Sustainable product service system : a holistic framework for requirements engineering

Facing the contextual challenges and competitive changes, the development of new strategies seems to be the unique way to survive for business providers. The concept of business sustainability (BS) emerges as an answer to such necessity, referring to a company’s efforts to broad its focus on profitability only, addressing it to the management of its environmental, social, and wider economic impact on the whole marketplace and society. Product Service System (PSS) business model has the potential to realise this focus widening, providing benefits within all Sustainability areas. To allow the design and implementation of such innovative strategy, the role of Requirements Engineering (RE) is essential. Within the European project PYMBIOSYS, a RE methodology has been developed by BIBA, specifically targeted to the development of PSSs. However, such contribution seems to be lacking in focus on stakeholder and context involvement, as well as on holistic approach. These elements prevent the presence of a Sustainability focus in the methodology. The present Thesis work aims to offer a tool for Sustainable Product Service Systems Requirements Engineering process. Two instruments for carrying on internal and external analysis in RE process are proposed. They allow the collection of fundamental knowledge about internal sub-systems compounding the future PSS and external elements affecting its implementation and offer provision. Through the integration in BIBA RE methodology, the tool covers its gaps and addresses the derived RE process towards a Sustainability perspective. Indeed, the application of the tool on three PSYMBIOSYS industrial cases demonstrates its effectiveness in eliciting business requirements which enhance the sustainable benefits of the future PSSs. Contributing to the improvement of the Design for Sustainability research field, enriching BIBA RE methodology, the present work offers also a practical qualitative instrument to business practitioners to develop Sustainable business solutions.

In un contesto competitivo caratterizzato da sempre maggiori sfide e cambiamenti, lo sviluppo di strategie di business innovative sembra essere l’unico modo che le compagnie hanno per sopravvivere. In risposta a tale necessità, emerge il concetto di business Sostenibile, riferito allo sforzo che una compagnia deve fare per allargare il suo focus dalla sola profittabilità alla gestione degli impatti ambientali, sociali ed economici che le sue attività hanno sull’intero contesto e sulla società. Il modello di business Prodotto-Servizio ha le potenzialità di ampliare questo focus, offrendo benefici in tutte le aree della Sostenibilità. Il processo di Ingegnerizzazione dei Requisiti ricopre un ruolo essenziale nel design e nell’implementazione di tale strategia innovativa. All’interno del progetto europeo PSYMBIOSYS, il dipartimento di BIBA ha sviluppato una metodologia per l’Ingegnerizzazione dei Requisiti volto allo sviluppo di un Prodotto-Servizio. Tuttavia, un focus sul coinvolgimento degli stakeholder e del contesto esterno, ed un approccio olistico sembrano mancare in tale metodo. Ciò impedisce un’attenzione alla Sostenibilità all’interno della metodologia. Questo lavoro di tesi mira ad offrire uno strumento per l’esecuzione del processo di Ingegnerizzazione dei Requisiti volti allo sviluppo di Prodotto-Servizio Sostenibili. In particolare, sono stati proposti due strumenti di analisi interna ed esterna. Essi permettono la raccolta di fondamentali informazioni relative a tutti i sotto-sistemi che compongono il Prodotto-Servizio ed agli elementi del contesto esterno che impattano sul suo sviluppo e fornitura dell’offerta. Tramite l’integrazione nella metodologia di BIBA, lo strumento copre le sue mancanze emerse ed indirizza il processo di Ingegnerizzazione dei Requisiti ad una prospettiva di Sostenibilità. L’applicazione di tale strumento in tre casi industriali che collaborano al progetto PSYMBIOSYS dimostra la sua efficacia nel collezionare requisiti che fanno emergere i benefici sostenibili del futuro Prodotto-Servizio. Contribuendo allo sviluppo dell’ambito di ricerca del Design Sostenibile, arricchendo la metodologia di BIBA, questa tesi offre anche uno strumento qualitativo strategico ai manager per l’implementazione di business Sostenibili.