纺织化纤AI时代要来了？

王虹

此次会议主题为“纤维——创新未来的基础材料”，来自欧盟、瑞士、德国、日本、印度、韩国、中国等近20个国家和地区化纤业界的专家、学者和企业家600余人参加了大会。

当下，人工智能（简称AI）广受全球追捧，已然成为各行业赢取未来胜利的“法宝”。那么，人工智能与纺织化纤结合，将会带来怎样的变革？未来，智能纤维是否会像被施了魔法一样拥有生命？智能服装是否会感知到人们情绪的变化而做出反应？

上述是9月26日—27日在浙江萧山举办的世界纤维新材料大会暨第23届中国国际化纤会议的最热点议题之一。此次会议主题为“纤维——创新未来的基础材料”，來自欧盟、瑞士、德国、日本、印度、韩国、中国等近20个国家和地区化纤业界的专家、学者和企业家600余人参加了大会。

纺织化纤的下一个风口？

如中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长高勇在致辞中所说：“当前，全球纺织化纤产业生产、投资和贸易格局将发生调整，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，以信息技术、新材料、新能源为特征的新引擎引发全球产业格局深刻调整，化纤工业作为我国战略性新兴产业的重要组成部分，也被赋予了新的发展内涵。发达国家除了在科技研发和品牌渠道方面优势明显，在高端装备、高技术纤维、智能化服装等方面的制造能力持续增长，正以其科技综合优势和创新应用能力，逐步占据纤维创新及产业战略制高点。而亚洲、非洲地区的发展中国家劳动力成本优势明显，印度、越南、孟加拉国、巴基斯坦等国家纺织业呈明显上升趋势。因此，尽管我国具有纺织产业链完整的综合竞争优势，但面临的竞争压力将持续加大，结构调整和产业升级更为迫切。”

“中国要想实现弯道超车，直接跨越到工业4.0阶段，则需要借助人工智能，人工智能将是纺织化纤行业新动因。目前，中国智能领域的大数据、互联网应用、工业机器人、智能商业等为纺织化纤行业提供了重要支撑。”中国纺织工业联合会副会长、中国化纤协会会长端小平说。

那么，人工智能与纺织化纤结合会擦出怎样的火花？麻省理工学院芬克在2017年4月的报告中提出“美国革命性纤维计划”，即纤维中所含设备或芯片数量每12个月会增长一倍，这种“智能纤维的摩尔定律”将创造出一个前所未有的全新行业。而HIS、Bosch等世界著名科技和市场分析公司预测，未来，智能服装将是以智能纤维面料和可穿着技术为基础，集能源、传感、管理、时尚等必需功能于一体，实现随人体环境、情绪的变化而变色、传感甚至做出回应等功能。

东华大学材料科学与工程学院王宏志教授在《智能纤维与服装》的演讲中指出：“服装演化史就是一部人类社会的发展史。随着智能社会的到来，高端智能服装离我们不再遥远。通过赋予纤维‘感知和‘信息处理功能，使传统的织物变得拥有生命和智能，这是物联网和人工智能在纺织业的一个应用延伸。当前，以智能纤维面料和可穿戴技术为基础，初级智能衣服（智能婴儿连体衣、充电牛仔裤等）已经变为现实，而国内外多个科研团队正在不遗余力在高端智能服装领域实现突破。”

而智能化也符合欧洲工业4.0背景下创造纤维新价值的实际需求。国际粘纤和合成纤维委员会及欧洲纺织聚烯烃协会理事会Frédéric VAN HOUTE指出，工业4.0背景下，纺织制造领域发生了新变革，创造纤维新价值对产业产生影响。人们对个性化定制的产品需求越来越多，例如，目前我们正在开发的一个产品——孕妇智能织物腹带，能够监测子宫活动和评估胎儿健康。而随着经济条件改善和技术进步，以及受人口结构、工作和生活平衡等因素的影响，主要用于技术性和功能性而不是美学或装饰性的纺织材料和产品将有长足的增长动力，而以功能性新材料、数字化、人工智能和深度可持续性为关键发展因素。

日本化纤协会副会长兼理事长上田英志在分析全球纤维供需关系时指出，“世界纤维需求结构发生变化，随着人口老龄化和智能社会的到来，社会对用于医疗、保健、体育等方面的智能纺织品需求将会增加，智能型纺织品将纤维与各种电子产品结合，提供全心全意的服务，例如在人们从事体育锻炼时监测体温、心跳和血糖水平等。”

当前，国际知名运动品牌有约70%的功能性布料来自台湾。“而要在人造纤维领域保持持续竞争优势，台湾靠的是差异化的思维、策略和产品，跑步智慧衣、老人智慧衣等智慧型纺织品是台湾高性能纤维与纺织品研发的主要方向之一，并且已经有所成果。”台湾人造纤维制造工业同业公会副秘书长俞玲华说。

人工智能在中国

“中国和美国是全球人工智能发展的领导者。2015年，中美在学术期刊上发表的人工智能相关论文接近10000篇，为英国、印度，德国和日本的两倍。中国51%的工作可以自动化，相当于3.94亿全职员工，人工智能引领的自动化可以使中国生产力提高，每年增加0.8到1.4个百分点的GDP。”端小平说。

据主题为“智能制造与智能纺织品”的论坛上各位专家的分享：我国在解决智能工厂与化纤结合的落地方案、智能工厂的管理系统和设备、化纤传统行业企业急需匹配及需求的产业链大数据服务产品以及利用纤维优异的柔性基体实现可穿戴等领域的研究，都有专业院校或企业的研发团队在参与，而且已经取得了很大进展。

王宏志介绍：“我们团队正在研究一个很有意思的方向叫做智能变形，也就是智能变形材料按照人的意志改变材料的形状和体积，比如体能增强，环境改变的时候。”

端小平从宏观角度阐述：人工智能的公共属性大于其行业属性。人工智能+行业有助于催生新的业态和商业模式，行业不同，人工智能技术的呈现形式、应用场景则不同。由于不同工业领域自身发展不平衡，特别是早期自动化水平的差异，导致后续人工智能的应用表现出时间差，这种时间差在纺织产业链尤其明显。例如，化纤棉纺领域，人工智能的运用表现为自动络筒自动输送等自动化、半夜无人值守、DSC数据采集等；在印染行业则体现在自动分色、自动配色、自动配料等环节；在服装领域则表现为减少用工、实现个性化定制。endprint

“但是，中国人工智能发展与其他国家相比还有一定的问题和差距。”端小平说，主要体现在，在基础研究和创新领域，中国未形成有生机的人工智能生态学术，学术研究影响力欠缺；在数据领域，中国缺乏统一标准，却跨平台共享，开放数据少，存在跨国数据流动问题；算法上，中国基础研究落后，人才短缺，研究领域狭窄；计算能力方面，中国主要依赖进口微芯片。

因此，端小平建议中国人工智能发展从以下几个方面突破：一是建立健全数据生态系统，二是扩大传统产业人工智能应用比例，三是加强专业人工智能人才培养和输送，四是建立中国公民和全球社会在道德和法律上的共识，五是确保教育和培训制度。

那么，人工智能怎样与纺织化纤产业结合？端小平认为：一是改造生产环节，主要体现在管理信息化、智能可视化和管理信息化3个方面。二是改造销售环节，主要表现在搭建互联网+销售的电子商务平台、互联网+物流的供应链协同平台和互联网+金融的供应链融资平台。三是产业协同，龙头企业可以借着产业协同和价值链整合思维，推动协同创新，通过技术合作、联合研发和信息沟通等形式与集群内其他相关创新主体进行合作，审核生产分工进行协同制造。如产业链上下游联合研发、品质提升、品牌塑造等。

企业如何站在风口？

“洞察世界主要纤维生产国家和地区的发展战略，解读环境友好、高功能化和产业链整合式发展如何为纤维行业打开新的空间尤为重要。同时以市场引导行业发展，了解化工新材料的创新发展，从消费端看纤维新材料的需求以及对未来市场的判断，以满足消费者多样化、高品質的需求。”高勇说。

基于Fiber Organon 数据，2016年全球纤维需求估计比上一年增加1.7%，而合成纤维产量比上一年增加2.9%，可以看出化纤推动了全球纤维需求的增长，据估计，2020年之前的纤维需求将达到1.035亿吨。合成纤维消费估计每年增长3.6%，2020年达到7080万吨；生产能力预计每年增长2.6%，2020年达到9330万吨，并且生产能力与消费之间的缺口将达到2250万吨，产能过剩率将由2015年的27.3% 降为2020年的24.0%。

“全球纤维市场将不断发展壮大，预计在2025年将增加2500万吨，人均需求上升2公斤左右，增加的纤维供货大多数为化学纤维。除新兴国家对服装纤维需求的量将继续增长外，新的消费需求催生出具有高度敏感性和高功能性的服装需求和服装领域之外的市场。”The Fiber Year的主编Andreas W. Englehardt在大会上指出。

东华大学材料科学与工程学院朱美芳教授指出：目前受生产技术和市场容量等因素影响，我国化纤行业产量增量已进入了调整期，随着纤维科技的发展，纤维新材料实现了材料智能化、自动化与信息可视化的集成，纤维组分由简单向多重构筑发展，纤维功能由被动适应向主动创新设计发展。将在纺织工业、能源交通、生物医疗、航天军事、建筑农业等领域发挥重要作用。

化纤工业是我国具有国际竞争优势的产业，经过近10年的快速发展，已经呈现出新的发展特征和需求，也面临着新的发展环境。有关数据显示，未来20年全球以碳纤维、芳纶等为代表的先进纤维材料将迎来重要的战略发展阶段，每年将以超过15%的速度增长，这个阶段也将成为我国传统化纤企业进入高科技材料领域的重大机遇期。

抓住人工智能这一新机遇至关重要。人工智能对纺织化纤而言是手段不是目的，不要幻想卖智能技术盈利，而要充分利用第三方技术和产品，长期成本最小化，长期利益最大化；更多企业领导和中层管理应该掌握技术技能、理解和应用数据的能力，克服不懂人工智能技术的障碍；把可以收集的数据先收集起来，把可以转化生产力的数据整合起来，为未来打好基础，这是端小平给化纤企业发展人工智能方面的建议。

另外，韩国化纤协会会长朴胜勳表示：绿色市场的发展与建立和企业未来战略息息相关，环保化纤生产技术将决定企业竞争和管理的成败，积极布局环保化纤产品的技术创新，是韩国当下的产业布局思路。无独有偶，环保原液着色纤维、纤维素纤维、不含重金属的聚酯纤维等更加环保的高功能纤维也是台湾纤维纺织领域的主要研究方向。

中国石油和化学工业联合会副会长兼秘书长赵俊贵认为：未来化工新材料的发展方向应围绕汽车、电子电器、轨道交通、航空航天、舰船、超高压输电、国防军工等行业对高端化工新材料的需求，突破关键配套原料的供应瓶颈重点，突破一批关键化工新材料，优化提升一批化工新材料，通过项目示范及政策扶持，提升产业化发展水平，降低进口依赖，促进下游产业健康发展。

国家体育总局智慧体育创新研究中心主任李祥晨就高新材料与运动健康谈道，在竞技体育方面，高新材料可“强度增强、总体减重、装备减阻、姿态减阻”，不断突破运动员的成绩；在全民健身方面，高新材料可改变人们的生活方式，影响人们的健康。因此，高新材料在运动健康方面的优势，将大大吸引消费者的目光。

上田英志则强调：中国和日本的化纤工业在未来方向上有很多共同点，因此会有很多的相互合作空间，比如“环保领域”“标准化”，以及在受IT驱动/智能化的社会里开发新市场。endprint