MASTER: Project and contract management in construction works
AUTHOR: Alessia Rui
TUTOR: Giovanni Franchi
I grandi progetti infrastrutturali sono spesso soggetti ad un aumento imprevisto dei costi e all’accumulo di ritardi rispetto ai tempi di realizzazione previsti. Al fine di evitare ciò, è di fondamentale importanza valutare e monitorare la durata e i costi di un progetto durante l’intera esecuzione dei lavori. L’Earned Value Management è uno strumento di monitoraggio e controllo delle performance di progetto riconosciuto a livello globale, che integra le metriche di costi, tempi e avanzamento in un unico modello di analisi. L’applicazione di questa tecnica può rivelarsi di supporto nell’attuare azioni correttive atte a mitigare e ridurre potenziali fonti di rischio.
In questo elaborato, l’EVM viene applicato al progetto della Linea 17.2, il secondo lotto della nuova linea 17 della metropolitana parigina, facente parte del più ampio progetto Grand Paris Express. Il progetto comprende la costruzione della tratta sopraelevata della linea 17 e della stazione metropolitana “Parc des Expositions”. L’oggetto contrattuale comprende la realizzazione di un viadotto metallico lungo 3 km, un cavalcavia di 200m sull’autostrada A1/A3 e uno sulla strada RD40 sud lungo 145 m. Lo studio si concentrerà sulle attività appaltate a uno dei partner del consorzio, che ha fornito e installato gli elementi in acciaio del viadotto e della stazione. L’obiettivo è testare l’efficacia dell’EVM nella gestione di progetti infrastrutturali su larga scala.
Lo studio è condotto con un approccio empirico. Per garantire l’affidabilità dei dati, le informazioni utilizzate provengono dai database aziendali, pur con qualche modifica per garantire la riservatezza dei dati sensibili. Le informazioni di progetto sono aggiornate al 31 dicembre 2024.
La metodologia prevede innanzitutto la determinazione delle baseline iniziali di tempi e costi, necessarie per stabilire i parametri benchmarking per valutare le prestazioni del progetto. Il modello di analisi prevede il calcolo dei key performance indicators dell’EVM – Planned Value (PV), Earned Value (EV) e Actual Cost (AC) – e delle deviazioni rispetto all’avanzamento pianificato. Viene quindi condotta un’analisi della varianza, il cui scopo è quello di quantificare le discrepanze, calcolando i due principali key performance indices: il Cost Performance Index (CPI) e lo Schedule Performance Index (SPI). Infine, i forecasting indicators, tra cui l’Estimate at Completion (EAC) e l’Estimate to Complete (ETC), forniscono proiezioni dei costi a finire e dei tempi di completamento.
I risultati preliminari indicano che il progetto ha subito alcune complicazioni dovute alla scarsità di manodopera e a problemi legati alla sicurezza. L’analisi EVM conferma lievi scostamenti tra i progressi pianificati e quelli effettivi. Una SV negativa indica che il progetto è in ritardo rispetto alla tabella di marcia, mentre una CV positiva rivela che il progetto ha utilizzato meno risorse di quelle previste a budget. Il calcolo dell’EAC prevede che il progetto si chiuderà con un deficit di bilancio, confermando la necessità di implementare azioni correttive per rispettare le scadenze contrattuali e per scongiurare il rischio di arrivare a completamento riportando una perdita finanziaria.
Il risultato negativo della Schedule Variance suggerisce la necessità di proseguire lo studio eseguendo un’analisi dei ritardi. Il fine è quello di analizzare le cause principali delle interruzioni che potrebbero determinare potenziali slittamenti sulle deadline contrattuali, con conseguente applicazione di penali da parte della stazione appaltante.
Per implementare la Delay Analyis è stata scelta una metodologia combinata di Time-Impact Analysis (TIA) e Window Analysis. La TIA fornisce una valutazione in tempo reale delle attività progettuali potenzialmente o realmente in ritardo, aiutando ad identificare quelle attività che potrebbero autorizzare una richiesta di Extension of Time. La Window Analysis, invece, approccia l’analisi attraverso una segmentazione delle fasi di progetto al fine di definire quali attività sono più soggette all’accumulo di ritardi nel tempo.
I risultati suggeriscono che una combinazione di inefficienze interne ed esterne, come la carenza di manodopera, i ritardi nell’approvazione dei progetti esecutivi e le interferenze con le attività di altre aziende, hanno contribuito ad innescare ritardi in alcune fasi. Se non affrontate in modo adeguato e tempestivo, queste potrebbero portare a penali contrattuali.
Per rimediare alla situazione, vengono proposte alcune strategie di mitigazione del rischio. L’azione più immediata è quella di rafforzare il personale in loco (tecnica del crashing), valutando secondariamente la possibilità di applicare la tecnica fast-tracking. Quest’ultima prevede il programma lavori possa essere accelerato se alcune attività vengono svolte in parallelo anziché in sequenza.
Nonostante l’efficacia dimostrata, l’EVM presenta alcuni limiti. L’accuratezza dei risultati dipende dall’affidabilità della determinazione dell’avanzamento, dalla coerenza e dal metodo di raccolta dei dati. Inoltre, l’EVM è più efficace nel breve termine che nel lungo termine. Nel tempo, la rapida evoluzione dei rischi e delle attività di cantiere può ostacolare l’accuratezza predittiva dell’EVM. Inoltre, l’EVM si concentra principalmente sulle metriche di costi e tempi, ma non tiene conto dei rischi qualitativi (quali per esempio i vincoli normativi o le problematiche ambientali) o gli eventi di forza maggiore. Queste categorie di rischi sono comuni nei grandi progetti infrastrutturali e possono avere un forte impatto sul risultato finale al completamento del progetto.
In conclusione, i risultati dello studio suggeriscono che l’EVM è un potente strumento per monitorare le performance in termini di costi e tempi. Inoltre, la tecnica fornisce preziose indicazioni per valutare l’efficienza del progetto. L’implementazione dell’EVM nel progetto della Linea 17.2 consente anche di individuare preventivamente rischi futuri, fungendo da campanello d’allarme e permettendo al project manager di adottare soluzioni efficaci e tempestive per garantire un miglior risultato finale.
Rappresentazione grafica dei risultati dell’EVM
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Most of the construction projects suffer from costs and time overruns. To avoid incurring in budget overruns and delays, it is of crucial importance to assess and monitor a project’s duration and costs performance during the whole execution of the works. Earned Value Management is a globally recognized methodology that serves as a tool to monitor and control project’s performance. It integrates cost, schedule and scope performances into a unique analytical framework. The application of this technique can help managers make better decisions and implement corrective actions to mitigate potential risks.
In this thesis, EVM is applied to the project of the Ligne 17.2, the second lot of the new metro line 17 of the Grand Paris Express project. The project includes the construction for the elevated section of line 17 and the first elevated station of the Grand Paris Express, the “Parc des Expositions” metro station. It includes a 3km-long metal viaduct, 2 road overpasses over A1/A3 motorway (200 m long) and RD40 south road (145 m long) and 4 earth structures. The aim is to explore the effectiveness of EVM in managing large-scale infrastructure projects. The study will focus on the activities contracted to one of the partners of the consortium who provided and installed the steel elements of the viaduct and the station.
The study is conducted through an empirical approach. To ensure data reliability, information is sourced from official project records, with financial figures adjusted for confidentiality. Project data are taken as of December 31st, 2024.
The methodology firstly involves the determination of the initial schedule and cost baselines, necessary to establish benchmarks to evaluate project’s performance. The theoretical framework foresees the calculation of EVM key performance indicators – Planned Value (PV), Earned Value (EV), and Actual Cost (AC) – and deviations from planned performance. A variance analysis is thus conducted with the purpose of quantifying discrepancies by calculating the key performance indices, such as the Cost Performance Index (CPI) and Schedule Performance Index (SPI). Finally, forecasting indicators, including Estimate at Completion (EAC) and Estimate to Complete (ETC), provide projections of final costs and completion timelines.
Preliminary findings indicate that the project has suffered some complications due to scarce workforce and safety-related issues. The EVM analysis confirms slight deviations between planned and actual progress. A negative SV indicates that the project is behind schedule, while a positive CV reveals that the project is running under budget. The EAC calculation suggests that the project’s final forecast is to close with a budget deficit, confirming the need to implement corrective actions to meet project deadlines and to not incur in cost overruns at project’s completion.
The negative schedule variance result suggests the need to perform a delay analysis, to further understand the reasons behind the disruptions that could potentially lead to the incurrence of contractual delays. A combined methodology of Time-Impact Analysis (TIA) and Window Analysis has been chosen to evaluate schedule disruptions. TIA provides real-time assessment of delay events, helping in the identification of time extension requirements, whereas Window Analysis offers a segmented approach to understanding how delays accumulate over time. The results suggest that a combination of internal and external inefficiencies, such as manpower shortages, late design approvals and interferences with other companies’ activities have contributed to schedule disruptions, that could lead to contractual penalties, if not addressed properly and timely.
To remedy the situation, some mitigation strategies are listed and explained. The most immediate action is to reinforce personnel on site (crashing technique), while also considering fast-tracking those activities that could be run in parallel instead of in sequence.
Despite a demonstrated effectiveness, EVM presents certain limitations. The accuracy of the results depends on the reliability of progress determination and consistency of data collection and reporting. Moreover, EVM is more effective in the short term rather than in the long term. Over time, the rapidly evolving risks and activities of the site may hinder the predictive accuracy of EVM. Additionally, EVM focuses primarily on cost and schedule metrics, but does not take into account qualitative risks, such as regulatory constraints, environmental concerns or force majeure events, that are common in large infrastructure projects and can have a severe impact on their result at completion.
The research findings suggest that EVM is a powerful tool for tracking cost and schedule performance and provides valuable insight in assessing project efficiency. The implementation of EVM in Line 17.2 project enables to predict future performances, serves as an early warning for future disruptions, and enables proactive decision-making to implement corrective actions.