The role of product modularity in supporting circular supply chains: a multiple case study analysis

This thesis aims at addressing the role that modular design can play in supporting circular supply chains (CSC), focusing on the main advantages or limitations and highlighting the specific impact that each different modular design strategy can have on fostering circularity. The need of facing these issues arises from the urgent attention that many companies and policymakers are actively putting on circular economy topics. The society pressure to create a more “circular world” where resources are recovered is really high, and working on product design is often presented as an important step that companies can make toward this objective. This, combined with few insights found in literature about the link between modular design and circular supply chains, make the issues discussed in this thesis very timely and relevant. Therefore, the research questions that encapsulates this need and which the study aims to answer are: “How do companies leverage modular design to pursue circular economy objectives?” and “Which modular designs do support circular economy objectives?” Consequently, an exploratory study of 10 cases was conducted, which include various relevant players in information technology communication (ITC), household appliances and automotive industry, and provide different perspectives to frame the role of modular design for CSC. From the analysis of the results that emerged, it could be stated that modular design has really a fundamental role in supporting the shift toward CSC with important benefits but also limitations that have to be considered. In particular, it was possible to notice how some specific type of modular designs, namely bus and sectional, are the ones that support more circularity rather than the slot one. Moreover, the data collected revealed a series of contingency factors that may prevent the company to fully exploit the role that modular design can have in supporting CSC. The study particularly addresses all those factors that influence the relationship between modular design and CSC, offering a new perspective on the challenges and the ongoing dynamics. Modular design is presented a fundamental orchestrator for CSC, but a wider spectrum of variables and actors has to be examined to fully understand its potentiality. In practise, this study will provide a final framework detailing all the different aspects that have to be considered in defining the role of modular design for CSC, an important instrument that both companies and policymakers could use in approaching this topic.

Questa tesi si propone di affrontare il ruolo che il disegno modulare può svolgere a supporto di una catena di fornitura circolare (CSC) concentrandosi sui principali vantaggi o limiti ed evidenziando l'impatto specifico che ogni diversa strategia di disegno modulare può avere sulla circolarità. La necessità di affrontare questi temi nasce dall'attenzione urgente che molte aziende e autorità politiche stanno attivamente ponendo sulle questioni di economia circolare. La pressione della società verso la creazione di un “mondo circolare” in cui le risorse vengano recuperate è davvero alta e il design dei prodotti viene spesso presentato come un passo importante che le aziende possono compiere verso questo obiettivo. Questo, unito ai pochi approfondimenti in letteratura sul legame tra disegno modulare e e CSC, rende i temi trattati in questa tesi molto attuali e rilevanti. Pertanto, le domande di ricerca che racchiudono questa esigenza e alle quali lo studio intende rispondere sono: “In che modo le aziende sfruttano il disegno modulare per perseguire obiettivi di economia circolare?” e “Quali design modulari supportano gli obiettivi di economia circolare?”. Di conseguenza, è stato condotto uno studio esplorativo su 10 casi, che includono vari attori rilevanti nel settore delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione, degli elettrodomestici e quello automobilistico, e che forniscono diverse prospettive per inquadrare il ruolo del disegno modulare nelle CSC. Dall'analisi dei risultati emersi, si può affermare che il disegno modulare ha davvero un ruolo fondamentale nel supportare il passaggio ad una CSC, con importanti benefici ma anche limiti che devono essere considerati. In particolare, è stato possibile notare come alcune specifiche tipologie di disegno modulare, ovvero quella a bus e quella sezionale, siano quelle che supportano maggiormente la circolarità piuttosto che quella a slot. Inoltre, i dati raccolti hanno rivelato una serie di fattori contingenti che possono impedire all'azienda di sfruttare appieno il ruolo che il design modulare può avere a supporto della CSC. Lo studio affronta in particolare tutti quei fattori che influenzano la relazione tra modularità e CSC, offrendo una nuova prospettiva sulle sfide e le dinamiche in corso. Il disegno modulare viene presentato come un orchestratore fondamentale per la circolarità, ma per comprenderne appieno le potenzialità è necessario esaminare un più ampio spettro di variabili e attori. In pratica, questo studio fornirà un quadro finale che descrive in dettaglio tutti i diversi aspetti che devono essere considerati nell'esaminare il ruolo del disegno modulare per la CSC, uno strumento importante che sia le aziende che le autorità politiche potranno utilizzare nell'approcciare questo argomento.