Fully personalized production paradigm is the upcoming trend, it represents a shift from mass production, and mass personalization to the market of one by tailoring the products to the specific needs and preferences of each customer. This novel paradigm paves the way for novel fully personalized products, in which customers and manufacturers work together along the life cycle of a product. The fully personalized products are enabled by a number of digital and manufacturing technologies such as 3D printing, collaborative robots (Cobots), Artificial Intelligence (AI), Internet of Things (IoT), and Digital Twins (DT). Mass personalization paradigm and fully personalized products are important for manufacturers since they support manufacturing firms to increase customer satisfaction and loyalty, improving profitability, differentiating themselves from competitors setting competitive advantages, and fulfilling customers’ expectations at affordable prices. The novel personalization paradigm promises tons of benefits to both manufacturers and customers, however, there is a lack of comprehensive studies on the relation of Industry 4.0 technologies along the life cycle of fully personalized products.
In the first study of the thesis, we identify the application of Industry 4.0T technologies along the fully personalized products life cycle (FPPLC) by following a systematic literature review (SLR) technique. We first propose an updated FPPLC that catches the distinguishing features of personalized products, and we also classify the technologies to be analyzed in different groups for the sake of clarity. A total of 53 papers were obtained to run the analysis. Findings suggest that Digital Twin is the technology with a broader scope of applications along the FPPLC and Cyber-physical systems and Smart factory technologies have limited applications mainly focusing on the production and logistics stages. This first essay allows manufacturers to shed light on the importance and impact of each technology along the FPPLC.
Motivated by the results of the first essay, where the DT is identified as a key technology with the largest impact along the life cycle of fully personalized products. Moreover, since academic literature does not offer an analysis of the challenges this technology must overcome to embrace the production of fully personalized products, we decided to focus our research efforts on this topic. Consequently, in the second study, by conducting a traditional literature review and multiple study cases, we identified nine challenges that DT technology must overcome in the manufacturing industry to embrace fully personalized product production and smart and personalized services embedded. The challenges are classified from the perspectives of manufacturers and products. The challenges identified in this essay give insights for manufacturers seeking to adopt DT technology for personalization business strategy.
In conclusion, the findings of both studies provide insight into fully personalized products in the manufacturing industry and the application of Industry 4.0 technologies, we pay deep attention to Tier-1 technologies.
완전 개인화 생산 패러다임은 다가오는 추세입니다. 이는 대량 생산과 대량 개인화에서 각 고객의 특정 요구와 선호도에 맞게 제품을 맞춤화하여 시장으로의 전환을 나타냅니다. 이 새로운 패러다임은 고객과 제조업체가 제품의 수명주기 동안 함께 협력하는 완전히 개인화된 새로운 제품을 위한 길을 열어줍니다. 완전히 개인화된 제품은 3D 프린팅, 협동로봇(Cobot), 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 디지털 트윈(DT) 등 다양한 디지털 및 제조 기술을 통해 구현됩니다. 대량 개인화 패러다임과 완전 개인화 제품은 제조업체가 고객 만족도와 충성도를 높이고 수익성을 개선하며 경쟁 우위를 확보하고 경쟁 우위를 확보하며 저렴한 가격으로 고객의 기대를 충족할 수 있도록 지원하므로 제조업체에게 중요합니다. 새로운 개인화 패러다임은 제조업체와 고객 모두에게 엄청난 이점을 약속하지만, 완전히 개인화된 제품의 수명 주기에 따른 인더스트리 4.0 기술의 관계에 대한 포괄적인 연구가 부족합니다.
논문의 첫 번째 연구에서는 체계적인 문헌 검토(SLR) 기법을 따라 FPPLC(완전 개인화 제품 수명 주기)에 따라 Industry 4.0T 기술의 적용을 식별합니다. 우리는 먼저 개인화된 제품의 특징을 포착하는 업데이트된 FPPLC를 제안하고, 명확성을 위해 분석할 기술을 여러 그룹으로 분류합니다. 분석을 실행하기 위해 총 53개의 논문이 수집되었습니다. 연구 결과에 따르면 디지털 트윈은 FPPLC 및 사이버 물리 시스템을 따라 더 넓은 적용 범위를 가진 기술이며 스마트 팩토리 기술은 주로 생산 및 물류 단계에 초점을 맞춘 적용이 제한되어 있습니다. 이 첫 번째 에세이를 통해 제조업체는 FPPLC에 따른 각 기술의 중요성과 영향을 조명할 수 있습니다.
DT가 완전 개인화 제품의 라이프사이클에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 기술로 확인된 첫 번째 에세이 결과에 동기를 부여받았습니다. 더욱이, 학술 문헌에서는 완전히 개인화된 제품을 생산하기 위해 이 기술이 극복해야 하는 과제에 대한 분석을 제공하지 않기 때문에 우리는 이 주제에 대한 연구 노력을 집중하기로 결정했습니다. 결과적으로 두 번째 연구에서는 전통적인 문헌 검토와 여러 연구 사례를 수행하여 완전히 개인화된 제품 생산과 스마트하고 개인화된 서비스 내장을 수용하기 위해 제조 산업에서 DT 기술이 극복해야 하는 9가지 과제를 식별했습니다. 과제는 제조업체와 제품의 관점에서 분류됩니다. 이 에세이에서 확인된 과제는 개인화 비즈니스 전략을 위해 DT 기술을 채택하려는 제조업체에 통찰력을 제공합니다.
결론적으로 두 연구의 결과는 제조 산업의 완전 개인화 제품과 Industry 4.0 기술의 적용에 대한 통찰력을 제공하며 Tier-1 기술에 깊은 관심을 기울이고 있습니다.
