建設(shè)工程項目設(shè)計管理創(chuàng)新研究

王慶暉，聶增民，張小鈴

1.中國石油天然氣第一建設(shè)公司 （河南 洛陽 471023）

2.西安石油大學(xué)期刊中心 （陜西 西安 710065）

石油化工建設(shè)工程項目管理凸顯跨學(xué)科、多領(lǐng)域、全球化等特點，要求“將各種文化差異融合，建立一個在完成項目基礎(chǔ)上共同的團隊文化”[1]。石油化工工程項目管理在項目可行性研究和立項的基礎(chǔ)上，需要在設(shè)計管理方面下功夫，搞好項目管理與創(chuàng)新，突出項目團隊文化建設(shè)，加強溝通，克服項目團隊成員之間文化差異，不斷提升建設(shè)工程項目管理績效水平。

1 建設(shè)工程項目設(shè)計及管理現(xiàn)狀分析

設(shè)計是將業(yè)主期望轉(zhuǎn)為生產(chǎn)運營系統(tǒng)過程而建造一個操作工廠的過程，是形成采購、施工、操作和維護所需文件數(shù)據(jù)的過程，是確保整個項目所有操作單元技術(shù)整合協(xié)調(diào)的過程。

項目設(shè)計是項目生命周期的重要階段。譬如某長輸管道工程項目位于哈薩克斯坦國境內(nèi)，項目主要由兩大區(qū)域——壓縮機生產(chǎn)區(qū)和倒班村生活區(qū)，以及配套的道路和蒸發(fā)池等設(shè)施組成。就項目生命周期而言，一般按照設(shè)計、采辦、施工、投產(chǎn)、運營5個階段劃分；僅就建設(shè)工程項目管理而言，按照設(shè)計、采辦、施工、投產(chǎn)4個過程向前推進，按照啟動、計劃、實施、控制和收尾5個過程來實施，按照PMI知識體系涉及的十大知識領(lǐng)域進行管理，從而保證該長輸管道項目在三維立體的管理活動中通過PDCA循環(huán)向前推進，直到項目完成。一般而言，在項目前期，設(shè)計環(huán)節(jié)常常制約項目能否正常進展。由于設(shè)計定義了項目的規(guī)模和施工所需的每個細(xì)節(jié)，定義了采購施工的質(zhì)量和安全要求；同時，設(shè)計整合了整個項目所需的所有技術(shù)，因此，設(shè)計管理位于整個項目管理的核心。雖然設(shè)計的成本只占整個項目投資的10%左右，但是設(shè)計質(zhì)量的好壞常常直接決定著整個項目的投資額的大小。

建設(shè)工程項目管理一般需要結(jié)合項目的自身特點，以設(shè)計管理為龍頭，做到項目總體有部署，項目實施分階段，項目階段有重點，項目控制按節(jié)點，從而保證項目實施整體安排合理，籌劃到位，實施得到控制。只有這樣，才能安全、平穩(wěn)、有序的漸進式地推進項目實施和工程建設(shè)。譬如上面提到的長輸管道建設(shè)工程項目，需要在業(yè)主、分包商和項目經(jīng)理部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和部署下分階段進行管理。第一階段進行項目籌備方面的工作：項目前期策劃，人員設(shè)備籌劃，營地及預(yù)制廠籌劃及準(zhǔn)備；設(shè)計完成采辦文件編制，以及部分土建專業(yè)設(shè)計資料；完成長周期設(shè)備訂單等。第二階段進行項目準(zhǔn)備階段方面的工作：完成現(xiàn)場生產(chǎn)臨設(shè)和臨時營地建設(shè)，完成正式工程的植被剝離、土方平衡、臨時道路等工程，具備正式開工條件。第三階段一般可以開展土建施工方面的工作：料場及預(yù)制廠建設(shè)、防腐廠建設(shè)、正式營地建設(shè)；正式工程土建基礎(chǔ)施工，地管施工等。第四階段可以考慮安裝施工階段方面的工作：磚混及結(jié)構(gòu)房施工，設(shè)備安裝、管道安裝；電氣、儀表安裝；工藝及公用系統(tǒng)管線試壓；達(dá)到機械竣工條件。第五階段開展投產(chǎn)試運階段的工作：管線清掃、氣密以及氮氣置換，電氣、儀表調(diào)試，壓縮機及站控系統(tǒng)調(diào)試。同時，需要完成初步驗收，壓縮機調(diào)試并點火投用等。

設(shè)計管理教育缺失是個世界性的共性問題，在項目管理理論中涉及這個領(lǐng)域的理論研究尚屬空白。研究表明，幾乎所有失敗的項目，都常常是由于設(shè)計管理不善造成的。在建設(shè)工程管理實踐中，項目后期成本的增加，60%以上的項目都是由于設(shè)計變更造成的。究其原因，主要在于：項目是個非常復(fù)雜的集合體，涉及到許多專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計，要求技術(shù)復(fù)雜；現(xiàn)代大型項目的設(shè)計是個非常龐雜的系統(tǒng)工程，管理難度大；世界經(jīng)濟的全球化和現(xiàn)代化對于設(shè)計管理提出了新的更多的挑戰(zhàn)。

建設(shè)工程項目各階段能否順利運作，常常決定于項目團隊文化建設(shè)的好壞。因為 “一個組織的文化，尤其是強文化，會制約一個管理者的涉及所有管理職能的決策選擇”[2]，這里關(guān)鍵的問題是能否實現(xiàn)團隊協(xié)同運作。若業(yè)主、承包商以及分包商之間配合得融洽，項目進展就順利，否則就會沖突。因此，有人提出業(yè)主、承包商以及分包商實行合伙制，以建立共同融洽的項目文化。

2 建設(shè)工程項目設(shè)計內(nèi)容及管理創(chuàng)新

建設(shè)工程項目設(shè)計管理是整個項目管理的核心。其內(nèi)容主要包括對于相關(guān)不同專業(yè)的設(shè)計工程師管理，對于項目涉及的多個系統(tǒng)和全部功能原件的設(shè)計，并保證能夠的設(shè)計使用壽命中正常運行。同時，通過管理復(fù)雜項目的設(shè)計創(chuàng)新，以確保設(shè)計采用技術(shù)的可靠度和投資收益。

1）設(shè)計管理所面臨的主要挑戰(zhàn)，主要包括設(shè)計決策過程管理以及優(yōu)化方案的選擇；設(shè)計范圍管理以及工序設(shè)計管理；界面管理以及質(zhì)量管理，保險系數(shù)的選擇，設(shè)計余量的控制直接影響著項目的質(zhì)量和成本；設(shè)計變更管理以及設(shè)計安全管理；設(shè)計的質(zhì)量決定項目的本質(zhì)安全；設(shè)計與規(guī)范一致性的管理；工期和過程管理；設(shè)計與采購、施工、試車的綜合管理；設(shè)計工具的管理以及設(shè)計文檔管理、設(shè)計溝通管理等方面。

2）設(shè)計管理的方法，主要包括管理組織機構(gòu)的選擇、工藝工程選擇等。每個設(shè)計決定都有多種選擇方案，需要綜合考慮供貨商的能力、材料的可獲得性、施工工藝的可行性等，廣泛咨詢項目利益相關(guān)者，統(tǒng)籌兼顧項目工期和成本的要求，評估確認(rèn)設(shè)計所做的每一個決定[3]。設(shè)計管理的方法還包括設(shè)計變更管理、正確使用現(xiàn)狀設(shè)計工具等內(nèi)容。設(shè)計是個化整為零的過程，所使用的工具有很多種，目前世界通用的設(shè)計工具有模擬工具、分析工具、計算工具等，還有信息管理工具等，保證不同工具的兼容性。對于關(guān)鍵系統(tǒng)還要進行專項設(shè)計安全分析，常用的設(shè)計安全分析工具有PHA、HAZOP、SIS和SIL等。

3 建設(shè)工程項目設(shè)計案例分析

上文提到的某長輸管道工程項目位于哈薩克斯坦國境內(nèi)，主要由兩大區(qū)域——壓縮機生產(chǎn)區(qū)以及配套的道路和蒸發(fā)池等設(shè)施組成；干線全長1 304 km，管道雙線平行鋪設(shè)，管徑為1 067mm，干線管道設(shè)計壓9.81MPa，管線上設(shè)有7個工藝站點。2011年11月底，項目兩臺壓縮機正式點火投用，提前實現(xiàn)了11月底開啟兩臺壓縮機的目標(biāo)，項目如期順利建成投用。該項目為EPC總包合同，社會依托條件差，由于項目所在地地下水位淺，施工須采取降排水措施；同時，冬季時間長且氣溫寒冷，冬季施工勢必采取一系列的冬季措施。工藝介質(zhì)危險性大、壓力等級高、探傷比例大、安裝質(zhì)量要求高；工藝管道管徑大最大管徑為Φ1 219mm，管壁厚大最大壁厚30.2mm，焊接難度大，工藝管道的焊接是本工程施工的重點；且工藝介質(zhì)屬可燃、易燃易爆介質(zhì)，壓力達(dá)9.8MPa，因此，必須確保工藝管道焊接質(zhì)量。這里主要就設(shè)計管理做案例分析，以進一步探討建設(shè)工程項目設(shè)計管理與創(chuàng)新問題。

3.1 在設(shè)計管理方面存在問題及其原因分析

一是詳細(xì)設(shè)計的土建基礎(chǔ)和初步設(shè)計土建基礎(chǔ)存在不一致。工程實踐上導(dǎo)致初步設(shè)計工程量統(tǒng)計的數(shù)據(jù)與項目實際完成的情況存在較大的變化。原因在于初步設(shè)計由國內(nèi)管道設(shè)計院和國外設(shè)計單位合作完成，由于合作分工不明確，造成初步設(shè)計存在很多設(shè)計漏項，設(shè)計深度也不夠；加之EPC總包商對主合同的評審以及對初步設(shè)計的研究不足，導(dǎo)致工程量計算不準(zhǔn)確。

二是供貨廠家和設(shè)計方溝通不到位導(dǎo)致設(shè)計問題的出現(xiàn)。譬如到貨設(shè)備和資料不符、設(shè)計對廠家資料沒吃透、廠家資料不明確等。原因在于供貨廠家對資料不重視，產(chǎn)品參數(shù)修改后報批資料沒有跟進修改；設(shè)計部對設(shè)計輸入控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致廠家資料未能及時有效的傳遞到設(shè)計分包商手中等。

三是設(shè)計專業(yè)間協(xié)作不充分導(dǎo)致相關(guān)問題的出現(xiàn)。

四是各專業(yè)設(shè)計欠缺校審造成錯漏問題的出現(xiàn)。原因在于設(shè)計分包商設(shè)計人員年輕，責(zé)任心不足，三級校審執(zhí)行得不好等。

3.2 在設(shè)計管理方面值得傳遞的經(jīng)驗教訓(xùn)

一是在未來建設(shè)工程項目管理活動中需要加強對工程所在國家當(dāng)?shù)匾?guī)范的消化，降低規(guī)范使用和規(guī)范自身存在不適應(yīng)而發(fā)生的錯誤風(fēng)險。譬如設(shè)計分包商和技術(shù)部門對工程所在國家規(guī)范了解不透，不能適當(dāng)協(xié)調(diào)壓縮機站項目出現(xiàn)較多關(guān)于工程所在國家當(dāng)?shù)匾?guī)范的爭議問題。

二是在未來建設(shè)工程項目管理活動中需要細(xì)化設(shè)計管理。設(shè)計文件總數(shù)從開始到項目運作高峰起可能大量增加，而且每次增加都常常是因為設(shè)計漏項內(nèi)容的補充。尤其是儀表、電氣、土建專業(yè)。在這里，要強調(diào)做工程的相似性和類比研究，注意分析導(dǎo)致沖突的因果關(guān)系 “因果關(guān)系是客觀現(xiàn)象之間的一種普遍的必然的聯(lián)系”[4]。對于多個場站工程下面管理而言，當(dāng)一個站發(fā)生設(shè)計問題時，項目設(shè)計部就需要在新項目開展初期剖析設(shè)計工作量，制訂更加合理的設(shè)計計劃，以搞好資源平衡與調(diào)度。

三是要恰當(dāng)處理項目各參與方之間的文化差異，樹立分包商之間合作共贏的理念，以促進EPC建設(shè)工程項目實現(xiàn)盈利。對于EPC承包商，也許并沒有足夠的技術(shù)力量來完成EPC項目很關(guān)鍵的設(shè)計工作，常常只能完全的依靠設(shè)計分包商，甚至是跨國性質(zhì)的，但可以通過團隊文化建設(shè)，加強人際層面的交流，加強合同層面和技術(shù)層面的交流，克服沖突，減少磨擦。

四是要重視設(shè)計輸入管理和圖紙內(nèi)審，以便提高設(shè)計工作的抗風(fēng)險能力。譬如協(xié)調(diào)業(yè)主按期提交合格的設(shè)計輸入，包括初步設(shè)計文件、初勘資料、征地文件、業(yè)主采購產(chǎn)品的采辦技術(shù)文件、場區(qū)外接道路、管道資料等；協(xié)調(diào)采辦部門提交采辦技術(shù)文件等等，保證設(shè)計順利進行?？傊?，要從設(shè)計的源頭抓起，保證設(shè)計輸入條件的正確及時，規(guī)避設(shè)計風(fēng)險。

4 結(jié) 論

現(xiàn)代建設(shè)工程項目管理越來越強調(diào)“系統(tǒng)性、動態(tài)性，并以開放、柔性、注重環(huán)境為特點，按照項目運作周期，突出重點，整體推進，確保項目成功”[5]。因此，加強設(shè)計過程和產(chǎn)品的監(jiān)控是規(guī)避設(shè)計質(zhì)量的有效手段，在這里強調(diào)項目團隊文化建設(shè)，并通過加強設(shè)計隊伍技術(shù)力量來實現(xiàn)。譬如項目組織各專業(yè)技術(shù)精英定期對設(shè)計文件進行審查，還可以外聘第三方對設(shè)計文件詳細(xì)審查，以有效提高設(shè)計質(zhì)量，減少采辦和施工的返工作業(yè)活動。就管理控制活動而言，質(zhì)量控制的目標(biāo)就是“確保產(chǎn)品的質(zhì)量能滿足顧客、法律法規(guī)等方面所提出的質(zhì)量要求（如適用性、可靠性、安全性等）。質(zhì)量控制的范圍涉及產(chǎn)品質(zhì)量形成全過程的各個環(huán)節(jié)，如設(shè)計過程、采購過程、生產(chǎn)過程、按照過程”[6]。其中預(yù)設(shè)設(shè)計管理創(chuàng)新問題。一要突出科學(xué)的設(shè)計控制計劃編制。設(shè)計工作涉及多個專業(yè)和功能系統(tǒng)，要做好不同專業(yè)系統(tǒng)的界面設(shè)計和工作順序設(shè)計。二要通過設(shè)計質(zhì)量保證體系保證設(shè)計質(zhì)量。三是要突出設(shè)計和采購、施工及試車的協(xié)調(diào)管理。只有這樣，才能為質(zhì)量控制目標(biāo)的全面實現(xiàn)提供前提和保證。

[1]克利副德·格雷，埃里克·拉森.項目管理教程[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[2]斯蒂芬·P·羅賓斯.管理學(xué)[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，1997.

[3]馬天華，聶增民.建設(shè)工程項目管理與實踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.

[4]賈懷勤.管理研究方法[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[5]丁仁義，薛金保.煉油化工工程管理實踐研究[M].北京：石油工業(yè)出版社，2010.

[6]田元福.建設(shè)工程項目管理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.