Establishing 3D-CE approach in product development practices

In the current competitive environment, integrating supply chain design and production process design with product design has become crucially important to improve supply chain capability and product development performance (van Hoek and Chapman, 2006). Indeed, by aligning supply chain and process features to product features, organizations satisfy efficiently and effectively consumer needs (Pero et al., 2010). Despite the complex interdependencies among product design, production process design, and supply chain design have been recognized as early as Hoekstra and Romme (1992), until Fine (1998) this insight did not enter the realms of competitive strategy nor capture the attention of top management (Forza et al., 2005). Fine (1998) advocated the three-dimensional concurrent engineering (3D-CE) approach that suggests the simultaneous and coordinated design of products, manufacturing processes, and supply chains. The 3D-CE extends the concept of the concurrent design of products and processes (Winner et al., 1988) to the simultaneous and coordinated design of product, manufacturing processes, and supply chain. Integration is the core of concurrent engineering (Paashuis and Boer, 1997). A stream of literature refers to integration as a composite process subsuming communication and collaboration processes (Kahn, 1996). Communication consists in a set of coordinated activities (e.g., meetings, teleconferences, flow of standard documentation) adding structure to how departments interrelate (Kahn, 1996; Ruekert and Orville, 1987). Whereas, collaboration consists in a set of unstructured and intangible activities, e.g. real-time communication, enabling individuals and departments to work together, have mutual understanding and achieve collective goals (Kahn, 1996; Appley and Winder, 1977). Several researchers address the question of how companies enable and facilitate integration (Paashuis and Boer, 1997; Adler 1995; Cooper and Kleinschmidt, 1995; Clark and Wheelwrigth, 1993; Van de Ven et al., 1976; Thompson, 1967). The results suggest that the selection and the implementation of the most appropriate integration mechanisms in relation to the context in which a firm operates lead to effective communication and collaboration processes and, in turn, enable and facilitate integration. Recently, in several industrial sectors, ranging from computer software development to automotive development, resources involved in product development projects are no longer centralized. Organizations migrate from centralized to global product development (GPD) practices (Gomes and Joglekar, 2008). These emerging practices in product development exploit distributed and networked development processes in which development teams comprise individuals drawn from multiple countries and company functions (McDonough et al., 2001). The transition to GPD practices requires organizations to enable and facilitate integration among individuals and functions across time zones, languages, cultures and companies. Hence, as global team members are geographically distributed and separated by multiple time zones new ways to integrate teams must be incorporated in GPD practices (Eppinger and Chitkara, 2009). Much of the reviewed academic discussion on GPD practices has been about what it is, why it should be done and how it should be deployed (Tripathy and Eppinger, 2011; Eppinger and Chitkara, 2009; Eppinger and Chitkara, 2006). Further, discussion on integration in GPD practices has been about how integration mechanisms cope with problems arising from the global dispersion of product development resources (Kleinschmidt et al., 2007; Barczak and McDonough, 2003; McDonough et al., 2001; McDonough and Kahn, 1999). In detail, current views of integration in GPD practices are simply focused on mechanisms building trust, encouraging collective goals and promoting motivation among global team members. Whereas, there has been less focus on frameworks that practitioners can use to decide how to enable and facilitate integration, and, in turn 3D-CE, in GPD practices. Hence, the objective of the present research is to develop a provisional framework explaining how 3D-CE should be facilitated in product development practices. Coherently with the research objective, the research question has been raised as follows: how do high performing organizations facilitate 3D-CE in product development practices? Although the research question might be termed as intermediate theory research, the gap in the academic literature regarding product development practices places the present research in the theoretical continuum between the nascent theory research and the intermediate theory research (Edmondson and McManus, 2007). Hence, case study methodology has been adopted as it has been considered appropriate to achieve the methodological fit among the research questions, prior work, research design, and theoretical contribution (Yin, 2003; Voss et al., 2002). Further, it has been believed appropriate to design the research including few, focused, in-depth and best-in-class case studies (Handfield and Melnyk, 1998). Further, within-case and cross-case analyses have been conducted to analyse qualitative data collected through in-depth and semi-structured interviews, and documents. Case study results suggest that high performing companies, exploiting global product development practices in a context where the product architecture is modular and the product development organization is global captive, facilitate 3D-CE (i) designing a modular product development process architecture, (ii) configuring an integration process consisting in communication, and (iii) implementing integration mechanisms comprising: standard specifications defining in advance design activities outputs; enterprise communication technologies formalizing product development process workflows and allowing specialists to access, distribute and store product data; and product champions promoting communication among specialists. On the contrary, high performing companies, exploiting local product development practices in a context where the product architecture is integral and the product development organization is local, facilitate 3D-CE (i) designing an integral PD process architecture, (ii) configuring an integration process consisting in collaboration, and (iii) implementing integration mechanisms comprising: co-location of specialists involved in the product development; face-to-face informal communication; and collaborative techniques. The present research contributes to the academic literature concerning the global product development (Tripathy and Eppinger, 2011; Eppiger and Chitkara, 2009) and the integration of product development and supply chain management (Pero et al., 2010; Ellram et al., 2008; Hoek and Chapman, 2007; Fine 1998) addressing how high performing organizations facilitate 3D-CE according to distinct product development practices. Further, the research still contributes to theory as observations derived from the cases lead to formulate testable research propositions on how the elements facilitating and affecting 3D-CE are related to each other.

Nell’attuale contesto competitivo, caratterizzato da una continua innovazione di prodotto, risulta essenziale integrare le attività di sviluppo prodotto con le attività di progettazione dei processi produttivi e della supply chain così da perseguire un costante miglioramento delle performance di supply chain e di sviluppo prodotto (van Hoek and Chapman, 2006). Inoltre, le aziende capaci di sviluppare prodotti le cui caratteristiche sono allineate a quelle dei processi produttivi e della supply chain, e viceversa, sono in grado di soddisfare efficientemente ed efficacemente le esigenze dei propri clienti (Pero et al., 2010). Le interdipendenze tra le attività di sviluppo prodotto e di progettazione dei processi produttivi e della supply chain furono studiate ed esposte da Hoekstra and Romme nel 1992, tuttavia catturarono l’attenzione del top management solo nel 1998 (Forza et al., 2005), anno in cui Fine sviluppò l’approccio tridimensionale al concurrent engineering (3D-CE). Tale approccio estende la progettazione simultanea e coordinata di prodotto e di processo produttivo, insita nell’approccio concurrent engineering (Winner et al., 1988), alla supply chain. L’essenza del concurrent engineering è il processo di integrazione (Paashuis and Boer, 1997). In letteratura, l’integrazione è definita come un processo multidimensionale costituito da un processo di comunicazione e un processo di collaborazione (Kahn, 1996). Il processo di comunicazione consiste in una serie di attività strutturate e tangibili che normalizzano il modo in cui gli individui e le funzioni interagiscono (Kahn, 1996; Ruekert and Orville, 1987). Il processo di collaborazione consiste invece in una serie di attività non strutturate e intangibili che consentono agli individui e alle funzioni di comprendersi reciprocamente e di raggiungere obiettivi comuni (Kahn, 1996; Appley and Winder, 1977). In letteratura diversi studi analizzano il modo in cui le aziende facilitano il processo di integrazione (Paashuis and Boer, 1977; Adler, 1995; Cooper and Kleinschmidt, 1995; Clark and Wheelwrigth, 1993; Van de Ven et al., 1976; Thompson, 1967). I risultati di questi studi individuano un insieme di meccanismi integrativi che, se configurati coerentemente al contesto in cui l’azienda opera, determinano l’efficacia dei processi di comunicazione e di collaborazione e, di conseguenza, facilitano il processo di integrazione. Di recente, in diversi settori industriali, le aziende hanno cominciato a delocalizzare le attività di sviluppo prodotto, passando da prassi di sviluppo prodotto centralizzate a prassi di sviluppo prodotto globali (Gomes and Joglekar, 2008). Le prassi di sviluppo prodotto globale (GPD) si basano su processi di sviluppo decentralizzati in cui i team di progetto comprendono risorse non solo appartenenti a diverse funzioni aziendali, ma anche situate in diverse nazioni (McDonough et al., 2001). La transizione a prassi GPD richiede alle aziende di facilitare il processo di integrazione tra individui e funzioni geograficamente dispersi con culture e lingue differenti. Pertanto, sembrerebbe necessario adottare nuove modalità di integrazione delle attività di sviluppo prodotto e di progettazione dei processi produttivi e di supply chain in contesti globali (Eppinger and Chitkara, 2009). Negli ultimi anni il dibattito accademico riguardo le prassi di sviluppo prodotto globale si è rivolto principalmente alla classificazione delle differenti prassi emergenti, ai motivi per cui le aziende hanno cominciato a delocalizzare le attività di sviluppo prodotto e al processo di delocalizzazione (Tripathy and Eppinger, 2011; Eppinger and Chitkara, 2009; Eppinger and Chitkara,2006). Per quanto concerne invece le tematiche di integrazione tra le attività di sviluppo prodotto e di progettazione dei processi produttivi e di supply chain, il dibattito accademico si è dedicato per lo più all’analisi dei meccanismi di integrazione volti ad affrontare i problemi di fiducia e di motivazione tra individui geograficamente dispersi che nascono dalla delocalizzazione delle attività di sviluppo prodotto (Kleinschmidt et al., 2007; Barczak and McDonough, 2003; McDonough et al., 2001; McDonough and Kahn, 1999). Sebbene il dibattito accademico relativo alle prassi di sviluppo prodotto globale sia cresciuto negli ultimi anni, non è stata tuttavia posta particolare attenzione allo studio di modelli che possano supportare le aziende nel definire le modalità con cui facilitare l’integrazione tra le attività di sviluppo prodotto e di progettazione dei processi produttivi e di supply chain in contesti globali. L’obiettivo di questa ricerca consiste dunque nello sviluppare un modello provvisorio che spieghi le modalità attraverso le quali si dovrebbe facilitare il 3D-CE nelle differenti prassi di sviluppo prodotto. Coerentemente con l’obiettivo dello studio la domanda di ricerca è stata formulata come segue: in che modo le aziende con eccellenti performance facilitano il 3D-CE nelle differenti prassi di sviluppo prodotto? Poiché la presente ricerca si posiziona lungo il continuum teorico tra le teorie nascenti e le teorie intermedie (Edmondson and McManus, 2007), è stata adottata come metodologia di ricerca il caso di studio (Yin, 2003; Voss et al., 2002). I risultati dei casi di studio indicano che le aziende eccellenti che operano con prassi di sviluppo prodotto globali in contesti in cui il prodotto è modulare e l’organizzazione di sviluppo prodotto è costituita da risorse delocalizzate ma appartenenti alla stessa azienda facilitano il 3D-CE (i) progettando un processo di sviluppo prodotto modulare, (ii) configurando un processo di integrazione basato sulla comunicazione e (iii) implementando meccanismi di integrazione che comprendano: specifiche standard che definiscano in anticipo gli output delle attività di progettazione; tecnologie di comunicazione aziendale che formalizzino il processo di sviluppo prodotto e che permettano ai progettisti di prodotto, di processo e di supply chain di avere accesso e di distribuire informazioni di progettazione; product champions che promuovano la comunicazione tra specialisti. Al contrario, le aziende eccellenti che operano con prassi di sviluppo prodotto locali in contesti in cui il prodotto è integrale e l’organizzazione di sviluppo prodotto è costituita da risorse centralizzate e appartenenti alla stessa azienda facilitano il 3D-CE (i) progettando un processo di sviluppo prodotto integrale, (ii) configurando un processo di integrazione basato sulla collaborazione e (iii) implementando meccanismi di integrazione che comprendano: co-locazione delle risorse coinvolte nello sviluppo prodotto; comunicazione informale faccia a faccia tra i progettisti di prodotto, processo e supply chain; e tecniche collaborative. In conclusione, la presente ricerca contribuisce al dibattito accademico per quanto concerne le prassi di sviluppo prodotto globale (Tripathy and Eppinger, 2011; Eppinger and Chitkara, 2009) e l’integrazione tra lo sviluppo prodotto e il supply chain management (Pero et al., 2010; Ellram et al,. 2008; Hoek and Chapman, 2007; Fine, 1998) mostrando come le aziende con eccellenti performance facilitano il 3D-CE in relazione a prassi di sviluppo prodotto distinte. Inoltre la ricerca fornisce un contributo teorico alla letteratura scientifica in quanto le osservazioni derivanti dai casi di studio portano alla formulazione di proposizioni di ricerca riguardanti il modo in cui gli elementi che facilitano e influenzano il 3D-CE risultano essere in relazione tra loro.