POLITECNICO DI MILANO

Facoltà di Ingegneria Industriale

Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica

INGRESSO NEL NUCLEARE DELLE SOCIETÁ EPC: CONSEGUENZE SUL PROCUREMENT

Relatore: Prof. Enrico Cagno Correlatore: Ing. Guido J.L. Micheli

Tesi di Laurea di: Emanuele Frassà Matr. 739610

Anno Accademico 2009 - 2010

Alla mia famiglia

Ringraziamenti:

Ringrazio il prof. Cagno e l’ing. Micheli per avermi dato l’opportunità di svolgere questo lavoro e per avermi aiutato nel suo sviluppo.

Ringrazio tutti i miei amici di sempre per il sostegno e i mei compagni di università con cui ho condiviso questo percorso, in particolar modo Marco.

 

Indice  

Abstract..........................................................................................................I Sommario....................................................................................................III

1 Introduzione al nucleare .............................................................................. 1 1.1 Definizione di impianto nucleare ............................................................ 1 1.2 Fisica dell’energia nucleare ..................................................................... 1

1.2.1 Reazioni nucleari .............................................................................. 1 1.2.2 Combustibile ..................................................................................... 5 1.2.3 Radioattività ...................................................................................... 8 1.2.4 Produzione di energia elettrica ....................................................... 12

1.3 Caratteristiche dell’impianto nucleare .................................................. 14 1.3.1 Affidabilità ...................................................................................... 14 1.3.2 Sicurezza ......................................................................................... 15 1.3.3 Economicità .................................................................................... 17 1.3.4 Fisica del reattore ............................................................................ 18 1.3.5 Classificazione dei reattori nucleari ................................................ 20 1.3.6 Le conoscenze attuali e i programmi futuri (IV Gen) ..................... 26

1.4 Ruolo e sviluppo dell’energia nucleare ................................................. 30 1.4.1 Modello energetico mondiale ......................................................... 30 1.4.2 Contesto e sviluppo del settore dell’energia nucleare .................... 32

2 Le società EPC ............................................................................................ 37 2.1 Attività delle EPC ................................................................................. 37

2.1.1 Settori e mercati di riferimento ....................................................... 37 2.1.2 Principali funzioni aziendali ........................................................... 40 2.1.3 I prodotti delle società EPC ............................................................ 41

2.2 Il progetto .............................................................................................. 42 2.2.1 Definizione ..................................................................................... 42 2.2.2 Caratteristiche dei progetti EPC ..................................................... 45 2.2.3 I principali attori dei progetti EPC .................................................. 48 2.2.4 Caratteristiche dei progetti degli impianti nucleari ........................ 51 2.2.5 I principali attori dei progetti degli impianti nucleari ..................... 52

2.2.6 Il ruolo delle società d’impianti e l’importanza del procurement ... 55 3 Il procurement ............................................................................................ 57

3.1 L’evoluzione del procurement ............................................................... 57 3.2 Strategie di procurement ........................................................................ 59 3.3 Organizzazione della funzione procurement ......................................... 62

3.3.1 Grado di centralizzazione ................................................................ 63 3.3.2 Classi di acquisto ............................................................................. 64

3.4 Processo di procurement ........................................................................ 64 3.5 Fattori contestuali .................................................................................. 68 3.6 Criticità e opportunità ............................................................................ 72

4 Obiettivi e metodologie di ricerca ............................................................. 75 4.1 Obiettivi di ricerca ................................................................................. 75 4.2 Metodologia di ricerca ........................................................................... 75

4.2.1 Classificazione delle tipologie di ricerca ........................................ 75 4.2.2 Metodologia di ricerca adottata ....................................................... 77 4.2.3 Descrizione delle società prese come campione ............................. 78

5 Analisi dei risultati ..................................................................................... 79 5.1 Single Case Study .................................................................................. 79 5.2 Cross Case Analysis .............................................................................. 85

5.2.1 Profilo delle società ......................................................................... 86 5.2.2 Strategie di procurement ................................................................. 87 5.2.3 Organizzazione delle Procurement Function .................................. 89 5.2.4 Processo di procurement ................................................................. 91 5.2.5 Procurement per il Nucleare ............................................................ 93

5.3 Discussione ............................................................................................ 96 5.3.1 Strategie di procurement per il nucleare ......................................... 96 5.3.2 Organizzazione della Procurement Function per il nucleare .......... 98 5.3.3 Processo di procurement per il nucleare ......................................... 99

6 Conclusioni ................................................................................................ 101 Bibliografia................................................................................................105

Elenco delle Figure Figura 1.1 Una tipica reazione di fissione nucleare ............................................. 3  

Figura 1.2 Schematizzazione dello spettro elettromagnetico [6] ......................... 9  

Figura 1.3 Schema di ciclo indiretto di un Pressurized Water Reactor (PWR) . 13  

Figura 1.4 Schema di ciclo diretto di un Boiling Water Reactor (BWR) .......... 14  

Figura 1.5 Schema di un Liquid Metal Fast Breeder Reactor ............................ 25  

Figura 1.6 Evoluzione degli impianti nucleari ................................................... 27  

Figura 1.7 Consumo di energia primaria in base alla fonte [15] ........................ 32  

Figura 1.8 Evoluzione della produzione nucleare dal 1971 al 2008 [21] ........... 34  

Figura 1.9 Situazione mondiale dell'energia nucleare al 30.05.2008 [22] ......... 35  

Figura 2.1 Produzione del 2008 delle imprese socie ANIMP per settore di

riferimento .......................................................................................................... 38  

Figura 2.2 Produzione del 2008 delle imprese socie ANIMP per regione

geografica [3] ..................................................................................................... 39  

Figura 2.3 Classificazione a 3 assi dei sistemi di produzione industriale .......... 42  

Figura 2.4 Fasi di un progetto EPC [26] ............................................................ 46  

Figura 2.5 La supply chain EPC [32] ................................................................. 50  

Figura 2.6 Supply Network di un progetto di un impianto nucleare .................. 53  

Elenco delle Tabelle

Tabella 1.1 Risorse di uranio ragionevolmente sicure più le risorse dedotte [5] .. 7  

Tabella 3.1 Strategie di procurement [38] .......................................................... 60  

Tabella 3.2 Fasi del processo di procurement ..................................................... 65  

Tabella 3.3 Fattori contestuali [38] ..................................................................... 69  

Tabella 5.1 Single Case Study - Società 1 (S) .................................................... 79  

Tabella 5.2 Single Case Study - Società 2 (T) .................................................... 81  

Tabella 5.3 Single Case Study - Società 3 (A) ................................................... 82  

Tabella 5.4 Single Case Study - Società 4 (F) .................................................... 84  

Tabella 5.5 Settore industriale e fatturato delle società intervistate ................... 86  

Tabella 5.6 Scomposizione geografica del fatturato ........................................... 86  

Tabella 5.7 Strategie adottate e caratteristiche forniture .................................... 87  

Tabella 5.8 Key Performance Indicators della Procurement Function ............... 89  

Tabella 5.9 Organizzazioni delle Procurement Function .................................... 90  

Tabella 5.10 Principali fasi del processo di procurement ................................... 91  

Tabella 5.11 Caratteristiche del procurement per progetti di impianti nucleari . 93  

I

Abstract In questi anni si assiste ad un grande aumento della domanda mondiale di energia a causa dello sviluppo industriale ed economico di molti paesi, come ad esempio la Cina e l’India. Contemporaneamente sta nascendo l’esigenza da parte di molti paesi di aumentare il proprio grado d’indipendenza dalle forniture di combustibili fossili, per evitare di trovarsi in difficoltà nel momento di minore disponibilità e per diversificare le proprie risorse energetiche. Inoltre, molti governi stanno cercando di diminuire il surriscaldamento del clima riducendo la produzione di CO2 causata dalla combustione di petrolio, carbone e gas. Il ricorso al nucleare è considerato da molti come la migliore soluzione, poiché è in grado di fornire grandi quantità di energia elettrica in modo continuo, di produrre minime emissioni di CO2 e di utilizzare un combustibile, che oltre ad essere disponibile in grandi quantità in paesi con un assetto socio-politico stabile, ha un costo che incide in minima parte su quello del kWh. In particolar modo il governo italiano, nel 2008, ha deciso di iniziare un programma di politica energetica che prevede la costruzione di nuove centrali nucleari, e alcune aziende italiane del settore stanno già partecipando alla realizzazione di impianti in costruzione in Europa, come ad esempio l’impianto di Flamanville 3 in Francia e quello di Mochovce in Slovacchia. Questa situazione ha generato l’interesse da parte dell’intero settore industriale e in particolar modo delle società EPC, che hanno come settori principali di riferimento quelli dell’Oil & Gas e della Power Generation. Difatti queste società eseguono già progetti di grandi impianti legati direttamente o indirettamente con la produzione di energia, progetti che hanno delle caratteristiche comuni con quelli degli impianti nucleari, fra cui la grande importanza ricoperta dal valore delle forniture rispetto al valore totale del progetto. I progetti di impianti nucleari, tuttavia, presentano delle problematiche e delle criticità non comuni ad altri progetti, che sono legati all’elevata sicurezza che è richiesta da questo tipo di tecnologia. In questo studio si è voluto capire in che modo queste differenze possono influenzare il procurement delle società EPC che sono interessate a lavorare nel settore nucleare, e come esse devono agire e quali aspetti del loro comportamento d’acquisto devono eventualmente modificare. Per raggiungere questi obiettivi è stato condotto uno studio di casi intervistando telefonicamente i Procurement Managers di quattro società EPC best-in-class che fanno parte dell’ANIMP. L’intervista è stata effettuata sulla base di un questionario costituito da

II

domande aperte suddivise in quattro sezioni: profilo della società, strategia di procurement, organizzazione della Procurement Function e processo di procurement. Durante queste fasi si sono considerati i fattori contestuali interni ed esterni, suddivisi in quattro macro categorie (Importance of Purchasing, Complexity of the Supply Market, Strategic Relevance, Project Characteristics), che influenzano le relative caratteristiche del procurement e si è chiesto di confrontare il comportamento d’acquisto delle società con quello che bisognerebbe adottare, o che già adottano, per i progetti d’impianti nucleari, in modo tale da creare un confronto per ogni fase del procurement. Dopo aver analizzato le singole interviste, sono state poi confrontate le risposte date dalle diverse società. Infine, questa ricerca indica quale sia il comportamento di procurement più adatto per le società EPC che vogliono entrare nel business del nucleare. Parole chiave: procurement, società EPC, energia nucleare.

III

Sommario Un impianto nucleare è una centrale elettrica che si differenzia da quelle termoelettriche tradizionali, poiché il calore utilizzato è prodotto da reazioni di fissione nucleare all’interno di un reattore. Infatti, alcune particelle, come ad esempio i neutroni, possono fissionare un nucleo pesante poco stabile provocando una trasformazione dell’elemento e, soprattutto, un grande rilascio di energia termica. Le principali difficoltà constano nella formazione di un intenso campo di radiazioni durante la reazione nucleare e, una volta terminata, nei prodotti di scarto, che possono raggiungere alti livelli di radioattività e che utilizzano ingenti risorse per essere smaltiti. La radioattività è causata dal decadimento spontaneo dei nuclei instabili, che si trasformano spontaneamente, a un ritmo prefissato, in altri nuclei, emettendo delle particelle o delle radiazioni. La radioattività cessa di esistere nel momento in cui i nuclei instabili si sono trasformati in nuclei stabili, fenomeno che può richiedere alcune migliaia di anni per cui i rifiuti radioattivi devono essere trattati e smaltiti in maniera opportuna, per non recare danni all’ambiente e agli esseri viventi. Molte sono le tipologie di reattori che sono attualmente in funzione e in commercio e tutti gli impianti nucleari devono essere caratterizzati da tre qualità: l’affidabilità, la sicurezza e l’economicità. [1]

• Affidabilità: per affidabilità s’intende la probabilità che non avvengano dei guasti, per i quali bisogna sospendere il funzionamento della centrale oppure farla funzionare al di sotto delle condizioni nominali. Questo aspetto è particolarmente importante nel campo dell’energia nucleare, poiché gli impianti hanno un elevato costo di capitale e quindi, se non sfruttati a pieno, il costo dell’energia prodotta aumenta.

• Sicurezza: per evitare gravi conseguenze per la vita biologica nelle

vicinanze di un impianto nucleare, fin dalla progettazione dell’impianto bisogna porre particolare attenzione all’aspetto della sicurezza, verificandola non solo per il normale funzionamento ma anche per eventuali incidenti. Con questo termine s’intende indicare quell’evento che riduce la sicurezza dell’impianto, anche se esso non implica obbligatoriamente un pericolo o delle conseguenze sull’ambiente esterno e sull’uomo. Per perseguire questi obiettivi sono quattro le regole

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fondamentali di cui tener conto durante la fase di progettazione dell’impianto nucleare:

1. una corretta scelta del sito ove collocare il reattore; 2. un buon progetto dell’impianto; 3. il controllo della qualità dei materiali; 4. un adeguato sistema di protezione.

Infine è importante costituire più sistemi di sicurezza indipendenti fra loro, che permettano di mitigare gli effetti di eventuali incidenti, e duplicarli, in modo da prevenire qualsiasi guasto. Per verificare che tutte le norme siano rispettate in tutte le fasi di vita di un impianto nucleare, in molti paesi è presente un’Autorità di Sicurezza, che è responsabile del controllo del corretto funzionamento degli impianti nucleari e solitamente ha il potere di prenderne il controllo o, addirittura, sospenderne il funzionamento, se gli standard di sicurezza non vengono rispettati. L’insieme di tutti questi elementi e di queste procedure di qualità per la sicurezza fa aumentare notevolmente la complessità del sistema e il relativo costo iniziale e, successivamente, quello di gestione.

• Economicità: una volta definita l’affidabilità e la sicurezza di un

impianto nucleare bisogna procedere con la valutazione dei costi e giudicare quindi la convenienza economica. Rispetto a un impianto di produzione di energia elettrica tradizionale, un impianto nucleare ha dei costi di capitale molto maggiori. Questo aspetto grava maggiormente sul costo del KWh, costringendo al funzionamento per il maggior tempo possibile la centrale, con le potenze nominali. Oltre a questo, bisogna tener conto di una serie di costi che non sono previsti per le altre fonti energetiche, come ad esempio il costo legato allo smaltimento e allo stoccaggio dei rifiuti radioattivi e quello legato alla fase di decommissioning dell’impianto. L’economicità è una caratteristica relativa, infatti essa deve essere comparata con i costi legati alla produzione di elettricità attraverso le altre fonti energetiche. Ad esempio, se i costi delle materie prime fossili aumentassero, il nucleare diventerebbe più vantaggioso economicamente. Questa condizione porta molti paesi ad attuare una strategia di diversificazione delle fonti energetiche, sia per non esser colti impreparati nel caso d’insufficienza di alcune materie prime, sia per avere un maggior potere contrattuale con i fornitori, diversificando le proprie possibilità.

Queste tre caratteristiche sono strettamente interconnesse, infatti, ci si può render subito conto che, se un impianto è affidabile, questo sarà anche sicuro ed

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economico, oppure, se un impianto ha bisogno di migliorare la propria sicurezza, si dovranno sviluppare dei sistemi di sicurezza che impatteranno negativamente sull’economicità e sull’affidabilità dell’impianto, che richiede delle fermate, per poter effettuare gli interventi. Data la pericolosità delle reazioni nucleari che avvengono all’interno dei reattori di un impianto, la sicurezza e l’affidabilità hanno comunque una maggiore importanza rispetto all’economicità: se un impianto non può essere considerato sicuro e affidabile non ha senso valutare la sua economicità. Per cercare di costruire degli impianti nucleari sicuri e caratterizzati da queste qualità, molte società del settore preferiscono concentrarsi e sviluppare sempre più le tecnologie conosciute, cercando di standardizzare i propri prodotti, raggiungendo così livelli sempre più alti di affidabilità e sicurezza e diminuendo i costi di costruzione e progettazione. La standardizzazione delle tecnologie porta, inoltre, ad uno snellimento delle pratiche burocratiche per ottenere i permessi e le licenze, riducendo così i tempi. Parallelamente a questo processo di standardizzazione, molte nazioni stanno finanziando il cosiddetto progetto per la IV Generazione, il cui studio si focalizza sulla determinazione delle principali future tecnologie dei reattori nucleari, che, si stima, saranno disponibili dal 2030. L’energia nucleare è quindi considerata da molti come una delle fonti principali per il soddisfacimento della domanda energetica futura. Difatti, l’attuale modello energetico mondiale, basato principalmente sullo sfruttamento dei combustibili fossili, sta entrando in crisi. La domanda di energia da parte di molti paesi in via di sviluppo, come la Cina e l’India, è in forte crescita ed aumenterà del 45% nel periodo che va dal 2008 al 2030, con un tasso medio annuale del 1,6% [2]. È possibile immaginare come l’estrazione di petrolio e gas naturale potrà ancora aumentare nei prossimi anni grazie a nuove scoperte tecnologiche e a quelle di nuovi bacini, ma queste materie prime presto raggiungeranno un massimo di disponibilità da cui non si potrà che andare verso il loro esaurimento con un conseguente aumento dei prezzi, che hanno una grande influenza sulla produzione di energia. Inoltre, molti paesi si sono posti l’obiettivo di diminuire il surriscaldamento del pianeta, abbattendo la produzione di CO2, soprattutto prodotta dalla combustione di petrolio, di carbone e di gas delle centrali termoelettriche. L’energia nucleare è, invece, caratterizzata da basse emissioni di CO2 ed è in grado di fornire grandi quantità di energia elettrica in modo continuo. Inoltre, la materia prima principale utilizzata per la reazione di fissione è l’uranio: un metallo relativamente comune in natura, presente in paesi con un assetto socio-politico stabile e, a differenza dei combustibili fossili, con un prezzo che incide in minima parte sul costo del kWh. Per questi motivi, molti paesi hanno deciso di sviluppare il settore nucleare per raggiungere una maggior indipendenza energetica e, in particolar modo, il governo italiano, nel 2008, ha deciso di iniziare un programma di politica

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energetica che prevede la costruzione di nuove centrali nucleari; alcune aziende italiane del settore stanno poi già partecipando alla realizzazione delle centrali in costruzione in Europa, come ad esempio l’impianto di Flamanville 3 in Francia e quello di Mochovce in Slovacchia. Questa situazione ha generato interesse da parte dell’intero settore industriale e in particolar modo delle società EPC (Engineering, Procurement e Construction) che si occupano della realizzazione di beni industriali complessi come impianti energetici, di processo e grandi infrastrutture. Difatti, le società EPC si rivolgono ad aziende che producono beni e servizi; per questo motivo si collocano nel mercato “Business to Business” (B2B) e si differenziano dalle società i cui servizi e/o beni sono offerti direttamente al consumatore (Business to Customer B2C). I principali settori di riferimento delle società EPC sono quelli dell’Oil & Gas, della Power Generation, del Petrolchimico e della Chimica, della Siderurgia e della Metallurgia, dei Trasporti, delle Telecomunicazioni e dell’Ambiente/Dissalazione. Per quanto riguarda il panorama delle società EPC italiane, prendendo in considerazione le aziende socie dell’ANIMP (Associazione Nazionale di Impiantistica Industriale), la produzione del 2008 risulta pari a 23.56 miliardi di €, questo valore si suddivide secondo i settori di riferimento come è indicato nella Figura 1. [3]

Figura 1 Produzione del 2008 delle imprese socie ANIMP per settore di riferimento

Per sfruttare le opportunità offerte da alcuni di questi mercati, le società EPC sono caratterizzate da una forte presenza internazionale. Solitamente le società d’impianti nascono in Nazioni occidentali evolute sotto l’aspetto tecnico e industriale, dove c’è una bassa richiesta di nuovi impianti, e concentrano le proprie attività presso quei paesi in via di sviluppo o che hanno delle grandi potenzialità dal punto di vista energetico.

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I prodotti delle società EPC sono caratterizzati da una variabilità molto spinta: due impianti dello stesso tipo possono distinguersi per caratteristiche molto diverse. Per questo motivo queste società operano per commesse ripetitive, ossia per progetti, all’interno dei quali assumono la posizione di Main Contractor e sono quindi responsabili del loro successo. I progetti EPC sono caratterizzati da alti investimenti, da un grande mix di materiali provenienti da diverse fonti e dalla presenza di numerosi sub-contractors che partecipano alla loro realizzazione. A causa di queste difficoltà, le società EPC pongono particolare attenzione al Project Risk Management, attraverso il quale cercano di gestire i rischi che possono incontrare durante lo sviluppo dei progetti, nei quali è fondamentale che sia data grande importanza alle fasi iniziali, durante le quali le società EPC hanno una maggiore capacità di influenza sui costi e sui tempi. I grandi progetti EPC, legati direttamente o indirettamente agli impianti di energia, hanno delle caratteristiche comuni con quelli degli impianti nucleari, anche se, in linea generale, la costruzione di un impianto nucleare richiede un lungo periodo di tempo, una maggior quantità di materiali e una pluralità di società che collaborano allo sviluppo del progetto e che si devono coordinare fra di loro. Difatti, dallo schema della Supply Network di un progetto di un impianto nucleare, si può vedere come siano presenti diversi attori, che si occupano delle diverse strutture dell’impianto nucleare (isola turbina/generatore, isola nucleare e costruzioni), e che allo stesso tempo si devono coordinare con la figura dell’Architect Engineer. (Figura 2)

VIII

Figura 2 Supply Network di un progetto di un impianto nucleare

Una caratteristica comune dei progetti EPC e di quelli per impianti nucleari è l’alto valore delle forniture rispetto al valore totale del progetto. Per questo motivo il procurement assume un’importanza cruciale per le società che si occupano di questi progetti, le quali devono cercare di acquistare minimizzando i costi, garantendo la qualità necessaria, e allo stesso tempo avere una buona conoscenza del mercato per identificare i fornitori migliori. Inoltre, la funzione di procurement, insieme al Project Management, deve avere delle buone competenze gestionali e di coordinamento per poter gestire i rapporti con tutti i fornitori. Il procurement, in questi ultimi anni, ha assunto quindi un ruolo proattivo e strategico all’interno delle società EPC ed è di fondamentale importanza per il successo di un progetto di grandi dimensioni.

Stato

Autorità di Sicurezza

Cliente

Architect Engineer

EPC Isola Turbina

Generatore

EPC Costruzioni Isola Nucleare

Sub Contractors

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Dato il prevedibile sviluppo del settore dell’energia nucleare e l’analogia dei progetti EPC con quelli degli impianti nucleari, l’obiettivo di questo studio è quello di analizzare gli attuali comportamenti di procurement di alcune fra le più importanti società EPC del panorama italiano; esaminare quali siano le strategie, l’organizzazione e il processo di procurement più adeguati per il settore nucleare ed infine capire in che modo le società EPC debbano gestire il procurement per poter entrare all’interno del business, garantendo la qualità necessaria, ma, allo stesso tempo, salvaguardando la competitività della società. Per far questo si è deciso di adottare una tipologia di ricerca di tipo induttivo e qualitativo: sulla base di un questionario costituito da domande aperte sono stati intervistati telefonicamente i Procurement Manager di quattro società EPC best-in-class del panorama impiantistico italiano, scelte dopo un’attenta analisi e una ricerca delle società d’impianti che lavorano nel settore dell’Oil & Gas e della Power Generation. In questo modo si è potuto fare uno studio di casi, ovvero una ricerca attraverso la quale si è cercato di acquisire delle nuove conoscenze, andando ad indagare in uno specifico contesto. Uno studio di caso si definisce infatti come una ricerca empirica che investiga un fenomeno contemporaneo all’interno del suo contesto, soprattutto quando i confini fra il fenomeno e il contesto non sono ben definiti [4]. Una ricerca basata su studi di caso è quindi adatta quando il ricercatore cerca di studiare un fenomeno, che non è sotto il suo controllo, rispondendo alle domande “come” e “perché”. Il questionario su cui si sono basate le interviste è costituito dalle seguenti sezioni:

1. profilo generale della società; 2. descrizione delle strategie di procurement; 3. descrizione della struttura organizzativa della Procurement Function; 4. descrizione del processo di procurement.

Nella prima sezione del questionario si sono raccolte le informazioni generali riguardanti le società, identificando le relative grandezze, i principali business, le principali aree geografiche di riferimento e le tipologie dei progetti in cui sono coinvolte. Prendendo come riferimento le strategie di procurement della Tabella 1, nella seconda sezione si è voluto capire quali siano le strategie di procurement che le società adottano e per quali prodotti; inoltre si è domandato quali fossero i principali indicatori delle performance del procurement che vengono considerati.

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Tabella 1 Strategie di procurement

Strategia di procurement Guide linea

Partnership Close Relationship – Develop Mutual Trust – Improving Communication, Joint Product Development, Cooperation for Cost Reduction, Improvement and Development of the Supplier, Long-Term Relations;

Cooperation Agreement

Stock Agreement, Administrative Cost/Complexity Reduction, Cooperation for Product Quality, Lead Time, Delivery, Long-Term Relation, Reduce Number of Suppliers;

Support the Supplier

Close Relationship - Develop Mutual Trust – Improving Communication, Improvement and Development of the Supplier, Long-Term Realations;

Alternative Solutions

Alternative Materials/Components/Products, Risk Analysis, Market Analysis;

Promote Competition

Leverage the Volume Placement of smaller Volumes of Business with each Individual Supplier, Risk Analysis, Negotiation;

Premium Price Long-Term Relations, Willingness to Additional Cost, Stock Agreement;

Exploit Competition

Finding New Supllier, Short Term Contracts, Leverage the Volume Placement of smaller Volumes of Business with each Individual Supplier, Competitive Bidding;

Purchasing Management

Reduce the Number of Supplier, Administrative Cost/Complexity Reduction, Standardizing Product Assortment, Decentralized Purchasing Mixed;

Dealing Market Analysis, Short-Middle Term Contract, Negotiation, Worlwide Use of Resource, Competitive Bidding, Centralized Purchasing, Driver Price and Delivery.

Nella terza sezione si è analizzata la struttura e l’organizzazione della Procurement Function all’interno della società, chiedendo quale sia l’importanza che viene data a questa funzione e quale sia il suo grado di centralizzazione. Inoltre si è chiesto il numero e il grado di scolarizzazione delle persone che vi lavorano e se gli acquisti vengono effettuati in base alla tipologia di item oppure in base al progetto. Nell’ultima parte del questionario, facendo riferimento alle principali strategie menzionate nella prima fase, si è domandato quali siano le fasi del processo di procurement (Tabella 2) che la società maggiormente considera.

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Tabella 2 Fasi del processo di procurement

# FASI DEL PROCESSO DI PROCUREMENT

LIVELLO 1 LIVELLO 2

1 Material Take Off Determine how the problem can be solved Matching with other Buys

2 Supplier Research

Evaluation of Client’s Constraints Identify Supplier Search Criteria (Product Category, Delivery Requirements, etc.) Search of Local Suppliers Search of Global Suppliers Client Approval

3 Market Price Prediction -

4 Supplier Qualification Gathering more detailed suppliers’ information (ex. through Questionnaire) Suppliers Approval

5 Purchase Requisition RFI (Request For Information) RFP (Request For Proposal) RFB (Request For Bid)

6 Supplier Selection And Final Choice

Offers Evaluation (Selection Method Definition, Index Calculation, Ranking) Wide and Complete the Offer’s Analysis Short List Definitions of Relation’s Objectives Negotiation (Prices, Payment Terms, Terms of deliveries) Final Choice (one or more suppliers)

7 Development Of The System, Supporting The Relations

Supplier/s Development Plan Development of Communication Systems Joint Product Development Procedures Cooperation Protocol Definition

8 Order Management And Inspection

Expediting Inspection on Project Site Based only on Documentation Inspection on Supplier’s Site during the Intermediate and Final Tests Inspection on Supplier’s Site during the Product Development

9 Shipping -

10 Knowledge Management Evaluation of Chosen Supplier Evaluation of the Advances and Knowledge Introduced by the Purchased Product

Durante le fasi 2, 3 e 4 del questionario si sono particolarmente considerati i fattori contestuali interni ed esterni, suddivisi in quattro macro categorie (Importance of Purchasing, Complexity of the Supply Market, Strategic Relevance, Project Characteristics), che influenzano le relative caratteristiche del procurement e si è chiesto di confrontare il comportamento d’acquisto delle

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società con quello che bisognerebbe adottare, o che già adottano, per i progetti d’impianti nucleari, in modo tale da creare un confronto per ogni fase del procurement. Dopo aver analizzato singolarmente le interviste si sono confrontate le risposte rispettando le sezioni del questionario, per capire quali siano i diversi comportamenti di procurement. Di seguito si riportano le principali considerazioni.

• Profilo delle società I casi analizzati sono eterogenei dal punto di vista del settore in cui operano e della loro grandezza.

Tabella 3 Settore industriale e fatturato delle società intervistate

Settore industriale Fatturato 2009 [M€]

% Acquisti

vs. Fatturato

Oil & Gas Power Generation Infrastrutture Energia

Nucleare Società 1 X 10320 95 Società 2 X X 606 67÷83 Società 3 X X 270 60÷70 Società 4 X X 281 70÷80

Tre società operano nel settore dell’Oil & Gas, mentre l’unica che non opera in questo settore lavora già nel settore nucleare. La Società 1 è l’unica concentrata su un unico settore industriale con un fatturato molto maggiore rispetto alle altre; allo stesso tempo è quella che spende maggiormente per le proprie forniture. La Società 1 si concentra infatti sull’esecuzione di progetti EPC critici, dove ha una grande importanza la fase di engineering, e per quanto riguarda il materiale e i servizi richiesti è necessario rivolgersi completamente a dei fornitori qualificati. Inoltre il valore economico medio dei progetti che segue la Società 1 è molto maggiore rispetto a quello delle altre società. La suddivisione del loro fatturato per area geografica è la seguente:

Tabella 4 Scomposizione geografica del fatturato

Europa Nord America

Sud America Asia Medio

Oriente Africa Oceania

Società 1 18% 11% 8% 26% 37% - Società 2 27% 28% - 2% 41% 2% - Società 3 90,5% 0,6% 3,6% 0,5% 3,3% 1,5% - Società 4 75% 1% 15% 5% 4% - -

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Tutte le società hanno una rilevante presenza in Europa, addirittura la Società 3 ottiene il 90,5% del proprio fatturato in quest’area geografica, mentre la Società 4, il 75%. La Società 1 e la Società 2 hanno, invece, una grande parte del fatturato proveniente dal Medio Oriente, senza dimenticare la zona dell’Africa per la prima e la zona del Nord America per la seconda. I mercati del Medio Oriente e dell’Africa sono caratterizzati da maggiori difficoltà dovute alla presenza di un numero minore di fornitori, soprattutto di quelli specializzati, e dal fatto che i clienti pongono come vincolo la massimizzazione del local content.

• Strategie di procurement

Per quanto riguarda le strategie di procurement, tutti i Procurement Manager hanno affermato che, ogni volta che si presenta la possibilità, bisogna cercare di acquistare con l’obiettivo di minimizzare i costi. In linea generale, le strategie applicate dalle società dipendono dalla tipologia e dalle caratteristiche della fornitura che devono acquistare.

Tabella 5 Strategie adottate e caratteristiche forniture

Società 1 Società 2 Società 3 Società 4

Partnership Lead Time critici Qualità

strategica

Cooperation Tecnologia complessa

Tecnologia complessa Mercato critico

Purchasing Management Lead Time

critici

Support the Supplier Potenziali

fornitori

Premium Price Bulk Material Bulk Material

Exploit Competition Bulk Material Bulk Material

Dealing Costruzioni

Local Content Costruzioni Costruzioni Costruzioni

XIV

Le società adottano delle strategie simili per le stesse categorie di item da acquistare; le differenze fra le varie scelte si giustificano per i diversi mercati di riferimento e per il fatto che sviluppano tipologie di progetti con caratteristiche differenti. Ad esempio, la Società 3 è l’unica che adotta una strategia di Dealing per le costruzioni, come si evince dal fatto che è l’unica società che non evidenzia la complessità del mercato di riferimento come fattore contestuale, poichè il suo fatturato proviene per il 90,5% dall’Europa. Gli altri fattori contestuali messi in evidenza dalle società sono: vincoli del cliente (Società 2/3), livello di competizione (Società 1), importanza del purchasing e valore della fornitura (Società 2). Dall’analisi dei Key Performance Indicators si vede che chi privilegia la fase di pre-ordine dedica meno risorse alla fase di post-ordine, a parte la Società 1, che tiene in considerazione tutti i KPI. Questo rappresenta un diverso metodo di procedere per assicurare la qualità delle forniture.

• Organizzazione delle Procurement Function

In tutte le società intervistate la Procurement Function assume un’importanza strategica all’interno delle decisione prese dal “board of directors”. Per quanto riguarda il grado di centralizzazione, ogni società presenta diverse caratteristiche: le società 1 e 2 hanno una struttura decentralizzata, mentre la Società 3 ha una struttura mixed e la Società 4 ha una struttura centralizzata. Le prime due società inoltre acquistano in base alla tipologia di item, mentre le società 3 e 4 in base ai progetti. Questo è dovuto alla maggior criticità dei progetti che nel primo caso richiedono una maggiore specializzazione dal punto di vista tecnico dell’ufficio acquisti. Nonostante le differenze, in ogni società si ha la presenza di una struttura della funzione acquisti, più o meno complessa, che lavora sui singoli progetti. A parte la Società 1, tutte le altre hanno indicato il fattore contestuale “caratteristiche del progetto” come quello che influenza la tipologia di organizzazione. La Società 1 ha invece evidenziato la massimizzazione del Local Content (legato alla sua scelta di decentralizzarsi) e la criticità dei prodotti.

• Processo di procurement

In linea generale risulta che tutte le società danno molta importanza sia alle fasi precedenti alla scelta finale del fornitore, sia alle fasi di controllo e di gestione degli ordini.

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Nello specifico, la Società 1 pone particolare attenzione alla fase di definizione della bidder list/short list, per la quale bisogna tener conto dei vincoli imposti dal cliente, ma allo stesso tempo anche dei criteri di selezione della società stessa. La Società 2 sottolinea l’importanza delle fasi di ricerca del fornitore e di previsione dell’andamento del mercato; questo è dovuto al fatto che essa lavora in mercati di riferimento molto eterogenei e per ogni progetto deve valutare bene quali siano i costi che dovrà affrontare per presentare al cliente un’offerta il più possibile corretta. La Società 3 afferma che per gli item più importanti bisogna considerare maggiormente le fasi di Supplier Research, di Supplier Qualification e di Expediting. A differenza delle prime due società, queste non sono dovute alla complessità del mercato fornitori, ma sono dovute alla criticità dell’item da acquistare. La Società 4 identifica la Supplier Qualification, la Supplier Selection e la Final Choice come la fasi più importanti, perchè essa dà molta importanza alla parte pre-ordine. Nonostante questo, la Società 4 sta prendendo consapevolezza che diventa sempre più importante la fase di Order Management & Inspection. Tutte le società affermano che il fattore contestuale di importanza del purchasing influenza le varie fasi del processo. Oltre a questo la Società 1 evidenzia l’importanza dei vincoli del cliente, mentre la Società 2 le caratteristiche del progetto e la complessità del mercato fornitori e, infine, la Società 3 il valore della fornitura. Queste differenze sono dovute al diverso grado di criticità dei prodotti che sviluppano e ai diversi mercati di riferimento.

Per quanto riguarda il procurement per progetti d’impianti nucleari, è stato chiesto agli intervistati quali fossero le caratteristiche più importanti a cui prestare maggior attenzione e quali siano le differenze con il procurement che loro già attualmente stanno applicando. Innanzitutto tutte le Società sono d’accordo nell’affermare che per questa tipologia di progetti è di fondamentale importanza non trascurare la qualità degli acquisti, ma, nonostante questo, è possibile notare delle differenze riguardo ai diversi comportamenti d’acquisto che loro ritengono più opportuni. (Tabella 6) Il comportamento d’acquisto della Società 1 è molto cauto: vorrebbe adottare una strategia di Partnership e approfondire le fasi del processo di procurement che le permettessero di acquisire le competenze necessarie per lavorare nel settore; perfino dal punto di vista dell’organizzazione, verrebbero coinvolti i Procurement Department principali.

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Tabella 6 Caratteristiche del procurement per progetti di impianti nucleari

Strategia di Proc. Organizzazione Proc. Processo di Proc.

Società 1 Partnership Maggior coinvolgimento dei principali Proc. Dep.

Bidder List, Order Management e

Knowledge Management

Società 2 Partnership Invariato Supplier Qualification e Order Management &

Inspection

Società 3 Cooperation Business Unit dedicata Supplier Research e Supplier Qualification

Società 4 Promote Competition

Maggior coinvolgimento Top Management e

suddivisione progetto in più aree

Supplier Qualification e Supplier Selection &

Final Choice

Anche la Società 2 adotterebbe una strategia di Partnership con in fornitori più qualificati del settore, ma dal punto di vista del processo approfondirebbe solamente le fasi di Supplier Qualification di Order Mangement & Insoection. La Società 3 è l’unica che opera già nel settore nucleare, per cui tiene maggiormente in considerazione la strategia di Cooperation con i fornitori migliori, ha una business unit dedicata e si concentra maggiormente sulle fasi precedenti alla scelta dei fornitori di Supplier Research e di Supplier Qualificartion. La Società 4 è l’unica che come strategia di procurement sceglierebbe quella di Promote Competition, che però richiederebbe una maggiore specializzazione delle persone che si dedicano agli acquisti; per questo motivo bisognerebbe suddividere il progetto in molte aree in modo da poterlo affrontare in maniera più dettagliata. Analogamente alla società 3, la 4 si dedicherebbe maggiormente alle fasi che portano alla scelta finale del fornitore, cercando di scegliere quello che è in grado di garantire gli standard di qualità necessari, ma che allo stesso tempo propone il prezzo minore. I fattori contestuali che sono stati maggiormente evidenziati sono: complessità del mercato fornitori (Società 1, 2 e 3), caratteristiche del progetto (Società 1, 2 e 4) ed importanza del purchasing (Società 2 e 3). In linea generale, dallo studio dei casi effettuato, risulta che non esistono particolari problematiche per una società EPC nell’affrontare il procurement per i progetti d’impianti nucleari; nonostante questo, bisogna porre particolare attenzione ad alcune sue caratteristiche, soprattutto nella fase iniziale, quando la società comincia a lavorare in questo nuovo business.

XVII

Per quanto riguarda le strategie di procurement, una società EPC deve cercare di stringere dei rapporti di Cooperation con i fornitori migliori, per acquisire un vantaggio competitivo nel momento in cui fa un’offerta ad un cliente. Nel caso in cui la società non sia in possesso delle competenze necessarie per lavorare in questo settore, è necessario che essa stringa dei rapporti di Partnership con dei fornitori con una buona esperienza, in modo tale da acquisirne il know-how. In merito all’organizzazione della Procurement Function, le società potrebbero trovare un vantaggio nel disintegrare la funzione acquisti, dedicando una loro parte alle forniture per gli impianti nucleari. Questo è possibile senza grandi difficoltà nel caso in cui la struttura della Procurement Function sia decentralizzata, se invece essa è centralizzata è bene che la società EPC non perturbi l’organizzazione che considera ottimale per le sue caratteristiche e per il suo business, ma che cerchi di affrontare la fase di ingresso al settore del nucleare dedicando maggiori risorse, per poter acquisire rapidamente le competenze necessarie. Infine, per quanto riguarda il processo di procurement, nel momento in cui le società EPC valutano con quali fornitori intraprendere un rapporto di cooperazione o di partnership, esse devono porre particolare attenzione alle fasi di Supplier Research e Supplier Qualification, in modo tale da capire quali siano i fornitori con le caratteristiche migliori. Una volta stabiliti gli accordi con queste aziende è necessario che le società EPC curino la fase di Development of the System & Supporting the Relations in modo tale da implementare i sistemi di comunicazione e da definire i protocolli di cooperazione. Nella fase d’ingresso al business del nucleare è importante che le società EPC assicurino la qualità richiesta di fornitura attraverso l’implementazione delle fasi del processo di procurement di Order Management & Inspection, che in un secondo momento possono non essere più applicate senza provocare importanti cambiamenti nel comportamento d’acquisto. Dal punto di vista del processo di procurement è quindi necessario dedicare maggiori risorse nella fase iniziale del business nucleare, ma, una volta a regime, esso non richiede particolari sforzi rispetto ai progetti che già seguono attualmente le società. In linea generale è importante che le società EPC che hanno intenzione di entrare nel business del nucleare affrontino in maniera approfondita le procedure di Procurement che sono necessarie per garantire la qualità e la sicurezza degli impianti nucleari, ma allo stesso tempo non devono “perturbare” eccessivamente la propria struttura e le modalità del processo di Procurement. Queste considerazioni potranno essere valide anche in futuro, nel momento in cui le società volessero entrare in un nuovo settore che presentasse delle particolari peculiarità.

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1 Introduzione al nucleare 1.1 Definizione di impianto nucleare Un impianto nucleare è una centrale elettrica che si differenzia da quelle termoelettriche tradizionali poiché il calore utilizzato è prodotto mediante reazioni di fissione nucleare all’interno di un reattore. Più in generale, si definisce centrale elettrica un impianto per la produzione di energia elettrica su scala industriale. Gli elementi essenziali sono i generatori elettrici e i motori (motori primi) destinati ad azionare i generatori; completano l’impianto gli organi di manovra, di regolazione e di protezione, i quadri con gli strumenti di misura e di controllo e le apparecchiature ausiliarie. Le centrali elettriche si distinguono in base al tipo di energia che viene trasformata in energia elettrica, ad esempio ci sono le centrali idroelettriche che sfruttano l’energia meccanica di masse d’acqua per azionare turbine idrauliche accoppiate a dei generatori, mentre le centrali termoelettriche sfruttano l’energia termica che si ottiene dalla combustione di olio combustibile, metano oppure carbone. Le centrali elettronucleari invece sfruttano il calore che viene sprigionato durante le reazioni nucleari. La prima reazione di fissione fu ottenuta sperimentalmente da Enrico Fermi nel 1934, ma solo in un secondo momento si riuscì a sfruttare le reazioni nucleari per la produzione di energia elettrica. La prima volta che venne sfruttata una reazione nucleare per scopi civili fu solamente nel 1951 nei pressi di Arco (Idaho). 1.2 Fisica dell’energia nucleare 1.2.1 Reazioni nucleari Per sviluppare una reazione nucleare bisogna che alcune particelle, come i neutroni, i protoni, i deutroni e le particelle α, β e γ, possano interagire con un nucleo poco stabile, provocandone una trasformazione, o un cambiamento di struttura, e un rilascio di energia. Infatti, partendo da un nucleo molto leggero o molto pesante, e quindi poco stabile, si possono produrre con una reazione

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nucleare dei nuclei di massa intermedia più stabili, e si può liberare una grande energia. Questa corrisponde alla differenza tra l’energia di legame nucleare del combustibile e quella degli elementi generati dalla reazione. L’energia di legame nucleare si calcola attraverso la celebre equazione di Einstein (1.1), dove Δm è chiamato difetto di massa ed è definito come la differenza tra la massa di un nucleo e la somma delle masse dei neutroni e dei protoni che compongono il nucleo, non considerando il contributo degli elettroni perché di massa trascurabile rispetto ai nucleoni. Nella formula

! = Δ! ∙ !!                                                                                                        (1.1) c è la velocità della luce nel vuoto e vale: 2,9979 108 m/s. Le reazioni nucleari di questo tipo, dalle quali si può ottenere una grande quantità di energia, sono la fusione e la fissione. 1.2.1.1 La fusione La fusione è un fenomeno fisico presente in natura, ad esempio nelle stelle, ma che l'uomo fino ad ora non è riuscito a sfruttare per le applicazioni civili, poiché le alte temperature scaturite da questo processo risultano essere incompatibili con l'utilizzo di qualsiasi materiale, sia artificiale che naturale. Durante la fusione infatti due atomi di piccole dimensioni, solitamente degli isotopi con la stessa carica elettrica, dopo aver vinto la forza di repulsione elettrica coulombiana, si fondono e parte della loro massa viene convertita in luce e calore in quantità estremamente alte. Il nucleo che si forma dalla fusione dei due atomi sarà più pesante e più stabile, ma la sua massa sarà leggermente minore rispetto alla somma della massa dei due nuclei originari. Sono conosciute all’incirca un centinaio di reazioni di fusione tra nuclei leggeri, e quelle di maggior interesse per una probabile applicazione per la produzione di energia sono quelle che coninvolgono gli isotopi più pesanti dell’idrogeno: il deuterio (D) e il tritio (T). Purtroppo ci si è ben presto resi conto che le difficoltà scientifiche e tecnologiche sono molte e la speranza di poter sfruttare questa reazione nucleare per scopi civili è andata via via diminuendo. Nonostante questo molti stati ed associazioni mettono a disposizione fondi per finanziare la ricerca, portando avanti gli studi che cercano di dare una risposta alla domanda se e come la fusione nucleare possa essere sfruttata per la produzione di energia elettrica. 1.2.1.2 La fissione La fissione è invece la reazione che ha luogo nei reattori nucleari e che viene sfruttata fin dalla metà degli anni '60. Essa è scatenata da una particella neutra,

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un neutrone, che può fissionare un nucleo pesante, ovvero lo può scindere, senza essere respinto. In questo modo si liberano raggi γ e altri fotoni ad alta energia, ma, soprattutto, una notevole quantità di energia sotto forma di energia cinetica dei frammenti e dei neutroni liberati. Subito dopo ad ogni fissione si liberano generalmente 2 o 3 neutroni, detti neutroni pronti, che, se possiedono particolari caratteristiche, potranno andare a fissionare altri nuclei. (Figura 1.1). In questo modo la reazione di fissione riesce ad autosostenersi e, in linea di principio, il processo si propaga in modo indefinito attraverso un meccanismo di reazione a catena. I neutroni liberati dal processo di fissione devono quindi essere più di uno poiché in parte sfuggono dal sistema e in parte vengono assorbiti dai nuclei presenti, senza produrre una reazione di fissione.

Figura 1.1 Una tipica reazione di fissione nucleare

Alcuni neutroni vengono infatti catturati anche dagli elementi strutturali presenti all’interno del reattore nucleare. E’ possibile esprimere un bilancio di neutroni nel modo seguente:

! = !! + !! + !                                                                                          (1.2) dove: P = numero di neutroni prodotti in media in ogni fissione; Af = numero di neutroni che producono ulteriori fissioni; Ac = numero di neutroni assorbiti da nuclei non fissili (neutroni di cattura); F = numero di neutroni che sfuggono dal sistema;

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Affinché il processo si sostenga, Af deve necessariamente essere uguale a uno, se invece tale valore è minore di uno la struttura è detta sottocritica, mentre se è maggiore di uno la struttura è detta sopracritica. I nuclei fissili si fissionano con neutroni di tutte le energie, ma la probabilità che un atomo fissile venga fissionato da un neutrone aumenta con il diminuire dell’energia di quest’ultimo, questo perché minore è la sua energia e più tempo il neutrone trascorre intorno all’atomo da fissionare e quindi sono maggiori le probabilità che questi possano interagire. I neutroni si classificano in base alla loro energia in tre grandi categorie:

1. veloci (> 0,5 MeV); 2. epitermici; 3. termici (< 0,625 eV).

Quest’ultima classe corrisponde ai neutroni più lenti, la cui energia è all’incirca uguale a quella dovuta all’agitazione termica dei nuclei dell’ambiente che lo circonda. Spesso è quindi conveniente rallentare la velocità dei neutroni, che, subito dopo il processo di fissione, possiedono un’energia cinetica elevata, in media pari a 1/15 rispetto a quello della luce. Per far questo si sfruttano i processi di moderazione che permettono di diminuire l’energia dei neutroni interponendo fra il materiale fissile un materiale che non assorba i neutroni e sia di basso peso atomico, in modo che essi urtando contro di questo non vengano assorbiti e possano perdere rapidamente energia. I moderatori più comuni sono: l’acqua naturale, l’acqua pesante e la grafite. L’acqua pesante si differenzia dall’acqua naturale poichè l’idrogeno è sostituito dal suo isotopo deuterio che ha massa doppia. Nonostante l’idrogeno abbia delle superiori proprietà di rallentamento rispetto al carbonio e al deuterio, presenti rispettivamente nella grafite e nell’acqua pesante, questi ultimi vengono preferiti all’acqua naturale poiché assorbono assai meno i neutroni. Spesso l’acqua naturale e l’acqua pesante, oltre a svolgere la funzione di moderatore, sono utilizzate anche come fluido termovettore, cioè il fluido che ha il compito di trasportare all’esterno l’energia termica che si produce durante la reazione di fissione, per fare in modo che questa possa essere sfruttata dalle turbine. Se il moderatore scelto per il reattore è l’acqua leggera, solitamente, per tenere sotto controllo la reattività, viene anche disciolto nell’acqua dell’acido borico, la cui concentrazione è progressivamente ridotta per compensare la diminuzione di reattività causata dalla variazione di composizione del combustibile. Un'altra possibilità per fare in modo che la reazione a catena si possa autosostenere è di aumentare sostanzialmente la concentrazione del fissile. Questo avviene attraverso l’arricchimento dell’uranio, un processo industriale molto complesso e costoso, la cui incidenza sul costo totale del combustibile è all’incirca del 40%. L’arricchimento dell’uranio è necessario, anche se in

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piccole percentuali, per il funzionamento di molti reattori e le tecnologie conosciute in questo campo sono: l’arricchimento per diffusione gassosa, per centrifugazione, attraverso una separazione con ugello e infine per fotoionizzazione. Bisogna rilevare che gli aspetti più avanzati di queste tecnologie non sono molto diffusi, per evitare la proliferazione di armi nucleari. Nonostante questa problematica, più del 90% dei reattori nucleari di potenza impiega combustibile a uranio arricchito. All’inizio dell’era nucleare, infatti, nacquero molti reattori che sfruttavano l’uranio arricchito perché questo era reso disponibile come surplus dalla produzione e dalla sperimentazione militare. I reattori nucleari basati sulla soluzione del moderatore sono definiti termici, in quanto l’energia media dei neutroni che producono la fissione è pari a quella termica del moderatore, nel caso in cui nel reattore non ci sia il moderatore, si hanno i reattori veloci, in quanto l’energia media dei neutroni che producono la fissione è assai maggiore e cioè vicina all’energia dei neutroni generati dalla fissione stessa. Infine bisogna ricordare che il combustibile utilizzato per la reazione di fissione è caratterizzato da una bassa radioattività, ma che durante la reazione nucleare si ha la produzione di un intenso campo di radiazioni e una volta terminata si hanno dei prodotti di scarto radioattivi. 1.2.2 Combustibile Il combustibile fissile, l’elemento essenziale per lo svolgimento della reazione nucleare, è di solito allo stato solido ed è formato da elementi fissili e fertili. La materia prima sfruttata da tutti gli impianti in esercizio e da quelli che sono in costruzione è l'uranio. Esso è un metallo relativamente comune in natura, è presente nella roccia e nei mari, e sostanzialmente si trova sotto forma di due isotopi: U238 per il 99,3% e U235 per lo 0,7%. Di questi due soltanto il secondo è fissile, mentre l’altro si può trasformare in un elemento che non esiste in natura, ma che allo stesso modo dell’U235 è fissile. Questo elemento è il Pu239 e si può ottenere a seguito della cattura di un neutrone in una reazione nucleare. Per questo motivo si definisce l’U238 un elemento fertile e il processo che lo trasforma in Pu239 è detto di fertilizzazione. Un altro nucleo artificiale fissile è l’U233, che si può ottenere dall’elemento naturale fertile Th232, ma questo processo, a differenza del precedente, non viene sfruttato dai reattori di potenza. Per ottenere questi isotopi fissili è necessario applicare un processo abbastanza complesso: bisogna ritrattare il combustibile esaurito per separare i prodotti di fissione, il plutonio, gli attinidi e l’uranio, condizionare i rifiuti, immagazzinare il plutonio per gli impieghi previsti o per altri scopi futuri e riutilizzare l’uranio leggermente arricchito nei reattori termici. La fenomenologia che coinvolge il combustibile fissile durante il funzionamento di un reattore è molto complessa, e per questo motivo è necessario porre

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particolare attenzione alla progettazione e alla costruzione degli elementi di combustibile. Questi ultimi devono essere infatti sottoposti a due certificazioni di qualità, una per ottenere la garanzia di resa energetica (exposure warranty) e la seconda per avere la garanzia di integrità meccanica (mechanical integrity warranty). Quest’ultima deve prevedere anche che l’elemento di combustibile non si rompa o si deformi neanche alla presenza di un grave incidente, per permettere che i sistemi di raffreddamento possano intervenire senza essere ostacolati o per evitare che si creino zone difficilmente raffreddabili. L’integrità dell’elemento di combustibile deve essere assicurata anche a valle del processo di fissione, infatti non si deve avere la diffusione fuori controllo di materiale radioattivo del combustibile esaurito. L’applicazione di queste metodologie costruttive e di controllo della qualità hanno fatto in modo che i guasti relativi agli elementi di combustibile siano relativamente rari. Un tipo di combustibile che viene utilizzato in molti impianti nucleari è l’ossido di uranio UO2 che viene sinterizzato in pastiglie le quali vengono inserite e sigillate dentro a tubi di acciaio inossidabile (o di una lega di zirconio o di Inonel); più barrette vengono poi affiancate per formare un fascio di forma quadrata o circolare che formerà quello che si definisce elemento combustibile. Questa tipologia di combustibile è utilizzata quando si raggiungono delle temperature elevate: infatti l’uranio metallico si altera a partire da circa 660°C mentre l’ossido di uranio è un materiale di tipo ceramico resistente alle alte temperature (oltre 2.000°C). Inoltre, esso ha un’adeguata resistenza all’irraggiamento, una buona capacità di ritenere in grande quantità i gas di fissione, e al contrario dell’uranio metallico, l’ossido di uranio è caratterizzato da inerzia chimica, quando questo entra a contatto con acqua ad alte temperature. La sua densità è però assai inferiore rispetto all’uranio metallico, ed è quindi possibile utilizzarlo solamente dopo un processo di arricchimento in U235; inoltre ha una minor conducibilità termica, caratteristica però compensabile grazie al fatto di poter raggiungere temperature più elevate. L’energia prodotta per unità di massa del combustibile è espressa attraverso la vita del combustibile o tasso di bruciamento, che si calcola dal momento in cui è stato caricato nel reattore fino a quello in cui ha esaurito le sue proprietà fissili. Questo valore viene espresso con l’unità di misura MWg/kg (megawatt⋅giorni/chilogrammo). Il costo di estrazione dell’uranio ha una bassa incidenza sul costo totale dell’energia prodotta con il nucleare e, come si può vedere dalla Tabella 1.1, l’uranio è presente in molti paesi con un assetto sociopolitico stabile. Inoltre, le sue risorse conosciute a livello mondiale sono aumentate del 15% dal 2007 fino al 2009, grazie ad una maggiore esplorazione mineraria.

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Tabella 1.1 Risorse di uranio ragionevolmente sicure più le risorse dedotte [5]

Paese Uranio [t] Australia 1.673.000

Kazakhstan 651.000 Canada 485.000 Russia 480.000

Sud Africa 295.500 Namibia 284.000 Brasile 279.000 Nigeria 272.000

USA 207.000 Cina 171.000

Giordania 112.000 Uzbekistan 111.000

Ucraina 105.000 India 80.000

Mongolia 49.000 altri 150.000

Totale 5.404.000 Nonostante questo, con il trascorrere degli anni, l’importanza del ciclo di combustibile ha acquisito sempre più importanza e la necessità di soddisfare criteri sempre più stringenti per la sicurezza ha portato a dover aumentare in modo considerevole le risorse economiche che si devono investire per trattare tutte le fasi della vita del combustibile fissile, in particolar modo quelle relative al trattamento del combustibile esaurito e al confinamento dei rifiuti radioattivi. Proprio a causa dei grandi investimenti, non è conveniente creare delle sovraccapacità di produzione di combustibile, infatti una carenza del suo utilizzo potrebbe comportare un’elevata penalizzazione economica degli impianti ed inoltre si potrebbe favorire la disponibilità di materiale fissile per scopi non bellici e terroristici. 1.2.2.1 Il problema della proliferazione Sia l’U235 che il Pu239 possono essere utilizzati per costruire una bomba atomica, il primo si ottiene separandolo dall’uranio naturale attraverso un processo impegnativo e non direttamente collegato agli impianti nucleari, mentre il Pu239 è più facile da ottenere grazie a quei reattori che permettono il processo di fertilizzazione. La percentuale di Pu239, che deve essere presente nel plutonio se lo si vuole utilizzare per motivi bellici, deve essere superiore (weapons grade) a quella utile per motivi civili (reactor grade), infatti se non si utilizza subito il Pu239 esso si trasforma in un altro isotopo (Pu240) che provoca problemi di predetonazione. Nonostante questo gli Stati Uniti hanno dimostrato come sia

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possibile costruire una bomba atomica anche con il plutonio destinato ad un utilizzo per scopi civili. Questi aspetti hanno portato alla definizione di un trattato internazionale, il Trattato di non proliferazione (NPT) che è entrato in vigore nel 1970 e che è stato rinnovato nel 1995. Esso stabilisce che gli stati senza un armamento atomico, rinunciando al suo sviluppo, possono avere degli aiuti da parte dei paesi tecnologicamente più progrediti e con maggiori conoscenze nell’ambito nucleare, per poter sviluppare una tecnologia nucleare per uso civile. Queste motivazioni politiche, non tecniche, che giustamente cercano di impedire una corsa verso gli armamenti nucleari, richiedono che i reattori e gli impianti nucleari siano costruiti e progettati con degli accorgimenti che vanno ad incidere sul costo e successivamente sull’economicità d’esercizio dell’impianto. 1.2.3 Radioattività Com’è stato precedentemente affermato, durante la reazione nucleare di fissione si ha lo sprigionamento di un grande campo radioattivo. La radioattività è causata dal decadimento spontaneo dei nuclei instabili, che si trasformano spontaneamente, a un ritmo prefissato, in altri nuclei, emettendo delle particelle o delle radiazioni. La radioattività cessa di esistere nel momento in cui i nuclei instabili si sono trasformati in nuclei stabili. Generalmente, quasi tutti gli isotopi naturali sono stabili mentre quasi tutti gli isotopi artificiali sono instabili. I nuclei instabili trasformandosi possono emettere tre tipologie di particelle: particelle α, particelle β e particelle γ. Le particelle α sono costituiti da nuclei di atomi di elio, formati da due protoni e due neutroni. Queste particelle cedono velocemente la loro energia e sono quindi rapidamente fermate ed elettricamente neutralizzate nella materia: il loro percorso in aria non supera 80-100 mm e la loro intensità è dimezzata da uno spessore di 0,01 mm di alluminio. Le particelle β sono costituite da un flusso di elettroni ad alta energia emessi dal nucleo di un atomo, nel quale si ha la trasformazioni di un neutrone in un protone, con rilascio di energia. Queste particelle sono molto più penetranti rispetto a quelle α: per dimezzare la loro intensità è necessario circa 1 mm di alluminio. Le particelle γ sono delle radiazioni elettromagnetiche così come la luce, ma con una lunghezza d’onda molto inferiore, circa 10-11 cm (Figura 1.2). Esse sono emesse da un nucleo che passa da uno stato eccitato a uno di energia inferiore, e sono caratterizzate da un elevato potere penetrante; sono fermate solamente da qualche centimetro di piombo o qualche decimetro di cemento. Le particelle β, α e γ, così come i raggi X e gli elettroni veloci, passando attraverso la materia, generano ionizzazione, ovvero strappano gli elettroni orbitali dell’atomo che rimane caricato positivamente e quindi diventa uno ione.

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Attraverso la ionizzazione dell’acqua nelle cellule viventi si ha la formazione di radicali che possono rompere le proteine che costituiscono il DNA, causando quindi un’alterazione nella crescita e nella duplicazione delle cellule stesse. Il ritmo con cui un nucleo instabile emette radiazioni non dipende da condizioni come la temperatura o la pressione, ma è esclusivamente una proprietà intrinseca dei nuclei, che hanno una probabilità ben definita di decadere in un dato periodo di tempo.

Figura 1.2 Schematizzazione dello spettro elettromagnetico [6]

Pertanto il numero di decadimenti nell’unità di tempo dt è proporzionale al numero di nuclei presenti nell’istante t, non ancora trasformati N(t), moltiplicato per una costante di proporzionalità positiva λ detta costante di decadimento radioattivo. La legge del decadimento radioattivo può essere scritta come:

!"(!)!" = −!" !                                                                                          (1.3)

Il segno meno è dovuto al fatto che con l’avanzare del tempo il numero di nuclei instabili N(t) diminuisce e quindi la variazione dN(t) deve essere negativa. Integrando la (1.3) si ricava la legge di decadimento radioattivo esponenziale:

! ! = ! 0 !!!"                                                                                          (1.4)

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Dove N(0) rappresenta il numero di nuclei instabili nell’istante t=0. Questa legge indica che, in teoria, occorre un tempo infinito perché l’emissione di una sostanza radioattiva si riduca a zero. Un parametro comunemente utilizzato per indicare il decadimento della radioattività è il cosiddetto tempo di emivita (o tempo di dimezzamento), che rappresenta il tempo necessario perché decada la metà degli atomi presenti. Questo parametro è definito come:

!!/! =ln  (2)!                                                                                                    (1.5)

I tempi di dimezzamento degli isotopi variano in un intervallo assai ampio: da frazioni di millisecondo a miliardi di anni. Le sostanze che sono fortemente radioattive hanno una costante di decadimento λ elevata ed un tempo di emivita breve e quindi esauriscono il fenomeno della radioattività in tempi brevi. Si definisce attività di una sostanza radioattiva il numero di decadimenti che avviene nell’unità di tempo, la sua unità di misura nel Sistema Internazionale è il becquerel (Bq) che corrisponde ad una disintegrazione al secondo. La dose assorbita da un materiale irradiato è definita come la quantità d’energia ceduta per unità di massa dalle particelle ionizzanti. Il danneggiamento biologico, oltra a dipendere dalle quantità di ionizzazione, è influenzato da altri fattori tra cui il più importante è la densità di ionizzazione [7]. Per tener conto di ogni fattore, si è introdotta la definizione di dose equivalente, definita la dose assorbita moltiplicata a dei fattori di qualità che tengono conto del tipo e dell’energia della radiazione, nonché della distribuzione spazio-temporale dell’irraggiamento. Nel Sistema Internazionale di misura l’unità di dose equivalente è il Sievert (Sv), e i limiti di dose previsti per le diverse situazioni e per i vari soggetti sono regolamentati dalle norme definite in base a ricerche scientifiche condotte nel corso degli anni. Grazie a queste si è arrivati a suddividere gli effetti delle radiazioni sui tessuti viventi in due gruppi: deterministici e stocastici. I primi sono quelli che provocano la morte delle cellule, mettendo a rischio il funzionamento dell’organo colpito, se la dose è elevata. Gli effetti stocastici possono invece verificarsi molto tempo dopo che la cellula è stata colpita dalle radiazioni: un esempio di questi effetti è la comparsa di un cancro. La reazione di fissione nucleare, oltre a generare un grande campo di radioattività nel momento in cui ha luogo, produce anche dei prodotti della reazione che possono essere altamente radioattivi. 1.2.3.1 Rifiuti radioattivi La definizione in ambito internazionale di rifiuto radioattivo è: “Ai fini legali e normativi, rifiuto che contiene o è contaminato da radionuclidi a concentrazioni o attività superiori al livello di sicurezza come stabilito dall’organismo di

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regolamentazione. Bisogna far notare che questa definizione è puramente per motivi di regolamentazione, e che il materiale con concentrazioni di attività pari o inferiore ai livelli di sicurezza è comunque radioattivo dal punto di vista fisico, anche se i rischi radiologici associati sono trascurabili.” [8] Con il termine scorie nucleari solitamente si indica il combustibile esausto che si forma dentro i reattori durante il processo di fissione. Esse rappresentano un sottoinsieme dei rifiuti radioattivi, termine che comprende, come indicato dalla sua definizione, tutti i prodotti contaminati e i rifiuti radiologici che devono essere smaltiti. All’interno del reattore nucleare solo parte del combustibile è fissionato completamente, anzi il numero di atomi effettivamente coinvolti nella reazione a catena è molto basso. In parte si ha la formazione di atomi che hanno catturato uno o più neutroni senza fissionarsi, in parte si hanno i cosiddetti prodotti di fissione, cioè atomi che si sono effettivamente fissionati e che quindi, al contrario dei precedenti, sono più leggeri rispetto ai nuclei di partenza. Queste due tipologie di atomi tendono ad ostacolare la reazione a catena e quindi non tutto il combustibile iniziale riesce ad essere sfruttato per la reazione, per questo motivo il combustibile deve essere estratto periodicamente e, se ce n’è l’opportunità, deve essere riprocessato per poter utilizzare quella parte di materiale nucleare ancora fissionabile. Il combustibile può essere sottoposto a due diverse modalità di trattamento: il ciclo chiuso e il ciclo aperto. La scelta di applicare il primo o il secondo ciclo al combustibile influenzerà successivamente la fase di trattamento dei rifiuti. Nel caso del ciclo chiuso il combustibile spento viene riprocessato per recuperare fino al 99% dell’uranio e del plutonio presenti, che vengono poi riutilizzati nel reattore, mentre nel caso del ciclo aperto il combustibile spento non è ritrattato e quindi rimangono gli elementi radioattivi di lunga vita, che non sono stati sfruttati durante la fissione. Uno svantaggio del ciclo aperto consiste nei volumi molto maggiori di scorie da trattare, rispetto al caso del ciclo chiuso, mentre per quest’ultimo i rifiuti radioattivi più pericolosi sono liquidi e prima di un confinamento definitivo devono subire un processo di condizionamento per essere trasformati in solidi. I rifiuti radioattivi sono suddivisi in tre classi in base alla concentrazione di radioattività e al tempo di decadimento. A ciascuna categoria corrispondono diverse modalità di gestione ed, in particolare, diverse soluzioni di smaltimento. Le tre categorie secondo la classificazione italiana sono: [9]

• Prima categoria: rifiuti radioattivi che richiedono tempi dell’ordine di mesi, sino a un tempo massimo di alcuni anni per decadere a concentrazioni di radioattività ammissibili e stabiliti dalle norme. (Per l’Italia, commi b) e c) del punto 2 dell’art. 6 del D.M. 14 luglio 1970). Questi rifiuti hanno origine essenzialmente degli impieghi medici e di ricerca scientifica, dove i radionuclidi sono caratterizzati da tempi di

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dimezzamento relativamente brevi e, nella maggior parte dei casi, inferiori ai 2 mesi.

• Seconda categoria: sono classificati in questa categoria i rifiuti che

richiedono tempi variabili da qualche decina fino ad alcune centinaia di anni per raggiungere concentrazioni di radioattività dell’ordine di alcune centinaia di Bq/g, nonché quei rifiuti contenenti radionuclidi a vita molto lunga purché in concentrazioni di tale ordine. In questa categoria rientrano in gran parte i rifiuti provenienti da particolari cicli di produzione degli impianti nucleari e soprattutto dalle centrali elettronucleari di potenza nonché da alcuni particolari impieghi medici, industriali e di ricerca scientifica. Vi rientrano, inoltre, anche alcune parti e componenti di impianto derivanti dalle operazioni di decommissioning. Questa fase di vita di un impianto nucleare non deve essere sottovalutata, bensì considerata fin dal suo momento progettuale.

• Terza categoria: sono classificati in questa categoria tutti i rifiuti che non

appartengono alle categorie precedenti. A questa classe appartengono in particolare i rifiuti radioattivi che richiedono tempi dell’ordine di migliaia di anni ed oltre per raggiungere concentrazioni di radioattività dell’ordine di alcune centinaia di Bq/g. In tale categoria rientrano in particolare i rifiuti liquidi ad elevata attività specifica derivanti dal primo ciclo di estrazione degli impianti di riprocessamento (o liquidi equivalenti) ed i solidi in cui questi liquidi possono essere convertiti; inoltre i rifiuti contenenti emettitori di alfa e neutroni provenienti essenzialmente dai laboratori di ricerca scientifica, dagli impianti di fabbricazione degli elementi di combustibile ad ossido misto e dagli impianti di riprocessamento.

Considerando la pericolosità dei rifiuti radioattivi e dei loro tempi di decadimento bisogna studiare delle soluzioni per lo stoccaggio che siano stabili nel tempo e che contemporaneamente li separi dalla biosfera in maniera definitiva. E’ particolarmente importante sviluppare una strategia internazionale che definisca criteri di sicurezza per poter trattare tutto il ciclo del combustibile, dalla sua estrazione fino al trattamento dei rifiuti radioattivi, e permettere così di avere una gestione a livello internazionali. 1.2.4 Produzione di energia elettrica Dal punto di vista energetico la reazione di fissione produce un’enorme quantità di calore che deve essere trasferita all’esterno del reattore per poter essere utilizzata; dal punto di vista funzionale esiste quindi l’analogia con una caldaia

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tradizionale. Il calore sviluppato deve essere quindi estratto con continuità da un fluido refrigerante che lo trasferisce all’utilizzatore. Il trasferimento all’esterno del calore avviene secondo due possibili modalità:

• Schema a ciclo indiretto • Schema a ciclo diretto

Nel primo caso (Figura 1.3), attraverso uno scambiatore, il fluido termovettore cede il calore, che ha accumulato nel reattore al fluido motore, il quale circolando in un ciclo con turbina collegata a un generatore produce energia elettrica. Spesso il fluido motore è acqua, quindi lo scambiatore di calore ha la funzione di generatore di vapore. In questo modo viene distinto il circuito con il fluido termovettore, definito circuito primario, dal circuito del fluido motore, definito circuito secondario.

Figura 1.3 Schema di ciclo indiretto di un Pressurized Water Reactor (PWR)

Nel secondo caso invece il fluido termovettore corrisponde con il fluido motore, costituito sempre da acqua che, evaporando nel nocciolo del reattore entra direttamente nel ciclo di turbina. (Figura 1.4) In questi casi spesso l’acqua funge allo stesso tempo anche da moderatore della struttura moltiplicante.

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Figura 1.4 Schema di ciclo diretto di un Boiling Water Reactor (BWR)

1.3 Caratteristiche dell’impianto nucleare Considerando gli aspetti tecnici, si può affermare che le caratteristiche fondamentali che deve avere un impianto nucleare per poter essere messo in commercio sono: l’affidabilità, la sicurezza e l’economicità [1]. Queste tre caratteristiche sono strettamente interconnesse, infatti ci si può render subito conto che, se un impianto è affidabile, questo sarà anche sicuro ed economico, oppure, se un impianto ha bisogno di migliorare la propria sicurezza, si dovranno progettare dei sistemi di sicurezza che impatteranno negativamente sull’economicità della centrale e avranno bisogno di un maggior numero di fermate per interventi di ordinaria manutenzione, influenzando quindi anche l’affidabilità. La sicurezza e l’affidabilità hanno comunque una maggior importanza rispetto all’economicità: se un impianto non può essere considerato sicuro e affidabile non ha senso valutare la sua economicità. Nei prossimi paragrafi si cercherà di analizzare separatamente questi tre aspetti. 1.3.1 Affidabilità Per affidabilità s’intende indicare la probabilità che non avvengano dei guasti per i quali bisogna sospendere il funzionamento della centrale oppure farla

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funzionare al di sotto delle condizioni nominali. Questo aspetto è particolarmente importante nel campo dell’energia nucleare poiché gli impianti hanno un elevato costo di capitale e quindi, se non sfruttati a pieno, il costo dell’energia prodotta aumenta. Solitamente si riscontra infatti un danno maggiore dovuto alla mancata produzione di energia rispetto al costo di riparazione del guasto, a meno che quest’ultimo non comprenda un’area esposta a radiazioni. Inoltre la mancata immissione di energia elettrica nella rete elettrica potrebbe avere conseguenze critiche e portare, ad esempio, a un black out se non si riuscisse a sopperire alla mancanza di elettricità grazie ad un’integrazione con un'altra rete elettrica oppure grazie a delle centrali elettriche di emergenza. Per tutti questi motivi l’affidabilità è considerata come un indice della validità della tecnologia su cui è basata una centrale. Per quantificare l’affidabilità si usa il fattore di carico, definito come percentuale delle ore a piena potenza a cui può funzionare l’impianto rispetto alle ore totali di un periodo prefissato di tempo. Nel momento della progettazione e della costruzione la scelta dei materiali è un passaggio fondamentale per assicurare un’elevata affidabilità all’impianto nucleare, infatti dall’esperienza si è visto come la scelta di materiali non adatti abbia comportato delle fermate dell’impianto per manutenzione. La progettazione della centrale, inoltre deve tener conto della possibilità di poter intervenire anche nelle aree più pericolose e radioattive, e deve tener conto, non solo delle esigenze di sicurezza attuali, ma anche di quelle che potrebbero nascere in futuro. Difatti, in passato molte centrali hanno dovuto subire dei fermi di produzione per una fase di retrofit, per adeguare cioè l’impianto con nuove norme di sicurezza. Molte centrali nucleari nel mondo, come ad esempio l’impianto in Italia del Garigliano, hanno dovuto addirittura chiudere perché inadatte alle nuove norme di sicurezza che al momento della costruzione non era stato possibile prevedere. Questa caratteristica d’imprevedibilità ha scoraggiato molti privati a investire nell’energia nucleare, poiché non hanno avuto più la sicurezza del potenziale economico di questo settore. 1.3.2 Sicurezza Durante la reazione nucleare si formano all’interno del reattore degli intensi campi di radiazione, causati dall’accumulo d’ingenti quantità di prodotti radioattivi nel combustibile, che, se non tenuti sotto controllo, costituiscono un grande pericolo per l’uomo e per tutta la vita biologica in genere. Infatti, il combustibile fresco utilizzato dai reattori nucleari (U235 e U238) è caratterizzato dalle radiazioni di tipo α che decadono in tempi lunghissimi e sono debolmente radioattivi, e per questo motivo facilmente schermabili da una guaina metallica. Tuttavia durante il funzionamento si producono elementi radioattivi molto più

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pericolosi, che in parte sono costituiti dai prodotti della fissione, mentre in parte sono quei nuclei che si formano per assorbimento di neutroni o per decadimento radioattivo degli elementi formatisi dall’uranio. Se queste sostanze riuscissero a sfuggire al controllo degli operatori della centrale nucleare, potrebbero esserci gravi conseguenze per la vita biologica circostante. Per questi motivi fin dalla progettazione dell’impianto nucleare bisogna porre particolare attenzione all’aspetto della sicurezza, verificando l’impianto non solo per il normale funzionamento ma anche per eventuali incidenti. Con questo termine s’intende indicare quell’evento che riduce la sicurezza dell’impianto, anche se esso non implica obbligatoriamente un pericolo o delle conseguenze sull’ambiente esterno e sull’uomo. Le cause di un incidente possono essere di origine interna o esterna: le prime sono definibili come malfunzionamenti o rotture dell’impianto o interventi non corretti dovuti ad errori umani. Le seconde invece sono tipicamente quelle naturali, come terremoti, uragani e alluvioni, oppure l’impatto con la centrale di aerei, missili o l’esplosione di nubi di gas o vapori infiammabili fuori controllo. Sia il personale che lavora all’interno della centrale nucleare, che la popolazione che vive nelle sue vicinanze deve essere protetta sia dall’irradiazione esterna che dall’irradiazione interna. La prima è causata da un campo di radiazioni che supera i limiti ammissibili per un essere umano, per difendersi dalla quale bisogna porre delle opportune barriere protettive in maniera da schermare il campo radioattivo. L’irradiazione interna invece consiste nell’assorbimento di una qualsiasi sostanza radioattiva attraverso ingestione, inalazione o assorbimento attraverso la pelle. Per evitare che avvenga questa irradiazione bisogna sostanzialmente controllare che non ci siano casi di contaminazione, per questo motivo è necessario rispettare delle severe norme per la gestione delle sostanze radioattive, per il funzionamento corretto dell’impianto nucleare e per i prodotti radioattivi scaricati dall’impianto. Per perseguire questi obiettivi sono quattro le regole fondamentali di cui tener conto durante la fase di progettazione dell’impianto nucleare:

1. Una corretta scelta del sito ove è collocato il reattore; 2. Un buon progetto dell’impianto; 3. Il controllo della qualità dei materiali; 4. Un adeguato sistema di protezione;

Con il punto 1 si cerca di limitare la probabilità di cause di incidenti esterni, scegliendo ad esempio un territorio con bassa probabilità di eventi sismici, e allo stesso scegliere un’ubicazione adatta a limitare le conseguenze sulla popolazione in caso di grave incidente. Al punto 2, per buon progetto dell’impianto s’intende la scelta dei migliori processi e dei migliori meccanismi in modo da ridurre il più possibile le possibilità di incidenti interni e da permettere di tenere sotto controllo nel modo

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più semplice possibile la potenza del reattore. Infatti l’eventuale aumento transitorio della potenza prodotta, a causa di malfunzionamenti del sistema di controllo o a causa di variazioni spontanee di parametri come temperatura e pressione, possono danneggiare l’integrità del nocciolo. I guasti naturalmente si riducono se i materiali ed i componenti scelti sono di alta qualità ed esenti da difetti (punto 3), per questo si impone che la meticolosità e la cura con cui si deve progettare, costruire e mettere in esercizio un impianto nucleare siano molto elevate. Questo è perseguito attraverso l’applicazione del cosiddetto sistema di Garanzia di Qualità. Infine è importante costituire più sistemi di sicurezza indipendenti fra loro, che permettano di mitigare gli effetti di eventuali incidenti. Tra i più importanti sistemi di sicurezza si possono citare: i sistemi aggiuntivi per lo spegnimento e la riduzione di potenza, i sistemi di raffreddamento di emergenza, il contenitore di tutta la caldaia nucleare e i relativi sistemi, il pozzo di calore finale, i generatori autonomi di potenza elettrica, i sistemi di abbattimento dell’idrogeno eventualmente formatosi a seguito di un incidente, i sistemi di trattamento dei prodotti di fissione. Oltre a diversificare i sistemi di emergenza si cerca anche di duplicarli, in modo da prevenire qualsiasi emergenza. Per verificare che tutte le norme di sicurezza siano rispettate in tutte le fasi di vita di un impianto nucleare, in molti paesi è stata costituita un’Autorità di Sicurezza, che è responsabile del controllo del corretto funzionamento degli impianti nucleari e solitamente ha il potere di prenderne il controllo se le procedure di sicurezza non vengono rispettate. L’insieme di tutti questi elementi e di queste procedure di qualità per la sicurezza fa aumentare notevolmente la complessità del sistema e il relativo costo iniziale e, successivamente, quello di gestione. 1.3.3 Economicità Una volta definita l’affidabilità e la sicurezza di un impianto nucleare bisogna procedere con la valutazione dei costi e giudicare quindi la convenienza economica. Rispetto a un impianto di produzione di energia elettrica tradizionale, un impianto nucleare ha dei costi di capitale molto maggiori. Questo aspetto grava maggiormente sul costo del KWh, costringendo, come già accennato in precedenza, al funzionamento per il maggior tempo possibile la centrale con le potenze nominali. Oltre a questo, bisogna tenere conto di una serie di costi che non sono previsti per le altre fonti energetiche. Ad esempio, nel costo del combustibile, l’onere del capitale è generalmente più elevato rispetto a quello dei combustibili fossili, infatti il combustibile nucleare, anche dopo che è stato sfruttato all’interno del reattore, deve essere seguito in una seria di processi che possano permettere di chiudere il suo ciclo di vita.

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Nel considerare il costo dell’energia nucleare bisogna tenere conto anche dei programmi di ricerca e di sviluppo, necessari per arrivare alla definizione di soluzioni impiantische sempre più efficaci e di trattamento dei rifiuti radioattivi sempre più soddisfacenti. Nello stesso modo in cui si opera per il combustibile, anche per la centrale nucleare bisogna preventivare un piano di smantellamento e di messa in sicurezza del sito e delle strutture utilizzate. Questa fase è chiamata decommissioning. In passato si sono progettati impianti di grandi dimensioni, cercando così di sfruttare le economie di scala e abbassando il costo del KWh dell’energia prodotta. Negli ultimi anni questa soluzione è stata però abbandonata a causa della nascita di nuove problematiche, come ad esempio il maggior rischio economico, l’allungamento dei tempi di costruzione, una maggior difficoltà nella standardizzazione degli impianti, ma soprattutto la necessità di adottare soluzioni progettuali più onerose. Oltre a questo, per la costruzione di grandi impianti nucleari si ha la difficoltà di trovare un sito adatto, sia per motivi tecnici (ad esempio la presenza di un bacino d’acqua adatto al raffreddamento e una zona geografica a basso rischio sismico) che per motivi socio-politici. L’economicità è una caratteristica relativa, infatti essa deve essere comparata con i costi legati alla produzione di elettricità attraverso le altre fonti energetiche. Ad esempio, se i costi delle materie prime fossili aumentassero, situazione verosimile, il nucleare diventerebbe più vantaggioso economicamente rispetto al passato. Questa condizione porta quindi a cercare di attuare ad una strategia di diversificazione delle fonti energetiche, sia per non esser colti impreparati nel caso d’insufficienza di alcune materie prime, sia per poter avere un maggior potere contrattuale con i fornitori di materie prime, diversificando le proprie possibilità. 1.3.4 Fisica del reattore La parte dell’impianto nucleare più critica è il reattore nucleare (o struttura moltiplicante), dove avviene la reazione a catena di fissione. Per il corretto funzionamento dell’impianto e per fare in modo che le reazioni nucleari avvengano senza nessun inconveniente, è quindi necessario porre grande attenzione fin dalle prime fasi alle caratteristiche che deve avere il reattore. Innanzitutto, fin dalla sua progettazione, si devono scegliere dei materiali che riducano l’assorbimento dei neutroni durante il processo di fissione e bisogna tenere conto della massa di combustibile che può contenere il nocciolo della struttura moltiplicante e delle sue dimensioni. Infatti, la percentuale di neutroni che sfuggono dal sistema cresce al diminuire sia delle dimensioni del sistema stesso che della massa contenuta in esso. Per questo motivo, durante la scelta dei materiali di costruzione e del combustibile nucleare, bisogna tener conto delle dimensioni e della quantità minima di materiale che deve contenere il reattore

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per far in modo che la reazione di fissione si autosostenga. Queste dimensioni e la massa contenuta sono dette critiche. Nel Paragrafo 1.2.1.2 è stato riportato il bilancio di neutroni durante una reazione di fissione (1.2) ed è stato definito Af come numero di neutroni che producono altre fissioni. E’ possibile definire quest’ultimo anche come coefficiente di moltiplicazione effettivo (keff) del nocciolo del reattore. Nel caso in cui keff < 1 si ha una situazione subcritica ed in tale caso il processo di fissione nucleare risulta convergente e pertanto la reazione andrà spegnendosi, se invece keff > 1 la situazione è detta ipercritica e si dice che il processo risulta divergente. Se il nocciolo del reattore avesse dimensioni infinite non si avrebbero neutroni di fuga, ovvero neutroni che sfuggono dal sistema, e in tal caso il corrispondente coefficiente di moltiplicazione è chiamato k∞ e con tale parametro si caratterizza una determinata struttura moltiplicante prescindendo dalle sue dimensioni finite. Nella realtà conviene che un reattore abbia il valore di k maggiore di 1, permettendo così di avere un certo margine per controllare la sua potenza e per fronteggiare le variazioni di composizione che il reattore subisce durante il suo funzionamento a causa di tre fenomeni:

• Accumulo dei prodotti di fissione, che fanno aumentare le catture parassite dei neutroni (diminuisce k);

• Progressiva sparizione dei nuclei fissili inizialmente presenti (diminuisce

k);

• Progressiva produzione di nuovi nuclei fissili per trasmutazione dei nuclei fertili (aumenta k);

I primi due effetti sono quasi sempre predominanti sul terzo e ciò obbliga ad avere a disposizione inizialmente un valore di k maggiore di uno, ma il coeff. di moltiplicazione dipende anche dalla temperatura e dalla densità del materiale del nocciolo, e quindi dalla variazione di potenza. A parità di condizioni infatti, se diminuiamo la potenza, k varia in maniera positiva. Si deve quindi tenere conto di tutti questi fattori e cercare di mantenere il coefficiente di moltiplicazione uguale a 1. Questo è possibile progettando un reattore nucleare caratterizzato da un coefficiente k maggiore di 1 e prevedendo degli opportuni organi di controllo. Essi devono poter compensare le possibili variazioni del livello di potenza (controllo di potenza) e allo stesso tempo compensare la riduzione di quest’ultima dovuta alla variazione di composizione del combustibile durante il funzionamento (controllo a lungo termine). Per poter variare la reattività di una struttura moltiplicante si deve intervenire sulla quantità di neutroni di cattura oppure sulle fughe di neutroni. Spesso viene applicata la prima soluzione,

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ricorrendo a delle barre di controllo caratterizzate da materiali con un’elevata probabilità di cattura dei neutroni, che vengono chiamati veleni. I più comuni sono il boro, l’afnio, il cadmio, e il gadolino. Queste barre possono essere inserite o estratte dal nocciolo, durante l’estrazione diminuisce la concentrazione dei veleni e quindi il coefficiente di moltiplicazione k aumenta, durante l’inserimento si ha l’effetto opposto. Gli altri elementi che sono presenti all’interno di un reattore, oltre al combustibile, all’eventuale moderatore e agli organi di controllo, sono il riflettore, il fluido termovettore e gli schermi. Il riflettore è composto da una sostanza che circonda il nocciolo del reattore ed ha il compito di riflettere all’interno una parte dei neutroni diretti verso l’esterno. Il riflettore deve possedere delle buone qualità di rallentamento e deve avere un’elevata probabilità di collisione; non è invece importante che abbia un basso potere di assorbimento, poiché un neutrone che sfugge alla reazione è perso ed è quindi meglio che subisca comunque delle collisioni nel riflettore, che possono invertire la direzione, anche se a prezzo di qualche assorbimento. Nei reattori termici, in pratica, il riflettore coincide sempre con il moderatore. Il fluido termovettore, o refrigerante, è quello a cui viene ceduta l’energia termica che si forma durante la reazione di fissione ed ha il compito di portarla all’esterno del nocciolo, in maniera tale che possa essere utilizzata. Gli schermi sono invece delle massicce strutture che hanno il compito di eliminare o di ridurre, fino ai livelli di norma, le radiazioni che si producono durante la reazione nucleare. Questi schermi sono di calcestruzzo e di acciaio, e quest’ultimo è posizionato nella zona a contatto con il nocciolo, mentre il primo viene posto in una zona più esterna. 1.3.5 Classificazione dei reattori nucleari Abbiamo visto che è possibile ricavare energia attraverso una reazione nucleare di fissione sfruttando diverse soluzioni tecnologiche e combustibili. Combinando insieme tutte le possibili scelte per i principali elementi del nocciolo si può arrivare alla definizione di molte tipologie di reattori; nonostante questo, solo alcuni tipi di reattore sono stati sviluppati a fondo e hanno raggiunto uno stadio di commercializzazione. Una classificazione dei reattori nucleari è problematica perché alcuni di essi possono avere delle caratteristiche in comune, ma poi differire profondamente l’uno dall’altro. Nei prossimi paragrafi s’intende riportare la descrizione dei principali reattori commercializzati, classificandoli in base al tipo di moderatore. È importante rilevare come la scelta della tipologia di reattore influenzi poi anche tutte le caratteristiche dell’intero impianto.

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1.3.5.1 Reattori moderati ad acqua leggera (LWR) I reattori moderati ad acqua leggera, in inglese Light Water Reactor, sono quelli attualmente più diffusi al mondo. In questi tipi di reattori, l’acqua naturale costituisce il fluido termovettore, il moderatore e il riflettore; l’acqua è definita leggera per distinguerla dall’acqua pesante, caratterizzata dalla presenza del deuterio al posto dell’idrogeno. Il combustibile usato per questo tipo di reattore è l’ossido di uranio arricchito, il quale va a formare delle pastiglie ottenute per pressatura a freddo e successiva sinterizzazione. Esse formeranno poi delle barre raggruppate in fasci, che sono poste verticalmente nel nocciolo mentre l’acqua scorre verso l’alto al loro contatto. I reattori ad acqua leggera si possono a loro volte distinguere in due tipi differenti di reattori: Reattori ad acqua in pressione (PWR: Pressurized Water Reactor); Reattori ad acqua bollente (BWR: Boiling Water Reactor); Nel primo caso il fluido termovettore è mantenuto ad una pressione di circa 16 MPa, affinchè l’acqua in uscita dal nocciolo non raggiunga il punto di saturazione e quindi si abbia sempre acqua allo stato liquido all’interno del reattore. L’acqua passa poi attraverso i generatori di vapore, dove, sul lato secondario, si ha la formazione di vapore grazie allo scambio di calore. Il PWR sfrutta quindi uno schema a ciclo indiretto per la produzione di energia. Gli ultimi impianti nucleari costruiti con questa tecnologia potrebbero arrivare a produrre 1.700 MWe con un solo reattore e con una potenza termica di circa 4.900 MWt, ma l’ente di sicurezza americano per l’energia nucleare (Nuclear Regulatory Commission – NCR) ha deciso di porre un limite di 1.300 MWe per ragioni di sicurezza. Nei reattori ad acqua bollente invece, il fluido termovettore corrisponde con il fluido motore, infatti l’acqua evapora direttamente all’interno del nocciolo e il vapore prodotto viene inviato direttamente in turbina. In questo modo non è necessario avere dei generatori di vapore. Questi ultimi reattori sfruttano quindi uno schema a ciclo diretto. Il vapore che entra in turbina è quindi radioattivo, causando delle complicazioni nella realizzazione e nell’esercizio della turbina. I reattori che sfruttano questa tecnologia possono arrivare a produrre fino a 1.000 MWe. 1.3.5.2 Reattori moderati ad acqua pesante (HWR) Il tipo di reattore identificato dalla sigla HWR, dall’inglese Heavy Water Reactor, utilizza il diossido di deuterio o deuterossido (D2O) come moderatore di neutroni, questo è chiamato acqua pesante poiché al posto del normale idrogeno ha due atomi di deuterio, un isotopo pesante dell’idrogeno il cui nucleo

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contiene un neutrone, oltre ad un protone, e ha una minor probabilità di cattura dei neutroni rispetto all’idrogeno. Il maggiore vantaggio che presentano i reattori moderati ad acqua pesante è quello di poter utilizzare come combustibile l’uranio naturale, anche se solitamente risulta comunque conveniente un lieve arricchimento. Per questo motivo molti paesi con scarse capacità di produzione di uranio arricchito in passato hanno scelto di installare questa tipologia di reattori, in modo tale da non essere influenzati dalle grandi potenze per la fornitura di combustibile. Uno svantaggio è invece dovuto alla maggiore complessità del reattore e dell’impianto e, anche a causa dell’acqua pesante, si ha un costo d’impianto più elevato. Inoltre è alta la preoccupazione per lo sviluppo di questi reattori in aree geografiche con assetti socio-politici poco stabili poiché dall’uranio naturale utilizzato nei reattori HWR si può ricavare direttamente il plutonio necessario per la produzione di bombe atomiche. La tipologia di reattore moderato ad acqua pesante che più si è diffuso è quello a tubi in pressione denominato PHWR (dall’inglese Pressurized Heavy Water Reactor). In questo caso l’acqua pesante è utilizzata anche come fluido termovettore, che si trova allo stato liquido, ma ad alta temperatura e ad alta pressione. Nel dopoguerra c’è stato un grande programma di ricerca e di sviluppo da parte del Canada che ha studiato questa tipologia di reattore, e per questo motivo spesso viene chiamato CANDU-PHWR, o più semplicemente CANDU, essendo la sigla di CANadian Deuterium Uranium. A differenza dei reattori moderati con acqua leggera i PHWR sono caratterizzati da un coefficiente positivo di potenza: la reattività cresce all’aumentare della potenza generata. Questo significa che il nocciolo del reattore risulta intrinsecamente instabile, obbligando a realizzare un sistema di controllo che intervenga con continuità sulla reattività; inoltre il nocciolo risulta poco reattivo a freddo e richiede quindi un certo margine di reattività per essere attivato. Per risolvere questo problema è possibile utilizzare delle barre di controllo che sono sempre inserite all’interno del nocciolo e che vengono estratte solo nel momento in cui il reattore deve essere riavviato. 1.3.5.3 Reattori moderati a grafite Come già descritto in precedenza, il carbonio sotto forma di grafite può essere impiegato come moderatore; infatti, anche se non è caratterizzata da un elevato potere di rallentamento, ha una bassa probabilità di assorbimento dei neutroni, permettendo così di poter costruire dei reattori che impiegano come combustibile l’uranio naturale. Per utilizzare quest’ultimo è necessario ricorrere a uranio con un’elevata densità, come l’uranio metallico, e disporlo in barre di grande diametro, scegliendo per le guaine di contenimento un materiale che abbia come caratteristica un basso assorbimento neutronico. Di solito si sceglie una lega di magnesio chiamata Magnox, nome utilizzato anche per identificare

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la tipologia di reattore. Il fluido termovettore utilizzato è un gas e generalmente si sceglie di utilizzare l’anidride carbonica. Queste soluzioni hanno imposto severe restrizioni alla temperatura di funzionamento, alla vita neutronica del combustibile e alla densità di potenza del nocciolo. Le grandi potenze internazionali, nel secolo scorso, ricorsero all’utilizzo d’impianti che sfruttavano il binomio uranio naturale-grafite per produrre plutonio 239 per costruire armi atomiche. Nel momento in cui questi paesi decisero di sfruttare il nucleare per le esigenze civili molti di questi impianti furono riconvertiti, e ciò consentì una rapida industrializzazione di questo tipo d’impianti, con la costruzione di parecchi esemplari in poco tempo. Dopo parecchi anni però si manifestò un pericoloso fenomeno di corrosione degli acciai dei generatori di vapore da parte della CO2, e si dovette quindi ridurre la temperatura d’uscita del gas da 400°C a 360°C, con conseguente diminuzione della potenza nominale del reattore di circa il 20% e un ulteriore aumento dei costi dell’energia generata. A causa di questi svantaggi i reattori Magnox sono stati gradualmente abbandonati e gli ultimi esemplari sono stati installati negli anni ’70. Ricerche e studi hanno portato ad una diversa soluzione che utilizza dell’uranio arricchito, più precisamente l’ossido di uranio, con guaine di acciaio inossidabile. L’impiego di quest’ultimo materiale permette di raggiungere delle temperature massime più elevate rispetto a quelli dei reattori Magnox. Questo tipo di reattore ha preso il nome di Advanced Gas Reactor (AGR). Un successivo passo della ricerca ha tentato di definire un impianto nucleare nel quale le guaine in acciaio inossidabile sono sostituite dalla grafite stessa e in cui il fluido termovettore utilizzato è l’elio, permettendo così di raggiungere temperature fino a 1.000°C ed evitando i problemi connessi con l’utilizzo dell’anidride carbonica come gas. Il nome che identifica questo tipo di reattore è High Temperature Gas Reactor (HTGR). Inoltre questa tipologia di reattore permette di adottare cicli diretti a gas, produrre calore di processo ad alta temperatura per utilizzi industriali, produrre in economia grandi quantità d’idrogeno e infine garantire una maggiore sicurezza intrinseca. Per tutti questi motivi negli ultimi anni sono stati intrapresi studi e ricerche per sviluppare i reattori HTGR. Infine bisogna far notare che questi reattori hanno una notevole elasticità per quanto riguarda il ciclo di combustibile e il grado di arricchimento, ma la chimica del ritrattamento del combustibile esaurito è più complessa di quella dei combustibili convenzionali e la sostituzione del combustibile esaurito, così come in tutti i reattori a gas, deve avvenire in maniera continua in potenza. 1.3.5.4 Reattori Veloci I reattori veloci vengono definiti con questo aggettivo poiché all’interno del nocciolo non si ha la presenza di un moderatore che rallenta i neutroni liberati dalla reazione di fissione, i quali mantengono un’energia elevata e, come visto

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precedentemente, si definiscono veloci distinguendosi dai neutroni termici. Nonostante l’assenza di un moderatore, lo spettro energetico dei neutroni è diverso da quello che si ha nel momento della fissione, poiché prima di generare una nuova reazione nucleare, oppure prima di essere assorbiti, i neutroni si scontrano con il materiale che è presente all’interno del reattore e avvengono degli urti che non sempre sono di tipo elastico. I reattori veloci sono definiti anche autofertilizzanti (identificati dalla sigla FBR, dall’inglese Fast Breeder Reactor) perché sono caratterizzati dalla capacità di produrre, per trasmutazione dei nuclei fertili, nuovo materiale fissile in quantità maggiore rispetto a quello utilizzato per la fissione. Questo tipo di reattore è caratterizzato da un rapporto di conversione o rigenerazione maggiore di uno e questo parametro è definito come rapporto fra il materiale fissile prodotto e quello utilizzato. Nei reattori termici si hanno solitamente dei valori del rapporto di conversione inferiori a uno; ad esempio per un LWR si ha tipicamente un valore di 0,5 mentre per un PHWR 0,7. Il fenomeno dell’autofertilizzazione può essere ottenuto anche in reattori termici, utilizzando come combustibile il torio al posto dell’uranio, ma, nonostante questo porti diversi vantaggi, fra cui una sollecitazione considerevolmente minore dei materiali che compongono il reattore, la maggior parte dei reattori autofertilizzante è di tipo veloce ed utilizzano un ciclo con Pu239 e U238. Il primo è utilizzato come elemento fissile, mentre del secondo viene sfruttata la fertilità. Grazie alla proprietà autofertilizzante di questi reattori la reattività del combustibile non cambia apprezzabilmente durante la sua vita, non c’è bisogno di avere un eccesso di reattività iniziale e la vita del combustibile dipende solamente dai limiti tecnologici e non da quelli neutronici. Uno svantaggio dei reattori veloci è dato dalla necessità di dover arricchire il combustibile in fissile più di quanto avvenga per un reattore termico, comportando notevoli vincoli sul progetto e sul funzionamento dell’impianto. La densità di potenza di un reattore veloce è superiore rispetto a uno di tipo termico e per questo motivo il fluido termovettore deve avere un’alta capacità di assorbimento del calore, inoltre il refrigerante deve avere un basso potere di moderazione. Per questo motivo si esclude l’acqua, che modera i neutroni, e si scelgono, come fluido termovettore, dei metalli liquidi, che hanno un basso potere moderante, una ridotta probabilità di assorbire neutroni, sono caratterizzati da temperature di liquefazione relativamente basse e allo stesso tempo da temperature di ebollizione alte, rimanendo quindi allo stato liquido per un ampio intervallo di temperatura con pressione non troppo elevate. La sostanza maggiormente utilizzata è il sodio, ovvero una sostanza alcalina fra le meno costose, che fonde a 98°C e bolle a 882°C. Il suo maggior inconveniente consiste nella sua reazione violenta con l’aria e con l’acqua e deve essere quindi tenuto sotto stretto controllo. Per far questo si costruisce un circuito intermedio percorso anch’esso da sodio allo stato liquido, che ha come scopo quello di trasmettere il calore dal circuito primario, ovvero dal sodio radioattivo, all’acqua

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che circola nel circuito dell’utilizzatore. Tutto questo per evitare, in caso di perdite del generatore di vapore, che l’acqua entri direttamente in contatto con il sodio radioattivo, provocando allo stesso tempo una forte reazione esotermica.

Figura 1.5 Schema di un Liquid Metal Fast Breeder Reactor

Negli ultimi modelli studiati si è cercato di sostituire il sodio utilizzando l’elio. Le difficoltà principali nascono dalle inferiori proprietà di scambio termico, dalle elevate potenze di pompaggio necessarie e soprattutto dalle difficoltà di raffreddare il nocciolo in caso d’incidente o di perdita di refrigerante. Il combustibile utilizzato, come per altri reattori, è quello sotto forma di ossidi di uranio. Il vapore generato attraverso un reattore veloce, a differenza delle altre tipologie di reattori, ha le stesse qualità del vapore generato in una centrale termoelettrica convenzionale. Nonostante i vantaggi di aver un buon rendimento e di consumare quasi due ordini di grandezza meno che gli altri reattori, lo sviluppo dei reattori veloci si è rallentato a causa di problematiche tecniche, economiche e politiche. Progetti di ricerca sono portati avanti per studiare degli impianti che utilizzino come combustibile l’uranio impoverito scartato dopo i processi di arricchimento.

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1.3.6 Le conoscenze attuali e i programmi futuri (IV Gen) Confrontando i vari tipi di reattori descritti nei paragrafi precedenti con le tecnologie studiate all’inizio dell’era del nucleare civile, si può affermare che esse non sono molto cambiate. Questo fatto conferma la validità dei primi studi che furono portati avanti all’inizio della seconda metà dello scorso secolo, ma indica anche quanto sia difficile sostenere lo sviluppo di nuove soluzioni che richiedono un lungo iter burocratico per ottenere le autorizzazioni, necessarie anche solo per uno stadio di sperimentazione. Per questi motivi molte aziende preferiscono concentrarsi e sviluppare sempre più le tecnologie conosciute, cercando di standardizzare i propri impianti, raggiungendo così livelli sempre più alti di affidabilità e sicurezza diminuendo i costi di costruzione e progettazione. Un nuovo progetto può, infatti, rivelare le sue reali caratteristiche solo dopo una lunga fase di studi e di sperimentazione e se queste risultano al di sotto delle aspettative o addirittura inferiori a quelle degli impianti già conosciuti, si determina un danno cospicuo per gli enti che lo hanno finanziato. La maggior parte dei reattori costruiti, tuttora in funzione è costituita da reattori ad acqua leggera, in pressione o bollente. Per quanto riguarda il combustibile si cerca di sfruttarlo in maniera sempre migliore, provando ad aumentarne la sua vita tecnologica e cercando di attenuare le possibili variazioni di potenza all’interno del reattore. Anche per quanto riguarda il combustibile esaurito si cerca di trovare le soluzioni migliori perché non creino dei problemi di tipo ambientale, ad esempio attraverso il ritrattamento del combustibile scaricato. Negli scorsi decenni, grazie alla relativa facilità nel costruire reattori ad acqua di grande potenza, si sono utilizzate le tecniche di economia di scala per cercare di ridurre l’impatto del costo di capitale iniziale. Questa tecnica ha portato alcuni vantaggi di tipo economico, ma allo stesso tempo delle controindicazioni, come ad esempio la complicazione dell’impianto o il problema del dimensionamento della rete elettrica alla quale si devono allacciare i grandi impianti nucleari. Per questi motivi spesso sono progettati dei reattori di piccole e medie dimensioni, detti modulari. L’interesse verso questi ultimi reattori cresce sempre più, tanto che la richiesta di permessi per l’installazione d’impianti nucleari con potenze inferiori ai 500 MWe sta aumentando in tutto il mondo, dagli Stati Uniti fino alla Russia. [10] Rispetto ai primi progetti si è ottenuto un aumento della sicurezza grazie al perfezionamento e al miglioramento delle soluzioni progettuali, con particolare attenzione al sistema di contenimento. Inoltre si è cominciato ad applicare un’analisi probabilistica degli incidenti oltre all’analisi deterministica utilizzata fin dall’inizio. La nascita di organizzazioni di autorità di sicurezza nazionale e di procedure per l’accertamento della qualità ha permesso un grande sviluppo degli impianti nucleari per quanto riguarda l’efficienza oltre che la sicurezza. Infatti, non è migliorato solamente il prodotto, ma anche le procedure operative e le

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organizzazioni coinvolte nella costruzione e nella gestione dell’impianto. Tuttavia, tutto questo ha anche portato ad un allungamento dei tempi richiesti per poter ottenere i permessi e le autorizzazioni necessarie per costruire un impianto nucleare, causando quindi anche un aumento dei costi. Per evitare questi inconvenienti e, allo stesso tempo, per assicurare degli alti livelli di sicurezza e di prestazioni, come precedentemente accennato, molte società hanno standardizzato i loro progetti, in modo da poter ottenere più velocemente le autorizzazioni necessarie e abbassare i costi. Tuttavia bisogna porre grande attenzione al fatto che il verificarsi di un’anomalia nel progetto principale poi andrà a caratterizzare tutte le centrali di quella categorie, causando delle fermate e delle riparazioni. Nel corso degli anni ci sono stati molti sviluppi e aggiornamenti dei reattori ed è ormai di comune uso una loro suddivisione per generazioni.

Figura 1.6 Evoluzione degli impianti nucleari

La generazione I di reattori comprende quelli che sono stati sviluppati negli anni ’50 e ’60, e, a parte in Gran Bretagna, tutti i reattori di questa categoria non sono più funzionanti. I reattori della generazione II sono tutti quei reattori che sono stati sviluppati e realizzati fino dall’inizio degli anni ’90. Le tipologie di reattori descritte nei paragrafi precedenti entrano a far parte della prima e della seconda generazione. I reattori di terza generazione sono quelli con le caratteristiche più avanzate, alcuni sono già stati costruiti e hanno già ottenuto i certificati di qualità dalle autorità di sicurezza internazionali e quindi sono già in commercio. Essi si basano sui principi di funzionamento dei reattori di generazione precedente,

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presentando però dei miglioramenti evolutivi nel progetto ottenuti grazie all’esperienza di funzionamento. Il primo reattore di questa classe è entrato in funzione nel 1996 in Giappone ed è un grande impianto che sfrutta la tecnologia dell’acqua bollente (ABWR Advanced Boiling Water Reactor) con una potenza di 1.400 MWe. Un altro tipo di reattore, in costruzione in diversi paesi del mondo, come la Finlandia, la Francia e la Cina, è l’European Pressurized Reactor o Evolutionary Pressurized Reactor (EPR). Questo fa parte della classe di reattori PWR ed è il reattore che maggiormente viene preso in considerazione per un probabile ritorno all’energia nucleare da parte dell’Italia; esso è un grande impianto che può raggiungere le potenze di 1.600 MWe e si propone di avere una maggiore sicurezza e, allo stesso tempo, fornire una migliore competitività economica. Il progetto prevede molteplici sistemi di protezione sia attivi che passivi, alcuni presenti anche in reattori di generazioni precedenti. I principali fra questi sono:

• quattro sistemi indipendenti di refrigerazione d’emergenza;

• un contenimento metallico in pressione attorno al reattore;

• un contenitore definito core catcher con un’area di raffreddamento passivo dell’eventuale materiale fuso;

• una doppia parete esterna in calcestruzzo armato progettata per resistere

ad atti terroristici. Nonostante questo sono stati riscontrati dalle autorità di sicurezza nucleare francese (ASN), inglese (HSE/ND) e finlandese (STUK) diversi difetti di progettazione. Infatti è stato rilevato che i sistemi di controllo e quelli di emergenza non sono sufficientemente indipendenti gli uni dagli altri, e inoltre si determinano gravi rischi di esplosioni di vapore ed espulsione delle barre di controllo. In generale, i reattori di generazione III utilizzano come combustibile l’ossido di uranio arricchito in percentuali variabili fra il 4% e il 6%, oppure miscele di ossidi di uranio e plutonio. A causa del loro maggior tasso di bruciamento da parte dei reattori di questa generazione, si ha la formazione di scorie nucleari più pericolose rispetto a quelle dei reattori della generazione precedente. Infatti, pur essendo minori da un punto di vista quantitativo, esse sono caratterizzate da una radioattività maggiore. Ad esempio sono stati fatti degli studi che dimostrano che l’EPR ha una produzione maggiore di Iodio-129 rispetto ad un PWR tradizionale, causando notevoli problemi per lo stoccaggio dei rifiuti radioattivi poichè questo isotopo ha una emivita di 16 milioni di anni e rimane pericoloso per circa 160 milioni di anni. [11]

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I reattori nucleari della generazione 3 ai quali vengono effettuate delle modifiche in base all’esperienza operativa o a studi di sicurezza si classificano come reattori di generazione III+. Quando invece si parla dei reattori di IV generazione, ci si riferisce ai reattori che sono tuttora in fase di studio e di progettazione e che caratterizzeranno gli impianti nucleari futuri. Per arrivare a definire questa tipologia di reattori, alla fine degli anni ’90, dagli Stati Uniti è partita la proposta di una ricerca e di una collaborazione internazionale. Questa fu una delle principali novità di questo progetto, infatti, il Department of Energy (USA) promosse e finanziò gli studi permettendo di partecipare, non solo alle organizzazioni statunitensi, ma anche a quelle dei paesi che potevano essere interessati. Questa iniziativa nacque sotto l’acronimo NERI, ovvero Nuclear Energy Research Iniziative, ma, all’inizio del nuovo secolo, prese il nome di Generation IV, ispirandosi alla classificazione dei reattori. (Figura 1.6) Attualmente i paesi che partecipano a questa ricerca si riuniscono nell’organizzazione GIF, ovvero il Generation IV International Forum, concentrata a cercare di sviluppare tecnologie in grado di soddisfare i futuri bisogni energetici mondiali futuri. Tutti i membri del GIF devono portare il proprio bagaglio di conoscenza e di ricerca, e allo stesso tempo tutti i membri del GIF fanno parte del programma intrapreso dalla IAEA (International Atomic Energy Agency) per lo sviluppo e la diffusione di sistemi innovativi per l’energia nucleare chiamato INPRO (Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles). Le fasi principali di questo progetto sono elencabili in cinque punti fondamentali:

1) Definizione dei requisiti da soddisfare da parte dei nuovi progetti di reattori;

2) Richiesta di proposte di nuovi concetti di reattore liberamente avanzate

da qualsiasi organizzazione o paese;

3) Giudizio sui concetti da parte di un gruppo di esperti internazionali, sulla base di criteri condivisi;

4) Scelta dei concetti più promettenti;

5) Lancio dei relativi programmi di ricerca e sviluppo internazionali;

I reattori più promettenti studiati dal GIF sono sei, di cui la metà sono reattori della classe veloce-autofertilizzante (Gas-Cooled Fast Reactor GFR, Sodium-Cooled Fast Reactor SFR, Lead-Cooled Fast Reactor LFR), uno ha un nocciolo

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moderato attraverso grafite (Very High Temperature Reactor VHTR), un altro utilizza l’acqua supercritica come fluido di lavoro (Super Critical Water Reactor SCWR) e, per ultimo, un reattore a sali fusi (Molten Salt Reactor MSR). [12] Come si può notare si tratta di progetti molto ambiziosi che richiedono delle innovazioni importanti soprattutto a livello tecnologico. La metà di questi reattori sono della classe veloce-autofertilizzante, perchè la comunità scientifica cerca di sviluppare una tipologia di reattori efficienti ma che, allo stesso tempo, consumino meno risorse naturali. Difatti, con i reattori veloci si può moltiplicare lo sfruttamento dell’uranio di circa 100 volte rispetto a quelli termici. Un altro aspetto significativo è quello di cercare di sfruttare la possibilità di usare lo spettro veloce di neutroni per bruciare una significativa frazione degli attinidi, e quindi avere dei rifiuti radioattivi con una attività minore e una vita più breve. E’ stato scelto di finanziare lo studio e la ricerca di questo tipo di reattori sulla base di obiettivi comuni, come quello di minimizzare gli sprechi e l’utilizzo di risorse naturali, ridurre la produzione di scorie nucleari e migliorare la sicurezza nucleare. Per valutare questi tipi di progetto durante la loro evoluzione sono stati formati tre differenti team di lavoro, denominati Methodology Working Groups (MWGs), ognuno dei quali è specializzato in una valutazione fondamentale per decidere se il progetto di un reattore sia adatto per essere portato avanti. Essi valutano il profilo economico (Economic Modeling EMWG) per giudicare se l’impianto nucleare avrà dei costi di costruzione e di utilizzo competitivi rispetto a quelli di altre soluzioni alternative, considerano il problema della proliferazione e la protezione fisica dell’impianto stesso (Proliferation Resistance and Physical Protection PRPPWG), per garantire che difficilmente possano fornire la materia prima per la costruzione di armi e per assicurare la loro invulnerabilità a eventuali attacchi esterni, ed infine valutano la sicurezza e l’affidabilità (Risk and Safety RSWG) del reattore. Nonostante questo progetto sia portato avanti ormai da qualche anno le stime prevedono che queste tecnologie non potranno essere commercialmente disponibili prima del 2030. [13] 1.4 Ruolo e sviluppo dell’energia nucleare 1.4.1 Modello energetico mondiale L'attuale modello energetico del mondo occidentale, basato principalmente sullo sfruttamento dei combustibili fossili, sta entrando in crisi. Questi non saranno in grado di soddisfare in maniera illimitata il fabbisogno di energia mondiale,

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considerando anche il veloce sviluppo economico e industriale di paesi come la Cina e l’India. I consumi medi pro-capite di energia mondiali, infatti, cresceranno significativamente nei prossimi anni, e pur tenendo conto dei progressi tecnologici che aumenteranno l’efficienza delle centrali elettriche, bisognerà prevedere un aumento della produzione di energia elettrica. In accordo con le proiezioni del 2008 dell’Interanational Energy Agency, la domanda mondiale delle energie primarie aumenterà del 45% nel periodo che va dal 2008 al 2030, con un tasso medio annuale dell’1.6%. [2] È possibile immaginare come l’estrazione di petrolio e di gas naturali potrà ancora aumentare nei prossimi anni; infatti, grazie agli sviluppi tecnologici del campo estrattivo si potranno sfruttare sempre di più le riserve considerate fino ad ora inaccessibili, e quelle non ancora scoperte. Bisogna però considerare che queste materie prime presto raggiungeranno un massimo di disponibilità e da lì in avanti non si potrà che andare verso il loro esaurimento con un conseguente aumento dei prezzi. In questi ultimi anni ha acquistato sempre più rilevanza anche il problema dell'inquinamento atmosferico e del surriscaldamento globale dovuto alla produzione di CO2 dovuta all’uso di combustibili fossili. Com’è stato evidenziato dal quadro programmatico per la riduzione delle emissioni di gas serra in Italia, i maggiori contributi alle emissioni di CO2 che erano stati previsti per il 2010 sono addebitabili principalmente all'industria termoelettrica (144,5 Mt CO2 eq., pari al 27,3%) e ai trasporti (134,7 Mt CO2 eq., pari al 25,5%). Un minor contributo è stato previsto da parte dell'industria manifatturiera (80,2 Mt CO2 eq., pari al 15,2%) e dal settore civile (68 Mt CO2 eq., pari al 12,8%). [14] Le fonti rinnovabili, come l’idroelettrico e le biomasse, contribuiscono in maniera non trascurabile al fabbisogno energetico attuale, ma le nuove fonti rinnovabili (solare, biocoltivazioni e eolico) non sono ancora in grado di dare un apporto significativo alla produzione generale di energia primaria, il cui fabbisogno è principalmente soddisfatto dal petrolio, dal gas naturale e dal carbone. Figura 1.7 Quest’ultimo, di cui esistono ingenti riserve, potrebbe rinforzare il suo ruolo e nel caso di carenza di petrolio e gas naturale dovrebbe farsi carico anche della loro sostituzione, ma in questo caso si avrebbe un grande aumento delle emissioni antropiche di anidride carbonica, peggiorando così il surriscaldamento globale.

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Figura 1.7 Consumo di energia primaria in base alla fonte [15]

1.4.2 Contesto e sviluppo del settore dell’energia nucleare In questa situazione, l'energia nucleare può essere considerata come una valida alternativa all'industria termoelettrica, essendo caratterizzata dalla capacità di fornire un approvvigionamento di energia sicuro, a lungo termine e con basse emissioni di gas serra. Inoltre, com’è stato precedentemente rappresentato nel paragrafo 1.2.2, la materia prima utilizzata principalmente come combustibile per le reazioni di fissione è l'uranio, il cui costo ha una bassa incidenza sul costo complessivo dell'energia prodotta, riducendo così gli effetti di eventuali rincari del suo costo di estrazione. Per questi motivi negli ultimi anni c’è stato un aumento della richiesta di nuovi impianti nucleari, che attraverso la ricerca e lo sviluppo tendono ad essere sempre più efficienti e sicuri. Nel 2006, l’International Atomic Energy Agency (IAEA) ha pubblicato le previsioni di crescita del settore nucleare fino al 2030. Le proiezioni più caute indicano che, nel 2030, la capacità e la generazione di potenza nucleare a livello globale raggiungeranno rispettivamente i 447 GWe e i 3325 TWh, rispetto ai 370 GWe e 2660 TWh registrati alla fine del 2006; mentre le previsioni più ottimistiche prevedono una crescita fino a 691 GWe e 5141 TWh. In entrambi i casi bisognerebbe considerare l’installazione e la messa in funzione di nuovi impianti nucleari: si stima da 178 e 357 centrali, rispettivamente per la prima e la seconda previsione. Si prevede che la maggior parte di queste saranno costruite in Asia, nell’Europa orientale e nel Medio Oriente. [16] Dopo il 1986, anno del grave incidente di Chernobyl, lo sviluppo del settore dell’energia nucleare ha subito un brusco rallentamento a livello mondiale.

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Addirittura in Italia, con il referendum del 1987, si decise di chiudere le centrali nucleari in funzione. Questa situazione determinò delle ingenti perdite per tutto il settore industriale nazionale legato all’energia nucleare; stime economiche degli anni successivi parlavano di un danno quantificabile in migliaia di miliardi di Lire. [17] In seguito all’incidente di Chernobyl, il dissenso dell’opinione pubblica di molti paesi rispetto all’energia nucleare è aumentato, l’opposizione da parte di diverse associazioni ambientaliste si è fatta molto più agguerrita e si è andato diffondendo un atteggiamento definito come “Not In My Back Yard” (NIMBY), ovvero proteste contro la costruzione di centrali elettronucleari nelle vicinanze della propria città anche in presenza di un consenso in linea generale all’uso della tecnologia nucleare. Per queste ragioni, molti programmi di sviluppo dell’energia nucleare hanno incontrato molte difficoltà e i governi nazionali hanno dovuto porre maggior attenzione, dal punto di vista politico e tecnico, alle problematiche associate al materiale nucleare, alle radiazioni ionizzanti e alle relative tecnologie. L’opinione pubblica, perché non sviluppi un atteggiamento ostile nei confronti dell’energia nucleare, deve avere una grande fiducia nel governo e nelle istituzioni, avere delle conoscenze generali sugli argomenti del nucleare, e deve poter essere coinvolte nelle decisioni di politica energetica, in quelle fasi in cui ciò sia possibile. [18] In questa situazione, i governi e i politici dei paesi si trovano di fronte al problema di dover cercare di ottenere fonti energetiche a basso costo e affidabili, cercando di diversificare le tipologie di risorse primarie in maniera tale da sviluppare un certo grado d’indipendenza. Nel momento in cui si decide di ricorrere anche all’uso del nucleare è però di primaria importanza sviluppare una politica chiara e affidabile negli anni. È infatti fondamentale che le società possano investire in impianti nucleari avendo la sicurezza che i propri investimenti saranno ripagati. Per quanto riguarda il costo degli impianti nucleari, in seguito all’esperienza finlandese della costruzione del terzo reattore presso la centrale di Olkiluoto, sta tornado in discussione l’economicità dell’energia nucleare. Olkiluoto 3 è il primo reattore che è stato ordinato nello scorso decennio ed inoltre è il primo reattore EPR al mondo. Rispetto alle previsioni che prevedevano che il reattore sarebbe stato completato verso la fine del 2009, attualmente si stima che il reattore sarà completato nella seconda metà del 2012 [19]. Per quanto riguarda il suo costo si è passati dai 3.2 miliardi di € del contratto stipulato nel 2005 ai 5.3 miliardi di € stimati nell’agosto del 2009. [20] Nonostante queste difficoltà di carattere sociale, politico ed economico, dal 1986 c’è stato quasi un raddoppio dell'energia annua mondiale prodotta grazie al nucleare (Figura 1.8).

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Figura 1.8 Evoluzione della produzione nucleare dal 1971 al 2008 [21]

All’incirca metà di questa crescita è dovuta alla nascita di nuovi impianti, e per l'altra metà è dovuta, invece, ad un aumento sia della potenza che delle ore di funzionamento delle centrali già esistenti. Alla fine del 2007 l'energia elettrica prodotta grazie al nucleare rappresentava il 16% del fabbisogno elettrico mondiale occupando il terzo posto, insieme alla fonte idroelettrica, dopo il carbone (40%) e il gas naturale (19%), come fonte energetica per la produzione di energia elettrica. (Figura 1.9) In questo modo il nucleare è diventato una fonte di produzione di energia elettrica essenziale per molte aree geografiche del mondo, arrivando a ricoprire in Europa il 33% del fabbisogno elettrico del continente e in paesi come la Francia, la Lituania, la Slovacchia e il Belgio superarando addirittura il 50%. Com’è possibile notare dalla Figura 1.9 attualmente sono in costruzione 36 reattori per una potenza totale di circa 30 GW, e un numero molto maggiore sono i reattori in fase di progettazione. E' quindi fuori da ogni dubbio che l'energia nucleare è diventata una fonte energetica indispensabile per il fabbisogno mondiale ed è destinata ad avere un ruolo sempre più importante in futuro. Grandi opportunità possono quindi nascere per l’industria e per tutte quelle società che si occupano dell’ingegneria, del procurement e della costruzione di grandi impianti nel settore Energy ed Oil&Gas.

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Figura 1.9 Situazione mondiale dell'energia nucleare al 30.05.2008 [22]

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2 Le società EPC 2.1 Attività delle EPC L’impiantistica è quel settore dell’industria che accomuna tutte quelle società che si adoperano alla realizzazione di beni industriali complessi, come impianti di processo e grandi infrastrutture. Per impianto s’intende un complesso di mezzi ordinati col fine di produrre beni o servizi utili all’uomo attraverso processi fisici e/o chimici e sfruttando risorse di materie e di energie. L’impianto industriale può essere quindi visto come l’insieme del processo produttivo e di tutti i sottosistemi gestionali che concorrono alla realizzazione delle trasformazioni. Le fasi di vita di un impianto sono quattro: la progettazione, la sua realizzazione, l’esercizio e il suo smantellamento; esse sono tutte collegate fra di loro e fin dalla progettazione bisogna tenere in considerazione tutte le altre fasi. Gli impianti possono essere classificati in produttivi e di servizio. Gli impianti produttivi si possono distinguere in base alla tipologia della trasformazione, ad esempio chimico, meccanico o siderurgico. Un impianto di sevizio invece realizza al suo interno un ciclo compiuto di trattamento di un servizio, come fornire acqua, energia termica ed elettricità. Le società che si occupano della costruzione d’impianti sono chiamate anche società EPC, dal nome della tipologia di contratto di Engineering, Procurement & Construction (EPC) che caratterizza la maggior parte dei loro accordi di business. In questo schema tutte le fasi di esecuzione del progetto sono affidate ad un General Contractor che ha la responsabilità della progettazione (Engineering), delle forniture (Procurement) e della realizzazione (Construction), coordinando e gestendo tutte le fasi e le società che partecipano al progetto. 2.1.1 Settori e mercati di riferimento Le società EPC si rivolgono ad aziende che producono beni e servizi, per questo motivo si collocano nel mercato “Business to Business” (B2B) e si differenziano dalle società i cui servizi e/o beni sono offerti direttamente al consumatore (Business to Customer B2C).

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Usualmente le imprese sono distinte fra quelle che producono beni e quelle che producono servizi. La differenza fra queste è che le prime producono della merce che è materialmente tangibile, mentre le seconde vendono un prodotto non tangibile, ad esempio le banche, le aziende di trasporto o la distribuzione di energia. Le società EPC non si possono classificare né nella prima categoria né nella seconda. Infatti, esse forniscono un servizio di progettazione e ingegneria, che rientra all’interno del terziario avanzato, ma allo stesso tempo si prendono in carico anche la costruzione del bene fino alla consegna finale al cliente, producendo in questo modo un bene tangibile. I principali settori di riferimento delle società EPC sono quelli dell’Oil & Gas, della Power Generation, del Petrolchimico e della Chimica, della Siderurgia e della Metallurgia, dei Trasporti, delle Telecomunicazioni e dell’Ambiente/Dissalazione. Per quanto riguarda il panorama delle società EPC italiane, prendendo in considerazione le aziende socie dell’ANIMP (Associazione Nazionale di Impiantistica Industriale), la produzione del 2008 risulta pari a 23.56 miliardi di €, questo valore si suddivide secondo i settore di riferimento come è indicato nella Figura 2.1. [3]

Figura 2.1 Produzione del 2008 delle imprese socie ANIMP per settore di riferimento

Per sfruttare le opportunità date da alcuni di questi mercati, le società EPC sono caratterizzate da una forte presenza internazionale. Solitamente le società d’impianti nascono in Nazioni occidentali evolute sotto l’aspetto tecnico e industriale, dove c’è una bassa richiesta di nuovi impianti, e concentrano le proprie attività presso quei paesi in via di sviluppo o che hanno delle grandi potenzialità dal punto di vista energetico.

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Figura 2.2 Produzione del 2008 delle imprese socie ANIMP per regione geografica [3]

Nonostante questo, è presente un legame con il paese di provenienza molto forte, dal quale possono arrivare ad acquisire dei vantaggi competitivi. Dal punto di vista tecnologico, ad esempio, l’ambiente nazionale ha un ruolo determinante nel favorire la ricerca e lo sviluppo delle conoscenze tecniche e scientifiche di base e nel renderle disponibili per utilizzazioni industriali. Inoltre i rapporti politici fra alcuni Stati possono favorire le collaborazioni commerciali fra le aziende di questi paesi. [23] Per questi motivi le società EPC devono poter sostenere un livello di competizione globale, che però è andato acuendosi negli ultimi anni e che ha reso molto più complicato il contesto in cui devono operare. Infatti, si è avuto un aumento della concorrenza con una conseguente riduzione del margine di guadagno delle società, che spesso è già molto ridotto nel campo delle costruzioni: una ricerca sull’industria di costruzioni anglosassone evidenzia come il margine di un lavoro di costruzione sia pari all’1÷2 %. [24] Allo stesso tempo c’è stata la liberalizzazione di molti mercati con la possibilità per le società d’impianti di poter scegliere fra un numero molto maggiore di fornitori. [25] Questi fenomeni hanno portato la fase di Procurement ad assumere una maggior importanza, infatti, attraverso le nuove opportunità che offre il mercato globale, le società devono cercare di acquistare ad un costo più basso cercando di mantenere uno standard di qualità elevato per rimanere competitivi.

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2.1.2 Principali funzioni aziendali Una società EPC è costituita principalmente da tre funzioni aziendali:

1. Engineering; 2. Procurement; 3. Project Management;

L’Engineering si occupa della fase di progettazione dell’impianto che è stato commissionato, in pratica rappresenta la capacità dell’impresa di sviluppare il design concettuale e di dettaglio, che si può suddividere nelle fasi di conceptual design, preliminary design e infine il detail design. L’Engineering deve considerare le esigenze e le volontà del cliente, ma allo stesso tempo deve progettare l’impianto in modo più conveniente per la propria società. Difatti, la fase di engineering e di progettazione ha il più alto livello d’influenza su tutto il progetto; le decisioni chiave prese in questa fase influenzano anche tutte le fasi successive. Queste decisioni porteranno poi ad impegnare una grande mole di risorse per l’implementazione del design e quindi per il successo del progetto. [26] Nonostante l’Engineering debba tenere in considerazione le richieste del Cliente, bisogna notare come quest’ultimo abbia poche conoscenze di tecnologie specifiche oppure di elementi di dettaglio. In questi casi, la funzione di Engineering può operare più liberamente senza dover tener conto dei vincoli del Cliente. Il Procurement è la funzione aziendale che si occupa di acquistare e di seguire tutte le forniture necessarie per lo svolgimento del progetto, dai materiali fino agli appalti. È molto importante che questo dipartimento non sia sottovalutato, difatti, bisogna considerare che l’esito delle attività di un progetto non dipende solamente dall’operato del Main Contractor, ma anche da quello di tutte le società terze, come fornitori o sub-appaltatori, che devono essere scelte in maniera tale che rispettino i vincoli contrattuali. Allo stesso tempo, il Procurement ha come priorità quella di minimizzare il costo delle forniture e cercare di trovare nuovi fornitori che possano portare un contributo tecnologico innovativo, facendo conseguire alla società un vantaggio competitivo. È importante inoltre che questa funzione si muova in tempo per poter affrontare l’approvvigionamento di item con un lead time senza causare ritardi al progetto. Bisogna tener conto di questo fatto anche quando l’approvvigionamento di un item occupa molto tempo durante la fase di ricerca di mercato o durante la contrattazione e negoziazione col fornitore. Il Procurement deve quindi possedere una buona conoscenza del mercato, delle competenze tecniche/economiche e di gestione dei rapporti fra la società e i fornitori; solo in questo modo può riuscire ad acquistare i prodotti e i servizi necessari rispettando la qualità e i tempi necessari, mantenendo i costi il più possibile bassi.

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Il Project Management è invece quella funzione della società che gestisce i rapporti con il cliente finale, si preoccupa di gestire eventuali problemi concernenti i vincoli di tempo, costo e qualità, interfacciandosi direttamente con la società e con le persone che lavorano al progetto. Allo stesso tempo, attraverso la collaborazione con il Procurement, deve mettere in contatto e gestire le relazioni fra tutti i fornitori, in maniera tale da non creare problemi di specifiche fra i sistemi dell’impianto che poi si dovranno interfacciare e per poter coordinare i lavori durante la fase di construction. Per una società EPC è di primaria importanza che queste tre funzioni siano coordinate e possano lavorare insieme, confrontandosi l’una con l’altra. Le competenze di tipo tecnico e quelle di tipo organizzativo sono, quindi, essenziali per essere competitivi sul mercato, offrire un prodotto con soluzioni sempre nuove e migliori, ma allo stesso tempo cercando di limitare i costi. 2.1.3 I prodotti delle società EPC Com’è stato detto all’inizio del Capitolo 2, le società d’impianti si occupano della realizzazione di beni industriali complessi. Prendendo in considerazione la classificazione a tre assi dei sistemi produttivi di Figura 2.3 [27], dal punto di vista dell’asse del mercato, questo prodotto è caratterizzato da una produzione per commessa singola. L’output della produzione è un bene unico che soddisfa specifiche esigenze e problematiche del committente, per questo motivo dal punto di vista dell’asse gestionale si considera, quella delle società d’impianti, come una Produzione unitaria. Prendendo in analisi l’asse tecnologico, invece, la produzione delle società EPC si può considerare per parti o a ciclo non obbligato. Difatti, il prodotto che si ottiene è costituito da un certo numero di componenti discreti, o parti, in genere di natura diversa. Si definisce anche a “ciclo non obbligato”, poiché, a differenza delle produzioni per processo, la produzione del bene è caratterizzata da una grande varietà delle sue fasi: lo stesso impianto commissionato da diversi clienti può avere un processo produttivo molto diverso a seconda dei vincoli esterni alla società. Anche quando la tecnologia o la tipologia d’impianto è la stessa, di volta in volta cambiano le condizioni del nuovo sito, la tipologia di cliente con esigenze diverse e in un paese con le relative norme. Le società d’impianti quindi ricevono una serie di commesse che sono diverse caso per caso anche quando l’item da produrre ha sempre lo stesso nome. Esse devono essere caratterizzate da cicli di produzione con una variabilità assai spinta e ogni volta bisogna elaborare, in maniera totale o parziale, un nuovo progetto che si adatti alle esigenze e alle specifiche della singola situazione.

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Figura 2.3 Classificazione a 3 assi dei sistemi di produzione industriale

Oltre a quanto già detto, i prodotti delle società d’impianto sono caratterizzati da una grande complessità contrattuale e finanziaria, causata in gran parte da un volume di investimento iniziale molto elevato e da una lunga durata di realizzazione, dai 2 ai 4 anni. Date le caratteristiche dei loro prodotti e le difficoltà sopra citate, le società d’impianti operano per singoli progetti. 2.2 Il progetto 2.2.1 Definizione Durante il corso degli anni, diverse definizioni sono state date al concetto di progetto, ognuna delle quali cercava di sottolinearne gli aspetti fondamentali. Qui di seguito è riportata la definizione che è stata data dal Project Management Institute:

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“Il progetto è un processo temporaneo intrapreso per la creazione di un prodotto o un servizio unico.” [28]

Sempre secondo il Project Management Institute, le caratteristiche fondamentali che accomunano tutti i progetti sono:

• la temporaneità: con questo termine si vuole indicare che ogni progetto ha una durata finita, un preciso momento d’inizio e uno di fine. Il primo è definito dall’istante in cui s’incominciano a fare gli studi di fattibilità per capire i vantaggi economici che possono essere ottenuti dallo sviluppo di un certo prodotto o servizio. La fine di un progetto può invece essere determinato da diverse situazioni, la prima fra tutte è quella in cui gli obiettivi del progetto sono stati raggiunti, oppure quella che corrisponde al momento in cui si prende consapevolezza che questi non possono essere ottenuti. Un’altra situazione che determina la chiusura di un progetto è quando il progetto stesso perde la sua utilità e non ha più ragione d’esistere. In funzione della tipologia del progetto, questo può durare un breve lasso di tempo ma anche un periodo molto lungo, come ad esempio svariati anni. Spesso si confondono i prodotti o i servizi che si intende fornire con il concetto di progetto, attribuendo anche a loro la caratteristica di temporaneità. Questo è sbagliato, infatti spesso il risultato di un progetto è un qualcosa caratterizzato da una durata indefinita.

• l’unicità del prodotto, servizio o risultato: i progetti si pongono come

obiettivo quello di fare qualcosa che non è stato realizzato precedentemente, e quindi l’output di un progetto è caratterizzato dall’unicità. Anche se il prodotto appartiene ad una categoria di merci più ampia, questo non può essere replicato esattamente in altre circostanze, ad esempio per costruire due centrali elettriche molte fasi del processo saranno ripetute, ma in linea generale i due impianti saranno diversi e quindi i progetti per costruirle si differenzieranno per molti elementi.

• l’elaborazione progressiva: i progetti sono suddivisi in fasi che vengono

portate avanti in modo sequenziale. È possibile che siano previsti dei processi di ritorno per poter fare delle verifiche o, in casi estremi, eventuali adeguamenti e correzioni. Le attività svolte durante le diverse fasi sono comunque connesse fra di loro, e quando se ne affronta una bisogna considerare gli effetti che si vengono a determinare sul progetto generale. Dopo un’attenta analisi dei rischi, un’organizzazione può decidere di sovrapporre alcune di queste fasi, in modo tale da poter

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abbreviare i tempi. A causa di questa suddivisione in fasi, il lavoro all’interno di un progetto è molto frammentato, soprattutto quando il prodotto da realizzare è molto grande e/o complesso. In questi casi c’è la necessità di ricorrere ad un grande numero di persone con diverse competenze specialistiche, che devono intervenire durante le diverse fasi del progetto, creando una struttura organizzativa molto complicata, alla gestione di un progetto. Per questa tipologia di progetti spesso viene creata un’organizzazione di persone che si occupa esclusivamente del progetto ma che allo stesso tempo dipende dalla società. Quest’organizzazione ha la responsabilità del successo del progetto.

Perché un progetto sia gestito e completato con successo è necessario che la società responsabile sia caratterizzata da quattro distinti gruppi di core competencies: imprenditoriali, tecniche, valutative e relazionali. [29] Per competenze imprenditoriali s’intendono le capacità di un’impresa di saper individuare le opportunità più interessanti sul mercato, saper interpretare al meglio le esigenze dei clienti e in questo modo riuscire a vincere le gare di appalto a livello internazionale. Questa è una tipologia di skill fortemente influenzata dall’esperienza. Le competenze tecnologiche si riferiscono prima di tutto alla possibilità di sfruttare qualità e conoscenze tecnologiche. Esse devono essere in grado di individuare i sotto-sistemi e le parti cruciali di un impianto e capire come debbano essere progettati per avere un vantaggio competitivo rispetto alla concorrenza; allo stesso tempo è necessario che le competenze tecniche siano sempre aggiornate cercando di capire quali sono le nuove tecnologie e/o le soluzioni tecniche più promettenti. Le competenze tecniche devono poter essere condivise all’interno della società, in maniera tale da poter affrontare in maniera più coordinata ogni fase del progetto. Quando si parla di competenze valutative si intendono invece tutte quelle capacità di una società di capire se è in grado di poter ricavare un utile da un progetto. Per poter far questo bisogna conoscere i mercati e i relativi andamenti degli item e dei servizi necessari, saper stimare i tempi necessari per ogni operazione e essere in grado di calcolare i rischi di ogni situazione, come ad esempio quelli legati alla situazione geo-politca della zona in cui si dovrà andare a lavorare. Per poter avere delle alte competenze valutative è necessario che un’impresa abbia dei sistemi e dei meccanismi di scambio d’informazioni e di opinioni molto ben radicati al suo interno. Infine, per una società che opera in grandi progetti è necessario avere delle buone competenze relazionali. Attraverso abilità di tipo sociale, psicologico e interculturali le società hanno, infatti, la possibilità di gestire al meglio le relazioni con i clienti, i fornitori e i partner, cercando di evitare e risolvere possibili dispute. Inoltre queste competenze sono necessarie all’interno dell’organizzazione per definire le dinamiche di .

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2.2.2 Caratteristiche dei progetti EPC I contratti Engineering, Procurement & Construction (EPC) sono una forma comune di contratto usata per intraprendere lavori di costruzione, generalmente di grandi dimensioni. Il contraente è obbligato a consegnare l’impianto completo ad una società che deve semplicemente metterlo in funzione per iniziare ad operare. Per questo motivo, spesso i contratti EPC sono chiamati anche con il nome di Turn Key, riferendosi al fatto che basta semplicemente “girare la chiave” per mettere in funzione l’impianto. La tipologia del contratto scelto dal cliente influenza il progetto e tutte le sue fasi, e rappresenta di fatto il punto d’incontro fra le esigenze del cliente e le performance della società EPC, mentre il contratto definisce gli accordi riguardo ai vincoli di costo, tempo e qualità. Nel momento in cui un progetto EPC è concepito, bisogna porre particolare attenzione a prevedere i giusti tempi per il suo sviluppo considerando che molto probabilmente ci potranno essere dei ritardi o degli avvenimenti non prevedibili. Com’è emerso da numerose ricerche, i cambiamenti e le variazioni subite dal progetto possono portare a problemi significativi o addirittura al suo fallimento. [30] È molto importante quindi che la società presti molta attenzione a stimare il tempo necessario e il capitale che si deve investire per portare a termine il progetto. Una sovrastima dei costi e dei tempi potrebbe essere una sicurezza per la società EPC, ma potrebbe anche costituire una difficoltà a vincere gare internazionali di appalti. Al contrario, sottostimare i costi e i tempi di un progetto potrebbe portare alla vincita di una gara ma con il rischio di dover pagare, alla fine del progetto, ingenti penali per non aver rispettato i termini contrattuali. Oltre a quest’aspetto bisogna considerare il danno d’immagine che subisce la società a causa del fallimento del progetto e del non rispetto delle condizioni d’accordo. Le prime fasi di un progetto EPC possono influenzarne tutto il corso e assumono dunque una maggiore rilevanza rispetto a quelle successive. Infatti, come si può notare dalla Figura 2.4, nella fase iniziale di concetto (“Conceptual”) l’organizzazione ha la maggior abilità d’influenzare i costi rispetto a tutte le altre fasi del progetto.

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Figura 2.4 Fasi di un progetto EPC [26]

Dalla Figura 2.4 si può notare come alcune fasi si sovrappongano. Questa parziale sovrapposizione accresce le difficoltà di un progetto EPC, aumentando il rischio e di conseguenza anche i costi. Nonostante questi svantaggi le società d’impianti si trovano costrette a sovrapporre le varie fasi per cercare di ridurre i tempi ed esser quindi maggiormente competitivi sul mercato. Sempre nella Figura 2.4 si può notare come i costi si concentrino soprattutto nella parte finale del progetto, in particolare durante la fase di Construction. Infine bisogna considerare che i progetti EPC sono per definizione di grandi dimensioni, e, quindi, caratterizzati dal coinvolgimento di diversi e potenti stakeholders, da requisiti tecnici complessi, da grandi cash flows, dalla possibilità di applicare economie di scala e da una grande quantità di norme da rispettare inerenti alla sicurezza e all’ambiente. Per tutti questi motivi, una società d’impianti deve essere in grado di identificare e gestire al meglio i rischi. 2.2.2.1 Project Risk Management Il rischio si definisce come l’esposizione alle conseguenze dell’incerto, prendendo in considerazione la possibilità sia di perdere che di guadagnare delle possibilità da un avvenimento che non era stato possibile prevedere. [31] È molto importante per le società d’impianti sviluppare la funzione di Project Risk Management, per poter gestire nel migliore dei modi i rischi che possono esserci durante il corso di un progetto. Le fasi principale che deve seguire il Project Risk Management di una società che gestisce grandi progetti sono le seguenti:

• determinare il contesto: attraverso tutti i documenti chiave del progetto, come la strategia di esecuzione, l’assunzione del programma e dei costi,

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gli studi ingegneristici e le analisi economiche, si vuole stabilire il contesto in cui la società si trova ad operare e i compiti fondamentali che dovranno essere svolti;

• identificare i rischi: l’obiettivo è quello di prevedere quello che potrà

accadere e di come questo potrebbe influenzare il progetto. In questa fase si fa riferimento principalmente alle serie e ai dati storici, alle analisi teoriche, ai dati empirici e alle opinioni del Project Team e di altri esperti. Il processo d’identificazione dei rischi deve essere chiaro a tutte le persone che lavorano all’interno dell’organizzazione e deve essere applicato in maniera sistematica. I metodi maggiormente utilizzati in questa fase sono il brainstorming, le checklist, i questionari e la verifica di precedenti simili progetti. Alla fine di questa fase bisogna ottenere una lista dei possibili rischi;

• valutazione qualitativa del rischio: questa fase si può suddividere in

analisi del rischio (si determina la sua probabilità di accadimento e la grandezza delle sue conseguenze) e in valutazione del rischio (si compara il rischio stimato con i criteri stabiliti per determinarne il significato). Per stabilire dove concentrare le risorse dell’organizzazione è necessario fissare delle priorità comuni, in modo tale da prevenire i rischi in maniera coerente. Alla fine di questa fase bisogna assegnare ad ogni rischio presente sulla lista precedentemente stilata una probabilità e una magnitudo;

• valutazione del rischio semi-quantitativa: attraverso l’uso di metodi

sperimentali si cerca di assegnare ad ogni rischio un indice di priorità, considerando sia la probabilità di accadimento che la magnitudo. È bene tenere separate queste due ultime fasi, infatti assegnare fin da subito dei numeri ai rischi potrebbe generare confusione e una difformità di giudizio;

• trattamento dei rischi: si vuole determinare le azioni che possono essere

intraprese nel caso ci sia il verificarsi dei rischi precedentemente identificati; bisogna individuare le opzioni che possono diminuire le probabilità di accadimento e/o la gravità delle conseguenze, ma allo stesso tempo determinarne il costo, gli oneri e i benefici. Dopo aver identificato tutte le possibili azioni, bisogna fare un piano d’azione per i rischi (Risk Action Plan), tenendo conto delle risorse necessarie nel budget. In questa fase è importante trovare un compromesso fra l’efficacia dell’azione che si vuole intraprendere e il suo costo. Anche in questo caso i metodi per identificare le possibili azioni correttive sono il

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brainstorming, le checklist, i questionari e la verifica di precedenti simili progetti;

• monitoraggio e revisione: durante lo sviluppo del progetto è molto

importante prevedere un’azione di monitoraggio e di revisione che possa controllare il verificarsi di qualche rischio;

Il Project Risk Management non deve essere troppo oneroso per la società, ma allo stesso tempo non deve sottovalutare nessun aspetto dei progetti. Esso deve essere quindi adatto alla tipologia del progetto ed è importante che sia in comunicazione e che si coordini con le altre attività di management. Allo stesso tempo, è importante che il Project Risk Management tenga informati i soci e Senior Manager della compagnia attraverso delle comunicazioni e reportage. [31] 2.2.3 I principali attori dei progetti EPC Il Project Management Institute definisce gli attori di un progetto come:

“indiviui e organizzazioni che sono attivamente coinvolte nel progetto, o i cui interessi possono essere influenzati dal risultato dell’esecuzione del progetto o

dal suo completamento.” [28] In un progetto EPC si ha la presenza di molteplici compagnie, difatti, per la realizzazione di un bene complesso come un impianto industriale, sono richieste molte competenze specializzate. Le società devono collaborare per il raggiungimento di uno scopo comune, ovvero il successo del progetto. Per ottenere il miglior risultato, ogni compagnia deve avere un interesse personale per poter lavorare al progetto nel modo migliore. I principali attori di un progetto EPC sono l’Utilizzatore, il Cliente, il Main Contractor, i Sub-Contractors, i Fornitori e le Autorità.

• Utilizzatore: è l’ente o società che utilizzerà il prodotto del progetto. Questo soggetto può non corrispondere al proprietario del bene industriale, output del progetto. Egli stabilisce le esigenze che deve soddisfare l’impianto per poter essere gestito al meglio.

• Cliente: soggetto interessato alla costruzione di un impianto, che

possiede il capitale, ma non ha le competenze e i mezzi necessari per realizzarlo. Egli definisce, con relativo grado di dettaglio e in accordo con le relative norme locali e internazionali, il sito su cui dovrà essere

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costruito l’impianto, il suo scopo e le specifiche. Particolarmente nei progetti delle società EPC, il Cliente è presente durante tutte le fasi del progetto, dalla sua definizione fino al momento della consegna.

• Main Contractor: è la compagnia, che nel momento della definizione del

contratto si prende carico di tutte le responsabilità del progetto. Esso prende l’impegno di realizzare l’impianto entro certi parametri di costo, qualità e tempo stabiliti fin dall’inizio. La definizione e la firma del contratto fra Cliente e Main Contractor sono quindi due momenti fondamentali, durante i quali si stabilisce il legame principale fra i due soggetti.

• Sub-Contractors: queste società si coordinano direttamente con il Main

Contractor, e sono specializzate in settori specifici (ad esempio quello meccanico o quello delle costruzioni). Esse offrono delle competenze specialistiche in settori che non fanno parte del Core Business del Main Contractor.

• Fornitori: sono tutte quelle società che vendono i propri prodotti,

dall’equipment ai materiali. Nel caso in cui debbano curare anche la fase d’installazione del proprio prodotto presso il cantiere del progetto, essi vengono definiti anche Installation Contractors.

• Autorità: sono quei soggetti che definiscono i limiti di un progetto

attraverso norme e leggi. Essi possono avere diversi tipi di competenza; usualmente, più è grande il progetto, e più sono le autorità coinvolte, anche a livello nazionale e internazionale.

È importante che i rapporti fra i vari attori di un progetto EPC siano caratterizzati dalla trasparenza e dalla chiarezza, in maniera tale che la scelta di ogni collaborazione sia ben motivata da criteri pratici e oggettivi, e che ogni parte contrattuale sia cosciente del proprio ruolo e delle proprie responsabilità. Bisogna fare attenzione che ad ogni soggetto che partecipa al progetto siano assegnati dei rischi che è in grado di gestire e risolvere. Solamente in questo modo è possibile, infatti, che il progetto segua il suo scheduling senza malintesi e intoppi, giungendo alla sua conclusione secondo i vincoli di costo, tempo e qualità previsti. Questo vale soprattutto per i progetti più grandi e più complessi, per i quali, il maggior numero di partecipanti al progetto può causare dei problemi di frammentazione, dovendo evitare quindi che si creino problemi di comunicazione e quindi dei rapporti di avversità fra le società.

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Gli attori principali dei progetti EPC spesso si devono rapportare con enti finanziari e banche, che, indirettamente, possono influenzare lo svolgimento del progetto.

Figura 2.5 La supply chain EPC [32]

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2.2.4 Caratteristiche dei progetti degli impianti nucleari All’interno di una nazione lo sviluppo del settore dell’energia nucleare dipende dalla politica energetica assunta dal governo di quel paese; senza il sostegno di politiche chiare e di lungo termine, infatti, non si può pensare che ci possa essere uno sviluppo di questo settore, l’impegno dei governi a sostenere l’energia nucleare è fondamentale per qualsiasi costruzione di un impianto nucleare. Nel momento in cui un paese decide di intraprendere una politica energetica nucleare, solitamente, per la costruzione delle prime centrali nucleari si decide di stipulare dei contratti Turnkey con delle società straniere esperte nel settore. In questo modo si cerca di raggiungere l’obiettivo di costruire centrali termonucleari sicure, velocemente e a costi competitivi, e allo stesso tempo si affiancano a queste società le maestranze autoctone in modo che venga acquisito il know-how. Man mano che le società della nazione acquisiscono le competenze necessarie, il loro grado d’indipendenza diventa sempre più alto, fino a poter progettare delle proprie tecnologie di reattori nucleari. Questo è, ad esempio, il caso della Corea del Sud che nel 1957 entrò a far parte dell’International Atomic Energy Agency, nei primi anni ’70 commissionò la costruzione delle prime tre centrali attraverso turnkey projects, per i successivi sei reattori furono coinvolti contractors e maestranze locali fino ad arrivare, a metà degli anni ’80, alla decisione di sviluppare una propria tecnologia, avendo acquisito tutte le competenze necessarie. [33] Le decisioni della politica energetica e le conoscenze tecniche dell’industria nazionale hanno, quindi, una grande influenza sulla tipologia di contratto con la quale viene commissionato un impianto nucleare. La costruzione di un impianto di energia nucleare richiede un lungo periodo di tempo da quando viene pianificato a quando può essere messo in funzione; inoltre la progettazione, il procurement, la costruzione e lo startup hanno bisogno di molti materiali, equipment, sistemi di comunicazione e manodopera specializza, e producono una grande quantità di documenti che devono essere gestiti e coordinati in maniera efficiente. È chiaro quindi che solo una società che abbia le competenze necessarie può portare a termine un progetto con queste caratteristiche in maniera efficace ed efficiente. Quando si sviluppa un progetto per un impianto nucleare bisogna tenere in considerazione i rischi legati ad un progetto di tale grandezza e complessità. Alcuni di questi rischi sono analoghi a quelli di grandi progetti, mentre altri contraddistinguono il settore dell’energia nucleare. Il progetto di un impianto nucleare è caratterizzato da alti costi di capitale e da un ambiente normativo molto rigoroso, in presenza di non conformità, infatti, le autorità possono arrivare a sospendere lo sviluppo dell’impianto e a farlo modificare a seconda delle esigenze, con un conseguente aumento dei costi e dei tempi. È importante, quindi, che questo settore sia regolato da un piano

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normativo chiaro che metta in condizione le società interessate ad investire capitali di sapere quali vincoli devono rispettare. Inoltre, la costruzione di un impianto nucleare può trovare anche delle resistenze da parte dell’opinione pubblica e delle popolazioni locali, che, spesso sono preoccupate per lo stoccaggio del materiale e dei rifiuti radioattivi. L’alto costo di capitale influenza fortemente il costo di produzione dell’energia elettrica, che dev’essere competitivo rispetto a quello delle altre fonti energetiche. Per questo motivo si deve cercare di evitare costosi ritardi che possono esser causati, oltre che da problemi socio-politici come affermato prima, anche dal design, dalla fornitura di equipment, dal project management, dalla fase di construction e dal commissioning. Ogni rischio deve essere affidato al soggetto che partecipa al progetto di un impianto nucleare e che può gestirlo al meglio. La struttura del project management e di molti strumenti di controllo del rischio studiati per progetti di grandi dimensioni, come ad esempio piattaforme offshore o grandi costruzioni civili, sono ugualmente applicabili anche al settore dell’energia nucleare. I rischi specifici di questo settore sono quelli legati alla gestione delle reazioni nucleari e del materiale radioattivo, per la quale, le autorità pubbliche, devono essere responsabili della creazione di un apposito framework di norme e regole. Per cercare di ridurre i rischi, negli ultimi anni si sono standardizzate le tecnologie dei reattori nucleari e l’industria del nucleare lavora in collaborazione con gli enti normativi nazionali ed internazionali per cercare di rendere più uniforme il quadro di riferimento delle leggi che regolano il settore nucleare. 2.2.5 I principali attori dei progetti degli impianti nucleari Generalmente la struttura dell’organizzazione di un progetto di un impianto nucleare è formata da diverse società che hanno la responsabilità di sviluppare e completare una precisa parte dell’impianto, coordinandosi fra di loro. (Figura 2.6) I principali attori di un progetto di un impianto nucleare sono:

• Stato: come è già stato scritto nel precedente paragrafo, il governo di un paese determina le politiche energetiche, determinando la possibilità dello sviluppo dell’energia nucleare, e in qualche caso finanziando questo settore. Senza una chiara volontà da parte dei governi di sostenere lo sviluppo del nucleare questa sarebbe impossibile.

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Figura 2.6 Supply Network di un progetto di un impianto nucleare

• Autorità di sicurezza: il loro scopo è quello di proteggere le popolazioni,

la società, l’ambiente e le future generazioni da effetti dannosi delle radiazioni. Solitamente lo Stato interagisce con il progetto attraverso queste autorità, spesso affiancate da enti di sicurezza locali e regionali.

• Cliente: in maniera analoga dei progetti EPC, è il soggetto interessato

alla costruzione dell’impianto che possiede i capitali necessari, ma non le competenze tecniche adatte per la sua realizzazione. Spesso il cliente corrisponde con la Utility Company che poi gestirà il funzionamento dell’impianto.

Stato

Autorità di Sicurezza

Cliente

Architect Engineer

EPC Isola Turbina Generatore EPC Costruzioni Isola Nucleare

Sub Contractors

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• Architect Engineer (AE): nei progetti d’impianti nucleari il ruolo di questo soggetto è molto simile a quello del Main Contractor. È responsabile della gestione del progetto al livello più alto, definisce gli standard tecnici di riferimento, assegna, gestisce e supervisiona i contratti e s’interfaccia con le Autorità di Sicurezza durante lo sviluppo del progetto. In pratica, esso deve coordinare il lavoro di tutti i soggetti impegnati nel progetto. In alcuni casi è possibile che questa figura corrisponda a quella del Cliente. Ad esempio, nel progetto del reattore nucleare Flamanville 3, EDF, il cliente, è anche la società che alla fine del progetto gestirà l’impianto e allo stesso tempo svolge l’attività di Architect Engineer. [34] Una società che commissione il progetto, per poter ricoprire anche il ruolo di AE, deve possedere le giuste competenze e una lunga esperienza nel settore.

• EPC Isola Nucleare: è la società che si prende in carico della

progettazione, del procurement e della costruzione della parte del reattore nucleare dell’impianto. Queste società hanno già sviluppato delle tecnologie di reattori già certificati a livello internazionale. Il loro compito è quello di gestire la fase di Engineering di dettaglio per quanto riguarda lo specifico impianto, occuparsi del procurement per quanto riguarda il reattore e tutte le parti direttamante connesse ad esso, e seguirne la costruzione. Solitamente queste società devono seguire anche la fase di commissioning.

• EPC Isola Turbina Generatore: in maniera analoga è la società che si

prende in carico la progettazione, il procurement e la costruzione della parte della turbina e del generatore dell’impianto. Spesso questo soggetto ha delle relazioni storiche con la società EPC dell’isola nucleare. Queste due società EPC, solitamente, nel momento dell’offerta al Cliente, si presentano insieme.

• Costruzioni: è la società che si occupa delle costruzioni civili,

dell’engineering e della costruzione delle principali opere civili.

• Sub Contractors: sono tutte quelle aziende qualificate per lavorare nel settore nucleare alle quali si rivolgono gli altri soggetti per la fornitura di materiali, equipment e item necessari per il completamento del progetto.

Durante le fasi del progetto di un impianto nucleare, tutti i rischi devono essere gestiti dalle società che possono affrontarli al meglio. Difatti, progetti realizzati in passato hanno dimostrato come i progetti nel nucleare raggiungono il successo quando ogni partecipante gestisce al meglio i rischi.

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2.2.6 Il ruolo delle società d’impianti e l’importanza del procurement Come è stato precedentemente descritto, le società d’impianti all’interno dei contratti EPC assumono il compito di Main Contractor, mentre nei progetti d’impianti nucleari possono ricoprire la funzione di EPC Contractor per l’isola Turbina/Generatore, oppure, se hanno sviluppato le tecnologie adatte, la funzione di EPC Contractor per l’isola nucleare. Le società EPC offrono le proprie competenze tecniche e il proprio know-how per poter portare a termine dei progetti di grandi dimensioni. Esse devono saper affrontare la progettazione di un impianto, avere una buona conoscenza del mercato per scegliere i migliori fornitori al minor prezzo, saper gestire tutte queste società che forniscono prodotti e servizi, coordinandole con le società responsabili delle costruzioni. Per questi motivi, le società EPC usualmente acquistano beni e servizi per un valore corrispondente al 60÷70 % del fatturato, e il valore dei materiali varia fra il 45% e il 98% del valore degli aquisti. [35] Il procurement assume quindi un’importanza fondamentale all’interno di queste società. Negli ultimi anni, a causa della crescente complessità dei beni e dei sevizi, dell’accorciamento del ciclo di vita dei prodotti, della globalizzazione dei commerci e dei miglioramenti in ambito logistico, queste società si sono sempre più concentrate sul core business facendo più affidamento sui fornitori. [36]

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3 Il procurement 3.1 L’evoluzione del procurement Col trascorrere degli anni gli acquisti sono diventati sempre più importanti all’interno delle organizzazioni di ogni tipo. Negli anni ’70, le società consideravano la funzione acquisti solamente con una visione “transactional”, ovvero come semplice scambio di beni e di servizi fra venditori e compratori, i quali avevano obiettivi diversi. Gli acquisti per molti anni sono stati considerati, quindi, come una funzione amministrativa, d’ufficio. Fino a trent’anni fa, il purchasing era caratterizzato, infatti, da un comportamento “reattivo” rispetto alla società: si occupava semplicemente dell’acquisto di forniture al prezzo più basso nel momento in cui si riscontrava un bisogno e la collaborazione con i fornitori era molto bassa. A partire dagli anni ’90, l’obiettivo del purchasing delle società era ancora quello di acquistare al minor prezzo, ma allo stesso tempo si incominciò a prendere in considerazione anche fattori come la qualità e i tempi di consegna. Inoltre, la funzione acquisti cercava di collaborare sempre di più con i fornitori e con le altre funzioni interne alla società. Negli anni 2000, il purchasing ha incominciato ad avere un ruolo strategico all’interno della società e si è cominciato a considerare che esso potesse dare un vantaggio strategico all’organizzazione se sfruttato adeguatamente. Allo stesso tempo si è aumentato il grado di collaborazione fra le società e i fornitori, facendo più attenzione al vero costo di possesso di una fornitura (Total Cost of Ownership) piuttosto che al suo solo prezzo d’acquisto. Inoltre si ha avuto la tendenza a delocalizzare le decisioni per gli acquisti più semplici alle funzioni che hanno l’esigenza della fornitura, in maniera tale da poter concentrare l’ufficio acquisti principale sulle attività più critiche. Nei prossimi anni, il purchasing dovrà assumere un ruolo sempre più “proattivo”, assumendo in questo modo una funzione maggiormente manageriale e strategica. Si dovrà porre sempre più attenzione al valore reale degli item e dei servizi che si acquistano rispetto al loro costo. Allo stesso tempo, sarà necessaria una maggior attenzione della funzione acquisti alle esigenze del cliente e alle evoluzioni del mercato, in maniera tale da metter in condizione la propria società di soddisfare al meglio i bisogni del cliente con le tecnologie e i servizi più innovativi.

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Il purchasing ha acquistato sempre maggior importanza a causa di fattori contestuali esterni ed interni alle società. [37]

1. Fattori esterni: a. minor numero di fornitori ma di maggior dimensioni nel corso

degli anni; b. maggior preoccupazione per l’ambiente; c. maggior competizione con le altre aziende; d. bisogno di non soddisfare il cliente ma sorprenderlo; e. maggior tecnologia da parte di alcuni fornitori; f. maggior attenzione alle risorse non rinnovavbili; g. costituzione del CIPS (Chartered Institute of Purchasing and

Supply); h. investimenti sempre di più all’esterno, piuttosto che all’interno; i. innovazioni sempre più frequenti e importanti; j. applicazione e diffusione dell’e-commerce.

2. Fattori interni:

a. maggior ricorso a fornitori esterni e quindi maggiore possibilità di concentrarsi sulle attività core della società;

b. cambiamenti strutturali delle funzioni purchasing e supply; c. misura delle performance sempre più importanti.

Man mano che gli acquisti hanno assunto una maggior importanza strategica all’interno delle società si è cominciato a definire il concetto di procurement. Con questo termine s’intende indicare l’acquisizione delle merci e dei servizi appropriati al miglior Total Cost of Ownership, curando allo stesso tempo tutte le esigenze di qualità, quantità, tempi e luoghi. Con il termine purchasing si rappresenta, invece, solamente l’azione dell’acquistare, mentre con procurement si vogliono considerare tutti gli elementi che fanno parte della supply chain. L’importanza cruciale del procurement all’interno di un progetto EPC è dovuta ai seguenti fattori: [26]

1. svolge una funzione di connessione fra l’Engineering e la fase di Construction: gli item che acquista sono alla base degli impianti costruiti;

2. i costi del materiale e dei servizi rappresentano una parte importante del costo totale dei progetti EPC;

3. la dipendenza della riuscita del progetto dalle società esterne (fornitori e subcontractors) è molto forte;

4. il procurement ha bisogno di una grande capacità di comunicazione e negoziazione con queste parti esterne;

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5. il controllo non è così forte come nel caso della fase di Engineering e di Construction, specialmente nell’outsourcing e nella fornitura di item con un lungo lead time;

6. diversamente da quanto accade per l’industria manifatturiera, né i fornitori degli item principali né i clienti hanno dei buffer per i progetti;

7. i beni strumentali sono tipicamente molto costosi e impiegano un lungo lead time per essere prodotti;

8. i fornitori e gli appaltatori sfruttano i time buffer in maniera non coordinata per proteggersi da eventi non prevedibili;

9. una gestione di successo del procurement può portare a delle performance superiori riguardo ai costi e ai tempi di tutto il progetto.

Il procurement delle società EPC deve avere come obiettivi quelli di minimizzare il costo, mantenere alta la qualità, cercare nuovi fornitori che possano dare un contributo tecnologico innovativo e deve avere le competenze per coordinare le attività dei fornitori con quelle della società. In pratica, una società EPC deve trarre vantaggio competitivo dal procurement, e non considerare le forniture come una risorsa critica. 3.2 Strategie di procurement Nel momento in cui il procurement non è più visto semplicemente come un’attività soltanto amministrativa, ma assume una rilevanza “proattiva” all’interno dell’organizzazione, allora è necessario definire delle strategie che guidino il comportamento d’acquisto. Le strategie di procurement sono direttamente influenzate da quelle prese a livello societario; ad esempio, come è stato precedentemente descritto, se una compagnia decide di massimizzare il local content dei propri progetti per cercare di essere più competitiva e acquisirne un maggior numero, allora le strategie di procurement dovranno cercare di sfruttare al massimo i mercati di riferimento per i relativi progetti. Nel corso degli anni molti studi e ricerche sono stati effettuati per identificare e per descrivere le diverse tipologie di strategie di procurement. Molte di queste sono state studiate da diversi ricercatori che spesso hanno definito strategie analoghe con dei nomi e delle definizioni diversi l’uno dall’altro. In questa tesi si prende come riferimento la classificazione che è stata proposta da Sorbello e Guarneri nel 2008. Essi hanno identificato le linee guida principali di ogni strategia presente in letteratura, e attraverso il metodo di Rank Order Clustering le hanno raggruppate in 9 strategie generali, mettendo in evidenza le linee guida principali per ognuna di queste.

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Tabella 3.1 Strategie di procurement [38]

Strategia di procurement Guide linea

Partnership Close Relationship – Develop Mutual Trust – Improving Communication, Joint Product Development, Cooperation for Cost Reduction, Improvement and Development of the Supplier, Long-Term Relations;

Cooperation Agreement

Stock Agreement, Administrative Cost/Complexity Reduction, Cooperation for Product Quality, Lead Time, Delivery, Long-Term Relation, Reduce Number of Suppliers;

Support the Supplier

Close Relationship - Develop Mutual Trust – Improving Communication, Improvement and Development of the Supplier, Long-Term Realations;

Alternative Solutions

Alternative Materials/Components/Products, Risk Analysis, Market Analysis;

Promote Competition

Leverage the Volume Placement of smaller Volumes of Business with each Individual Supplier, Risk Analysis, Negotiation;

Premium Price Long-Term Relations, Willingness to Additional Cost, Stock Agreement;

Exploit Competition

Finding New Supllier, Short Term Contracts, Leverage the Volume Placement of smaller Volumes of Business with each Individual Supplier, Competitive Bidding;

Purchasing Management

Reduce the Number of Supplier, Administrative Cost/Complexity Reduction, Standardizing Product Assortment, Decentralized Purchasing Mixed;

Dealing Market Analysis, Short-Middle Term Contract, Negotiation, Worlwide Use of Resource, Competitive Bidding, Centralized Purchasing, Driver Price and Delivery.

Di seguito sono riportate le descrizioni di tutte le linee guide usate come riferimento per classificare le diverse strategie.

• Close Relationship: si riferisce al fatto di diminuire le distanze fra la società e il fornitore, aumentando la fiducia reciproca e migliorando le comunicazioni;

• Joint Product Development: la compagnia e il fornitore uniscono le proprie competenze per sviluppare insieme il prodotto, dalla fase di progettazione fino all’analisi di mercato;

• Cooperation for Product Quality: la compagnia e il fornitore lavorano e agiscono insieme per creare un sistema complesso che permetta di assicurare la dovuta qualità in termini di performance (le caratteristiche di funzionamento fondamentali del prodotto), caratteristiche (le proprietà che integrano il funzionamento base), affidabilità (la probabilità di malfunzionamento del prodotto entro uno specifico range di tempo), conformità (il grado col quale il prodotto rispetta le specifiche di

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progetto), durata (la vita attesa del prodotto), facilità di manutenzione (velocità, disponibilità, competenza e facilità di riparazione), estetica (come un prodotto appare), e qualità percepita.

• Cooperation for Cost Reduction: la compagnia e il fornitore lavorano e agiscono insieme per cercare di eliminare tutti gli sprechi e i costi che non portano un valore aggiunto al prodotto.

• Cooperation for Lead Time: la compagnia e il fornitore lavorano e agiscono insieme per ridurre il lead time del prodotto, che va dal suo sviluppo fino alla consegna;

• Cooperation for delivery: la compagnia e il fonitore lavorano e agiscono insieme per cercare di rendere più semplici le attività di consegna del prodotto;

• Improvement and development of the Supplier: la società pianifica una serie di attività e di programmi per cercare di sviluppare le potenzialità di uno o più fornitori;

• Alternative Materials/Components/Products: la compagnia cerca delle nuove soluzioni per cercare di soddisfare il bisogno di una fornitura in modo migliore;

• Long-term Relations: la società e il fornitore hanno dei rapporti di business da un lungo periodo, ad esempio dai 5 ai 10 anni;

• Finding New Supplier: l’obiettivo della compagnia è quello di trovare un nuovo fornitore più adatto alle sue esigenze;

• Reduce Number of Suppliers: la compagnia cerca di ridurre il numero di fornitori con i quali ha dei rapporti di business per uno specifico item o una famiglia di prodotto;

• Willingness to Additional Cost: la compagnia è disposta ad accollarsi costi maggiori per avere maggiori garanzie sulla fornitura;

• Risk Analysis: la compagnia tiene in considerazioni i rischi legati ad una specifica fornitura, da quelli relativi al fornitore a quelli di mercato;

• Market Analysis: il principale obiettivo è quello di ottenere e analizzare informazioni riguardo alle caratteristiche dei fornitori, alle differenti localizzazioni geografiche e alla suddivisione del mercato;

• Stock Agreement: la società acquista quantità maggiori di item rispetto alle reali necessità stipulando un accordo per lo stoccaggio;

• Short Term Contracts: l’obiettivo della società è quello di avere dei contratti di breve durata, in modo tale da essere poco vincolati a quel fornitore;

• Adminisstrative Cost/Complexity reduction: la società cerca di diminuire la complessità amministrativa degli acquisti in modo da ridurre i costi e da velocizzare i tempi;

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• Standardizing Product Assortment: la compagnia cerca di ridurre l’assortimento dei prodotti che deve acquistare, facilitando le operazioni del procurement, riducendo così i costi amministrativi;

• Negotiation: per negoziazione si intende indicare l’applicazione di quell’insieme di capacità comunicative, di marketing, psicologiche e tecniche per ottenere delle condizioni favorevoli per le forniture;

• Worldwide use of Resource: la compagnia considera la possibilità di acquistare in maniera internazionale, in modo da sfruttare le opportunità che la globalizzazione dei mercati ha portato;

• Driver Price and Delivery: nel momento in cui non c’è differenza fra il prodotto di un fornitore e quello di un concorrente, allora la società si concentra sul costo e sulla consegna per scegliere il fornitore più adatto;

• Competitive Bidding: i fornitori sono invitati a presentare le proprie offerte per poter verificare il loro interesse, le specifiche tecniche, i termini e le condizioni di contratto proposte; lo scopo è quello di scegliere l’offerta più vantaggiosa dal punto di vista della qualità e del suo costo;

• Centralized Purchasing: l’obiettivo è quello di eliminare gli sforzi e le attività del procurement per acquisti molto simili fra loro, acquistando in un’unica tranche, riuscendo, in questo modo, ad ottenere condizioni più vantaggiose perché si ordinano quantità maggiori;

• Decentralized Purchasing: le singole business unit e i dipartimenti acquistano quello di cui hanno bisogno senza la supervisione della holding, in questo modo si ha una maggior autonomia degli acquisti che possono attivarsi più velocemente in caso di situazione imprevista;

• Decentralized Purchasing Mixed: in questo caso si ha un mix fra il centralized purchasing e quello decentralized;

Data l’importanza del procurement all’interno delle società EPC, è molto importante che siano adottate le giuste strategie per cercare di ridurre i rischi per quanto riguarda le forniture, in modo che l’organizzazione si possa concentrare sul proprio core business, traendo un vantaggio competitivo dal procurement. 3.3 Organizzazione della funzione procurement La struttura dell’organizzazione della funzione procurement è decisa dalle diverse società EPC in base alle strategie principali di procurement che intendono applicare. Difatti, essa sarà diversa per una società che ha intenzione di sfruttare al meglio la competizione all’interno del mercato rispetto ad un’altra società che pone particolare attenzione alle esigenze del cliente e del progetto.

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L’organizzazione della funzione procurement può dipendere quindi da molti fattori, ma le principali classificazioni possono essere considerate quelle in base al grado di centralizzazione degli acquisti e in base alle classi d’acquisto. 3.3.1 Grado di centralizzazione Una classificazione dell’organizzazione della funzione procurement può essere definita in base al suo grado di centralizzazione. Una società EPC lavora in un contesto internazionale e su diversi progetti contemporaneamente; con il termine centralizzazione si intende indicare in che misura e quale tipologia di acquisti vengono gestiti dall’ufficio di procurement della società centrale. Nel caso in cui tutte le richieste di beni e di servizio arrivino a un’unità centrale della società, allora la funzione procurement è centralizzata. Questa tipologia di organizzazione può portare diversi vantaggi [39], fra cui un miglior sfruttamento del mercato. Infatti, un’organizzazione centralizzata, può raggruppare i prodotti della stessa famiglia merceologica in modo tale da evitare la diversificazione degli ordini su più fornitori e da stringere rapporti di collaborazione solamente con i fornitori strategici. In questo modo la società acquisisce un maggior potere contrattuale, poiché, pur facendo meno ordini, questi sono di grandezza maggiore. Allo stesso tempo, essa può proporre di standardizzare alcuni item comuni a più prodotti della società, in maniera tale da rendere più semplice il processo d’acquisto. Nel caso in cui ogni unità operativa della società abbia la responsabilità degli acquisti per i progetti che ha in carico, allora, l’organizzazione della funzione procurement si definisce decentralizzata. Diversamente da quanto descritto per il caso precedente, questa tipologia di organizzazione ha il vantaggio di poter soddisfare più velocemente le esigenze di beni e di servizi della propria unità operativa. Inoltre, essa conosce meglio il prodotto finale e può quindi interpretare in maniera più precisa le richieste delle forniture. Solitamente si ricorre ad una struttura decentralizzata quando il Top Management decide di massimizzare il local content degli acquisti dei propri progetti, e, quindi, una struttura decentralizzata è quella che meglio riesce ad orientarsi sui mercati di riferimento per i relativi progetti. Molte volte è il Cliente stesso ad imporre come vincolo quello di massimizzare il ricorso a fornitori locali in maniera tale da permettere uno sviluppo della produzione e dell’industria di quel paese. Un’organizzazione mixed della funzione di procurement è una combinazione delle due precedenti opzioni. In questo caso si ha una divisione delle responsabilità fra i diversi uffici acquisti della società. Usualmente, i procurement department principali si occupano degli acquisti più onerosi e di quelli più critici, mentre agli uffici periferici è affidato il compito di acquistare tutti quegli item che non presentano particolari difficoltà.

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3.3.2 Classi di acquisto Un’altra classificazione dell’organizzazione della funzione procurement può essere in base alle classi d’acquisto. Infatti, una società può scegliere di acquistare in base alla tipologia di item, oppure in base al progetto. Nel primo caso, il procurement collabora strettamente con la funzione di Engineering, in maniera tale da poter affrontare il mercato in maniera più efficiente da un punto di vista tecnico-economico. In questo modo la società EPC può sfruttare al meglio le possibilità del mercato, portando le diverse unità d’acquisto ad avere un’alta specializzazione riguardo alle relative forniture. Nel caso in cui una società EPC decida di acquistare gli item in base al progetto perde qualcosa in termini di contrattazione, ma allo stesso tempo guadagna la possibilità di concentrarsi sulle esigenze dei diversi progetti, ognuno caratterizzato da diverse caratteristiche, diversi vincoli e un diverso scheduling. 3.4 Processo di procurement Il processo di procurement può essere scomposto in una serie di fasi, attraverso le quali, partendo dalle esigenze di un certo bene o servizio, si soddisfano le necessità che sono nate all’interno dell’organizzazione. Prima di tutto, una società EPC deve decidere chi ha la responsabilità di effettuare gli acquisti, accertandone le competenze e le capacità di gestione dei rischi e dei relativi problemi. In seguito è necessario che le strategie di procurement adottate dalla società siano chiare a tutte le persone che lavorano agli acquisti. Fatte queste premesse, il processo di procurement può essere effettuato seguendo una serie di fasi consecutive, che, in funzione della tipologia di acquisti, possono assumere una diversa importanza. Nella Tabella 3.2 si riportano le fasi principali del processo di procurement suddivise in due livelli, uno principale e uno secondario: [38]

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Tabella 3.2 Fasi del processo di procurement

# FASI DEL PROCESSO DI PROCUREMENT

LIVELLO 1 LIVELLO 2

1 Material Take Off Determine how the problem can be solved Matching with other Buys

2 Supplier Research

Evaluation of Client’s Constraints Identify Supplier Search Criteria (Product Category, Delivery Requirements, etc.) Search of Local Suppliers Search of Global Suppliers Client Approval

3 Market Price Prediction -

4 Supplier Qualification Gathering more detailed suppliers’ information (ex. through Questionnaire) Suppliers Approval

5 Purchase Requisition RFI (Request For Information) RFP (Request For Proposal) RFB (Request For Bid)

6 Supplier Selection And Final Choice

Offers Evaluation (Selection Method Definition, Index Calculation, Ranking) Wide and Complete the Offer’s Analysis Short List Definitions of Relation’s Objectives Negotiation (Prices, Payment Terms, Terms of deliveries) Final Choice (one or more suppliers)

7 Development Of The System, Supporting The Relations

Supplier/s Development Plan Development of Communication Systems Joint Product Development Procedures Cooperation Protocol Definition

8 Order Management And Inspection

Expediting Inspection on Project Site Based only on Documentation Inspection on Supplier’s Site during the Intermediate and Final Tests Inspection on Supplier’s Site during the Product Development

9 Shipping -

10 Knowledge Management Evaluation of Chosen Supplier Evaluation of the Advances and Knowledge Introduced by the Purchased Product

Alcune di queste fasi possono non essere considerate durante il processo di acquisto di una società. Infatti, l’importanza che è data alle varie fasi è determinata dalla tipologia di fornitura che bisogna acquistare e dai relativi fattori contestuali.

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Di seguito si descrivono le singole fasi:

1. Material Take Off: durante questa fase avviene l’identificazione dell’esigenza della fornitura di un certo bene o servizio. Usualmente con questo termine s’indica una lista dove viene precisata la tipologia e la quantità di materiali necessari per il completamento di un progetto. In questa fase bisogna decidere come il problema può essere risolto (Determine how the problem can be solved) trovando una soluzione chiara e precisa, e quindi se è necessario ricorrere ad un fornitore qualificato oppure se l’acquisto può essere raggruppato con altri analoghi (Matching with other Buys);

2. Supplier Research: una volta stabilita la necessità di una fornitura l’organizzazione si concentra sulla ricerca dei possibili fornitori. Durante questa fase bisogna prendere in considerazione gli eventuali vincoli imposti dal cliente per l’acquisto di particolari tipologie di item (Evaluation of Client’s Constraints); bisogna identificare i criteri sulla base dei quali avverrà poi la scelta dei possibili fornitori (Identify Supplier Search Criteria), fare una prima ricerca fra i suppliers locali (Search for Local Suppliers) e in seguito ricercare i possibili fornitori su scala globale (Search for Global Suppliers);

3. Market Price Prediction: la società EPC deve cercare di prevedere

l’andamento dei mercati; questa fase è molto importante anche nel momento in cui la società fa la propria offerta al cliente;

4. Supplier Qualification: si vogliono identificare le caratteristiche

principali e la situazione presente dei fornitori precedentemente identificati, per poter restringere il numero di quelli potenziali, utilizzando dei questionari e delle analisi economiche per ottenere delle informazioni più dettagliate sul loro conto. (Gathering more detailed suppliers’ information); alla fine di questa fase si deve stilare una lista di potenziali fornitori che hanno avuto un riscontro positivo rispetto alle fasi precedenti (Supplier Approval);

5. Purchase Requisition: questa fase si può suddividere in tre diverse

categorie: nel caso di RFI (Request for Information) la società non ha un’idea precisa di quali siano le sue precise necessità, e richiede delle ulteriori informazioni per avere delle idee più chiare su che cosa può offrire il mercato; la RFP (Request for proposal) è il caso in cui la società ha un’idea generale delle caratteristiche e delle specifiche del prodotto che deve acquistare ma è interessata a sentire eventuali proposte da parte del fornitore; invece la RFB (Request for bid) è utilizzata nel

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momento in cui il procurement sa esattamente cosa deve acquistare e conosce precisamente le relative caratteristiche e specifiche, e, quindi, richiede direttamente un’offerta da parte del fornitore.

6. Supplier Selection and Final Choice: durante questa fase bisogna

valutare le offerte ricevute secondo un metodo prestabilito in maniera tale da creare una classifica dei possibili fornitori (Offers Evaluation), dei quali si raggruppano e si riassumono tutte le informazioni raccolte fino a quel momento (Wide and Complete Offer’s Analysis). Una volta portato a termine si forma la Short List (o Bidder List) che comprende uno stretto numero di fornitori con le relative analisi. Successivamente è necessario definire gli obiettivi della relazione fra la società e il fornitore che verrà scelto (Definition of Relation’s Objectives), passando poi al momento di negoziazione (Negotiation) che porta la società e il fornitore a doversi incontrare per cercare un accordo sul prezzo, sui termini di pagamento e su quelli di consegna. Questa fase si conclude con la scelta finale (Final Choice);

7. Developing of the System of Supporting the Relations: questa fase si

concentra sullo sviluppo delle relazioni fra la società e il fornitore. In alcuni casi, la società può decidere di sostenere e aiutare lo sviluppo di un fornitore che ha delle buone potenzialità di crescita (Supplier/s Development Plan), oppure può semplicemente scegliere di potenziare il sistema di comunicazione fra le due aziende per avere uno scambio di informazioni più veloce ed efficace (Development of Communication System). In alcuni casi la società può avere un interesse nello sviluppare il prodotto insieme al fornitore, definendo anche uno scheduling comune e le relative risorse da allocare (Joint Product Development Procedures). Infine, la società e il fornitore, in alcuni casi, cercano di definire dei metodi e delle procedure comuni in modo da riuscire a diminuire le spese relative alla supply chain, come ad esempio i costi logistici e i costi amministrativi.

8. Order Management and Inspection: nello svolgere questa attività la

società cerca di controllare lo sviluppo e le varie fasi di lavoro del fornitore. In particolare durante l’expediting l’azienda si assicura che la consegna della fornitura avvenga nei tempi prestabiliti e secondo le condizioni previste dal contratto, ma allo stesso tempo si preoccupa dello stato di avanzamento della fornitura durante tutto il suo ciclo di vita. Il controllo della società sul fornitore può avvenire anche attraverso diverse modalità: la prima è la richiesta di documentazione per verificare le specifiche del prodotto prima che questo venga consegnato (Inspection on Project Site Based only on Documentation), oppure attraverso delle

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verifiche del personale della società sul sito del fornitore durante lo sviluppo del prodotto e i relativi test (Inspection on Supplier’s Site during the Product Development and Tests), altrimenti dipendenti della società possono recarsi presso lo stabilimento del fornitore durante le ultime fasi di collaudo.

9. Shipping: è la fase di spedizione della fornitura, la società deve cercare

di fare in modo che non ci siano problemi nel momento della consegna della fornitura;

10. Knowledge Management: in questa fase la società fa una valutazione

sulle performance del fornitore e di come si è comportato, se ha rispettato la tempistica e la qualità concordata nella fase contrattuale. (Evaluation of Chosen Supplier) Nel caso la società avesse sviluppato un nuovo prodotto insieme al fornitore viene verificato l’impatto che ha avuto questa novità all’interno del progetto, valutando così se sia conveniente ripetere la collaborazione in futuro. Allo stesso modo si analizzano i benefici che si sono ricavati dall’adozione di un nuovo fornitore che proponeva un prodotto innovativo. (Evaluation of the Advances and Knowledge Introduced by the Purchased Product)

3.5 Fattori contestuali Le decisioni prese durante il procurement sono influenzate da una serie di fattori contestuali che possono essere sia interni che esterni alla società. Difatti, gli item che bisogna acquistare per un progetto EPC sono molti e diversi fra loro e nasce quindi la necessità di dover applicare delle strategie di procurement diverse per ogni prodotto. In base alla tipologia della strategia scelta, le fasi del processo di procurement assumono una diversa importanza, ad esempio le fasi di Order Management and Inspection assumono una minor importanza quando la strategia adottata è quella di Exploit Competition rispetto a quella di Partnership. [38] I fattori contestuali, inoltre, possono influenzare anche l’organizzazione della funzione procurement. Ad esempio, una società EPC può avere una struttura della procurement function decentralizzata, ma, nel momento in cui bisogna acquistare le forniture critiche per i progetti più importanti, la gestione degli acquisti passa ai procurement department più importanti. Nel corso degli anni sono stati molti gli studi e gli articoli scientifici che hanno cercato di individuare tutti i fattori contestuali che influenzano il comportamento d’acquisto delle società EPC. Qui di seguito si riportano i principali fattori

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contestuali individuati dalla ricerca di Sorbello e Guarneri (2008) e che sono risultati essere quelli che maggiormente influenzano le strategie di procurement e i relativi processi. Essi si suddividono in 4 macro categorie:

1. Importance of Purchasing: raggruppa tutti i fattori che considerano in considerazione l’importanza della fornitura e, di conseguenza, l’impatto che può avere sul costo totale del progetto;

2. Complexity of the Supply Market: fanno parte di questa categorie tutte le caratteristiche che individuano la complessità del mercato dei fornitori;

3. Strategic Relevance: si distingue dall’Importance of Purchasing, poichè

un prodotto può avere una grande importanza strategica per la società, ma allo stesso tempo avere un basso impatto economico sul progetto;

4. Project Characteristics: questa categoria raggruppa tutte le

caratteristiche principali dei progetti, attraverso i quali le società EPC sviluppano i propri prodotti;

Tabella 3.3 Fattori contestuali [38]

Contextual Factors Description

IMPORTANCE OF PURCHASING

Profit Impact Profit's Percentage Variation caused by 1 percent variation of the Product's Cost.

Value of the Purchase Purchase's Expected Value (considering Cost of Non Delivery and Product's Quality Required).

Percentage of Total Purchased Cost

Purchased Product's Cost / Total Purchased Cost.

Criticality of the Purchase to get Leverage with the Supplier for other Buys

More opportunities there are for the use of the same supplier for more buys higher is the possibility to have a positive cost impact on the product to purchase.

Cost of non Delivery

The Variation of the Project’s cost (for instance penalty) imputable to the Purchased Product for delay in Project's delivery.

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Product's Quality Required

Variation of the Product's Initial cost due to an higher level of quality required for the product in terms of reliability.

Level of Customization Required

Variation of the Product's initial cost for an higher level of customization.

Technically Complex Variation of the Product's Initial cost for an higher level of complexity.

COMPLEXITY OF THE SUPPLY MARKET

Demand Typology Future forecast concering the Product's demand.

Competition Level The Complexity of the Supply Market is higher as much as the market is close to a Monopoly.

Number of Potential Suppliers

It Is the number of potential suppliers, considering also the suppliers’ effort that can provide substitutive products.

Structure of the Market Monopoly, Oligopoly or Competitive Market.

Pace of Technological Advance

As less the technology for the Product to Purchase is stable and well known as higher is the Complexity of the Supply Market.

Logistic Cost & Complexity

Number of Warehouse between the suppliers and the Company's Receiving Point. Use of special transport. Need of particural condition for storage.

Entry Barriers The presence of Entry Barriers preserve a condition where only few players are in the market.

Make or Buy Opportunities

The absence of the opportunity for the Company to make the Product inside.

Substitution Possibilities The presence of substitution possibilities does decrease the Complexity of the Supply Market.

Variability of Demand Higher is the Varibility of Demand

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higher is the uncertainity about the suppliers' workload. This cause variation in the Market condition and increase the risk such as find suppliers fully loaded.

Technology and Materials Availability

More Technology and materials are not accessible higher is the risk to don't get the purchase.

Cost for New Sources vs Sources for Own Production

Higher is the cost for make up an own production higher is the suppliers' power.

Client Reference Level Constraints imposed by the Project’s Client in terms of Image Factor and preferred suppliers.

STRATEGIC RELEVANCE

Purchased Product and Company's Core Competence/Company's Strategy

The extent to wich the purchase is part of the Firm's core competencies.

Company's Core Knowledge Improvement by the Purchase

The extent to which the purchase improve the core competencies of the Company.

Future Forecast Willingness of the Company to have the Product as part of Core Competencies in the future.

Company's Technological Strength Improvement by the Purchase

“Does the purchased improve the technological strenght of buying organization?”.

PROJECT CHARACTERISTICS

Project Novelty The extent to which the Project is new for the Company

Project Size Total Value of the Project.

Estimated Time to Project's Completion Project's Duration.

Political and Regulatory Impact

The extents to which Political and Regulatory restrictions influence the decisions and reduce possible alternatives.

Site Factor Newness of the Site and/or particular/difficult environmental conditions.

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Project Risk The Probability that the Project cannot be accomplished as expected in terms of cost and time.

Number of Employees involved within the Project

Full time resources Allocated to the Project.

On Time Completion Required by the Client

The impact of completion dealy due to penalty on the project’s total cost.

Client Strategic Importance

“Is the Client considered strategic by the Top Management?”.

Client's Willingness to take Risk

Number of Variables under Penalty Clause.

Client's Business Volume/Client's Attractiveness

Total Value of Past Business with the Client and Forecast on Future Business with it in the next ten years.

3.6 Criticità e opportunità Come è stato descritto nel primo capitolo, la domanda di elettricità generata da una fonte sicura, affidabile, economica e che riduca le emissioni di gas serra, è in continuo aumento e rappresenta un’opportunità per la costruzione di nuove centrali nucleari dopo una situazione di stallo durata oltre trent’anni. Inoltre, i governi di molti paesi sono tornati a considerare lo sviluppo del settore dell’energia nucleare per avere un quadro energetico diversificato e bilanciato. Per quanto riguarda la situazione dell’Italia, il nostro paese è stato pioniere nello sviluppo della tecnologia nucleare civile, ma dopo il referendum del 1987, il governo fu costretto ad interrompere lo sviluppo del programma nucleare, con la chiusura di tutti gli impianti di energia nucleare. Soltanto nel 2004, una legge sull’energia ha permesso alle società italiane di partecipare a delle joint venture con aziende straniere nella costruzione di impianti nucleari, e, nel maggio del 2008, il governo italiano ha annunciato che avrebbe iniziato la costruzione di nuovi impianti nucleari entro 5 anni, in modo tale da diminuire la grande dipendenza del paese dalle fonti energetiche estere. Le intenzioni del governo sono di soddisfare il 25% del fabbisogno energetico nazionale del paese, attraverso il nucleare, entro il 2030. [40] Nonostante questo quadro di riferimento, nel panorama nazionale ed europeo sono poche le società che hanno le competenze per occuparsi della realizzazione di impianti nucleari e ancora più critica è la situazione riguardante i fornitori in grado di poter fornire i componenti critici per il nucleare.

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Per questi motivi negli ultimi anni si è potuto riscontrare un grande entusiasmo da parte del settore industriale che ha visto nel nucleare un campo con grandi potenzialità. Molte società EPC, soprattutto quelle impegnate nel settore dell’Energia e dell’Oil & Gas, hanno quindi dimostrato interesse e, già attualmente, si stanno muovendo per poter ottenere le necessarie qualifiche per partecipare a dei progetti di impianti nucleari. Infatti, per lavorare in questo settore, le società devono dimostrare di essere in grado di garantire la qualità richiesta dai diversi organi di sicurezza nazionali e internazionali, e quindi di riuscire a garantire tutti gli standard necessari in tutte le fasi di progetto. Come è stato analizzato nel capitolo 2, per queste società riveste un ruolo fondamentale la parte di procurement, attraverso la quale un’organizzazione deve cercare di acquistare ciò che è necessario per completare un progetto al minor costo possibile, nel minor tempo possibile e cercando di mantenere un livello di qualità accettabile. Nel caso dei progetti di impianti nucleari, la qualità è la caratteristica fondamentale e deve essere considerata tale da tutte le persone che lavorano in questo settore; quindi anche il procurement deve avere come principale obiettivo quello di garantire la necessaria qualità per il corretto completamento di una centrale nucleare. Allo stesso tempo, le società EPC devono comunque cercare di minimizzare i costi legati alle forniture in modo tale da avere un maggiore margine di guadagno, e allo stesso tempo cercare di contenere i tempi per poter essere competitivi. La caratteristica principale dei progetti di impianti nucleari è quindi quella di mettere al primo posto la qualità, costringendo le società a sopportare degli sforzi maggiori rispetto alle altre tipologie di progetti per poterla garantire, mantenendo un proprio margine di guadagno. Dall’analisi della letteratura sul procurement delle società d’impianti è possibile trovare una grande quantità di libri e di articoli scientifici che analizzano questa fase. Molti propongono approcci portfolio, attraverso i quali si cerca di classificare le tipologie dei prodotti acquistati oppure di definire le relazioni presenti fra società e fornitori. Nessuno di questi articoli prende però in considerazione la situazione particolare del procurement per un progetto di un impianto nucleare. Non sono infatti presenti in letteratura degli studi che analizzino quale sia il comportamento di procurement più adeguato per le società EPC che si trovano ad affrontare questa tipologia di progetti. Molti articoli studiano e analizzano, invece, le condizioni socio, economiche e politiche necessarie all’interno di una nazione, perché possa avvenire lo sviluppo di un programma di energia nucleare, prendendo a volte, come esempio, il caso di un paese in cui è già esistente [41], [42]. È possibile trovare in internet molte guide e molti report tecnici, pubblicati dagli enti internazionali per l’energia nucleare, che danno indicazioni sui concetti fondamentali e sulle metodologie per organizzare e gestire l’attività di procurement, senza tuttavia approfondire mai il ruolo strategico che questa deve assumere all’interno dell’organizzazione. Ad esempio, nella guida tecnica

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“Management of procurement activities in a nuclear installation” è descritto come si devono comportare i diversi livelli di management del procurement per un progetto di un impianto nucleare, senza sottolineare l’importanza di una fase rispetto ad un'altra oppure senza fare paragoni con altre tipologie di progetti. [43] Inoltre, è bene sottolineare come, a causa del mancato sviluppo del settore nucleare negli ultimi decenni, la maggior parte degli articoli che trattano gli aspetti impiantistici di una centrale nucleare risalgano a molti anni fa e non siano più stati aggiornati.

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4 Obiettivi e metodologie di ricerca 4.1 Obiettivi di ricerca Gli obiettivi di questa ricerca sono quelli di analizzare gli attuali comportamenti di procurement di alcune fra le più importanti società EPC del panorama italiano; analizzare quali siano le strategie, l’organizzazione e il processo di procurement più adeguati per il settore nucleare ed infine capire in che modo le società EPC devono gestire il procurement per poter entrare all’interno di questo business, garantendo la qualità necessaria, ma, allo stesso tempo, salvaguardando la competitività. Difatti, bisogna sempre considerare che lo sviluppo del settore nucleare dipende dal riuscire a mantenere il costo del kWh nucleare competitivo rispetto a quello delle altre fonti energetiche, costo fortemente dipendente dai costi di capitali, dalla rapidità con cui viene concluso un impianto nucleare, dai costi di manutenzione, del combustibile e di stoccaggio dei rifiuti radioattivi e infine dal costo della fase di decommissioning. [44] 4.2 Metodologia di ricerca Lo studio oggetto di questa tesi si concentra sull’analisi delle strategie, dell’organizzazione e del processo di procurement all’interno del contesto aziendale italiano. In base alla tipologia di ricerca, si possono individuare differenti metodi applicabili al fine della raccolta e dell’analisi dei dati. Il seguente paragrafo, dopo una breve introduzione generale sulla ricerca scientifica, ha l’obiettivo di descrivere nel dettaglio l’approccio di ricerca e gli strumenti utilizzati in questo specifico lavoro. 4.2.1 Classificazione delle tipologie di ricerca

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La ricerca scientifica si pone l’obiettivo di scoprire, interpretare e revisionare fatti, eventi e comportamenti della realtà al fine di prevedere il funzionamento dei sistemi ed agire su di essi in modo efficace rispetto ai propri obiettivi. La complessità e la varietà legata alle diverse metodologie di ricerca non è indifferente; prima di procedere con la descrizione del metodo utilizzato nel presente lavoro, è quindi opportuno classificare i diversi criteri, distinguendo tra approccio induttivo e deduttivo e tra ricerca qualitativa e quantitativa. L’induzione, dal latino inducere che letteralmente significa “portare dentro” ma anche “trarre a sé”, è quel procedimento logico che, partendo dallo studio e dall’osservazione di esperienze particolari, arriva a una definizione generale ed universale di un particolare fenomeno. Il metodo induttivo si basa quindi sulla collezione di una vasta base di informazioni empiriche, sulla quale si fonda la costruzione di una teoria esplicativa dei fenomeni. La deduzione, dal latino deducere, ovvero “trarre da”, è il procedimento razionale secondo cui, partendo da un assunto iniziale, attraverso una serie di passaggi logici necessari (inferenze), si arriva a formulare determinate conclusioni attinenti alla realtà tangibile. La deduzione permette quindi di prevedere fatti non osservati, ma che devono necessariamente accadere se le premesse sono vere. La conseguenza logica, inoltre, permette di considerare false quelle conclusioni in cui una o più premesse risultino non vere. È sufficiente che una sola delle leggi non sia verificata o non sia verificabile, perché tutto il paradigma costruito secondo metodo deduttivo non abbia valore. La seconda distinzione che è opportuno precisare riguarda il metodo di ricerca qualitativo e quantitativo. La ricerca qualitativa è stata inizialmente introdotta dalle scienze sociali per descrivere fenomeni sociali e culturali, e si basa sull’interazione tra ricercatore e soggetto in un’ottica di ricerca-azione. Questo tipo di ricerca permette di lavorare su molte variabili attraverso l’analisi di pochi casi, talvolta anche di uno solo, selezionato sulla base della rilevanza rispetto all’oggetto studiato. Nella fase di analisi, i casi sono indagati nella loro interezza e grande attenzione è rivolta all’apporto creativo del ricercatore. I principali strumenti che possono essere utilizzati nel corso di una ricerca qualitativa sono: l’intervista, il focus group, l’osservazione, l’ipertesto e il questionario Delphi. La ricerca quantitativa, invece, è caratterizzata dal formalismo della procedura: la raccolta, il trattamento dei dati, l'impiego della matrice di dati e l'uso della statistica seguono dei protocolli ben precisi e facilmente replicabili, consentendo così la possibilità di rilevare e d’immagazzinare una grande quantità di informazioni e allo stesso tempo di ridurre il rischio di contaminazione dei dati da parte del ricercatore. In sintesi, con i metodi qualitativi è possibile ottenere un’analisi “fine” e ricca di un fenomeno perché i dati non sono necessariamente categorizzati in classi ben definite, ma è attraverso una metodologia quantitativa che i risultati ottenuti possono essere eventualmente estesi a popolazioni più ampie con un certo grado

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di certezza. Non è possibile stabilire in termini assoluti quale dei due approcci sia il migliore, ma è possibile determinare quale sia l’approccio migliore all’interno di uno specifico contesto di ricerca; è consigliabile procedere con una combinazione di entrambi gli approcci, privilegiando gli strumenti qualitativi nelle fasi iniziali e focalizzandosi in un secondo momento sulla metodologia quantitativa. 4.2.2 Metodologia di ricerca adottata In questo lavoro si è deciso di adottare una tipologia di ricerca di tipo induttivo e qualitativo, somministrando un questionario costituito da domande aperte, in modo da ottenere le opinioni e le impressioni più importanti delle persone che lavorano negli acquisti e ne hanno la responsabilità, all’interno di grandi società EPC, e capire quale sia il modello di procurement più adatto per queste società che hanno interesse, o sono già presenti, nel settore dell’energia nucleare. Il questionario è costituito dalle seguenti sezioni:

1. profilo generale della società; 2. descrizione delle strategie di procurement; 3. descrizione della struttura organizzativa della Procurement Function; 4. descrizione del processo di procurement.

Nella prima sezione del questionario si sono raccolte le informazioni generali riguardanti le società, identificando le relative grandezze, i principali business, le principali aree geografiche di riferimento e le tipologie dei progetti in cui sono coinvolte. Nella seconda sezione si è voluto capire quali siano le strategie di procurement che le società adottano e per quali prodotti, inoltre si è domandato quali fossero i principali indicatori delle performance del procurement che vengono considerati. Nella terza sezione si domanda quale sia la struttura e l’organizzazione della Procurement Function all’interno della società, chiedendo quale sia l’importanza che viene data a questa funzione e quale sia il suo grado di centralizzazione. Inoltre si chiede il numero e il grado di scolarizzazione delle persone che vi lavorano. Nell’ultima parte del questionario, facendo riferimento alle principali strategie menzionate nella prima fase, si domanda quali siano le fasi del processo di procurement che la società maggiormente considera. Durante le fasi 2, 3 e 4 si sono particolarmente considerati i fattori contestuali interni ed esterni che influenzano le relative caratteristiche del procurement e si è chiesto di confrontare il comportamento d’acquisto delle società con quello che bisognerebbe adottare, o che già adottano, per i progetti d’impianti nucleari,

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in modo tale da creare un confronto per quanto riguarda ogni fase del procurement. In questo modo si è potuto fare uno studio di casi, ovvero una ricerca attraverso la quale si cerca di acquisire delle nuove conoscenze andando ad indagare in uno specifico contesto. Uno studio di caso si definisce come una ricerca empirica che investiga un fenomeno contemporaneo all’interno del suo contesto, soprattutto quando i confini fra il fenomeno e il contesto non sono ben definiti. [4] Una ricerca basata su studi di caso è quindi adatta quando il ricercatore cerca di studiare un fenomeno, che non è sotto il suo controllo, rispondendo alle domande “come” e “perché”. In questo lavoro, gli studi di caso sono stati condotti attraverso dei questionari ai quali i rispondenti hanno risposto telefonicamente. 4.2.3 Descrizione delle società prese come campione Dopo un’attenta ricerca ed un’analisi delle società d’impianti che lavorano nel settore dell’Energia e dell’Oil & Gas, si è scelto di concentrare l’attenzione su un gruppo di società che fa parte dell’associazione italiana di impiantistica ANIMP, più precisamente sono state oggetto di studio 4 società, che nella maggior parte dei loro progetti assumono il ruolo di Main Contractor. Inoltre, esse possono essere considerate come società Best-in-Class per quanto riguarda il settore dell’impiantistica. Il questionario è stato indirizzato ai Procurement Manager, in modo tale da poter approfondire gli aspetti legati agli acquisti, ma allo stesso tempo poter avere una visione d’insieme delle caratteristiche delle società.

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5 Analisi dei risultati 5.1 Single Case Study Si riportano in seguito le descrizioni dei singoli casi (da Tabella 5.1 a Tabella 5.4), composte rispettivamente da cinque sezioni:

1. profilo della Società; 2. strategia di Procurement; 3. organizzazione della Procurement Function; 4. processo di Procurement; 5. Procurement per il nucleare.

Tabella 5.1 Single Case Study - Società 1 (S)

Società 1 (S)

Profilo della Società

La Società 1 è un grande Main Contractor internazionale e opera principalmente nel settore Oil&Gas. I principali business della società sono: Offshore, Onshore e Drilling e inoltre è leader nella fornitura dei servizi d’ingegneria, di procurement, di project management e di costruzione. La Società 1 fa parte di un gruppo internazionale che opera nel settore energetico come National Oil Company, ha all’incirca 80,000 dipendenti ed un fatturato per il 2010 di circa 85 miliardi di €. La Società 1, invece, ha attualmente all’incirca 38,000 dipendenti, il suo capitale sociale è di 441.41 milioni di € e nel 2009 il suo fatturato è stato di 10.32 miliardi di €. Il valore medio del materiale e dei servizi acquistati è di circa 10 miliardi di €. La Società 1 opera principalmente in Africa (37%), nel Medio Oriente (26%) e in Europa (18%); mediamente i suoi progetti hanno una durata di 35 mesi ed un valore economico medio di circa 1,250 milioni di €. La società 1 non opera attualmente nel business dell’energia nucleare, ma ha intenzione di entrarvi nei prossimi anni.

Strategia di Procurement

Le strategie di Procurement della società 1 dipendono fortemente dal contesto, dalla competizione che si deve superare e dal mercato di riferimento. In linea generale utilizza una strategia di Partnership per forniture critiche e per item con degli alti lead time che potrebbero causare ritardi all’intero progetto. Adotta invece la strategia di co-engineering per item tecnologicamente complessi, che non fanno parte del core business della società. Per quanto riguarda il bulk material cerca di acquistare ciò che è necessario fin dalle prime fasi del progetto, trattando con i fornitori per

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eventuali successive variazioni quantitative. Ogni volta che la Società ne ha la possibilità cerca di minimizzare i costi delle forniture e di massimizzare il local content. Le performance della Procurement Function sono analizzate attraverso dei KPI (Key Performance Indicator) che, nella fase pre-ordine, valutano se è stato rispettato il budget e misurano il lead time dell’ordine, ovvero il numero di giorni da quando viene richiesto a quando viene emesso. Nella fase di post-ordine invece tiene conto delle non conformità di qualità e di tempi dei fornitori.

Organizzazione della

Procurement Function

La strategia di massimizzazione del local content ha portato la Società 1 ad avere un’organizzazione della Funzione Procurement molto decentralizzata. Per gli acquisti dei progetti più critici vengono però coinvolti sempre i Procurement Department più importanti, in modo da poter sfruttare al massimo le potenzialità del mercato. I Procurement Department sono suddivisi al loro interno in diverse aree secondo la tipologia di item, le quali s’interfacciano direttamente con la rispettiva area dell’ingegneria, per poter meglio gestire il mercato da un punto di vista tecnico-commerciale. É presente un presidio corporate che detta le linee guida di acquisto valide per tutti i Procurement Department.

Processo di Procurement

L’importanza delle fasi del Processo di Procurement può cambiare secondo la complessità degli item. In generale, la richiesta per la fornitura arriva dall’ingegneria, e subito dopo la Società 1 cerca di selezionare il fornitore più adatto considerando il costo, la qualità e il rispetto dei tempi. Una volta stilata la bidder list per la Società 1 è importante non trascurare la fase di valutazione tecnico/commerciale delle offerte. Dopo aver scelto il fornitore cura la fase di expediting, seguendo l’avanzamento della fornitura dal punto di vista della qualità e dei tempi, fino alla consegna dell’item. Per gli item più importanti dei progetti critici dà particolare importanza alla bidder list, per la quale bisogna tener conto dei vincoli posti dal cliente finale, valutare la qualità del fornitore secondo gli standard della società, vedere quali sono i fornitori potenzialmente interessati e infine fare una valutazione della loro situazione attuale (ad esempio se in questo momento hanno un carico di lavoro troppo elevato, o se non stanno rispettando gli accordi contrattuali in altri progetti). Infine, il collaudo ricopre una particolare importanza per la fornitura di questi item, che devono arrivare in cantiere con la certezza di non avere problemi di funzionamento o di qualità.

Procurement per il nucleare

Per quanto riguarda il Procurement per progetti d’impianti nucleari la Società 1 sostiene che dev’essere data una maggior importanza alla qualità dei materiali adottando un’attività di post-ordine molto spinta che si preoccupi delle non conformità riguardo alla qualità e ai tempi. Allo stesso tempo ritiene che sia però necessario considerare sempre il costo. Bisogna fare riferimento quindi a fornitori che siano già qualificati e in possesso dei requisiti necessari per questo settore. Inoltre è opportuno sviluppare dei rapporti di partnership, o comunque di collaborazione, con società di costruzione, in maniera che possano specializzarsi e acquisire le capacità di qualità necessarie per lavorare nel business del nucleare con tempi competitivi. Così come per i progetti critici che già attualmente segue, il Procurement per il progetto di un impianto nucleare sarebbe gestito dai Procurement Department più importanti. Particolare importanza deve essere dedicate alle fasi che portano a stilare la bidder list, al controllo delle attività del fornitore e infine alla valutazione

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delle sue performance, ovvero alle fasi di Order Management and Inspection e alla fase di Knowledge Management.

Tabella 5.2 Single Case Study - Società 2 (T)

Società 2 (T)

Profilo della Società

La Società 2 è un grande Main Contractor internazionale e opera principalmente nel settore Oil&Gas. I maggiori business della società sono: Onshore e Industries. Inoltre essa fornisce una serie di servizi che vanno dagli studi di fattibilità ai servizi globali di manutenzione. La Società 2 fa parte di un gruppo internazionale che opera nei settori Offshore, Onshore e Subsea. Attualmente la compagnia ha all’incirca 2,500 dipendenti, il suo capitale sociale è di 25.8 milioni di € e nel 2009 il suo fatturato è stato di circa 600 milioni di €. Si può stimare che il valore medio del materiale e dei servizi acquistati vari fra i 400 e i 500 milioni di €. La Società 2 opera principalmente nel Medio Oriente (41%), nel nord America (28%) e in Europa (27%); mediamente i suoi progetti hanno una durata di circa 40 mesi ed il loro valore economico medio è circa 150 milioni di US$. La società 2 non opera attualmente nel business dell’energia nucleare, ma ha intenzione di entrarvi nei prossimi anni.

Strategia di Procurement

Le strategie di Procurement utilizzate dalla Società 2 dipendono fortemente da ciò che deve acquistare e dal contesto, ma principalmente presta attenzione alla complessità del mercato di riferimento ed ai vincoli imposti dal cliente. In linea generale le sue Strategie di Procurement devono garantire un alto livello di competitività della compagnia. Le strategie di Partnership e di Cooperation Agreement sono utilizzate per cercare di mantenere dei buoni rapporti business con i migliori fornitori, in modo tale da garantirsi un’alta qualità. Se identifica dei fornitori che hanno delle buone possibilità di crescita, cerca di aiutarli (Support the Supplier). Attraverso queste strategie cerca anche di sviluppare nuove soluzioni per essere più competitiva. Per gli item che non sono critici e per il bulk material, la Società 2 si muove per trovare delle soluzioni alternative, per favorire e sfruttare la competizione all’interno del mercato. In questo modo tiene alto il livello di competizione fra i fornitori, ottenendo così di tenere bassi i costi. Negli ultimi anni, sempre di più, i clienti chiedono di acquistare localmente e di cercare di favorire lo sviluppo della produzione locale; per questo motivo la Società 2 sta conferendo una maggiore importanza al local content. Analizza poi le performance della Procurement Function attraverso dei KPI (Key Performance Indicator) che misurano se gli acquisti rientrano nei budget, nel rispetto dei tempi di consegna e nel rispetto della qualità.

Organizzazione della

Procurement Function

L’organizzazione della Funzione Procurement è decentralizzata e la Società 2 ne è la holding. Le Unità Operative che si aggiudicano i contratti sono responsabili della gestione del Procurement del progetto. In generale viene nominato un Project Procurement Manager, che fa da coordinamento all’interno del gruppo di progetto, mentre la struttura di base e il relativo Dipartimento svolgono le varie attività ed i servizi. In pratica gli acquisti vengono fatti dalle persone che lavorano all’interno della struttura, con il coordinamento dei Project Procurement Managers. Inoltre ci sono gli ispettori e gli expeditors che agiscono direttamente sui fornitori per la corretta esecuzione dell’ordine. All’interno della Funzione Procurement ci

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sono diverse sezioni d’acquisto suddivisi in base alla tipologia di item.

Processo di Procurement

L’importanza delle fasi del Processo di Procurement può cambiare secondo la complessità degli item che bisogna acquistare, in particolar modo presta attenzione alle caratteristiche del progetto, poi all’importanza del purchasing ed infine alla complessità del mercato fornitori. In generale, le fasi di Market Price Prediction e di Supplier Research sono molto importanti, infatti, solo in seguito a queste, può essere presentata un’offerta al cliente. Per cercare di mantenere bassi i costi inoltre è molto importante non trascurare le fasi di Purchase Requisition e di Supplier Selection and Final Choice. Per gli item per cui è richiesta un’alta qualità e un rigoroso rispetto dei tempi, la Società 2 pone particolare attenzione alla fase di Order Management and Inspection, in modo tale da riuscire a controllare la qualità e i tempi di avanzamento dei lavori dei fornitori. La società 2 dà inoltre molta importanza allo sviluppo di sistemi di comunicazione con tutti i fornitori durante tutte le fasi del progetto.

Procurement per il nucleare

Per quanto riguarda il Procurement per progetti d’impianti nucleari, secondo la Società 2, assume maggiore importanza rispetto agli altri progetti la complessità del mercato fornitori rispetto all’importanza del purchasing e alle caratteristiche del progetto. Infatti, a causa delle molte e stringenti norme che coinvolgono il settore dell’energia nucleare, il numero di potenziali fornitori è molto minore rispetto ad altri settori in cui la Società 2 opera. Per questo motivo essa sostiene che per partecipare ad un progetto di un impianto nucleare bisognerebbe approfondire delle strategie di Partnership con i fornitori degli item più critici, per poter garantire la qualità necessaria per questi tipi di impianti. Per quanto riguarda invece il Processo di Procurement, secondo la Società 2 esso va mantenuto uguale a quello che si adotta già per gli altri tipi di progetti, è necessario però porre un’ulteriore attenzione alla fase di Supplier Qualification e al controllo della qualità attraverso l’Order Management and Inspection.

Tabella 5.3 Single Case Study - Società 3 (A)

Società 3 (A)

Profilo della Società

La Società 3 è un Main Contractor internazionale e opera principalmente nel settore dell’energia, infatti il suo principale business è la power generation. Essa sviluppa e costruisce centrali elettriche, fornisce componenti strategici per la produzione di energia e garantisce tutti i servizi correlati. Questa compagnia fa parte di un gruppo internazionale, che ha più di 75,000 dipendenti, un fatturato di circa 19.7 miliardi di € e, oltre ad occuparsi di Power Generation, è presente anche nel business Transportation e Power Transmission. Attualmente la Società 3 ha all’incirca 600 dipendenti, il suo capitale sociale è di 50 milioni di € e nel 2010 il suo fatturato è stato di 211.2 milioni di €. Il valore medio del materiale e dei servizi acquistati dalla Società 3 equivale a circa il 60÷70% del fatturato. La compagnia opera principalmente in Europa (90%), mediamente i suoi progetti hanno una durata di 24÷30 mesi ed il valore economico medio dei suoi progetti principali è di 250 milioni di €. La società 3 opera già anche nel il settore dell’energia nucleare.

Strategia di Procurement

Diversifica le strategie di Procurement dal prodotto che deve acquistare, essendo molto importante considerare il valore della fornitura e l’impatto

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che può avere sul profitto totale del progetto. In linea generale utilizza una strategia di Purchasing Management per le forniture di item critici che possono avere dei lead time elevati, dei quali però si conosce già la tecnologia. In questo modo cerca di ridurre il numero di fornitori e di standardizzare il prodotto in modo tale da poter contenere i costi. Invece, per gli item tecnologicamente complessi cerca di stabilire delle Long Term Relations, per cercare di migliorare la tecnologia della fornitura. Per quanto riguarda invece le strutture di un impianto adotta una strategia di Dealing, che sfrutti le potenzialità del mercato e che possa portare a costi minori. Per il bulk material invece ricorre alla strategia Premium Price, cercando così di contenere il costo della fornitura con contratti a lungo termine e acquistando quantità maggiori rispetto alla momentanea necessità. Per gli item molto costosi e caratterizzati da un mercato fornitori non molto ampio adotta una strategia di Long Term Relations, così da assicurare la qualità e cercare di sviluppare la tecnologia insieme al fornitore. Analizza le performance della Procurement Function attraverso dei KPI (Key Performance Indicator) che misurano la differenza fra i costi sostenuti rispetto al budget che si era previsto, valutano come un problema di qualità di una fornitura impatta sul progetto in termini di costo e controllano che i fornitori abbiano rispettato i tempi concordati.

Organizzazione della

Procurement Function

I principi generali delle politiche d’acquisto vengono definite dalla holding, ma ogni società del gruppo è poi responsabile degli acquisti per il proprio business, mantenendo così un certo grado d’indipendenza. Abbiamo quindi un tipo di organizzazione mista e la Società non è la holding. All’interno della Società 3, ogni Business Unit ha un responsabile acquisti. Per quanto riguarda i progetti, ha inoltre un responsabile, un Procurement Project Manager, che deve provvedere alla fornitura di tutto l’occorrente necessario per il progetto, dal bulk material fino agli item critici, ma che allo stesso tempo collabora con l’ufficio acquisti centrale.

Processo di Procurement

La Funzione Procurement della Società 3 riceve le richieste di materiale e di servizi necessari all’ingegneria; in seguito, con il supporto di quest’ultima e del Project Management, deve cercare di procurarsi gli item migliori al minor costo possibile, verificando il rispetto dei tempi. L’ufficio acquisti, una volta ricevute le specifiche da parte dell’ingegneria deve poter sempre collaborare sia con l’ingegneria stessa, per valutare dal punto di vista tecnico i fornitori, che con il Project Manegement, per poter gestire al meglio i rapporti con il cliente e con il mercato di riferimento per lo specifico progetto. In generale pone poi particolare attenzione alla fase di Sourcing, ovvero alla fase di ricerca di mercato. Difatti, bisogna capire quali sono le caratteristiche dei fornitori che sono presenti sul mercato e se possono essere adatti a fornire quel particolare item. Una volta selezionato il fornitore assume una grande importanza la fase di Expediting, in cui l’ufficio acquisti deve mantenere i contatti con il fornitore, verificando che i tempi vengano rispettati e che la fornitura risponda ai parametri di qualità che sono stati concordati.

Procurement per il nucleare

Per quanto riguarda il Procurement per progetti d’impianti nucleari bisogna sottolineare come ci siano molti più vincoli da parte dei clienti e da parte degli organismi nazionali e internazionali di sicurezza, i quali obbligano a scegliere fornitori già qualificati per poter lavorare in questo settore. Infatti, la qualità deve essere considerata come un fattore essenziale, che non si può negoziare. Per questi motivi all’interno del Processo di Procurement,

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durante la fase di Supplier Research, la Società 3 considera solo i fornitori che hanno già una certificazione per il nucleare; perciò il numero di potenziali fornitori presenti sul mercato è minore rispetto ad altri settori. Sempre per assicurare alti livelli di qualità, rispetto alle altre tipologie di progetti, la Società 3 dà un’ulteriore importanza alla fase del Processo di Procurement di Supplier Qualification.

Tabella 5.4 Single Case Study - Società 4 (F)

Società 4 (F)

Profilo della Società

La Società 4 è un Main Contractor internazionale e opera principalmente nel settore Oil&Gas, Power Generation e Pharma. Per il 90% dei suoi progetti assume il ruolo di EPC Contractor, qualche volta fa da PMC, ovvero Project Management Consultancy. La Società 4 è la holding di un gruppo internazionale, che ha all’incirca 1000 dipendenti ed un fatturato per il 2010 di circa 225 milioni di €. Il capitale sociale della Società 4 è di 16.5 milioni di € e il valore medio del materiale e dei servizi acquistati equivale a circa il 70÷80% del fatturato. La Società 4 opera principalmente in Europa (75%) e nel Sud America (15%); mediamente i suoi principali progetti hanno una durata di 28 mesi ed il loro valore economico medio può essere stimato intorno ai 200 milioni di €. La società 4 non opera attualmente nel business dell’energia nucleare, ma sta affrontando la fase di prequalifica per operare in questo settore.

Strategia di Procurement

Secondo la Società 4 le strategie di procurement sono principalmente influenzate dal mercato di riferimento del progetto, dai vincoli contrattuali che impongono i clienti e dalla possibilità di acquistare in paesi low cost. In linea generale, si può affermare che la Società 4 per ogni tipologia di item cerca di creare una situazione di competizione fra i fornitori in modo da poter sfruttare le potenzialità del mercato e quindi ottenere un prezzo minore. In alcuni casi, in cui la fornitura è caratterizzata da un mercato molto stringente, si ricorre ad una strategia di pre-agreement, così da trovare un accordo con il fornitore prima che venga presentata l’offerta al cliente. In questo modo si cerca di incentivare il fornitore a fare il miglior prezzo possibile, in modo da poter vincere insieme la gara per il progetto. Negli ultimi anni, molti clienti pongono come vincolo quello di acquistare localmente; conseguentemente si sta dando più importanza al local content. La Società 4 analizza le performance della Procurement Function attraverso dei KPI (Key Performance Indicator), i cui principali considerano il rispetto del budget (una volta completato il progetto si va a vedere se il Procurement sia rimasto nei costi che erano stati previsti); il tempo d’acquisto (dal momento in cui viene presentata la specifica della fornitura da parte dell’ingegneria fino al momento dell’emissione dell’ordine) e infine il rispetto dei tempi di consegna da parte del fornitore.

Organizzazione della

Procurement Function

Se si considera la Società come parte di un gruppo internazionale allora l’organizzazione delle Procurement Function può essere definita come decentralizzata e la compagnia non è la holding. Considerando la Società 4, invece, l’organizzazione delle Procurement Function si può definire centralizzata. È presente, infatti, un unico ufficio acquisti, ma per ogni progetto è previsto un team di lavoro che deve provvedere alla fornitura di tutto ciò che è necessario per il suo completamento. Gli acquisti, infatti, non

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vengono fatti secondo la tipologia di prodotto ma in base al progetto. Questo è dovuto al fatto che ogni progetto ha le sue peculiarità, il suo scheduling, i suoi vincoli e le sue specifiche. Il team d’acquisto per un progetto deve fare riferimento al Project Management, ma allo stesso tempo deve rispondere al proprio capo dipartimento dell’ufficio centrale.

Processo di Procurement

Nella Società 4 l’importanza delle fasi del Processo di Procurement può cambiare secondo l’item che bisogna acquistare. In linea generale, assume particolare importanza la fase iniziale di selezione dei fornitori. In particolar modo, più la fornitura è importante e maggiore è l’attenzione che la società dà a questa fase, mentre meno è complesso l’item e minore è il tempo che dedica alla fase di Supplier Qualification. Una fase del Processo di Procurement che sta diventando sempre più importante è quella di Material Management, che comprende le fasi di Inspection e Expediting. Difatti, con la crisi degli ultimi anni, molti fornitori hanno la tendenza a ridurre le risorse umane per poter continuare ad essere competitivi sul mercato, determinando però delle possibili carenze di competenze. Per evitare che questo possa creare dei problemi nel corso del progetto è necessario che i buyer, con competenze tecniche, vadano a verificare la qualità e l’avanzamento dei lavori presso i fornitori.

Procurement per il nucleare

Per quanto riguarda il procurement per progetti d’impianti nucleari secondo la Società 4 bisogna dare la massima importanza agli aspetti di qualità e sicurezza. Per quanto concerne la Strategia di Procurement, anche in questo settore la Società 4 cercherebbe di sfruttare la competizione fra i fornitori per mantenere bassi i costi, ma allo stesso tempo sarebbe attenta a non creare pressioni sugli stessi fornitori, per evitare che possano sacrificare la qualità a favore del prezzo. Per quanto riguarda l’organizzazione della Procurement Function, la Società 4 pensa che difficilmente si possa cambiare in base alle diverse tipologie di progetti; sottolinea invece come per gli acquisti più importanti per un impianto nucleare debba essere coinvolto un numero più ampio di persone fra cui anche il top management. Per i progetti d’impianti nucleari si avrebbe quindi la necessità di coinvolgere e coordinare più persone, in modo tale da frammentare il progetto in diversi sotto gruppi e riuscire così a gestirne la complessità. Per quanto riguarda invece il Processo di Procurement la Società 4 pensa che bisogna dare una maggior importanza alla fase di scelta del fornitore e alla sua qualifica.

5.2 Cross Case Analysis Dopo l’analisi dei singoli casi, è stato necessario fare una cross analisi per riuscire a confrontare i risultati fra loro. In questo modo è stato possibile capire quali siano le vere problematiche che devono affrontare le società per entrare nel business del nucleare, e quindi poter indicare quale sia il comportamento più adeguato per il procurement. La cross analisi è stata effettuata confrontando fra loro le diverse interviste fatte ai Procurement Manger delle quattro società.

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5.2.1 Profilo delle società I casi analizzati sono eterogenei dal punto di vista del settore in cui operano e della loro grandezza. (Tabella 5.5)

Tabella 5.5 Settore industriale e fatturato delle società intervistate

Settore industriale Fatturato 2009 [M€]

% Acquisti

vs. Fatturato

Oil & Gas Power Generation Infrastrutture Energia

Nucleare Società 1 X 10320 95 Società 2 X X 606 67÷83 Società 3 X X 270 60÷70 Società 4 X X 281 70÷80 La Società 1 è l’unica che è concentrata su un unico settore industriale e che ha un fatturato molto maggiore rispetto alle altre; allo stesso tempo è quella che spende maggiormente per le proprie forniture. La Società 1 si concentra infatti sull’esecuzione di progetti EPC critici, dove ha una grande importanza la fase di engineering, e per quanto riguarda il materiale e i servizi è necessario rivolgersi completamente a dei fornitori qualificati. Inoltre il valore economico medio dei progetti che segue la Società 1 è molto maggiore rispetto a quello delle altre società. Esso è infatti di 1,25 miliardi di €, contro i 110 milioni di € della Società 2, i 250 milioni di € della terza e i 200 milioni di € della Società 4. Nonostante questo, tutte le società fanno parte di un gruppo aziendale e lavorano come Main Contractor internazionali: la suddivisione del loro fatturato per area geografica è la seguente: (Tabella 5.6)

Tabella 5.6 Scomposizione geografica del fatturato

Europa Nord America

Sud America Asia Medio

Oriente Africa Oceania

Società 1 18% 11% 8% 26% 37% - Società 2 27% 28% - 2% 41% 2% - Società 3 90,5% 0,6% 3,6% 0,5% 3,3% 1,5% - Società 4 75% 1% 15% 5% 4% - - Tutte le società hanno una rilevante presenza in Europa, addirittura la Società 3 ottiene il 90,5% del proprio fatturato in quest’area geografica mentre la Società 4 il 75%. La Società 1 e la Società 2 hanno, invece, una grossa parte del fatturato provienente dal Medio Oriente, senza dimenticare la zona dell’Africa per la prima e la zona del Nord America per la seconda.

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È importante conoscere i mercati di riferimento delle società e la grandezza dei loro progetti per sapere in che modo possono influire sulle decisioni riguardanti il Procurement. Difatti, i mercati del Medio Oriente e dell’Africa sono caratterizzati dalla presenza di un numero minore di fornitori, soprattutto di quelli specializzati, e presentano come caratteristica la richiesta da parte del cliente di massimizzare il local content, in modo tale da sviluppare la produzione locale. Nonostante le differenze, il comportamento d’acquisto delle diverse società può essere comparato grazie al fatto che il prodotto e il modo in cui lo sviluppano è lo stesso. 5.2.2 Strategie di procurement Per quanto riguarda le strategie di Procurement, tutti i Procurement Manager hanno affermato che, ogni volta che si presenta la possibilità, bisogna cercare di acquistare con l’obiettivo di minimizzare i costi. In linea generale, le strategie applicate dalle società dipendono dalla tipologia e dalle caratteristiche della fornitura che devono acquistare. (Tabella 5.7)

Tabella 5.7 Strategie adottate e caratteristiche forniture

Società 1 Società 2 Società 3 Società 4

Partnership Lead Time critici Qualità

strategica

Cooperation Tecnologia complessa

Tecnologia complessa Mercato critico

Purchasing Management Lead Time

critici

Support the Supplier Potenziali

fornitori

Premium Price Bulk Material Bulk Material

Exploit Competition Bulk Material Bulk Material

Dealing Costruzioni

Local Content Costruzioni Costruzioni Costruzioni

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Dal punto di vista degli acquisti di item critici le strategie di procurement sono abbastanza allineate per tutte le società, l’unica differenza è che la Società 2 e la Società 3 non considerano la strategia di Partnership. Questo è dovuto al fatto che esse operano soprattutto sul mercato europeo dove le difficoltà legate alla complessità del mercato fornitori sono minori. Per lo stesso motivo, la Società 3 sceglie di adottare una strategia di dealing per quanto riguarda gli appalti delle costruzioni. Le società 1 e 2, invece, per vincere le gare d’appalto dei clienti si trovano costrette a cercare di massimizzare il Local Content. La Società 3, inoltre, è l’unica che considera la strategia di Purchasing Management per gli item con Lead Time critici; questo significa che ha una buona conoscenza del mercato, che ha saputo ridurre il numero dei fornitori di riferimento ed insieme a loro è riuscita a standardizzare il prodotto. La Società 2 è l’unica azienda che sostiene di applicare una strategia di Support the Supplier per i fornitori promettenti; questo significa che essa percepisce la necessità di avere un numero maggiore di fornitori. Le altre società hanno affermato che, se possibile, consigliano solamente ai propri fornitori come migliorare, ma senza sostenerli economicamente o instaurare uno stretto rapporto di collaborazione. Per quanto riguarda i Bulk Material, si può notare come la Società 1 e la Società 3 adottino una strategia Premium Price, mentre le Società 2 e 4 cerchino di sfruttare la competizione presente sul mercato per ottenere un costo di fornitura il più basso possibile (Exploit Competition). Invece, la prima e la terza vogliono ottenere delle condizioni migliori e, per questo, sono disposte a pagare un prezzo superiore. Ad esempio, la Società 1 ha come obiettivo quello di cercare di acquistare tutto il Bulk Material all’inizio del progetto, in modo tale da diminuire i tempi necessari per il suo completamento; ciò richiede un accordo con il fornitore il quale dev’esser pronto a delle forniture supplementari nel caso di variazioni quantitative durante il corso dei lavori. I principali fattori contestuali, menzionati dalle varie società, che influenzano la scelta delle strategie di procurement sono i seguenti:

• Società 1: complessità del mercato di riferimento, livello di competizione;

• Società 2: complessità del mercato di riferimento, vincoli del cliente; • Società 3: importanza del purchasing, valore della forntura; • Società 4: complessità del mercato di riferimento, vincoli del cliente.

L’unica a non indicare la complessità del mercato di riferimento come un fattore contestuale che influenza la scelta delle strategie di procurement è la Società 2 che opera per il 90,5% sul mercato europeo. Le società 2 e 4 indicano anche come fattore contestuale i vincoli imposti dal cliente; questo è dovuto al fatto che negli ultimi anni le richieste per massimizzare il local content sono diventate

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sempre maggiori. La Società 1 non indica questo fattore contestuale, poiché la massimizzazione del local content è stata decisa già a livello societario, come strategia per poter essere più competitivi fin dall’inizio nelle gare dei clienti. Questa società indica invece come fattore contestuale il livello di competitività, infatti, essa lavora a grandi progetti dove la competizione è molto alta. La Società 3, non avendo particolari difficoltà derivanti dal mercato in cui opera indica come principali fattori contestuali quelli che riguardano il valore della fornitura e del relativo impatto economico sull’intero progetto. Ogni società misura le performance e gli obiettivi raggiunti della propria Procurement Function attraverso degli indicatori chiamati KPI (Key Performance Indicators).

Tabella 5.8 Key Performance Indicators della Procurement Function

Key Performance Indicators Pre-ordine Post-ordine

Budget Lead Time ordine Qualità Tempi di

Consegna Società 1 X X X X Società 2 X X X Società 3 X X X Società 4 X X X Dalla Tabella 5.8 si vede che per tutte le società è di primaria importanza che il Budget e i Tempi di Consegna siano rispettati. Per quanto riguarda il Lead Time dell’ordine e la Qualità, a parte la Società 1 che analizza entrambi i KPI, le altre società o tengono conto di uno oppure dell’altro. La Società 4, a differenza delle altre due, cura particolarmente la fase di pre-ordine in modo da non incontrare più problemi di qualità in un secondo momento, per questo motivo essa deve considerare le prestazioni del Lead Time dell’ordine, per evitare che questo occupi troppo tempo. Le società 2 e 3, invece, fanno più attenzione alla qualità nella fase post-ordine, nel momento in cui il fornitore è già stato scelto. Questa differenza è dovuta anche ad una standardizzazione maggiore dei prodotti della Società 3 rispetto a quelli delle altre aziende. 5.2.3 Organizzazione delle Procurement Function Per prima cosa bisogna sottolineare come in tutte le società oggetto di questo studio la Procurement Function assuma un’importanza strategica all’interno delle decisioni prese dal “board of directors”. Passiamo ora ad analizzare le diverse strutture e le organizzazioni delle Procurement Function delle società intervistate. (Tabella 5.9)

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Tabella 5.9 Organizzazioni delle Procurement Function

Società 1  • Struttura decentralizzata e la Società è la holding. • Per gli acquisti più importanti sono coinvolti i Proc. Department principali. • Acquisti in base alla tipologia di item.

Società 2  • Struttura decentralizzata e la Società è la holding. • Coordinamento fra uffici centrali e il Project Procurement Management. • Acquisti in base alla tipologia di item.

Società 3  • Struttura mixed e la Società non è la holding. • Ogni B.U. ha un ufficio acquisti che si coordina con il Project Procurement

Management. • Acquisti in base al progetto.

Società 4  • Struttura centralizzata. • Project Procurement Management fa riferimento al Project Management, ma

risponde del proprio operato all’ufficio acquisti centrale. • Acquisti in base al progetto.

La prima cosa che si può evidenziare è che la Società 1 e la Società 2 acquistano in base alla tipologia di item, mentre le altre due società acquistano in base al progetto. I progetti di una società EPC sono molto diversi l’uno dall’altro, ognuno ha le proprie caratteristiche, il proprio scheduling e i propri vincoli, quindi è evidente che un’azienda cerchi di acquistare i prodotti facendo riferimento direttamente al progetto. Nei casi delle società 1 e 2, però, la complessità del prodotto necessità un personale degli acquisti molto specializzato e ad acquistare in base alla tipologia di item. In questo modo esse assumono un vantaggio nell’affrontare il mercato da un punto di vista tecnico-commerciale e un maggior potere contrattuale. Una tipologia di prodotti meno critica richiede meno conoscenze tecniche del prodotto e permette quindi di poter concentrare maggiori risorse al progetto. In tutte le società, anche quando la struttura della Procurement Function è centralizzata, si ha comunque la presenza di una struttura della funzione acquisti, più o meno complessa, che lavora sui singoli progetti e che comprende figure come Buyer, Project Procurement Managers e Expediters. Sia la Società 1 che la Società 2 hanno una struttura decentralizzata, ciò è dovuto al fatto che maggior parte del loro fatturato proviene da delle aree geografiche dove il mercato dei fornitori è complesso da affrontare e quindi richiede un maggior controllo da parte della società EPC. I principali fattori contestuali indicati dalle società e che influenzano la scelta della struttura organizzativa della procurement sono i seguenti:

• Società 1: massimizzazione del Local Content, criticità dei prodotti;

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• Società 2: caratteristiche del progetto; • Società 3: caratteristiche del progetto; • Società 4: caratteristiche del progetto.

Dalla scelta dei fattori contestuali della Società 1 si nota come essa confermi il fatto che la struttura decentralizzata e la scelta di acquistare in base alla tipologia di item sia dovuto alla strategia adottata per massimizzare il contenuto locale delle proprie forniture e alla caratteristica di alta criticità dei prodotti. Tutte le altre società hanno scelto come fattore contestuale le caratteristiche del progetto, in quanto la struttura della Procurement Function si distingue da quelle delle società manifatturiere per il fatto che loro lavorano sulla base di progetti. Nonostante questo, ogni società cerca di strutturarsi nel modo più appropriato per affrontare le criticità dei principali mercati di riferimento e quelle degli item da acquistare. 5.2.4 Processo di procurement Dalle interviste è emerso che tutte le fasi del processo di procurement sono importanti, ma in particolar modo emergono quelle riportate nella Tabella 5.10.

Tabella 5.10 Principali fasi del processo di procurement

Società 1  • Definizione delle bidder list/short list. • Expediting. • Per item critici è importante la fase di Inspection on Supplier’s Site during the

Product Development and Tests.

Società 2  • Supplier Research e Market Price Prediction. • Purchase Requisition e Supplier Selection & Final Choice. • Per item critici è importante la fase di Order Management & Inspection.

Società 3   • Supplier Research e Supplier Qualification. • Expediting.

Società 4   • Supplier Qualification e Supplier Selection & Final Choice. • Sempre più importante la fase di Order Management & Inspection.

In linea generale possiamo notare come tutte le società diano molta importanza sia alle fasi precedenti alla scelta finale del fornitore, sia alle fasi di controllo e di gestione degli ordini.

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Nello specifico, la Società 1 pone particolare attenzione alla fase di definizione della bidder list/short list, per la quale bisogna tener conto dei vincoli imposti dal cliente, ma allo stesso tempo anche dei criteri di selezione della società stessa. La Società 2 sottolinea l’importanza delle fasi di ricerca del fornitore e di previsione dell’andamento del mercato; questo è dovuto al fatto che essa lavora in mercati di riferimento molto eterogenei fra di loro e per ogni progetto deve valutare bene quali siano i costi che dovrà affrontare per presentare al cliente un’offerta il più possibile corretta. La Società 3 afferma che per gli item più importanti bisogna considerare maggiormente le fasi di Supplier Research, di Supplier Qualification e di Expediting; a differenza delle prime due società, queste non sono dovute alla complessità del mercato fornitori, ma sono dovuti alla criticità dell’item da acquistare. La Società 4 identifica la Supplier Qualification, Supplier Selection e la Final Choice come la fasi più importanti, questo conferma il fatto che essa dà molta importanza alla parte pre-ordine. Nonostante questo, la Società 4 sta prendendo consapevolezza che diventa sempre più importante la fase di Order Management & Inspection. I fattori contestuali che sono stati evidenziati dalle società studiate sono i seguenti:

• Società 1: importanza del purchasing, vincoli del cliente; • Società 2: caratteristiche del progetto, importanza del purchasing,

complessità del mercato fornitori; • Società 3: importanza del purchasing, valore della fornitura; • Società 4: importanza del purchasing.

Tutte le società concordano nell’affermare che l’importanza della fornitura influenza le varie fasi del processo di acquisto. La Società 1 è, invece, l’unica che sottolinea il fattore contestuale dei vincoli dei clienti; questo trova corrispondenza con l’importanza data alla fase di definizione della bidder/short list. La Società 2 è la sola che evidenzia l’importanza delle caratteristiche del progetto e della complessità del mercato dei fornitori. Questo è dovuto al diverso grado di difficoltà delle tipologie di prodotto che essa sviluppa e dai mercati di riferimento in cui opera. Questi fattori contestuali non sono di primaria importanza secondo le società 3 e 4, che sostengono che le fasi del processo di Procurement sono influenzate principalmente dall’importanza del purchasing e dal suo impatto economico sull’intero progetto.

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5.2.5 Procurement per il Nucleare Per quanto riguarda il procurement per progetti d’impianti nucleari, è stato chiesto agli intervistati quali fossero le caratteristiche più importanti a cui bisogna prestare maggior attenzione e quali le differenze con il procurement che loro già attualmente stanno applicando. Tutte le Società sono d’accordo nell’affermare che per questa tipologia di progetti è di fondamentale importanza non trascurare la qualità degli acquisti, ma, nonostante questo, è possibile notare delle differenze riguardo ai diversi comportamenti d’acquisto che loro ritengono i più opportuni. (Tabella 5.11)

Tabella 5.11 Caratteristiche del procurement per progetti di impianti nucleari

Strategia di Proc. Organizzazione Proc. Processo di Proc.

Società 1 Partnership Maggior coinvolgimento dei principali Proc. Dep.

Bidder List, Order Management e

Knowledge Management

Società 2 Partnership Invariato Supplier Qualification e Order Management &

Inspection

Società 3 Cooperation Business Unit dedicata Supplier Research e Supplier Qualification

Società 4 Promote Competition

Maggior coinvolgimento Top Management e

suddivisione progetto in più aree

Supplier Qualification e Supplier Selection &

Final Choice

La Società 1 afferma che bisognerebbe approfondire una strategia di procurement di Partnership, in modo tale da collaborare con dei fornitori esperti di questo settore, acquisendo le conoscenze necessarie. Allo stesso tempo essa afferma che i principali Procurement Departement dovrebbero essere maggiormente coinvolti negli acquisti, così come già avviene per i progetti più critici ed importanti che la Società 1 attualmente segue. Per quanto riguarda il processo di procurement, essa sostiene che bisognerebbe seguire in modo approfondito le fasi di formazione della Bidder List/Short List, di Order Management e di Knowledge Management. Questo comportamento indica che la Società 1 ha consapevolezza della difficoltà legata alla selezione dei fornitori e che essa ha la percezione che ci siano molte problematiche da considerare e risolvere approfondendo l’attività di post-ordine. In questo modo, la Società 1 assume un atteggiamento molto cauto, cercando di capire ogni aspetto e dinamica del nuovo settore.

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Anche la Società 2 afferma che andrebbe maggiormente sfruttata la strategia di Partnership per poter lavorare per un progetto di un impianto nucleare. Infatti bisogna assicurare l’elevato grado di sicurezza richiesto per un impianto nucleare collaborando con i fornitori del settore. Queste due società sono le uniche che sono disposte ad adottare una strategia di Partnership, difatti sono le uniche che già attualmente le applicano nei casi di forniture critiche. Per quanto riguarda l’organizzazione della Procurement Function, la Società 2 afferma che questa rimarrebbe sempre decentralizzata. Invece, per quanto riguarda il processo di procurement, essa afferma che bisogna porre particolare importanza alle fasi di qualifica del fornitore (Supplier Qualification) e a quelle di post-ordine (Order Management & Inspection). In modo analogo alla Società 1, questo atteggiamento indica la consapevolezza di dover dedicare delle risorse maggiori per scegliere i fornitori che possano garantire la qualità necessaria e per controllare nella fase di post-ordine che tutte le specifiche siano state rispettate. La Società 3 è l’unica che opera già attualmente nel business del nucleare e afferma che per i progetti d’impianti nucleari è necessario approfondire la strategia di Cooperation con i fornitori migliori, per garantire la qualità richiesta per item più importanti. Dal punto di vista della struttura della Procurement Function, all’interno della Società 3 è stata creata una business unit che si occupa del settore nucleare. Questo è coerente con il fatto che essa è organizzata in base ad unità operative che si occupano delle principali attività dell’azienda. Per quanto riguarda invece il processo di procurement, essa pone maggiore importanza alle fasi di Supplier Research e di Supplier Qualification, in modo tale da essere sicuri che i fornitori che si scelgono abbiano le competenze e le certificazioni adatte per lavorare in questo settore. La Società 4 si distingue dalle altre perché che non rinuncerebbe ad una strategia che sfrutti la competizione fra i fornitori. Essa, infatti, afferma che chiarirebbe prima di tutto i vincoli di qualità e di sicurezza necessari per poter partecipare ad un progetto di un impianto nucleare, ma in seguito sfrutterebbe la competizione fra i fornitori, ponendo tuttavia attenzione a non generare pressioni su di loro. Questo è possibile soltanto se la Società 4 possiede le competenze necessarie per gestire il progetto di un impianto nucleare, sa esattamente come procedere ed è in grado di dare precise indicazioni ai fornitori su come si debbano comportare. È molto importante, quindi, che l’ingegneria sia in possesso di tutte le conoscenze necessarie per indicare al procurement le specifiche, al fine di scegliere in modo corretto i fornitori più adatti. Per affrontare al meglio ogni parte del progetto, la Società 4 afferma che bisognerebbe suddividerlo in più aree, in modo da ottenere il massimo grado di conoscenze delle singole parti e poter gestire al meglio ognuna di queste. Per quanto riguarda il processo di procurement, la Società 4 sostiene che bisognerebbe dare più importanza alle fasi di Supplier Qualification, Supplier Selection e Final Choice. Coerentemente con quanto è stato analizzato nel

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paragrafo precedente, essa si concentra soprattutto sulle fasi del processo di procurement antecedenti all’ordine, scegliendo il fornitore che rispetta le specifiche necessarie e che propone il prezzo minore. L’approccio della Società 4 al procurement per progetti d’impianti nucleari richiede una buona maturità e una buona conoscenza del settore; per questi motivi essa offre la collaborazione del proprio personale a società che attualmente partecipano ai progetti dei nuovi impianti nucleari europei. Le prime due società, oltre ad essere le uniche che considerano la possibilità di applicare la strategia di partnership, sono le sole che sottolineano l’importanza delle fasi post-ordine del processo di procurement. Questo atteggiamento indica la consapevolezza di queste società della necessità di dover acquisire le competenze e le capacità necessarie, per poter operare nel settore dell’energia nucleare. Gli intervistati indicano i seguenti come i fattori contestuali maggiormente influenti:

• Società 1: caratteristiche del progetto, complessità mercato fornitori; • Società 2: complessità del mercato fornitori, importanza del purchasing,

caratteristiche del progetto; • Società 3: complessità del mercato fornitori, importanza del purchasing; • Società 4: caratteristiche del progetto.

Il fatto che la Società 4 sia l’unica che non ha scelto la complessità del mercato fornitori conferma che secondo lei si può applicare una strategia di Promote Competition mantenendo comunque alto il livello di qualità degli acquisti. La Società 3, invece, è l’unica azienda che non ha evidenziato le caratteristiche del progetto fra i fattori contestuali principali. Questo è dovuto al fatto che essa opera già nel settore dell’energia nucleare e quindi conosce quali sono gli aspetti più critici di questi progetti e sa in che modo affrontarli. Un fattore contestuale che è messo in evidenza sia dalla Società 3 che dalla Società 2 è l’importanza del purchasing, ovvero la particolare attenzione a quegli item che possono avere un grande impatto sulle performance o addirittura sul successo dell’intero progetto. Tutte le società che non sono ancora impegnate nel business nucleare, ovvero la Società 1, 2 e 4, sostengono che non avrebbero problemi ad affrontare il procurement per progetti d’impianti nucleari.

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5.3 Discussione Dopo aver confrontato le risposte delle società intervistate, in questo paragrafo si vuole indicare quali siano le caratteristiche del procurement per affrontare i progetti di impianti nucleari, che, come è stato descritto nel paragrafo 2.2.4, hanno delle caratteristiche che non sono comuni ad altre tipologie di progetti. A causa delle reazioni radioattive che avvengono all’interno del reattore è richiesto, infatti, un alto livello di qualità per ogni componente, affinché il suo funzionamento sia sicuro. Il livello di attenzione dell’opinione pubblica ha accentuato questo aspetto costringendo la politica a emanare delle norme stringenti e ben precise riguardanti tutte le fasi di vita di una centrale nucleare. In particolare, durante la costruzione di un impianto nucleare c’è una forte presenza delle autorità di controllo per la sicurezza che controllano l’operato e lo sviluppo del progetto. Successivamente, quando l’impianto è operativo, l’Owner risponde direttamente a queste autorità per gli eventuali incidenti che possono accadere all’interno della centrale nucleare. L’interesse di tutte le parti in gioco è quindi che l’impianto nucleare sia il più sicuro possibile e questo è realizzabile solo se si persegue fin dall’inizio un’alta qualità nella progettazione e nella costruzione, con materiali e lavorazioni adeguate. Grazie all’alta qualità si ha anche l’aumento dell’affidabilità dell’impianto nucleare, che altrimenti non potrebbe essere competitivo dal punto di vista economico. Difatti, per la sua costruzione è necessario sostenere degli alti costi di capitale e, solo grazie ad un basso costo di fornitura del combustibile e di produzione, il costo del kWh legato all’energia nucleare è competitivo con quello delle altre fonti energetiche. Spesso per cercare di attenuare l’impatto dei costi di capitale si sono aumentate le dimensioni degli impianti, ma questo ha comportato l’aumento della difficoltà di progettazione e di costruzione, caratterizzato, quindi, da grandi quantità di materiali e di manodopera. Data la grandezza e la molteplicità delle società che partecipano al progetto di un impianto nucleare, la quantità di materiale informativo è molto grande. Un’altra difficoltà legata al settore dell’energia nucleare è il numero limitato dei fornitori in possesso delle qualifiche necessarie, dovuto ai decenni in cui non si sono costruite centrali, dopo l’incidente di Chernobyl del 1986. Per tutti questi motivi, le società EPC che hanno l’intenzione di prendere parte ai progetti d’impianti nucleari devono possedere le competenze d’ingegneria necessarie per lavorare in questo settore e le capacità gestionali in modo tale da collaborare al meglio con tutti i soggetti del progetto. 5.3.1 Strategie di procurement per il nucleare

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Nel progetto di un impianto nucleare, c’è una società che si occupa della costruzione de “l’isola nucleare” e un’altra società che si occupa de “l’isola turbina/generatore”, queste solitamente si presentano congiuntamente alla gara del cliente per avere più possibilità di vincerla. Difatti, due società che hanno già collaborato in precedenza hanno meno problemi nella comunicazione e nella gestione del progetto, possono aver affrontato e risolto i problemi di progettazione e quindi sapere già come interfacciare i relativi componenti e le strutture. Per questi motivi, generalmente, le società che si presentano insieme ad una gara per la costruzione di un impianto nucleare possono contare su un’efficienza maggiore, abbassando il tempo previsto per il completamento del progetto e quindi vincere la gara indetta dal cliente. Una società EPC interessata ad entrare nel business del nucleare, qualunque sia il ruolo che essa vuole assumere all’interno di un progetto di un impianto nucleare, deve quindi adottare una strategia di Cooperation, o addirittura di Partenership con società che possono assumere un ruolo complementare nella realizzazione di una centrale. In maniera analoga, anche il procurement deve adottare delle strategie orientate a sviluppare opportunità di cooperazione con fornitori già qualificati, e, se possibile, con esperienza nel settore. In tal modo, la partecipazione ad una gara d’appalto è sostenuta da un programma organico ed articolato che permette di coinvolgere fornitori qualificati, già validati e sperimentati in precedenti collaborazioni ed in grado di offrire concrete garanzie di riduzione dei tempi e dei costi, grazie a già sperimentate procedure di interfaccia e di gestione. La Cross Analysis ha posto in evidenza che, se una società EPC ha intenzione di entrare nel business del nucleare e non ha le competenze necessarie per affrontare questo periodo di transizione, allora è bene che valuti la possibilità di creare delle partnership con fornitori già affermati del settore. Questa strategia di procurement può però portare a degli svantaggi nel momento in cui il fornitore con cui si decide di instaurare questo rapporto ha poche possibilità di crescita e di innovazione. In questo modo la società si troverebbe legata ad un’azienda che in un primo momento le è servita per capire come affrontare il mercato, ma in un secondo momento si trasforma in un aspetto negativo per la competitività. È quindi importante che la Società EPC scelga di legarsi a dei fornitori con una buona esperienza nel settore ma che allo stesso tempo siano in grado di innovarsi. In pratica le scelte della società riguardanti le strategie di procurement devono essere considerate non solo nel momento in cui essa entra nel business del nucleare, ma anche quando vi lavorerà in modo stabile. È importante ricordare che queste strategie devono essere applicate non solo per i fornitori di materiali, ma anche per tutte quelle società a cui vengono appaltati i lavori in cantiere. Infatti, è di primaria importanza che i lavori di costruzione avvengano con la massima precisione possibile altrimenti non è possibile sfruttare l’elevato qualità del materiale acquistato.

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Allo stesso tempo, è necessario scegliere dei fornitori che abbiano una buona capacità di gestione e di comunicazione. Difatti, a causa della mole dei progetti degli impianti nucleari, può essere molto utile per una Società EPC collaborare con dei fornitori che siano in grado di comunicare attraverso una documentazione chiara e non ridondante, rendendo meno onerose così tutte le fasi del processo di procurement legate al controllo della qualità, come ad esempio l’Expediting. Una Società EPC deve adottare una strategia che gli permetta di sfruttare la competizione fra i fornitori nel caso in cui sia necessario acquistare degli item non critici e quando siano presenti più fornitori che possono comunque garantire gli standard di qualità necessaria. 5.3.2 Organizzazione della Procurement Function per il nucleare La Cross Analysis ha evidenziato che le società EPC hanno delle strutture diverse di Procurement Function e che gli acquisti avvengono secondo la tipologia di item oppure in base al progetto. Per affrontare l’ingresso in un business come quello del nucleare, le Società EPC potrebbero trovare un vantaggio nel disintegrare la funzione acquisti, dedicando così una loro parte alle forniture per gli impianti nucleari delimitando le conoscenze e le problematiche all’interno di una zona limitata dell’organizzazione. Questa separazione può avvenire senza nessun problema nel caso in cui la società sia organizzata in business unit. Difatti, la Società 3, che è strutturata in questo modo, ha deciso di dedicare una business unit ai progetti di impianti nucleari, che, naturalmente, è responsabile anche del procurement. Nel caso in cui una società non sia organizzata in questo modo, essa deve porre attenzione a come affronta gli acquisti per i progetti di impianti nucleari. Se l’organizzazione della Procurement Function è decentralizzata, allora può facilmente pensare di dedicare una parte dell’ufficio acquisti esclusivamente alle forniture per il nucleare, ma se l’organizzazione è centralizzata si potrebbero avere dei problemi ad operare una disintegrazione dell’ufficio acquisti. Infatti, per questa società non sarebbe conveniente perturbare l’equilibrio della propria organizzazione soltanto per affrontare la fase di ingresso in questo nuovo business. Il fatto di dover cambiare organizzazione della Procurement Function provocherebbe un grande dispendio di risorse e un cambiamento dell’approccio degli acquisti che era stato scelto ed impostato in base ai diversi mercati di riferimento e alla criticità dei prodotti. Per questi motivi le società intervistate non considerano la possibilità di modificare la struttura della propria Procurement Function, e affermano che al massimo ci potrebbe essere un maggior coinvolgimento da parte del Top

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Management, per prendere le decisioni più importanti nella fase di ingresso nel settore dell’energia nucleare. Queste considerazioni sono valide ogni volta che una società ha l’intenzione di entrare in un nuovo business: essa non deve cambiare radicalmente la sua struttura, ma deve fare in modo di soddisfare le nuove esigenze cercando di mantenere il proprio equilibrio e la struttura che ha verificato essere la migliore per se stessa. 5.3.3 Processo di procurement per il nucleare Come è stato anche precedentemente descritto, i fornitori sono un elemento critico, soprattutto quando una società ha intenzione di entrare in un business come quello del nucleare. Attraverso loro le Società EPC possono ottenere un vantaggio competitivo, acquisire le competenze necessarie per lavorare nel settore e, naturalmente, ricevere i materiali e i servizi necessari per lo sviluppo dell’impianto. Per questi motivi è necessario che in un primo momento il procurement curi con molta attenzione le fasi che si concentrano sullo studio di mercato e che successivamente portano la società a selezionare i fornitori più adatti con i quali cercare di stabilire una collaborazione. Una volta che si instaurano questi rapporti di collaborazione bisogna che la Società possa acquisire il know-how attraverso lo sviluppo delle fasi di procurement di “Development of The System & Supporting the Relations”. In questo modo è possibile sviluppare un sistema di comunicazione comune alle due società, definire dei protocolli di cooperazione e sviluppare delle procedure per la progettazione di prodotti comuni. Oltre a questa fase la Società deve dare una maggior importanza alle fasi di “Order Management & Inspection”, partecipando così alle fasi di sviluppo e di costruzione del prodotto e acquisendo le competenze necessarie. Per quanto riguarda gli item e i servizi che non richiedono una strategia di Cooperation o di Partnership con il fornitore, le società devono prestare maggior importanza alle fasi del processo di procurement che sono in grado di verificare il rispetto delle specifiche di qualità, ma che non provocano un cambiamento radicale della gestione del processo di procurement dalla Società, soprattutto se l’organizzazione della Procurement Function è centralizzata. Diversamente si rischierebbe di implementare delle procedure che sono utili quando la società si appresta ad entrare nel business del nucleare, ma che in un secondo momento non solo non sono più necessarie, ma costituirebbero, anzi, un onere. Ad esempio, per assicurare la qualità della fornitura è consigliabile migliorare la fase di Order Management & Inspection, ed in particolare modo la sotto fase di Expediting. In questo modo, nel momento in cui non ci fosse più bisogno di verificare in maniera accurata la qualità di un fornitore, questa fase potrebbe essere evitata senza grandi difficoltà. Se, invece, si sceglie di modificare il modo

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in cui vengono selezionati i fornitori, si modificano i criteri di selezione, si implementano delle procedure all’interno della Procurement Function che in un secondo momento, quando si è entrati nel business del nucleare, non sono più necessarie. Concludendo, in maniera analoga a quanto è stato descritto nel paragrafo precedente, è importante che le società agiscano in modo da poter nuovamente applicare le procedure e il comportamento di procurement che hanno considerato migliore per i loro business. L’ingresso di queste società nel settore del nucleare non deve quindi portare a dei cambiamenti radicali che poi in una fase di regime possono non costituire più nessun vantaggio per l’organizzazione.

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6 Conclusioni All’inizio di questo studio si è visto come la domanda mondiale di energia sia in forte crescita a causa dello sviluppo industriale ed economico di molti paesi, come ad esempio la Cina e l’India, e come si stia cercando di diminuire l’impatto ambientale riducendo la produzione di CO2 causata dalla combustione di petrolio, carbone e gas. Allo stesso tempo sta nascendo l’esigenza da parte di molti paesi di aumentare il proprio grado di indipendenza dalle forniture di combustibili fossili. Il ricorso al nucleare è considerato da molti come la migliore soluzione, poiché è in grado di fornire grandi quantità di energia elettrica in modo continuo, di produrre minime emissioni di CO2 e di utilizzare un combustibile, che oltre essere disponibile in grandi quantità in paesi con un assetto socio-politico stabile, ha un costo che incide in minima parte sul quello del kWh. In particolar modo il governo italiano, nel 2008, ha deciso di iniziare un programma di politica energetica che prevede la costruzione di nuove centrali nucleari, e alcune aziende italiane del settore stanno già partecipando alla realizzazione di impianti in costruzione in Europa, come ad esempio l’impianto di Flamanville 3 in Francia e quello di Mochovce in Slovacchia. Questa situazione ha generato l’interesse da parte dell’intero settore industriale e in particolar modo delle società EPC, che hanno come settori principali di riferimento quelli dell’Oil & Gas e della Power Generation. Difatti queste società eseguono già progetti di grandi impianti legati direttamente o indirettamente con la produzione di energia, progetti che hanno delle caratteristiche comuni con quelli degli impianti nucleari, fra cui la grande importanza ricoperta dal valore delle forniture rispetto al valore totale del progetto. I progetti di impianti nucleari, tuttavia, presentano delle problematiche e delle criticità non comuni ad altri progetti, che sono legati all’elevata sicurezza che è richiesta da questo tipo di tecnologia. In questo studio si è voluto capire in che modo queste differenze possono influenzare il procurement delle società EPC che sono interessate a lavorare nel settore nucleare, e come esse devono agire e quali aspetti del loro comportamento d’acquisto devono eventualmente modificare. In linea generale, dallo studio dei casi effettuato, risulta che non esistono particolari problematiche per una società EPC nell’affrontare il procurement per i progetti d’impianti nucleari; nonostante questo, bisogna porre particolare

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attenzione ad alcune sue caratteristiche, soprattutto nella fase iniziale, quando la società inizia a lavorare in questo nuovo business. Per quanto riguarda le strategie di procurement, una società EPC deve cercare di stringere dei rapporti di Cooperation con i fornitori migliori, per poter acquisire un vantaggio competitivo nel momento in cui fa un’offerta ad un cliente. Solo attraverso una collaborazione, infatti, la società può cercare di ridurre i tempi e i costi delle forniture critiche e, quindi, vincere le gare d’appalto per la costruzione di una centrale nucleare. Nel caso in cui la società non sia in possesso delle competenze necessarie per lavorare in questo settore, è necessario che essa stringa dei rapporti di Partnership con dei fornitori con una buona esperienza, in modo tale da acquisirne il know-how. Le società EPC devono applicare, quindi, le strategie di Cooperation e di Partnership con dei fornitori che siano già certificati per lavorare nel business del nucleare, che siano caratterizzati da ottime capacità gestionali e di comunicazione, e che abbiano una buona capacità di innovazione tecnologica. In questo modo, è possibile affrontare l’ingresso nel settore nucleare creando dei rapporti con dei fornitori che, in un secondo momento, potranno portare dei vantaggi competitivi. Inoltre, queste strategie sono quelle più adatte per poter operare in una situazione caratterizzata, come sottolineato dalle società intervistate, da fattori contestuali come la complessità del mercato fornitori, le caratteristiche del progetto e l’importanza degli acquisti. Tutte le società oggetto dello studio hanno confermato che non avrebbero difficoltà ad implementare queste strategie per poter affrontare l’ingresso nel nucleare. In merito all’organizzazione della Procurement Function, le società potrebbero trovare un vantaggio nel disintegrare la funzione acquisti, dedicando una loro parte alle forniture per gli impianti nucleari e delimitando così le problematiche riguardanti il nuovo business all’interno di una zona limitata dell’organizzazione. In questo modo, inoltre, si raggiungerebbe più velocemente il grado di specializzazione necessario per lavorare nel settore, grazie alla maggiore possibilità di focalizzarsi sulle esigenze del prodotto. Le società EPC che hanno una struttura decentralizzata della Procurement Function possono, quindi, facilmente creare un’area o un’unità che si dedichi a questa tipologia di acquisti, ma quelle che hanno deciso di avere una struttura centralizzata, all’inizio dovranno produrre uno sforzo aggiuntivo con un maggiore dispendio di risorse rispetto alle altre società. Le società con una struttura della Procurement Function centralizzata dovranno infatti acquisire le conoscenze e le competenze necessarie, pur non avendo un’unità operativa che si dedichi esclusivamente a questa tipologia di prodotto. Infine, per quanto riguarda il processo di procurement, nel momento in cui le società EPC valutano con quali fornitori intraprendere un rapporto di cooperazione o addirittura di partnership, devono porre particolare attenzione alle fasi di Supplier Research e Supplier Qualification, in modo tale da capire quali siano i fornitori che possiedono le caratteristiche descritte

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precedentemente. Una volta stabiliti gli accordi con queste aziende è necessario che le società EPC curino la fase di Development of the System & Supporting the Relations in modo tale da implementare i sistemi di comunicazione e da definire i protocolli di cooperazione. Nella fase d’ingresso al business del nucleare è importante che le società EPC assicurino la qualità richiesta delle forniture attraverso l’implementazione delle fasi del processo di procurement di Order Management & Inspection, che in un secondo momento possono non essere più applicate senza provocare importanti cambiamenti nel comportamento d’acquisto. Dal punto di vista del processo di procurement è quindi necessario dedicare maggiori risorse nella fase iniziale, ma esso non richiede particolari sforzi rispetto ai progetti che già attualmente segue la società, quando la società stessa è arrivata a regime. In linea generale è importante che le società EPC che hanno intenzione di entrare nel business del nucleare affrontino in maniera approfondita le procedure di procurement che sono necessarie per garantire la qualità e la sicurezza degli impianti nucleari, ma allo stesso tempo non devono “perturbare” eccessivamente la propria struttura e le modalità del processo di procurement che considerano ottimali per le proprie caratteristiche e i propri business. Queste considerazioni potranno essere valide anche in futuro, nel momento in cui le società volessero fare ingresso in un nuovo settore che presentasse delle particolari peculiarità.

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