The strategic need and the solutions of manufacturing agility in the process industry : an empirical analysis

This dissertation explores the current status and the potential for applicability of Agile Manufacturing concepts in the Process Industries. In Discrete Manufacturing, Agility, as an Operations and Production Management paradigm, has become a critical success factor separating companies that thrive in an increasingly volatile environment from those that struggle to cope with it. The intrinsic value of Agility concepts is also widely recognized in the academic environment; however, a thorough literature review reveals that a large share of the industrial business has been neglected by researchers: the Process Industry (PI). In light of such a situation, this dissertation addresses fundamental questions such as: are the Agility concepts structurally not suitable to the distinctive characteristics of the PI, or the PI economic and operational environment has not imposed yet their application? How is the situation evolving? How are different PI segments reacting? How technology is enabling more agile Process manufacturing? In absence of pre-existing literature, these issues are addressed through a number of live interviews with the senior management of leading international manufacturers and of leading technology providers in a sample of PI sectors. Traditionally, their business environment has mostly rewarded PI companies for the productivity of their processes. However, industry leaders highlight how the PI is now imposed new competitive models to address sharply increasing levels of volatility and uncertainty; in this context, they stress operational Agility as a new strategic imperative, although in very different forms depending on the specific PI segment. The empirical findings are used to define the boundaries of this phenomenon, the strategic intent, the hierarchies of application level (manufacturing network, individual plant, single production line and processing machinery), and the main technological enhancements and management solutions recently implemented or currently under development in the PI. In addition, this dissertation drafts a possible framework to support PI companies in the adoption of Agile Manufacturing, to be further developed in subsequent works. In one of the PI segments where Agility emerged as a very strong priority, the Tobacco industry, it is investigated how a global leading Cigarette manufacturer is developing and deploying modular production solutions and radically more flexible technologies to ensure quantum leap improvements in adaptability and responsiveness. Such modular technology and the organizational approaches to enable its impact are analysed in detail.

Questa tesi esplora lo stato attuale e la potenziale applicabilità dei concetti del Agile Manufacturing (AM) nell’Industria di Processo. Nell’Industria Manifatturiera, l’Agilità, intesa come paradigma di gestione delle Operations e della Produzione, è diventata un fatto critico di successo che separa le aziende che prosperano in un contesto economico di crescente volatilità da quelle che ne soffrono gli effetti. Il valore intrinseco dell’Agilità è anche ampiamente riconosciuto dalla comunità scientifica; tuttavia, un’approfondita analisi di letteratura rivela che una larga parte del mondo industriale è stata trascurata dai ricercatori: l’Industria di Processo (IP). Alla luce di tale situazione, questa tesi affronta questioni fondamentali come: i concetti del AM sono strutturalmente non compatibili con alcune caratteristiche distintive dell’IP, o il contesto economico e operativo delle IP non ha ancora imposto la loro applicazione? Come sta evolvendo questa situazione? Come stanno reagendo diversi segmenti dell’IP? In che modo la tecnologia sta consentendo di aumentare l’Agilità degli impianti di produzione? In assenza di letteratura preesistente, queste domande sono affrontate attraverso una serie d’interviste con il senior management dei principali produttori internazionali e dei principali fornitori di tecnologia in un campione di settori dell’IP. Nel loro ambiente economico tradizionale, le aziende dell’IP erano premiate principalmente per la produttività dei loro processi. Tuttavia, i leader di questa industria evidenziano che oggi le aziende dell’IP devono trovare nuovi modelli competitivi per far fronte ai livelli drasticamente crescenti di volatilità e incertezza cui sono sottoposte; in questo contesto, aumentare l’Agilità delle operations è considerato un nuovo imperativo strategico, anche se in forme differenti a seconda dei vari segmenti dell’IP. I risultati empirici sono utilizzati per definire i confini di questo fenomeno, gli obiettivi strategici connessi, la gerarchia di livelli cui è applicato (rete di produzione, singolo impianto, singola linea di produzione e singolo macchinario), e le principali soluzioni tecnologiche e gestionali recentemente implementate o attualmente in fase di sviluppo nell’IP. In aggiunta, questa tesi propone un framework embrionale per supportare le aziende dell’IP nell’adozione del Agile Manufacturing, da sviluppare ulteriormente in lavori successivi. In uno dei segmenti dell’IP in cui l’aumento di Agilità è emerso come una priorità critica, l’industria del Tabacco, è stato investigato come un produttore di sigarette leader mondiale stia sviluppando e impiegando soluzioni di modularità produttiva e tecnologie radicalmente più flessibili per migliorare drasticamente la propria adattabilità e reattività. In particolare, tale tecnologia modulare e gli approcci organizzativi e gestionali che abilitano il suo pieno potenziale sono analizzati nel dettaglio.