Correlation between additive manufacturing and circular economy : an economic analysis of distributed recycling in Beijing

Over the years, Additive Manufacturing (AM) has stimulated the curiosity of researchers, experts, academics and other important stakeholders that constantly study its progress. The technology brings relevant changes in manufacturing, revolutionary inspiring prospects, and attractive opportunities. It promises to meet the emerging customer requirements such as shorter lead times, more customized and green products, and to foster a sustainable and decentralized manufacturing. Therefore, AM is expected to be well integrated with the Circular Economy (CE) principles, which are based on the reduction of the amount of waste and on making the most efficient use of resources. Thus, this work focuses on the application of CE ideas to the AM technologies. A systematic and extensive analysis of the literature has been conducted. First, AM and CE have been introduced separately, then, the implications of using AM technologies within a CE perspective have been identified. In the literature review, great focus has been placed on the plastic distributed recycling with Open Source (OS) devices. Based on the research gaps, a methodology to evaluate the economic attractiveness of plastic distributed recycling networks with OS extruders has been proposed and applied to Beijing. The results showed the economic attractiveness of the discussed recycling method. The model has been subsequently evaluated by two experts of the field, an academic Professor and a design engineer, and important steps forwards have been made compared to the current literature.

Nel corso degli anni, la produzione additiva (AM) ha stimolato la curiosità di ricercatori, esperti, accademici e altri stakeholders che studiano costantemente i suoi progressi. La tecnologia apporta cambiamenti rilevanti nella produzione, con prospettive rivoluzionarie e interessanti opportunità. Promette di soddisfare le esigenze emergenti dei clienti come tempi di consegna più brevi, prodotti più personalizzati e ecologici e di promuovere una produzione sostenibile e decentralizzata. Pertanto, si crede che AM si integri bene con i principi dell'economia circolare (CE), che si basano sulla riduzione della quantità di rifiuti e sull'utilizzo più efficiente delle risorse. Così, questo lavoro si concentra sull'applicazione delle idee di CE alle tecnologie di AM. È stata condotta un'analisi sistematica e approfondita della letteratura. Innanzitutto, AM e CE sono state introdotte separatamente, quindi sono state identificate le implicazioni dell'utilizzo delle tecnologie della AM in una prospettiva di CE. Nella revisione della letteratura, grande attenzione è stata posta sul riciclaggio decentralizzato della plastica con dispositivi Open Source (OS). Sulla base delle lacune della letteratura, è stata proposta e applicata a Pechino una metodologia per valutare l’attrattività economica delle reti decentralizzate di riciclaggio della plastica con estrusori OS. I risultati hanno mostrato l’attrattività economica del metodo di riciclaggio proposto. Il modello è stato successivamente valutato da due esperti del settore, un professore accademico e un ingegnere progettista, e sono stati fatti importanti passi avanti rispetto alla letteratura attuale.