设计管理是国际EPC总承包项目管理的重要组成部分,贯穿于各个项目管理阶段,直接决定了项目利润、工期、质量等目标的实现,承包商应该充分认识设计管理在EPC项目中的重要性,根据不同项目所在地建立相应的EPC总承包模式的设计管理体系,从而充分发挥设计管理在EPC项目中的主导作用,在保证项目质量的前提下,加快进度,降低工程费用,提高工程的综合效益。本文以伊拉克哈法亚天然气处理厂EPC总承包项目为例,通过对项目设计管理工作特点的分析,为其他海外EPC工程总承包项目的设计管理提供参考。
GPP项目概况
GPP项目由中国石油(伊拉克)哈法亚公司投资,中国石油工程建设有限公司(CPECC)负责项目的EPCC和两年运行维护总承包工作。GPP项目位于伊拉克哈法亚油田东侧,紧邻哈法亚CPF2和油田主电站,厂区占地50万m2。哈法亚油田三个中心处理站的伴生气和凝液送至GPP项目进行处理,天然气设计处理能力为30亿m3/年,凝液处理为95万吨/年。产品主要包括:洁净天然气22.5亿m3/年,液化石油气87万吨/年,C5+轻烃91万吨/年和硫磺1.5万吨/年,该项目是中国石油在中东地区投资建设的首个大型油田伴生气处理厂,是伊拉克历史上首个成规模的油气联动项目,2024年6月8日项目顺利建成投产。
GPP项目工艺流程复杂,一共有13套工艺设施,主要包括天然气脱硫、脱水、脱烃、LPG回收和轻烃稳定、凝液处理、LPG脱硫、LPG和C5+储存和外输、硫磺回收和尾气处理、LPG装车计量等。GPP项目由三家设计单位分区域共同完成,有四家施工单位参与,采办涉及一百多个全球化供货商,工程量大,参与方多,界面多而新,各类天然气处理技术在GPP项目上都有所应用,项目执行难度及管理要求较高。
GPP项目设计管理特点及经验
在中国石油(伊拉克)哈法亚公司担任业主的EPC项目中,都会聘请国际知名第三方监理公司的专业人员(PMC)对项目进行管理和监督。GPP项目业主监理是英国Petrofac,其对项目的把关控制非常严苛,按照合同要求,所有设计文件、厂家资质及关键厂家文件都需要提交业主审批,且只有通过PMC工程师批准的图纸才能用于施工。GPP项目PMC团队按照国际石油公司惯例审查严苛,对图纸提交的逻辑顺序和流程、设计所使用的标准规范、设计文件的内容深度都有非常严格的要求。例如,厂家报批资料包括计算书及设备布置图等文件批复后,业主及PMC才审批施工图纸。GPP项目涉及厂家众多,厂家设计能力及报批资料提交水平参差不齐,导致文件批复周期过长、难度巨大。如果要适应GPP项目的这一特点,就必须有一批专业的设计管理人员,要求其既能负责设计单位的施工图纸进度、满足质量要求,也要负责厂家报批文件及生产制造的催交催运工作,同时还需要与施工现场保持紧密的联系,了解各施工单位对急需图纸的需求。设计管理人员要负责总体把控设计方案、设计优化及工作范围,同时要配合采购部完成业主对进场设备材料的验收,与施工方沟通确认施工方案和施工进度,并组织设计单位向施工单位及监理方进行设计交底,说明设计意图,解释设计要求等,以达到保障整体工程质量、满足总工期进度要求的作用。
基于此,GPP项目在执行初期即组建了一支专业齐全、设计水平较高、施工经验丰富的设计管理团队,通过深入研究合同技术条款,充分全面的了解业主意图。在施工阶段,设计管理团队常驻现场,并将设计管理部和施工管理部合并,按照设计管理人员的不同专业成立各专业管理团队。GPP项目设计管理真正做到了以设计为“龙头”,统筹采购、施工工作,从而保证了项目执行过程的有序高效。
一、设计控制管理
当前,工程设计行业发展存在跨团队、跨国别、跨地域、跨模块、跨环节等趋势。GPP项目设计团队六地办公(迪拜、伊拉克、印度、中国成都、中国北京、意大利罗马),因此GPP项目引入了WRENCH管理系统异地线上协同办公,WRENCH是一款适应于国外设计、EPC总承包项目,与CAD、Ms-office、Email、P6等软件深度结合,以最终交付成果EDDR为核心的项目控制国际化项目管理软件。
通过WERNCH系统,可实现文件的数字化管理,根据参与项目人员职责及专业不同对其相应账号赋予不同的权限,对不同用户开放不同的视图,防止越权访问,实现了文件的保密和共享。WRENCH可根据不同项目要求专有化定制文件流转体系,文档和资料按照定制的标准化工作流程自动流转,在流程的每一步由指定人员根据要求完成,规定工作流程中每一步的审批时间,责任制管理,加强文件质量控制的同时实现设计人员和项目之间的矩阵化管理;基于用户账号实现各个工作的统计管理,按照需要自动化生成反映项目各项状态的表格,实时提供项目的进展状况和偏差分析,为计划管理控制提供有力支持;在项目运行过程当中,文档上传下载、校对审核、批准授权等活动在系统控制下完成,实现不同地区、不同办公室可共享统一的设计工作平台和知识成果。例如,Wrench系统上开放供货商专区,通过定制的厂家文件审批流程,厂家将文件直接上传到WRENCH系统供审查,实现了厂家、采办、设计及业主全上线的无缝沟通,不同厂家仅可查看/下载与其采办包相关文件的审批进度及审查意见,同时定制厂家资料状态模板报告,自动导出所有厂家资料的实时状态,实现了对设计、厂家、采办、业主及文控的全方位实时监控。
WRENCH系统实现了项目的精细化管理,中国工程公司执行的项目中,项目管理精细化程度普遍不高,设计项目执行数据仅记录于EDDR和传送单上,通常只有EDDR和项目进度报告等几份文件能够反映出项目的部分状态,且需要依靠大量人工时来定期更新维护这些表格报告,在项目管理人员严重短缺的情况下,项目经理和各项目干系人很难通过仅有的几份状态表和报告去真正深入了解设计执行状态,项目执行风险较高,导致设计返工情况较多,工期也难以保证。通过全新的WRENCH设计项目管理平台,利用自动化的手段,已经成为了项目精细化控制管理的必然选择。
GPP项目在WRENCH系统上定制的设计文件审批工作流程涉及到各设计院对文件的编写、校对、审核,不同设计院之间的协同校对审核,设计管理团队就工作范围及文件质量等的最终核准,以及业主返回审查意见处理等步骤。每份文件在正式提交业主之前,需要设计管理团队工程师审查后才能放行。
二、设计界面管理
GPP项目设计单位分散、接口复杂,为保障设计各参与方一致性,由中国石油工程建设有限公司北京设计分公司(下称“北京设计分公司”)做为拿总院,编制各专业统一技术规定。例如,编制项目通用文件模板,包括技术规格书、数据表、MR、TBE等;编制工艺设计基础和原理性文件,如智能P&ID制图统一规定、SP3D建模统一规定、储罐机械制图统一规定、材料选择统一技术规定等。
GPP项目按照工作范围将整项工程划分为不同的系统及单元,按照各设计院优势进行设计分工,由拿总院明确各方设计接口管理工作的责任与界限,固化图纸流转及审查程序,各设计单位均遵循其内部管理体系。但在界面管理上,统一按照GPP项目设计管理程序的要求,由北京设计分公司拿总,并根据三家设计单位分别负责的不同区域,对设计接口管理采用图纸会签、邮件确认、界面登记表记录等不同模式。设置界面管理组织机构及专职界面负责人对各技术界面进行梳理,并制定界面管理流程,召开界面周例会,对各方图纸会签、界面信息等进行全面跟踪,及时调整更新。同时,通过使用国际通用的界面登记表,更便于界面追踪,并增强了各方设计严肃性。对于复杂界面,例如公用工程的除盐水系统,用户多达几十个,多次召开界面专题协调会,对各单元需求进行充分讨论,最终形成会议纪要并执行。
三、设计优化管理
大型EPC建设项目在合同范围内的合理优化都是允许的,这也是总包方的利润来源之一。GPP项目通过建立起一支强有力的设计管理团队,深度参与详细设计,全面介入设计优化工作,重点对照详细设计和FEED的差异,对于详细设计超出FEED设计的文件,给出预警甚至纠正。设计院工程师存在为了快速交付而拔高设计的问题,需要有设计管理团队给予监控和纠正。设计管理工程师大多全面参与了EPC各个环节的工作,对项目的广度和深度掌握得比设计院专业工程师要全面,更能准确提出优化的措施和意见,GPP项目在设计优化方面主要采取了以下措施。
1.要求设计管理团队以不畏难的态度、处处可以优化的精神,全面参与设计优化。面对强势严苛的PMC,设计院和项目设计管理团队都会有畏难情绪,会为了加快设计工作而偏向于不去优化,因此在项目开展前期,即对全体设计管理人员传递要以不畏难的态度去优化,把优化的任务分解到各个专业负责人。同时,要求各个专业具备事事、处处都可以优化的精神,在深度参与并熟悉详细设计的前提下,挖掘可优化的点,后续推动优化的实现。
2.对价值高、优化后节省费用明显的项,加大优化的力度。通过与采购部结合,对于以往项目价值高的设备清单进行梳理,指导设计管理团队确定优化方向。在采购部梳理的高价值设备清单基础上,设计管理团队有针对性的进行优化,对于价值高的项,要尽全力去争取优化,而对于价值低的项,如果争取不下来,则适当减少投入的时间和精力。
3.任何与FEED设计不一样的方案,都需要有工作量和价格对比,并向EPC汇报后执行。详细设计过程中,如果想要变更技术方案,都需要设计院准备详细的工程量对比表(详设vsFEED),再由项目部的费控部门给出费用测算,有了价格对比后,再把技术方案提交项目部管理层汇报批准,才可往下执行。
4.鼓励设计院积极主动优化,在与设计院签署的设计分包合同中,设置了优化奖励基金,只有设计院实现了优化目标,该部分费用才可以支付给设计院。奖励基金支付采用打分制,总共100分,按10项考核指标(详设工程量是否超过FEED工程量、文件质量高厂家索赔少等),按最终考核分数确定费用支付的比例。
四、设计变更管理
石油化工行业建设工程项目投资规模大、建设周期长、参与方多、技术和管理复杂,在建设期间存在许多不可控因素,会产生大量的设计变更,EPC项目中设计变更是不可避免的。设计变更不仅影响项目的成本和进度,还可能影响项目的质量、安全和合规性。因此,设计变更的管理至关重要,包括有效地识别、记录、分析、批准和实施设计变更的过程等。为了有效管理设计变更,GPP项目设计管理团队在项目启动阶段就已明确并建立清晰的变更管理流程,包括变更申请、审批、实施和监控等环节,确保每个环节的责任和流程清晰明了,主要包括以下几个关键步骤。
1.变更识别
EPC项目设计变更通常指在工程设计阶段或实施过程中,原设计方案需要根据项目需求、技术、法规等变化进行调整,变更可能包括对设计文件的修改、设备规格的调整、施工方法的变化等。在EPC项目中,设计变更可能会影响到项目的各个环节,特别是在采购和施工阶段,变更会引发材料采购的重新安排、施工方法的调整以及工期的延误。因此及时识别变更并确认其重要性,能够避免潜在问题的扩大。
2.变更申请与报告
一旦识别出潜在变更,设计方需要提交正式的变更申请和报告并迅速通知所有受影响方,包括工程、采购和施工团队,详细说明变更内容、原因、影响以及实施建议。变更报告应包括对成本、进度、资源、质量等方面的预估影响。
3.变更评审与批准
设计变更的评审和批准是至关重要的一步。设计院项目负责人、设计管理团队、采办施工团队及其他相关职能部门需要对变更的影响进行全面评估,确保变更的必要性和可行性。变更是否影响合同条款、是否需要额外预算和延长工期等,都是评审过程中的关键因素。这一阶段需要跨部门的合作,设计、采购、施工和财务等部门的意见应综合考虑。
4.变更实施
一旦变更被批准,变更方案将进入实施阶段。在实施过程中,设计管理团队需要确保并监控相关设计图纸、技术文件、施工方案和相关文档得到及时更新,确保变更的实施不影响项目的安全和质量标准,并且需要与项目各方的工作安排紧密对接。
5.变更监控与验证
变更实施后,设计管理团队需要跟踪变更的进展,并将其纳入项目管理系统进行监控和记录,确保变更的预期目标能够实现。同时,要验证变更是否按照批准的计划执行,确保质量和成本控制。变更实施完成后,应进行评估与反馈,总结变更管理的经验教训,为今后的项目提供参考。