Abstrak: Industri 4.0 merupakan sebuah konsep yang berasal dari industri Jerman, yang intinya adalah penggunaan teknologi untuk produksi yang efisien. Dalam dunia bisnis saat ini, kemunculan Industri 4.0 di bidang produksi, dan teknologi terkait lainnya, seperti Internet of Things (IoT) dan sistem cyber-fisik,
memiliki dampak negatif terhadap kelestarian lingkungan akibat polusi udara. polusi, buruknya pembuangan limbah, dan penggunaan bahan mentah, informasi, dan energi secara intensif. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis tinjauan pustaka terhadap naskah-naskah yang membahas topik terkait Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan yang diterbitkan antara tahun 2000 hingga 2020. Saat ini terdapat kesenjangan antara situasi aktual dan yang diinginkan, yaitu produksi terjadi dalam skala besar.
model keberlanjutan yang lemah, dan oleh karena itu, penelitian ini memperdebatkan dampaknya terhadap kelestarian lingkungan dan tantangan yang dihadapi Industri 4.0. Empat skenario dibahas: skenario penerapan, skenario operasi, integrasi dan kepatuhan terhadap tujuan pembangunan berkelanjutan, dan skenario jangka panjang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat hubungan negatif terkait alur proses produksi mulai dari input hingga produk akhir, termasuk bahan baku, kebutuhan energi, informasi, dan pembuangan limbah, serta dampaknya terhadap lingkungan. Namun integrasi Industri 4.0 dan tujuan pembangunan berkelanjutan meningkatkan kelestarian lingkungan untuk menciptakan dukungan ekologis yang menjamin kinerja lingkungan yang tinggi dengan dampak yang lebih positif dibandingkan sebelumnya.
Makalah ini akan membantu pemangku kepentingan dan perusahaan untuk memberikan solusi terhadap tantangan lingkungan yang ada yang dapat dimediasi melalui penerapan teknologi baru. Kebaruan dari penelitian ini adalah penggambaran Industri 4.0 dan teknologinya yang terintegrasi dengan tujuan
pembangunan berkelanjutan untuk menciptakan Industri 4.0 berkelanjutan yang menggabungkan perlindungan lingkungan dan keberlanjutan.
Oleh karena itu, setiap sektor mengadopsi Industri 4.0 karena kemampuan kualitas yang dicapai dalam penyesuaian produk. Namun, dengan Industri 4.0 masih terdapat konsumsi sumber daya, bahan baku,
informasi, dan energi yang tinggi, sehingga tidak ramah lingkungan meskipun banyak manfaat yang diperoleh dari industri 4.0.
Industrialisasi merupakan proses vital dalam produksi. Banyak organisasi yang belum mengadopsi teknologi informasi (TI) sedang berjuang untuk bertahan hidup. Dalam bisnis saat ini, apa pun sektor dan aktivitasnya, entitas mempunyai pandangan yang sama mengenai masa depan dan tidak ingin terkejut.
Keberlanjutan 2020, 12, 4674; doi:10.3390/su12114674 www.mdpi.com/journal/sustainability
2
4 3 1
5
Fakultas Ekonomi dan Ilmu Sosial, Universitas Szent Istvan, 2100 Gödölÿo, Universitas Kotli
Hongaria, Azad Jammu dan Kashmir, Fakultas Ilmu Manajemen, Departemen Perdagangan, Kota Kotli 11100, Pakistan; [email protected] * Korespondensi:
[email protected]; Telp: +36-302973163
Institut Informatika dan Logistik Terapan, Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Debrecen, 4032 Debrecen, Hongaria; [email protected] Badan Penelitian
PERDAGANGAN, Universitas North-West, Vanderbijlpark 1900, Afrika Selatan Sekolah Doktor Manajemen dan Bisnis Károly Ihrig, Universitas Debrecen, 4032 Debrecen, Hongaria; [email protected] (NA);
[email protected] (HH); [email protected] (NK)
Diterima: 9 Mei 2020; Diterima: 2 Juni 2020; Diterbitkan: 8 Juni 2020
Hossam Haddad 3 dan Nikodemus Kitukutha 3
Muhammad Asif Khan 5 ,Nemer Aburumman 3 2,4,* , Jozsef Popp ,
Judit Oláh 1,2
Tinjauan
,
Kata Kunci: Industri 4.0; lingkungan; keberlanjutan; dampak; pembangunan berkelanjutan; keberlanjutan
1. Perkenalan
Dampak Industri 4.0 terhadap Kelestarian Lingkungan
keberlanjutan
Tujuan penting dari penelitian ini adalah untuk menjelaskan sejauh mana Industri 4.0 dapat mempengaruhi aliran bahan mentah, energi, dan sumber daya yang digunakan dalam produksi, serta limbah dan residu yang dihasilkan setelah penerapan teknologi Industri 4.0, dan apakah seluruh dampaknya dapat mempengaruhi aliran bahan baku, energi, dan sumber daya yang digunakan dalam produksi.
hal ini pada analisis akhir akan berdampak negatif atau positif terhadap kelestarian lingkungan. Dengan melakukan hal tersebut, makalah ini akan memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai dampak yang menyertainya dan dengan demikian membantu pemangku kepentingan dan pemerintah untuk mengadopsi kebijakan yang paling sesuai dengan cita-cita yang tercermin dalam adopsi teknologi ini [10,12].
Sektor industrialisasi dengan pemanfaatan Industri 4.0 ini terutama berfokus pada produksi dan pencapaian keuntungan sebesar- besarnya, dan hal ini menimbulkan banyak permasalahan pada dimensi lain. Misalnya saja menipisnya sumber daya alam, dampak negatif terhadap lingkungan, ketimpangan distribusi kekayaan, dan kondisi kerja yang tidak sesuai, yang pada akhirnya dapat menimbulkan pola konsumsi yang tidak berkelanjutan secara lingkungan, ekonomi, dan bahkan sosial . Dalam sistem produksi, dalam konteks
kelestarian lingkungan, terdapat batasan untuk memastikan bahwa sumber daya alam digunakan pada tingkat yang konstan dan tidak melebihi tingkat pembaruan sumber daya tersebut, dan kapasitas lingkungan untuk menyerap limbah tersebut tidak boleh diabaikan.
Fokusnya harus pada sumber daya alam terbarukan sebagai alternatif pengganti sumber daya tak terbarukan [3]. Produksi terjadi dalam model “keberlanjutan yang lemah”, yang berarti eksploitasi sumber daya alam secara rasional atau bahkan minimalisasi limbah agar sesuai dengan limbah yang dapat dibuang oleh lingkungan.
Industri 4.0 dan hal ini membuat masyarakat dan sektor publik semakin sadar dan peduli terhadap risiko dan tantangan lingkungan hidup [1]. Oleh karena itu, makalah ini berupaya memperbaiki kondisi sektor ini dan
membantunya menjadi tidak hanya lebih baik secara ekonomi namun juga berkelanjutan secara lingkungan dan sosial.
Berdasarkan pendekatan skenario, metodologi yang digunakan adalah mengkaji literatur yang melibatkan
manuskrip dengan topik Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan. Selain itu, penelitian ini menggunakan data sekunder.
Namun, terlepas dari semua hal di atas, dan meskipun konsumen sadar akan keterbatasan sumber daya dan pentingnya sumber daya, kita masih jauh dari konsumsi berkelanjutan, dan permintaan terhadap barang dan produk jauh lebih tinggi daripada kebutuhan riil; Oleh karena itu, terdapat perbedaan besar antara konsumsi berkelanjutan dan perilaku aktual [4]. Mengingat situasi saat ini, sektor ini mendorong produksi dan keuntungan sambil mengabaikan faktor-faktor lain yang akan menyebabkan berkurangnya sumber daya yang terbatas dan tidak terbatas, dan karenanya menyebabkan ketidakstabilan iklim, dan dampak serius terhadap lingkungan, serta hilangnya keanekaragaman hayati [5,6]. Dari penelitian-penelitian sebelumnya, kita telah mencatat pentingnya aspek lingkungan yang telah disebutkan sebelumnya, dan bahwa penggunaan teknologi modern Industri 4.0 akan menciptakan keberlanjutan yang lebih besar dan meningkatkan kualitas produk [7]. Namun Industri 4.0 fokus utamanya pada peningkatan produksi dan kualitas sehingga dapat meningkatkan pendapatan dan daya saing. Saat ini, revolusi industri lebih berfokus pada produksi dan bukan pada kerangka kerja ramah lingkungan, bahkan mengingat banyaknya tantangan yang dihadapi industri ini seperti penyatuan peraturan, protokol organisasi, pencarian pekerja terampil, dan penerapan undang-undang yang kompatibel. kerangka [8].
Industri 4.0 telah mengubah cara bisnis dan produksi dilakukan secara keseluruhan, baik dari segi prosedur, metode, dan kepraktisan [9,10]. Biaya infrastruktur Industri 4.0 tampaknya masuk akal jika dianggarkan secara ramah lingkungan, namun masih sulit untuk memprediksi dampak langsungnya terhadap kelestarian lingkungan [11]. Oleh karena itu, pertanyaan utamanya adalah: apa dampak Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan dan masyarakat?
Hal ini untuk menguji dampak Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan. Data dianalisis untuk pembenaran, dan deskripsi dibuat untuk masing-masing jenis. Selanjutnya, dampak Industri 4.0 terhadap skenario operasional organisasi juga diselidiki. Selain itu, dampak negatif dan positif terhadap keberlanjutan dipelajari untuk
menggambarkan trennya. Selain itu, atribut-atribut Industri 4.0 yang menawarkan peluang integrasi dengan tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs) untuk menciptakan kelestarian lingkungan yang lebih besar diselidiki, untuk memberikan saran mengenai kebijakan yang dapat menyelaraskan kedua sektor ini sehingga dapat bekerja secara harmonis dan menciptakan manfaat yang lebih tinggi. bagi para pemangku kepentingan.
Ada prediksi bahwa peluang bagus tersebut dapat dimanfaatkan dan bermanfaat dalam jangka panjang jika dikelola dengan baik. Satu-satunya hal yang kurang adalah kebijakan-kebijakan baik yang mendukung penerapan semua struktur ini; dan kesimpulannya adalah penerapan Industri 4.0 saat ini akan membawa dampak positif permasalahan
Dalam pendahuluan, kami telah menyajikan diskusi luas mengenai Industri 4.0 dan teknologinya yang meningkatkan produksi cerdas, sementara dalam tinjauan literatur kami telah menggunakan 116 artikel yang diterbitkan untuk menggambarkan bidang-bidang utama yang dianalisis oleh peneliti lain dan mengungkapkan kesenjangan yang memerlukan penelitian kami.
Pada bagian materi dan metode, tinjauan literatur digunakan pada makalah tahun 2000 hingga 2020 tentang Industri 4.0.
Dalam hasil, interpretasi dan kesimpulannya, kebijakan ditekankan sebagai kunci bagi masa depan yang berkelanjutan.
ketahanan lingkungan. Oleh karena itu, kebijakan kelestarian lingkungan akan menjadi tulang punggung Industri 4.0. Pertama, analisis harus dilakukan untuk menentukan bagaimana masukan bahan mentah, informasi, dan energi dapat dikendalikan.
Kedua, seiring dengan berlangsungnya produksi, akan dihasilkan produk-produk yang dimurnikan dan berkualitas serta produk sampingan; apakah ini bisa dijadikan bahan baku lagi? Ketiga, setelah proses produksi selesai, bagaimana limbah dapat diolah sebelum dibuang sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi polusi udara melalui emisi gas berbahaya serta air dan tanah yang terkontaminasi, dan sebagai imbalannya dapat digunakan kembali untuk menghasilkan sumber daya alam?
CPS menghubungkan elemen fisik industri, seperti mesin dan komponen lainnya, ke lapisan sistem informasi elektronik melalui sensor dan perangkat lainnya. Teknologi ini memungkinkan pertukaran informasi, menjalankan prosedur, dan menjadi interkonektor antara manusia dan mesin. Internet of Things (IoT) adalah istilah baru [21] yang didefinisikan sebagai asosiasi dunia fisik melalui Internet yang dilengkapi dan dilengkapi dengan sensor dan aktuator. Melalui koneksi ini, seluruh sinyal dari sistem produksi fisik dapat dipantau dan dicatat sebagai “ data besar” untuk kemudian digunakan dalam proses lain seperti menciptakan nilai baru, terutama dalam konteks perubahan permintaan akan layanan inovatif [22] dan bentuk-bentuk baru dari layanan. pekerjaan [23]. Salah satu teknologi yang digunakan pada revolusi industri keempat adalah “cloud computing”
yang [24] diartikan sebagai komputasi
3 dari 21 Keberlanjutan 2020, 12, 4674
2. Tinjauan Pustaka
Bagian ini akan memperkenalkan konsep-konsep utama terkait Industri 4.0, dimulai dengan latar belakang umum dan kemudian beralih ke konsep Industri 4.0 serta definisi terminologi dasar yang menyertainya; Di akhir bagian ini, kami akan menjelaskan karakteristik yang akan muncul dari penggunaan teknik-teknik tersebut, termasuk kemampuan dan fungsi yang tercipta sebagai hasilnya . Namun, Industri 4.0 adalah topik yang kompleks. Kompleksitasnya perlu dianalisis dari tiga perspektif:
fungsional, struktural, dan kualitatif [13]. Selain itu, kompleksitas ini dapat diwujudkan baik dalam lingkungan alam maupun teknologi, dan selalu mempengaruhi tingkat pemahaman sistem yang sedang kita pelajari dan kualitas pengambilan keputusan di dalamnya [14].
2.1. Industri 4.0 dan Teknologinya
Yang terakhir, kebijakan perlu dibuat agar ekosistem mempunyai kesempatan untuk beregenerasi dan mencapai hidup berdampingan.
Sesuai dengan visi tersebut, Industri 4.0 merupakan bagian dari dunia yang terintegrasi dan saling terhubung yang berkembang melalui revolusi teknologi informasi dan komunikasi (TIK). Perubahan teknologi pada Industri 4.0 ini terjadi melalui Internet of Things (IoT) dan Internet of Services (IOS) yang menghubungkan industri melalui jaringan supply chain secara internal dan eksternal secara elektronik. Hal ini menjadikan industri “pintar”, dan semua ini didukung oleh sistem cyber-fisik (CPS). CPS yang dibahas dalam teks ini dapat didefinisikan sebagai sistem di mana bagian perangkat keras dan perangkat lunak saling
berhubungan untuk memberikan hasil dalam skala besar [15,16]. Tinjauan literatur dengan pendekatan sistematis terhadap Industri 4.0 berkaitan dengan efisiensi energi, serta kekhawatiran dan tantangannya [17,18]. Oleh karena itu, kita dapat melihat bahwa Industri 4.0 adalah komponen utama CPS dan IoT. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan berbagai konsep terkait Internet Industri 4.0 seperti Internet of Services (IOS), Internet of Everything (IOE), dan Internet of People (IOP). Industri 4.0 mencakup serangkaian teknologi selain IOE dan CPS, seperti data besar, komputasi awan, manufaktur aditif (pencetakan 3D) [19], dan blockchain [20].
Istilah Industri 4.0 telah menjadi istilah umum akhir-akhir ini dan secara khusus disebutkan dalam inisiatif pemerintah Jerman pada tahun 2011 untuk menjadi strategi produksi industri di negara tersebut [15].
2.2. Lingkungan Berkelanjutan dan Industri 4.0
Keberlanjutan lingkungan hidup di Industri 4.0 merupakan topik penting dan telah banyak dibahas dalam literatur sebelumnya. Meskipun literatur sebelumnya menyajikan pandangan berbeda mengenai hubungan ini, namun belum ada konsensus yang jelas bahwa Industri 4.0 memiliki dampak jangka panjang terhadap kelestarian lingkungan [11]. Oleh karena itu, makalah ini berfokus pada kelestarian lingkungan hidup, dan kami akan membahas studi-studi yang berfokus pada dimensi- dimensi yang khususnya berkaitan dengan hal ini. Penelitian lain berpendapat bahwa start-up dan perusahaan baru memasukkan strategi dan visi mereka dalam mengintegrasikan Industri 4.0 dan produksi dengan kelestarian lingkungan. Studi yang dilakukan oleh Ford dan Despeisse [42] serta Jelonek dan Urbaniec [43] menunjukkan manfaat penerapan teknologi di bidang manufaktur (seperti pencetakan 3D) terhadap kelestarian lingkungan, namun juga mengungkapkan adanya beberapa tantangan karena teknologi tersebut masih berada pada tahap yang belum matang. Di sisi lain, Stock dan Seliger [44] berpendapat bahwa nilai industri harus berorientasi pada keberlanjutan dan Industri 4.0 memberikan peluang yang sangat besar untuk mencapai keberlanjutan tersebut. Dalam studi lainnya, penulis melakukan survei terhadap beberapa perusahaan Jerman dan Tiongkok untuk mempelajari dampak yang diharapkan dari Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan, dengan dimensi lingkungan yang dihubungkan melalui beberapa faktor: efisiensi energi dan sumber daya. Menurut Burritt dan Christ [45], kelestarian lingkungan dipengaruhi secara positif oleh Industri 4.0 melalui digitalisasi komprehensif yang memberikan manajemen yang lebih akurat, berkualitas tinggi, dan manajemen kejadian real-time untuk lingkungan eksternal.
Oleh karena itu, Industri 4.0 memberikan fitur dan kemungkinan baru di bidang manufaktur dalam dua aspek utama: nilai tambah bagi pelanggan akhir dan kemampuan proses produksi. Kami telah mengumpulkan keuntungan paling menonjol yang kami temukan dalam literatur di Tabel 1.
Hal ini membantu pengambilan keputusan karena informasi tersedia secara lengkap, sehingga membatasi hierarki kelembagaan.
Tabel 1. Keunggulan Industri 4.0 terhadap konsumen akhir (nilai tambah) dan terhadap kemampuan proses produksi perusahaan.
Dalam penelitian lain yang dilakukan oleh Müller dan Hopf [46], penulis mengusulkan model
berdasarkan triple bottom line (TBL), yaitu model yang mencakup tantangan dan peluang terkait penerapan Industri 4.0; penulis menyimpulkan bahwa ada hubungan yang penting dan positif
sumber daya dan layanan visualisasi, yang merupakan perpaduan inovasi dan penerapan teknologi baru seperti Industri 4.0 yang menciptakan dampak bermakna dan menguntungkan pada operasi organisasi untuk memangkas biaya dan menciptakan efisiensi. Terakhir, integrasi segala bentuk teknologi yang ada dengan elemen fisik di bidang manufaktur dengan seluruh pemegang saham terkait (pemasok, pelanggan,
konsumen, dan karyawan) menciptakan banyak keuntungan bagi Industri 4.0, seperti otomatisasi dan digitalisasi [25].
Sumber: Editan penulis sendiri (2020). CPS—sistem cyber-fisik.
Mengurangi biaya [33].
Kepatuhan yang lebih mudah [34].
Dampak yang disimulasikan dan dimodelkan dari langkah-langkah proses;
kemungkinan untuk merancang dan menguji pabrik baru sebelum didirikan dengan virtualisasi [41].
Berbagi pengetahuan meningkat di antara mereka [30].
Peningkatan produktivitas dan efisiensi, penciptaan peluang melalui inovasi, fleksibilitas, dan ketangkasan [36,37].
Analisis pembelajaran cerdas dipromosikan, yang memungkinkan perangkat dan mesin mengembangkan kapasitas pembelajaran dan bertindak sebagai respons terhadap situasi berbeda berdasarkan pengalaman sebelumnya [39].
Perubahan kebutuhan konsumen didukung [31].
Peningkatan sinergi (ketika struktur dipisahkan menjadi subsistem dengan sedikit saling ketergantungan) [32].
Kustomisasi yang ditingkatkan [26–28].
Munculnya model bisnis baru yang memungkinkan cara-cara baru dalam penciptaan nilai; menurut referensi [28], ini adalah model bisnis berorientasi proses berbasis cloud dan
berorientasi layanan [38].
Integrasi angka ujung ke ujung, memungkinkan integrasi proses bisnis di seluruh rantai nilai, termasuk lantai pabrik dan layanan menggunakan CPS [40].
Pengalaman pelanggan yang lebih baik [29].
Peningkatan integrasi melalui aliran data, sehingga mendorong struktur dan pertukaran data yang lebih fleksibel
di antara semua elemen [2].
Produk berkualitas, sehingga memiliki standar hidup yang tinggi [31].
Nilai Tambah Bagi Konsumen
Peluang kerja tercipta [35].
Nilai Tambahan bagi Perusahaan Peningkatan efisiensi [26,27].
Oleh karena itu, masih terdapat kesenjangan mengenai cara mengintegrasikan efisiensi penggunaan sumber daya yang langka, bahan mentah, informasi, konsumsi yang bertanggung jawab, dan energi dengan tujuan pembangunan berkelanjutan dalam solusi jangka panjang. Untuk mengurangi pencemaran lingkungan dan mencapai keberlanjutan, 4R—reduce, reuse, recycle, dan replace—dapat digunakan. Oleh karena itu, efisiensi dan eco-innovation akan terwujud dalam Industri 4.0 dan lingkungan hidup. Ini merupakan temuan baru, selain kontribusi penulis lain.
antara penerapan Industri 4.0 dengan manfaat lingkungannya sehingga perusahaan cenderung mengadopsi teknologi ini lebih mengingat manfaatnya dan terlepas dari ukuran perusahaan dan sektor industrinya. Dalam penelitian lain, Tim et al. [47] dan Müller dan Hopf [46] telah mengusulkan peta jalan yang bertujuan untuk mempromosikan penggunaan sumber daya alam yang optimal dan berkelanjutan dengan mempromosikan prinsip-prinsip ekonomi sirkular dalam organisasi dalam pendekatan Industri 4.0 terhadap daur ulang limbah, yang berdampak positif bagi lingkungan.
Keberlanjutan 2020, 12, 4674 5 dari 21
3. Bahan dan Metode
Untuk mengatasi masalah Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan, kami mempelajari dan menganalisis tinjauan teoritis dan literatur oleh berbagai penulis. Kajian kami meliputi tinjauan pustaka, dan metode yang digunakan adalah mengumpulkan seluruh naskah dengan topik Industri 4.0 terkait kelestarian lingkungan yang diterbitkan antara tahun 2000 hingga 2020. Data sekunder juga digunakan. Hal ini memungkinkan kami untuk mengkaji dampak positif dan negatif Industri 4.0 terhadap sektor manufaktur dan teknologi utamanya dari perspektif kelestarian lingkungan. Untuk memperoleh konsepsi yang holistik, pertama-tama kita bahas sistem produksinya, yaitu bahan mentah, energi, dan informasi yang diperlukan untuk mengolah masukan menjadi keluaran untuk memperoleh produk, serta limbah dan produk akhir umurnya, serta gas rumah kaca (GRK). ) emisi. Hal ini diilustrasikan lebih rinci pada Gambar 1.
Terakhir, kami meninjau beberapa literatur sebelumnya yang menghubungkan Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan. Singkatnya, penelitian sebelumnya telah menggunakan pendekatan berbeda untuk membahas subjek ini, termasuk studi eksplorasi oleh Ford dan Despeisse [42]; wawancara dengan spesialis atau pakar di bidangnya [28]; analisis konten dan data statistik; penerapan indeks efisiensi sumber daya untuk penilaian kelestarian lingkungan; indeks efisiensi bahan, air, energi, dan kuantitas limbah [43,53,54]; biaya lingkungan [33,55]; dan pengurangan dampak lingkungan [55]. Kesimpulannya, setelah mengkaji semua studi tersebut, tantangan dan peluang yang terkait dengan penerapan Industri 4.0 masih belum pasti, dan teknologi yang terkait dengan industri ini dalam hal kelestarian lingkungan belum tereksplorasi secara memadai karena masih
merupakan teknologi baru.
Junior dkk. [48] menyelidiki hubungan antara variabel perlindungan lingkungan dan keselamatan proses dalam Industri 4.0 dengan mengeksplorasi keberadaan kata kunci umum dalam literatur sebelumnya dan menemukan bahwa terdapat lebih banyak penelitian yang terkait dengan perlindungan lingkungan dan Industri 4.0 daripada literatur yang berkaitan dengan Industri 4.0 dan keselamatan proses [49]. Dalam penelitian lain, Junior et al. [48], Carrillo dkk. [50], dan Lingam [29] telah menemukan bahwa penciptaan nilai berkontribusi positif terhadap pembangunan berkelanjutan melalui proses baru dan penciptaan perspektif siklus hidup [51] dan model bisnis baru. Dalam studi yang dilakukan oleh Kumar dan Luthra [52], penulis mengidentifikasi 18 tantangan yang dapat dihadapi Industri 4.0 ketika mengembangkan keberlanjutan rantai pasokan.
skenario, seperti berikut pada Tabel 2.
tahap yang terintegrasi dengan SDGs, untuk mencapai kelestarian lingkungan menggunakan Industri 4.0.
4.1. Analisis Skenario 4. Hasil
Skenario yang kami maksud adalah serangkaian kondisi yang mempengaruhi kelestarian lingkungan hidup
Integrasi [2]
Otomatisasi [2]
Data real-time Energi terbarukan Penurunan (-)
Skenario Operasi Skenario Hubungan SDGs Skenario Jangka Panjang Digitalisasi [2]
Skenario Penerapan
Tabel 2. Tahapan skenario yang menggambarkan dampak positif atau negatif terhadap kelestarian lingkungan.
Produksi cerdas Penurunan (-)
Kustomisasi Infrastruktur inovatif Peningkatan (+)
6 dari 21 Keberlanjutan 2020, x UNTUK TINJAUAN PEER
positif atau negatif. Dalam Industri 4.0, input seperti bahan mentah, energi, dan informasi melalui beberapa tahap produksi dan, akibatnya, muncul kebutuhan dan peluang.melalui beberapa tahap produksi dan, akibatnya, kebutuhan dan peluang muncul. Uraian di sini muncul dalam tinjauan pustaka dalam kaitannya dengan aliran objek-objek di dalamnya
proses dan modifikasi apa pun yang akan mempengaruhi kelestarian lingkungan. Dalam hal ini, a
analisis berbasis skenario digunakan untuk menguji dampak lingkungan dalam kaitannya dengan keberlanjutan. analisis berbasis skenario digunakan untuk menguji dampak lingkungan dalam kaitannya dengan keberlanjutan.
Skenario yang kami maksud adalah serangkaian kondisi yang mempengaruhi kelestarian lingkungan hidup baik secara positif maupun negatif. Dalam Industri 4.0, input seperti bahan baku, energi, dan informasi
Deskripsi di sini muncul dalam tinjauan literatur dalam hal alur objek dalam proses produksi produksi dan modifikasi apa pun yang akan mempengaruhi kelestarian lingkungan. Dalam kasus ini,
4.1. Analisis Skenario 4. Hasil
Hal ini mencakup, misalnya, penggunaan energi berkelanjutan dalam produksi, dan pada saat yang sama, hal ini mencakup, misalnya, penggunaan energi berkelanjutan dalam produksi, dan pada saat yang sama,
upaya mendaur ulang limbah keluaran untuk konsumsi yang lebih baik, seperti yang telah tergambar pada penelitian
sebelumnya upaya mendaur ulang limbah keluaran untuk konsumsi yang lebih baik, seperti yang telah tergambar pada penelitian sebelumnya skenario, seperti berikut pada Tabel 2.
tahap yang terintegrasi dengan SDGs, untuk mencapai kelestarian lingkungan menggunakan Industri 4.0.
Gambar 2 menjelaskan bagaimana semua skenario diramalkan dari tahap produksi, dan operasi
studi. Kami mempelajari manfaat Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan dalam empat penelitian. Kami mengkaji manfaat Industri 4.0 dalam kaitannya dengan kelestarian lingkungan hidup di keempatnya
Skenario Operasi Skenario Hubungan SDGs Skenario Jangka Panjang Data real-time Energi terbarukan Penurunan (-)
Skenario Penerapan
Peningkatan Kustomisasi (+)
hasil yang mengarah pada kelestarian dan perlindungan lingkungan. Sumber: Editan penulis sendiri yang mengarah pada kelestarian dan perlindungan lingkungan. Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Tabel 2. Tahapan skenario yang menggambarkan dampak positif atau negatif terhadap kelestarian lingkungan.
(2020).
Gambar 1. Penyiapan Industri 4.0, teknologinya, proses integrasi, dan keberlanjutannya Gambar 1. Penyiapan Industri 4.0, teknologinya, proses integrasi, dan hasil yang berkelanjutan
Integrasi [2]
Otomatisasi [2]
Digitalisasi [2]
Produksi cerdas Konsumsi responsif Penurunan (-)
Konsumsi Responsif Sumber : Editan penulis sendiri (2020). SDGs—tujuan pembangunan berkelanjutan.
Infrastruktur yang inovatif
Sumber: Editan penulis sendiri (2020). SDGs—tujuan pembangunan berkelanjutan.
Gambar 2 menjelaskan bagaimana semua skenario diramalkan dari tahap produksi, dan operasi
hingga efisiensi menunjukkan bagaimana penerapan dan pengoperasian SDGs diintegrasikan untuk mencapai tujuan jangka panjang
Tidak diragukan lagi, dampak Industri 4.0 dan manfaatnya sudah nyata. Produksi cerdas [61], Di bawah ini adalah model operasi di Industri 4.0 dan referensi dari penyesuaiannya
4.1.1. Skenario Penyebaran
SO2 dan CO2 yang dilepaskan bersifat racun sehingga diperlukan solusi untuk menghindari gangguan kesehatan.
4.0 agar bisa beroperasi sangat menuntut mesin, perangkat lunak, dan perangkat keras baru Ketangkasan fleksibilitas efisiensi [36]
keberlanjutan baik di Industri 4.0 maupun lingkungan dalam analisis teoritis dan kerangka kerja.
Di bawah ini adalah model operasional di Industri 4.0 dan referensi dari penyesuaian hingga keberlanjutan baik di Industri 4.0 maupun lingkungan secara teoritis dan analisis kerangka kerja.
Tidak diragukan lagi, dampak Industri 4.0 dan manfaatnya sudah nyata. Produksi cerdas [61], data real-time, dan otomatisasi adalah beberapa contoh dampak positif ini. Namun Industri 4.0 masih dihadapkan pada tantangan kelestarian lingkungan. Infrastruktur yang diperlukan untuk mengaktifkan
Limbah produk [58]
Awan [59]
Data Besar, pencetakan 3D [60]
Sistem fisik siber [25]
Informasi energi bahan mentah [2]
Konsep Industri 4.0 [57]
Data waktu nyata [56]
efisiensi menunjukkan bagaimana penerapan dan pengoperasian dengan SDGs diintegrasikan untuk memperoleh penyesuaian Modalitas yang panjang [19]
Ketangkasan fleksibilitas efisiensi [36]
Internet Hal [59]
Sumber: Editan penulis sendiri (2020). IoT—Internet segala sesuatu.
Dampak Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan disajikan pada Tabel 3 di bawah ini.
Skenario Penerapan
7 dari 21 Keberlanjutan 2020, 12, 4674
Konsep Industri 4.0 [57]
Limbah produk [58]
Informasi energi bahan mentah [2]
Awan [59]
keberlanjutan untuk. Sumber: Editan penulis sendiri (2020). IoT—Internet segala sesuatu.
Data waktu nyata [56]
Kustomisasi modalitas [19]
Gambar 2. Penyiapan pendekatan penerapan dan pengoperasian SDGs untuk mencapai keberlanjutan jangka panjang. Sumber: Editan penulis sendiri (2020). IoT—Internet segala sesuatu.
Internet Hal [59]
Sumber: Editan penulis sendiri (2020). IoT—Internet segala sesuatu.
Data Besar, pencetakan 3D [60]
Sistem fisik siber [25]
Gambar 2. Pengaturan pendekatan penerapan dan pengoperasian SDGs untuk mencapai tujuan jangka panjang
Keberlanjutan 2020, x UNTUK TINJAUAN PEER 7 dari 21
proses produksi, energi diperlukan untuk mengubah input menjadi output. Namun, emisi
masih dihadapkan pada tantangan kelestarian lingkungan. Infrastruktur yang dibutuhkan untuk mengaktifkan Industri data real-time, dan otomatisasi adalah beberapa contoh dampak positif ini. Namun, Industri 4.0 adalah
sangat mahal pada awalnya, meskipun dalam jangka panjang, manfaatnya akan lebih besar daripada biayanya. Dalam
dapat mengamati pengaruh dampak sebab-akibat pada aliran yang relevan.
dampak pada aliran energi, berdasarkan literatur.
sumber daya tak terbarukan dan terbarukan [65].
Tabel 6 menunjukkan integrasi pendekatan antara elemen SDGs dan Industri 4.0 dan
Tabel 5 menunjukkan bagaimana Industri 4.0 menawarkan dan menciptakan peluang di seluruh operasionalnya, dan kami
Penurunan aliran material [67].
Konsumsi energi [42].
Mengurangi limbah [67].
Pemeliharaan [68].
Elemen
Meningkatkan energi [75].
[2].
+ +
kustomisasi [57,76].
Pembuatan alat dan bentuk [72].
+ Secara subyektif oleh
pelanggan Penurunan aliran material [67].
+
Bagian industrialisasi [74].
Vertikal [65].
Horisontal [66]. +
+ Efek
Penurunan energi [67].
Analisis data [68].
+
Siklus hidup produk yang diperpanjang [75].
+
- Produksi cerdas [64].
Mengurangi limbah [67].
Konsumsi bahan [42].
kontrol data real-time [2].
Peningkatan aliran energi [75].
+ Aliran material dan energi
Pembuatan prototipe [19].
Penurunan cairan dan penempaan.
Peluang
Penurunan material dan energi [67].
Penggunaan material dan energi [67].
Pembuatan barang akhir [73].
+
Penghapusan hal-hal yang tidak diinginkan
+
produk [69].
Teknologi Blockchain [78,79].
Model bisnis yang disruptif [77].
Pengumpulan data [68]. +
Manufaktur aditif [69–71].
Dampak
Penurunan energi [67].
Produksi sesuai permintaan dan
informasi [78].
Integrasi
terintegrasi dengan tujuan pembangunan berkelanjutan, sehingga dapat menghasilkan efisiensi dan efektivitas penggunaan peluang perbaikan yang muncul dari integrasi tersebut. Setelah meninjau banyak karya di
Proses konfigurasi dinamis [56].
Negatif Negatif Negatif
Peralatan usang
[59].Kontrol data waktu nyata [56].
Aliran energi meningkat [63].
Negatif Integrasi [2]
Dampak negatif [35].
Kebutuhan [2].
Peralatan usang Otomatisasi [2]
Negatif Industri 4.0
Dampak negatif [35].
Produksi dan penyesuaian
Tren [2].
Produksi sesuai permintaan dan Diperlukan perangkat baru
Aliran Efek
Negatif
Persyaratan Industri 4.0 Internet produksi
cerdas dan integrasi CPS
Dampak terhadap Lingkungan
Negatif Digitalisasi [2]
penyesuaian [19].
Tabel 5. Pengaruh dampak positif sebab-akibat pada aliran yang relevan.
Diperlukan perangkat baru
Negatif
Negatif Negatif
Membutuhkan data yang sangat besar [62].
Membutuhkan data yang sangat besar [62].
Negatif Tabel 3. Dampak Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan ditinjau dari permintaan input.
Arus [2].
Tabel 4. Persyaratan Industri 4.0 dalam skenario operasional.
Negatif Perhatian/Tindakan
Peralatan usang
Industri 4.0 [49].
Tabel 4 menunjukkan kebutuhan skenario operasional yang diharapkan dari kerangka teknologi Industri 4.0
Kebutuhan akan peralatan baru Lebih banyak bahan yang dibutuhkan Lebih banyak energi yang
dibutuhkan Pembuangan atau daur ulang Lebih banyak bahan bakar untuk transportasi Lebih banyak
bahan yang dibutuhkan Lebih banyak energi yang dibutuhkan Pembuangan atau daur ulang Lebih banyak energi yang dibutuhkan
Lebih banyak bahan yang dibutuhkan Pembuangan atau daur
ulang Lebih banyak bahan yang
dibutuhkan Pembuangan atau daur ulang Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
literatur, kami setuju dengan Bonilla et al. [2] bahwa jika Industri 4.0 dimanfaatkan dengan baik, maka hal itu akan menjadi baik Transparansi/desentralisasi/dapat diandalkan
Tabel 6. Manfaat mengintegrasikan SDGs dengan Industri 4.0 untuk meningkatkan kelestarian lingkungan.
Analisis data besar Produksi berdasarkan permintaan
Pemantauan dan pengumpulan data
Digitalisasi (IoT dan CPS) Model bisnis baruManufaktur aditif Blockchain
Ketahanan lingkungan
Peningkatan energi terbarukan [70].
Efek E pada Arus Integrasi
Peningkatan energi terbarukan [81].
Penurunan aliran energi [ 2].
Penurunan emisi GRK [51].
Penurunan aliran material [ 2].
SDG 9 ÿ ÿ ÿ ÿ
Penurunan aliran limbah [36].
Perdagangan emisi yang mendukung Blockchain [20].
Penurunan aliran energi [ 2].
SDG Peluang yang Ditingkatkan menuju
Implementasi jaringan pintar [36].
Mengurangi produk yang sudah habis masa pakainya [36].
Penurunan aliran energi [ 2].
Pembuatan laporan keberlanjutan yang andal dan transparan, pada Industri 4.0 di sektor manufaktur [ 2]. ÿ
Implementasi jaringan pintar [82].
Implementasi penilaian siklus hidup [80].
SDG 7 ÿ ÿ ÿ
Perbaikan titik lemah manufaktur aditif
(energi dan daur ulang) [ 2]. Penurunan aliran material [ 2].
Peningkatan data yang dapat diandalkan [82].
Implementasi penilaian siklus hidup [83].
SDG 12 ÿ ÿ
Penurunan aliran limbah [ 2].
ÿ
SDG 13 ÿ ÿ ÿ
9 dari 21 Keberlanjutan 2020 , 12, 4674
Sumber: Editan penulis sendiri (2020). GRK—gas rumah kaca.
Integrasi yang diperluas dengan ekonomi sirkular [ 2].
Pesimistis
-
Peningkatan arus produk menjadi
Keengganan untuk mengadopsi Industri 4.0 [95]. Jaringan horizontal [94].
digitalisasi [86].
Keusangan peralatan [2].
Pemeliharaan prediktif [68].
Produksi dengan bantuan robot [22].
Tanggapan
Fokus pada pelatihan dan formasi [90].
Adopsi yang homogen secara spasial
Privasi [92].
Tenaga kerja tidak terampil [2].
Optimasi [84].
(menuju pembuangan atau daur ulang) [89].
Kekhawatiran konsumen [2].
-
Adopsi yang homogen secara spasial
Kendaraan logistik yang digerakkan sendiri [29].
Peningkatan aliran bahan baku di Optimis
Peningkatan daur ulang [84].
teknologi [2].
Mendorong penelitian [56].
Pengganti penelitian [91].
- Infrastruktur perusahaan [2].
Kontrol kualitas berbasis data besar negara maju dan berkembang [87].
Keunggulan Industri 4.0 Permintaan bahan baku [2].
Rekayasa seluruh rantai nilai [22]. Sebuah mesin sebagai alat yang tinggi Model bisnis baru [2].
teknologi [2].
Kustomisasi [19].
[59].
Teknologi terkonsentrasi di Faktor utama
Pendidikan staf [93].
-
efisiensi dalam produksi [57].
Industri 4.0 Merugikan Modal [44].
Lebih banyak kesadaran akan keberlanjutan [85].
Geografi [2].
-
dibuang, didaur ulang [2].
Kepemilikan data [37].
Heterogenitas dalam hal otomatisasi
Mempromosikan penciptaan nilai bersama
negara maju [88].
Permintaan perangkat [2].
-
Jaringan vertikal [94].
Pertukaran teknologi antar -
Simulasi lini produk [66].
Mempromosikan pasar yang pro-lingkungan [77].
dan digitalisasi [24].
Keamanan [59].
fabrikasi [2].
Peningkatan bahan bakar untuk transportasi
Keberlanjutan Industri 4.0 -
Homogenitas dalam hal otomatisasi dan
Dalam jangka panjang, Industri 4.0 akan sangat bergantung pada pilihan masyarakat, respon sosial, struktur hukum,
konsep; oleh karena itu, aliran yang dipilih untuk mengatasi kelestarian lingkungan telah digunakan
Ketika produksi meningkat, arus juga akan meningkat dan akan terjadi transformasi negatif
dengan tingkat digitalisasi yang berbeda-beda, yang akan mengarah pada ceruk pola non-lestari dan
Tabel 7 di bawah ini menggambarkan manfaat yang dapat diwujudkan dalam jangka panjang, jika seluruh pemangku kepentingan ikut serta
dampaknya menjadi tren positif dengan mengadopsi dimensi kelestarian lingkungan e-commerce.
di tempat lain [37]. Ketika suatu event diimplementasikan, perhitungan pola aliran akan menjadi lebih sederhana.
Tabel 8. Manfaat Industri 4.0 lebih besar dibandingkan tantangan terhadap keberlanjutan.
Tabel 7. Skenario jangka panjang yang optimis dan pesimistis, berdasarkan faktor-faktor utamanya.
Tabel 8 menunjukkan manfaat Industri 4.0 yang lebih besar dibandingkan tantangannya terhadap keberlanjutan.
Tabel 9 menunjukkan kelebihan dan kekurangan Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan.
dengan mengadopsi Industri 4.0, yang mengarah pada keberlanjutan dan meningkatkan pengambilan kebijakan.
bersama-sama mengatasi tantangan Industri 4.0 dan mengubahnya menjadi peluang bagi investor.
Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Namun, penjelasannya harus diberikan di sini. Perlu dicatat bahwa keberlanjutan mempunyai arti luas dan distribusi homogen. Keberlanjutan akan tersebar secara heterogen antar negara
Meskipun demikian, dampak positif kegiatan terhadap arus sangat bergantung pada kuantitas produksi.
ketidaksamaan. Meskipun demikian, tabel di bawah ini menunjukkan bagaimana tantangan-tantangan ini dapat diubah menjadi peluang
Dimensi
Kustomisasi dan digitalisasi [77].
Keuntungan
Tanggung jawab sosial perusahaan dilakukan oleh perusahaan terhadap konsumen [42]
Penyakit yang berhubungan dengan kesehatan [98].
Kontaminasi layanan tanah dan air [96].
Pendapatan tinggi melalui integrasi vertikal dan horizontal [30].
Kepatuhan minimum terhadap peraturan dan hukum oleh perusahaan [97].
Intensitas Industri 4.0 telah menyebabkan deforestasi [82].
Kekurangan
Industri 4.0 telah mengurangi waktu produksi sehingga efisiensi [37].
Produksi yang efisien meningkatkan stabilitas dan keberlanjutan ekonomi [57].
Pasar yang besar dengan kinerja keuangan yang lebih baik [56].
Pencemaran lingkungan yang tinggi [92].
Gangguan ekosistem [93].
Memastikan kualitas produk [31]. Pembuangan limbah berbahaya bagi masyarakat [69].
Fleksibilitas dan integrasi produksi [56]. Mahal untuk diadopsi dan dikelola [90].
Lingkungan Peningkatan penggunaan gadget pintar (IoT) Industri Keterampilan teknis diperlukan [96].
4.0 [91].
Hal ini tidak dapat diukur melalui pengukuran skala, melainkan peningkatan atau penurunan keberlanjutan.
Pertama, kami ingin menyampaikan bahwa lingkungan menyediakan sumber daya alam yang langka dan terbatas.
Tanpa melestarikan dan melindungi sumber daya ini, perusahaan tidak akan mempunyai bahan mentah untuk digunakan dalam produksi. Situasi ideal dalam kelestarian lingkungan adalah ketika sumber daya alam dapat beregenerasi dan digunakan tanpa mengorbankan siklus hidup produksi.
Tabel 9. Pro dan kontra Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan.
11 dari 21 Keberlanjutan 2020, 12, 4674
Sumber: Editan penulis sendiri (2020).
Bonilla dkk. [2] menyatakan bahwa kelestarian lingkungan dapat diukur dengan bergerak menuju tujuan yang jauh dari titik ideal keberlanjutan untuk mencapai tidak hanya produksi berkelanjutan tetapi juga konsumsi. Dengan mengingat hal ini, kami mengukur dampak keberlanjutan dengan menentukan apakah ada peningkatan atau penurunan menuju keadaan berkelanjutan yang mengintegrasikan dan mendukung tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs) PBB [100]. Dalam hal ini, kami mencoba menggunakan parameter relevan yang dapat memberi arti langsung pada skenario kami. Oleh karena itu, tujuan kami
bukanlah mengukur atau mengukur indikator-indikator tersebut, melainkan menggunakan pendekatan sistematis dan perspektif eksplorasi.
Oleh karena itu, sangat penting untuk memusatkan perhatian kita pada fakta bahwa keberlanjutan sangatlah penting, tidak hanya bagi perusahaan tetapi juga bagi masyarakat dan dimensi pertumbuhan ekonomi [99].
Goodland dan Daly [101] melakukan perbandingan dan memberikan contoh menarik yang dapat digunakan untuk mengukur kinerja dalam sistem keberlanjutan. Melalui studi ini, kami menemukan koneksi dan parameter yang memiliki karakteristik serupa yang diinginkan untuk pengukuran ini. Menurut Habbard [102], strategi bisnis untuk menjamin kelestarian lingkungan harus mempertimbangkan parameter berikut:
kinerja perusahaan dan lingkungan. Karakteristik yang diinginkan ini memungkinkan kita untuk menentukan apakah terdapat hubungan langsung atau hubungan sebab-akibat, karena mudah digunakan, ditangani, diperiksa, dan dikendalikan gangguan internal dan eksternal.
5.1. Kelestarian Lingkungan 5. Diskusi
Untuk mengetahui pengaruh Industri 4.0 terhadap kelestarian lingkungan, kami menyelidiki empat skenario dalam aktivitas manufaktur. Karena kurangnya literatur mengenai keberlanjutan dalam lingkungan dan Industri 4.0, kami melakukan studi cross-section dari analisis penulis yang berbeda untuk dapat memperoleh dasar yang baik dalam evaluasi dan penentuan konsep keberlanjutan. Melalui literatur, kami mengidentifikasi bahwa digitalisasi produksi industri akan berdampak positif terhadap kelestarian lingkungan, karena faktor sumber daya dan konsumsi akan dimanfaatkan secara efisien, seperti yang ditemukan pada hasil survei perusahaan Jerman dan Tiongkok yang dilakukan oleh Beier dkk. [53] teknologi manufaktur ramah lingkungan sebagai salah satu manfaat Industri 4.0, di antara banyak manfaat lainnya.
Hal ini memberikan pemahaman yang mudah tentang topik tanpa prosedur yang ambigu dan rumit untuk menentukan bagaimana menjamin kelestarian lingkungan.
Untuk mewujudkan Industri 4.0, ada tiga tahapan yang harus dilakukan: digitalisasi, otomasi, dan integrasi. Dalam proses produksi terjadi keausan pada mesin, dan pada suatu waktu tertentu mesin menjadi usang dan harus diganti dengan yang baru. Selain itu, tingginya tingkat konsumsi dan penggunaan bahan baku dan energi. Lingkungan hidup berada pada pihak penerima dalam hal sampah. Daur ulang harus dilakukan, oleh karena itu, untuk menghindari dampak negatif terhadap lingkungan, daur ulang sangat dianjurkan, dan lebih banyak penghematan energi akan dicapai.
Dengan Industri 4.0, skenario operasi mewakili status quo yang dapat diprediksi dan pengaruhnya terhadap bahan mentah yang dibutuhkan untuk konsumsi, penyimpanan, pengumpulan data, dan analisis energi. Beroperasinya Industri 4.0 telah berkembang dan melampaui tingkat yang diharapkan. Ini secara otomatis terhubung dan berbagi informasi dan data sistem dan cukup pintar untuk memprediksi dan melestarikan mesin dan memeliharanya untuk memantau proses produksi dan mengelola sistem pabrik yang terdesentralisasi secara saling bergantung [103]. Sangat penting bagi Industri 4.0 untuk mengumpulkan sejumlah besar informasi dan memeriksanya , dan untuk mencapai kinerja ideal dengan proses yang
canggih [37]. Internet of Things (IoT) penting dalam memperoleh data konsumsi energi secara real-time.
Untuk mendapatkan efisiensi energi yang lebih baik, ada enam manfaat mengadopsi dan mengintegrasikan Internet of Things dengan Industri 4.0 di sektor manufaktur [74]. Dengan menggunakan aplikasi untuk menghemat energi, perangkat lunak dapat dioptimalkan, yang berarti pengurangan konsumsi energi sebesar 30% [104]. Pabrik dan perusahaan dapat memanfaatkan alokasi energi cerdas dengan
menggunakan integrasi horizontal. Algoritma optimasi cerdas digunakan untuk mengoptimalkan konsumsi energi untuk menghemat energi dalam produksi dan manajemen melalui platform proses data [69].
Pemantauan data waktu nyata menunjukkan konsumsi sumber daya dan respons terhadap manajemen
produksi. Selain itu, evolusi teknologi baru akan membantu pabrik menghemat penggunaan material dengan penerapan manufaktur aditif (pencetakan 3D) [103].
Seperti yang ditunjukkan dengan membandingkan skenario satu dan dua, tren kelestarian lingkungan bergantung pada tahapannya. Pada tahap penerapan, trennya dikatakan negatif, sedangkan tahap operasionalnya positif. Kebijakan dan penemuan yang mendukung akan diperlukan untuk meningkatkan kemungkinan konvergensi teknologi Industri 4.0 ke dalam platform SDGs. Industri 4.0 akan mengubah peluang menuju respons proaktif jika diintegrasikan dengan SDGs, namun untuk menciptakan kinerja lingkungan yang baik, inovasi ramah lingkungan yang baik harus digunakan dalam integrasi ini. Jika dipersiapkan dengan baik, kelestarian lingkungan akan diberikan peluang yang lebih luas melalui fungsi- fungsi yang dikembangkan.
Teknologi yang ada di Industri 4.0 saat ini menghasilkan hubungan sebab-akibat dalam industri manufaktur dan membantu aktivitas yang berkaitan dengan kelestarian lingkungan. Memecah skenario ke dalam kategori yang lebih kecil membuat proses pendeteksian persyaratan dan kebutuhan yang akan menjadi nyata di masa depan menjadi lebih mudah. Selain itu, peluang yang muncul setelah menyaring komponen Industri 4.0 dapat ditangkap lebih detail pada tabel hasil. Oleh karena itu, ketika membandingkan skenario satu dan dua satu sama lain, berbagai teknik implementasi dipelajari. Hasilnya , penerapan Industri 4.0 akan menghasilkan lebih sedikit dampak negatif dan lebih banyak dampak positif dalam hal penggunaan material, energi, informasi, dan produk berkualitas tinggi. Berbagai tingkat kepatuhan terhadap dasar-dasar SDGs diselidiki sambil membandingkan skenario dua dan tiga, yang mana skenario ini sangat penting. Melalui hasil tersebut diketahui bahwa SDGs nomor 7, 9, 12, dan 13 lebih sesuai dengan topik pembahasan kita. Hal ini karena energi bersih yang terjangkau dan konsumsi yang bertanggung jawab merupakan elemen dari metode keberlanjutan. Mengembangkan industri yang efisien dan dapat melindungi planet ini dari perubahan iklim adalah prioritas semua orang di bumi, untuk menjamin kelangsungan hidup kita. Dalam skenario 4, hasilnya menunjukkan prognosis sementara dengan dua tren yang berbeda dan berlawanan, yaitu SDGs mendukung seluruh operasi dan memastikan kelestarian lingkungan dapat
ditingkatkan melalui integrasi. Oleh karena itu, mencapai integrasi keberlanjutan jangka panjang adalah tujuan utamanya.
Pembuatan aditif lapis demi lapis lebih efektif dan efisien serta tidak membuang-buang sumber daya dibandingkan metode subtraktif konvensional.
Hal ini menciptakan solusi yang saling menguntungkan bagi para pembuat kebijakan, manajer pabrik, pemerintah, dan organisasi serta akan menjamin kelestarian lingkungan.
kompetitif, bahkan dengan segala tantangan dan risiko yang dialami saat ini [28,46].
5.2. Skenario Jangka Panjang
Bagi manajemen dan bisnis, Industri 4.0 akan meningkatkan nilai berkelanjutan dan menjadikannya lebih baik
Tabel
6menunjukkan integrasi pendekatan antara elemen SDGs dan Industri 4.0 serta peluang perbaikan yang muncul dari integrasi tersebut. Dapat diketahui bahwa fokus pada salah satu dari empat pendekatan SDGs akan menciptakan respons yang sinergis atau beragam untuk keempat metode tersebut. Misalnya, dua elemen utama ditambahkan saat menjual produk berwujud: aksesibilitas dan fungsionalitas
[44,53,59].Hal lain yang harus dipelajari dengan cermat adalah penyesuaian konsumen, yang akan memotivasi dan memungkinkan konsumen untuk mengonsumsi secara bertanggung jawab, terutama di masyarakat yang lebih produktif secara ekonomi tetapi juga di negara berkembang [107]. Industri 4.0 mempengaruhi perilaku konsumen dan pengembangan sumber daya manusia [108]. Material baru akan menjadi salah satu tuntutan dan kebutuhan, termasuk perangkat teknologi baru seperti suku cadang mesin, sensor, dan drone. Selain itu, energi dan sumber daya akan menjadi lebih terkonsentrasi karena keamanan transfer data yang disediakan oleh infrastruktur [24,92,109], yang karenanya akan memperoleh kendali dan tanggung jawab atas mekanisme konsumsi.
Terdapat bukti jelas bahwa jika Industri 4.0 diintegrasikan dengan SDGs, kelestarian lingkungan akan meningkat. Namun, dampak negatif terhadap kinerja lingkungan dapat terjadi jika Industri 4.0 dan kelestarian lingkungan tidak selaras [17,42]. Faktor lain yang dapat mengubah respons di masa depan adalah titik awal struktur industri karena respons ini dapat berbeda menurut negara asal dan tahap perkembangannya [53]. Untuk menghindari skenario pesimis, dapat diciptakan model bisnis yang menciptakan produk ramah lingkungan [110].
Kekurangan akan terjadi jika Industri 4.0 tidak diterima secara homogen di berbagai negara.
Kecurigaan mungkin muncul karena keragaman hasil yang terkait dengan efisiensi energi jika dibandingkan dengan pendekatan produksi lainnya, selain Industri 4.0. [44]. Proses manufaktur aditif masih menggunakan energi yang tidak efisien dan perlu diteliti lebih lanjut. Untuk mempertahankan masa hidup, suku cadang diproduksi dan terdapat serangkaian praktik akhir masa pakai yang berbeda-beda dalam proses manufaktur aditif [49,89,105]. Teknik manufaktur aditif mempunyai dampak positif terhadap pemeliharaan dan logistik. Dengan menggunakan metode ini, transportasi menjadi terdesentralisasi, sehingga bahan bakar dan energi dihemat , dan emisi karbon berkurang [25,106]. Analisis data besar dapat memperpanjang masa manfaat mesin dan mengurangi limbah dengan menggunakan pemeliharaan preventif dan prediktif [49]. Menyesuaikan produk untuk memenuhi permintaan adalah salah satu faktor utama perkembangan Industri 4.0. Ada dua metode utama yang berkaitan dengan kelestarian lingkungan.
Integrasi Industri 4.0 dengan teknologi blockchain memungkinkan desain ulang model bisnis antar industri dengan menyimpan dan membuat catatan dan melaksanakan kontrak [79].
Elemen-elemen skenario tersebut sebagian besar mempunyai dampak positif terhadap kelestarian lingkungan, setidaknya sebagian.
Meningkatnya konsumsi energi nampaknya merupakan sebuah masalah dan harus diatasi dalam skenario ini. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan algoritma dan analisis data yang disediakan untuk mengoptimalkan penggunaan
energi, namun tetap saja tantangan utamanya adalah konsumsi, yang harus diselesaikan untuk mencapai kelestarian lingkungan.
13 dari 21 Keberlanjutan 2020, 12, 4674
Tren di masa depan akan berubah dan memberikan dampak positif yang dialami oleh perusahaan dan industri dengan berbagai ukuran di seluruh dunia jika Industri 4.0 diadopsi. Kelestarian lingkungan tidak akan terpengaruh langsung oleh Industri 4.0 di masa depan dibandingkan dampak sebelumnya. Respons pemerintah, industri, dunia usaha, dan masyarakat adalah memastikan kebijakan diterapkan untuk mendorong integrasi yang lebih baik guna menghindari semakin besarnya kesenjangan antara negara maju dan berkembang yang dapat dimediasi jika ada kemauan dari semua pemangku kepentingan.
Keterbelakangan ekonomi dan sosial
Skenario penerapan/produktivitas yang kami dorong dan usulkan akan menciptakan tingkat otomatisasi yang lebih tinggi di industri manufaktur yang akan memberikan manfaat besar dalam hal integrasi horizontal dan vertikal dan akan memungkinkan kohesi. Oleh karena itu, hal ini berkorelasi erat dengan kelestarian lingkungan dalam arti bahwa perusahaan menawarkan kondisi kerja yang lebih baik kepada karyawan, keselamatan
diprioritaskan, dan karyawan dapat bekerja dari rumah mereka [111], yang menjamin fleksibilitas dan pengurangan polusi.
Industri, inovasi, dan infrastruktur telah muncul untuk membentuk Industri 4.0 dengan pabrik-pabrik pintar yang melaksanakan produksi cerdas, melalui metode inovatif yang mendorong penelitian dan pengembangan teknologi untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas [8]. Perusahaan-perusahaan yang berinvestasi dalam penelitian dan pengembangan meningkatkan kesadaran akan cara-cara berkelanjutan yang memungkinkan teknologi digunakan kembali, dikurangi, didaur ulang, dan diganti dengan lebih baik, sehingga penggunaan bahan mentah, informasi, dan energi secara efektif didorong, begitu pula konsumsi yang bertanggung jawab, menurut laporan tersebut. SDGs.
Hal ini akan menghindari dampak negatif perubahan iklim dengan menggunakan energi terbarukan. Salah satu SDGs adalah tentang energi bersih dan hal ini juga dapat diintegrasikan dengan Industri 4.0 selama tahap produksi serta selama pengangkutan barang ke konsumen akhir. Menggunakan biometana yang dianggap sebagai solusi
dekarbonisasi, misalnya. Selain itu, ini akan menjadi kebijakan yang efektif untuk menangani analisis sosial-ekonomi yang memungkinkan Peningkatan operasi/kualitas memerlukan proses untuk memastikan bahwa terdapat kesalahan minimal atau
tidak ada cacat pada produk. Perusahaan mengerahkan tim jaminan kualitas untuk menganalisis secara proaktif, dan semua proses bisnis yang mungkin menyebabkan inefisiensi dapat dihilangkan. Hal ini juga didukung oleh Memon dkk. [60], yang mencatat bahwa penggunaan analisis data besar membantu dalam koordinasi informasi, yang merupakan alat penting untuk mempelajari faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi kelestarian lingkungan dengan mengurangi dampak negatif dan meningkatkan dampak positif [2]. Pada tahap ini, terdapat banyak kemajuan dibandingkan dengan cara biasa dalam berbisnis dan berproduksi; Industri 4.0 telah menciptakan efisiensi yang lebih besar. Semua departemen disinkronkan satu sama lain dan komunikasi dilakukan melalui robot yang digunakan untuk mengumpulkan data. Penggunaan sumber daya, material, dan energi sangat minim.
Melakukan integrasi ini berarti lebih banyak efisiensi dalam penggunaan energi, dan lebih sedikit jam kerja yang dihabiskan para pekerja di pabrik. Oleh karena itu, hal ini akan menghasilkan biaya produksi yang rendah menurut Brundage et al. [67], yang akan berdampak pada keberlanjutan dengan menghilangkan perantara dan, sebagai imbalannya, konsumen akan membeli produk dengan harga lebih murah.
Sebelum pengujian dan hasil, terlihat bahwa dampaknya negatif, karena penggunaan material, energi, dan informasi secara ekstensif, dan buruknya pembuangan limbah, namun situasinya telah berubah menjadi dampak yang lebih positif. Hal ini dapat difasilitasi dengan penggunaan analisis big data di Industri 4.0 untuk menghasilkan hanya apa yang dibutuhkan dan mempertimbangkan bagaimana limbah tersebut dapat diubah menjadi penggunaan energi yang tidak menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan [112].
6.2. Skenario Operasi 6.1. Penyebaran 6. Kesimpulan
6.3. Tujuan Pembangunan Berkelanjutan
Oleh karena itu, pembuangan yang tepat dilakukan dengan menggunakan bioekonomi dan ekonomi sirkular, untuk menghindari melemahnya perekonomian secara keseluruhan. Oleh karena itu, cara-cara inovatif dapat diintegrasikan untuk memastikan bahwa pabrik dapat
menggunakan limbah untuk memberi pasokan pada sistem energi, misalnya pembangkit listrik tenaga batu bara dibandingkan menebang hutan sehingga menghasilkan efisiensi energi [113].
Tujuan pembangunan berkelanjutan yang terkait dengan topik kami adalah nomor 7, 9, 12, dan 13, yaitu energi terjangkau dan bersih;
industri, inovasi dan infrastruktur; konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab; dan perubahan iklim. Griggs dkk. [100] menyatakan bahwa SDGs ini saling berhubungan satu sama lain dan saling bergantung dan dengan demikian saling mempengaruhi. Oleh karena itu, kehati-hatian harus diberikan untuk menyeimbangkan ketiga hal tersebut, yang akan mengarah pada keberlanjutan planet ini, komunitas global, dan bisnis.
Sebab, produksi hanya dilakukan berdasarkan permintaan dan jumlah yang tepat. Limbah dari pabrik didaur ulang dan diubah menjadi bahan dan yang tersisa hanyalah apa yang tidak dapat dimanfaatkan lagi.
