The manufacturing industry stands in front of huge challenges. Negative environmental impacts must be drastically reduced and new sustainable products must be introduced at an accelerating pace. Coping with these challenges are significant in order to deal with the increasingly emerging climate crisis. To slow down the climate crisis, the approach of circularity wherein the utilization and lifetimes of resources and materials are maximised with the aim to achieve a near perpetual closed material loop has gained a significant increase in attention. However, most research within circularity has emphasised on the product, especially practices occurring after being produced. A seldomly studied perspective involves exploring the realization of circularity within the production system. A clear description is lacking regarding what circularity in production systems actually constitutes of, and how this can be realized. Therefore, the purpose of this thesis is to expand the knowledge regarding the realization of circularity in production systems. To fulfil the purpose, this research was initiated by a literature review and a document study, which were conducted in order to describe which circularity practices exist in production systems, both form an academic and practical point of view. Subsequently were workshops with industrial experts within production systems held in order to identify challenges with realizing circularity in production systems. The literature review, document study, and workshops laid the foundation for support development, which was the final phase in the thesis. This included supporting the longevity of production systems by adopting circularity theories to cover production system, as well as investigating how to analyse and evaluate circularity in production systems. The results from this were incorporated in a conceptual framework for circular production systems and in a tool for rapid assessment of circularity in production systems.

Tillverkningsindustrin står inför enorma utmaningar. Miljöpåverkan måste drastiskt minska och nya hållbara produkter måste introduceras i allt snabbare takt. Att hantera dessa utmaningar är betydande för att hantera den alltmer framväxande klimatkrisen. För att bromsa klimatkrisen har cirkularitet, där utnyttjandet och livslängden för resurser och material maximeras med målet att uppnå en nästan evig sluten materialslinga, fått en betydande uppmärksamhet. Hittills har forskning inom cirkularitet fokuserat på produkterna som tillverkas, framför allt under användningen av produkten. Ett sällan studerat perspektiv innebär att undersöka hur cirkularitet i produktionssystem kan uppnås. En tydlig beskrivning saknas gällande vad cirkularitet i produktionssystem egentligen innebär och hur detta kan realiseras. Därför är syftet med denna avhandling att utöka kunskapen om realiseringen av cirkularitet i produktionssystem. För att uppfylla syftet initierades denna forskning av en litteraturgenomgång och en dokumentstudie. Dessa genomfördes för att beskriva arbetssätt kopplat till realiseringen av cirkularitet inom produktionssystem, både från en akademisk och praktisk ståndpunkt. Vidare hölls även workshops med experter inom produktionssystem för att identifiera utmaningar med att uppnå cirkularitet inom produktionssystem. Litteraturgenomgången, dokumentstudien och workshops lade grunden för stödutveckling, som var den sista fasen i avhandlingen. Denna inkluderade att stödja produktionssystemens livslängd genom att anpassa existerande teorier om cirkularitet till produktionssystem, samt att undersöka hur man analyserar och utvärderar cirkularitet i produktionssystem. Resultaten från detta införlivades i ett konceptuellt ramverk för cirkulära produktionssystem och i ett verktyg för snabb utvärdering av cirkularitet i produktionssystem.

The climate crisis require immediate action. Manufacturing companies bear significant responsibilities, making their involvement crucial. One approach to tackling the climate crisis is to optimise resource usage and extend the lifespan of various resources, a concept known as circularity. Although considerable attention has been paid to products in terms of circularity, further efforts are needed. The exploration of adapting circularity to production systems is a promising avenue for research and industry. These systems are namely crucial in battling the climate crisis as well as mitigating challenges faced by the manufacturing industry, such as technological advancements, new product introductions, and varying demands. Nevertheless, companies still design and develop linear production systems, i.e. dedicated systems incapable of being resource efficient throughout the entire lifecycle. A need exists to raise awareness and enhance our understanding of the transitioning from linear production systems towards circular production systems. With this in mind, this thesis aims to support the manufacturing industry in the transition towards circular production systems. The thesis includes five studies disseminated across seven papers based on a combination of methods and data collection techniques, including case studies, literature reviews, document studies, interviews, observations and workshops. This purpose was fulfilled in three ways. First, a clear and general description of the characteristics of a circular production system, as opposed to a linear production system, was established. Second, practices which enable circular production systems throughout all lifecycle phases were identified and described. These include but are not limited to practices prolonging the lifetime of the production system and ensure efficient end-of-life management of the production system. Third, a prescription of the design of circular production systems concludes the thesis. Several contributions to both industry and theory derives from this thesis. For instance, an industrial contribution involves aiding manufacturing companies to better understand the potential desired future state and view of production systems, thus steering away from developing linear production systems. A theoretical contribution includes expanding the knowledge of circularity research, particularly to the 10R framework.

Klimatkrisen kräver omedelbara och kraftfulla insatser. Tillverkningsindustrin bär ett betydande ansvar, vilket gör dess aktiva engagemang avgörande. Ett centralt angreppssätt för att möta klimatutmaningarna är att optimera resursanvändningen och förlänga livslängden på diverse resurser, vilket brukar benämnas som cirkularitet. Trots att cirkularitet ofta fokuserar på produkter finns ett växande behov av att rikta uppmärksamheten mot produktionssystemen. Att utforska hur cirkulära principer kan integreras i dessa system utgör en lovande väg framåt för både forskning och industri. Produktionssystemen spelar nämligen en nyckelroll i att hantera de komplexa utmaningar som tillverkningsföretag står inför, såsom frekventa produktintroduktioner och skiftande kundkrav. Trots detta fortsätter många företag att designa och utveckla linjära produktionssystem – slutna och rigida strukturer som saknar förmåga att vara resurseffektiva över tid. För att möjliggöra en hållbar omställning krävs därför ett paradigmskifte i hur produktionssystem designas och används. Med detta i åtanke syftar denna avhandling till att stödja tillverkningsindustrin i övergången till cirkulära produktionssystem. Avhandlingen omfattar fem studier som är beskrivna i sju artiklar baserade på en kombination av metoder och datainsamlingstekniker, inklusive fallstudier, litteraturstudier, dokumentstudier, intervjuer, observationer och workshops. Syftet uppfylldes genom tre frågeställningar. Först etablerades en tydlig och generell beskrivning av vad som kännetecknar ett cirkulärt produktionssystem, i motsats till ett linjärt produktionssystem. Därefter identifierades och beskrevs praktiker som möjliggör cirkulära produktionssystem under deras olika livscykelfaser. Dessa inkluderar, men är inte begränsade till, metoder som förlänger produktionssystemets livslängd och säkerställer en effektiv hantering av uttjänta produktionssystem. Avhandlingen innefattar även en preskription av hur cirkulära produktionssystem kan designas. Flera bidrag till både industri och teori härrör från denna avhandling. Ett industriellt bidrag handlar till exempel om att hjälpa tillverkande företag att bättre förstå det potentiella önskade framtida tillståndet och synen på produktionssystem. Ett teoretiskt bidrag inkluderar att utöka kunskapen om cirkularitetsforskning, särskilt till 10R ramverket.