纺织技术 | 纺织行业新质生产力的发展路径探索——具身智能柔性机器人技术变革与新型创新实体构建

面对全球产业格局深度调整与人工智能科技革命加速演进的新形势，通过深度融合人工智能技术创新实现转型升级，传统产业同样能够孕育出澎湃的新质生产力。本文以此为出发点，深入探讨纺织行业如何通过柔性生产技术和具身智能机器人技术突破“刚性”瓶颈，依托新型创新实体，实现从技术创新到产品的快速落地应用，从而孕育新质生产力。

1.纺织业是培育新质生产力的理想试验场

新质生产力是以创新起主导作用的先进生产力质态，具有高科技、高效能、高质量特征，其本质是摆脱传统增长路径，以技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级为驱动力。对于纺织业这一国民经济的支柱产业而言，发展新质生产力不仅具有必要性，更具备独特的适配性优势。

纺织产业在中国式现代化进程中扮演着多重角色：它是国民经济与社会发展的支柱产业，纤维加工总量稳定在6000万吨以上，占世界总量超过50%，出口额连续五年保持在3000亿美元以上；它是解决民生与美化生活的基础产业，直接就业人口超过2000万人，中小微企业占比达99.8%；它还是国际合作与融合发展的优势产业，境外投资覆盖100多个国家和地区，在世界纺织版图中占据枢纽地位。

尽管产业规模巨大，但传统纺织业面临工艺操作依赖人工、自动化率较低等瓶颈。这恰恰为技术突破和产业升级提供了广阔空间，使纺织业成为培育新质生产力的理想试验场。

2.纺织业的“双重刚性”瓶颈

当前，我国纺织行业数字化转型已取得显著进展。截至2025年9月，行业两化融合水平达64.8，关键工序数控化率达65.3%，数字化研发设计工具普及率达84.9%。然而更深层次的智能化却遭遇瓶颈，其根源便是在于现有技术体系的“刚性”内核。唯有实现从刚性到柔性的技术颠覆，才能突破行业智能化的天花板。

纺织业当前存在“刚性”内核实际上表现在两个方面，分别为生产系统的刚性和操作执行的刚性。

当前纺织业多数现有自动化生产系统，本质上仍是为大规模、标准化产品设计的刚性自动化生产线，可变性差，不能及时适应生产任务的变化。如果切换品种，需经历复杂且耗时的换模、调机、试产过程，导致成本上升、效率下降，生产线无法适应小批量、多批次、快反应的市场需求。

另一方面，由于纺织材料的柔性复杂特性，目前的纺织自动化装备，仍然无法在操作层面完全替代人工。如丝线的定位、抓取、打结，依然高度依赖工人的眼和手，这正是全流程智能化“最后一公里”的关键卡点。

3.纺织生产系统的刚性破局之道：柔性生产

生产系统的刚性是制约制造业智能化转型的首要障碍，纺织业更是如此，而柔性生产理念的引入为破解这一难题提供了全新思路。柔性生产的概念于1965年由英国Molins公司首次提出，初衷就是破解刚性生产困局。但由于当时电子、计算机及自动控制等相关技术尚未成熟，加之面临巨大的经济和技术困难，这个宏大的理想蓝图最终未能建成。近年来，随着智能制造和数字化技术相继取得进展，“柔性生产”从理论构想走向现实应用成为可能，“柔性”在制造业中又重新被频繁提及。

当前柔性生产（Flexible Production）的定义为：它是以制造系统响应内外环境变化能力为核心的生产方式，通过快速转换生产流程适应多品种、小批量定制需求，是一种以市场需求为导向，通过技术和管理创新实现对内外环境变化快速响应和灵活调整的新型动态适应性生产模式，其核心在于构建弹性生产体系。柔性生产包括设备柔性、工艺柔性、产品柔性、生产能力柔性、人员柔性和管理柔性等维度。典型实践包括多品种混线生产、智能排产系统和机器人协作。

作为“柔性生产”这一概念的落地和基础，柔性制造强调在生产过程中的适应性和灵活性。柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的统称。按规模大小划分为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)、柔性制造工厂(FMF)四个层级。各层级的具体内涵与技术特征如下：

柔性制造单元（FMC）：最小规模的柔性制造系统，由1～2台加工中心、工业机器人和物料存储装置构成，实现单机柔性化及自动化，目前已普及应用。

柔性制造系统（FMS）：包含4台以上数控机床，由集中控制系统和物料搬运系统连接，可在不停机状态下实现多品种、中小批量的加工管理。

柔性制造线（FML）：是介于大批量非柔性自动线与中小批量FMS之间的生产线，采用通用或专用加工设备，对物料搬运系统柔性要求低于FMS，但生产率更高，技术已成熟实用。

柔性制造工厂（FMF）：自动化制造的最高水平，将多条FMS连接自动化立体仓库和计算机系统，实现从设计、加工到发货的全流程柔性化，是计算机集成制造系统（CIMS）的完整体现。

目前柔性制造已经在多个行业展现出价值，如汽车及零部件制造、航空航天制造、电子与半导体制造以及工程机械与重型装备制造等。这些行业场景的共同点是：市场变化快、产品组合复杂。如果依赖传统刚性产线，企业很容易陷入切换成本高昂、交付周期漫长的困境。柔性制造提供的，不是单一的效率提升，而是一种应对不确定性的机制。

纺织行业当前正是面临不确定性市场的典型代表行业，消费者需求日益多样化、个性化，订单呈现小批量、多品种、个性化、定制化的特点。另一方面，纺织行业细分领域众多，按原料分有棉纺织、毛纺织、麻纺织、丝纺织、化纤纺织和针织或钩针编织，不同领域在生产工艺上存在明显差异。纺织业完全符合柔性制造场景，柔性制造技术凭借其高度灵活性将成为纺织行业突破传统生产模式困境的关键。

4.具身智能＋柔性机器人是破解纺织制造刚柔矛盾的关键

纺织操作对象通常是棉条、棉线、纱线、纤维和布料等柔性材料，这些材料的路径、形态、张力具有不确定性。这种不确定性是确定性程序控制的刚性自动化设备最大的“敌人”。因此我国纺织设备虽然不断实现智能化升级迭代，但仍然无法实现真正的智能化。正是这种刚柔矛盾使纺织业在融合人工智能以达成更深层次智能化方面存在困难。

纺织制造在融合人工智能过程中面临的主要挑战主要在于传感器瓶颈和执行器瓶颈。传感器瓶颈在于现有各种传感器难以准确测量弹性织物（纱线、棉条、布料等）的物理状态和空间信息，为人工智能系统提供所需精准数据。执行器瓶颈在于各种刚性执行机构（如工业机械臂）难以实现对纺织操作对象的柔性操作，在不损伤操作对象的前提下有效完成作业任务。这一双重瓶颈本质上也是揭示了传统自动化向智能化跃迁“刚性”内核障碍。

操作对象的柔性本质，决定了执行机构必须具备形变自适应、力觉自感知、操作自规划的柔性能力——这正是具身智能的核心要义所在。具身智能是一种强调智能体在物理环境中的身体与智能相互依赖的理论，具身智能机器人由本体和智能体耦合而成，能够在复杂环境中执行任务。本体是实际的执行者，通常是具有物理实体的机器人，具备环境感知能力、运动能力和操作执行能力。纺织业的智能化需求，本质上是对"柔性操作"的需求。而具身智能，正是通过"本体与智能体的耦合"，为实现这种柔性操作提供了理论和技术路径。近年来，在人工智能浪潮下，具身智能迅速崛起，在包括制造业在内的场景中展现出巨大潜力。它融合了信息化人工智能与物理人工智能，或将为纺织业的深度智能化带来新的突破。

纺织行业要培育新质生产力，必须完成这一范式的根本转换：不是用人工智能给刚性自动化“打补丁”，而是站在人工智能柔性操作能力突破的起点上——从“让机器动起来”转向“让机器会决策、会感知、会自适应”，将柔性刻入制造系统的每一行代码与每一个执行单元。

5.纺织下游柔性技术突破与上游攻坚

近日，面向服装业的柔性技术陆续取得可喜进展。2025年9月23日，全球首个AI服装机器人——Aitu艾图亮相上海发布会，当前该机器人已经进入工厂学习阶段。艾图搭载多模态感知系统与自适应柔性夹爪，可实时识别不同材质、厚度、纹理的布料，并在毫秒级时间内完成抓取、折叠、缝合等精细操作；更通过大模型驱动的工艺知识图谱，实现从设计图到产线指令的端到端自主决策。艾图将老师傅的经验转化为可复用、可迭代的数字能力，撬动了纺织下游的智造从“刚性自动化”迈向“柔性智能化”的拐点。

在柔性制造系统方面，2025年12月2日，由浙江理工大学马兰戈尼时尚设计学院(国际时装技术学院)院长刘正教授领衔完成的“面向服装柔性生产的多环节智能决策关键技术及产业化应用”项目，实现了服装定制快速响应生产线的研制，荣获中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖，填补了该领域的国内外技术空白。这些技术突破显著提升了工作效率，降低了设计与生产成本，缩短了订单生产周期，高效满足了多品种、小批量、快反应的市场需求。

然而，面向纺纱等纺织中上游的柔性技术目前仍为空白领域。下游行业的柔性智能化路径使我们看到清晰的“破局之道”：硬科技的突破（仿生夹爪、AGV、智能装备）为物理操作层面的柔性提供了“巧手”；软系统的贯通（MES、AI排产、工业互联网）为生产决策层面的柔性注入了“智慧大脑”；再加上国家政策的强力支持和先锋企业的成功范式，共同构成了技术从“探索”迈向“深层次智能化”的坚实基础。

广东省科学院智能制造研究所与浙江泰坦股份有限公司合作，正在探索面向纺纱环节的具身智能柔性纺织机器人技术突破，其合作项目《纺织装备柔性控制机器人》于2025年11月在浙江泰坦股份有限公司启动，该项目基于人工智能与柔性机器人技术，从机构设计、感知技术、操作技术及测试验证平台四个核心方面展开，旨在突破传统纺织装备的刚性限制，实现并纱机上纱及生头作业的柔性化、智能化。

目前广东省科学院智能制造研究所作为长期深耕智能装备研发的科研单位，在柔性机器人技术、机器视觉、光电与力觉融合的多模态柔性感知系统技术、智能控制等关键前沿技术形成了系统的技术积累。而浙江泰坦作为全国著名的纺织机械制造企业，拥有30余年纺织机械研发制造经验，其深度参与了我国纺织工业从机械化到自动化的产业升级历程。依托对纺纱工艺机理的深刻理解和2000余家客户的生产实践数据积累，企业已形成从设备研发、工艺优化到产线集成的全链条技术能力。双方合作结合了广东省科学院智能制造研究所的技术优势与浙江泰坦的产业资源。这一合作项目将有望推动纺纱环节从刚性生产向柔性生产转型，助力纺织行业在柔性技术变革浪潮中抢占先机，实现全产业链的高质量发展。

6.纺织行业新质生产力发展的实践探索--新型创新实体

对于传统纺织业而言，构建新型创新实体是实现技术突破与产业升级的关键路径。纺织业作为传统行业，其工艺的复杂性与前沿技术的高门槛之间存在着巨大的断层。 当柔性制造在机械、电子等行业可通过采购标准设备和软件快速部署时，纺织业面临的却是“无现成方案可买，无成熟路径可跟”的空白状态。面对这种“空白技术”的突破，单纯的企业研发往往受制于短期盈利压力，难以承受长周期、高风险的原始创新；而单纯的科研院所又容易与产业脱节，成果难以落地。此时，“新型创新实体” 作为连接技术创新落地与产业创新实现的桥梁，其必要性便凸显出来。

什么是“新型创新实体”？它是结合传统制造业不同细分行业的技术特性、产业链布局，以及不同地区的产业基础差异，在政府政策引导与资源支持下，由具备技术引领能力的龙头企业、拥有科研实力的研发机构牵头，联合本细分行业及上下游的其他企业、研发机构和社会组织共同组建。这类实体不仅能从组织架构上串联起技术、装备、产品、市场、生态五大核心部门，消除传统体制下的协同壁垒，更能通过“研发协同、中试衔接、生产革新、人才集聚、市场赋能”的五维协同模式，精准解决产业创新脱节、成果转化不畅、生产模式滞后等内循环痛点，系统性推动传统制造业向智能化、融合化升级，真正实现制造业内生发展闭环的破局提质，解决内循环的问题。

典型代表如2022年在绍兴柯桥成立的“浙江省现代纺织技术创新中心”，该中心由绍兴市政府主导，实行浙江理工大学与柯桥区政府“双牵头”机制，联合高校、科研院所、行业协会及链主企业共同建设，重点聚焦先进纤维材料与绿色纺织染整两大方向，打造现代纺织技术的创新策源地和产业服务高地。近日，该中心依托柯桥首创的“四题一评”协同攻关机制，促成了高校、科研院所的智慧与企业的需求精准对接，攻克了企业长期依赖进口的高性能碳纤维生产技术难题，推出气电混合加热大丝束碳纤维预氧化炉设备，并实现全国产化，市场占有率提升至60%以上，使企业成本降低20%。

纺织柔性制造技术以及柔性操作技术的突破和落地也必须以新型创新实体为依托。如柔性操作技术的研发，既需要龙头企业提供真实的复杂场景（如丝线打结、弹性织物抓取）和工艺经验，又需要科研机构、高校在软体机器人等前沿领域提供理论支撑，更需要像浙江省现代纺织技术创新中心这样的平台提供“中试衔接”，最终在新型创新实体的土壤上，将“柔性操作”打通纺织业迈向新质生产力的“最后一公里”。

本文认为，新型创新实体的建设需要进一步关注以下关键问题：

第一，产业创新的评价体系。在以往的产学研合作中，来自高校和科研院所的研发团队仍然受制于本单位的科研评价体系，以论文为主要评价指标。然而在产业创新中，大量成果无法通过论文的形式得到适当的评价。这种评价体系与产业创新的脱节，严重地妨碍了研发团队在产业创新中发挥其应有的作用。

第二，人才培养体系。受科研评价体系与产业创新相脱节的干扰，目前大学和科研院所培养的大部分毕业生与产业创新的实际需求之间存在明显的差距。为此，新型创新实体必须构建自己的人才培养体系，在产业创新的实战中培养人才、选拔人才。其中的一项关键措施，是建立适合产业创新需要的职称评审体制和职业等级评审体制。

第三，研发团队与企业的合作机制。过去的经验教训表明，新型创新实体需要重建产学研合作机制。为了真正实现产业创新的具体目标，关键在于清晰划分研发团队与企业合作中各自的主要职责。本文认为，有必要显著加强双方对产品需求沟通的深度和广度，真正达到充分的认识和共识，在此基础上展开后续研发。双方应达成并坚守如下共识：由企业决定产品需求，由研发团队根据产品需求决定研发技术路线。参与新型创新实体的其他各方都须遵守上述共识。

作者：李莹莹（广东省科学院智能制造研究所）

编辑：中国纱线网，转载请注明出处

想要获取更多纺织资讯和最新行情，关注公众号「纱线网newyarn」，回复「行情」，及时获取最新纺织行情；回复「加群」，邀请您加入1000个纺织群；回复「招聘」，查看最新岗位信息。

长按扫码关注中国纱线网官方唯一公众号纱线网newyarn

关注纺织热点，解读行业政策，发布企业动态。