SPM 系統在核電項目大宗材料管理上的應用研究

萬詩堯 陳暄浩

上海核工程研究設計院有限公司三門物資管理部 浙江三門 317112

1 緒論

1.1 某核電項目大宗材料管理背景

該核電項目在設計中采用了非能動的嚴重事故預防和緩解措施；簡化了安全系統配置；減少了安全支持系統；大幅度地減少了安全級設備（包括核級電動閥、泵和電纜等）及抗震廠房；取消了1E 級應急柴油發電機系統和大部分安全級能動設備；明顯降低了對大宗材料的需求（如圖1）[1]。

圖1 該核電廠設備、部件和構筑物的簡化量

雖然大宗材料數量減少，但大量的設計變更及工程總量的不確定性都對大宗材料管控工作提出了很高的要求。如何有效控制發放數量并對余量進行控制在大宗材料管控中尤為重要，怎樣才能避免大宗材料重復釋放以及如何為工程總量統計提供數據基礎成為大宗材料管理工作的一大難點。

1.2 大宗材料管理定義

大宗材料的管理較一般設備材料的管理有其特殊性，大宗材料有數量多、規格尺寸及材質種類多、技術標準多等特點，大宗材料在整個項目的分布也非常廣，且需求量多。大宗材料采購一般采用批量化采購模式，以降低采購成本、提高經濟效益。成批供貨的大宗材料不指定使用去向，規格尺寸、材質牌號及等級屬性一致的情況下均可串用，下游對大宗材料的控制管理一般情況下有兩種方式，一是將材料直接成批釋放給承包商，二是按圖紙等文件逐項釋放給承包商。前者雖精簡了流程，但失去了過程控制，后者雖過程繁瑣，但能夠做到對每項材料的精細化管理。成批釋放適用于成熟項目，而針對工程量不確定的新項目，逐項控制的管理方式則更為合適。

1.3 大宗材料管理目標

項目控制是對工程項目進行科學管理的重要手段，而材料管理是提供項目控制基礎管理參數或報告的重要部分。項目進行材料管理的直接目標就是要保證項目進度所需的合格材料，并以此為前提盡量降低材料供應的成本[2]。具體體現在以下幾點：

（1）材料的技術規格、設計標準、質量要求滿足國家或行業規范和項目規定；

（2）材料按照進度計劃的要求進行請購采購和交貨；

（3）材料數量控制在合理范圍內；

（4）材料的替代、轉移和發放得到有效控制。

從大宗材料管理的角度來看，必須做好出廠驗收及到貨檢驗工作，確保材料的技術規格、標準、質量能夠滿足要求；上游的采購計劃必須及時發起，尤其是針對設計變更后造成的補供物項；下游在工程量尚不確定的情況下，必須做到精細化管理，嚴格把控釋放數量及去向并確保轉移、替代具有可追溯性。

2 SPM 系統軟件介紹

SPM 系統（全稱Smart Plant Material）是鷹圖軟件公司（Intergraph 是全球領先的工程軟件供應商）設計發行的專業材料控制軟件，基于ORACLE 數據庫系統編制，利用ORACLE 強大的關聯數據處理功能，提供了強大的材料流程管理功能。

核電項目工程材料全生命周期管理是從項目立項開始，經過設計、招標、材料采購、采購實施、催交運輸、倉儲到貨驗收、入庫及發放、材料回收的全過程管理。管理過程跨專業、跨體系、跨部門，難度大，情況復雜。因此，建立統一的管理平臺是材料全生命周期集成管理的需求，也正是引進和利用SPM 系統軟件的意義所在。SPM 系統由4 大模塊組成：

SPM 設計數據庫——可管理企業級或項目級的材料編碼數據庫，可實現材料的變更和替換管理。還可以被用來進行企業級（與項目無關的）材料標準化工作，尤其是大宗材料，這些標準化工作可以根據國際的(如ANSI，ISO，DIN)或企業的標準進行。

SPM 設計采購集成——用于呈現當前項目中所需材料的最新狀態，消除過剩材料，也可避免由于材料短缺而引起的項目的延遲。所有由設計產生的材料信息被保存在高度靈活的數據庫中（包括歷史信息及變更情況）。基于用戶的經驗及知識，使用規則驅動的請購單模板可以自動的生成材料請購單，將設計過程中得到的材料信息轉換成采購部門要求的形式表現出來。

SPM 供應鏈管理模塊——可以將材料制造商、供貨商、建造商、貨運商及轉運商之間的工作無縫結合到一起。可以將諸如廠商管理，采購、進度控制、跟蹤監控、歷史信息及事件管理等這些分散的工作同步進行。由于所有的采購及相關的供應鏈信息都被存入在同一個數據庫中，下列過程以無紙化的方式進行集成：供貨商的歷史信息及近期表現、詢價過程、投標文件、采購合同、訂單計劃制定、進度/里程碑控制、過程跟蹤等。

SPM 現場（管理）模塊——結合了材料接收、預計、預留以及庫位分配等功能有效地在多個倉庫間實現材料控制和管理。

3 SPM 系統在核電項目現場大宗材料管理上的應用

某核電項目核島材料均使用SPM 系統進行物資管控。通過與項目實際進展情況相結合，SPM 軟件系統的各項功能也得到了逐步完善。通過SPM軟件進行材料管理不但提高了管理效率、準確性，同時一定程度降低了材料管理的風險。

3.1 大宗材料的SPM 系統編碼規則

為了實現材料控制的信息化，便于材料的分類、查詢和數量的統計和報表的生成，使SPM 能真正投入使用，需對材料進行統一的分類和編碼，供設計、采購和施工等部門使用[3]。全部材料都必須在材料表、請購單、訂購單、材料計劃、入庫單和出庫清單中填寫編碼，以便確切地被識別。

某核電項目有完整的編碼體系為SPM 的投入使用奠定了基礎。針對大宗材料部分的編碼規則為：

物項種類：由1 位字母構成，表示物項種類。如“P”代表管道，“F”代表法蘭，“W”代表彎頭等管件。

坡口方式：由2 位字母組成，表示坡口方式。如“AD”代表平端，“AB”代表螺紋端。

焊接方式：由2 位字母組成，代表了焊接方式。如“AA”表示無縫，“AD”表示縱縫電熔焊。

壁厚、壓力等級：由2位字母組成，表示物項的壁厚或壓力等級。如“AC”表示Sch-40S，“AD”表示Sch-80S。

牌號、材質：由3 位字母組成，表示物項的牌號、材質。如“FFC”表示ASTM-A335-P11，“IIH”表示ASME-SA312-TP316L。

核等級：由1 位字母構成，表示物項核等級。如“A”“B”“C”均為核級材料，“D”“E”“F”“G”等為非核級材料。

大宗材料采用“10+1”的編碼結構，用中劃線分割物項等級。

3.2 大宗材料采購管理

項目材料信息從設計源頭開始錄入SPM 數據庫中。采購技術支持部門根據系統模型導出的BOM（材料清單）發起PR（采購申請），采購根據系統PR 發起PO（合同）并開展實體采買工作。SPM 系統保證了信息傳遞的一致性和唯一性，很大程度避免了人為失誤產生的采購偏差。另外，某核電項目大宗材料的變更時有發生，但通過SPM 軟件系統建立項目材料的采購狀態，能讓采購部門及時發現新增的設備材料，及時發起請購，最大程度降低影響。

3.3 大宗材料預測、預留和催交

SPM 擁有強大的數據庫平臺，各部門可在此平臺上創建或查詢項目材料的設計、采購信息，合同簽訂狀態，預計交付時間，接收、釋放狀態等信息。在采購部門及時錄入物項狀態的前提下，項目現場可隨時獲知材料最新信息，有利于相關工期的及時調整，避免不必要的窩工。同時針對關鍵材料，項目現場亦可及時將催交信息反饋給各合同催交人員，使催交人員能有的放矢，更好地服務于現場，更好地實現材料按照項目現場進度計劃的要求進行請購采購和交貨。

SPM 系統作為一款信息化平臺軟件，很大程度上依賴于各接口部門的信息錄入，但各部門只需按流程及時錄入各自相關信息（采購信息、施工進度信息、材料收發信息等），SPM 的預測、預留功能就能直觀反映出現場施工進度與材料供貨進度的偏差，幫助上下游及時調整進度，使材料供貨進度與施工進度能夠最大限度地保持同步。

根據大宗材料批量化采購、無特定使用方向的特點，項目現場應先按施工需求的優先級對相關工作包進行排序，然后再按此順序進行大宗材料的預測、預留工作，同規格、同尺寸的相同種類大宗材料即可自動分配給優先級高的工作包，這樣就能在盡可能滿足現場施工需求的前提下留給采買補供材料的時間。

3.4 大宗材料接收管理

項目現場所有材料的接收都采用SPM 錄入，并生成材料接收報告。SPM 生成的材料接收報告是現場材料接收的憑證，也是采購部門進行支付的依據之一。SPM 材料接收方式有三種：MRRbyPO（按合同收貨）、MRRby SRN（按運單收貨）、MRRby Direct Receive（直接收貨）。

根據合同收貨的前提是采買已經在系統內生成了合同，且實際到貨的物項描述、數量與其一致，現場可直接在SPM 系統里選擇合同內已到貨的物項進行接收入庫；根據運單收貨是在現場收到貨物后，將實際到貨箱單發給采買，采買根據箱單在SPM 系統內生成類似PO 的材料清單，現場在系統內選擇此清單進行物項的接收入庫；直接收貨，顧名思義就是擺脫上游采買，現場直接根據到貨箱單自行接收入庫。

以上三種收貨方式中，直接收貨暫無法應用在大宗材料的接收上，直接收貨由接收人員直接按照箱單描述進行錄入，會存在與BOM 基礎數據不一致的情況，給后續按BOM 釋放大宗材料帶了巨大阻礙。另外，大宗材料有著批量化生產、分批次交付的特性，按運單收貨雖能滿足BOM 釋放，但后續排查某一合同到貨情況時，卻無法直觀反映。

大宗材料最好的接收方式是按合同收貨，既能反映出合同的執行情況，又能充分滿足現場釋放控制，但一定程度受制于采買的系統PO 錄入工作，要求信息錄入及時、準確。

3.5 大宗材料發放管理

項目現場所有材料的釋放都要經過SPM 系統的錄入，并生成材料釋放報告。SPM 系統生成的材料釋放報告是現場材料釋放的憑證，而且只有檢驗合格并入庫的材料才能在系統中生成釋放單。物項在系統中從設計、采購到接收、釋放，每一個環節都在系統中可查詢、可追溯，為材料追蹤和庫存管理提供了支持，也使現場材料釋放高效可控。

SPM 中專門設置了項目對應的BOM(材料清單)模塊，大宗材料被劃分到了BOM 指定的區域、廠房、管線號、管道圖。BOM根據設計情況還會進行修改、刪除等更新工作，以滿足設計需要。為了更好地了解大宗材料的釋放情況，并為項目首堆提供數據支持，大宗材料統一按BOM 釋放，這樣就可以了解到某一材料在整個系統里有多少，也能查詢出這一材料在整個系統范圍內分布。

通過“按BOM 釋放大宗材料”對材料進行控制，既能避免了同一ISO 圖紙材料的反復釋放，降低了材料管理上的失誤，減少了不必要的工程消耗；又能非常便利地統計各區域、各系統的大宗材料使用量，有利于建立完整的項目材料數據庫。且一旦設計方對BOM 數量進行了修改（一般由設計變更造成），已釋放的多余量將自動轉入“多余釋放倉庫”（系統虛擬倉庫），從而對多余釋放的材料進行了良好的記錄，提高了項目建設的經濟效益。

3.6 SPM 系統報告及臺賬

SPM 擁有強大的數據整合及報表導出功能，能提供各合同下的設備材料清單、材料接收清單、材料釋放清單、材料庫存清單等，為材料收發數據統計、庫存情況盤點等項目管理工作提供了重要的基礎參數，其中大宗材料按圖紙功能可導出獨立報告，顯示大宗材料的釋放情況（包括釋放日期，釋放數量，釋放所對應的圖紙等信息）。

系統所導出的大宗材料釋放情況表表能直觀反映出某一廠房、某一區域或是某一張圖紙上的大宗材料釋放為情況，為工程量統計提供了良好的基礎。

4 SPM 軟件應用中存在問題及改進措施

SPM 軟件在某核電項目大宗材料的應用中存在以下問題，這些問題均可通過加強信息錄入與更新、創建或改進現場工作機制來改進的。

關于合同數據的及時錄入及物流狀態的信息更新問題，重點是要繼續加強SPM 的推廣應用，從而確保系統數據及時錄入、更新，盡可能將各環節的信息都完整錄入到系統中，真正實現數據資源的全面共享。

關于現場工作包機制（項目現場使用工作包預留材料并釋放）的建立問題，一方面需要推進采購信息的及時更新，另一方面要進一步加強項目現場對SPM 系統的認知與學習，各方需加強意識統一，讓SPM 系統的各個模塊與功能都能得到充分利用并不斷改進，繼而使SPM 系統對于大宗材料控制的應用更全面、更深入。

5 結語

SPM 系統在某核電項目材料管理方面已發揮了重要的作用，針對大宗材料的控制更是項目材料管理的特色。關于基礎數據的錄入與信息更新的問題，需要在后續項目準備階段中做進一步研究改進。