搭上數字孿生快車，讓可持續生產化虛為實

數字化提供了越來越多的技術，為可持續生產提供了新的視角。

數字孿生技術在可持續生產中是如何發揮作用的，又有什麼發展要求？

可持續發展日益重要

可持續性正日益成為未來工業生產的固有挑戰。資源開採和氣候變化帶來的雙重壓力，讓企業面臨越來越大的可持續發展挑戰。

資源開採

自從工業化開始及與之相關的人口增長以來，資源開採成倍增長。過去幾個世紀中人們不負責任地過度開採，導致許多自然資源已經短缺，例如白銀和銻。

過去30年，全球資源消耗翻了一番，總增長率達到118%。

按此趨勢，這一數字到2050年將翻一番。

氣候變化

按照目前的速度，2030年至2052年間，全球變暖可能會達到《巴黎協定》中商定的1。5°C限制。因此，聯合國2016年宣佈了17項SDG（可持續發展目標），其中SDG12是可持續生產和消費，這一目標旨在到2030年實現自然資源的可持續管理和有效利用，並透過預防、減少、回收和再利用顯著減少廢棄物產生。

數字孿生技術的作用

由於數字化和智慧技術的大規模整合，行業正在發生重大變化。此類技術具有使物理實體可定址、可程式設計、可通訊、可感知和可追蹤的潛力。許多研究人員強調他們有效實施可持續生產的能力，尤其是製造系統中物理實體的虛擬展示受到數字孿生技術的影響，被認為具有重要的可行性。因此，最近的一些研究將通常與可持續性相關的現有方法和思維模式與數字孿生概念聯絡起來，並概述了微觀經濟應用的技術挑戰。這些自下而上方法的最新案例基於一種錯誤的假設，那就是對可持續生產有統一的理解，在此基礎上形成的原則和方法工具包只能反映片面的內容，而不能確保滿足可持續性的主要目標（即

環境保護

）。

然而，目前工業標準化開始將這些不充分假設轉化為新標準。例如，DIN（德國標準協會）的工業4。0標準化路線圖要求AAS（資產管理殼，由許多子模型組成，可以描述特定資產的所有資訊和功能，有助於實現工業4。0的數字孿生場景，並在不同供應商的解決方案之間實現更好的協同並建立操作性）適用於包含可持續性資料並在產品生命週期結束時提供，用於有效處置或回收。

在關於數字孿生在可持續生產背景下的作用的分析中，雖然自下而上的內容發表越來越多，但自上而下的方法尚未提出。因此儘管可持續性是未來生產的一個關鍵因素，但它並沒有最終定義，以便在技術上適用。所以評估數字孿生對可持續生產的貢獻的現有（自下而上）方法沒有從當代的角度全面考慮。為了在可持續生產的意義上將 DT 的技術發展引導到適當的方向，需要進一步（自上而下）的視角。

可持續性基線

雖然可持續性基線的根源可以追溯到早期的古代和18世紀的歐洲林業，但今天普遍接受的可持續性定義是由布倫特蘭委員會於1987年制定的。它將可持續發展描述為一種使當代人能夠滿足其需求而又不剝奪後代人這種可能性的發展。

可持續性是一種純粹以人類為中心的方法，它將自然環境從屬於人類生存的目的，它的儲存只為社會福利服務。然而，人們仍不清楚需要保護何種自然環境狀態才能滿足這一要求。

雖然長期以來人們對地球的生產能力沒有明確的一致意見，但Rockstrm等人提出了PB（行星邊界）的概念，現在是公認的最有希望的解釋。他們確定了九個對維持當今生態系統服務至關重要的地球系統過程。該研究還確定了閾值，如果超過該閾值，可能會產生不可接受的環境變化。

Rockstrm等人提出的PB概念圖。

生產環境中的數字孿生基礎

數字孿生的概念首次出現於2003年Grieves教授在美國密歇根大學的產品全生命週期管理課程上。該術語被NASA採用並定義，雖然NASA的定義主要集中在航空航天領域，但它透過強調數字孿生的三個主要組成部分來利用Grieves的方法：真實世界的產品、該產品的虛擬展示以及連線兩者的資料流。

近年來，隨著感測、處理和通訊技術的不斷髮展，數字孿生概念受到越來越多的關注。最近的研究提供了廣泛定義和各種應用描述，Kritzinger等人對數字孿生概念全面回顧後區分了系統整合的三個階段：

第一階段 - 數字模型：虛擬地展示產品，但不展示產品和模型之間的自動資訊流；

第二階段 - 數字影子：與數字模型的不同之處在於將資訊從現實世界產品自動上傳為虛擬產品；

第三階段 - 數字孿生：實現兩個系統之間的實時雙向資訊流。

根據Kritzinger等人，按物理和數字物件之間的資料流型別劃分的系統整合階段。

然而迄今為止，這三個術語主要用作同義詞，這種情況尤其常見於數字孿生和數字影子。數字影子主要是一種將現實世界轉移到虛擬世界的工具。相比之下，數字孿生旨在使用模擬和過程模型來生成儘可能準確地現實影象。因此，數字孿生遠遠超出了對物理結構的單純模擬，它包含整個價值鏈中的各種資訊，這些資訊可以實現自主生產功能，例如材料成分、技術圖紙、工作計劃、加工說明、緊韌體、零件清單、運輸路線和/或排放。正如許多人認為的那樣，數字孿生技術才剛剛開始。雖然該術語的定義非常明確，但作為系統互通性必備先決條件的資料連線性目前被視為實施中最困難的障礙。

為了克服資料連線問題，德國工業4。0平臺和ZVEI（德國電子製造商協會）開發了一種標準化的數字孿生架構模型，就是AAS。AAS是有助於工業4。0生產任務的任何現實世界資產的虛擬展示，例如專案、軟體或文件。AAS支援透過各種通訊渠道和應用程式進行資訊傳輸，在整個生命週期內形成本地分散式現實世界資產之間的聯絡。

為了總結和統一呈現資料型別以及通訊標準，德國工業4。0平臺和VDE（德國電子電氣及資訊科技協會）提出了分層RAMI 4。0（參考架構模型工業4。0）。RAMI4。0結構模型和工業4。0元件構成了製造系統數字孿生的核心。

然而AAS標準化並沒有最終解決資料連線問題。事實上，產品生命週期中要連結的各種資訊帶來了更多的挑戰，這些挑戰無法單獨由數字孿生架構處理。因此，數字執行緒概念越來越受到關注，它基於能夠隨時連結到相關資訊的通訊和資料平臺，旨在描述產品整個生命週期的通訊框架。數字執行緒為數字孿生提供了生成相關子模型和功能所需的所有資訊。

數字孿生在可持續生產中的作用和前景

作為生產環境中所有物理實體的數字表示，數字孿生必須作為IT支援的可持續生產轉型基礎，透過擔當一種支援技術來改進相關戰略、思維模式、方法和決策的執行。因此，它本質上是一種工具，可以支援個人決策或在恆定的操作序列中獨立決定可持續性。

數字孿生是持續運營序列中可持續發展的決策工具。

無論何種情況，可持續生產都要求對所用材料、物質、能源的數量、影響以及產生的排放物和廢棄物保持儘可能高的透明度，因此必須對相關資料以及語義描述進行標準化獲取和儲存。用於主要資料收集的感測器資料和與相關資料庫的介面是基礎。然而迄今為止，尚未開發出能夠代表現有可持續性應用程式多樣性的標準化資料模型。

數字孿生必須能夠全面整合與可持續性評估相關的子模型（影響指標模型、表徵模型、蒙特卡洛模擬等），並持續跟蹤它們的干擾。由於環境影響在實體生命週期的各個階段由許多因素決定，生產對生態系統的影響（氣候變化、海洋酸化、資源枯竭和臨界等）通常伴隨著發生的時間滯後。為了有效分析和避免這些不良影響，有必要在產品的整個生命週期中分別收集和共享供應鏈中每個步驟的相關資料，並確保應用的可持續性評估模型的互通性。除了上述AAS架構之外，數字執行緒的概念代表了一種特別有前途的方法，儘管其可持續性潛力需要進一步研究。

隨著這些問題的解決，數字孿生仍然幾乎不會對面向規範系統的生產解釋做出貢獻，這有幾個原因：

· 首先，上述方法代表了當前知識和方法的表現形式，這些方法可能會隨著時間的推移而改變。

· 隨著新問題的出現，將開發新的影響指標和表徵模型。

案例

例如環境合規管理是一個高度不連續的領域，產品遵守適用的環境法規只能在某個時間點以基於風險的方法的形式實現。但是，由於法規的數量和內容不斷變化，因此必須定期評估是否符合開發中或已經上市的產品，即必須檢查豁免是否仍然適用或是否有上述新的受管制物質在產品等方面存在一定的限制。因此應用的數字孿生子模型必須具有適應性並具有模組化結構，以便整合新的功能和資訊。

如上所述，考慮實體的整個生命週期不足以進行可持續性規劃。在生物智慧方面，按照“從搖籃到搖籃”的理念，智慧物理實體（產品、運營資源等）的開發和應用表明必須從一開始就明確如何重複利用所有使用的物質，同時必須考慮到技術進步。在實體生命週期的開始，很難預估一個社會的技術水平，特別是在商品壽命非常長的情況下。雖然現實世界產品的物理結構必須確保材料和物質的回收或組合具有高度的靈活性，但有必要透過適當的子模型跟蹤技術進步，並在生命週期過程中開發回收場景。因此，數字孿生必須包含預測子模型，用於開發在其生命週期的不同點使用的所有物質的二次使用情景。

雖然存在各種政治機制（例如排放定價和交易、補償）和技術選擇（例如碳捕獲儲存、可再生能源、原材料基礎的改變、廢棄物轉化為能源的工藝、增加回收利用）來解決個別影響類別，人們仍然需要一個全球協調的戰略，來確保所有方法都按照PB的所有類別在世界範圍內適當部署，因此這需要一個全球性的權威機構來監管整個生產。從當代角度來看，在PB框架內進行全球監管的整體生產是一個難以逾越的障礙。

從中期來看，單一國家的監管機構更有可能對公司的生產影響施加更嚴格的透明度要求。因此，只有那些能夠可靠地向一個或多個監管機構提供相關資訊的措施才能成功實施，而不會給製造公司帶來不成比例的支出。所以在生產的規範系統思維方法的背景下，可以為數字孿生的作用定義三種不同的路徑，這也可以理解為增加可持續性貢獻的步驟：

透過集體生態系統影響子模型向一個或多個監管機構提供資訊；

透過基於AI的生態系統決策子模型對單個現實世界資產進行主動控制；

獨立、相互關聯的生態系統控制子模型。

儘管要複雜得多，但方法2或3的基礎可能是一種演算法，它的工作原理很像對自動駕駛車隊的控制。為此所需的演算法只能在指定的道路上移動車輛，而不會將它們引導到沒有指定用途的區域（田野、運動場、湖泊等）。以同樣的方式制定約束，與PB類似，決不能超過約束。

因此，可以發現數字孿生在生產規範系統思維方法方面的作用。雖然它們的相關性和技術上的可行性出現在不同的時間點，但它們對於未來的研發仍然同樣重要。

總結和展望

數字孿生被視為數字化行業的核心組成部分。由於它們的發展仍處於起步階段，因此有必要整合現在可持續生產的基本要求，來鼓勵相關領域（例如資訊科技、生產工程、工商管理）的研究人員和開發人員提前解決這些問題，並適當地實施它們。在最近的一些研究之後，行業協會和標準化機構已經宣佈可持續性是數字孿生髮展的主要支柱。

如今，研究人員和專家正在解決可持續性背景下的某些方面，受到技術障礙和政策限制的影響，這些方面可能僅在遙遠的將來變得可行，也可能永遠不會實施。儘管如此，我們相信這裡提出的觀點可以作為在生產科學中適當的技術開發和應用的基礎，成為以後人們迎接新挑戰的“硬肩膀”。

引用

1。 R。 Miehe， T。 Bauernhansl， M。 Beckett， C。 Brecher， A。 Demmer， W。 G。 Drossel， P。 Elfert， J。 Full， A。 Hellmich， J。 Hinxlage， J。 Horbelt， G。 Jutz， S。 Krieg， C。 Maufroy， M。 Noack， A。 Sauer， U。 Schliemann， P。 Scholz， O。 Schwarz， M。 ten Hompel， P。 Wrycza， M。 Wolperdinger， J。 Manuf。 Syst。 2020， 54， 50。

2。 Sustainable Europe Research Institute ［Ed。］。 Global resource extraction by material category； 1980–2011。 http：//www。materialflows。net

3。 Fischer-Kowalski， M， von Weizscker， E， Ren， Y， Moriguchi， Y， Crane， W， Krausmann， F et al。 Decoupling natural resource use and environmental impacts from economic growth： Report of the Working Group on Decoupling to the International Resource Panel。 Paris； 2011。

4。 Zukunftsakademie Obersterreich ［Ed。］。 Endlichkeit der Rohstoffe Ressourcenvorrte von A bis Z。 Linz； 2013。

5。 Intergovernmental Panel on Climate Change ［Ed。］。 2018。 Global warming of 1，5°C – Summary for policy makers。 IPCC， Switzerland。

6。 European Environment Agency。 Energy and climate change。 Kopenhagen。 2017。 https：//www。eea。europa。eu/signals/signals-2017/articles/energy-and-climate-change

7。 United Nations ［Ed。］。 Take Action for the Sustainable Development Goals。 New York， 2020。 https：//www。un。org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/

8。 M。 J。 Epstein， M。 J。 Roy， Long Range Plann。 2001， 34， 585。

9。 S。 Engert， R。 J。 Baumgartner， J。 Cleaner Prod。 2016， 113， 822。

10。 C。 Wijethilake， J。 Environ。 Manage。 2017， 196， 569。

11。 M。 Hauff， A。 Jrg， Oldenbourg Wissenschaftsverlag 2012。

12。 J。 Kopfmüller， kologisches Wirtschaften。 2007， 1， 16。

13。 R。 N。 Langlois， Ind。 Corp。 Change 2003， 12， 351。

14。 R。 Merrifield， J。 Calhoun， D。 Stevens， Harv。 Bus。 Rev。 2008， 86， 72。

15。 Y。 Yoo， Mis Q 2010， 34， 213。

16。 Y。 Yoo， O。 Henfridsson， K。 Lyytinen， Inf。 Syst。 Res。 2010， 21， 724。

17。 M。 G。 Guillemette， G。 Paré， Mis Q 2012， 36， 529。

18。 J。 Kallinikos， A。 Aaltonen， A。 Marton， Mis Q。 2013， 37， 357。

19。 D。 Cerri， S。 Terzi， Comput。 Ind。 2016， 81， 47。

20。 G。 Beier， S。 Niehoff， B。 Xue， Appl。 Sci。 2008， 8， 219。

21。 A。 Keeso， Big Data and Environmental Sustainability： A Conversation Starter， Smith School of Enterprise and the Environment， Oxford， UK 2015。

22。 Barni， A， Fontana， A， Menato， S， Sorlini， M， Canetta， L。 Exploiting the digital twin in the assessment and optimization of sustainability performances。 International Conference on Intelligent Systems （IS）。 2018； 706– 713。

23。 S。 Kaewunruen， N。 Xu， Front。 Built Environ。 2018， 4。 https：//doi。org/10。3389/fbuil。2018。00077。

24。 E。 Altamiranda， E。 Colina， OCEANS。 2019， 1。 https：//ieeexplore。ieee。org/stamp/stamp。jsp？tp=&arnumber=8867187

25。 K。 Kannan， N。 Arunachalam， J。 Manuf。 Sci。 Eng。 2019， 141。 https：//doi。org/10。1115/1。4042076。

26。 F。 Xiang， Z。 Zhang， Y。 Zuo， F。 Tao， Proc。 CIRP 2019， 81， 1290。

27。 B。 He， K。 J。 Bai， Adv。 Manuf。 2020， 9， 1。

28。 Deutsches Institut für Normung and Deutsche Kommission Elektrotechnik ［Ed。］。 Deutsche Normungsroadmap Industrie 4。0 Version 3， 2018。

29。 Deutsches Institut für Normung ［Ed。］。 DIN 77005–1：2018，Lebenslaufakte für technische Anlagen—Teil 1： Strukturelle und inhaltliche Festlegungen， 2018。

30。 International Organization for Standardization ［Ed。］。 ISO 20140 Automation systems and integration — Evaluating energy efficiency and other factors of manufacturing systems that influence the environment。

31。 British Standards Institution ［Ed。］。 BS EN IEC 62832–3 Industrial-process measurement， control and automation。 Digital Factory framework。 Part 3。 Application of Digital Factory for life cycle management of production systems。

32。 N。 Nikolakis， K。 Alexopoulos， E。 Xanthakis， G。 Chryssolouris， Int。 J。 Comput。 Integr。 Manuf。 2019， 32， 1。

33。 G。 E。 Modoni， E。 G。 Caldarola， M。 Sacco， W。 Terkaj， Proc。 CIRP 2019， 79， 472。

34。 A。 Rasheed， O。 San， T。 Kvamsdal， IEEE Access 2020， 8， 21980。

35。 H。 C。 Carlowitz， Sylvicultura Oeconomica oder hauwirthliche Nachricht und Naturgemige Anweisung zur Wilden Baum-Zucht， Johann Friedrich Braun， Leipzig 1713。

36。 U。 Grober， Die Entdeckung der Nachhaltigkeit： Kulturgeschichte eines Begriffs， 3rd ed。， Kunstmann， München 2010。

37。 World Commission on Environment and Development ［Ed。］。 Our Common Future： Report of the World Commission on Environment and Development： United Nations， 1987。 Available： www。un-documents。net/our-common-future。pdf

38。 H。 E。 Daly， Popul。 Develop。 Rev。 1990， 16， 25。

39。 B。 G。 Norton， M。 A。 Toman， Land Economics 1997， 73， 553。

40。 E。 Neumayer， Weak versus strong sustainability： Exploring the limits of two opposing paradigms， 2nd ed。， Edward Elgar Publishing Ltd， Cheltenham， UK 2003。

41。 J。 Hartwick， Am。 Economic Rev。 1977， 67， 972。

42。 R。 Costanza， H。 E。 Daly， Conserv。 Biol。 1992， 6， 37。

43。 Pearce， DW， Howarth， A。 Technical Report on Methodology： Cost Benefit Analysis and Policy Responses。 Bilthoven， 2000。 http：//ec。europa。eu/environment/enveco/priority_study/pdf/methodology。pdf

44。 R。 Dring， K。 Ott， Zeitschrift für Wirtschafts- und Unternehmensethik 2001， 2， 315。

45。 K。 Ott， R。 Dring， Theorie und Praxis starker Nachhaltigkeit， 2nd ed。， Metropolis， Marburg 2008。

46。 Brand， KW， Jochum， G。 Der deutsche Diskurs zu nachhaltiger Entwicklung。 2000。 http：//www。sozialforschung。org/wordpress/wp-content/uploads/2009/09/kw_brand_deutscher_nachh_diskurs。pdf

47。 K。 M。 Meyer-Abich， Zeitschrift für Wirtschafts- und Unternehmensethik 2001， 3， 291。 http：//www。ssoar。info/ssoar/bitstream/handle/document/34。

48。 E。 U。 Von Weizscker， A。 Wijkman， Come on！。 Berlin， Springer， Germany 2018。

49。 Janson， M。 Der Bundeshaushalt 2020。 Statista。 Statista GmbH。 https：//de。statista。com/infografik/17436/ausgaben-im-bundeshaushalt-2020-nach-ministerien/

50。 Behlau， L。 Die Dimensionen der Nachhaltigkeit： Ein berblick。 München， 2012。 http：//www。muenchner-wissenschaftstage。de/2012/upload/download/Behlau_Lothar_Dimensionen_der_Nachhaltigkeit。pdf

51。 J。 Jrissen， J。 Kopfmüller， V。 Brandl， et al。， Karlsruhe 1999。 http：//digbib。ubka。uni-karlsruhe。de/volltexte/fzk/6393/6393。pdf。

52。 J。 Rockstrm， W。 Steffen， K。 Noone， et al。， Feature 2009， 461， 472。

53。 J。 Rockstrm， W。 Steffen， K。 Noone， et al。， Ecology and Society 2009， 14。 http：//www。stockholmresilience。org/download/18。8615c78125078c8d3380002197/ES-2009-3180。pdf。

54。 D。 Griggs， M。 Stafford-Smith， O。 Gaffney， J。 Rockstrm， M。 C。 hman， P。 Shyamsundar， W。 Steffen， G。 Glaser， N。 Kanie， I。 Noble， Nature 2013， 495， 305。

55。 Rockstrm， J。 Bounding the planetary future： Why we need a great transition。 Great Transition Initiative 2015（ 9）， 1– 13。

56。 M。 Z。 Hauschild， C。 Herrmann， S。 Kara， Proc。 CIRP 2017， 61， 2。

57。 M。 Z。 Hauschild， S。 Kara， I。 Rpke， CIRP Ann。 2020， 69（2）， 533。

58。 W。 Klpffer， B。 Grahl， Life cycle assessment （LCA）： a guide to best practice， John Wiley & Sons， Hoboken， New Jersey 2014。

59。 Science Based Targets。 https：//sciencebasedtargets。org/

Google Scholar

60。 S。 Schaltegger， R。 Burritt， H。 Petersen， An introduction to corporate environmental management： Striving for sustainability， Routledge， Abingdon， Oxfordshire 2017。

61。 S。 Schaltegger， M。 Bennett， R。 L。 Burritt， C。 Jasch， Environ。 Manage。 Accounting for Cleaner Production 2008， 24， 3。

62。 M。 von Hauff， Sustainable development in economics。 in Sustainability science， Springer， Dordrecht 2016， p。 99。

63。 W。 McDonough， M。 Braungart， Cradle to cradle： Remaking the way we make things， North point press。， Albany， California 2010。

64。 P。 H。 G。 Berkhout， J。 C。 Muskens， J。 W。 Velthuijsen， Energy Policy 2000， 28， 425。

65。 L。 A。 Greening， D。 L。 Greene， C。 Difiglio， Energy Policy 2000， 28， 389。

66。 S。 Sorrell， J。 Dimitropoulos， Ecological Economics 2008， 65， 636。

67。 S。 Nertinger， Carbon and Material Flow Cost Accounting： Ein integrierter Ansatz im Kontext nachhaltigen Erfolgs und Wirtschaftens， Springer， Wiesbaden 2015。

68。 R。 B。 Howarth， Ecological Economics 2007， 63， 656。

69。 Oertel， D， Grunwald， A。 Potenziale und Anwendungsperspektiven der Bionik。 2006。 http：//www。itas。kit。edu/pub/v/2006/oegr06a。pdf

70。 R。 U。 Ayres， L。 W。 Ayres， A Handbook of Industrial Ecology， Edward Elgar Publishing， Inc， Northampton， Massachusetts， USA 2002。

71。 C。 Becker， Sustainability ethics and sustainability research， Springer Science & Business Media， Berlin 2011。

72。 N。 Basel， Financial Times Deutschland 2010。 http：//epea-hamburg。org/sites/default/files/publications/36178_Financial%20Times%20_Der%20Anti-M%C3%BCllmann_1001。pdf。

73。 N。 Georgescu-Roegen， The Entropy Law and the Economic Process in Retrospect。 in Schriftenreihe des IW， Institut für kologische Wirtschaftsforschung， Berlin 1987。

74。 W。 Sachs， Politische kologie 1993， 33， 69。

75。 T。 Princen， The logic of sufficiency， Vol。 30， Mit Press， Cambridge， MA 2005。

76。 S。 Seuring， S。 Gold， J。 Cleaner Prod。 2013， 56， 1。

77。 R。 J。 Baumgartner， R。 Rauter， J。 Cleaner Prod。 2017， 140， 81。

78。 Lowell Center for Sustainable Production。 Sustainable Production： A Working Definition。 Informal Meeting of the Committee Members， 1998。

79。 C。 O‘Brien， Int。 J。 Prod。 Economics 1999， 60-61， 1。

80。 M。 Hauschild， J。 Jeswiet， L。 Alting， CIRP Ann。 2005， 54， 1。

81。 L。 Lebel， S。 Lorek， Ann。 Rev。 Environ。 Resour。 2008， 33， 241。

82。 C。 Wiles， P。 Watts， Green Chem。 2014， 16， 55。

83。 V。 Veleva， M。 Ellenbecker， J。 Cleaner Prod。 2001， 9， 519。

84。 D。 Krajnc， P。 Glavi， Clean Technol。 Environ。 Policy 2003， 5， 279。

85。 F。 Pusavec， P。 Krajnik， J。 Kopac， J。 Cleaner Prod。 2010， 18， 174。

CrossrefWeb of ScienceGoogle Scholar

86。 R。 Miehe， I。 Bogdanov， R。 Schneider， M。 Hirsch， T。 Bauernhansl， E。 Pawlik， R。 Horbal， Proc。 CIRP 2016， 57， 613。

87。 International Standards Organization ［Ed。］。 2006： Environmental management — Life cycle assessment — Principles and framework。

88。 C。 Zhang， H。 Huang， L。 Zhang， Z。 Liu， Int。 J。 Prod。 Res。 2019， 57（8）， 2263。

89。 R。 F。 Dennison， Collection Building 2000， 19， 24。

90。 L。 Y。 Shen， J。 Li Hao， V。 W。 Y。 Tam， H。 Yao， J Civil Eng。 Manage。 2007， 13（4）， 273。

91。 J。 Blanco， Architectural Eng。 Des。 Manage。 2016， 12（4）， 266。

92。 A。 Hosseinpour， Q。 Peng， P。 Gu， Benchmarking： An Int。 J。 2015， 22， 643。

93。 S。 Vinodh， V。 Kamala， K。 Jayakrishna， Appl。 Mathematical Model。 2014， 38（11–12）， 2758。

94。 S。 Byggeth， G。 Broman， K。 H。 Robèrt， J。 Cleaner Prod。 2007， 15（1）， 1。

95。 I。 J。 Petrick， A。 E。 Echols， Technological Forecasting Social Change 2004， 71（1–2）， 81。

96。 A。 Azkarate， I。 Ricondo， A。 Pérez， P。 Martínez， J。 Eng。 Des。 2011， 22（3）， 165。

97。 H。 Dyckhoff， T。 S。 Spengler， Produktionswirtschaft - Eine Einführung， Springer-Verlag， Berlin 2010。

98。 E。 Westkmper， Einführung In Die Organisation Der Produktion， Springer， Berlin 2006。

99。 S。 Beer， Cybernetics and Management， John Wiley & Sons， Hoboken， New Jersey， USA 1967。

100。 F。 Vester， The Art of Interconnected Thinking – Ideas and Tools for Dealing with Complexity， MCB， München 2007。

101。 R。 Miehe， T。 Bauernhansl， O。 Schwarz， A。 Traube， A。 Lorenzoni， L。 Waltersmann， J。 Full， J。 Horbelt， A。 Sauer， Proc。 CIRP 2018， 72， 739。

102。 R。 Miehe， J。 Full， P。 Scholz， A。 Demmer， T。 Bauernhansl， A。 Sauer， G。 Schuh， Proc。 Manuf。 2019， 39， 737。

103。 J。 Full， R。 Miehe， S。 Kiemel， T。 Bauernhansl， A。 Sauer， Proc Manuf。 2019， 39， 1204。

104。 Grieves， MW。 Digital Twin： Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication。 2014。 https：//research。fit。edu/media/site-specif-ic/researchfitedu/camid/documents/1411。0_Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves。pdf

105。 Shafto， M。， Conroy， M， Doyle， R， Glaessgen， E， Kemp， C， LeMoigne， J， Wang， L。 DRAFT Modeling， Simulation， Information Technology & Processing Roadmap： Technology Area 11。 2010。 https：//www。nasa。gov/pdf/501321main_TA11-MSITP-DRAFT-Nov2010-A1。pdf

106。 E。 Negri， L。 Fumagalli， M。 Macchi， Proc。 Manuf。 2017， 11， 939。

107。 R。 Anderl， S。 Haag， K。 Schützer， E。 Zancul， Inform。 Technol。 2018， 60， 125。

108。 W。 Kritzinger， M。 Karner， G。 Traar， J。 Henjes， W。 Sihn， IFAC-PapersOnLine 2018， 51， 1016。

109。 Bauernhansl， T， Krüger， J， Reinhart， G， Schuh， G。 WGP-Standpunkt Industrie 4。0。 2016。 https：//wgp。de/de/wgp-standpunktpapier-fuehrt-durchs-schluesselloch-zu-industrie-4-0/

110。 T。 Bauernhansl， S。 Hartleif， T。 Felix， Proc。 CIRP 2018， 72， 69。

111。 Wagner， C， Grothoff， J， Epple， U， Drath， R， Malakuti， S， Gruner， S， Hoffmeister， M， Zimermann， P。 The role of the Industry 4。0 asset administration shell and the digital twin during the life cycle of a plant。 22nd IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation （ETFA）。 2017； 1– 8。

112。 A。 Seif， C。 Toro， H。 Akhtar， Proc。 Comput。 Sci。 2019， 159， 495。

113。 Hankel， M。 Reference Architecture Model for Industry 4。0 and International Collaboration： OPC Day Finland 2017。 Finish Society of Automation。 2019。 https：//www。youtube。com/watch？v=_7XntF6K_0Y

114。 Plattform Industrie 4。0。 The asset administration shell： Implementing digital twins for use in Industrie 4。0： Making Industrie 4。0 components interoperable。 Berlin， 2019。 https：//www。plattform-i40。de/PI40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/VWSiD%20V2。0。html

115。 Plattform Industrie 4。0 Die Verwaltungsschale im Detail - von der Idee zum implementierbaren Konzept。 Berlin， 2019。 https：//www。plattform-i40。de/PI40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/verwaltungsschale-im-detail-pr%C3%A4sentation。html

116。 Plattform Industrie 4。0。 Details of the Asset Administration Shell： Part 1 - The exchange of information between partners in the value chain of Industrie 4。0 （Version 2。0）。 Berlin， 2019。 https：//www。plattform-i40。de/PI40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/Details-of-the-Asset-Administration-Shell-Part1。html

117。 Plattform Industrie 4。0。 Diskussionspapier Verwaltungsschale in der Praxis： Wie definiere ich Teilmodelle， beispielhafte Teilmodelle und Interaktion zwischen Verwaltungsschalen （Version 1。0）。 Berlin， 2019。 https：//www。plattform-i40。de/PI40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/2019-verwaltungsschale-in-der-praxis。html

118。 Kalhoff， J， Lwen， U， Manger， T， Schneider， K。 Open Source Projekt openAAS – mit offenen Standards Industrie 4。0 umsetzen。 2017。 https：//www。zvei。org/fileadmin/user_upload/Verband/Fachverbaende/Automation/Open-Source-Projekt-openAAS-mit-offenen-Standards-Industrie-4。0-umsetzen。pdf

119。 E。 Tantik， R。 Anderl， Proc。 CIRP 2017， 64， 363。

120。 T。 D。 West， A。 Pyster， Insight 2015， 18（2）， 45。

121。 V。 Singh， K。 E。 Willcox， AIAA J。 2018， 56（11）， 4515。

122。 L。 Waltersmann， S。 Kiemel， I。 Bogdanov， J。 Lettgen， R。 Miehe， A。 Sauer， J。 Mandel， Proc。 Manuf。 2019， 39， 685。

123。 R。 Miehe， S。 Mueller， R。 Schneider， S。 Wahren， M。 Hornberger， Int。 J。 Precision Eng。 Manuf。-Green Technol。 2015， 2， 289。

124。 Deutsches Institut für Normung。 DIN EN 50581： Technical documentation for the assessment of electrical and electronic products with respect to the restriction of hazardous substances。

125。 M。 A。 Curran Ed。， Life cycle assessment handbook： a guide for environmentally sustainable products， John Wiley & Sons， Hoboken， New Jersey 2012。

126。 Verband Deutscher Ingenieure， Ressourceneffizienz - Methodische Grundlagen， Prinzipien und Strategien， Düsseldorf 2016。

127。 R。 Miehe， Methodik zur Quantifizierung der nachhaltigen Wertschpfung von Produktionssystemen an der konomisch-kologischen Schnittstelle anhand ausgewhlter Umweltprobleme， Fraunhofer Verlag， Stuttgart 2018。

128。 Project Drawdown。 The World’s Leading Resource for Climate Solutions。 https：//www。drawdown。org/

129。 Detzner， A。， & Eigner， M。 （2018）。 A digital twin for root cause analysis and product quality monitoring。 In DS 92： Proceedings of the DESIGN 2018 15th International Design Conference 1547– 1558

130。 F。 Tao， J。 Cheng， Q。 Qi， M。 Zhang， H。 Zhang， F。 Sui， Int。 J。 Adv。 Manuf。 Technol。 2018， 94， 3563。

131。 X。 V。 Wang， L。 Wang， Int。 J。 Prod。 Res。 2019， 57， 3892。

132。 K。 Bradley， Library Trends 2007， 56， 148。

133。 P。 Seele， Sustainability Sci。 2016， 11， 845。

134。 D。 Chen， S。 Heyer， S。 Ibbotson， K。 Salonitis， J。 G。 Steingrímsson， S。 Thiede， J。 Cleaner Prod。 2015， 107， 615。

135。 Stürmer， M。 Characteristics of digital sustainability。 Proceedings of the 8th International Conference on Theory and Practice of Electronic Governance。 2014； 494– 495。

136。 Bradley， K。 Digital sustainability and digital repositories。 2008。 https：//openresearch-repository。anu。edu。au/handle/1885/46784

137。 B。 Jickling， Environ。 Educ。 Res。 2001， 7， 167。

138。 G。 Chowdhury， J。 Doc。 2013， 69， 602。

139。 M。 Stuermer， G。 Abu-Tayeh， T。 Myrach， Sustainability Sci。 2017， 12， 247。

140。 Dalmolen， S， Cornelisse， E， Stoter， A， Hofman， W， Bastiaansen， H， Punter， M， Knoors， F。 Improving sustainability through intelligent cargo and adaptive decision making。 E-Freight Conference。 2012。

141。 https：//aiche。onlinelibrary。wiley。com/

doi/10。1002/amp2。10078

142。 http：//www。360doc。com/content/20/

0224/16/68619253_894494008。shtml

143。 http：//www。innobase。cn/？p=1658

144。 http：//www。iic。sdu。edu。cn/info/1064/1432。htm

145。 https：//www。cnis。ac。cn/ynbm/

gxjsyxxyjs/gndt/202203/t20220331_53008。html

本文來自上海漢潔，未經允許請勿轉載，如有需要請聯絡marketing@haaenclean。com。