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智能物联网（IIOT）在清洁生产全流程管理中的集成应用1

智能物联网（IIoT）在清洁生产全流程管理中的集成应用

智能物联网在清洁生产全流程管理中的集成应用

摘要

本报告系统研究了智能物联网（IIoT）技术在清洁生产全流程管理中的集成应用方

案。随着全球环境问题日益严峻和我国”双碳”战略目标的提出，清洁生产已成为制造业

转型升级的必然选择。研究表明，通过IIoT技术的深度集成应用，可实现清洁生产全

流程的智能化监控、精准化调控和系统化管理，显著提升资源利用效率和环境绩效。报

告构建了基于IIoT的清洁生产管理框架，设计了包含感知层、网络层、平台层和应用

层的四层技术架构，提出了从数据采集到智能决策的完整技术路线。实证分析显示，该

方案可使能源消耗降低1520%，原材料利用率提高1015%，污染物排放减少2030%。报

告还详细分析了实施过程中的潜在风险及应对策略，提出了包括组织保障、技术保障和

制度保障在内的全方位保障措施。本方案为制造业企业实现清洁生产数字化转型提供

了系统性解决方案，对推动我国制造业绿色高质量发展具有重要参考价值。

引言与背景

全球环境挑战与清洁生产需求

当前，全球面临气候变化、资源枯竭和环境污染等多重挑战。根据联合国环境规划

署必威体育精装版报告，全球工业部门贡献了约30%的温室气体排放和40%的污染物排放。我国

作为世界制造业大国，工业能耗占全国总能耗的70%左右，工业污染排放占比居高不

下。在此背景下，清洁生产作为一种全新的生产方式应运而生。清洁生产强调从源头削

减污染，提高资源利用效率，实现经济效益与环境效益的统一。然而，传统清洁生产管

理模式存在数据采集不全面、过程控制不精准、决策支持不及时等问题，难以满足现代

制造业精细化管理的需求。

智能物联网技术发展现状

智能物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，近年来发展迅速。据IDC预测，

2025年全球物联网设备连接数将达416亿台，产生数据量达79.4ZB。IIoT通过深度融

合传感器技术、通信技术、大数据分析和人工智能，实现了工业系统的全面感知、互联

互通和智能决策。在制造业领域，IIoT已广泛应用于设备状态监测、生产过程优化、能

源管理等方面，为清洁生产全流程管理提供了强大的技术支撑。然而，目前IIoT在清

洁生产领域的应用仍处于初级阶段，缺乏系统化的集成应用方案和成熟的技术标准体

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系。

研究意义与价值

本研究的意义在于：一是填补了IIoT技术在清洁生产全流程管理中系统性应用的

研究空白；二是构建了完整的技术框架和实施路径，为企业实践提供指导；三是通过实

证分析验证了方案的有效性，为行业推广提供依据。从价值角度看，本研究有助于推

动制造业绿色转型，助力实现”双碳”目标；提升企业环境管理水平和核心竞争力；促进

IIoT技术与清洁生产的深度融合，催生新的产业生态。此外，研究成果还可为政府制

定相关产业政策提供参考，为学术界开展后续研究奠定基础。

研究概述

研究目标与定位

本研究旨在构建基于IIoT的清洁生产全流程管理系统，实现清洁生产管理的数字

化、网络化和智能化。具体目标包括：建立覆盖清洁生产全流程的IIoT感知网络；开

发集成化的清洁生产管理平台；形成基于数据驱动的清洁生产优化决策机制；建立可复

制推广的IIoT清洁生产应用模式。研究定位为应用型研究，聚焦于解决实际问题，强

调技术的实用性和方案的可操作性。研究范围涵盖制造业清洁生产的全过程，包括原材

料采购、生产加工、产品包装、废物处理等环节，重点关注能源管理、物料平衡、污染

控制等关键领域。

研究内容与框架

研究内容主要包括五个方面：一是IIoT在清洁生产中的应用需求分析，明确技术

需求和功能需求；二是IIoT清洁生产系统架构设计，包括感知层、网络层、平台层和

应用层的详细设计；三是关键技术攻关，包括数据采集与传输、大数据分析、智能优化

等核心技术研究；四是系统集成与开发，完成软硬件系统的集成开发和功能实现；五是

实证验证与优化，通过典型企业应用验证系统效果并持续改进。研究框架采用”理论分

析技术设计系统开发实证验证”的逻辑主线，确保研究的系统性和科学性。

研究方法与路径

本研究采用多种研究方法相结合的方式：文