Flexibility as an enabler for carbon dioxide reduction in a global supply chain. A case study from the semiconductor industry

Due to the impact of the climate change on both the natural and the built environment, which led to a significant rise in environmental awareness of suppliers, companies and customers in the past few years, consequently, firms are increasingly challenged to justify their business operations, not only from an economic standpoint, but also from an ecological point of view. This thesis is seeking to justify how the flexibility can be an enabler for carbon dioxide reduction in a global supply chain, in a capital-intensive industry such as the semiconductor industry, which is continuously challenged by high demand volatility that results in production capacities being not fully utilized to their optimum. A simplified supply chain of a semiconductor company is modeled, and several scenarios were run to allow testing the hypothesis of this study. Analyzing the data obtained from the simulation experiments proved that the high demand volatility that characterizes the semiconductor industry could be leveraged to lower the carbon footprint of the company by enabling flexibility in the global supply chain. The study has shown that the flexibility of production capacities within a global supply chain enabled by a global network of transportation could be an enabler for carbon dioxide reduction. Being a first of its kind, this close-to-reality academic study supported by real data from industry may lay the foundation for the work on the ecological impact of flexibility both in academia and in industry. Semiconductor companies, like Infineon, may use the outcome of this study for the continuous pursuit of understanding of their carbon footprint improvement potentials. From a strategic point of view, this thesis will allow treating the carbon dioxide as a strategic decision-making parameter.

A causa dell’impatto dei cambiamenti climatici sia negli ambienti naturali che in quelli costruiti, che ha portato i fornitori, compagnie e clienti ad avere un significativo aumento della consapevolezza ambientale, compagnie sono chiamati sempre più frequentemente a giustificare i loro operazioni commerciali non solo dal punto di vista economico ma anche da quello ecologico. Questa tesi cerca di giustificare come la flessibilità possa essere di aiuto per la riduzione del diossido di carbonio in una catena di fornitura global, in un settore ad alta intensità di capitale come quello dei semiconduttori, che è continuamente sottoposta and una forte richiesta di versatilità, che porta come risultato alla non totale utilizzazione e ottimizzazione della capacità produttiva. Il processo di produzione e distribuzione semplificato di un’azienda di semiconduttori è stato preso in considerazione, e diversi scenari sono stati condotti in modo da verificare le ipotesi di questo studio. L’analisi dei dati ottenuti dalle simulazione degli esperimenti ha dato una prova tangibile del fatto che l’alta richiesta di mutevolezza che caratterizza l’industria dei semiconduttori, può essere usata a proprio vantaggio per abbassare l’impatto delle emissioni di carbonio dell’azienda attivando la flessibilità nel processo produzione e distribuzione globale. Lo studio ha mostrato che la flessibilità delle capacità produttive all’interno di un processo di produzione e distribuzione globale attivato da un sistema di trasporti globale, è un attivato per la riduzione di diossido di carbonio. Essendo il primo del suo tipo, questo verosimile studio academico supportato da dati provenienti da aziende reali, potrebbe stendere le fondamenta per il lavoro sull’impatto ecologico della flessibilità sia per quanto riguarda il mondo academico che le aziende. Le compagnie di semiconduttori, come la Infineon, potrebbero usare il risultato di questo studio per la continua ricerca dell’apprendimento delle loro potenzialità di miglioramento dell’impronta carbonica. Da un punto di vista strategico, questa tesi permetterà di usare il diossido di carbonio come parametro di un’attività decisionale strategica.