Recently, lot of manufacturing companies facing commoditization of offering and intense competition have been attracted by the possibility to differentiate themselves from competitors by introducing product related services in their traditional portfolio. This change in their offering is due to the modification of the customers’ behaviors and their increasing interest in companies’ services. As a result, manufacturers are changing their business models by delivering Product-Service System (PSS) through incorporating service related activities in their value proposition. However, the lack of methods and tools able to systematically bridge the integration of product and service in the design and engineering of PSS is acknowledged. This research seeks to address this gap by examining the limitations of existing PSS design methodologies to support manufacturers to simultaneously address both the customer’s and company’s perspective, and at the same time to properly support with a concrete approach the integration of service and product design along their whole lifecycle. Notwithstanding the whole bunch of attempts of PSS design methodologies proposed in the literature, none of them successfully managed to explain how to integrate traditional product design processes with service features since they are all either focused on the concept phase or stuck on a theoretical level. Thus, a shift from concept to detailed design phase and from the theory to practice level is needed. Design for X (DfX) approaches, coming from the product engineering area, have been already theoretically proposed in the PSS context as a mean to address designers’ lack of knowledge in certain lifecycle stages and product functions: thus they can be considered a solution to help filling this gaps both in theory and practice. To this purpose, the objective of this research is twofold. On one side, from a literature point of view, the research wants to propose an advancement in the PSS design context of a DfX based approach. On the other side, it wants to provide practitioners with both a methodology, generating new DfX guidelines able to support the early integration of service features already in the product design of PSS, and a related aiding tool to store and manage consistently this knowledge. In order to achieve this dual objective, a DfX approach in the PSS design context has been proposed: the Design for Product Service Supportability (DfPSSu) approach. It has the aim to design a product more customer driven, maximizing the customer value of the solution provided and, at the same time, minimizing the cost of providing the solution during the whole lifecycle phases of the PSS. The main concept behind the DfPSSu is that some services need to be supported by some specific DfX approaches: the heterogeneity of the service brings to develop and enhance the tangible part according to different goals. Referring to service, DfPSSu encompasses all the DfX approaches aimed at systematically designing products able to deliver different types of services. Based on this approach, a new methodology, the PSS Design GuRu Methodology and a related tool, the Lean Design Rules Tool, are proposed. Their aim is to enhance the PSS detailed design process and raise designers and engineers’ consciousness in designing PSS with a lifecycle perspective in a systematic and integrated way, through the generation of new sector and service specific DfPSSu Design Guidelines and Rules. The use of the PSS Design GuRu Methodology enables design teams to understand how to add value to the PSS but also to the process needed to its development. Created through the conduction of an interactive and interpretative research approach, the PSS Design GuRu Methodology and the Lean Design Rules Tool result to be an effective method and tool for improving the PSS detailed design process of companies willing to go towards servitization. Thanks to this, not only the product and the supporting infrastructures can be fully integrated with the service components with a PSS lifecycle view, but also new design knowledge can be generated improving companies’ innovative, problem solving and knowledge management capabilities. Furthermore, the Lean Design Rules Tool is a support to assist manufacturers to consistently manage the knowledge useful for companies to start their servitization process, practically bridging product and service divisions. All this enables companies to begin their path towards servitization with a more adequate and conscious PSS offer and mind-set, helping them in avoiding to fall into the service paradox and in addressing the always growing customer need of a prolonged support throughout the whole product lifecycle.

Recentemente, molte aziende manifatturiere che affrontano la commoditizzazione dell'offerta e un’intensa concorrenza sono state attratte dalla possibilità di differenziarsi dai concorrenti introducendo servizi correlati al prodotto nel loro portafoglio tradizionale. Questo cambiamento nella loro offerta è dovuto al cambiamento del comportamento dei clienti e al loro crescente interesse nei servizi forniti dalle aziende. Di conseguenza, i produttori stanno cambiando i loro modelli di business fornendo Sistemi Prodotto Servizio (PSS) attraverso l’introduzione di servizi correlati ai prodotti nella loro proposta di valore. Tuttavia, è stata riconosciuta la mancanza di metodi e strumenti in grado di integrare sistematicamente prodotti e servizi nella progettazione e nell'ingegnerizzazione dei PSS. Questa ricerca cerca di colmare questa lacuna, esaminando i limiti delle metodologie di progettazione di PSS esistenti fino ad ora, per supportare i produttori ad affrontare contemporaneamente la prospettiva sia dei clienti che delle aziende e, allo stesso tempo, a supportare adeguatamente con un approccio concreto l'integrazione della progettazione del prodotto e del servizio lungo tutto il loro ciclo di vita. Nonostante le molteplici metodologie di progettazione di PSS proposte in letteratura, nessuna di queste è riuscita a spiegare come integrare i tradizionali processi di progettazione del prodotto con le caratteristiche del servizio poiché sono tutte focalizzate sulla sola fase concettuale o ferme al livello teorico. Quindi è necessario un cambiamento, spostandosi dalla fase di concettualizzazione a quella di progettazione dettagliata e dalla dimensione teorica a quella pratica. Gli approcci di Design for X (DfX), provenienti dall’ambito dell'ingegneria di prodotto, sono stati già proposti teoricamente nel contesto PSS come mezzo utile per affrontare la mancanza di conoscenza dei progettisti in determinate fasi del ciclo di vita e funzioni del prodotto: pertanto possono essere considerati una soluzione per aiutare a colmare queste lacune sia nella teoria che nella pratica. A questo proposito, l'obiettivo di questa ricerca è duplice. Da un lato, dal punto di vista della letteratura, si vuole proporre nel contesto della progettazione dei PSS un approccio basato sul DfX. Dall'altro, si vuole fornire ai professionisti sia una metodologia, che genera nuove linee guida di DfX per supportare l'integrazione delle funzionalità del servizio già nella progettazione del prodotto del PSS, che uno strumento di supporto correlato per archiviare e gestire in modo coerente questa conoscenza. Per raggiungere questo duplice obiettivo, è stato proposto un approccio DfX nel contesto della progettazione del PSS: l'approccio Design for Product Service Supportability (DfPSSu). Ha lo scopo di progettare un prodotto più orientato al cliente, massimizzando il valore per il cliente della soluzione fornita e, allo stesso tempo, riducendo al minimo il costo della fornitura del PSS durante tutte le sue fasi del ciclo di vita. Il concetto principale alla base del DfPSSu è che determinati servizi devono essere supportati da specifici approcci DfX: l'eterogeneità del servizio porta a sviluppare e migliorare la parte tangibile del PSS in base a diversi obiettivi. Riferendosi al servizio, il DfPSSu racchiude tutti gli approcci DfX volti a progettare sistematicamente prodotti in grado di offrire diversi tipi di servizi. Sulla base di questo approccio, vengono proposti una nuova metodologia, la PSS Design GuRu Methodology, e uno strumento correlato, il Lean Design Rules Tool. Il loro scopo è quello di migliorare il processo di progettazione dettagliato del PSS e aumentare la consapevolezza dei progettisti e degli ingegneri nella progettazione dei PSS con una prospettiva di ciclo di vita e in modo sistematico e integrato, attraverso la generazione di nuove linee guida e regole di progettazione, appartenenti all’approccio DfPSSu e specifici per i diversi settori di applicazione industriale. L'utilizzo della PSS Design GuRu Methodology consente ai team di progettazione di comprendere come aggiungere valore al PSS ma anche al processo necessario per il suo sviluppo e la sua progettazione. Creati attraverso la conduzione di un approccio di ricerca interattivo e interpretativo, la PSS Design GuRu Methodology e il Lean Design Rules Tool risultano essere un metodo e uno strumento efficaci per migliorare il processo di progettazione dettagliato del PSS per quelle aziende desiderose di muoversi verso la servitizzazione. Grazie a questo, non solo il prodotto e le infrastrutture di supporto del PSS possono essere completamente integrati con i componenti del servizio con una visione del ciclo di vita del PSS, ma è anche possibile generare nuova conoscenza progettuale, migliorando le capacità innovative, di problem solving e di gestione della conoscenza delle aziende. Inoltre, il Lean Design Rules Tool rappresenta un supporto per aiutare le aziende manifatturiere a gestire in modo coerente la conoscenza utile ad avviare il loro processo di servitizzazione, superando in modo pratico la divisione fra prodotto e servizio. Tutto ciò consente alle aziende di iniziare il loro percorso verso la servitizzazione con un'offerta di PSS e una mentalità più adeguate e consapevoli, aiutandole ad evitare di cadere nel service paradox e ad affrontare la sempre crescente necessità del cliente di un supporto prolungato per l'intero ciclo di vita del prodotto.

The PSS design GuRu methodology and the lean design rules tool: supporting product manufacturers in the detailed design of Product Service Systems (PSS)

SASSANELLI, CLAUDIO

Abstract

Recently, lot of manufacturing companies facing commoditization of offering and intense competition have been attracted by the possibility to differentiate themselves from competitors by introducing product related services in their traditional portfolio. This change in their offering is due to the modification of the customers’ behaviors and their increasing interest in companies’ services. As a result, manufacturers are changing their business models by delivering Product-Service System (PSS) through incorporating service related activities in their value proposition. However, the lack of methods and tools able to systematically bridge the integration of product and service in the design and engineering of PSS is acknowledged. This research seeks to address this gap by examining the limitations of existing PSS design methodologies to support manufacturers to simultaneously address both the customer’s and company’s perspective, and at the same time to properly support with a concrete approach the integration of service and product design along their whole lifecycle. Notwithstanding the whole bunch of attempts of PSS design methodologies proposed in the literature, none of them successfully managed to explain how to integrate traditional product design processes with service features since they are all either focused on the concept phase or stuck on a theoretical level. Thus, a shift from concept to detailed design phase and from the theory to practice level is needed. Design for X (DfX) approaches, coming from the product engineering area, have been already theoretically proposed in the PSS context as a mean to address designers’ lack of knowledge in certain lifecycle stages and product functions: thus they can be considered a solution to help filling this gaps both in theory and practice. To this purpose, the objective of this research is twofold. On one side, from a literature point of view, the research wants to propose an advancement in the PSS design context of a DfX based approach. On the other side, it wants to provide practitioners with both a methodology, generating new DfX guidelines able to support the early integration of service features already in the product design of PSS, and a related aiding tool to store and manage consistently this knowledge. In order to achieve this dual objective, a DfX approach in the PSS design context has been proposed: the Design for Product Service Supportability (DfPSSu) approach. It has the aim to design a product more customer driven, maximizing the customer value of the solution provided and, at the same time, minimizing the cost of providing the solution during the whole lifecycle phases of the PSS. The main concept behind the DfPSSu is that some services need to be supported by some specific DfX approaches: the heterogeneity of the service brings to develop and enhance the tangible part according to different goals. Referring to service, DfPSSu encompasses all the DfX approaches aimed at systematically designing products able to deliver different types of services. Based on this approach, a new methodology, the PSS Design GuRu Methodology and a related tool, the Lean Design Rules Tool, are proposed. Their aim is to enhance the PSS detailed design process and raise designers and engineers’ consciousness in designing PSS with a lifecycle perspective in a systematic and integrated way, through the generation of new sector and service specific DfPSSu Design Guidelines and Rules. The use of the PSS Design GuRu Methodology enables design teams to understand how to add value to the PSS but also to the process needed to its development. Created through the conduction of an interactive and interpretative research approach, the PSS Design GuRu Methodology and the Lean Design Rules Tool result to be an effective method and tool for improving the PSS detailed design process of companies willing to go towards servitization. Thanks to this, not only the product and the supporting infrastructures can be fully integrated with the service components with a PSS lifecycle view, but also new design knowledge can be generated improving companies’ innovative, problem solving and knowledge management capabilities. Furthermore, the Lean Design Rules Tool is a support to assist manufacturers to consistently manage the knowledge useful for companies to start their servitization process, practically bridging product and service divisions. All this enables companies to begin their path towards servitization with a more adequate and conscious PSS offer and mind-set, helping them in avoiding to fall into the service paradox and in addressing the always growing customer need of a prolonged support throughout the whole product lifecycle.
TRUCCO, PAOLO
MACCHI, MARCO
20-dic-2017
Recentemente, molte aziende manifatturiere che affrontano la commoditizzazione dell'offerta e un’intensa concorrenza sono state attratte dalla possibilità di differenziarsi dai concorrenti introducendo servizi correlati al prodotto nel loro portafoglio tradizionale. Questo cambiamento nella loro offerta è dovuto al cambiamento del comportamento dei clienti e al loro crescente interesse nei servizi forniti dalle aziende. Di conseguenza, i produttori stanno cambiando i loro modelli di business fornendo Sistemi Prodotto Servizio (PSS) attraverso l’introduzione di servizi correlati ai prodotti nella loro proposta di valore. Tuttavia, è stata riconosciuta la mancanza di metodi e strumenti in grado di integrare sistematicamente prodotti e servizi nella progettazione e nell'ingegnerizzazione dei PSS. Questa ricerca cerca di colmare questa lacuna, esaminando i limiti delle metodologie di progettazione di PSS esistenti fino ad ora, per supportare i produttori ad affrontare contemporaneamente la prospettiva sia dei clienti che delle aziende e, allo stesso tempo, a supportare adeguatamente con un approccio concreto l'integrazione della progettazione del prodotto e del servizio lungo tutto il loro ciclo di vita. Nonostante le molteplici metodologie di progettazione di PSS proposte in letteratura, nessuna di queste è riuscita a spiegare come integrare i tradizionali processi di progettazione del prodotto con le caratteristiche del servizio poiché sono tutte focalizzate sulla sola fase concettuale o ferme al livello teorico. Quindi è necessario un cambiamento, spostandosi dalla fase di concettualizzazione a quella di progettazione dettagliata e dalla dimensione teorica a quella pratica. Gli approcci di Design for X (DfX), provenienti dall’ambito dell'ingegneria di prodotto, sono stati già proposti teoricamente nel contesto PSS come mezzo utile per affrontare la mancanza di conoscenza dei progettisti in determinate fasi del ciclo di vita e funzioni del prodotto: pertanto possono essere considerati una soluzione per aiutare a colmare queste lacune sia nella teoria che nella pratica. A questo proposito, l'obiettivo di questa ricerca è duplice. Da un lato, dal punto di vista della letteratura, si vuole proporre nel contesto della progettazione dei PSS un approccio basato sul DfX. Dall'altro, si vuole fornire ai professionisti sia una metodologia, che genera nuove linee guida di DfX per supportare l'integrazione delle funzionalità del servizio già nella progettazione del prodotto del PSS, che uno strumento di supporto correlato per archiviare e gestire in modo coerente questa conoscenza. Per raggiungere questo duplice obiettivo, è stato proposto un approccio DfX nel contesto della progettazione del PSS: l'approccio Design for Product Service Supportability (DfPSSu). Ha lo scopo di progettare un prodotto più orientato al cliente, massimizzando il valore per il cliente della soluzione fornita e, allo stesso tempo, riducendo al minimo il costo della fornitura del PSS durante tutte le sue fasi del ciclo di vita. Il concetto principale alla base del DfPSSu è che determinati servizi devono essere supportati da specifici approcci DfX: l'eterogeneità del servizio porta a sviluppare e migliorare la parte tangibile del PSS in base a diversi obiettivi. Riferendosi al servizio, il DfPSSu racchiude tutti gli approcci DfX volti a progettare sistematicamente prodotti in grado di offrire diversi tipi di servizi. Sulla base di questo approccio, vengono proposti una nuova metodologia, la PSS Design GuRu Methodology, e uno strumento correlato, il Lean Design Rules Tool. Il loro scopo è quello di migliorare il processo di progettazione dettagliato del PSS e aumentare la consapevolezza dei progettisti e degli ingegneri nella progettazione dei PSS con una prospettiva di ciclo di vita e in modo sistematico e integrato, attraverso la generazione di nuove linee guida e regole di progettazione, appartenenti all’approccio DfPSSu e specifici per i diversi settori di applicazione industriale. L'utilizzo della PSS Design GuRu Methodology consente ai team di progettazione di comprendere come aggiungere valore al PSS ma anche al processo necessario per il suo sviluppo e la sua progettazione. Creati attraverso la conduzione di un approccio di ricerca interattivo e interpretativo, la PSS Design GuRu Methodology e il Lean Design Rules Tool risultano essere un metodo e uno strumento efficaci per migliorare il processo di progettazione dettagliato del PSS per quelle aziende desiderose di muoversi verso la servitizzazione. Grazie a questo, non solo il prodotto e le infrastrutture di supporto del PSS possono essere completamente integrati con i componenti del servizio con una visione del ciclo di vita del PSS, ma è anche possibile generare nuova conoscenza progettuale, migliorando le capacità innovative, di problem solving e di gestione della conoscenza delle aziende. Inoltre, il Lean Design Rules Tool rappresenta un supporto per aiutare le aziende manifatturiere a gestire in modo coerente la conoscenza utile ad avviare il loro processo di servitizzazione, superando in modo pratico la divisione fra prodotto e servizio. Tutto ciò consente alle aziende di iniziare il loro percorso verso la servitizzazione con un'offerta di PSS e una mentalità più adeguate e consapevoli, aiutandole ad evitare di cadere nel service paradox e ad affrontare la sempre crescente necessità del cliente di un supporto prolungato per l'intero ciclo di vita del prodotto.
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Descrizione: PhD Thesis_Claudio Sassanelli
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/136973