The role of single-piece traceability and recovery operations' policies in enhancing the circularity of returnable transport items

In the logistics context, Returnable Transport Items (RTIs), such as pallets and crates, represent key elements for the development of a sustainable supply chain aligned with the Circular Economy (CE) paradigm. However, operational challenges and limited visibility hinder effective RTI management, a gap that track-and-trace technologies like RFID can address by enabling single-piece traceability. Existing research addresses the latter mostly in economic and operational terms, overlooking its specific impact on circularity performance in Closed-Loop Supply Chains (CLSCs), which remains underexplored. Building on this context, the present Master’s Thesis addresses two central objectives. First, to assess how single-piece traceability enhances circularity performance of RTI systems. Second, to examine the additional impact of adopting single-piece logics in recovery operations - rather than traditional batching - when traceability is deployed. Agent-Based Simulation is adopted to model a complex, four-echelon CLSC representing a general Pooler–Producer–Retailer system. The simulation experiments are designed to reflect the reality of a major Italian RTI Pooler operating within the fruit and vegetables supply chain. Three scenarios are compared through a dashboard of circularity Key Performance Indicators, divided into utilization and recovery metrics. Results show that single-piece traceability alone yields substantial improvements in utilization metrics by promoting equity across RTI use, thus extending asset lifespan through balanced wear patterns. Moreover, aligning recovery decision-making with traceability granularity produces additional gains in resource efficiency, service quality, and maintenance consistency. Overall, this study quantifies the circular value of traceability for CLSC with RTIs, demonstrating that while single-piece traceability improves circularity by enhancing utilization equity, maximum circular potential is achieved only when operational decisions match the informational granularity provided by traceability technologies.

Nel contesto logistico, gli imballaggi di trasporto riutilizzabili, come pallet e cassette, rappresentano elementi chiave per lo sviluppo di una filiera sostenibile, allineata al paradigma di economia circolare. Tuttavia, varie sfide operative e una visibilità limitata ne ostacolano una gestione efficace, un limite che le tecnologie come l’RFID possono colmare abilitando la tracciabilità a livello del singolo imballaggio. La ricerca esistente tratta quest'ultima prevalentemente in termini economici e operativi, trascurandone l’impatto specifico sulle prestazioni di circolarità nelle filiere a circuito chiuso. In questo contesto, la presente tesi di laurea magistrale persegue due obiettivi principali. Il primo è valutare in che misura la tracciabilità a livello del singolo imballaggio migliori la prestazione di circolarità delle filiere che li adottano. Il secondo è analizzare l’impatto incrementale derivante dall’adozione di logiche operative a livello del singolo imballaggio, in alternativa alla tradizionale gestione per lotti, quando la tracciabilità è implementata. A tal fine, è stato sviluppato un modello di simulazione ad agenti per una filiera a circuito chiuso a quattro livelli, rappresentativa di un generico sistema Pooler-Produttore-Retailer. Gli esperimenti di simulazione sono stati progettati per riflettere la realtà operativa di un importante pooler di cassette italiano, attivo nella filiera agroalimentare. Tre scenari sono stati confrontati attraverso un cruscotto di indicatori di circolarità, suddivisi in metriche di utilizzo e di recupero. I risultati mostrano che la tracciabilità a livello del singolo imballaggio produce miglioramenti significativi nelle metriche di utilizzo, promuovendo un impiego più equo e un’usura più bilanciata, prolungando dunque la vita utile degli asset. Inoltre, l’allineamento tra la granularità decisionale nelle operazioni di recupero e la granularità informativa fornita dalla tracciabilità genera ulteriori benefici in termini di efficienza delle risorse, qualità del servizio e tempestività nella manutenzione. In sintesi, questa ricerca quantifica il valore della tracciabilità per la circolarità dei sistemi di imballaggio riutilizzabile, e come il suo massimo potenziale si realizzi quando le decisioni operative sono allineate alla granularità informativa.