17、创新、安全与智能的可持续制造：文献计量学综述

创新、安全与智能的可持续制造：文献计量学综述

1. 引言

制造业是将原材料转化为成品的过程，旨在通过产品投放市场获取经济收益。随着工业革命的推进，制造业概念不断演变。从 1784 年以水和蒸汽动力驱动机械生产设备的第一次工业革命，到 1870 年引入电力和石油能源、以大规模生产和劳动分工为特征的第二次工业革命，再到 1970 年借助电子元件和信息通信技术实现生产系统自动化的第三次工业革命，直至 2011 年以自动化和互联生产为特点的第四次工业革命，制造业在不断发展。

然而，前四次工业革命及工业 4.0 概念主要聚焦于生产系统的生产力、有效性和效率，对环境和社会方面的重视不足。2021 年，在新冠疫情期间，工业 5.0 概念应运而生，它整合了三个基本概念：基于敏捷性和灵活性的生产系统弹性、重视人的因素及其安全、追求人类、地球和资源之间平衡的可持续性。这使得可持续制造、智能制造和工业安全在制造业中变得越来越普遍。

那么，是什么推动了工业和生产系统不同阶段的演变呢？创新新机器和工具以及它们之间的互联互通起到了重要作用，但也不排除其他因素。

1.1 可持续制造（SM）

可持续制造在所有工业革命中一直都很重要，在工业 5.0 中更是至关重要。它是指通过经济合理的流程制造产品，同时最大限度地减少对环境的负面影响，节约能源和自然资源。这是因为消费者对气候变化的认识提高，在购买产品时会更加关注环境因素。

许多政府因低环境影响的需求，加大了对可持续制造过程排放的投资。例如，2020 年第三季度，欧洲对可持续基金的投资达到 1208 亿美元，美国为 205 亿美元，亚洲为 50 亿美元等，欧洲国家在可持续性方面的投资最多。