EPC工程設備全流程數字化管理平臺建設實踐

摘要：介紹工程建設EPC項目中設備全流程管理數字化平臺建設的背景、目標及內容，描述設備全流程管理信息化建設現狀，工程建設行業項目管理的特殊性及數字化轉型的必要性。根據國內外運輸特點的異同點，將EPC項目中設備管理結合計算機技術實現項目管理數字化建設，項目多方通過多終端便捷協同，實時追蹤設備動態，貫穿項目全生命周期閉環標化管理，開啟智慧物聯模式，踐行數字化轉型，助力提升企業管理效能。

關鍵詞：數字化；工程建設；設備全流程；EPC

0 引言

在新一代信息技術與傳統工程行業日益加速融合的環境下，提供工程智慧化服務將成為未來工程的主要業態，設計院、施工企業等傳統工程行業向工程全生命周期智慧化服務商轉型是必然選擇。隨著工程總承包模式（EPC）在各行各業的全面開展，越來越多的企業認識到工程總承包項目管理符合工程建設的客觀規律，有利于設計、采購、施工的深度融合［1］，有利于實現工程建設項目利益和價值最大化。

在工程總承包項目的物流運輸過程中，有大量成套設備、施工機具、建筑材料需要采取多種運程混合的方式運送到項目現場。不同設備材料的運輸和堆存要求有很大差異，準確、安全、及時且經濟地運到現場已成為工程按照合同及時完成施工和確保調試并安全順利投入生產的重要保證，也是項目創造效益的關鍵要素之一。

1 大型工程項目設備管理信息化現狀

1.1 設備材料易混淆遺失

在物流運輸過程中，多次運程流轉及掏箱分拆處理等易造成設備材料遺失，直到現場開箱才能發現問題，無法追溯過程環節；對于型號不同但外觀相似的部件，難以將部件與圖樣匹配，易造成現場安裝施工錯誤。

1.2 數據信息真實性難保證

設備數據幾乎貫穿于工程服務的整個生命周期。在傳統管理方式中，請購單、多級箱單、報關單、隨車明細等單據大多依靠郵件形式進行傳遞與共享，單據版本及數據更新難以保證且核心數據復用煩瑣；部分數據涉及設備材料單價、報關出口費用等經濟指標，僅靠人工判斷不但會增加工作量，還可能造成信息的錯誤、延遲等，既包括主觀因素造成的遺漏［2］，也包括非主觀意識帶來的疏忽，導致費用問題失控，企業蒙受經濟損失。

1.3 標化管理難落地

工程項目重點關注設計設備圖樣、請購采購設備、施工現場安裝調試管理，而容易忽視物流運輸環節，造成信息化缺失，無法實現全生命周期閉環管理；總承包方往往要依靠各廠商提供供應商供貨等信息，大多數通過郵件、電話等形式往來，無法保證時效性。設備信息未通過信息化管理導致數據壁壘，知識復用率低。

1.4 國內外場景難全面覆蓋

國內外運輸環境、交通條件及物流周期的差異使得管理數字化難以覆蓋所有工程，如國內基本采用汽車貨運、船運等運輸方式，國外項目則多半為件雜貨船運、集裝箱船運及鐵路運輸；國內項目從發貨到設備到貨通常用時不到一周，物流跟蹤只需重點關注包裝、發貨時間及貨車送運情況；國外項目則需注意集港設備重新打包方式、出口報關控制、海陸空多運程轉運跟蹤等［3-4］，兩類項目物流管理顆粒度有較大差別，通用的多運程管理軟件難以滿足此類場景的企業數字化要求。

1.5 總承包方對多方供應商約束力弱

在簽訂合同前，供應商會配合總承包商提供技術開發、資料補充等多方面支持，一旦簽訂合同后，彼此關系逐漸逆轉，總承包商對供應商的約束力急劇下降，在設備交期、產品質量、規格狀況等方面十分被動，無法完全按照合同履約［5］。

鑒于上述工程項目的設備管理現狀，將大數據、云計算、物聯網等新技術與工程建設領域深度融合，有助于構建業務流程標準化、管理過程透明化、協作模式輕量化的數字型企業，轉換傳統商業生態模式，為企業經營決策提供智能化支撐，推動行業朝著精益、創新、綠色、開放的方向前進，最終打造協作、共享生態圈，實現高質量可持續發展。

2 平臺整體架構及技術方案

2.1 建設目標

旨在建立以提供總承包服務的工程公司為主要服務對象，為工程項目涉及的相關勘察企業、設計企業、施工企業、設備供應商、物流商打造一個智慧工程設備全流程管理的平臺。平臺對設備進行從設計經請購、采購、包裝、發貨、集港、發運、到貨、安裝、調試的全流程跟蹤，以設計為源頭確定設備清單、制訂采購計劃［6］，通過供應商、物流商協同獲取物流數據和信息，合理安排聯運計劃，提高運輸效率，降低物流成本，實時掌握設備的狀態狀況，及時查詢和跟蹤；貨到現場一物一碼開箱、精準安裝；快速響應異常狀況，保障設備安全；針對國內外多場景可靈活搭建管理模塊及文件模板，滿足不同業主管理要求；為領導提供設備的相關看板統計與決策分析數據。

2.2 技術方案

平臺架構基于BDF3的集成框架，融入微服務思想，采用前后端分離模式，后端使用RestFul風格的API接口設計，以JSON作為向前端傳輸數據的格式；前端負責展現交互邏輯，視圖、數據和結構做到徹底分離，能快速響應業務變化；系統后端采用微服務的思想，各個微服務可被獨立部署，通過Nginx進行負載均衡，增加了系統持續提供服務的能力；后端有權限管理總入口，所有前端向后端發起的請求，都會被總入口攔截，先識別是否為被授權的請求，只有被識別為已授權的請求才會被轉接給總控臺，否則會被攔截退回。總控中臺是一個調度編排服務，將前端請求根據不同的業務分配給對應的子業務服務。Redis緩存服務減輕數據庫和后臺的交互負擔，提高應用使用效率；數據安全引入Saas多租戶的設計模式，在數據層進行數據隔離，保證多方用戶訪問安全。平臺架構如圖1所示。

基于以上框架，平臺搭建多組織集團化業務架構，構建集團用戶、客商等主數據，將項目管理分成多個業務模塊，實現按照不同企業管理要求，部署全部或部分業務，該框架也便于后期平臺上更多業務融合擴展。

3 數字化平臺建設

EPC工程設備管理平臺以設備為核心，貫穿工程項目多個階段，跟蹤設備全生命周期。平臺按照多個階段以設計輸入模塊為起點，經過采購、包裝、發貨、運輸、到貨、最終安裝調試模塊實現設備全生命周期線上管理。圖2為EPC工程設備管理平臺業務流程圖。

（1）設計輸入。項目立項首先組建團隊、維護物流嘜頭模板、多語言箱單模板等特殊信息，由設計團隊進行施工圖設計，并創建設備、零部件物料清單（BOM），包括設備的設計屬性、裝配層次關系及管理數據，再導出形成BOM表。BOM表的建立促使多個設計專業協同提升價值鏈，利于建立標準化、模塊化設計模式及標準件設備基礎數據規范。

（2）采購管理。設計團隊通過BOM表提交設備請購，采購人員對設備進行獨采和集采分配，生成訂單，并下達“包裝期限、發貨期限、清關期限、到貨期限、安裝施工期限”進度計劃。在全過程管理中，穿插制訂“拆、包、運、拼、裝”計劃，促進采購、施工過程深度融合，實現降本增效。

（3）發貨裝箱。采購經理可通過批量放號方式分配發貨批次，供應商按照合同要求進行裝箱打包生成多級箱單的裝箱信息，系統自動生成箱單二維碼，同時根據裝箱信息生成html嘜頭并可一鍵導出，打印二維碼、嘜頭貼在設備和包裝箱上，供運輸全程跟蹤。包裝箱作為運輸過程的最小單位，管理人員打包審核完成后可鎖定，其他人員無法修改，有效保障數據真實性，通過包裝箱和設備關聯，便于運輸跟蹤定位。對于配貨調整批次問題，支持在批次間隨時移動箱單，保證物流實時有效。

（4）貨物集港清關。供應商通過現場掃碼記錄包裝箱實際到港信息，物流人員根據實際出口報關情況，導入報關明細，并與箱單內設備綁定關聯，同時更新出口價格，管理人員進行出口報關及申報要素操作，系統自動計算價格，控制報關金額及申報時間，在數據出現異常時及時預警，協助管理決策，減少項目管理誤操作及盲點。

（5）多運程物流跟蹤。支持單項目或跨項目的多個發貨批次合并發運管理，管理人員合理制訂聯運計劃，并添加計劃運程分配集裝箱號，現場人員掃包裝箱二維碼操作集裝箱、框架箱裝箱綁定到發運批次，并記錄打尺情況，物流商記錄海運、鐵路、貨運等多種運程方式跟蹤。海路運輸主要記錄船運信息，跟蹤裝船、卸船、掏箱過程。鐵路運輸支持隨車明細的綁定，跟蹤中轉口岸的實際情況。公路運輸主要通過貨運的方式，將散件設備材料、包裝箱裝車發貨，送貨司機掃碼記錄每車次貨物信息。對于國內項目貨到項目現場時，驗收人員掃碼清點驗收，并拍照簽收單上傳確認；對于國外項目貨到目的港時，物流商掃碼卸貨打包轉運。根據供應商、物流商反饋的物流數據，提高運力效率，降低物流成本，實時掌握設備運輸狀態。

（6）到貨開箱。集裝箱到港掃碼卸貨掏箱后，分批次將包裝箱運輸到指定地點堆疊拆包，管理人員在倉庫地點實地驗收，對于延遲開箱設備自動生成待辦事項，便于現場人員后期開箱施工；施工人員可通過設備二維碼實時查看設備設計等信息配合安裝，形成標準化高效施工模式，為設備的穩定運行打下堅實基礎。

（7）文檔管理。跟隨項目進程收集項目過程文檔，包括合同、設備資料、清關文件等，根據運程、批次一鍵生成文檔任務，隨時發起溝通、審批、協作，徹底取代多方供應商與總包商煩瑣的線下文件傳遞，文件多版本管理工作，確保過程文檔的完整性、有效性和可追溯性，使其發揮指導及約束供應商履約力，提高企業精細化管理水平。

4 應用效果

2021年3月，EPC工程設備管理平臺建設完成并上線運行。目前，已為30余個海外項目、100多個國內項目服務，其中包括10多個合同額超過5億元的大型海外EPC項目，并吸納近600家供應商、物流商等廠家在平臺協同項目管理。

（1）針對總包領導決策層，提供物流看板實時展示重點項目報關費用超限預警、多運程運輸監控、采購發貨運力比、安裝現場進度跟蹤，為高管層及職能PMO遠程調度指揮管理提供工程項目全過程一體化的綜合數據展示、監測、分析和輔助決策支撐，有效調配人力資源，提高管理效能。

（2）針對總包項目管理層，根據各專業人員的設計清單、下游廠家提供的發貨數據、物流商提供的運程實時信息，隨時跟進項目進展，為現場管理人員提供移動端便于比對線上數據與現場情況，保證數據真實有效，同時支持跨項目管理，助力管理人員遠程管控多個項目情況。

（3）針對上下游供應鏈層，支持多終端設備便于用戶快速高效收集數據，提供合同、收付款等信息便于廠商查詢督辦，考慮生產數據產生的同時也服務上下游供應鏈便捷協同。

平臺運行一年左右，正值海外項目發貨高峰期，在管理人員減少3名的情況下，以半年為周期進行比較，發貨量同期增長4倍，物資丟失率從之前的13%降低到5%以下，貨物驗收準確率從81%提升到94%。以上數據還包含部分線下管理的項目，隨著所有新項目逐步線上運行，預期更好，具體數據見表1。平臺初步達成項目可視化、數字化、規范化、精益化的管理目標。

5 結語

平臺實現了設備從設計經請購、采購、包裝、發貨、集港、發運、到貨、安裝、調試的全流程跟蹤，同時滿足國內偏短途、零散件運輸特點，海外多運程、集裝箱及件雜貨同步運輸的復雜運輸方式，且支持中英其他多種箱單語言模式，靈活配置滿足不同地區項目多種單據要求。平臺采用物聯網技術，自動生成設備、包裝箱二維碼，通過掃碼定位及確認設備、包裝箱位置和物流狀態，實現異地多終端實時物流跟蹤，多種類型的數據匯集至同一平臺，通過計算比對分析，將數據轉變為知識，為多方角色呈現直觀看板，實現設備的全程可視化管理。綜合來看，該平臺的建設實踐明顯提升了項目管理水平，對工程建設行業數字化轉型具有較強的參考意義。

參考文獻

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［6］印兆俊，郭茜，陳猛.海外EPC項目設備采購策劃探討［J］.石油工程建設，2021，47（1）：141-142.

PMT

收稿日期：2022-11-21

作者簡介：

楊怡（1990—），女，研究方向：項目管理信息化。

曹陽（1983—），男，高級工程師，研究方向：物流管理。