Kiertotalousjärjestelmien dynaaminen mallinnus

Abstract

Tämän työn tarkoituksena on tutkia kiertotalousjärjestelmien dynaamista mallintamista. Työssä käsitellään kiertotaloutta, systeemiajattelua, systeemidynamiikkaa ja tuotesuunnittelua kiertotalouden näkökulmasta. Tässä tutkielmassa näitä aiheita ensin tutkittu kirjallisuuskatsauksen avulla ja työn lopussa lyhyen tapaustutkimuksen avulla pakkausmuovin kiertotalousjärjestelmästä. Kiertotalousjärjestelmissä pyritään siihen, että kaikki syntyvä jäte saataisi käytettyä uusien tuotteiden valmistuksessa ja näin ollen ihannetilanteessa uusia raaka-aineita ei tarvittaisi lainkaan. Tällöin kiertotalousjärjestelmässä vallitsisi suljettu kierto. Tämä edellyttää kuitenkin tarkkaa suunnittelua ja ennustamista tuotteiden käyttöiästä ja niiden uusiokäytön mahdollisuuksista. Tuotteiden eliniän ennustamisen tärkeys korostuu, jotta tiedetään, milloin raaka-aineita vapautuu uusien tuotteiden valmistamiseen. Raaka-aineiden kiertoon kiertotalousjärjestelmissä liittyy muitakin muuttujia, kuin vain valmistus, käyttö ja kierrätys. Kiertotalousjärjestelmien mallintamiseen on olemassa erilaisia työkaluja, joiden avulla pystytään ennustamaan kierron syklejä ja näin ollen varautumaan raaka-aineiden vapautumiseen ja vastaavasti niiden loppumiseen kierrosta. Yksi näistä on systeemidynamiikka. Systeemidynamiikan avulla on mahdollista mallintaa ja arvioida monimutkaisia systeemejä. Päällimmäisenä tarkoituksena on osoittaa, miten kaikki vaikuttaa kaikkeen, ja mitä seurauksia systeemin sisäisillä yksittäisillä muutoksilla on koko systeemin toimivuuteen. Systeemidynamiikka parantaa ennustettavuutta, auttaa varautumaan ja tekemään oikeita korjausliikkeitä esimerkiksi toimitusketjuissa sattuvissa häiriötilanteissa.