Towards Measuring Lifetime-Extending Circular Economy Interventions
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Author
Date
2023-08-23
Department
Major/Subject
Strategy
Mcode
SCI3109
Degree programme
Master’s Programme in Industrial Engineering and Management
Language
en
Pages
105+5
Series
Abstract
A movement towards circular economy (CE) has risen, particularly in the past 10 years or so, calling for a more efficient use of resources in a closed, regenerative cycle. As part of these efforts, the right to repair movement calls for better repairability of products, to extend their lifetime and allow for more efficient use of resources. In these efforts, it has been envisaged that additive manufacturing, particularly 3D printing, could play a major role, enabling the on-demand production of spare parts and a cost-efficient solution to repair and extend lifetime. However, no established indicators exist for such interventions. As research has suggested that not all circular strategies are environmentally friendly or economically beneficial, it is crucial to have accurate indicators to measure such interventions to avoid circularity for circularity’s sake. Through a literature review and validation interview, this thesis hypothesises material circularity indicator (MCI) and combination metric (CM) to be the best already-existing alternatives for repair context, noting however that they hold flaws, biases and may subject decision makers to oversimplified representations. The above hypotheses are then validated through expert interviews. In the interviews, it is discovered that MCI and CM lack for holistic accounting and a systemic view of CE interventions and may lead to non-desirable results. Employed in a case study, it is discovered that MCI and CM are not well suited even for the comparison of different scenarios as they fail to differentiate between essential factors, such as the efficiency of spare parts distribution. As a conclusion, the thesis finds that the current indicators are not well suited to the repair context. The thesis calls for further exploration of an economic indicator based on the approach of measuring the differences between different scenarios with incremental changes, i.e., configurations. The thesis suggests three alternative approaches: first, comparing costs between early retirement and repair (potentially adjusted with economic mechanisms), second, measuring value produced by repair or lost value caused by early retirement, or third, using more traditional LCA methods to only study the differentiating part between the configurations.Resurssien tehokkaampaan käyttöön ja regeneratiiviseen kiertoon kannustava kiertotalousliike on noussut merkittäväksi erityisesti viimeisen kymmenen vuoden aikana. Osana tätä tavoitetta right to repair -liike on vaatinut parempaa korjattavuutta ja varaosien saatavuutta tuotteiden elinkaaren ja siten resurssien tehokkaamman käytön mahdollistamiseksi. On ennustettu, että 3D-tulostamisella voisi olla tässä merkittävä rooli, koska se mahdollistaa varaosien valmistuksen vasta niitä tarvittaessa, ja siten edistää helppoa korjattavuutta ja elinkaaren pidentämistä. Edellä kuvatunlaisten kiertotaloustoimien mittaamiseen ei kuitenkaan ole vakiintuneita mittareita. Tutkimuksissa on käynyt ilmi, etteivät kaikki kiertotalousstrategiat ole ympäristöystävällisiä tai taloudellisesti kannattavia, minkä vuoksi on tärkeää, että kiertotaloustoimien vaikutusta voidaan mitata täsmällisesti pelkän kiertävyyden itsearvoisen tavoittelun asemesta. Kirjallisuuskatsauksen ja asiantuntijahaastattelun kautta työ asettaa hypoteesikseen materiaalikiertävyysindikaattorin (MCI) ja kombinaatiometriikan (CM) olevan parhaiten korjauskontekstiin sopivat olemassa olevat mittarit huomioiden, että niiden käyttökin voi aiheuttaa vinoumia ja johtaa päätöksentekijät perustamaan päätöksensä yliyksinkertaistetuille karikatyyreille. Työn asiantuntijahaastatteluosiossa MCI:tä ja CM:ää kritisoidaan erityisesti puutteellisesta holistisesta näkökulmastaan ja kyvystä tarkastella kiertotalousinterventioita systeeminäkökulmasta ja siksi tavasta, jolla ne voivat johtaa päätöksentekijää suosimaan ei-toivottuja lopputuloksia. Skenaarioanalyysissä osoittautuu edelleen, että MCI ja CM eivät ole edes skenaarioiden erotteluun soveltuvia, koska ne epäonnistuvat keskeisten laajempien tekijöiden, kuten tuotteeseen liittyvän varaosajakelun havainnoinnissa. Johtopäätöksenä diplomityö toteaa, etteivät nykyiset mittarit sovellu hyvin korjauskontekstiin. Diplomityö päätyykin ehdottamaan jatkotutkimusta taloudellisista mittareista, jotka mittaisivat korjausta lähtökohtanaan mitata erilaisten skenaarioiden vähittäisten muutosten konfiguraatioiden erottavaa osaa. Diplomityö ehdottaa kolmea lähestymistapaa: ensiksi, korjauksen aiheuttamia kustannuksia tuotteen ennenaikaisen poiston kustannuksiin verrattuna, toiseksi, korjauksen luomaa arvoa verrattuna aikaisen poiston tuottamaan arvohäviöön verrattuna tai kolmanneksi, perinteisten elinkaarianalyysimetodien (LCA) käyttö niin, että mitataan vain konfiguraatioita erottavia osia, ei koko elinkaarta.Description
Supervisor
Holmström, JanThesis advisor
Holmström, JanKeywords
circular economy, circular economy indicators, additive manufacturing, spare part distribution, right to repair, lifetime extension
