钢铁建设工程设计界面管理

钢铁建设工程设计界面管理

1引言

近几年,国内大型现代化全流程钢铁建设项目不断涌现。这些项目具有规模大、系统性强、专业化程度高、参与方众多等特点。这对项目管理者来说提出了更高的要求。工程项目的管理已不再局限于某一阶段、某一方面的管理,而是涵盖项目全生命周期的集成化管理。大型全流程钢铁建设项目是一个多单位、多专业共同参与协作的工作体,各单位、各部门、各专业之间相互联系、相互制约,从而形成一个繁杂的界面体系。在工程设计过程中,大量的矛盾往往集中在界面衔接上,因此设计界面管理是总体设计管理的重点和关键点。总体设计单位等在工程设计过程中,对界面体系必须进行详细、缜密的策划,提出和确定界面系统的内容和实施要求以及界面的管理模式,以确保设计工作的质量,避免因界面不当或疏漏而造成大量返工。

2工程设计界面

2.1工程设计界面的概念

通常工程界面指各系统之间发生联系和作用的边界。在工程界,“接口管理”与“界面管理”经常互用(英文同译为interface)。在钢铁企业内部各单元之间存在众多接口,如能源介质接口、道路接口、铁路接口、原燃料接口等,此处的“接口”体现的是一个三维立体空间的衔接,对这些接口的管理一直贯穿项目始终。可见接口管理是一个包含空间和时间的四维概念。因此接口管理与界面管理概念相似,经常互用。设计界面双方为减少界面冲突,实现系统之间的有效整合必须按照既有管理程序加强信息交流和协商。因此,对设计界面的协调和控制更多是对界面信息流的管理。

2.2工程设计界面的特点

工程设计界面具有如下显著特点:(1)对称性:同一项界面技术要求在两个相关联的系统界面说明中都会出现,界面要求的内容相同,但界面要求的方向相反。(2)相似性:工程由许多相似的子系统组成,设计界面在相类似的连接处,其界面要求的内容相似,但具体的界面参数不一定相同。(3)阶段性:根据项目实施要求,在不同设计阶段,设计界面的内容和侧重点各不相同。一般设计界面随着工程的不断推进而逐步深化、细化和量化,是一个从定性到定量的过程。因此设计界面的阶段性可从如下两方面考虑:①从方案设计到初步设计,再到施工图设计,每个阶段的设计深度和广度不同,对相关界面的要求和协调不一样,必须保证工程设计的连续性、完整性和统一性,有必要对各阶段之间的界面问题给予高度重视。②工程设计于前期策划、工程施工和工程运营过程都存在技术界面的交流和协作,设计必须对整个工程建设过程提供强有力的技术指导,协助相关方解决技术问题。

2.3工程设计界面的类型

通常界面管理按性质分为技术界面、合同界面、组织界面、实体界面四类。技术界面通常指各设计系统之间相互遵守的共同的统一技术规定。实体界面是指真实存在的工程本身各部分的实体连接。四种界面相互影响、相互制约,形成一个不可分割的整体。签订合同过多会导致实体界面和技术界面增多,同时参与单位增多,从而产生了更多的组织界面。在建设项目管理中,这四种界面管理贯穿于项目始终。广义的设计界面管理包含上述四种界面。

2.4界面划分的基本要求

要想做好设计界面管理,首先必须合理划分界面,这是能否保证界面管理高效运行的前提。很多工程项目在实施过程中由于界面划分不合理导致进度拖延、设计返工、施工交叉干扰严重、投资增加等。如何保证界面合理划分?首先要分析导致界面产生的原因,尽量减少不必要的界面;其次界面划分必须清晰、覆盖完整,既无缺漏也无重叠;再者要保证责权利相统一;最后要利于项目安全、质量、进度和成本的控制目标。如钢铁厂内公共道路单元与各单元道路设计界面的划分,通常有两种形式。形式1:这是最常见的界面划分形式,该形式充分考虑公共道路单元与全厂各单元之间道路接口数量多、进度不一、协调难度大等实际问题,将界面划分在公共道路边线处,为单元道路接口调整留有余地,为公共道路先行施工创造条件,同时保持公共道路横坡不变。其缺点是由于进度不一,接口处公共道路路缘石和人行道通常由公共道路单元先行施工,待单元道路施工时往往会造成二次开挖和浪费。该问题首先是加强设计协调,尽量保证道路接口位置不调或者微调。其次加强施工协调,公共道路路缘石和人行道通过分区、分段铺砌,尽量适应单元道路进度,同时单元内应优先施工与外部相接的道路,以达到进度的协调统一。形式2:如图2所示,该形式在市政道路设计中采用,其优点是道路接口处统一由公共道路单元施工,不会造成二次开挖和浪费,但是其进度会受制于各个单元的设计进度,设计协调工作量巨大,且公共道路一旦施作,单元道路位置不能作任何修改,否则会影响道路平顺、美观。

3设计界面管理(interfacemanagement)

3.1设计界面管理的作用

(1)科学的、高效的设计界面管理有利于控制设计质量,同时为后期施工、设备安装、调试的提供基本保障。(2)通过设计界面管理,使参加工程设计的各单位明确责任、清楚边界,在总的设计工期目标策划要求下,了解各自的任务、目标、期限,形成优化合理的、系统性的网络规划,实现工程设计预定目标。(3)通过界面管理,协调各参与方,提高管理效率。

3.2设计界面管理模式

大型钢铁建设工程的设计工作是一项综合性、多部门、多专业共同完成的工作,采用什么样的管理模式直接关系到项目实施的好坏。经总结,近年来最常用的设计管理模式有三种:总体设计管理模式、EPC总承包管理模式和ICS咨询管理模式。这几种模式各有优缺点,具体应根据工程实际情况及业主自身设计管理能力综合考量选定。(1)总体设计管理模式这种模式采用“业主+总体设计管理单位+单体设计单位群”的组织结构(如图3所示)。即业主将总体设计工作和总体设计管理工作委托给一个设计单位,由业主和总体设计管理单位一起对参与设计的各单体设计单位的设计工作实施管理与协调。近年来,这种模式在大型联合钢铁新建项目中被广泛采用。如宝钢湛江钢铁工程、重钢环保搬迁工程、攀钢西昌基地等全部采用这种模式,业主将全厂总体设计管理工作全权委托给设计实力较强的中冶赛迪。(2)EPC总承包管理模式EPC(EngineeringProcurementConstruction)是指受业主委托,按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。承包方对所承包工程的设计、质量、安全、费用和进度负责。在EPC总承包管理模式中,Engineering不仅包括具体的设计工作,而且包括整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作;Procurement也不是一般意义上的建筑设备材料采购,而更多的是指专业设备、材料的采购;Construction应译为“建设”,其内容包括施工、安装、试车、技术培训等。这种管理模式采用“业主+EPC总承包单位”的组织结构,通过一个实力较强、经验丰富的总承包单位,直接把项目参与单位有机的结合起来,形成一种自上而下的、严密的纵向合同管理体系。在工程实践中,有些项目属于总承包项目,但是设计却由业主委托给另一家设计单位单独完成,如重钢4100mm宽厚板项目,由于总承包方设计经验相对缺乏,重钢业主将4100mm宽厚板项目的设计工作委托给专业的设计单位进行设计。对于设计方来说,这是一种双甲方管理模式,具体管理中业主和总包方很容易出现意见不统一、难以协调的问题。(3)ICS咨询管理模式ICS是IntegratedConsultantServices的简称,这种模式采用“业主+咨询公司+专业设计单位群“的组织结构,即业主聘请专业的咨询单位作为整个工程设计、建设期间的顾问,业主和咨询公司组合在一起进行项目的总体设计管理工作,如中冶赛迪与台塑河静钢厂签订的ICS总体咨询服务项目,中冶赛迪为台塑河静钢厂提供从设计、施工到调试、投产运营期间所有的咨询服务。

3.3三种设计管理模式的对比分析

上述三种管理模式各有利弊,在实际工程项目中,相关方可以根据自己的管理能力做出适当的选择。

3.4设计管理组织架构

鉴于大型钢铁建设工程管理的复杂性和艰巨性,有必要组建专门的设计管理部门,以对整个工程设计过程中存在的技术、组织及合同问题进行科学管理和控制。合理设计管理组织结构是设计顺利进行、界面圆满协调的保证。为此,设计管理部门必须按照项目管理原则,组织精干的管理团队,设置好管理层级,构建合理的组织架构,合理调配人员,形成决策及时、高效的管理机构。

3.5设计界面管理手册的编制

大型钢铁建设工程的专业系统数量众多,相互之间的关系错综复杂,如何全面、清晰的表示设计界面,并定义和记录所有的设计界面要求,是设计界面管理的一项重要工作。通过界面说明书来明确界面定义、界面划分原则以及界面内容,通过界面说明表来定义界面关联关系以及界面进展状态。说明:(1)界面编码通常是英文+数字,体现界面相关联的系统及编号。(2)界面状态一般为提出、回复、实施、完成、争议、取消等状态标志,用来记录界面处理进程,便于界面跟踪管理。

3.6设计界面管理信息化

界面信息化是保证各参与方准确传递信息的有效手段,也是提高管理效率的重要手段。如中冶赛迪为台塑河静钢厂编制独立的数据管理系统,建立信息化全厂总图。设计界面管理流程应适应已存在的界面管理模式,能调动参与各方的积极性,使其成为规范各参建方管理的工作准则,通过界面的信息化保证联系畅通。

4结语

根据工程项目全寿命周期集成化管理的需求,设计单位的服务期应贯穿工程选址、方案设计、初步设计、施工图设计、施工及设备安装、竣工验收、设计总结各阶段,直至运营结束。因此设计界面管理应不局限于设计阶段界面管理,应尽量向前向后延伸,甚至贯穿于项目建设全过程。

作者:李俊霞 单位:中冶赛迪工程技术股份有限公司