How digitalization changed Lean Product Development : the role of virtual and augmented reality

Lean Product Development was initially introduced during the ‘80s and has been extensively investigated since then, as a leverage for companies’ competitiveness. Considering the continuous evolution of this methodology, the underlying objective of this thesis is to explore the contribution of digitalization and, in particular, the role of virtual and augmented reality. To achieve this objective, the digital tools that are currently used in Lean Product Development were identified through literature review. To that aim, 106 publications were collected and three major categories were identified: digital tools used in the early stages of product development, digital tools that assist the work of distributed teams, and digital tools that promote knowledge management. Overall, Industry 4.0 drives the evolution of Lean Product Development. As far as the benefits of digitalization are concerned, the reduction of product development time is highlighted as the most important advantage, since it is referred in around 60% of the publications. Next, literature review was performed again, focusing on the application of virtual and augmented reality. In this case, 614 publications were gathered to be analyzed. Therefore, it was demonstrated that this technology supports distributed teams and enhances knowledge management. Moreover, it is vastly used in design and prototyping, and supports the Design for Maintenance and Design for Assembly activities. Again, the acceleration of the product development process was the most commonly reported advantage of using this technology, found in nearly half of the publications. Moving on, a framework was developed to establish a connection between the lean methodology, virtual and augmented reality, and companies’ performances in product development. Specifically, the limited proven link between lean product development and extended reality was the main driver behind the framework creation. Consequently, this qualitative model demonstrates that this technology serves as a mediator of lean thinking, enhancing the performances of an organization on product development.

Il Lean Product Development è stato introdotto negli anni '80, e da allora è ampiamente studiato come incentivo per la competitività delle aziende. Considerando la continua evoluzione di questa metodologia, il suo obiettivo fondante consiste nell’esplorare il contributo della digitalizzazione e il ruolo della realtà virtuale e aumentata. Per raggiungere questo obiettivo, gli strumenti digitali attualmente utilizzati nel Lean Product Development sono stati individuati attraverso l’analisi della letteratura esistente. A tal fine, 106 pubblicazioni sono state raccolte e classificate come segue: strumenti digitali utilizzati nelle prime fasi dello sviluppo del prodotto, strumenti digitali che assistono il lavoro dei team distribuiti e strumenti digitali che promuovono la gestione della conoscenza. Complessivamente, Industry 4.0 guida l'evoluzione dell'LPD. Riguardo i vantaggi, il più importante è individuato nella riduzione dei tempi di sviluppo del prodotto, che è infatti segnalato in circa il 60% delle pubblicazioni. Successivamente, è stata nuovamente analizzata la letteratura esistente, con un focus sull'applicazione della realtà virtuale e aumentata. In questo caso sono state raccolte 614 pubblicazioni da analizzare. È stato così dimostrato che supporta i team distribuiti e migliora la gestione della conoscenza. Inoltre, è ampiamente utilizzata nella progettazione e prototipazione, e favorisce le attività di Design for Maintenance e Design for Assembly. Anche in questo caso, l'accelerazione del processo di sviluppo del prodotto è il più frequentemente vantaggio, segnalato in quasi la metà delle pubblicazioni. Successivamente, è stato sviluppato un framework per stabilire una relazione tra la metodologia “lean”, la realtà virtuale e aumentata, e le prestazioni delle aziende nello sviluppo del prodotto. Il legame comprovato e limitato tra il LPD e la realtà estesa è stata il principale motore alla base della creazione del framework. Di conseguenza, questo modello qualitativo dimostra che questa tecnologia funge da mediatore del “lean thinking”, migliorando le prestazioni delle organizzazioni nello sviluppo del prodotto.