關于國際工程EPC項目設計管理的探討

盧立祥，王吉剛

（中國天辰工程有限公司，天津300400）

1 引言

EPC 總承包管理模式是國際工程承包中的最主要的模式之一，EPC 模式強調要充分發揮設計在整個工程建設過程中的主導作用。設計是工程建設項目的靈魂，設計的質量在一定程度上決定了整個工程的質量，因此其不僅是總承包商施工成本的關鍵影響因素，也是EPC 項目成敗的決定因素。本文以筆者參加非洲加蓬，土耳其等國家和地區的EPC 天然堿項目，電站項目和電解錳項目等工程的經驗和教訓總結，來探討國際工程EPC項目設計管理對策。

2 EPC 項目各階段設計管理的建議措施

在國際工程EPC 項目中，設計管理貫穿于項目的整個過程，主要涉及以下五個階段：招投標階段、設計階段（包括基礎設計和詳細設計）、采買階段、現場施工階段和開車運行維護階段。不同階段由于其任務、目的和要求不同，因此設計管理的對策具有階段性特點。以下分別對不同階段的設計管理重點工作及建議措施進行論述探討。

2.1 招投標階段

2.1.1 重視原始條件和標準規范的要求

1）重視原始條件輸入：在投標階段，要認真研究招標文件中“雇主要求”，除了對國際工程EPC項目的背景、范圍、內容、建設基本要求和工期節點等進行評估外，還要從設計角度出發，認真細致分析EPC 招標文件中包括原材料，氣象，環境，水質等原始條件，根據這些條件編制符合要求的投標方案及概算，為商務報價提供詳實可靠的資料。

2）重視標準規范的選擇和要求：標準規范的選擇不僅確定工程項目實施的難易程度，同時還將直接影響工程造價。對于國際工程項目，投資方多青睞于選用歐美標準，若按這些標準提供設計和設備，則大大提高工程造價。因中國市場產業鏈比較健全，制造商/材料供應商競爭比較激烈，總包商能從中獲得較合理優惠的價格，從而有利于降低成本和風險,在國際市場上有一定的價格優勢和競爭力。因此在招投標階段，應重點關注工程標準規范（包括設計標準、制造標準、施工驗收標準等）的選用，積極與投資方溝通，在合同談判中維護自己的正當權益，在滿足招標文件要求的前提下，盡量優先選用中國標準，對項目所在地標準不了解的情況下，力爭避免采用當地的標準[1]。設計標準一旦確定，應在合同或相關有效文件中明確，避免在實施過程中出現因執行標準不同而造成的分歧和爭論。

2.1.2 設計方案的確定

在投標階段，應重點對技術要求，實施難點，可控程度及應對措施等內容進行詳細的分析、評估。這個階段重大設計方案的選擇對工程造價有著重要的影響，如重灰產品干燥采用煅燒爐方案或流化床方案的選擇；廠房鋼結構或混凝土結構的選擇；從地質結構上判斷是否需要打樁以及采用的樁基形式；環境因素對冷卻塔選型的影響。此外，還要分析業主的要求，設備的品牌檔次等。

2.1.3 工程量的核算

在項目招投標階段，各專業的工程量務必核算準確。如項目中包括多少臺動設備，其用電功率多少，這將直接影響電氣專業變壓器、高低壓柜等選型計算。設備專業結合操作和設計條件，根據應用的標準規范，估算設備的重量。對于大型非標設備的壁厚，慎重考慮設計余量。在精確估算工程量的基礎上，利用廣泛的市場信息資源，測算工程成本，確保投標報價在正常范圍內，抓住市場機遇。

2.1.4 實地考察和調研

在項目招投標階段，應重視項目現場實地考察，盡可能全面了解項目現場以及所在國各種潛在的項目風險。FIDIC 合同條款規定，雇主應提供地下、水文、環境資料數據，承包商對此類資料的核實和解釋負責，雇主對此類資料的準確性、充分性和完整性不承擔責任。因此考察中應主要針對項目背景，當地的氣象、水文、環境資料數據，法律法規，文化習俗，行業標準，設計習慣，建材市場資源，當地施工技術水平，勞動力市場等方面信息進行收集和分析。在項目實施過程中也要不斷了解，適時調整設計以避免一定的風險。

2.1.5 控制設計風險

在項目投標前期應加強對各種風險因素的分析，盡量減少和規避設計階段的風險。例如，生產工藝（工藝包）的可靠性，環保排放指標，外部的接口條件包括水源、燃料氣、供電的可獲得性等，消防認證及許可，施工設計圖紙許可，是否需要項目所在國當地設計院轉化圖紙等。在與投資方進行合同談判的過程中，盡量在合理的范圍內與投資方分攤風險。

2.2 設計階段

2.2.1 設計質量管理

設計是整個工程的靈魂，工程設計的質量管理是整個項目管理的基礎和保障，是設計管理的重點和核心。在基礎設計階段，注重方案把控，宏觀控制工程造價；在詳細設計階段更注重設計質量。除了常規的質量管理措施外，如研究、熟悉合同文件，建立項目設計協調程序，編制工程設計統一規定，把控設計輸入，做好設計評審以及設計文檔的管理工作等，還要重點關注以下內容：

1）圖紙審查和會簽制度：各專業的設計文件要嚴格執行校審流程，以保證各專業設計成果質量。嚴格執行圖紙會簽制度，并保證會簽的嚴肅性。配備合格的有經驗和能力的設計人員。使用規范統一的質量控制文件模板。

2）3 D 模型設計和檢查：采用三維設計保證項目設計的準確性，減少設計變更的產生，從P & ID的設計，到三維建模，到儀表規格書抽取，到管道材料工程量的提取，做到各個文件的一致性。設計各專業在同一平臺上工作，建立設備管道模型、建筑結構模型，顯示儀表和電氣的電纜橋架走向，通過直觀形象的觀察有效檢查碰撞，把設計失誤的“錯、漏、碰、缺”消滅在工程施工前，減少施工過程的返工，縮短施工工期，減少材料浪費，節省工程費用。分階段對三維模型進行重點審查，如30%，60%，90%的3D 模型審查。

3）可施工性和可操作性：在設計前期，讓有經驗的工程管理人員參與到設計中，將施工和開車調試操作經驗盡可能融合到設計中，做好設計的可施工性和可操作性，盡可能降低施工的技術難度，提高工廠操作的便利性，最大程度避免返工和設計變更。

4）監督和檢查措施：做好制度檢查工作，檢查文件內容是否合理、完整等方面。隨機抽查各個專業的文件，檢查方案的合理性和工程量的準確性。同時還要控制各專業之間的條件或圖紙查返工作，平行專業之間的圖紙檢查是保證設計質量的關鍵措施之一。通過跨專業的交叉檢查真正做到一致性合格的目的。

2.2.2 設計進度管理

設計進度控制是EPC 工程項目進度控制的前提，重點控制好項目設計進度計劃，編制好項目設計進度報告和提交項目設計文件。針對設計計劃，重點做好如下工作，

1）編制項目設計計劃：設計計劃主要包括文件清單和進度計劃，文件清單是確認設計進度和確認工作量的依據。在項目啟動階段，根據合同工期的要求，倒排設計進度計劃，并進行詳細的進度分解，要充分考慮設計工作的內部邏輯關系，各專業的協調配合及交叉銜接，要給設計進度留有一定的余量，避免設計周期太短造成設計錯誤多，影響工程整體進度。

2）設計進度計劃的執行：設計進度計劃確定后，加強督促檢查工作的開展，按照計劃節點嚴格監控設計進度，如果出現進度滯后的征兆，及時制定解決策略，對進度計劃做動態調整，使工程整體進度得到保證。促進協調，使各個專業之間有良好的溝通和交流，把問題解決在設計階段。

在設計前期，應充分考慮設計對采購和施工的影響，優先安排長周期關鍵設備和施工關鍵工序的設計工作，及時編制請購技術文件，開展相應的技術澄清、評審和簽訂技術附件等工作。

在天然堿項目中，土建專業施工圖紙需要滿足當地政府的審批要求，土建工程由當地施工隊伍來完成。項目聘請一名資深的土耳其結構工程師，參與項目的土建設計和現場施工管理，充分發揮了其語言溝通和技術溝通的優勢，推動了設計和施工的順利開展。

2.2.3 設計成本管理

EPC 項目是合同總價的形式，其設計工作的費用包含在工程總價中。因此，一方面要盡量降低設計成本，節約開銷；另一方面要向設計人員灌輸控制項目投資，由D 向E 轉變的思想觀念。主要做好如下工作：1）在滿足工程標準、工程質量和合同的前提下，通過優化設計方案來節約投資。工藝方案和結構方案是影響成本的主要因素。2）在設計過程中，可通過自身優勢，開展價值工程，選擇最佳方案，提高經濟效益。3）重視對供貨商的技術評審和談判的工作質量，及時組織相關專業一起參與方案的討論，關鍵參數和供貨范圍等確認，這對成本控制起決定性作用。4）對施工版IFC圖紙進行認真審查，把設計中可能出現的“錯、漏、碰、缺”消滅在施工之前，減少施工過程中的返工、材料浪費等情況，縮短工期，節省工程費用。5）對于DCS 編程組態，若條件許可，可委派公司儀表專業青年技術骨干全過程參與包括后期運行調試，既培養了人才，又大大節省了DCS 現場服務的人力成本。

2.2.4 合同管理

在合同簽署以后，要召集相關部門和專業進行合同交底。合同要給每位項目組成員進行交底，確保在項目執行過程中做到心中有數，合理規避風險。合同中具體的技術要求可細化到工程統一規定中，嚴格執行合同要求。

在設計開始階段，設計人員應主動就設計疑惑，設計思路等與業主進行澄清，以會議紀要或合同澄清文件的形式，將合同中不明確，界面不清晰的內容固定下來，為項目的順利執行打下良好基礎。和業主保持長期的工作關系，建立彼此之間的信任，在信任的基礎上來執行項目，順利地推動項目的進展。

2.2.5 設計分包管理

設計分包管理應重點關注分包商的設計質量和進度。重點檢查設計是否符合合同和技術標準，按照設計文件實施的工程是否達到雇主的使用要求，可積極參與對工藝方案、車間布置、重要建構筑物的設計評審。進度管理與承包商自行設計一樣，需要按階段完成設計任務并按時提交進度報告。根據項目總體進度計劃，結合設備、鋼結構的加工制作周期以及海運、陸運的時間來合理制定設計進度計劃，控制好關鍵節點，如基礎圖紙，鋼結構圖紙提交時間，并做好跟蹤記錄單。

2.2.6 設計優化管理

項目管理的最終目標是在滿足投資方意愿和合同要求的前提下，實現利潤最大化。在設計方面體現在工程設計優化，設計優化應滿足合同要求。在保證設計性能、質量和安全的前提下，充分考慮設計限制條件、因素，把握關鍵技術標準，必要時進行現場踏勘，改進設計方案，從而達到降低成本的目的。

2.2.7 設計接口管理

在設計過程中，加強設計接口管理，包括設計內部各專業之間的接口、設計與采購接口、設計與施工等接口關系。按公司的標準體系，采用EDOC或SP3D 集成平臺的文件管控系統，確保接口資料傳輸的準確性、及時性、全面性和有效性。避免因設計資料傳遞不當而引發設計錯誤，從而保證設計質量，減少設計成本。

做好平行交互式管理，建立不同專業的交流平臺，如周例會制度和微信群，方便交流、反饋、總結和處理項目中遇到的一些問題。

2.3 采買階段

在設備招標采買階段，嚴格執行EPC 合同要求，策劃好設備和材料的技術管控是實現總承包商利潤的主要來源。

2.3.1 確定供貨商名單

在選擇供應商時候，盡量選擇同一水平的供貨商，一方面可以保證設備、材料的質量水平，另一方面可以較低的價格獲得優質的產品。為降低風險，盡量選擇具有國際項目業績的供應商，同時與水平較高、實力雄厚的供應商建立長期的戰略合作關系，縮短采購周期，爭取利潤最大化。

2.3.2 編制清楚準確的請購文件

在采買階段，從技術角度出發，明確設備/材料的供貨范圍，材質，種類，數量，制造標準，檢驗標準，驗收標準，性能指標和考核指標等。對同類設備或材料集中批量采買，減少成本費用。設計中對材料的設計余量進行合理估算控制，以減少材料浪費。如天然堿項目，集中采買蒸汽壓縮機，推料離心機，閥門和管件等，有利于壓低報價。如天然堿項目包括5 條生產線，管道、閥門、電纜等先采買3 條線的材料量，然后根據現場施工情況，再決定另外2 條生產線以及富余量，有利于控制材料量，避免浪費。

2.3.3 技術評標和供應商管理

在設備招標采購時，根據設備的特點，進行技術分析對比，整理出詳盡的技術評標表。從技術角度分析各個供應商的設計技術特點、供貨范圍和性能指標等，從而選擇性價比最好的產品。必要時，針對關鍵設備，進行實地考察。

對于設備供應商的管理，突破原先設計配合的角色，要主導設備采購，采買人員僅負責設備采購的商務工作，來確保供應商能按照設計要求提供合格的設備。各專業對供貨廠商提供的圖紙進行簽章審查確認，對其供貨的設備/材料相關技術參數和圖紙合規性進行嚴格審查，尤其是針對關鍵成套設備，指定主導專業牽頭人，匯總和審查專業的評審意見，以避免專業間評審意見不一致。

2.4 現場施工階段

2.4.1 加強設計和施工接口的管理

加強設計和項目現場管理團隊的融合管理，相互補位。設計人員按照設計進度計劃提前落實和整理好圖紙發往現場。設計人員應及時處理現場反饋問題并做好記錄，保證現場施工過程中的安全，質量和進度。

強化設計交底。分析設計中的特點和難點，把設計意圖、目的進行施工交底，使之少走彎路和錯路。在施工過程中，設計人員及時處理圖紙中“錯、漏、碰、缺”，制定設計優化方案。

2.4.2 加強設計變更管理

在現場施工階段，應重點加強對工程設計變更的管控，保證設計變更的嚴肅性。在簽發設計變更之前，要落實好現場施工進度如土建，設備管道和儀電等實際的安裝情況，設計變更與施工要有效對接起來。設計管理人員要善于了解各個專業的最新動態，與各專業之間保持溝通以及和現場施工管理團隊、業主方保持密切交流。

由業主引起的設計變更，要主動和充分的與業主溝通和確認，會后以會議紀要或郵件等的書面方式確認，避免業主意圖表達不明確或我方理解有誤造成偏差。

2.4.3 加強現場設計代表管理

加強對設計代表的現場管理，選擇精兵強將，一專多能，類似或相關的問題由同一人處理，充分調動現場工作的積極性，確保現場處理設計變更和設計問題的時效性，保證項目工程進度。

2.4.4 竣工圖紙資料的管理

項目竣工階段，應提前做好策劃，超前準備項目竣工圖紙資料，確保設計竣工圖紙的全面性，準確性，推動工程項目竣工結算和合同關閉的進程。

2.5 開車和運行維護階段

對于交鑰匙工程的EPC 項目，應積極組織包括工藝、儀表和電氣等專業設計人員參與和配合項目的開車調試，為了確保開車過程的安全，要對高壓管道，工藝設備，儀電設備等進行系統全面的檢查，確保其嚴格按照設計要求進行安裝。組織設計人員參與編制工廠操作手冊和試車方案等，及時處理在開車調試過程中出現的問題，系統全面的分析其產生原因，制定相應的解決方案和辦法。

在項目運行后一定時間內，組織設計人員參與現場回訪調研，對項目運行維護期間出現的問題和不足進行總結，吸取教訓和經驗，認真總結在使用方面的不足，及時采納對工程建設項目有益的建議，形成總結性材料，在后續項目設計中進行不斷改進和優化設計，為以后項目的實施積累經驗，從而提高設計管理水平。

3 結束語

設計管理是國際工程EPC 項目管理的重要組成部分，要樹立設計的龍頭地位與安全意識，加強設計工作的風險防范和控制。通過設計、采購和施工的有機結合，充分發揮集成化管理的優勢，節約建設時間和投資成本，提升EPC 的附加值，實現企業效益最大化。設計管理屬于一門綜合性的管理學科，涉及的內容非常廣泛，這就要求設計管理者在國際工程項目實踐中不斷摸索、學習和總結，不斷提升管理能力和管控水平，強化設計團隊的綜合能力，提升在國際市場業務中的競爭優勢，為做好國際工程項目奠定堅實基礎。