纺织与纤维技术的研究，在美国、德国等发达国家已经成为了一股新的潮流。最近，美国宣布成立了国家制造创新网络中的最新一家――革命性纤维与织物制造创新机构。此机构由美国国防部负责创建，并由麻省理工学院牵头开展研究。至于德国，早在两年前就确立了名为“未来纺织”的国家级战略，将其和工业4.0进程紧密结合在一起，意图通过新一代纺织产品及其运营模式的研究来巩固德国制造业的竞争力。
曾经是“传统”代名词的纺织业，为何在美国成为了“革命性”的研究领域？又为何在德国成为了关系到制造业“未来”的国家战略？让我们来一窥究竟。
美国的革命性纤维与织物制造研究
制造业在美国的涅槃，是基于美国各界对于纺织新趋势的清晰认识以及对行业的准确定位。事实上，创新性产品近年来引领美国纺织业取得了显著的增长。金融海啸以来，其纺织业体量不减反增，从2009年至今，出货量和出口额都获得了两位数增长率，并且成为了解决美国就业问题的生力军。
革命性纤维和织物与之前的主要区别在于：它是多材料、多结构的智能纤维，集多种功能于一身。尤其在美国，数字化革命和物联网技术的飞速发展与纺织/纤维技术交汇融合，催生了“智能纤维”这一重要产业。智能纤维往往植入了传感器（从而也被称为“电子纤维”），并可以直接编织成衣物来实时测量人体的健康状况，因此在医疗保健、体育等领域有着广泛的应用前景。行业研究公司Tractica LLC预测，基于新型纤维的智能服装市场到2020年有望比2013年增长三十多倍。而更为广义的智能纤维/织物市场也有着同样强劲的增长势头。
新型的革命性纤维和织物与国民经济的各个领域紧密结合，产生了大量全新的应用。美国国家自然基金会等官方机构组织了专门的研讨会，定义了十二大应用领域，包括农业、建筑、国防、基建、家居等，彰显出新型纺织和纤维产品的应用呈现出遍地开花的趋势。例如，创新性的碳纤维材料可以助力汽车和飞机的轻量化、新模式制造。美国已经开发出用3D打印技术生产的电动车，以碳纤维和ABS塑料作为主要原材料。除了民用之外，新型纺织和纤维在国防领域的重要性也与日俱增，可以用于制造高性能降落伞、移动数据处理和储能装备等，从而显著增强军队的战斗力。
革命性纤维和织物研究的重要价值，使得它成为了美国著名高校和科研院所的热点，以及美国政府部门的重点战略。在学术界，麻省理工学院（MIT）牵头数十家院校和公司建立了美国先进功能织物联盟（AFFOA），开展全国范围内的产学研合作。从官方层面来说，纤维和纺织研究已经成为美国国家制造业创新网络的重要分支之一。此外，美国也还有更多的官方机构参与到纤维和纺织的创新研究中来，包括美国国防部、美国商务部、美国能源部等权威机构。
德国的“未来纺织”研究计划
在德国，纺织业的转型升级被提升到了国家战略的高度，并通过德国联邦教育与科研部、经济与能源部等部门来引导和资助有关项目。德国纺织业振兴的三大战略目标是：一要通过产业升级改造，振兴德国传统纺织业基地；二要将纺织行业作为工业4.0的急先锋，引领德国的创新发展；三要着眼于国际产业的重新布局，致力于将纺织业迁移回德国和欧洲。
从2014年起，德国确立了对于整个纺织行业进行升级改造的国家级战略，名为“未来纺织”项目。其战略判断是：纺织已经不再是一个传统的行业，而是基于新材料、节能环保、智能产品等创造出的全新的行业、产品和服务。德国已明确提出了纺织业提升的定位――要让纺织业持续成为德国最有创新活力的行业之一。
从地区来说，德国人将“未来纺织”这个国家级战略项目定在东部的萨克森州/图灵根州一带，是经过深思熟虑的。这里本来就是德国传统三大纺织业地区（萨克森州/图灵根州、北莱茵威斯特法伦州、巴登符滕堡州）之一，有着良好的传统以及大量相关的产业，也有许多纺织领域的科研院所。通过这一核心地区的产学研合作、重点突破，可以吸引德国各地的科研院所参与，从而以一个地区为支点来带动全国的产业升级。
德国纺织业创新战略的提出和工业4.0的进程是密不可分的。未来纺织工作组对自己的定位也是如此描述：“第四次工业革命之下，为传统行业构建的未来模型”。其基本判断是：工业4.0给制造业带来了前所未有的深度变革（包括个性化、柔性化、顾客集成等）。从而给各个行业带来了新的理论基础和制高点。纺织业作为德国历史悠久的优势行业之一，也必然要乘其东风重新崛起。
在具体研究中，德国产学研机构也致力于推动纺织与其他领域的跨界融合，并且已经产生了许多值得关注的成果。如智能衣物、可循环回收的电子材料、具有光伏特性的柔性纤维等。鉴于纺织/纤维产品的应用越来越广泛，德国纺织学会在其2025远景分析中明确定义十大“跨界”应用方向，包括医疗保健、出行、未来城市生活、建筑、能源、食品等。在每一个领域，纺织行业的创新都大有用武之地。
为了应对全新的跨界融合时代，德国纺织业开始采取新的运营模式，意图更加有效地布局国际产业，振兴本国经济。例如阿迪达斯牵头的SPEEDFACTORY项目，在德国联邦经济与能源部的支持下，致力于将运动鞋的产能转移到德国等发达国家，并且即将实现全面量产。项目组宣称：SPEEDFACTORY意味着制鞋业全新时代的来临，运动鞋等产品的生产将无比贴近客户。3D打印等技术和新型纺织材料使得供应链被无限缩短，从而让敏捷的德国本地生产取代了飘洋过海而来的亚洲廉价制造。
小 结
曾经“传统”的纺织业，在美国和德国已经脱胎换骨，进入了全新的时代。这一时代的来临，主要是凭借着两股东风：“第一股东风”是纺织纤维技术本身发展到了新的阶段，基于纤维（碳纤，玻纤，陶瓷等）的复合材料在性能和应用上有了本质性的突破，并且有着巨大的潜在市场。“第二股东风”则是新一代的制造业革命：德国的“工业4.0”将纺织业作为首要突破口之一，而美国的物联网技术和数字化革命也和纺织业密切融合，催生出全新的产品和应用场景。
新一代纺织和纤维产品超越了穿衣和美感的传统概念，在力、热、电等方面拥有不同以往的高性能，并集成了数据传输、能量存储等全新应用，因此和汽车制造、医疗、环保等领域产生了突破性的融合。有鉴于此，德国纺织协会定义了十大跨界创新领域，作为2025年的远景研究方向；美国更是定义了十二大应用领域，使得纺织的创新应用呈现出燎原之势。为了推进创新进程，两国都提出了相应的国家级战略，由联邦政府部门、国防部等机构牵头，推动全国范围内的产学研机构广泛参与，为其新型纺织业未来的全球领导地位奠定基础。
对于中国来说，应该高度重视这一领域的研究动向，深入体会发达国家将其提升为国家创新战略（甚至国防研究重点）的本质原因。事实上，德国和美国面临的一些问题（如低成本国家的廉价产品威胁、传统产业基地亟待转型等）与中国十分相似。如果能够细心体会和学习其创新转型思路，对于中国上海等有着悠久纺织业传统的地区也会颇有启示。
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本文作者冯维博士毕业于清华大学，曾在德国亚琛工业大学和美国威斯康星大学学习，并在西门子等世界500强企业担任过管理工作，目前在德国4flow公司(供应链咨询，软件和第四方物流服务供应商)担任咨询顾问。他长期关注制造业先进动态，对于产业升级转型有着独到的理解。