基于并行工程理論的工程總承包項目進度管理策略分析

摘要：工業化進程提高了工程建設企業之間的競爭的激烈程度，工程總承包（EPC）模式因其特有的集成化管理優勢得到國際工程公司的青睞。進度管理是EPC項目管理中的重要職能之一，有效的進度管理能夠使EPC項目順利達到預定目標，實現降本增效的目的?；诓⑿泄こ汤碚摚Y合EPC項目實際案例，對EPC項目設計、采購、施工并行策略進行分析，為并行工程理論在EPC項目進度管理中的應用提供實踐參考。

關鍵詞：并行工程；EPC；進度管理；項目管理；協調管理

0"引言

隨著經濟全球化和工業技術的飛速發展，工程項目規模逐漸擴大、工序逐漸復雜，建設企業之間的競爭也愈發激烈，因此縮短建設周期、降低建設及管理成本成為增強工程建設企業綜合競爭力的重要手段。而傳統設計、采購、施工各主要環節互相分割與脫節的承包模式的缺點逐漸顯露，EPC模式日益受到國際工程公司的青睞"[1]。

自20世紀90年代始，我國EPC模式從化工、石化行業開始，經過30多年的發展，目前已遍布水電、建筑、冶金、鐵道、輕工等行業和領域。EPC模式將設計、采購、施工等各環節原有的獨立運行機制進行銜接整合，真正達到降本增效的目的，是工程公司不斷研究探索的關鍵驅動力"[2]。

本文結合EPC項目實際案例，探索并行工程理論在EPC項目進度管理中的應用。從EPC項目的設計、采購、施工進度管理根源出發，分析有效的協同管理方案，提高EPC項目的建設效率，充分發揮總承包單位在EPC項目中的核心作用。

1"EPC模式的目的和關鍵措施

在傳統的承包模式下，設計、采購和施工往往由不同的主體或組織承擔，項目建設過程中存在一定的分裂性，缺乏高效的溝通與協調體系。設計向采購延伸較淺，設計的技術優勢在選材、方案優化、降低投資方面發揮較少；設計方案與施工技術、施工措施的統籌結合程度不足，影響施工成本和建設周期；采購貨物提前到場對倉儲場地的占有浪費和未及時到場導致的施工窩工問題也時有發生。

EPC模式的主要目的是克服傳統承包模式的缺點，將設計、采購與施工在宏觀上統一考慮，并進行有效整合，從而縮短項目的建設工期、降低工程費用。但EPC模式的目的實現，并不能僅靠著EPC工程總承包的組織形式，而是要靠兩個關鍵措施：可建造性研究和快速路徑技術"[3]。

美國建筑業協會 （CII） 在1986年對可建造性的定義為可建造性是在工程的規劃、設計、采購、現場操作中最優地利用施工知識和經驗以達到項目的整體目標?？山ㄔ煨匝芯康谋举|就是把施工知識和經驗整合到設計、采購過程中以降低工程成本、縮短工程建設周期"[4]?？焖俾窂郊夹g是把整個工程分成合理的合同包（標段），每個合同包設計完成后即可對此部分工程進行施工?？焖俾窂郊夹g的實質是對設計和施工進行合理的搭接， 從而達到縮短整個建設周期的目的"[5]。

2"EPC模式中的并行工程理論

并行工程理論（Concurrent Engineering，CE）最初源于工業制造業中，當前已成為國際工程領域重要的項目管理研究方向之一，其目標是縮短周期、提高質量、降低成本。美國國防分析研究所（IDR）于1988年的R-388 研究報告中將并行工程定義為是對產品及相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式。這種工作模式使開發者從一開始就考慮到產品全生命周期中的所有因素，包括質量、成本、進度與用戶需求。并行工程理論強調多方協調工作和一體化、并行的設計，尤其注重早期方案設計階段的并行與協調，在優化和重組的過程中，實現多學科、多領域群體協同工作，從而達到壓縮工期、降低成本的目的。并行工程的核心內容是并行設計。

基于并行工程理論，EPC模式應該充分發揮統籌協同管理下實施項目的優越性，增加設計、采購、施工過程中進度的交叉深度，將并行工程的理念納入 EPC 項目管理中，對工程項目進行并行建造，把項目建設的各個活動，如設計、采購、施工，看成一個集成的過程，并從全局優化的角度對集成過程進行管理與控制，并不斷地改進與提高。

在EPC項目并行建造過程中，整合設計、采購與施工的方法是將可建造性與快速路徑技術相結合，從而達到縮短整個建設周期的目的。相關案例研究表明，在不增加項目成本的情況下，工程項目管理應用并行工程理論可使工期縮短25%"[9]。并行工程項目過程組織模式圖如圖1所示。

并行工程與三邊工程（邊勘測、邊設計、邊施工）不同。三邊工程往往僅為了縮短建設工期，設計周期嚴重被壓縮，導致設計文件粗糙且不合理，匆忙采購、施工，容易出現變更、返工問題，導致質量下降，同時工期并未得到有效的壓縮。而并行工程是站在工程設計、采購、施工全過程的高度，打破傳統組織之間分割封閉的觀念，發揮設計、采購、施工過程中參與者的協同工作效應，對影響工程建設的因素在設計的早期階段進行充分研究與考慮，以提高工程設計、采購、施工的連貫性和成功率，從而大大縮短設計、采購、施工周期，降低工程建設成本。

3"案例分析

3.1"項目背景

“十四五”以來，我國石化、化工行業全力推動高質量發展，以綠色循環低碳為基本特征的化工園區正逐步成為行業結構調整、轉型升級、騰挪發展的主要載體。以西北地區某煤炭分級分質清潔高效綜合利用項目為例，該項目以“清潔化生產、循環化發展、園區化承載”為模式，以“資源綜合利用、發展循環經濟”為主線，力爭打造成為資源綜合利用型循環經濟實體產業的典范。

該項目合同工期為16個月。由于該項目位于西北地區，每年11月下旬至次年3月上旬氣溫較低。據當地氣象站近10年統計資料顯示，最冷月平均溫度約為-8.20℃。根據《建筑工程冬期施工規程》（JGJ 104—2011）"[11]，該時間段屬于冬期施工期，施工降效嚴重，因此該項目施工有效窗口期僅為12個月。由于時間緊、任務重，且啟動前期工藝包設計資料不完善，該項目存在較大的進度控制風險。

項目合同簽訂后，項目部組織各專業資深專家對工藝方案的流程復雜性、工況多樣性、裝置靈活性，以及項目的總工期、總成本、施工方案等進行充分論證和嚴格審核。該項目執行過程中應用了并行工程理論，使得EPC項目的協同管理優勢得到充分發揮，最終項目工期有效縮短約10%。

3.2"項目并行管理方法

3.2.1"項目內外協調并行管理

由于EPC項目中各參與方的組織協調工作是影響項目成敗的重要因素，協調工作分為外部協調和內部協調。在項目啟動初期，項目部須建立完善的組織協調管理程序，項目協調管理范圍及關系圖如圖2所示。

在外部協調中，項目部充分認識到業主在工程項目建設過程中的特殊地位和所起的統籌協調作用。因此，與業主建立良好的協調機制是外部協調中最為關鍵的一環，包括目標機制、信任機制、協商機制等。項目啟動初期，項目部同業主多次召開協調會，統一項目建設目標，為項目的后續順利執行打下了結實的基礎。在項目的建設過程中，執行定期協調會與專項協調會制度，外部協調工作的及時性成為項目進度可控的重要因素。

外因是條件，而內因是根本，對事物起決定性作用。因此，項目部將內部協調工作作為首要的管理工作。在項目執行過程中，項目部建立內部協調控制體系，通過信息跟蹤反饋機制，實時分析項目執行與目標的偏差，解剖分析存在偏差的原因、影響因素，評估偏差影響程度，對存在的問題及時進行專項協調解決，確保項目的順利推進。項目的內部協調控制體系圖如圖3所示。

3.2.2"項目設計、采購、施工計劃并行銜接

項目設計、采購、施工計劃并行銜接是項目并行管理落實重要的指導和方針。工程項目在不同程度上都存在設計、采購、施工的銜接問題，只有保證設計、采購、施工的良好銜接，才能達到優化設計程序、提高材料匹配度、合理組織施工、壓縮工期等目的。在這一過程中，設計、采購、施工計劃的并行銜接是尤為關鍵的一環。在該項目中，設計、采購、施工計劃并行銜接實施方案如下：

（1）設計每月25日發布下月施工圖計劃、采購規格書計劃。

（2）采購每月15日與25日發布近期（截止次月25日前）材料到場計劃（明確具體的到場材料數量、規格與到場時間）。

（3）施工根據現場施工實際情況，每月30日編制完成下月施工計劃，同時提出施工圖需求計劃與材料需求計劃。

（4）設計與采購根據現場施工反饋的施工圖需求計劃及材料需求計劃，修訂施工圖計劃與材料到場計劃。

（5）如修訂后的施工圖計劃與材料到場計劃與施工需求計劃仍存在偏差，設計與采購應及時（確認偏差當天）向施工反饋，施工根據偏差情況對施工計劃進行修正，確保設計、采購、施工計劃并行銜接。

3.3"項目設計、采購、施工并行策略

該項目屬于以設計為主導的EPC項目，設計文件是采購工作和施工工作開展的依據，因此充分發揮設計的主導作用是并行工程的先決條件。而采購工作始終貫穿在設計和施工階段，訂貨資料是設計的基礎，貨物供應是施工的保障，所以合理利用采購的承啟功能是并行工程的支撐條件。在施工過程中，設計和采購的成果需要得到充分體現，有效應用施工的實踐經驗是并行工程的集成條件。

（1）工藝包設計與工程設計并行。項目啟動初期，由于項目工藝包方未完成工藝包設計，項目部采取工藝包設計與工程設計并行的策略，在接收到中間版工藝包文件時，執行工藝包設計和工程設計協同進度管理計劃，同步開展工程設計工作，同時通過業主同工藝包方進行工藝方案討論，提出工程優化方案并被采納，工程設計提前啟動約30d，設計工期縮短約15%。

（2）業主審查與工程設計并行。傳統設計項目往往是在設計到一定階段后，業主審查團隊才進行介入，而且審查頻次較少，導致項目收尾階段業主提出較多合同范圍內的設計變更，造成工期、成本的損失。在該項目中，除常規的PID審查、30%管道模型審查、60%管道模型審查、90%管道模型審查等，項目部增加了業主針對設計文件的審查頻次及審查范圍，執行業主審查專項計劃，設計的同時進行業主需求分析，可有效地減少項目后期的設計變更。

（3）專業間的設計并行?；ろ椖恳蚱潴w量大、工序多，設計院通常專業區分明顯，工作分工明確，在一定程度上造成了專業間的串行設計。項目部針對此現象，設計進度采取并行管理，力求打破串行設計方式，在方案設計階段全專業參與可行性評定。模型審查階段全專業進行審查，同時增加各專業設計條件的傳遞版次，進而增加各專業設計進度交叉深度，下游專業主動同上游專業并行，最終項目30%模型審查較合同提前10d，60%模型審查較合同提前15d，90%模型審查較合同提前38d，模型建模工期縮短約20%。

（4）供應商設計與工程設計并行。在工程設計中，存在大量的設備（如工藝定型設備、壓縮機、機泵、儀表閥門、流量計等）是由供應商設計和制造的，這些設備的訂貨資料是土建、配管、電儀配套設計的必要條件，但制造廠相關設備和零部件的設計工作往往在采購合同簽訂之后才進行，造成工期浪費。因此，項目部在采購啟動階段便樹立廣義的設計觀念，將各制造廠的設計資料納入設計的組成部分，采購定標后便要求供貨商同步開展設計工作，加強雙方設計的溝通性和交互性，執行訂貨資料分解、分批、分階段交互的進度管理模式，達到供應商設計同工程設計并行的目的，有效地優化了設計工期。

（5）設計請購與采購并行。長周期設備及關鍵材料（如反應器、壓縮機、進口材料、鋼結構材料、管道材料等）通常會制約施工進度，但設計深度未達到前無法滿足請購要求。因此，為了保證貨物供應進度，項目部分兩步解決：第一步，詢價先行，設計先提出供詢價版數據表或材料單，明確技術要求和預估參考數量，采購詢價的同時設計完善請購文件；第二步，對于分批采購可以滿足連續施工而不影響總體工程進度的，采用分批請購的進度管理方案，可為設計和施工爭取到寶貴時間。

（6）施工組織設計與工程設計并行。工程的設計方案直接影響著工程的施工技術和施工措施的選用，而不同的施工技術和施工措施又直接影響著工程的成本和建設周期，施工組織設計與工程設計的并行，實質上就是增加項目的可建造性。因此，項目部在方案設計階段、設備布置階段、模型審查階段同施工組織設計并行，對裝置的結構類型、設備布置方案、塔器設計方案等同施工方案進行詳細對比論證與施工專項進度分析，選用最優進度管理方案。考慮到鋼結構采購周期及成本，該項目核心裝置上部結構（3層）采用混凝土結構設計，冬歇期前完成施工，上部結構施工工期整體縮短約50%。

（7）不同施工環節的并行。項目現場不同施工環節的進度合理交叉能有效地提高施工效率，減少施工周期。首先，由于項目現場地質條件較差，場地需要進行混凝土灌注樁施工，考慮到樁基固定的養護周期，基礎承臺施工采用流水施工的方法進行進度優化，對先達到養護要求的樁基先行進行破樁頭、基礎施工，核心裝置基礎施工較合同提前22d完成，土建基礎施工周期壓縮約15%。其次，土建進度與安裝進度合理搭接，土建階段同步啟動地管安裝工作，在工藝管道預制前完成裝置地坪澆筑工作，全面實現無土化施工，可為設備、管道、電儀并行安裝創造條件。最后，管道安裝與管道試壓、吹掃進度合理搭接，在管道安裝完成80%的時候，管道試壓工作提前介入，管道試壓完成90%的時候，管道吹掃工作提前介入，并同步開展三查四定工作，保證項目施工收尾工作得到順利推進。

4"結語

并行工程理論在EPC項目進度管理中的應用可以有效地提高設計、采購和施工進度的整合性，達到縮短項目建設工期的效果。當然，不僅在項目進度管理方面，在項目成本管理、質量管理等方面，項目管理水平也能得到較大幅度的提升。但是，并行工程具有多學科協作的特性，必然會導致相互作用、相互制約、相互沖突加劇。因此，并行工程理論在EPC項目進度管理中的實施過程是一個矛盾不斷產生、發展和解決的過程，只有加強多方和多專業之間的信任、銜接、溝通和協調，才能達到提高EPC進度管理效能的作用。

參考文獻

[1]安勝利.nbsp;大型EPC工程總承包項目的協同管理研究 [D].天津：天津大學， 2009.

[2]張學利."EPC總承包模式下的工程項目管理研究 [D].西安：西安建筑科技大學， 2008.

[3]李卓， 常陸軍."工程總承包理論若干重要問題的探討 [J]."建筑， 2005（3）： 12-14.

[4]MOORE D R， DAINTY A R J."Intra-team boundaries as inhibitors of performance improvement in UK design and build projects： a call for change [J]."Construction Management amp; Economics， 2001， 19（6）： 559-562.

[5]WILLIAMS G V."Fast track pros and cons： Considerations for industrial projects [J]."Journal of Management in Engineering， 1995， 11（5）： 24-32.

[6]吳祚寶，熊光楞，常天慶，等."并行工程管理系統研究 [J]. 高技術通訊， 1996（5）： 21-25.

[7]霍艷芳， 齊二石， 王謙."并行工程能力成熟度評估研究現狀 [J]."機械工人冷加工， 2003（8）： 8-9.

[8]馬世驍， 張國忠， 徐萬紅， 等."論并行工程及其應用實例 [J]."機械設計與制造， 2003（4）： 110-112.

[9]ELDIN N N."Concurrent engineering： a schedule reduction tool [J]."Journal of Construction Engineering amp; Management，1997，""""123（3）： 354-362.

[10]孫建國."并行工程理論在項目進度控制與協調中的應用及障礙分析 [J]."神華科技， 2017， 15（12）： 10-14.

[11]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑工程冬期施工規程：JGJ/T 104—2011 [S]."北京：中國建筑工業出版社， 2011.

收稿日期：2023-12-07

作者簡介：

閆彬彬（ 1995—） ，男，工程師，研究方向：項目管理。