減少制造業(yè)溫室氣體排放的方法不止一種。

在制造業(yè)中使用數(shù)字數(shù)據(jù)來減少碳排放

從1765年開始，第一次工業(yè)革命通過使用煤炭改變了商品的生產和制造方式，從而改變了我們的經(jīng)濟。此后，1870年第二次工業(yè)革命以天然氣為動力，隨后于1969年由核能推動。

目前，隨著我們看到從化石燃料向太陽能和風能等可再生能源的轉變，我們正在推動第四次工業(yè)革命。這些革命表明，制造業(yè)對能源的依賴變化有多快。目前，工業(yè)4.0正在幫助制造業(yè)減少使用可再生能源帶來的溫室氣體排放。

工業(yè)4.0正在改變生產運作的方式，然而，可再生能源的使用是數(shù)字革命帶來的副產品。改變工業(yè)4.0的動力來自于數(shù)字技術的加速發(fā)展。

工業(yè)4.0正在創(chuàng)建能夠將生產過程網(wǎng)絡化的網(wǎng)絡物理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)價值創(chuàng)造和實時優(yōu)化。推動這場革命的主要因素是人工智能和機器學習的進步。人工智能涉及的復雜算法使用從網(wǎng)絡物理系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)“智能制造”。

工業(yè)4.0對制造業(yè)的影響將是天文數(shù)字，因為可以自動優(yōu)化運營以提高利潤率，且人工智能和智能制造的使用也可以減少排放。

減少排放的第一步始終是理解。為了減少生產過程的排放，企業(yè)必須首先需要了解企業(yè)的排放量。因此，量化溫室氣體排放的基線至關重要。智能制造可以通過自動收集電力、天然氣和用水等公用事業(yè)數(shù)據(jù)來簡化這一過程。

此外，基于人工智能的工具可以幫助建立企業(yè)供應鏈中的Scope3排放。智能制造過程將在物聯(lián)網(wǎng)中體現(xiàn)數(shù)字孿生，因此整個供應鏈可以在數(shù)字孿生中建模，從而簡化數(shù)據(jù)收集。

計算出基線之后，智能制造就可以使用數(shù)字孿生優(yōu)化和預測性維護等方法來減少排放。每一種方法都突出了智能制造的未來。首先，數(shù)字孿生優(yōu)化可以實現(xiàn)工業(yè)流程的虛擬副本，這些副本可以輕松優(yōu)化到最高效的性能。數(shù)字孿生允許更多的測試和迭代，根據(jù)利潤和碳減排策略創(chuàng)建智能策略。而預測性維護可以通過避免不必要的維護任務來節(jié)省成本和碳排放。

預測性維護越來越受歡迎，因為它可以節(jié)省公司執(zhí)行定期維護或修理損壞設備的成本?；贏I的工具使用機器學習來了解，歷史傳感器數(shù)據(jù)如何映射到歷史維護記錄。一旦機器學習算法使用歷史數(shù)據(jù)進行訓練，它就可以根據(jù)工廠的實時傳感器讀數(shù)成功地預測何時需要進行維護。預測性維護可以準確地模擬當前使用的機械的磨損情況。

我們需要考慮減少需求，比如減少能源需求，減少對材料和水等資源的使用，減少所有這些類型的需求將減少我們的碳排放。當然，我們希望看到有效的維護計劃，比如減少花費的時間和使用的備件，提高可維護性，減少停機時間，優(yōu)化人力資源的使用等。

工業(yè)協(xié)同

就可持續(xù)性而言，一種選擇是使用被認為是某個行業(yè)廢棄的材料，但它可以成為另一個行業(yè)的使用材料。這也適用于能源，其中過程材料可能會從制造設施中損失，而這些材料可能會被捕獲并用于加熱過程或鄰近設施的區(qū)域。這就是工業(yè)協(xié)同效應。使用或重新利用被浪費的材料是循環(huán)經(jīng)濟的一部分。材料不再被認為是廢料，而是被視為資源，工業(yè)協(xié)同作用不僅僅是在自己的業(yè)務中回收、再利用和重新利用，而應該考慮到更廣泛的社區(qū)，甚至更廣泛的方面。

出于這個原因，與企業(yè)甚至所在城鎮(zhèn)以外的人進行協(xié)作是必要的。

有許多促進工業(yè)協(xié)同的措施。這些措施改善了工業(yè)廢物管理系統(tǒng)，并將廢物從垃圾填埋場轉移。這些舉措還能創(chuàng)造就業(yè)機會，但他們需要一個多元化的參與企業(yè)網(wǎng)絡，需得到企業(yè)高層的同意。

國家工業(yè)共生計劃

世界上第一個國家工業(yè)共生計劃是國家工業(yè)共生計劃。它起源于蘇格蘭、西米德蘭茲和約克郡和亨伯賽德的3個試點計劃，迄今為止，全世界已有20個國家在國家或地區(qū)參照了這一模式。參與其中的企業(yè)從垃圾填埋場轉移了4700萬噸工業(yè)廢物，并創(chuàng)造了10億英鎊的新銷售額。碳排放量減少了4200萬噸，并通過降低處置、儲存、運輸和采購成本節(jié)省了資金。

西開普工業(yè)共生計劃是基于工業(yè)共生的便利方法。WISP由南非西開普省政府于2013年發(fā)起。它擁有一支受過國際協(xié)同培訓的團隊，他們全職致力于建立工業(yè)共生網(wǎng)絡。他們可以發(fā)現(xiàn)未充分利用的資源，為企業(yè)帶來商機。

社區(qū)資源信息支持平臺CRISP是一個創(chuàng)新項目，旨在設計和試點創(chuàng)新資源利用軟件。因此，使用數(shù)字數(shù)據(jù)減少碳排放符合工業(yè)協(xié)同效應。

協(xié)同效應還可以促使與使用可再生能源且不使用化石燃料的智能制造相結合。這可以讓我們更清楚地了解清潔制造的潛力和低碳城市規(guī)劃的逐步變化。

在城市工業(yè)化的背景下，不僅智能制造至關重要，工業(yè)所在的城市也至關重要。通過創(chuàng)新變革，城市和行業(yè)都為深層次的基礎設施和系統(tǒng)性的碳減排提供了解決方案。在城市背景下，工業(yè)變革可以引領城市發(fā)展的道路，智能技術的采用可以為減少城市內的溫室氣體提供解決方案。

城市約占全球溫室氣體排放的70%，因此對氣候變化作出了重大貢獻。根據(jù)歐盟委員會的相關規(guī)定，可以通過升級城市交通網(wǎng)絡、升級供水系統(tǒng)、環(huán)保水處理設施和高能效建筑來監(jiān)測和減少城市內的溫室氣體排放。

聯(lián)合國制定的可持續(xù)發(fā)展目標認識到，必須重塑和適應城市及其對氣候變化的貢獻，以提供機遇而不是威脅。然而，城市的復雜性需要通過許多治理方法來進行洞察，以確定需要改變的領域。

制造業(yè)為工業(yè)的持續(xù)增長和發(fā)展提供了環(huán)境和社會方面的機會。從經(jīng)濟角度來看，工業(yè)制造的影響對城市發(fā)展產生了巨大的歷史效益，從城市工人的就業(yè)機會到為社區(qū)和基礎設施帶來價值的商品和服務的創(chuàng)造。

在調整行業(yè)內當前的制造流程時，對城市的好處是巨大的，并提供環(huán)境、社會和政府機會，展示一種更加認真和可持續(xù)的生活方式。

公共交通、建筑施工和道路基礎設施等城市方面可以根據(jù)制造業(yè)進行調整和發(fā)展。開車出行的工人可以通過使用電車、公共汽車和火車等低碳基礎設施的變化來減少排放和他們自己的生活成本。圍繞智能制造發(fā)展城市，污染和擁堵將成為過去。

然而，至關重要的是，為了實現(xiàn)城市的根本變化，我們必須認識到社會中公共、私人和公民行為者之間的協(xié)作水平。承認這一點是為未來城市模式開發(fā)和創(chuàng)造新的潛在途徑的第一步，與制造設施、工廠和工業(yè)單位相吻合。?