An integrated model of knowledge transfer for EPC contractors : from design to cost to value engineering

Major EPC Contractors operate in a context that goes through continual transformations; the growing complexity of plants, the new Players mainly located in the Far East and the growing reduction of the overall costs of projects intensify the international competition stimulating companies towards a continuous innovation. Tecnimont faces these issues through a “Design to Cost” project, of which this master thesis is part. Indeed, this latter deepens themes related to value engineering and knowledge transfer applied to the decision-making process of piping material used by the Piping & Layout department. By recognizing opportunities of improvement and of integration with the current process from these methodologies, the first phase of the analysis focuses on literature review of value engineering models and analyzes their peculiar characteristics as well as the most recent integrations with other methodologies, such as risk management and knowledge transfer. Eventually, the analysis focuses on the comprehension of the current processes of value engineering, design to cost and knowledge transfer applied in Tecnimont, comparing them to the most recent innovations in the scientific field and highlighting the major problems that are related to them. As figured out during literature review, a number of other industries deal with similar issues, such as shipbuilding industries and other EPC Contractor Companies of this sector. Therefore, the knowledge acquired during the previous phases of research has allowed proposing an innovative integrated model of value engineering, design to cost and knowledge transfer, able to overcome the major problems that have been previously highlighted. The model is designed to generate, analyse and manage strategical data in order to increase the value of the project during both the bidding phase and the executive phase, providing steps to select the best applicable alternatives. The structure is based on standard models of value engineering, integrated with specific models of design to cost and a software-based architecture, implemented with MS Access, able to manage the large amount of data generated during its use. Eventually, the model has been validated within the Piping & Layout Department, and the test has led to the selection of the best materials and connections to be used for fire water, cooling water and instrument air systems, both above ground and underground. More than one hundred case studies, generated using the implemented design to cost models, have allowed generating strategical data of utmost importance, which have been stored into an opportunely designed database. In the end, on the basis of the performed analysis and the steps of the model, it has been possible to identify the best solutions among the applicable alternatives, proofing the effectiveness of the proposed model. In the last chapter, conclusions will be discussed and three different research opportunities will be introduced for possible future analysis, which might give a contribution in increasing the effectiveness of the model.

Il contesto in cui operano i maggiori EPC Contractor sta attraversando un periodo di trasformazione; la crescente complessità degli impianti, i nuovi Player localizzati principalmente nel Far East e la crescente riduzione dei costi di realizzazione intensificano la competizione internazionale stimolando le aziende a una continua innovazione. Tecnimont risponde a queste sfide tramite il progetto “Design to Cost”, in cui si inserisce questo elaborato di tesi, che approfondisce le tematiche della value engineering e del knowledge transfer applicate al processo di scelta dei materiali utilizzati dal dipartimento di Layout & Piping. Riconoscendo in queste metodologie opportunità di miglioramento e integrazione con l’attuale processo di design to cost, nella prima fase l’analisi si è focalizzata sulla ricerca bibliografica dei modelli di value engineering, analizzandone le caratteristiche peculiari e le più recenti integrazioni con altre metodologie, quali risk management e knowledge trasfer. Successivamente, l’analisi si è focalizzata sulla comprensione degli attuali processi di value engineering, design to cost e knowledge management applicati in Tecnimont. Tali processi sono stati paragonati con le più recenti innovazioni in campo scientifico, permettendo di individuare una serie di problematiche a essi connesse che, come evinto dalla ricerca scientifica, sono generalizzabili ad altri contesti, quali l’industria navale e altre EPC Contractor Companies del settore. Basandosi sulle conoscenze acquisite durante le precedenti fasi di ricerca, è stato dunque possibile proporre un modello integrato innovativo capace di risolvere alcune delle principali problematiche riscontrate. Il modello fornisce la possibilità di generare, analizzare e gestire dati strategici al fine di incrementare il valore del progetto sia durante la fase di bid sia durante la fase esecutiva attraverso una serie di step che individuano le migliori soluzioni applicabili. La struttura principale è basata sul modello standard di value engineering, a cui vengono integrati modelli specifici di design to cost e una architettura informatica, implementata attraverso MS Access, capace di gestire la grande quantità di dati generata durante l’applicazione del modello. Successivamente, il modello è stato validato nel dipartimento Layout & Piping di Tecnimont S.p.A. attraverso l’individuazione dei materiali migliori e delle connessioni migliori, applicabili ai sistemi di fire water, cooling water e instrument air, sia above ground sia underground. Attraverso l’applicazione dei modelli di design to cost progettati, più di cento casi studio hanno permesso di generare importanti dati strategici che sono stati stoccati nel database progettato. Infine, basandosi sulle analisi dei dati generati, è stato possibile individuare le soluzioni migliori tra le opportunità presenti, provando in questo modo l’efficacia del modello proposto. Nell’ultimo capitolo dedicato alle conclusioni, si sottolineerà come il modello si sia rivelato capace di risolvere le problematiche precedentemente riscontrate. In ultimo, verranno proposti tre filoni di ricerca futura per incrementare ulteriormente l’efficacia e l’affidabilità del modello.