Author : Raphael Wasserbaur
Publisher : Linköping University Electronic Press
ISBN 13 : 9179297110
Total Pages : 57 pages
Book Rating : 4.1/5 (792 download)
Book Synopsis Simulation Modelling of a Shift to Service-Based Offerings by : Raphael Wasserbaur
Download or read book Simulation Modelling of a Shift to Service-Based Offerings written by Raphael Wasserbaur and published by Linköping University Electronic Press. This book was released on 2020-12-21 with total page 57 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The unsustainable levels of resource use and emissions of our economies and their threat to future generations are core issues of our time. The circular economy (CE) conceptualises a different type of economy that is restorative and regenerative by design and aims to keep products, components and materials at their highest utility and value at all times, distinguishing between technical and biological cycles. The novelty of the CE requires the development of new analytical tools and methods as well as ways of thinking to understand its consequences. This research summarises four years of research on the topic of systems analysis and simulation modelling in the domain of the CE. Three topics were of major interest: First, what are the resource efficiency implications of a shift toward a CE? Second, what are the operational implications of a shift to a CE? And finally, how can systemic changes towards a CE be understood and planned? Four studies were conducted addressing the three research questions. The first study applies material flow analysis to a washing machine manufacturer case and looks at how different business models affect the resource flows of critical resources. It finds that service-based offerings lead to higher overall resource efficiency. The second study focuses on the implications of CE initiatives on the maintenance activities of a heat-as-a-service provider. It shows that the shift to service-based offerings requires service providers to face worse-before-better situations where long-term benefits offset short-term disadvantages. The third study is a simulation-based case study of laundry practices in Sweden. It compares a sharing economy scenario where a population shares washing machines with a scenario where the majority of people own the washing machines they are using. The results indicate that in Sweden and Europe in general, sharing has significant resource savings potential in the domestic laundry sector. The fourth study is a conceptualisation of design fixation to higher levels of analysis. It identifies examples of fixations on the organisational and institutional level. In addition, it argues that in order to design sustainable sociotechnical systems, aspects like governmental policies and business models need to be considered design parameters. A shift to a CE needs to happen on many levels of society. This research presents simulation models that can support corporate and political decision makers in the shift to a CE. It shows that in order to understand the CE, the analysis has to be, on the one hand, able to simulate system dynamics, and on the other hand connect the multiple levels of society. De ohållbara nivåerna av resursutnyttjande och utsläpp av våra ekonomier och deras hot mot framtida generationer är en av dagens nyckelutmaningar. Cirkulär ekonomi (CE) är en konceptualisering av en ny typ av ekonomi som är baserad på återställande och regenerativ design, som siktar på att behålla nyttan och värdet så högt som möjligt i produkter, komponenter och material, indelad i deras teknologiska och biologiska cykler. Nymodigheten av CE erfordrar utvecklingen av nya analytiska verktyg och metoder så väl som annorlunda sätt att tänka för att förstå dess konsekvenser. Den här rapporten summerar fyra år av forskning på ämnet systemanalys och simulationsmodellering i domänen av CE. Tre ämnen var av högt intresse. Vilka är de miljömässiga konsekvenserna av ett skifte till CE? Vilka är de operationella konsekvenserna av ett skifte till CE? Hur kan den systematiska förändringen till en CE bli planerad och förstådd? Vi utförde fyra studier för att undersöka de tre frågorna. Första artikeln använder materialflödesanalys i en fallstudie på en tvättmaskinstillverkare, och undersöker hur olika affärsmodeller påverkar flödet av kritiska resurser. Den visar att erbjudande baserade på service leder till en högre övergripande resurseffektivitet. Den andra artikeln fokuserar på implikationerna av CE initiativ på underhållsaktiviteter för en värme-som-tjänst-distributör. Den visar att skiftet till en CE kräver att möta sämre-innan-bättre-situationer där långsiktiga fördelar kompenserar för kortsiktiga nackdelar. Tredje artikeln är en simulationsbaserad fallstudie på tvättvanor i Sverige. Det jämför ett delningsekonomiscenario där en population delar tvättmaskiner mot ett scenario där majoriteten av population är ägare av egna tvättmaskiner. Resultaten indikerar att det finns en signifikant besparingspotential av resurser både i Sverige och i Europa generellt. Fjärde artikeln är en konceptualisering av design fixation till högre analytiska nivåer. Den identifierar exempel på fixation på en organisationell och en institutionell nivå. Utöver det så argumenteras det att i design av hållbara sociotekniska system aspekter som myndighetspolicyers och affärsmodeller behöver vara designparameter. CE är ett koncept som finns i många nivåer av samhället från produktdesign till myndighetspolicyers. Det här forskning presenterar simulationsmodeller som kan stödja affärsmässiga och politiska beslutsfattare inom skiftet till en CE. Denna uppsats visar att för att förstå CE, så måste analysen dels kunna simulera systemdynamik, samt dels koppla till de multipla nivåerna i samhället. Der hohe Ressourcenverbrauch und das hohe Emissionsniveau, die mit der westlichen Lebensweise einhergehen sind ein Hauptproblem unserer Zeit. Die Kreislaufwirtschaft (zu englisch „circular economy“) ist ein alternatives Wirtschaftsmodel, das darauf abzielt, den Wert von Produkten, Komponenten und Materialien über deren Lebenszeit zu erhalten. Die relative Neuheit dieses Wirtschaftsmodels erfordert es, neue analytische Methoden, Werkzeuge und Denkweisen zu entwickeln. Diese Doktorarbeit umfasst vier Jahre Forschung an den Themen Systemanalyse und Simulationsmodellierung im Bereich der Kreislaufwirtschaft. Drei Fragen standen im Zentrum: Erstens, welche Auswirkungen hat ein Wechsel zur Kreislaufwirtschaft auf die Ressourceneffizienz? Zweitens, welche Auswirkungen hat ein Wechsel von produzierenden Unternehmen zur Kreislaufwirtschaft auf deren Betriebsführung? Drittens, wie können die notwendigen systemischen Veränderungen verstanden und geplant werden. Diese Dissertation basiert auf vier Studien, die unterschiedliche Aspekte eines gesellschaftlichen Wandels zur Kreislaufwirtschaft beleuchten. Die erste Studie ist eine Materialflussanalyse, die die Ressourceneffizienz unterschiedlicher Geschäftsmodelle eines Waschmaschinenherstellers vergleicht. Dabei stellt sich heraus, dass servicebasierte Angebote zu einer erhöhten Ressourceneffizienz führen können. Die zweite Studie untersucht die Auswirkungen einer Umstellung auf Heat-as-a-Service-Angebote aus der Sicht eines Heizgeräteherstellers und dessen Betriebsführung. Die Studie zeigt, dass der Hersteller in Situation gerät, in der kurzfristige erhöhte Kosten mit langfristigen Prozessverbesserungen und geringeren Instandhaltungskosten abgewogen werden müssen. Als drittes wird eine Simulationsstudie präsentiert, in der die Wäschepraxis in Schweden im Fokus steht. Mehrere Szenarien werden verglichen, in denen die Bevölkerung dazu übergeht, Gemeinschaftswaschküchen anstatt eigener Haushaltwaschmaschinen zu verwenden. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass, falls umgesetzt in großen Teilen der Bevölkerung, diese Sharing Economy-Praxis ein großes Potential zur Einsparung von Ressourcen hat. In der vierten Studie wird das Konzept der „design fixation“ als mögliche Ursache für die Trägheit unserer gesellschaftlichen Systeme festgemacht. Design fixation als Phänomen beschreibt das Festhalten eines Designers an bestehenden Ideen und Konzepten, das das Endergebnis des Designprozesses einschränkt. Diese vierte Studie liefert eine Einschätzung des Einflusses von design fixation auf den Ressourcenverbrauch in sociotechnischen Systemen. Eine Umstellung zur Kreislaufwirtschaft bedeutet ein Wandel auf mehreren Ebenen der Gesellschaft. Die Komplexität dieses alternativen Wirtschaftsmodells, erfordert die Verwendung adäquater Modelle, die in der Lage sind, Gesellschaftsebenen kausal zu verknüpfen, und die entsprechenden Systemdynamiken zu simulieren. In dieser Doktorarbeit werden mehrere Simulationsmodelle präsentiert, die für Entscheidungsträger in Politik und Industrie nützlich sind, um die Kreislaufwirtschaft in ihrem Milieu besser verstehen zu können.
