Advances in Circular Manufacturing: an Economic and Environmental Assessment Model of Reuse Strategies in the Mattress Industry

Abstract

Miljøpåvirkningen fra madrassindustrien er drevet av den lineære leverandørkjeden, som er basert på avhending og resirkulering. Denne tilnærmingen byr på betydelige bærekraftsutfordringer. Selv om det finnes lovreguleringer og en økende interesse for sirkulærøkonomiske prinsipper, er gjenbruksstrategier som omproduksjon og oppussing underutnyttet i dagens industrielle sengescenarioer. Gjennom omfattende økonomisk og miljømessig modellering undersøker denne avhandlingen konfigurasjoner av sirkulære forsyningskjeder for madrasssektoren. Forskningen simulerer kostnadsstrukturene og klimagassutslippene ved resirkulering, reprodusering og oppussing av omvendte logistikksystemer, ved hjelp av scenariobasert analyse og sensitivitetstesting. Det er utviklet et rammeverk for beslutningstaking med flere kriterier for å simulere flere caser og finne de beste løsningene ut fra ulike perspektiver og beslutningstakernes preferanser. Funnene viser at gjenbruksbaserte strategier gir betydelig større materialgjenvinningsverdi og miljøfordeler enn eksisterende resirkuleringsløsninger. Implementeringsbarrierer, inkludert forbrukernes oppfatning av brukte madrasser og kvalitetsforlengelse av materialer, understreker imidlertid behovet for skreddersydde bransjetilpasninger og fremtidige studier. Resultatene av prosjektet gir innsikt for beslutningstakere som ønsker bærekraftige løsninger for gjenvinning av madrasser, og bidrar med et praktisk beslutningsstøtteverktøy for overgang til sirkulære forsyningskjeder. Nøkkelord: Sirkulær økonomi, Omvendt verdikjede, Omvendt logistikk, Madrassindustrien, Gjenbruksstrategier.

The environmental impact of the mattress industry is driven by its linear supply chain based on disposal and recycling EoL practices. This approach poses significant sustainability challenges. Although regulatory legislation and growing interest in circular economy principles, reuse strategies such as remanufacturing and refurbishing are underemployed in current industrial bedding scenarios. Through comprehensive economic and environmental modeling, this thesis investigates circular supply chain configurations for the mattress sector. The research simulates the cost structures and greenhouse gas emissions of recycling, remanufacturing, and refurbishing reverse logistics systems, utilizing scenario-based analysis and sensitivity testing. A multi-criteria decision-making framework is developed to simulate several cases' performances and find the best solutions from different perspectives and decision-maker preferences. The findings reveal that reuse-based strategies significantly enhance material retention value and environmental benefits, exceeding existing recycling solutions. However, implementation barriers, including consumer perception of used mattresses and quality extension of materials, highlight the need for tailored industry adjustments and future studies. The proposal outcomes provide insights for decision-makers pursuing sustainable mattress recovery solutions and contribute a practical decision-support tool for circular supply chain transitions. Key-words: Circular Economy, Reverse value chain, Reverse logistics, Mattress industry, Reuse strategies.