不平衡，特別是早期自動化水平的差異，導(dǎo)致后續(xù)人工智能的應(yīng)用表現(xiàn)出時(shí)間差，這種時(shí)間差在紡織產(chǎn)業(yè)鏈尤其明顯。例如，化纖棉紡領(lǐng)域，人工智能的運(yùn)用表現(xiàn)為自動絡(luò)筒自動輸送等自動化、半夜無人值守、DSC數(shù)據(jù)采集等；在印染行業(yè)則體現(xiàn)在自動分色、自動配色、自動配料等環(huán)節(jié)；在服裝領(lǐng)域則表現(xiàn)為減少用工、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。endprint

“但是，中國人工智能發(fā)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(xiàn)在，在基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新領(lǐng)域，中國未形成有生機(jī)的人工智能生態(tài)學(xué)術(shù)，學(xué)術(shù)研究影響力欠缺；在數(shù)據(jù)領(lǐng)域，中國缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，卻跨平臺共享，開放數(shù)據(jù)少，存在跨國數(shù)據(jù)流動問題；算法上，中國基礎(chǔ)研究落后，人才短缺，研究領(lǐng)域狹窄；計(jì)算能力方面，中國主要依賴進(jìn)口微芯片。

因此，端小平建議中國人工智能發(fā)展從以下幾個(gè)方面突破：一是建立健全數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，二是擴(kuò)大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)人工智能應(yīng)用比例，三是加強(qiáng)專業(yè)人工智能人才培養(yǎng)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(xùn)制度。

那么，人工智能怎樣與紡織化纖產(chǎn)業(yè)結(jié)合？端小平認(rèn)為：一是改造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在管理信息化、智能可視化和管理信息化3個(gè)方面。二是改造銷售環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)在搭建互聯(lián)網(wǎng)+銷售的電子商務(wù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)+物流的供應(yīng)鏈協(xié)同平臺和互聯(lián)網(wǎng)+金融的供應(yīng)鏈融資平臺。三是產(chǎn)業(yè)協(xié)同，龍頭企業(yè)可以借著產(chǎn)業(yè)協(xié)同和價(jià)值鏈整合思維，推動協(xié)同創(chuàng)新，通過技術(shù)合作、聯(lián)合研發(fā)和信息溝通等形式與集群內(nèi)其他相關(guān)創(chuàng)新主體進(jìn)行合作，審核生產(chǎn)分工進(jìn)行協(xié)同制造。如產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合研發(fā)、品質(zhì)提升、品牌塑造等。

企業(yè)如何站在風(fēng)口？

“洞察世界主要纖維生產(chǎn)國家和地區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略，解讀環(huán)境友好、高功能化和產(chǎn)業(yè)鏈整合式發(fā)展如何為纖維行業(yè)打開新的空間尤為重要。同時(shí)以市場引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，了解化工新材料的創(chuàng)新發(fā)展，從消費(fèi)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(fèi)者多樣化、高品質(zhì)的需求?！备哂抡f。

基于Fiber Organon 數(shù)據(jù)，2016年全球纖維需求估計(jì)比上一年增加1.7%，而合成纖維產(chǎn)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(jù)估計(jì)，2020年之前的纖維需求將達(dá)到1.035億噸。合成纖維消費(fèi)估計(jì)每年增長3.6%，2020年達(dá)到7080萬噸；生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)每年增長2.6%，2020年達(dá)到9330萬噸，并且生產(chǎn)能力與消費(fèi)之間的缺口將達(dá)到2250萬噸，產(chǎn)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(fā)展壯大，預(yù)計(jì)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(shù)為化學(xué)纖維。除新興國家對服裝纖維需求的量將繼續(xù)增長外，新的消費(fèi)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(lǐng)域之外的市場?！盩he Fiber Year的主編Andreas W. Englehardt在大會上指出。

東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院朱美芳教授指出：目前受生產(chǎn)技術(shù)和市場容量等因素影響，我國化纖行業(yè)產(chǎn)量增量已進(jìn)入了調(diào)整期，隨著纖維科技的發(fā)展，纖維新材料實(shí)現(xiàn)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(gòu)筑發(fā)展，纖維功能由被動適應(yīng)向主動創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展。將在紡織工業(yè)、能源交通、生物醫(yī)療、航天軍事、建筑農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

化纖工業(yè)是我國具有國際競爭優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，已經(jīng)呈現(xiàn)出新的發(fā)展特征和需求，也面臨著新的發(fā)展環(huán)境。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，未來20年全球以碳纖維、芳綸等為代表的先進(jìn)纖維材料將迎來重要的戰(zhàn)略發(fā)展階段，每年將以超過15%的速度增長，這個(gè)階段也將成為我國傳統(tǒng)化纖企業(yè)進(jìn)入高科技材料領(lǐng)域的重大機(jī)遇期。

抓住人工智能這一新機(jī)遇至關(guān)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(shù)盈利，而要充分利用第三方技術(shù)和產(chǎn)品，長期成本最小化，長期利益最大化；更多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和中層管理應(yīng)該掌握技術(shù)技能、理解和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力，克服不懂人工智能技術(shù)的障礙；把可以收集的數(shù)據(jù)先收集起來，把可以轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的數(shù)據(jù)整合起來，為未來打好基礎(chǔ)，這是端小平給化纖企業(yè)發(fā)展人工智能方面的建議。

另外，韓國化纖協(xié)會會長樸勝勳表示：綠色市場的發(fā)展與建立和企業(yè)未來戰(zhàn)略息息相關(guān)，環(huán)保化纖生產(chǎn)技術(shù)將決定企業(yè)競爭和管理的成敗，積極布局環(huán)保化纖產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，是韓國當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)布局思路。無獨(dú)有偶，環(huán)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(huán)保的高功能纖維也是臺灣纖維紡織領(lǐng)域的主要研究方向。

中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會副會長兼秘書長趙俊貴認(rèn)為：未來化工新材料的發(fā)展方向應(yīng)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(yè)對高端化工新材料的需求，突破關(guān)鍵配套原料的供應(yīng)瓶頸重點(diǎn)，突破一批關(guān)鍵化工新材料，優(yōu)化提升一批化工新材料，通過項(xiàng)目示范及政策扶持，提升產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，降低進(jìn)口依賴，促進(jìn)下游產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

國家體育總局智慧體育創(chuàng)新研究中心主任李祥晨就高新材料與運(yùn)動健康談道，在競技體育方面，高新材料可“強(qiáng)度增強(qiáng)、總體減重、裝備減阻、姿態(tài)減阻”，不斷突破運(yùn)動員的成績；在全民健身方面，高新材料可改變?nèi)藗兊纳罘绞?，影響人們的健康。因此，高新材料在運(yùn)動健康方面的優(yōu)勢，將大大吸引消費(fèi)者的目光。

上田英志則強(qiáng)調(diào)：中國和日本的化纖工業(yè)在未來方向上有很多共同點(diǎn)，因此會有很多的相互合作空間，比如“環(huán)保領(lǐng)域”“標(biāo)準(zhǔn)化”，以及在受IT驅(qū)動/智能化的社會里開發(fā)新市場。endprint