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Industry 5.0 and Operational Excellence: A Comparative Study between Portugal and Poland with a Conceptual Framework for European SMEs
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 10.27 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This dissertation aims to develop a conceptual framework that integrates Industry 5.0 principles
with structured models of Operational Excellence, providing organizations with a clear, humancentred
path towards next-generation quality and performance. Based on an extensive
literature review, the study consolidates fragmented works, addressing technologies such as
IoT, Big Data, AGVs, Cobots, and Digital Twins, defining four critical areas for the transition to
Industry 5.0 — humans, mass customisation, supply chain resilience, and circular economy —
and synthesises barriers to implementation, such as financial constraints, technological
compatibility, workforce skills, trust, and energy consumption. The research addresses two
central research questions: how SMEs in Portugal and Poland currently implement and perceive
the concepts of Industry 5.0 and Operational Excellence, and how Industry 5.0 tools and
Operational Excellence models can establish synergy to achieve sustainable growth,
competitive advantage, and a better triple bottom line in SMEs. To validate the FIVE-X
conceptual framework, semi-structured interviews and visits were conducted at 24 companies
(11 Portuguese and 13 Polish), involving experts in production, quality, and digital
transformation. The analysis, conducted in WebQDA, used 55 codes applied to 725 excerpts,
totalling 2,305 occurrences, reflecting comparable priorities between the two countries:
Portuguese companies reveal greater readiness to adopt advanced technologies and structured
models of excellence, while Polish companies emphasise areas of transition more aligned with
sustainability and mass customisation. A cross-analysis with NAIADE generated seven plausible
transition scenarios, ranked by a technical assessment with 20 criteria and by social preferences
of experts, revealing differences between theoretical and practical perspectives. The study also
identified sectoral alignments, with energy services and industrial solutions more dependent
on advanced technologies, while ceramics and textiles benefiting from human or financially
restrictive approaches. These conclusions provide two key insights: (i) the existence of shared
priorities enables a universal framework, (ii) but its application requires generic steps that allow
companies to set priorities according to their strategic vision. Additional thematic coding
validated the four hypotheses of the conceptual framework, each supported by more than 86%
of responses, leading to the refinement and extension of the FIVE-X Framework. It is concluded
that integrating the pillars of Industry 5.0 with structured methodologies of excellence offers
practical and adaptable guidelines for sustainable industrial transformation, although its
current application remains geographically limited and lacks validation in broader contexts.
Esta dissertação tem como objetivo desenvolver um quadro conceptual que integre os princípios da Indústria 5.0 com modelos estruturados de Excelência Operacional, proporcionando às organizações um caminho claro e centrado no ser humano rumo à qualidade e ao desempenho da próxima geração. Com base numa extensa revisão da literatura, o estudo consolida trabalhos fragmentados, abordando tecnologias como IoT, Big Data, AGVs, Cobots e Digital Twins, definindo quatro áreas críticas para a transição para a Indústria 5.0 — humanos, personalização em massa, resiliência da cadeia de abastecimento e economia circular — e sintetiza as barreiras à implementação, tais como restrições financeiras, compatibilidade tecnológica, competências da força de trabalho, confiança e consumo de energia. A investigação aborda duas questões centrais: como as PME em Portugal e na Polónia implementam e visualizam atualmente os conceitos de Indústria 5.0 e Excelência Operacional, e como as ferramentas da Indústria 5.0 e os modelos de Excelência Operacional podem estabelecer sinergias para alcançar um crescimento sustentável, vantagem competitiva e melhores resultados financeiros nas PME. Para validar o quadro conceptual FIVE-X, foram realizadas entrevistas semiestruturadas e visitas a 24 empresas (11 portuguesas e 13 polacas), envolvendo especialistas em produção, qualidade e transformação digital. A análise, realizada no WebQDA, utilizou 55 códigos aplicados a 725 excertos, num total de 2305 ocorrências, refletindo prioridades comparáveis entre os dois países: as empresas portuguesas revelam uma maior disponibilidade para adotar tecnologias avançadas e modelos estruturados de excelência, enquanto as empresas polacas enfatizam áreas de transição mais alinhadas com a sustentabilidade e a personalização em massa. Uma análise cruzada com o NAIADE gerou sete cenários de transição plausíveis, classificados por uma avaliação técnica com 20 critérios e pelas preferências sociais de especialistas, revelando diferenças entre perspetivas teóricas e práticas. O estudo também identificou alinhamentos setoriais, com fornecedores de energia e soluções industriais mais dependentes de tecnologias avançadas, enquanto setores como o cerâmico e o têxtil beneficiam de abordagens humanas ou financeiramente restritivas. Estas conclusões fornecem duas ideias principais: (i) a existência de prioridades partilhadas permite um quadro universal, (ii) mas a sua aplicação requer etapas genéricas que permitam às empresas definir prioridades de acordo com a sua visão estratégica. Codificação temática adicional validou as quatro hipóteses da estrutura conceitual, cada uma apoiada por mais de 86% das respostas, levando ao refinamento e à extensão do quadro FIVE-X. Conclui-se que a integração dos pilares da Indústria 5.0 com metodologias estruturadas de excelência oferece diretrizes práticas e adaptáveis para a transformação industrial sustentável, embora a sua aplicação atual permaneça geograficamente limitada e careça de validação em contextos mais amplos.
Esta dissertação tem como objetivo desenvolver um quadro conceptual que integre os princípios da Indústria 5.0 com modelos estruturados de Excelência Operacional, proporcionando às organizações um caminho claro e centrado no ser humano rumo à qualidade e ao desempenho da próxima geração. Com base numa extensa revisão da literatura, o estudo consolida trabalhos fragmentados, abordando tecnologias como IoT, Big Data, AGVs, Cobots e Digital Twins, definindo quatro áreas críticas para a transição para a Indústria 5.0 — humanos, personalização em massa, resiliência da cadeia de abastecimento e economia circular — e sintetiza as barreiras à implementação, tais como restrições financeiras, compatibilidade tecnológica, competências da força de trabalho, confiança e consumo de energia. A investigação aborda duas questões centrais: como as PME em Portugal e na Polónia implementam e visualizam atualmente os conceitos de Indústria 5.0 e Excelência Operacional, e como as ferramentas da Indústria 5.0 e os modelos de Excelência Operacional podem estabelecer sinergias para alcançar um crescimento sustentável, vantagem competitiva e melhores resultados financeiros nas PME. Para validar o quadro conceptual FIVE-X, foram realizadas entrevistas semiestruturadas e visitas a 24 empresas (11 portuguesas e 13 polacas), envolvendo especialistas em produção, qualidade e transformação digital. A análise, realizada no WebQDA, utilizou 55 códigos aplicados a 725 excertos, num total de 2305 ocorrências, refletindo prioridades comparáveis entre os dois países: as empresas portuguesas revelam uma maior disponibilidade para adotar tecnologias avançadas e modelos estruturados de excelência, enquanto as empresas polacas enfatizam áreas de transição mais alinhadas com a sustentabilidade e a personalização em massa. Uma análise cruzada com o NAIADE gerou sete cenários de transição plausíveis, classificados por uma avaliação técnica com 20 critérios e pelas preferências sociais de especialistas, revelando diferenças entre perspetivas teóricas e práticas. O estudo também identificou alinhamentos setoriais, com fornecedores de energia e soluções industriais mais dependentes de tecnologias avançadas, enquanto setores como o cerâmico e o têxtil beneficiam de abordagens humanas ou financeiramente restritivas. Estas conclusões fornecem duas ideias principais: (i) a existência de prioridades partilhadas permite um quadro universal, (ii) mas a sua aplicação requer etapas genéricas que permitam às empresas definir prioridades de acordo com a sua visão estratégica. Codificação temática adicional validou as quatro hipóteses da estrutura conceitual, cada uma apoiada por mais de 86% das respostas, levando ao refinamento e à extensão do quadro FIVE-X. Conclui-se que a integração dos pilares da Indústria 5.0 com metodologias estruturadas de excelência oferece diretrizes práticas e adaptáveis para a transformação industrial sustentável, embora a sua aplicação atual permaneça geograficamente limitada e careça de validação em contextos mais amplos.
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Keywords
Operational Excellence WebQDA NAIADE Portugal Poland Industry 5.0 Indústria 5.0 Excelência Operacional (OpEx) Sistema de Produção Toyota Lean Seis Sigma Modelo Shingo Manufatura de Classe Mundial