Digitally enhanced product development

This paper presents the analysis of GEFRAN’s product development process considering the evaluation of benefits related to the implementation of a Product Lifecycle Management (PLM) methodology and digital platform. The project considers Gefran’s Sensors and Components Business Units with the objective to improve the efficiency, the quality, and especially the time to market of the product development process. A Literature review is performed considering articles and real case studies, analyzing the implementation of the Product Lifecycle Management (PLM) methodology and the market trend related to the digital transformation of the companies and their supply chain. The evolving scenario of the adoption of digital models suggests an evolution of the performance requirement that the customers are asking from the companies. In the past, additional digital services related to the product, were not necessary to compete in the market following a product-oriented strategy. These services were associated with an order-winner performance, but in the following years, they became an order-qualifier performance that the company must have in order just to be considered by the customers. The method selected for the development of the project is the A3 framework, a problem solving tool based on the Lean management methodology composed by eight steps and considering the PDCA cycle. After the problem statement, the first step of the methodology is the definition of the as-is situation of the product development activities in a Value Stream Map (VSM), determining the inefficiencies of the process and the maturity and readiness of GEFRAN for a corporate-wide PLM development program. The Key Performance Indicators (KPI) for the measurement of the product development process performance chosen are the Time to Market, the Planning and Control, and the Quality of the Process. An analysis of the improvement opportunities has been performed, exploiting the Ishikawa diagram and FMECA analysis to define the root causes of each inefficiency found. Four areas are considered: the tools and software exploit, the methodology followed, the control and visibility over the process, and the human resources. It is possible to implement the countermeasures identified individually, however, linking them all together through digital Product Lifecycle Management (PLM) tools, in a structured and standardized way increases the synergies between them, resulting in a higher benefit with better effectiveness and efficiency than implementing each countermeasure independently. The improvement opportunities identified have been related with the Product Lifecycle Management (PLM) functionalities, defining the respective impact on the process in the Value Stream Map (VSM). This paper represents the early stage of evaluation of the product development process, with the assessment of the activities performed and the evaluation of the possible countermeasures to improve the process with the support of the PLM methodology. Specific improvement opportunities identified have been tested through a Pilot test with a Project Management software. The objective of the Pilot is to understand if using the new software, it is possible to improve the management of projects and increase the visibility within and between different company functions. The company is considering nine future continuous improvement steps with specific Pilots related to the improvement opportunities identified. With the data and information gathered it was possible to determine the impact on the timeline for each phase of the product development process and the related time to market improvement. The benefits in terms of time to market identified for each improvement opportunity is declined to an economic perspective with a payback time analysis that takes into consideration the cost of implementing a Product Lifecycle Management (PLM) platform and the profit generated from an improvement of the Key Performance Indicators (KPIs). This paper allows drawing a picture of the current company’s situation, initiating the discussion about the use of digital tools in the lifecycle management of the product and in particular the product development process, tackling the different opportunities for improvement identified in the assessment. The final evaluation of the economic benefits helps the Top Management taking conscious decisions knowing the total cost of ownership along the lifecycle of the product and the payback time of the possible investment. Companies need an information system to make informed and effective decisions. Technologies provide this element, supporting and enabling such activities and decision making.

Questo documento presenta l'analisi del processo di sviluppo del prodotto di GEFRAN considerando la valutazione dei benefici legati all'implementazione della metodologia di Product Lifecycle Management (PLM). Il progetto prende in considerazione le Business Unit di Sensori e Componenti di Gefran con l'obiettivo di migliorare l'efficienza, la qualità e soprattutto il tempo richiesto dal processo di sviluppo del prodotto. Viene eseguita una revisione della letteratura considerando articoli e casi di studio reali, analizzando l'implementazione della metodologia Product Lifecycle Management (PLM) ed effettuando una indagine di mercato relativa alla trasformazione digitale delle aziende e della loro supply chain. L’aumento della complessità e l'adozione accelerata di modelli digitali suggerisce un'evoluzione dei servizi richiesti dai clienti. In passato, in linea con la strategia “product-oriented”, non erano spesso necessari ulteriori servizi digitali di supporto al prodotto per competere sul mercato. Queste funzionalità stanno diventando un requisito necessario per essere considerati dai clienti che iniziano a classificare alcuni servizi come “order-qualifier” e non più come “order-winner”. Il metodo selezionato per lo sviluppo del progetto è il framework A3, uno strumento di problem-solving basato sulla metodologia Lean e composto da otto passaggi che considerano il ciclo PDCA. Dopo la definizione del problema, il primo step della metodologia è la definizione della situazione attuale del processo di sviluppo del prodotto attraverso una Value Stream Map (VSM), determinando le inefficienze del processo e la maturità di GEFRAN per intraprendere un programma di sviluppo PLM a livello aziendale. I Key Performance Indicators (KPI) per la misurazione delle performance del processo di sviluppo prodotto scelti sono il Time to Market, la Pianificazione e Controllo, e la Qualità del Processo. È stata effettuata un'analisi delle opportunità di miglioramento, sfruttando il diagramma di Ishikawa e una analisi FMECA per definire le cause alla base di ogni inefficienza riscontrata. Sono considerate quattro aree di analisi principali: gli strumenti e i software utilizzati, la metodologia seguita, il controllo e la visibilità sul processo, e le risorse umane. È possibile implementare le contromisure individuate singolarmente, tuttavia, mettendole in relazione tra loro attraverso strumenti digitali di Product Lifecycle Management (PLM), in modo strutturato e standardizzato è possibile aumentare le sinergie tra di esse, determinando un beneficio maggiore ed una maggiore efficacia ed efficienza rispetto all'implementazione di ogni contromisura in autonomia. Le opportunità di miglioramento individuate sono state correlate alle funzionalità delle piattaforme di Product Lifecycle Management (PLM), considerando il rispettivo impatto sul processo nella Value Stream Map (VSM). Questo documento rappresenta la fase iniziale di valutazione del processo di sviluppo del prodotto, con l’analisi delle attività necessarie e l’identificazione delle possibili contromisure per migliorare il processo con il supporto digitale della metodologia PLM. Specifiche opportunità di miglioramento individuate sono state testate attraverso un test pilota con un software di Project Management. L'obiettivo del Pilot è capire se utilizzando il software selezionato, è possibile migliorare la gestione dei progetti e aumentare la visibilità all'interno e tra le diverse funzioni aziendali. L'azienda ha preso in considerazione nove futuri passi di miglioramento continuo con specifici progetti pilota relativi alle opportunità di miglioramento identificate. Con i dati e le informazioni raccolte è stato possibile determinare l'impatto sulla timeline per ogni fase del processo di sviluppo del prodotto e il relativo miglioramento del time to market. I benefici in termini di time to market individuati per ogni opportunità di miglioramento vengono declinati in una prospettiva economica con un'analisi che prende in considerazione il costo di implementazione di una piattaforma di Product Lifecycle Management (PLM) ed il profitto generato dal conseguente miglioramento dei Key Performance Indicators (KPIs). Questo documento consente iniziare la discussione sull'utilizzo degli strumenti digitali nella gestione del ciclo di vita del prodotto e in particolare del processo di sviluppo del prodotto, affrontando le diverse opportunità di miglioramento individuate nella valutazione. Il risultato del beneficio economico è utile per il Top Management per prendere decisioni consapevoli. Le aziende hanno bisogno di un sistema informativo per prendere decisioni consapevoli ed efficaci. Le nuove tecnologie forniscono questo elemento, supportando e abilitando tali attività e i relativi processi decisionali.