基于BIM技術的EPC采購風險管控策略

秦瑋 張麗麗 邵康節張卓群 王泉

摘要：鑒于材料費用在工程建設中的比重，采購風險管控在海外電力工程EPC總承包項目中占有舉足輕重的地位，也是降低工程造價的主要控制措施。本文通過對海外電力EPC投資項目的研究，詳細闡述了海外采購過程中存在的金融風險、物流風險、產品風險和特殊風險等，并且提出了一種基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略，包括建立基于德爾菲法理論的風險評估體系、基于金融波動的工程造價大數據庫和基于三維協同設計平臺的監控系統，以實現對EPC項目中采購風險的規避。通過分析與研究表明：在未來的海外輸變電EPC總包工程中，應用基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略必將成為一種趨勢。該方法不僅能有效規避采購風險帶來的不利影響，也可以為企業贏得更大的經濟利益，提供更加強大的市場競爭力。

Abstract： Procurement risk control plays an important position because of the higher proportion material cost in overseas power EPC project， which is also a main control measure to reduce project cost. Past research on overseas power EPC investment project has shown that financial risk， logistic risk， product risk and special risk were widespread and important as parts of procurement risk. A new kind of procurement risk control strategy based on BIM technology in overseas power transmission EPC project had been put forward in this paper， included establishing a risk assessment system based on Delphi Method， large database of engineering cost based on financial fluctuation， and 3D collaborative design monitoring system. And this procurement risk management is to avoid procurement risk in EPC project. Through analysis and research， it is shown this will be a trend procurement risk control strategy based on BIM technology in overseas power transmission EPC project in the future. In this article， the procurement risk control strategies can be used to avoid the risk， and win greater economic benefits and market competitiveness.

關鍵詞：BIM技術;采購風險;管控策略;物流

Key words： BIM technology;procurement risk;control strategy;logistics

中圖分類號：TU723 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）12-0073-04

0 ?引言

伴隨著海外電力市場競爭日趨激烈，以設計為主體的海外EPC總包模式面臨著越來越大的壓力與風險，而采購工作在海外電力工程EPC總承包項目中占有舉足輕重的地位。大型電力工程項目投資動輒十幾億甚至更多，材料費用往往會占據工程總造價的60～70%左右。因此，采用合理的采購風險管控策略是避免投資風險的重要途徑。隨著BIM技術在建筑行業的優勢逐漸凸顯，電力行業也逐漸開始進入BIM管控時代。特別是海外電力EPC總承包模式，BIM技術不僅可以應用于三維設計和施工管理，同樣在項目采購中起到至關重要的作用。海外電力工程EPC總承包項目規模都比較龐大，項目總造價較高，而項目建設過程中材料的費用往往占比最大，也就是以設計為主體的輸變電工程EPC總包采購風險則更為重要。鑒于BIM技術在國內外的廣泛推廣應用與巨大發展潛質，未來減少或避免采購風險就必須及時發現可能導致風險的因素，并采用基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略進行有效地管控和防范。

1 ?BIM技術的應用

目前，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）和BIM技術主要應用于建筑模型的三維數字化設計、模型碰撞檢查和施工管理等方面，對于更深層次的應用數字信息仿真模擬建筑物數字化建設與運行、節能環保分析、緊急疏散措施、災害仿真模擬等都還停留在軟件公司、科研院校、設計院中，進行評估、試行與研究，尚未達到工程應用的要求。基于數字可視化、協同一致性、仿真模擬性、方案優化性和信息成圖性等特點，BIM技術逐漸被民建工程以及部分電力工程所接受，并不斷推廣應用和升級完善。

例如：上海送變電工程公司在500kV靜安（世博）地下變電站和1000kV滬西變電站工程施工過程，均借助BIM 模型3D可視化的特點，實現了BIM參數化模型的四維施工管理目標，并對施工過程中的安裝流程、工藝工序，以及質量控制要點進行重點模擬與分析。劉睿等于2015年探討了電力項目中的BIM技術，并認為變電站建模可分為建筑建模和結構建模兩部分。國網上海電力于2017年3月發文將全面開展電網工程基于BIM技術的數字化交付工作，并將在虹楊500kV輸變電工程、大渡河220kV輸變電工程、鶴墻110kV輸變電工程等一系列輸變工程中試點與推廣。此外，上海世博展覽會中的110kV蒙自智能變電站工程、天津永定河220kV變電站工程、昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電線路工程等項目，也都部分采用或實施了BIM技術，并在模型協同設計、模型碰撞檢查、節能環保排放、應急模擬預演，以及施工工序安排等方面取得良好的成效，合理、有效的提高效率、縮短工期和節約成本。

2 ?電力EPC項目采購風險

采購工作在海外電力工程EPC總承包項目中占有舉足輕重的地位，也是工程造價的主要控制指標。大型電力工程項目動輒需要幾十億甚至更多的投資，材料費用往往會占據工程總造價的60～70%左右。考慮到電力項目的重要性，所需采購的設備和材料不僅金額巨大、種類眾多，購買渠道多樣，而且對其產品的質量標準也要求更高。EPC總承包項目中的采購人員能否準確的把握市場行情，合理進行設備采購是避免風險的重要途徑。此外，設計進度與施工進度也都對采購計劃有著直接的影響，如果一旦不能合理安排與協調都將導致巨大的經濟損失，包括：工期滯后、停工、材料過剩、資金周轉不及時等問題。因此，合理管控采購風險是保證EPC總承包項目造價的重要措施。

2.1 金融風險

在海外電力EPC總承包投融資過程中，由于金融、匯率以及經濟環境變化導致的經濟形勢變化，致使參與主體的實際收益與預期收益發生一定的偏差，從而有蒙受損失和獲得額外收益等稱之金融風險，包括：匯率風險、通貨風險、周期風險、市場風險、政策風險。

2.2 物流風險

在國內外電力EPC總承包中，材料費用的17%左右是物流費用，對于海外EPC總承包物流費用的占例將更高。由于不同國家的經貿、運輸、稅務、匯率等差異均較大，且物流服務商通常不隸屬于總承包方，因此在海外電力EPC項目的物流風險都是不能小視的，包括：主觀風險和客觀風險。

2.3 產品風險

無論是電力行業海外EPC項目，還是國內建筑行業基建項目，項目產品都是工程管控的核心內容，其自身風險是必然存在。以電力行業海外EPC總承包項目為例，產品風險既包括廣義上EPC項目自身的合同風險，也包括狹義上EPC項目中每個采購的電力設備風險等。鑒于項目產品的主要地位，不管是何種產品產生風險，都可能造成巨大的損失。包括：合同風險、技術風險、本體風險和特殊風險。

3 ?采購風險管控措施

鑒于輸變電工程EPC項目中采購管控的重要性，以及對工程總造價的影響，合理的采購風險管控措施將非常有助于海外EPC項目的順利進行。隨著國、內外工程建設項目對于BIM技術的不斷依賴，越來越多的工程采用了BIM技術作為項目設計與管控的手段。BIM技術作為現階段最為高效、實用的管理手段，其在采購風險管控中同樣發揮著巨大的作用。對于以設計為主體的海外輸變電EPC項目，如何能夠合理的應用BIM技術規避采購過程中的金融風險、物流風險、產品風險、特殊風險等，并且保證EPC項目的順利運行和各方經濟利益則變得越來越重要。依據BIM技術和采購風險特征，本文針對變電工程EPC項目的特點提出了一種基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策，具體管理辦法如圖1所示。

3.1 采購風險評估體系

EPC項目中的采購風險主要發生在施工圖階段，風險因素主要包括：金融風險、物流風險、產品風險 、特殊風險等。在EPC項目中建立采購風險評估體系是通過較為科學的數學方法對現有的采購風險進行合理的評估與分析，同時也匯集和參考已有工程經驗，即：以科學的方式規避采購風險。本文提出的海外EPC采購風險評估體系是基于德爾菲法理論建立，具體步驟如圖2所示。

首先，針對不同的工程，基于前期初設階段建立的BIM模型信息，以及相關造價、項目周期、設計原則信息等，對本項目的采購內容進行整理與劃分，并依據前文探討的電力EPC項目采購風險內容進行初步的分析與整理。

其次，將初步整理的項目采購風險內容與資料提供給評測專家，專家在“無交流”的情況下參考BIM模型，對風險內容、等級以及對工程運行的影響程度進行打分，并在系統平臺上提交。

再次，通過對分析評分結果的統計與再次歸納整理，系統平臺將反饋信息提供給各評估專家。評估專家在綜合已有信息和BIM模型的更新基礎上再次打分，隨后重新提交給系統平臺。基于多次、反復的測評打分，致使項目采購風險評價逐漸趨向集中和統一，并形成較為合理和一致的集體判斷決議，即：本項目現階段的最終采購風險評價。其中，專家打分系統、EPC項目風險內容、BIM三維信息模型，以及實施的計劃是相互關聯與影響的，任何一項發生變化都會影響到其它步驟的修改與判斷，如圖3所示。

最后，EPC項目的采購負責人，依據現階段最終的采購風險評價結果，結合BIM三維設計的進展，完成相關采購任務的編制與實施。隨著互聯網落的不斷發展和計算機性能的不斷改進，基于德爾菲法理論的風險評估體系的專家覆蓋面和人數可不斷增加，甚至是分層次的選擇，而采購風險評價內容也可隨著EPC項目的推進不斷修訂和升級。

3.2 工程造價大數據庫

能夠參與競標海外電力EPC項目的設計院，往往都具有較強的設計能力，并且參與過多項國內、外相關輸變電工程。因此，在參與海外電力EPC項目競標時，已有工程的大數據是投標文件、競標價格編制的重要依據。隨著國內外BIM技術的普遍推廣，以基于三維BIM技術建立的輸的變工程大數據庫也在各個設計院逐步實現。此外，工程造價極易受到市場、金融、產品等信息變化的影響，在工程大數據庫中實現時時模擬與金融波動響應成為未來BIM技術管控EPC項目的重要手段。綜上所述，建立基于金融波動的工程造價大數據庫是合理規避海外電力EPC項目采購風險的重要手段，也是未來我國電力設計院在海外競爭中拔得頭籌重要舉措。

3.2.1 金融波動造價

在工程采購部分，項目造價主要指產品的采購價格。在EPC項目整個采購過程中，金融風險、產品風險最為重要。目前，采用何種管控手段去規避采購風險是以電力設計為主體的EPC項目總包最為缺乏的。目前，以廣聯達軟件為代表的BIM+5D管理2.0版軟件正在建立與完善過程中，該技術就是基于BIM技術的基礎上，將三維設計（3D）與時間和造價相結合，實現對建筑項目的設計、施工、采購、預算等各個方面的管理。為了規避采購風險，在造價管理過程中，應建立以金融波動為理念的造價程序。使得BIM+5D管理軟件在時時分析與模擬工程造價的同時將現階段的匯率變化、通貨膨脹與緊縮、市場與政策波動情況，以及合同、技術、本體、特殊風險添加進程序，最大限度的規避采購風險所帶來造價波動，方便EPC項目采購與管理者決策。

3.2.2 工程大數據

工程大數據通常是指獲取、存儲、管理、分析相關工程數據的集合。隨著社會的進步，以及工程數據的成倍增長，工程大數據的意義已不再是掌握龐大的工程數據信息，而是如何于對這些含有意義的數據進行專業化的管理。此外，如何能在海量的數據中提取工程需要的模型、信息等都成為了工程大數據應用的發展趨勢。基于金融波動的工程造價大數據庫的建立就是要基于項目設計單位已有的工程數據，分類管理并在工程的投標競標、施工采購中發揮作用。以輸變電工程為例，電力工程中所需的鋼材、電纜、管件、設備等是每個工程所必備的，因此合理、高效的通過工程大數據庫篩選與比選可以有效了解工程采購價格，最大限度的降低工程采購風險。此外，對于新中標或未知項目，雖然風險評估體系中的專家可以提供部分建議，但是借鑒已有工程的經驗才更為切合實際，更為有效。隨著互聯網絡的日益強大，更大規模的工程互聯互通也將成為趨勢，也必將會給未來的工程大數據庫提供更多、更有價值的信息。只有充分利用好相關信息，才能更好的保證我國海外EPC項目的順利進行，更好的規避項目采購所帶來的風險與隱患。

3.3 三維協同監控系統

目前，國內、外輸變電工程的設計工作均已步入三維設計階段，EPC項目也逐步進入BIM時代。現階段BIM技術最為主要的特色還在三維設計，而對于三維管理則相對滯后。隨著BIM技術不斷推廣，BIM技術在項目管理、施工、采購等方面的優勢逐漸顯現。考慮到物流風險是項目采購風險的重要環節，而對于海外項目則更是如此，因此本文提出應在三維協同設計平臺中建立產品物流的監控系統，以消除物流風險所帶來的隱患。

鑒于國外電力EPC總承包中的采購主要以國內采購，國外施工為主，而產品、設備費用的17%左右是物流費用，對于海外EPC總承包的物流費用占比則更高。無論是因為人員的意識和精神狀態等所引起的管理、合作、政策等主觀物流風險，還是總承包商無法控制和制約的安全、技術、質量等客觀物流風險，一旦發生都將造成巨大的經濟損失和施工延誤。因此，建立基于三維協同設計平臺的監控系統就是要通過三維數字化平臺實現國外工程進度與國內采購相互協同工作。對于海外工程施工現場，管理人員可通過三維協同平臺時時關注現場所需設備、材料、產品等的生產廠家、發貨進度、到港時間、供應數量等合理調控施工進度，同時也可以應用平臺提供給采購人員現場所需產品、數量等，對于特殊或比較緊急的事情更可以通過平臺進行協調。對于國內采購人員，可隨時關注施工進度以及工程用量，隨時隨地調整供貨數量以及供貨方式，對于現場反應的問題也可以及時更換供貨商等。此外，對于項目管理者、業主等均可以通過三維協同設計平臺系統監督和管理工程進度等。

3.4 采購風險管控策略

綜上所述，基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略就是在已有BIM技術管控和三維設計平臺中建立“基于德爾菲法理論的風險評估體系”、“基于金融波動的工程造價大數據庫”和“基于三維協同設計平臺的監控系統”，以實現對EPC項目中采購風險的規避。通過分析與研究，采用本文提出的采購風險管控策略的優勢主要有以下幾點：

①基于德爾菲法理論的風險評估體系可以提高EPC項目部對于項目采購風險的認識，以及采取相應的規避風險管理措施和手段。

②基于金融波動的工程造價大數據庫不僅可以提供項目采購決策所需信息，有效規避金融風險、產品風險和特殊風險，也可時時管控工程造價和分析預算偏差等。

③基于三維協同設計平臺的監控系統不僅可以幫助管理者時時管控產品采購的進度，也可以幫助現場施工人員和采購人觀察產品生產采購進度、商品物流進度，以及協調采購與施工進度的關系等。

此外，隨著BIM技術進一步推廣與發展，應用本文提出的“基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略”必將成為未來設計院在海外輸變電EPC總包工程中大展宏圖的重要手段，并為企業贏得更大的經濟利益，提供更加強大的市場競爭力。

4 ?結論

本文通過對海外輸變電總承包項目采購風險的研究，提出了未來基于BIM技術規避采購風險的管控策略，即：基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略應建立基于德爾菲法理論的風險評估體系、基于金融波動的工程造價大數據庫和基于三維協同設計平臺的監控系統，以實現對EPC項目中采購風險的規避。通過分析與研究表明：在未來的海外輸變電EPC總包工程中，應用本文提出的“基于BIM技術的海外輸變電工程EPC總包采購風險管控策略”必將成為一種趨勢。該方法不僅能有效規避采購風險所帶來的不利因素，也可以更好的優化工程造價，獲取更大的經濟利益，占據更大的市場份額。

參考文獻：

[1]張麗.電力工程EPC總承包采購信息系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2010.

[2]壽文池.BIM環境下的工程項目管理協同機制研究[D].重慶：重慶大學，2014.

[3]彭鵬.電力工程EPC模式下材料采購價格風險管理研究[D].北京：華北電力大學，2016.

[4]劉照球，李云貴，呂西林，等.基于BIM建筑結構設計模型集成框架應用開發[J].同濟大學學報（自然科學版），2010，38（7）：948-953.

[5]李輝.基于BIM技術的變電站建設項目管理研究[D].北京：華北電力大學，2015.

[6]康峰.鐵路線路結構BIM化建模方法研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2017.

[7]蘇玲.基于BIM的數字化電廠全生命周期信息管理研究[D].北京：華北電力大學，2017.

[8]寧冉.BIM傳世之作：為電力建設行業啟發未來[J].中國建設信息，2012（24）：32-35.

[9]劉睿.電力建設工程BIM建模[M].北京：中國電力出版社，2015.

[10]郝超.BIM在天津永定河220kV變電站設計中的應用[J].黑龍江科技信息，2012（25）：5.

[11]丁偉.特高壓輸電線路工程項目管理BIM應用研究[J].科技創新與應用，2017（7）：201.

[12]王國棟，馬高峰，許云翔，等.國際EPC工程項目專業采購分包體系分析[J].中國工程咨詢，2016（2）：44-45.

[13]朱圳.孟加拉某電廠EPC項目的采購風險管理[J].項目管理技術，2016，14（7）：116-121.