INTRODUZIONE ALL’ECONOMIA APPLICATA ALL’INGEGNERIA (EAI)

“Di norma l’ingegneria senza economia non ha molto senso”(Sullivan et al., 2003, p. XXI)

Attività dell’ingegnere:- attività a contenuto tecnico- attività a contenuto economico

“L’EAI riguarda la valutazione sistematica del valore economico delle soluzioni che vengono proposte per affrontare i problemi di carattere ingegneristico” (Sullivan et al., 2003, pag. 4)

L’economia applicata all’ingegneriadi cosa si occupa?

L’economia applicata all’ingegneriadi cosa si occupa?

• PROGETTI DI INGEGNERIA

• VALUTAZIONI ECONOMICHE

Convenienzaeconomica

E.A.I. COME DISCIPLINA O BRANCA DEL MANAGEMENT

1. CAMPO DI APPLICAZIONE2. STORIA3. CONCETTI, MODELLI, METODI, STRUMENTI

DI COSA SI OCCUPAL’ECONOMIA APPLICATA

ALL’INGEGNERIA?

Il campo di applicazione

Esempi di problemi tipo:1. Conviene avviare la realizzazione di un nuovo prodotto?2. Quale progetto per impianto di termovalorizzazione?3. Quale offerta accettare per un sistema automatico di

saldatura?4. Sostituire o no la stazione CAD per il disegno

automatico?

COSA HANNO IN COMUNELE SITUAZIONI DESCRITTE SOPRA?

Abbiamo a che fare con:

• PROGETTI– di ingegneria

• INVESTIMENTI– fisici/tecnici/industriali

• VALUTAZIONE ECONOMICA– Quantificazione di: costi, ricavi, benefici, tempi di recupero

• SCELTA– Confronti decisione

INVESTIMENTO:

“Useremo l’espressione investimento per far riferimento agli IMPEGNI DI RISORSE effettuati nella speranza di REALIZZARE BENEFICI il cui verificarsi sia previsto lungo un periodo di TEMPO PRESUMIBILMENTE LUNGO nel futuro”

(Bierman, Smidt, 1993)

Decisioni di investimento e no

1. Decidere quale tornio utilizzare per produrre un determinato lotto

2. Decidere quale tornio acquistare per realizzare un certo prodotto

L’ASPETTO TEMPORALE!LE RISORSE FINANZIARIE DA IMPEGNARE!

EAI: gli elementi (principi) base

• Il concetto di ALTERNATIVA• la focalizzazione sulle DIFFERENZE• la coerenza della PROSPETTIVA• l’UNITÀ DI MISURA• il CRITERIO DI VALUTAZIONE• la consapevolezza dell’INCERTEZZA• l’ANALISI EX-POST

E.A.I.

La storia

EAI ovvero Engineering Economy:

• 1887: A.D. WellingtonThe Economic Theory of the Location of Railways

• Anni ’30-’40: I primi “textbook”Grant; Woods & DeGarmo

• Secondo dopoguerra (USA):corsi specializzati nelle facoltà di ingegneria

• Oggi (Italia): nei C.L. di ingegneria

CONTENUTO DEL CORSO

E.A.I.

principi, origini, storia

Stime di costi e ricaviFlussi di cassa

Valore del denaro nel tempoInteressi

matematica finanziaria

Investimenti eprocessi decisionali

Tecniche tradizionali divalutazione e scelta (DCF)

Casi particolari di valutazione:- aspetti fiscali

-problemi di sostituzione- considerare l’inflazione

Bilancio evalutazione

Altri criteri e metodidi valutazione

Incertezza; rischio

PROCESSI DI VALUTAZIONE DEI PROGETTI DI

INVESTIMENTO AI FINI DECISIONALI

EAI:

-metodi e criteri RAZIONALI di valutazione-processi o approcci STRUTTURATI e SISTEMATICI

PROCESSO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA

(cfr. Middendorf, 1986)

1. Descrizione del problema/fabbisogno2. Formulazione e valutazione del problema/fabbisogno3. Sintesi delle possibili soluzioni (alternative)4. Analisi, ottimizzazione, valutazione5. Indicazione dettagliata dell’alternativa progettuale scelta6. Comunicazione e illustrazione del progetto

PROCESSO DI VALUTAZIONE ECONOMICA DI UN PROGETTO

IDENTIFICARE IL PROBLEMA(O LE OPPORTUNITA’);

DEFINIRE GLI OBIETTIVI

IDENTIFICARE E FORMULARELE ALTERNATIVE

STIMARE GLI ELEMENTIECONOMICI DI CIASCUNA

ALTERNATIVA

STABILIRE IL CRITERIODI VALUTAZIONE (IL MODELLO,

IL METODO DI CALCOLO)

EFFETTUARE LA VALUTAZIONE;SCEGLIERE L’ALTERNATIVA

COMUNICARE RISULTATI ANALISI

1. Descrizione del problema/fabbisogno

2. Formulazione e valutazione del problema/fabisogno

3. Sintesi delle possibili soluzioni (alternative)

4. Analisi, ottimizzazione, valutazione

5. Indicazione dettagliata dell’alternativa progettuale scelta

6. Comunicazione e illustrazione del progetto

PROCESSO DI PROGETTAZ.INGEGNERISTICA

1. IDENTIFICARE IL

PROBLEMA

2. FORMULARE LE

ALTERNATIVE

3. STIMARE GLI ELEMENTI

ECONOMICI

4. STABILIRE IL CRITERIO E

METODO DI VALUTAZIONE

5. EFFETTUARE LA

VALUTAZIONE

PROCESSO DI VALUTAZ.ECONOMICA

STIMARE GLI ELEMENTI ECONOMICI DI UN’ALTERNATIVA

(O DI UN PROGETTO)

Stime economiche di un investimentoaspetto CRITICO ma COMPLESSO

ELEMENTI DI COMPLESSITA’

- Tecnici- Economici- Organizzativi

Per stimare gli elementi economici di un’alternativa/progetto:

1. Descrizione TECNICA del progetto

2. IDENTIFICAZIONE degli Elementi Economici (voci/elementi di costo e di ricavo)

3. STIMA/PREVISIONE DEGLI ELEMENTI ECONOMICI

OBIETTIVO FINALE DEL PROCESSO DI STIMA:

RICOSTRUIRE IL

FLUSSO DI CASSA DEL PROGETTO

FLUSSO DI CASSA:sequenza degli- esborsi (riferiti a spese, costi) e degli- introiti (riferiti a ricavi e altre entrate)che sono stimati e previstiper un dato progetto di investimentonell’arco della sua durata previstao dell’orizzonte temporale di riferimento

PUNTO 1:

Descrizione “tecnica” di un progetto

La WBS (Work Breakdown Structure)

Componente/attività 1Digitare il titolo

sottocomponenteo attività 2.1.1

sottocomponenteo attività 2.1.2

sotto componenteo attività 2.1

sottocomponenteo attività 2.2

Componente/attività 2Digitare il titolo

Componente/attività 3Digitare il titolo

Progetto

Progetto: costruzione di un’abitazione

FONDAMENTA ESTERNO

... ...

LINEE DISPOSITIVI PUNTI LUCE

ELETTRICO RISCALDAM. IDRAULICO TLC

IMPIANTI INTERNO TETTO

CASA

CARATTERISTICHE DELLA WBS

• Descrive il progetto e i suoi CONFINI• Elementi funzionali (“attività”) e fisici (“componenti”)• Progetto come sommatoria delle varie parti• Elementi ricorrenti (es. attività di manutenzione) o non

ricorrenti (es. costruzione iniziale)• Numero di livelli dipende da:

– caratteristiche e complessità del progetto– risorse da dedicare– stime economiche che si desidera ottenere

DURATA/ORIZZONTE TEMPORALE

CICLO DI VITA DEL PROGETTO

TEMPO

progettazioneimpianto

produzionee vendita dismissione

L’ORIZZONTE TEMPORALE DEL PROGETTO

• Si riferisce ad es. a DURATA o VITA UTILE (ciclo di vita)• Dipende da:

– durata delle attrezzature/impianti/macchinari– tempo utile per lo sfruttamento economico del progetto– altri elementi di valutazione

• Stabilire un orizzonte “ragionevole” per stimare il flusso di cassa

Trade-off tra affidabilità delle stimee completezza dell’analisi!!

PUNTO 2

IDENTIFICAZIONE degli Elementi Economici

(voci/elementi di costo e di ricavo)

IDENTIFICAZIONE DELLE VOCI DI COSTO E RICAVO

• Includere nell’analisi gli elementi economici rilevanti

• Escludere gli elementi non pertinentiproblema dei “confini” dell’analisi

• Identificare i costi/ricavi in relazione al TEMPO

• Essenziale una conoscenza del progetto

CHECK LIST DI COSTI E RICAVI

POSSIBILI COSTI:- investimento iniziale- costi di materiale- costo del lavoro- costi di manutenzione- costi del capitale circolante- costo dell’energia- costi di assicurazione- imposte e tasse- interessi sui prestiti (passivi)- costi legati alla qualità e/o dovuti a scarti

di produzione- costi indiretti; generali- costi di dismissione, smaltimento ecc.- altri costi

POSSIBILI RICAVI:- ricavi dalle vendite- risparmi (!)- valore di recupero- altre entrate (ad es. recuperi

fiscali, interessi attivi, ecc.)

PUNTO 3.

APPROCCI ALLE STIMEDEL FLUSSO DI CASSA

DI UN PROGETTO

QUAL È IL RISULTATO DI UN PROCESSO DI STIMA?

• L’obiettivo NON È ottenere dati certi sul futuro

• Ma ottenere RAGIONEVOLI PREVISIONI fondate su elementi concreti

• per sua natura, non ci si può aspettare che una stima sia ESATTA

• si deve saper TRATTARE ADEGUATAMENTE– I metodi di stima– I risultati delle stime– i problemi affrontati nel ricavarle

LE FONTI DEI DATI1. La contabilità aziendale2. Altre fonti interne all’azienda

– documentazione interna– esperienza e conoscenze del personale

3. Fonti esterne– materiale documentale (rapporti, studi, manuali, bollettini

statistici, cataloghi di fornitori, ecc.)– contatti con “esperti”, consulenti, ecc.

4. Analisi condotte “ad hoc”– es.: sperimentazioni pilota, indagini di mercato, ecc.

• Un procedimento di stima può fornire RISULTATI ESPRESSI IN FORME DIVERSE:

1. un dato singolo puntualees: investimento iniziale = 350.000 euro

2. un insieme di valori (ad es. valore “pessimistico”, “ottimistico”, “più probabile”)es.: costi di energia al minimo 10.000 euro anno, al massimo 20.000 euro, probabilmente 15.000 euro

3. un intervallo di valories. costi di energia tra 10.000 e 20.000 euro anno

4. un insieme o intervallo di valori a cui sono associate probabilitàes. costi di energia 30% di probabilità che saranno 10.000 euro; 40% che saranno 15.000 euro, 30% che saranno 20.000 euro

5. ecc.

QUAL È IL RISULTATO DI UN PROCESSO DI STIMA?

GLI APPROCCI ALLA STIMA

GLI APPROCCI ALLA STIMAStime“dell’ordine di grandezza”

Stimedettagliate(o “definitive”)

Stimesemi-dettagliate(o “di budget”)

grado di accuratezza

costo del processo di stima

accuratezza≠

precisione!

costo del processodi stima

stimedettagliate

grado di accuratezza

stime di ordine di grandezza

BASSOALTO

alto

basso

COME SCEGLIERE LA TECNICA DI STIMA?

IN RELAZIONE A:• tempo e risorse da dedicare• difficoltà di stima degli elementi in gioco• grado di innovatività del progetto• grado di complessità (dimensione) del progetto• i metodi che si è in grado di usare • le competenze di analisti ed estimatori• la sensibilità dei risultati delle stime ai metodi usati, ai

dati, alle fonti

ALCUNI APPROCCI E TECNICHE DI STIMA

Stima analitica (ingegneristica)• Approccio ”bottom-up”

– costruzione di una WBS dettagliata– stima dei costi della singola componente– sommatoria di tutti i costi

• Vantaggi:– massima accuratezza (stima dettagliata)

• Limiti:– indipendenza delle componenti del progetto– propagazione degli errori– i costi potrebbero non essere stabili nel tempo– lavoro lungo e costoso

Stima per analogia

progetto A (realizzato in passato)

progetto B(da realizzare)

Stima per analogia

• confronto con un progetto “simile” già realizzato o sue parti

• stima “rapida”

• per stime di massima (spesso in fase preliminare di analisi)

• utile anche come raffronto

• applicabile anche a parti di progetto (di WBS)

Stima per analogia: LIMITI• Necessaria “esperienza” precedente

– interna– esterna (consulenti) ma costosa

• Inapplicabile o troppo imprecisa se i progetti sono troppo diversi l’analogia non è applicabile

?

Tecniche quantitative

• Uso di modelli matematici• Per stime più o meno accurate a seconda:

– del progetto– del modello– del grado di innovatività del progetto (!)

• Possibili anche in combinazione con altre tecniche

ALCUNI ESEMPIDI MODELLI QUANTITATIVI

FATTORI DI COSTO UNITARIOESEMPI• costi di impianto per kw installato• costi di carburante per km percorso• costi di impianto per telefono installato• costi di costruzione al mq.• ecc……

STIMA COSTO progetto = f x U

NEL CASO DI PIU’ COMPONENTI: C=∑ fi Ui

INDICI DI COSTO

)(k

nkn I

ICC =

k = anno di riferimenton = anno della stimaCn= Costo del bene anno n (stima)Cn = Costo del bene anno k

STIME PARAMETRICHE- relazioni di stima

Sistema cost driverEdifici superficie calpestabile, superficie del tetto, sup. pareti

Autovetture potenza, peso a vuoto, numero di posti, volume interno

Centrali elettriche potenza erogata (megawatt)

Aerei peso a vuoto, velocità, superficie alare

Satelliti peso

Motori a combust. potenza, consumo

Computer velocità del processore, capacità di memoria

Software numero di righe di codice

Contenit. a press. volume - capacità

Manuali scritti numero di pagine

Legge di potenza e dimensionamento

• CA= costo impianto A• CB= costo impianto B• SA= dimensione (scala) impianto A• SB= dimensione (scala) impianto B• X = coefficiente di scala

X

B

A

B

A

SS

CC )(=