Proposal of a toolset for the design of lifecycle oriented solutions in the machinery and equipement sector

Over recent years, companies that provide machineries and industrial equipment with an Engineering-to-Order approach have to face challenges coming from the modern business world. First of all, the economic globalization pushed the industrial competition at anoth-er level; in this context, developed economies’ companies have to face cost pressure and competition-based pricing coming from less developed economies’ ones. Furthermore, environmental protection is become an important and stressed point by policy makers and public opinion, legislating more and more strict laws and regulations. Finally, in the Busi-ness-to-Business market, customers’ interests are changed; indeed, they want energy effi-cient and eco-friendly personalized solutions, with the lowest lifecycle cost and in the shortest time. Analyzing this context, it is clear how the main actors are designers and system engineers, while the most critical phases are the one that foreruns the preparation of the proposal for the customer, because they are responsible for the success or failure of the proposal. Dur-ing these phases, designers and system engineers have to provide a solution that meet and satisfy customers’ requirements. To award the order, key drivers are: (i) lifecycle costs, (ii) lifecycle environmental impacts, (iii) technical requirements, and (iv) time for preparing the proposal. Life Cycle Costing and Life Cycle Assessment can support designers and system engineers in the evaluation of costs and environmental impacts along the whole lifecycle, however they are time consuming methodologies that don’t enable the evaluation of technical re-quirements. Furthermore, Life Cycle Costing and Life Cycle Assessment methodologies are not sufficient to identify the optimal lifecycle oriented solution, because they are not able to compare a high number of alternatives. The research objective is, therefore, to provide a toolset to support designers and system engineers for the preparation of the proposal, in order to identify the system that meets customer’s requirements and constraints with the lowest lifecycle costs and environmen-tal impacts. Furthermore, the research wants to define how to insert the toolset in the de-sign process, in order to make the toolset easy to use by stakeholders. The main logic followed during the toolset development is the creation of a user-friendly work-place where designers and system engineers can simultaneously manage both envi-ronmental and economic indicators, evaluating technical requirements, up to develop optimal and robust lifecycle oriented solutions.

Negli ultimi anni, le aziende che forniscono macchinari e impianti industriali seguendo un approccio Engineering-to-Order hanno dovuto affrontare le diverse sfide provenienti dai mercati. Innanzitutto, la globalizzazione economica ha spinto la competizione industriale ad un altro livello; nel contesto attuale, infatti, le aziende dei paesi sviluppati affrontano costantemente la pressione sui costi e la competizione su di essi portata avanti dalle aziende dei paesi emergenti. Inoltre, la protezione e salvaguardia dell’ambiente è sempre maggiormente considerata non solo dalle istituzioni governative, ma anche dalla pubblica opinione, portando alla legiferazione di leggi e regolamentazioni relative all’ambiente sempre più stringenti. Infine, nel mercato Business-to-Business, gli interessi e le richieste dei clienti sono mutate; infatti, essi vogliono prodotti personalizzati e eco-friendly, al più basso costo di acquisto e gestione e nel minor tempo possibile. Analizzando il contesto, è chiaro come i principali attori siano i designers e i system engi-neers, mentre le fasi più critiche sono rappresentate da quelle che precedono la prepara-zione del tender per il cliente, poiché esse sono responsabili del successo o fallimento del tender stesso. Durante queste fasi, sia i designers sia i system engineers devono fornire una soluzione che soddisfi i requisiti posti dal cliente. Per ottenere l’ordine, i principali drivers da soddisfare sono: (i) i costi lungo tutto il ciclo di vita, (ii) gli impatti ambientali lungo tutto il ciclo di vita, (iii) i requisiti tecnici e (iv) il tempo di preparazione del tender. Le metodologie Life Cycle Costing e Life Cycle Assessment possono supportare designers e system engineers nella valutazione dei costi e degli impatti ambientali lungo tutto il ci-clo di vita del sistema, anche se sono metodologie che richiedono un consumo intensivo di tempo, oltre a non permettere una valutazione dei requisiti tecnici. Inoltre, queste me-todologie non sono sufficienti ad identificare la soluzione orientata al ciclo di vita ottima-le, poiché non sono in grado di confrontare un alto numero di alternative. L’obiettivo di ricerca è, quindi, fornire un toolset di supporto ai designers e ai system en-ginners per la preparazione del tender, al fine di identificare la soluzione che soddisfa i re-quisiti e i vincoli del cliente al più basso costo e al più basso impatto ambientale da so-stenere lungo tutto il ciclo di vita. Inoltre, la ricerca vuole definire come inserire il toolset sviluppato all’interno del processo di design, rendendo così il toolset stesso sfruttabile da parte degli stakeholders (designers e system engineers). La logica seguita durante lo svi-luppo del toolset mira a creare un luogo di lavoro user-friendly, dove designers e system engineers possano simultaneamente gestire gli indicatori economici e ambientali, valutan-do anche i requisiti tecnici, fino a sviluppare una soluzione ottimale e robusta.