Transitioning towards Net-Zero logistics facilities: an empirical-based roadmap through modelling and simulation

The logistics industry is facing increasing challenges that have been further amplified by recent disruptions. In this context, warehouses have been playing an ever-crucial role. They have been transitioning from simple storage centres into high-functional facilities where several and heterogeneous processes are performed to guarantee efficiency and service level fulfilment. These dramatic changes have often made them highly energy intensive. To cope with these changes, the sustainable concept has been achieving increasing attention from both practitioners and academia. In this context, smart and digital technologies could bring substantial benefits in the application of green warehousing and speed up the transition process towards Net-Zero energy warehouses. Nevertheless, a clear overview of the solutions in place and their impact on warehousing processes has been largely neglected so far. In addition, this research gap is further compounded by a highly fragmented body of knowledge about methodologies to quantify the environmental impact in the logistics sector and a substantial lack of both empirical data and well-acknowledged roadmaps to support companies’ choices. This Doctoral Thesis aims at addressing these research gaps by adopting a multi-method approach (i.e., combining qualitative methodologies, such as multiple case study investigation, systematic literature review, and quantitative methodologies, such as modelling and simulation), whose common goal is to provide a comprehensive roadmap towards Net-Zero energy logistics facilities. The outputs of this PhD thesis project offer both academic and practical implications. They will address a well-identified research gap and, besides, empower logistics practitioners with the necessary knowledge to properly evaluate the potential of sustainable warehousing principles and digital technologies in logistics facilities and provide helpful guidance to implement these measures and achieve Net-Zero target.

Il settore della logistica sta affrontando sfide sempre più impegnative, amplificate ulteriormente dalle recenti perturbazioni. In questo contesto, i magazzini hanno assunto un ruolo sempre più cruciale. Si sono trasformati da semplici centri di stoccaggio a strutture altamente funzionali in cui vengono eseguiti diversi processi eterogenei per garantire efficienza e soddisfazione dei livelli di servizio. Questi cambiamenti radicali li hanno spesso resi altamente energivori. Per far fronte a tali cambiamenti, il concetto di sostenibilità ha ottenuto una crescente attenzione sia da parte dei professionisti del settore che del mondo accademico. In questo contesto, le tecnologie intelligenti e digitali potrebbero apportare notevoli vantaggi nell'applicazione del magazzinaggio ecologico e accelerare il processo di transizione verso magazzini a energia zero. Tuttavia, finora è stata largamente trascurata una chiara panoramica delle soluzioni in atto e del loro impatto sui processi di magazzinaggio. Inoltre, questa lacuna nella ricerca è ulteriormente aggravata da un corpus di conoscenze altamente frammentato sulle metodologie per quantificare l'impatto ambientale nel settore della logistica e da una sostanziale mancanza sia di dati empirici che di roadmap ben riconosciute a supporto delle scelte delle aziende. Questa tesi di dottorato mira a colmare tali lacune nella ricerca adottando un approccio multimodale (ovvero combinando metodologie qualitative, quali l'analisi di casi studio multipli e la revisione sistematica della letteratura, con metodologie quantitative, quali la modellizzazione e la simulazione), il cui obiettivo comune è fornire una roadmap completa verso strutture logistiche a impatto energetico zero. I risultati di questo progetto di tesi di dottorato offrono implicazioni sia accademiche che pratiche. Essi colmeranno una lacuna di ricerca ben identificata e, inoltre, forniranno agli operatori logistici le conoscenze necessarie per valutare adeguatamente il potenziale dei principi di magazzinaggio sostenibile e delle tecnologie digitali nelle strutture logistiche e forniranno una guida utile per attuare queste misure e raggiungere l'obiettivo Net-Zero.