石化项目设计进度计划编制方法与审核要点

化工设计论文第五篇：石化项目设计进度计划编制方法与审核要点

 

　　摘要：设计进度计划的编制是石油化工项目重要的管理内容,是工程设计顺利实现目标的重要保证,也是设计项目人力资源配置的关键依据。结合石油化工行业的成熟做法和工作实践,从设计工作的WBS,进度计划级别,进度计划的输入、编制方法、流程和审查要点等层面介绍如何编制石油化工项目设计进度计划,为顺利完成设计工作和合理安排设计人员提供参考。

 

　　关键词：石油化工项目; 设计进度; 计划编制;

 

　　Development of engineering design schedule of petro chemical projects

 

　　ZHOU Hang

 

　　0 引言

 

　　根据项目的生命周期,可将石油化工项目的设计工作分为不同的内容,通常包括项目建议书、项目可行性研究报告、初步设计、详细设计。其中,详细设计的工作量最大、时间最长、人员投入最多,是最复杂的设计工作。对于EPC总承包项目来说,详细设计阶段编制的询价文件和施工图也是采购和施工的输入,设计工作的进度计划影响整个EPC项目的进度计划,而且项目的关键路径上也有设计活动,因而编制高质量和尽可能接近实际项目执行情况的设计进度计划,对提高整个EPC项目的进度质量和可靠性都具有至关重要的作用。同时,设计进度计划也是设计团队人力资源合理安排的基础。本文将根据行业的成熟做法,结合笔者的工作实践,具体说明如何编制设计进度计划。

 

　　与其他行业的项目相比,石油化工项目的设计工作所涉及的专业数量更多,通常包括15～20个不同的专业,各专业之间的工作有很强的上下游逻辑连接关系和大量的界面交互,而且负责设计工作的工程承包商与外部的项目参与方之间也存在很多界面关系和工作连接。这些外部因素的时间要求对设计工作构成进度的约束条件,如专利商提供的资料会影响工艺、配管、仪表的设计,关键设备或成套设备供应商的资料是工艺设备、配管、电气、仪表、土建、结构等多专业的输入资料,政府审批的意见将影响工艺、总图、土建、消防、三废处理等多专业的设计方案。鉴于此,要求编制项目设计进度计划的人员具有很强的逻辑关系和丰富的项目经验,根据具体项目的里程碑和合同要求,根据采购方、施工方、政府方的落实和审批情况,通过标准化的编制流程,使设计进度计划最大限度地接近真实的执行情况,为顺利完成设计工作和合理安排设计人员提供坚实可靠的基础。

       1 设计工作的WBS
 

　　编制设计工作进度计划,首先要根据具体项目情况建立设计工作的WBS,它是编制设计进度计划最重要的因素之一。

 

　　除了要遵守项目的WBS,设计工作WBS的建立通常分为两个阶段完成:在项目投标报价阶段,设计经理组织各专业设计负责人根据招标文件和技术附件和项目进度计划工程师一起编织设计的WBS;项目中标后的项目执行初期,根据合同要求、业主的澄清,设计团队提出设计WBS的修改建议交与项目的计划工程师,如此时的设计工作WBS和报价时相比有较大的变化,需要通过项目经理、控制控制经理的批准,必要时还应提交业主批准。

 

　　在设计的WBS中,1～4级通常与整个项目的WBS一样,5～6级根据项目设计的工作范围和要求进行针对性的编制。设计工作典型WBS分级定义如下:

 

　　第1级:大项分类编号或项目编号。大项分类依据业主或承包商的规定,如炼油工程、石油化工工程、煤化工项目、燃气工程、全厂性辅助设施及公用工程等。大项是可缺的,若单独承担单项工程,则可省略或采用项目编号。

 

　　第2级:装置或系统编码。采取数字编码,执行应按照业主或承包商的《设计文件编号规定》。

 

　　第3级:分区编码。例如,乙烯装置分为冷区、热区、急冷区、压缩区等。

 

　　第4级:项目职能编码。通常分为设计、采购、施工、项目管理、HSE管理、质量管理等。

 

　　第5级:设计专业编码。例如,工艺专业、配管专业、电气专业、仪表专业、总图专业、土建专业等。

 

　　第6级:设计工作细分编码。应包括中间交付物和最终交付物,如工艺包括P&ID图、设备表、管线表、公用工程一览表等。此级别的WBS编码也需要包括给其他专业的设计条件。

 

　　2 设计工作进度计划的级别

 

　　设计的分级计划体系与WBS一致,但作用和WBS不同。WBS分级的作用是把工作按一定规则分解为更详细的工作项,进度计划分级的作用是把不同级别的工作项在时间轴上呈现,表示某工作项预计多长时间完成、开始和结束的时间,或者仅表示目标完成时间(里程碑)。进度计划的级别既是进度计划精细化的、层次化的体现,也是进度控制的需要。

 

　　设计的进度级别与设计的工作范围有关(初步设计、详细设计有所不同),项目计划体系分为4个层次。详细设计各层次内容如下:

 

　　第一级:总体进度计划。即项目主要设计工作控制点计划,主要描述重点控制的进度时间,用以检查和考核。本级计划应包括完整的设计里程碑。

 

　　第二级:项目设计控制进度计划。即分析、确定设计和采购、施工、试车各项工作相互间的逻辑关系,要反映设计各项环节中有密切联系的活动,一般采用横道图(甘特图)形式。

 

　　第三级:设计执行进度计划。用于建立进度检测基准并进行跟踪检测。在二级进度计划的基础上细化设计工作、设计管理及具体接口协调管理,保证符合二级进度计划的要求。

 

　

 

　　图1 典型的设计WBS划分层级图   

 

　　第四级:项目作业进度计划。设计作业进度计划和控制文件应能够直接统计计划中的具体检测数据,并能够向三级进度计划汇总检测数据。

 

　　四级进度计划是作业层使用的计划,是用于日程控制的工具,表示每项设计交付物、设计中间正品(包括设计条件)、询价文件、设计审查、特殊的分析工作(如HAZOP、SIL分析)。

 

　　对项目建议书、可行性研究报告、初步设计等其他设计工作,以上层级的定义没有变化,每个层级要表示的内容和工作范围有关,如初步设计要体现初步设计与专利商、政府审查、长周期和关键采购项初步询价、项目概算工作相互之间的逻辑关系。这些是初步设计进度的关键。

 

　　3 设计进度计划的输入

 

　　3.1 基础

 

　　(1)项目进度计划的基础(进度目标、里程碑、约束条件、假设)。

 

　　(2)工作范围,交付物清单,采用的设计标准,是否采用新的工艺。

 

　　(3)设计WBS结构。

 

　　(4)设计各专业的往返条件(或专业间协作表)。

 

　　(5)类似项目的进度计划,尽量参考同样设计标准、同样工艺技术、同等产能的实际执行的进度计划,以大幅度提高编制进度计划的效率。

 

　　3.2 对设计和技术的重要要求

 

　　(1)设计合同中的时间要求、中间节点要求,包括中间审查(30%、60%、90%三维模型审查)和中间提交文件的要求。

 

　　(2)分批提供施工图的要求。

 

　　(3)政府审批需要的设计文件要求。

 

　　(4)与采购有关的工作,包括询价文件、供应商报价技术评比TBA、澄清、供应商返回的技术文件需要。

 

　　(5)3D设计要求、模块化设计要求、施工可行性审查、操作可行性审查要求。

 

　　3.3 设计分工

 

　　主要是设计与其他公司、专利商、成套设备供应商之间的分工。

 

　　3.4 路径识别

 

　　根据类似项目的经验识别出的本项目设计可能的关键路径、次关键路径(通常按浮时小于设计总时间的5%～10%考虑)。

 

　　4 设计进度计划的编制流程

 

　　设计进度计划的典型编制流程分为4个阶段,如图2所示。

 

　

　　图2 典型的进度计划编制流程   下载原图

 

　　第一阶段:准备阶段。关键是准备进度计划需要的基础结构和编码,最重要的是WBS,其次是EPS(能反映企业内所有项目的结构分解层次)和OBS(是项目组织机构图的一种表达形式,描述负责每个项目活动的具体组织单元)。对于设计工作,项目日历通常为每周5天。

 

　　第二阶段:编制初步进度计划。项目进度计划工程师与设计团队协作落实每项设计工作,核实设计工作之间的逻辑关系,核实设计工作和外部输入的逻辑关系,根据项目里对设计工作的时间节点的要求(按照业主的招标文件要求,或者按照合同里的要求),编制初版进度计划。

 

　　第三阶段:进度审查和调整。初版进度编制完成后,需要由设计团队进行审查,然后根据审查意见修改进度计划。

 

　　第四阶段:根据资源情况优化进度计划。设计工作占用的人力资源很多,初版进度计划通常不太关注人力资源是否满足进度的需要,编制的重点是满足项目节点要求和满足外部约束。初版进度计划完成后,通常的做法是:首先,根据承包商的内部工作定额(如每类图样平均一张A1需要多少人工时完成)或者承包商执行过的类似项目的数据(如平均每张A1图需要多少人工时)。其次,估计每个设计专业每周或每月需要的人数,预计高峰期人数,并与承包商预计的人力负荷数据比较。如不能满足,需要调整进度计划,降低高峰期人数;如还不能解决,需要考虑分包或借人等措施是否可以实施,然后再次核对人力计划。

 

　　5 编制方法

 

　　项目经理根据项目具体情况,组织计划工程师建立项目WBS和进度计划层级,应确保所有适当的项目人员提供输入信息,并组织团队同意一个基准进度表,充分代表项目的设计工作范围和合同里程碑。

 

　　项目团队应确定任何专利商、政府审批、交付物或业主的约束条件。评估当前的工作范围,并定义设计的可交付成果。这些都是进度计划的关键输入。评估关键输入确定所需的活动、资源和工具,就所需的工作顺序达成共识。

 

　　5.1 设计进度计划的编制规则

 

　　(1)尽量减少开口工作项,即工作项是孤立的,与其他工作项之间没有连接关系。

 

　　(2)尽可能减少使用开始时间限制。

 

　　(3)尽可能减少使用结束时间限制。

 

　　(4)通过逻辑关系推演工作项的时间,而不是通过限制条件。

 

　　(5)各设计分包方必须依据主承包商项目部发布的WBS的相关规定,采用统一的进度计划软件,进度计划的层级要遵循主承包商的规定。

 

　　(6)全部工作项都必须按WBS的分级编制。随着项目的进展,如需要增加工作项,也必须按照WBS的规则。

 

　　(7)应根据项目进度控制的实际需要,统计与每项设计工作项对应的工程量、工作量、所需时长、所需人数等。

 

　　(8)进度计划每项工作的时长、开始时间、结束时间和其他工作项的逻辑关系必须有依据。如果是基于假设编制的,应做相应记录,并与以后的实际情况进行核实。

 

　　5.2 计划编制的软硬件环境

 

　　为了满足建立项目多级计划管控系统对数据交换的要求,项目的一级、二级、三级、四级计划必须采用专业进度计划软件进行编制(如P3/P6、MS Project)。如果有部分设计工作采用分包模式,分包商的进度计划需要每周发给总包商汇总,如果采用不同的软件、编制规定没有统一,就无法实现对整个项目进度计划的汇总,并影响总包商对分包商的进度控制和监测。

 

　　5.3 日历

 

　　设计日历统一采用5天/周工作日历。如果设计人员被派遣到施工现场,这些现场设计工作日历与施工日历一致。

 

　　5.4 确定设计工作项

 

　　为设计期间可能发生的任何工作范围更改添加、删除或更改活动。在计划或进度更新和/或报告需求的特定阶段,根据不同的详细程度修改活动。由设计团队提供输入和反馈意见。

 

　　5.5 确定逻辑关系

 

　　使用进度计划逻辑方法(如甘特图、箭头图或优先级图绘制方法)对活动进行逻辑排序,以反映活动之间的依赖性/关系。建议参考类似项目的实际执行的进度计划。考虑要求、限制和优先顺序等逻辑问题,考虑成本或人力资源问题。由设计团队提供输入和反馈意见。

 

　　在设计活动中,各个专业的工作有多处交叉和合作,把这些活动串联和整合起来的关键是“设计各专业之间的往返条件”,通常采用“设计协助表”,在表中明确提出的条件名称、提出条件的专业、接受条件的专业、提出条件的时间。

 

　　5.6 确定工作项的时长

 

　　根据本公司设计交付物的人工时定额,或者类似项目的人工时数据,根据所需人力资源及其可用性的估计,以及这些资源的预期性能(或消耗)率,估计每项设计活动的时长。

 

　　使用类似项目的历史数据。

 

　　在不考虑风险和设计人力负荷偏差的情况下,估计每项设计活动初步时长。

 

　　如果进度计划未达到里程碑或其他关键的时间要求,则相应修改时长并考虑增加人力负荷或加班等手段,前提条件是与设计团队沟通,落实措施的可行性。

 

　　根据以上数据生成初版计划,供团队审查。

 

　　5.7 明确进度计划的要求和约束

 

　　制定项目或合同的时间限制要求和计划中的日期限制,建立时间目标“里程碑”,准备材料,特别是业主审查、政府审批需要的资料,关键设备询价文件,专利商提供资料,供应商反馈资料,施工前期需要的打桩和地基处理施工图。

 

　　5.8 加载人力资源

 

　　根据历史数据或公司人工时定额,为每个活动分配(加载)人力资源。

 

　　分析高峰期的人力负荷,与设计团队一起分析是否能够过资源平衡或平衡,根据资源消耗限制(人工时等)安排可用资源。

 

　　在进度优化阶段,相应调整活动的持续时间,使资源使用率保持在计划限制或预算限制内。

 

　　5.9 优化进度计划

 

　　设计进度计划的优化应重点分析设计的关键路径、设计各专业之间的关键条件(如工艺流程图P&ID、公用工程消耗表、设备布置图、总平面图、设备一览表、建筑物一览表、危险区域划分图、材料等级表),考虑压缩关键路径上设计活动时长的可能性、需要哪些前提条件和需要人力资源情况,调整进度计划,优化整个项目的总人工时数。

 

　　6 设计进度计划的审查要点

 

　　设计进度计划是模拟设计如何执行,审查时不可能做到面面俱到,应抓住关键和重点。

 

　　6.1 审查原则

 

　　(1)满足合同中的节点要求,重点审核关键设计工作(包括专业之间的关键设计条件)。

 

　　(2)对EPC项目,还需要满足采购、施工的时间目标要求。

 

　　6.2 审查关键的设计时间点

 

　　(1)设计输入时间、专利商反馈资料的时间、关键的供应商资料提供时间。

 

　　(2)业主要求的设计交付物节点。

 

　　(3)关键设计条件的时间点,如工艺流程图P&ID、公用工程消耗表、设备布置图、总平面图、设备一览表、建筑物一览表、危险区域划分图、材料等级表。

 

　　(4)政府审批需要的设计资料时间点。

 

　　(5)关键的审查活动,如HAZOP、30%、60%、90%等3D模型审查。

 

　　6.3 审查设计关键路径

 

　　(1)影响项目关键路径的设计工作有哪些;在政府审批中,什么时间提供设计资料;在长周期设备采购中,与设计有关的询价文件提交时间,完成长周期设备报价文件的技术审查时间,长周期设备签订合同后的开工会时间以及供应商资料的返回时间。

 

　　(2)是否表示清楚,路径上的活动是否合适,分解后的活动(包括交付物)是否足够详细,是否可监控和测量。

 

　　(3)设计假设对关键路径的影响。

 

　　6.4 每项设计交付物

 

　　(1)包括采购和施工询价文件、政府审批需要的文件、分批出具的施工图。

 

　　(2)顺序合理,单项工作耗时合理。

 

　　(3)本专业交付物的逻辑关系和其他专业交付物的逻辑关系。

 

　　(4)与专业之间的条件往返匹配。

 

　　(5)详细设计后期大量出图的交付物,与人力资源负荷匹配。

 

　　(6)符合模块化设计。

 

　　6.5 设计与外部配合的关键工作项

 

　　(1)政府审查。

 

　　需要什么时间提供什么设计资料,政府审批图样需要多长时间,是否预留修改设计方案的时间。

 

　　(2)合作伙伴(或分包商、成套设备供应商)。

 

　　哪些设计输入需要在什么时间提供给合作伙伴或分包商,合作伙伴什么时间返回需要审查的资料,什么时间双方联合审查。

 

　　7 结语

 

　　综上所述,石油化工项目设计进度对工程能否顺利实施具有重要影响,严谨而合理地编制进度计划可以有效保证设计工作的顺利实施。石油化工项目设计工作涉及专业众多,各专业之间界面众多、关系复杂,专业之间既有上游专业给下游专业的设计输入,也有下游专业的数据返回,设计进度还受到政府审批、专利商、供应商等外部项目参与方的影响甚至是制约。因此,在编制设计进度计划时需要考虑各方面的因素,理清这些错综复杂的关系,编制初版进度计划后还要和设计团队保持持续沟通,根据人力资源情况进行调整和优化,从多方面审查和核对进度计划,提高进度计划的准确性和质量。希望通过本文的阐述,可以帮助有关人员全面理解编制设计进度计划的流程、方法和审查要点,提高设计进度计划编制的规范性和质量。

 

　　参考文献

 

　　[1] 包晓春,李艳刚,戴彬.五部法:计划与进度控制体系方法论[M].北京:中国电力出版社,2017.

　　[2]张楠.浅谈工程项目设计进度管理[J].现代经济信息,2014(10):173-174.

　　[3]张楠.论石油化工总承包项目的设计进度管理[J].科技与企业,2013(21):14-15.

　　[4]黄伟.EPC总承包项目设计进度控制分析[J].物流工程与技术,2012(2):33-34.

　　[5]吕东.如何编制设计进度计划[J].有色金属设计,2003(2):1-5.