Synergies and trade-offs between Lean 4.0 and production strategy : an exploratory study on Italian manufacturers

Purpose: The purpose of this study is to investigate possible synergies or trade-offs between Lean 4.0 and Production Strategy in increasing company’s Operational Performances (i.e. RQ4). By inquiring this relationship, a set of other research questions needs to be investigated: the link between Lean Manufacturing and Industry 4.0 (i.e. RQ1), the applicability of each one of these approaches in different production environments (i.e. repetitive and non-repetitive production; RQ2) and the effect of contextual factors on Lean 4.0 implementation (i.e. RQ3). Research Methodology: The study is articulated in two main phases, characterized by two different research methodologies: survey and semi-structured interviews. While the dataset of the former (i.e. sample of 105 Italian manufacturing companies) was analysed to inquire RQ1, through factor analysis and scatter plot, RQ2 and RQ3, through chi-squared test, and RQ4, through analysis of variance; the dataset of the latter (i.e. sample of 19 interviewees) was analysed to further investigate RQ4, through Bayesian Network. Findings: Main results suggest that, when processes are not robustly designed and continuous improvement practices are not established (i.e. low adoption of Lean Manufacturing), companies may not be focused on adopting Industry 4.0 technologies. In addition, Lean Manufacturing, despite high demand variability may influence its introduction in a non-repetitive plant, can be successfully applied also in mass customization environments. Moreover, the pervasiveness of the interrelation between Lean Manufacturing and Industry 4.0 may overcome the effects of some contextual factors enabling manufacturers to benefit from the conjoint implementation of these approaches disregarding the context. Finally, a positive synergy between Lean 4.0 and Production Strategy is proved unveiling that a company with a repetitive Production Strategy and a high level of Lean 4.0 implementation is more likely to obtain better Operational Performances.

Scopo: lo scopo della ricerca è quello di indagare possibili sinergie o trade-offs che Lean 4.0 e strategia produttiva possono avere nell’aumentare le performances operative dell'azienda (i.e. RQ4). Prima di indagare questa interazione, è necessario esaminare una serie di research questions: la relazione tra Lean Manufacturing e Industry 4.0 (i.e. RQ1), l'applicabilità di ciascuno di questi due approcci in diversi ambienti produttivi (i.e. produzione ripetitiva e non ripetitiva; RQ2) e l'effetto di fattori contestuali sull'implementazione del Lean 4.0 (i.e. RQ3). Metodologia di ricerca: lo studio si articola in due fasi principali, caratterizzate da due diverse metodologie di ricerca: questionario e interviste semi-strutturate. Mentre il dataset del primo (caratterizzato da un sample di 105 aziende manifatturiere italiane) è stato analizzato per indagare RQ1, con l'analisi fattoriale e lo scatter plot, RQ2 e RQ3, con il test del chi-quadro, e RQ4, con l'analisi della varianza, il dataset del secondo (caratterizzato da un sample di 19 intervistati) è stato analizzato per indagare ulteriormente RQ4, attraverso il network Bayesiano. Risultati: i principali risultati suggeriscono che, quando i processi non sono strutturati in modo solido e non vengono stabilite pratiche di miglioramento continuo (i.e. bassa adozione di Lean Manufacturing), le aziende potrebbero non essere intenzionate all'adozione delle tecnologie di Industry 4.0. Inoltre, il Lean Manufacturing, nonostante l'elevata variabilità della domanda possa influenzare la sua introduzione in un impianto non ripetitivo, può essere applicato con successo anche in ambienti di customizzazione di massa. Inoltre, la pervasività dell'interrelazione tra Lean Manufacturing e Industry 4.0 può superare gli effetti di alcuni fattori contestuali e consentire alle aziende di beneficiare dell'implementazione congiunta di questi approcci, ignorando il contesto. Infine, viene verificata una sinergia positiva tra Lean 4.0 e strategia produttiva: infatti, un'azienda con una strategia di produzione ripetitiva e un alto livello di implementazione di Lean 4.0 ha maggiori probabilità di ottenere prestazioni operative migliori.