如何讓新一代材料走出實驗室，走向市場？
大纖維產業工作組：編材製造或將成為製造業新藍海

2026-04-16 05:29:12

　　本報實習記者趙萍

　　近年來，隨著大纖維逐漸被認可，社會對這個涉及材料、信息、機電、生物、能源等多個領域的，具有智能、綠色、超能、連(lian)接(jie)四(si)大(da)特(te)征(zheng)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)纖(xian)維(wei)家(jia)族(zu)的(de)期(qi)望(wang)值(zhi)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)。目(mu)前(qian)，已(yi)有(you)一(yi)些(xie)大(da)纖(xian)維(wei)產(chan)品(pin)麵(mian)世(shi)，如(ru)智(zhi)能(neng)可(ke)穿(chuan)戴(dai)產(chan)品(pin)等(deng)，但(dan)受(shou)限(xian)於(yu)配(pei)套(tao)批(pi)量(liang)化(hua)工(gong)藝(yi)和(he)設(she)備(bei)技(ji)術(shu)不(bu)夠(gou)完(wan)善(shan)，大(da)多(duo)數(shu)大(da)纖(xian)維(wei)產(chan)品(pin)仍(reng)然(ran)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)研(yan)究(jiu)階(jie)段(duan)，商(shang)業(ye)化(hua)進(jin)展(zhan)緩(huan)慢(man)。如(ru)何(he)讓(rang)新(xin)一(yi)代(dai)纖(xian)維(wei)產(chan)品(pin)走(zou)出(chu)實(shi)驗(yan)室(shi)，走(zou)向(xiang)市(shi)場(chang)，成(cheng)為(wei)破(po)局(ju)的(de)關(guan)鍵(jian)。

　　成立於2016年的大纖維產業工作組最早意識到這一點，並於2019年初開始將關注焦點轉移到與大纖維相關的先進製造技術上來。該工作組成員經過多次研討、反複論證後，將與大纖維相關的製造技術界定為7個物理層次，從微觀到宏觀依次為：原子—分子（鏈）—纖維—織物—器件—係統—超係統（係統之係統），並由此衍生出編材製造（Compilative Manufacturing）技術的嶄新概念。

　　為了更好地界定編材製造技術，大纖維產業工作組2019年連續召開3次跨領域專家研討會。近日，《中國冶金報》記者就編材製造的相關進展情況采訪了該工作組負責人王健，請他就一些關鍵問題進行了解答。

　　編材製造源於大纖維，但不限於大纖維

　　“這3次係列研討會均圍繞編材製造在各個製造層麵上麵臨的挑戰和進展情況進行了解讀。”王健介紹，由於編材製造是基於大纖維製造對應的7個物理層次而來，涉及生物、醫療、汽車、飛機、電子、服裝等各個行業，他們邀請了各相關領域的專家進行解讀。

　　“經jing過guo與yu數shu十shi位wei專zhuan業ye背bei景jing各ge異yi的de專zhuan家jia的de嚴yan肅su討tao論lun，有you時shi甚shen至zhi是shi爭zheng論lun和he辯bian論lun，參can會hui者zhe對dui編bian材cai製zhi造zao總zong體ti上shang保bao持chi了le正zheng麵mian的de理li解jie和he積ji極ji的de回hui應ying，也ye有you很hen多duo補bu充chong和he完wan善shan。”王健告訴《中國冶金報》記者，研討會上也有質疑的聲音，但這種質疑正是促進編材製造這一概念立準立穩的關鍵因素。

　　關於對編材製造內涵的理解，大纖維產業工作組的專家們於2019年8月份首次給出的定義是：融合了現代生物、化學、物理等相關科學技術手段，以大纖維為基本對象之一的，在原子到超係統7個層次展開的創新的製造活動，包括理論、方法、工藝和設備等(相關文章見《中國冶金報》2019年8月7日03版)。然而，在多次研討中，大纖維產業工作組的專家們發現，編材製造涉及的對象或許在非纖維方麵也有覆蓋。

　　“根據目前我們了解到的情況，編材製造包括兩個方麵，一是對應大纖維的所謂編材製造技術；二是對應其他材料或係統，但本質上和編材製造理念一致或者一脈相承的其他先進製造技術。”wangjianjinyibuzhichu，daxianweihebiancaizhizaoyouhenqiangdelianxi，liangzhedequbiezaiyudaxianweigengduocongcailiaodejiaoduchufa，biancaizhizaozeshicongzhizaojishudejiaoduchufa。2019年(nian)初(chu)，為(wei)了(le)探(tan)討(tao)大(da)纖(xian)維(wei)技(ji)術(shu)成(cheng)果(guo)產(chan)業(ye)化(hua)問(wen)題(ti)，大(da)纖(xian)維(wei)產(chan)業(ye)工(gong)作(zuo)組(zu)主(zhu)要(yao)是(shi)基(ji)於(yu)大(da)纖(xian)維(wei)的(de)角(jiao)度(du)去(qu)思(si)考(kao)關(guan)於(yu)它(ta)的(de)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)，從(cong)統(tong)計(ji)資(zi)料(liao)中(zhong)識(shi)別(bie)出(chu)哪(na)些(xie)是(shi)傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)方(fang)式(shi)，哪(na)些(xie)是(shi)全(quan)新(xin)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)式(shi)，這(zhe)其(qi)中(zhong)也(ye)包(bao)括(kuo)不(bu)成(cheng)熟(shu)的(de)或(huo)待(dai)開(kai)發(fa)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)式(shi)。到(dao)了(le)2019nianxiabannian，daxianweichanyegongzuozuzhuanjiazegengduocongzhizaogongyichuangxindejiaodujinxingguinaheshuli，bingtilianqizhongdeyuanlihehexinjishu。zaitamenduizhexieyuanlihegongyideyingyongjinxingtuozhandeshihou，gengduofeidaxianweideyingyongchangjingbeifaxian。

　　那麼，編材製造區別於傳統製造技術的地方在哪裏呢？針對這個問題，王健表示，這涉及到對“編材”這(zhe)個(ge)概(gai)念(nian)的(de)理(li)解(jie)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)纖(xian)維(wei)編(bian)織(zhi)技(ji)術(shu)不(bu)同(tong)，大(da)纖(xian)維(wei)產(chan)業(ye)工(gong)作(zuo)組(zu)將(jiang)編(bian)材(cai)製(zhi)造(zao)看(kan)成(cheng)是(shi)編(bian)碼(ma)和(he)信(xin)息(xi)的(de)某(mou)種(zhong)嵌(qian)入(ru)，也(ye)就(jiu)是(shi)一(yi)種(zhong)全(quan)數(shu)字(zi)可(ke)編(bian)程(cheng)的(de)精(jing)準(zhun)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)。而(er)這(zhe)種(zhong)製(zhi)造(zao)覆(fu)蓋(gai)了(le)從(cong)材(cai)料(liao)的(de)基(ji)本(ben)製(zhi)備(bei)到(dao)構(gou)建(jian)係(xi)統(tong)的(de)完(wan)整(zheng)周(zhou)期(qi)，還(hai)覆(fu)蓋(gai)了(le)從(cong)材(cai)料(liao)的(de)創(chuang)新(xin)研(yan)發(fa)到(dao)小(xiao)規(gui)模(mo)製(zhi)備(bei)和(he)大(da)批(pi)量(liang)製(zhi)造(zao)的(de)完(wan)整(zheng)階(jie)段(duan)。對(dui)此(ci)，王(wang)健(jian)舉(ju)了(le)一(yi)個(ge)例(li)子(zi)：“biru，kexuejiazaipeiyangjuyouleisizhizhusitexingdecansishi，jiuxuyaoduicanjinxingjiyintiaokong，gaibianyangbencantidejiyinpaixu，zhejiushibiancaizhizaozaiyuanzihefenzicengmiandetixian。”

　　編材製造或將成為製造業新藍海

　　一個新事物的出現，必然伴隨著不同的聲音。在研討會上，有專家提出疑問：編材製造的真正意義是什麼？對科研的意義在哪裏？對行業、國家發展的意義在哪裏？

　　針對這些問題，王健表示，從過去到現在，很多性質卓越的材料都不能順利地導入應用，進入市場，從而“胎死腹中”，其比例高達95%以上。這也是材料及其製備工藝，以及相關裝備研發成本極其高昂的一個重要原因。科研調試、樣品製備、小批量試製乃至進入大批量生產等過程，均需要相應的技術、裝備去優化參數、穩定特性、提升質量和控製成本。這也促使大纖維產業工作組在從非材料角度理解大纖維時，識別出了編材製造技術。“也就是說，編材製造的首要意義在於幫助像大纖維一樣的下一代材料更好、更快地從實驗室走向市場。”王健說。

　　“而且，編材製造技術所處的領域是一塊未經係統開發的‘處女地’。”王健表示，實驗室做纖維材料研究製備的手段很原始、很粗糙，還存在大量依賴手工的情況。受限於缺少自動化、數shu字zi化hua手shou段duan，每mei當dang科ke學xue家jia有you了le一yi個ge新xin的de概gai念nian或huo想xiang法fa的de時shi候hou，都dou需xu要yao花hua大da量liang的de時shi間jian和he精jing力li去qu進jin行xing實shi驗yan和he測ce試shi，而er且qie成cheng功gong率lv還hai很hen低di。他ta指zhi出chu，從cong這zhe個ge意yi義yi上shang來lai說shuo，編bian材cai製zhi造zao可ke以yi幫bang助zhu科ke學xue家jia更geng好hao、更快地進行研究發明。

　　“就像3D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)是(shi)在(zai)其(qi)成(cheng)熟(shu)度(du)度(du)過(guo)了(le)某(mou)個(ge)關(guan)鍵(jian)階(jie)段(duan)，被(bei)科(ke)技(ji)媒(mei)體(ti)多(duo)次(ci)報(bao)道(dao)，才(cai)突(tu)然(ran)被(bei)大(da)眾(zhong)所(suo)熟(shu)知(zhi)，並(bing)獲(huo)得(de)關(guan)注(zhu)和(he)重(zhong)視(shi)，快(kuai)速(su)實(shi)現(xian)了(le)商(shang)業(ye)化(hua)一(yi)樣(yang)。現(xian)在(zai)的(de)編(bian)材(cai)製(zhi)造(zao)，市(shi)場(chang)關(guan)注(zhu)度(du)還(hai)很(hen)低(di)。”wangjianjieshao，muqianjuedaduoshurenhaibuzhidaofensanzaibutongxifenlingyulidezhuanyexinghenqiangdezhizaogongyiyouzheneizaigongxing，keyixitonghuajinxingfenxihefazhanbingzuizhongjianliyizhengtaotixi，zaijiashangzhexiezhizaogongyixianjieduanhaicunzaizhuduowenti，yinciciqianmeiyourenzhuanmenjinxingshibie、歸納和總結。“市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)是(shi)發(fa)展(zhan)的(de)最(zui)終(zhong)牽(qian)引(yin)力(li)。不(bu)斷(duan)開(kai)發(fa)新(xin)的(de)製(zhi)造(zao)手(shou)段(duan)，是(shi)為(wei)了(le)讓(rang)一(yi)些(xie)很(hen)有(you)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)的(de)材(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)迅(xun)速(su)被(bei)使(shi)用(yong)，並(bing)比(bi)現(xian)有(you)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)更(geng)有(you)競(jing)爭(zheng)力(li)。隻(zhi)有(you)這(zhe)樣(yang)，才(cai)有(you)機(ji)會(hui)實(shi)現(xian)新(xin)材(cai)料(liao)對(dui)現(xian)有(you)材(cai)料(liao)的(de)替(ti)代(dai)，推(tui)動(dong)社(she)會(hui)更(geng)好(hao)、更快地發展。”王健進一步解釋道。

　　“通過編材製造技術製造的產品具有很高的附加值。從發展前景來看，編材製造或將成為製造業的新藍海。”王健表示，“ruguoyouyipiqiyelvxianjinruzhegelingyufazhan，jiangyouwangchengweiweilaishichangdelingtouyang。suoyi，womenxiwangzaijuedaduoshurenhaimeiyouqingxirenzhideshihou，tongguobiancaizhizaodedingyi，rangzhengfujuecerenshi、材料工業業內人士，包括那些非材料領域的做工業軟件、gongyezhuangbeideyouxiurencai，nenggouyishidaoyidaxianweiweidaibiaodexinyidaicailiaodezhizaocongjishutupodaodapiliangyingyongzhongjianyouhenduoshiqingkeyizuo，zhidewomenjinruzhegelingyuquyingjietiaozhan、去創新製造技術和升級工藝裝備。”

　　“在研討會上，有專家表示擔憂，大纖維產業工作組做的事情應該是行業協會或政府才會做的事情，一個民間工作組何堪此任！”麵mian對dui這zhe類lei擔dan憂you，王wang健jian談tan了le他ta的de看kan法fa。大da纖xian維wei產chan業ye工gong作zuo組zu實shi際ji上shang起qi到dao的de作zuo用yong類lei似si於yu戰zhan略lve科ke學xue家jia，也ye是shi民min間jian科ke技ji智zhi庫ku的de應ying有you之zhi義yi。戰zhan略lve科ke學xue家jia做zuo的de事shi情qing就jiu是shi來lai源yuan於yu具ju體ti科ke學xue技ji術shu，但dan又you要yao超chao越yue於yu具ju體ti科ke學xue技ji術shu，要yao站zhan在zai國guo家jia戰zhan略lve、行業發展、人類生活改善的角度，去認識科學技術和產業，從而提出高瞻遠矚的戰略洞見。他表示：“很多人都能理解看得到的並已經被實現的、確定性很強的東西，而對模糊的、碎片化的、充滿不確定性的未來技術缺少全局性感知，甚至表現出恐懼和排斥。大纖維產業工作組所做的工作是，從超越某類材料、某(mou)類(lei)具(ju)體(ti)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)和(he)某(mou)個(ge)具(ju)體(ti)應(ying)用(yong)行(xing)業(ye)的(de)高(gao)度(du)，來(lai)整(zheng)合(he)那(na)些(xie)未(wei)被(bei)很(hen)好(hao)理(li)解(jie)和(he)開(kai)發(fa)的(de)非(fei)主(zhu)流(liu)製(zhi)造(zao)方(fang)法(fa)，並(bing)識(shi)別(bie)出(chu)創(chuang)新(xin)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)法(fa)。通(tong)過(guo)開(kai)辟(pi)一(yi)個(ge)全(quan)新(xin)的(de)製(zhi)造(zao)範(fan)式(shi)來(lai)引(yin)領(ling)先(xian)進(jin)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)。”

　　“我們需要一個偉大的願景，才能心無旁騖地往前走。”王健說，“當dang然ran，我wo們men要yao把ba未wei來lai生sheng活huo場chang景jing和he技ji術shu發fa展zhan方fang向xiang結jie合he在zai一yi起qi，從cong而er做zuo到dao技ji術shu驅qu動dong和he市shi場chang拉la動dong相xiang結jie合he。而er編bian材cai製zhi造zao正zheng是shi符fu合he技ji術shu發fa展zhan規gui律lv，同tong時shi可ke以yi支zhi撐cheng未wei來lai人ren類lei生sheng活huo的de技ji術shu驅qu動dong力li。”

“材料+製造”突破是新技術產業革命的標誌

圖為王健。

　　王健（大纖維產業工作組組長、中國科技自動化聯盟秘書長）

　　材料領域的重大突破和製造領域的範式改變，一直是新技術和產業革命的重大使能因素。“大纖維”和“編材製造”正是中國人在世界範圍內率先發現和定義的“材料+製造”創新概念組合。

　　大纖維是下一代纖維家族及其所推動的新產業集群的統稱，具有智能、超能、綠色和連接的核心特征。其將從根本上顛覆和重塑許多行業的麵貌，如半導體、機器人、大健康、航天航空和國防領域，是構建未來以人為本的智能社會的核心基礎。

　　編材製造是以大纖維為主要對象之一的，在原子到超係統等7個尺度上進行的創新製造技術的統稱。其將是繼減材、等材、增材製造之後全新的製造範式，從原子尺度開始精確控製材料特性，一直到基於大纖維構建智能器件和係統，以及通過結構、功能和通信連接創建超級智能係統，是製造業新藍海。

　　woguozaidaxianweihebiancaizhizaolingyuchuyuyushijiebingpaoshenzhijubulingpaodeyouliweizhi，jubeicongkexueyanjiudaojishukaifahechanyehuadewanbeiliantiao，bufenxifenlingyuyijingchanshenglelingxianshijiedechengguo，youdeyijingzouzaichanyehuadelushang。zhuazhudaxianweihebiancaizhizaozaiquanqiufanweineijijiangxingchengdezhanlvejiyu，jiangyouzhuyuwoguomanzuguofangzhanlveanquanheguojiminshengxuqiu，youzhuyuwoguozaiquanqiuxinyilunkejihechanyegemingjingzhengzhongyingdelingxiandiwei。

　　名詞解釋

　　●大纖維產業工作組：2014年，紡織工程、工業自動化、半導體、鋼鐵、科技情報等領域專家組建工作組，開始關注德國未來紡織計劃。2016年4月，該工作組定名為中國科技自動化聯盟紡織未來工作組，並正式成立。同年7月，該工作組更名為大纖維產業工作組。

　　《中國冶金報》（2020年04月23日 05版五版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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