制造业可持续发展4.0：印度实践和未来展望.

物联网和网络物理系统2（2022）82可持续发展4.0及其在制造业领域的应用Mohd Javaida，*，Abid Haleema，Ravi Pratap Singhb，Shahbaz Khanc，Rajiv Sumanda印度新德里Jamia Millia Islamia机械工程系b印度旁遮普邦贾朗达尔的B R Ambedkar国立技术学院工业和生产工程系c印度北方邦马图拉GLA大学工商管理学院d工业&生产工程系，G.B. Pant University of Agriculture &Technology，Pantnagar，Uttarakhand，印度自动清洁装置保留字：工业4.0可持续发展4.0环境制造减少废物A B标准可持续发展4.0正通过有效采用现代技术实现，如物联网（IoT）、人工智能（AI）、机器学习（ML）、机器视觉（MV）、数据分析（DA）、增材制造（AM）和其他现代技术。该等技术可有效利用能源及资源，减少浪费，从而令服务的价格大幅降低制造商一直在寻找降低与生产过程相关的运营成本的方法制造商可以通过采用可持续发展4.0技术来优化其价值链的生产和相关流程这些技术将帮助制造商选择最佳的设施和员工，降低运营成本，提高生产力和资源利用率，并提供可以解决的流程差距可持续性是基于在整个产品生命周期中有效使用和再利用资源，从材料和工艺到设备和技能。可持续制造业使用经济上可行的程序生产制成品本文介绍了可持续发展4.0及其重要需求。对可持续发展4.0的各种基础技术和未来研究方面进行了图解讨论。最后，我们确定并讨论了可持续发展4.0在制造业中的重要应用可持续发展4.0是指企业的长期愿景，使他们能够永远持续下去，而不会以比更换更快的速度消耗资源可持续发展4.0需要赋予产消者共同创造的权力，以重塑经济和社会，实现社会包容和环境可持续性。利用可持续性和数字化来解决环境、社会和经济问题似乎充满希望，但也令人精疲力竭。1. 介绍可持续制造包括所有生产层面的可持续活动-产品，过程和系统。它进一步扩大到包括更多的R，如减少，再利用，回收，再循环，再设计，再利用，再制造和翻新。因此，减少应始终从源头开始，以取得更大成效。因此，努力的初始阶段应包括产品设计的可持续性，以考虑到产品整个生命周期的环境影响[1为了促进增长和全球竞争力，越来越多的企业将可持续发展4.0的各个方面使用各种现代技术来实现所需的可持续目标。可持续发展的主要目标是创建和开发制造工艺和产品。虽然技术发展允许工艺和产品开发，但数字技术必须与可持续性相结合，以实现可持续发展[4，5]。制造商正在努力获得可持续发展的全部好处4.0可持续生产。行业专业人士和学者目前正在采用可持续发展4.0技术来解决可持续制造的问题和挑战。可持续发展4.0技术解决了气候变化和资源枯竭等环境问题，并提供环境保护。它为工业4.0提供了一个新的视角，工业4.0通常被认为是数字化运营和获得优势。 绿色设计和产品开发意味着在产品中使用可回收和回收的材料、回收零件、减少化学品和节约能源。绿色* 通讯作者。电子邮件地址：mjavaid@jmi.ac.in（M. Javaid），ahaleem@jmi.ac.in（A. Haleem），singhrp@nitj.ac.in（R. Pratap Singh），gmail.com（S.Khan），dr.r.suman@gbpuat-tech.ac.in（R. Suman）。https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2022.06.001接收日期：2022年5月12日;接收日期：2022年6月3日;接受日期：2022年6月11日2022年6月14日在线提供2667-3452/©2022作者。由爱思唯尔公司出版我代表科爱通信公司，公司这是CC BY许可证下的开放获取文章（creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表物联网和网络物理系统期刊主页：www.keaipublishing.com/en/journals/M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）8283制造业致力于使用较少的自然资源和释放低环境污染。绿色设施还尽一切努力减少废物，减少碳排放，并尽可能减少对环境的影响。可持续发展在制造业中越来越受到重视，从事环保或绿色活动的组织变得越来越有效率，削减开支，使自己在竞争中脱颖而出，并使自己处于监管的领先地位。制造业正受到客户、工人和合作伙伴越来越多的关注，这使得制造商采取可持续举措变得更加重要。生产率的提高通常会降低生产成本，提高利润，提高市场竞争力，从而提高价格竞争力和可持续性[9-11 ]。组织尝试通过可持续发展4.0技术对其业务流程进行改进。 这些改进旨在平衡和整合企业与社会责任感和资源管理。组织绩效数据的衡量和披露以及对致力于可持续发展目标的内部和外部利益相关者的回应都是可持续发展绩效管理的一部分。在能源审计过程中，制造设施也可以用更可再生的能源取代传统能源。 坚实而高效的产业带来了繁荣的经济、更多的财富、科学和技术实力、更好的教育和更多的发展机会[12- 15 ]。本文旨在讨论可持续性4.0在制造业领域的重要应用2. 可持续性4.0可持续发展4.0基于工业4.0，即工业革命的第四次浪潮，其特征是融合物理和数字世界的新技术，如物联网，先进制造和智能数字环境。可持续发展4.0是可持续发展作为一种社会哲学的进步，是一种更占主导地位的社会，生态和道德问题的态度。可持续发展目标仍然是将人权辩论带入二十一世纪的全球伦理体系的唯一全球框架[16，17]。可持续发展4.0需要将数字技术融入组织的各个方面，使数字化本身成为组织原则：公司内部和跨公司的集成价值创造流程，分散化和云组织。 随着物联网的进步，企业选择一种解决方案至关重要，该解决方案将深入了解二氧化碳排放以及与各种过程和社会方面相关的实际排放或废物[18，19]。此外，可持续发展4.0还考虑了社会方面，如创造就业安全的工作环境、不使用武力和童工的制造业组织。3. 可持续发展4.0消费者越来越意识到生产对环境和社会的不利影响。这种意识促使企业寻找使用环保材料和生产工艺制造的产品。制造商可以通过采用可持续发展4.0技术来实现绿色环保，从而满足各种需求，同时保持竞争优势。 这种可持续发展4.0的需求不仅限于自然资源，还包括社会资源。 这可能意味着材料，结构部件和机器部件在工业生产中被识别并与传感器，执行器和互联网连接相匹配。它们还可以转换和交换数据，以减少停机时间和有效的维护。 除其他事项外，这使制造过程更有效和灵活，其中机器根据需要自行组织，商品可以更好地适应消费者的喜好。技术有助于评估刀具路径和重新设计机床，使其更节能，更安全和用户友好可持续制造是所有生产工程师/经理考虑的最关键因素，不是因为它是一种趋势，而是因为它是对我们生活的环境的责任。产品生命周期分析已成为确定产品环境影响的常用方法在许多情况下，辅助设备的总能量需求更多地由核心工艺决定。 过程优化减少了负面的环境影响，同时节约了能源和自然资源[23，24]。这提高了员工、社区和产品的安全性。 通过不断提高性能，优化了生产程序和操作。 工业共生是在工业网络中复制可持续的自然循环，其中所有废物和资源都得到利用[25，26]。4. 研究目标可持续发展4.0技术有充分的潜力改变我们的世界，改变人们的生活，开辟新的繁荣之路，加速全球可持续发展。这些都有助于通过新的产品制造方法和改善供应链来提高效率和效益。例如，在装配线上使用传感器的公司通过改善库存管理和仓库管理来提高其经济可持续性。物联网应用通过降低库存不准确性和上市时间来提高供应链管理的效率和有效性[27本文的主要研究目标（RO）如下：RO 1：简要介绍可持续发展4.0及其重要需求;RO2：讨论可持续发展4.0实践;RO 3：研究可持续发展4.0领域的未来研究方面RO4：识别和讨论可持续发展的重要应用4.0制造业。5. 可持续发展4.0实践的各种基础技术图 1探讨了成功实施可持续发展4.0方面的各种基本实践和方法。它涉及云计算、物联网、增材制造实践、大数据分析、网络物理系统、人工智能、技术泛型中的几个问题等特征和特性，实现可持续发展4.0。 实时计算、视觉实时反馈、安全快速操作、图像处理、智能和数字制造等成果。进一步提供了优势，并强调需要Fig. 1. 实现可持续发展4.0的若干做法。M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）8284制定这些使能因素，以便在整个行业中有效地实施可持续经营[30可持续发展4.0为全球企业提供了一个切实可行的起点，以提高其制造流程和产品的效率，使他们能够为可持续发展和绿色增长做出贡献随着公众对过度污染、大气中温室气体增加、日益严重的自然灾害的影响的认识不断提高，以及数十年来形成的科学共识减少排放和使用更有效的能源对人和环境都有好处，对业务也有好处。可持续发展是当今制造流程的重要组成部分，既是企业履行社会和环境义务的一种手段，也是从提高销售额到节省成本等实际优势的来源[33，34]。为了改进和优化现有工艺，开发新工艺至关重要，这些新工艺使用较少的xic材料并产生较少的排放，使其能够被归类为绿色工艺。新的自动化技术的出现消除了最危险的工作，降低了工人受伤率[35]。自动化通过提高一致性降低了组件拒收数量，为公司的环境友好做出了贡献减少垃圾的产生不仅有助于环境;它还可能使社区受益，因为产生的污染物较少，对居民构成健康风险[36可持续发展4.0有助于环境以及与“绿色”公司一起工作和开展业务的人。随着COVID-19危机，可持续发展和资源生产力已上升为投资者和客户的首要任务。行业领导者必须提高运营效率，使用可再生能源，采用生命周期思维，并鼓励供应链数据开放，以实现可持续发展4.0目标[39制造商必须通过监测和评估工艺单元、生产线和设备的能耗，然后调节总消耗、经济性和排放，来分析和优化能源密集型工艺和操作当与分布式能源相结合时，数字技术可以实现双向控制和连接，并开辟新的弹性需求和削减潜力。全球供应链充满了效率低下和减少废物的前景[42，43]。可持续发展4.0创建了一个网络，在这个网络中，一个过程中的废物被重新利用为另一个过程中的资源不同规模的制造商均可透过运用可持续发展理念及实践（例如智能精益制造及鼓励盈利及可持续发展融合的措施）取得竞争优势。可持续制造倡导通过生态高效的程序和创新的环境技术减少或消除生产和处理废物[44，45]。作为制造组织内部的一个职能单位，制造职能部门在建立竞争力方面的作用已经被现代可持续发展的需求所超越。将可持续性和竞争力结合起来仍然是一个相当大的差距。为制造商提供有效的回收解决方案可帮助企业减少废物并对环境产生良好影响。制造商还可以确定调整工作流程的最佳方式，以隔离可重复使用，可修复和可回收的材料[46- 48 ]。制造业为发展中国家的经济扩张提供了巨大的前景，但它也伴随着高污染和环境破坏。随着消费者和企业对环境问题的认识不断提高，许多企业正在放弃目前的获取，制造和浪费战略，转而采用循环经济替代方案，努力重复使用，减少和回收。通过在制造周期内重复使用、减少和回收，可以更好地利用资源，从而减少最终填埋的废物[49，50]。6. 可持续发展4.0领域的未来研究在可持续发展4.0的广阔时代，已经报道了未来研究的校长观察到的领域和问题是智能工厂的发展，可持续生产，可回收材料，产品生命周期评估，设计和生态产品，工业4.0及其实际实施，透明系统等（见图1）。 2）的情况。详细阐述的事实和观察的充分性将进一步给出一个想法和信念，即第四次工业革命的核心可以有利于最好地服务于几种工业实践[51- 53 ]。可持续发展4.0是指旨在通过减少废物、回收利用和最大限度地减少自然资源利用等方式减少对环境和社会不利影响的工业程序。增材制造是一种不断发展的技术，它经常使用复合材料通过层层叠加来制造3D产品。这种廉价的方法可以有效地生产复杂而轻便的产品，从而降低能耗。可持续制造需要以减少过程对环境影响的方式开发产品，同时在财务上可行。绿色流程是组织与其技术可持续性之间的绿色工艺采用当代技术来营造有利于创造力和改善工作、社会和技术环境的氛围。这包括生态设计，创新，维护和可取的恢复程序[54运输对工业供应链至关重要，无论是从供应商那里获取产品原材料，还是将产品交付给消费者。然而，可持续航运正变得越来越普遍，以降低破坏整个供应链环境的运输排放。 许多企业和制造商正在转向更可持续的业务流程，市场上出现了更可持续的货架产品。更好的数据，更容易获得的技术和人类的聪明才智使智能制造技术成为可能[57，58]。这些改革提高了经济发展和生产率，减少了浪费，提高了可持续性。精益生产是采用和应用原则和方法来消除生产中的浪费，从而在不牺牲质量的情况下实现最大敏捷制造过程必须具有快速适应产品变化的设备能力和技能，而不会牺牲交货时间或质量[59，60]。绿色流程的促进作用是指保证从供应商到最终用户的连续和不间断的材料和信息流动的技术和系统。研究人员已经看到这些技术和工艺在家庭、工业、能源和产品中的使用绿色技术的应用使企业和工厂能够将绿色工艺纳入生产，减少制造业务对环境的影响。绿色流程的范围从产品开发延伸到产品生命周期管理。它包括环保实践，如生态设计，清洁生产，回收，图二. 可持续发展4.0领域的各种研究趋势。M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）8285表1可持续发展4.0在制造业中的应用。S应用描述参考没有1可持续发展4.0旨在改变世界，使制造业可持续发展，同时也允许企业提高运营效率，大幅降低成本。制造业是现代社会和经济的核心。企业开始评估如何通过采取限制旅行或转向混合在家工作模式等措施来减少对环境和社会的影响，以减少排放。企业可持续转型的问题是平衡保持公司发展的要求，同时进行调整以实现可持续发展目标。可持续发展4.0为转型和跨越提供了潜力向可持续发展4.0的过渡涉及用现代技术升级当前的工业化系统，这些技术可能为以前先进的行业提供更可持续的解决方案2几十年来，数字技术一直在帮助组织实现可持续发展，主要包括专注于能源效率、污染控制和价值链优化。今天的工业企业更加重视提高其可持续性绩效。许多企业越来越关注可持续发展目标之间的不稳定平衡，将人、地球和利润考虑在内。可持续发展4.0技术正在改变游戏规则，通过提供知识和帮助来改善可持续发展绩效，特别是在制造业层面，从而颠覆了长期存在的现状。目前，许多企业利用多种数字解决方案来减少能源使用或生产中的潜在浪费。先进的排放追踪设备用于直接分析输出，追踪排放并将其与特定流程联系起来，让业务能够改变运营活动或流程设计。3数字化可持续发展4.0与数字化紧密相连，并赋予生产消费者共同创造的权力，以重塑经济和社会，实现社会包容和生态健康，因为共同创造是数字经济的基本前提。它始于智能城市、零浪费和智能垃圾等商品和流程。共同创造、生产和使用共享服务，如汽车共享、工具共享、共同工作等，主要是商业驱动。在市场治理框架下，共享经济仍然专注于基于资本获取和利用的竞争性经济行为4可持续发展4.0具有巨大的、颠覆性的和变革性的潜力。可持续性的综合力量和数字化正在创造一种数字化的存在，作为数字经济中的共同创造者，其更大的目的是与他人一起构建一个更可持续的社会。许多公司都认识到可持续发展业务实践的重大财务和环境效益。工业必须更好地理解如何应对环境、经济和社会问题，并改变工业行为，以创造更可持续的社会。共同创造主要是以合作为导向的，如修理咖啡馆，市场空间，城市农业，当地交换贸易系统等。公地经济以互惠和价值，权力和决策的重新分配为基础的合作经济活动为中心;合作文化中的民主治理;部分独立于市场，更具自我维持性。5员工安全可持续制造是指在开发项目时全面考虑环境影响，确保员工和消费者的安全。它结合了精益和绿色生产流程，并为其添加了新的方面。可持续制造侧重于整个产品生命周期，从制造到“寿命结束”，然后再制造和回收。现代技术具有思维敏捷、高效的工程师或操作员能力，提供了解如何改变操作以保证生产性操作所需的整体视角。技术为管理人员、工程师和操作员提供了一致的视角，以便在整个生产过程中做出更好的判断。6可持续发展4.0通过简化生产流程和成功回收利用，从可持续制造的环境方面来看，再制造活动 各种传感器和智能技术大大提高了任何工业活动或过程的透明度。在产品的整个生命周期中，这些传感器提供重要信息，如行为、消耗、故障模型、性能指标、排放、压力下的性能等。这些信息通过使用各种模拟系统来设计更好的产品和工艺，以限制对环境的有害影响这也有助于监测和管理产品在制造和使用期间的生命周期中遭受的损失。7开发更好的产品在可持续制造的社会层面，我们发现sustainbk4. 0有助于开发更好的产品，造福全社会。将产生具有升级劳动技能的更好的职业。预计一些制造商将向准备返回其报废物品的消费者提供奖励，以帮助回收和再制造业务，作为促销优惠。许多企业正在开展可持续发展工作，以应对全球严峻的社会和环境挑战。在早期阶段，可持续性需要鼓励工人和创造更好的工作环境。8应对气候变化问题先进技术加快了过渡进程，在满足当前的需求方面发挥着关键作用，资源保护和气候变化问题。有助于利用可再生能源、建立智能供水系统、发展智能电网系统、建立高效的公共基础设施以及生产环保材料和产品的技术，对于实现可持续发展的总体目标至关重要。可持续发展4.0预计将结合物联网、人工智能、数据分析、机器学习和3D打印等技术。这些技术可以通过更好的控制和可见性来帮助减少浪费;提高效率，增加节能，提高生产力;通过数据洞察来提高质量等等。9重塑经济和社会可持续发展4.0要求产消者有能力共同创造，以重塑经济和社会，社会包容和生态健全。对可持续发展感兴趣的企业家和活动家受到数字平台的激励。它们有可能通过允许人们分享、出售和交换物品和信息来大幅减少生态足迹。 人工智能正在为增强可持续性带来数字化转型。改善可持续性互动是一个前沿研究领域。这通过一个非常复杂的过程提高了能源的可持续性。工业4.0主要通过允许能源行业改变其运营环境并从更现代化，智能化和复杂的能源生产和分配设备中受益来帮助能源可持续发展。10改变整个系统和网络。第四次工业革命的技术正在迅速成为主流，允许改变整个系统和网络。公司、行业、国家和社会都在经历着广泛的变化。这些根本性的转变，影响到几乎每一个行业，[70[74[77[80[84[88[91[95[99[103（接下页）M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）8286表1（续）S应用描述参考文献没有新的工业4.0业务模式，正在加速新市场的创造持续性4.0通过更有效地利用能源和材料，以更低的财务和环境成本生产商品。通过正确实施可持续发展4.0，制造商可以发现其价值链中的非优化流程。这使他们能够通过深入了解可以优化的工艺差距，降低制造运营成本并提高生产力，从而合理调整设备、劳动力和资源。11有效的再利用、再制造和回收系统现代技术还通过简化生产过程和实施有效的回收和再制造方案来减少浪费。集成众多传感器可显著提高任何工业活动或过程的透明度。这些传感器提供重要的信息，如行为，消耗，故障模型，性能指标，排放等。这些信息被用于借助各种建模工具来建立更好的产品和集成系统还有助于监控和管理在产品的整个生命周期中（包括制造和使用阶段）发生的损失。生产者可以设计新的有竞争力和生态上可持续的产品，从而实现长期可持续性。[10812安全的工作环境工业4.0允许构建更安全的工作环境。减少安全事故，员工士气带来更安全的工作场所。 工业4.0通过机器人和数字连接的机械促进更多的自动化，从而改善工作条件。就环境而言，最关键的问题是能源效率，这源于监测和预测生产性能以及使能源使用与组织的实际需求相匹配的能力。技术和工业进步使环境、经济以及社会可持续发展目标得以实现。因此，企业应该能够成功地利用工业4.0工具和机会来创建其组织、战略、政策和运营，以实现可持续发展，并在更大范围内促进可持续发展。13制造系统的灵活性数据和人工智能在保证制造系统的卓越灵活性方面发挥着关键作用同时，工业物联网（IIoT）和区块链彻底改变了流程和产品可追溯性。增强现实也是更快理解复杂数据流的有力工具可持续性原则与工业4.0密不可分。工业4.0有助于实现可持续发展，确保为子孙后代保护资源。另一方面，可持续性是希望在全球竞争的组织的首要目标。其核心目标是提高生产力，降低成本，并转向大规模定制时代。工业4.0必须能够更快地生产，对不断变化的需求更加敏感，并使用预测性维护方法进行自我纠正。14降低经济和社会成本现代技术使决策者能够更早、更有效地应对可能发生的自然灾害，拯救生命，降低经济和社会成本。可持续制造将通过实施影响产品设计、工艺设计和操作原则的技术来实现。因此，可持续制造可以被定义为一个系统，它将产品和工艺设计问题与制造，规划和控制问题相结合，以识别，量化，评估和管理环境废物的流动，以减少对环境的影响。可持续发展4.0在促进可持续发展的明智政策方面具有巨大潜力。15环保设计使用数字技术的环保产品设计可以帮助产品有一个良好的开端，保持这样。 设计具有简单拆卸功能的产品有助于维修、重用、再利用和再制造流程。设计简单的项目来维护有助于延长产品的使用寿命。可持续发展4.0在保持竞争力的同时实现了材料替代等环境效益。灵活性将变得越来越重要，因为预计产品生命周期将因更高的产品定制而缩短。各种规模、年龄和行业的公司都参与了可持续发展工作。公司通过提高绩效和最大限度地减少资源影响来实现可持续发展。虽然工业生产过程为人们带来了实实在在的繁荣，但它们消耗了许多资源，同时产生了大量废物。16提高资源效率可持续发展4. 0可提高资源效率，从而节省资金。此外，社会消费者的需求和投资者的兴趣使要求表现出良好管理能力的压力越来越大。长期以来，这些限制一直是制造商以有意义的数据驱动方式做出响应的问题，特别是对于对其产品几乎没有影响力的中小型制造商，因为他们通常不参与产品的创建。现代技术为提高可持续制造绩效提供了最佳解决方案。即使是拥有多个生产工厂的大公司，也很难在工厂之间分享绩效经验。以对生态和社会负责的方式管理制造过程的能力提 供 了 可 持 续 制 造 。[113[118[124[129[13417以生态友好的方式生产产品可持续制造是指企业以更具成本效益和生态友好的方式生产商品。这些战略通过节约能源和资源来减少对环境的破坏。在其业务中实施可持续性的制造商可以获得几个优势 许多人认为可持续发展是为了与全球其他制造商竞争并发展业务。此外，公司正在考虑进入环保市场。 许多企业和制造商正在转向可持续的业务流程，市场上出现了更多可持续的货架产品。智能制造通过数字技术实现的灵活性和生产力的协作，提供了新的生产优势。[138和再利用，降低与产品生产、分配、使用和处置相关的成本现代技术使实时信息系统能够处理存储在云端服务器和互联网上的大量数据，帮助采用绿色实践并实现可持续发展4.0 [617. 可持续发展4.0在制造业中的应用在设计新设施时，制造商可以采取各种活动来生产更可持续的设施持续性4.0可以减少能源和资源，同时使用最多的成本-有效和方便获得的组分。人工智能、物联网、3D打印和数据科学等新兴技术使我们能够确保可持续的未来。为了保证以敏捷的方式解决隐私和数据一致性等问题，这些技术必须与敏捷治理结合使用碳捕获、太阳能和风能农场以及电动汽车都被认为是可以帮助我们立即应对气候变化的技术[64可持续性4.0技术激起了消费者和投资者的兴趣，他们认为可持续性4.0技术在技术开发、可持续性和新商业模式方面具有潜在的应用价值。 这些技术正变得越来越容易获得和精确，它们可以用于M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）8287从卫星到无人机再到近距离传感的几种尺度这使出口导向型企业能够将创新商业化，渗透国内和国际市场，投资于可持续和绿色技术，获得新的或更新的设备和技术，并提高效率。表1讨论了可持续4.0技术在制造业中的重要应用。可持续制造创造了一个生态系统，使用较少的能源密集型设备，生产对环境影响较低的产品。同时，它是一种使用可再生资源和智能技术的制造方式，以减少有害排放和自然资源浪费的发生[142绿色供应链物流包括部署系统性解决方案和物流运营，在降低排放的同时实现垃圾回收和再利用。&采用可持续发展战略的公司提高了整体效率[146-152 ]。此外，效率等于产品的低价格和浪费。世界各地的人们正在改变他们的生活，使其更加环保，这意味着他们过去支持的公司必须修改他们的方法，以符合他们的目标客户[153当制造商拥抱可持续发展时，他们可以响应消费者并接触新的消费者，提高他们的竞争力并为他们提供相对于竞争对手的优势[159 智能制造技术、传感器和相关的物联网组件可以通过连接企业系统和运营来打破障碍。制造商还可以连接仓库数据库、企业资源规划系统和制造执行系统[1638. 讨论每个行业都有自己的一套制造约束和可持续性目标。为了在当代商业世界中获得竞争优势，公司必须制定可持续发展目标，为维持生产和实现增长提供长期解决方案。消费者越来越有兴趣从实行可持续生产的公司购买物品 制造单元向智能工厂的转型需要横向和纵向整合，所有生产区域、分销商和客户都通过可持续发展4.0技术相互连接。可持续发展4. 0技术与信息及通信技术平台的无缝整合，提高了生产流程和供应链活动的透明度，优化了能源和资源。智能技术提供的能源可持续性的主要潜力包括能源部门的数字化，制造业的数字化，以及更智能和可持续产品的开发是最关键的可持续发展4.0结合并利用来自制造设备、业务流程、供应链、创新和产品设计工作以及财务数据的信息力量，以提供业务的完整图景，从而实现更快、更准确的决策和更有利可图的运营。可持续发展4.0解决方案是一套完整的、经过验证的技术和业务专业知识、制造平台、流程和信息经验、模型和方法，旨在实现速度、准确性、更低的项目成本以及全球客户成功的跟踪记录过程模拟和建模技术可以帮助产品开发人员发现和优化新的过程，这些过程本质上产生更少的废物，同时从一开始就考虑到重要的安全性能这些技术通过降低能耗和浪费，同时确保稳定运行，有助于提高工厂的安全性和性能人工智能可以通过将历史数据分析与有助于产生不同结果的过程环境的人工智能和智能技术可以提供有关制造的警告，在问题发生之前识别问题。因此，操作员可以在故障发生前准备闲置设备，避免潜在的危险工作环境及相关排放。预测性维护还有助于能源管理，防止损失和潜在的产品损失，这对底线不利。可持续发展4.0的进步使工业企业能够更准确地估计客户需求，简化生产流程，并使用机器人技术实时自动化特定任务。9. 未来范围在未来，几乎所有的事情都可以由机器完成，从开始到结束，通过使用现代技术以可持续的方式进行。持续性4.0使得即使是小预算的组织也可以进行监测和缓解，从而实现更本地化和更精确的决策。人工智能和数据科学将通过从详细数据中提取见解，帮助政策制定者做出更快、更准确的选择。组织可以利用数据和人工智能来预测导致风暴，野火和干旱的情况 增加数据输入可以产生更强大的算法，从而产生更准确的预测。智能系统实施将与数字化、机器人技术开发、自动化和基于人工智能的流程相关联。这些系统建立在使传感器、数据库和无线设备能够根据周围环境和用户进行协作、适应和调整其行为的技术他们可以学习、利用经验、预测未来的行为，并运用自我管理和自我调节的能力。可持续发展4.0旨在改变世界，使制造业更具可持续性，同时也允许企业通过在每个价值链阶段采用智能技术来显著提高运营效率并降低成本。10. 结论可持续性被转变为一个全面的、包罗万象的经济范式，以实现可持续社会。数字化与计算机和信息科学的技术核心密不可分。数字化带来量化，减少复杂性和浪费，同时通过有效采用可持续发展4.0技术，大幅提升信息存储和计算能力。由于从人工智能和机器学习到机器人过程自动化、云计算、智能传感器和联网机械的一切，企业变得更加智能和高效。即使有最好的意图，制造业也采用可持续发展4.0技术来重新整理和存储复杂的生产活动，以获得更好的环境效果。制造流程和系统在各个层面上解决可持续性问题。所有程序均为节能，同时使用现代技术保持所需的质量。在零排放制造中，生产系统被视为一个工业生态系统，这需要在制造系统内重复利用废物。制造系统具有足够的灵活性，允许材料替代，并接受材料流的波动，以提高可持续性，同时保持竞争力。因此，为了减少制造过程对环境的影响，可持续发展4.0对于改善当前过程的环境性能，同时开发新的绿色工艺至关重要竞合利益作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。引用1J. Vrchota，M. 佩奇湖Rolínek，J. Bedn'aBagurr，与制造业工业4.0相关的绿色流程的可持续性成果：系统性综述，可持续性12（15）（2020）5968。M. Javaid等人物联网和网络物理系统2（2022）82882A.贾姆瓦尔河Agrawal，M.夏尔马，A. Giallanza，工业4.0制造业可持续发展技术：系统综述和未来研究方向，应用科学。11（12）（2021）5725.3F.E. Garcia-Mu in~ a，R. Gonz'alez-S'anchez，上午。费拉里湖，加-地 沃尔皮湾皮尼，C. Siligardi，D. Settembre-Blundo，使用生态设计确定工业4.0制造环境中可持续发展目标和循环经济实践之间的平衡点，Soc. Sci。8（8）（2019）241.4F. Psarom，J. Sousa，J.P. Mendonça，D. Kiritsis，《零缺陷制造：工业4.0时代更高制造可持续性的方法：立场文件》，国际贸易。J. Prod. Res. 60（1）（2022）73-91。5B.萨拉赫，M.H. Abidi，S.H. Mian，M. Krid，H. Alkhalefah，A. Abdo，基于虚拟现实的工程教育，以提高工业4.0制造业的可持续性，可持续性11（5）（2019）1477。6X.Chen ， M. 德 斯 佩 斯 湾 Johansson ， Environmentalsustainabilityofdigitalization in manufacturing：a review，Sustainability 12（24）（2020），10298.7P. Onu，C. Mbohwa，制造业中小企业的工业4.0机会：可持续发展前景，Mater。今天，Proc. 44（2021）1925- 1930.8M. 瓦奇角Siligardi，F. Demaria，E. I. 塞迪略-贡扎莱兹河 Gon z'alez-S'anchez，D. Settembre-Blundo，技术可持续性或可持续技术？制造业可持续发展的多维愿景，可持续发展13（17）（2021）9942。9M. Fathi，M. 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