在中国企业中利用工业4.0技术提升组织可持续性绩效：一个以NRBV为中介、推进联合国可持续发展目标9和12的模型

为更清洁未来打造智能工厂

工厂常被指责为污染与浪费的源头，然而推动“第四次工业革命”的同一类技术——从人工智能到联网传感器——也可能帮助工业缩减环境足迹。本研究考察了数百家中国企业，检视当数字化工具与绿色设备协同使用并融入日常运行时，如何将传统工厂转变为更智能、更清洁、且更具竞争力的生产体，从而支持全球可持续发展目标。

工厂工具箱中的新工具

研究者聚焦于四类许多制造企业正在探索的现代技术。首先是人工智能与机器学习系统，它们处理海量数据以预测缺陷、安排维护并微调流程。第二是数字孪生，即机器或生产线的虚拟复制，使工程师能在不停止真实设备的情况下测试“假如”情境。第三是物联网：由传感器和互联设备构成的网络，实时追踪能耗、材料与设备运行状况。最后是绿色技术——如节能机械与可回收材料——直接减少废弃物与排放。研究并不把这些工具孤立看待，而是探问当企业将它们作为协同套件采纳时会发生什么。

从设备到日常习惯

拥有先进技术并不自动使工厂变得可持续。作者认为关键在于这些工具如何重塑日常生产习惯，即他们所称的可持续制造实践。这些实践包括以可重复使用和可回收为导向的产品设计，运行回收利用材料的闭环系统，强化工艺控制以减少资源使用，以及将环境检查纳入常规质量审计。从这个视角看，传感器、人工智能和数字孪生之所以有价值，是因为它们为管理者提供了必要的信息与洞见，使其能够围绕效率与污染预防重新设计工作流程，而绿色设备则使这些重新设计的流程在物理上得以实现。

来自数百家中国企业的证据

为检验这些观点，研究团队对中国各地719家企业进行了调查，涵盖制造业、高科技以及资源密集型行业。高管与技术负责人报告了公司在采纳四类技术方面的进展程度、可持续导向实践在运营中嵌入的深度，以及在能耗、排放、废弃物、成本节约与客户及其他利益相关者满意度方面观察到的结果。研究采用一种处理复杂因果网络的统计方法，既考察了各项技术的直接影响，也考察了通过日常实践产生的间接影响。

数字工具如何提升可持续性成果

分析显示，四类技术——人工智能、数字孪生、物联网网络与绿色设备——都与强调资源效率与减少废弃的更好制造实践有强关联。绿色技术的推动力最强，其次是人工智能与数字孪生，物联网的贡献较小但仍有意义。这些改进后的实践反过来对整体可持续性绩效产生显著影响，包括单位产出更低的排放与能耗、更少送往填埋场的废弃物以及可观的成本节约。关键在于，技术带来的好处几乎完全是通过这些实践流动的，而非直接产生：换言之，数字化投资在被编织进车间的实际作业方式时才会产生回报。

这对全球目标为何重要

尽管本研究并未直接追踪联合国指标，其结果与可持续发展目标9（更清洁、更有韧性的工业）和目标12（负责任的消费与生产）的精神是一致的。研究表明，当数字化与绿色技术与以可持续为导向的日常流程相结合时，它们会变得强大，从而为企业和政策制定者提供了切实可行的路线图。对企业来说，教训是应不仅投资于硬件与软件，还要投资于培训、流程重设计与奖励环境管理的文化。对社会而言，这表明智能工厂可以成为解决方案的一部分：在适当的工具与习惯组合下，工业增长与环境保护并非必然冲突。

引用: Gao, Y., Wang, J., Chen, X. et al. Leveraging Industry 4.0 technologies for organizational sustainability performance in Chinese firms: an NRBV-mediated model advancing UN SDGs 9 and 12. Sci Rep 16, 14432 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42871-8

关键词: 工业4.0, 可持续制造, 绿色技术, 数字孪生, 工业中的物联网与人工智能