李俊霞

（中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，重慶 401122）

大型鋼鐵建設(shè)工程設(shè)計界面管理

李俊霞

（中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，重慶 401122）

工程設(shè)計界面的管理是隨著近年來工程設(shè)計的迅猛發(fā)展而提出的一個全新的管理概念。根據(jù)多次參與大型鋼鐵建設(shè)工程總體設(shè)計管理的實(shí)踐，結(jié)合工程案例，詳細(xì)地介紹了工程設(shè)計界面管理的基本概念、界面劃分以及界面管理模式等。

大型鋼鐵建設(shè)工程；總體設(shè)計管理；界面管理

1 引言

近幾年，國內(nèi)大型現(xiàn)代化全流程鋼鐵建設(shè)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。這些項(xiàng)目具有規(guī)模大、系統(tǒng)性強(qiáng)、專業(yè)化程度高、參與方眾多等特點(diǎn)。這對項(xiàng)目管理者來說提出了更高的要求。工程項(xiàng)目的管理已不再局限于某一階段、某一方面的管理，而是涵蓋項(xiàng)目全生命周期的集成化管理。

大型全流程鋼鐵建設(shè)項(xiàng)目是一個多單位、多專業(yè)共同參與協(xié)作的工作體，各單位、各部門、各專業(yè)之間相互聯(lián)系、相互制約，從而形成一個繁雜的界面體系。在工程設(shè)計過程中，大量的矛盾往往集中在界面銜接上，因此設(shè)計界面管理是總體設(shè)計管理的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)?？傮w設(shè)計單位等在工程設(shè)計過程中，對界面體系必須進(jìn)行詳細(xì)、縝密的策劃，提出和確定界面系統(tǒng)的內(nèi)容和實(shí)施要求以及界面的管理模式，以確保設(shè)計工作的質(zhì)量，避免因界面不當(dāng)或疏漏而造成大量返工。

2 工程設(shè)計界面

2.1 工程設(shè)計界面的概念

通常工程界面指各系統(tǒng)之間發(fā)生聯(lián)系和作用的邊界。

在工程界，“接口管理”與“界面管理”經(jīng)常互用（英文同譯為interface）。在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部各單元之間存在眾多接口，如能源介質(zhì)接口、道路接口、鐵路接口、原燃料接口等，此處的“接口”體現(xiàn)的是一個三維立體空間的銜接，對這些接口的管理一直貫穿項(xiàng)目始終?？梢娊涌诠芾硎且粋€包含空間和時間的四維概念。因此接口管理與界面管理概念相似，經(jīng)?；ビ?。

設(shè)計界面雙方為減少界面沖突，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的有效整合必須按照既有管理程序加強(qiáng)信息交流和協(xié)商。因此，對設(shè)計界面的協(xié)調(diào)和控制更多是對界面信息流的管理。

2.2 工程設(shè)計界面的特點(diǎn)

工程設(shè)計界面具有如下顯著特點(diǎn)：

（1）對稱性：同一項(xiàng)界面技術(shù)要求在兩個相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)界面說明中都會出現(xiàn)，界面要求的內(nèi)容相同，但界面要求的方向相反。

（2）相似性：工程由許多相似的子系統(tǒng)組成，設(shè)計界面在相類似的連接處，其界面要求的內(nèi)容相似，但具體的界面參數(shù)不一定相同。

（3）階段性：根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施要求，在不同設(shè)計階段，設(shè)計界面的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)各不相同。一般設(shè)計界面隨著工程的不斷推進(jìn)而逐步深化、細(xì)化和量化，是一個從定性到定量的過程。因此設(shè)計界面的階段性可從如下兩方面考慮：

①從方案設(shè)計到初步設(shè)計，再到施工圖設(shè)計，每個階段的設(shè)計深度和廣度不同，對相關(guān)界面的要求和協(xié)調(diào)不一樣，必須保證工程設(shè)計的連續(xù)性、完整性和統(tǒng)一性，有必要對各階段之間的界面問題給予高度重視。

②工程設(shè)計于前期策劃、工程施工和工程運(yùn)營過程都存在技術(shù)界面的交流和協(xié)作，設(shè)計必須對整個工程建設(shè)過程提供強(qiáng)有力的技術(shù)指導(dǎo)，協(xié)助相關(guān)方解決技術(shù)問題。

2.3 工程設(shè)計界面的類型

通常界面管理按性質(zhì)分為技術(shù)界面、合同界面、組織界面、實(shí)體界面四類。

技術(shù)界面通常指各設(shè)計系統(tǒng)之間相互遵守的共同的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定。

實(shí)體界面是指真實(shí)存在的工程本身各部分的實(shí)體連接。

四種界面相互影響、相互制約，形成一個不可分割的整體。簽訂合同過多會導(dǎo)致實(shí)體界面和技術(shù)界面增多，同時參與單位增多，從而產(chǎn)生了更多的組織界面。在建設(shè)項(xiàng)目管理中，這四種界面管理貫穿于項(xiàng)目始終。廣義的設(shè)計界面管理包含上述四種界面。

圖1

2.4 界面劃分的基本要求

要想做好設(shè)計界面管理，首先必須合理劃分界面，這是能否保證界面管理高效運(yùn)行的前提。很多工程項(xiàng)目在實(shí)施過程中由于界面劃分不合理導(dǎo)致進(jìn)度拖延、設(shè)計返工、施工交叉干擾嚴(yán)重、投資增加等。如何保證界面合理劃分？首先要分析導(dǎo)致界面產(chǎn)生的原因，盡量減少不必要的界面；其次界面劃分必須清晰、覆蓋完整，既無缺漏也無重疊；再者要保證責(zé)權(quán)利相統(tǒng)一；最后要利于項(xiàng)目安全、質(zhì)量、進(jìn)度和成本的控制目標(biāo)。

如鋼鐵廠內(nèi)公共道路單元與各單元道路設(shè)計界面的劃分，通常有兩種形式。

形式1：如圖1所示，這是最常見的界面劃分形式，該形式充分考慮公共道路單元與全廠各單元之間道路接口數(shù)量多、進(jìn)度不一、協(xié)調(diào)難度大等實(shí)際問題，將界面劃分在公共道路邊線處，為單元道路接口調(diào)整留有余地，為公共道路先行施工創(chuàng)造條件，同時保持公共道路橫坡不變。其缺點(diǎn)是由于進(jìn)度不一，接口處公共道路路緣石和人行道通常由公共道路單元先行施工，待單元道路施工時往往會造成二次開挖和浪費(fèi)。該問題首先是加強(qiáng)設(shè)計協(xié)調(diào)，盡量保證道路接口位置不調(diào)或者微調(diào)。其次加強(qiáng)施工協(xié)調(diào)，公共道路路緣石和人行道通過分區(qū)、分段鋪砌，盡量適應(yīng)單元道路進(jìn)度，同時單元內(nèi)應(yīng)優(yōu)先施工與外部相接的道路，以達(dá)到進(jìn)度的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

形式2：如圖2所示，該形式在市政道路設(shè)計中采用，其優(yōu)點(diǎn)是道路接口處統(tǒng)一由公共道路單元施工，不會造成二次開挖和浪費(fèi)，但是其進(jìn)度會受制于各個單元的設(shè)計進(jìn)度，設(shè)計協(xié)調(diào)工作量巨大，且公共道路一旦施作，單元道路位置不能作任何修改，否則會影響道路平順、美觀。

圖2

3 設(shè)計界面管理（interface management）

3.1 設(shè)計界面管理的作用

（1）科學(xué)的、高效的設(shè)計界面管理有利于控制設(shè)計質(zhì)量，同時為后期施工、設(shè)備安裝、調(diào)試的提供基本保障。

（2）通過設(shè)計界面管理，使參加工程設(shè)計的各單位明確責(zé)任、清楚邊界，在總的設(shè)計工期目標(biāo)策劃要求下，了解各自的任務(wù)、目標(biāo)、期限，形成優(yōu)化合理的、系統(tǒng)性的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計預(yù)定目標(biāo)。

（3）通過界面管理，協(xié)調(diào)各參與方，提高管理效率。

圖3 總體設(shè)計管理模式

圖4 EPC總包管理模式

圖5 設(shè)計咨詢組合管理模式

3.2 設(shè)計界面管理模式

大型鋼鐵建設(shè)工程的設(shè)計工作是一項(xiàng)綜合性、多部門、多專業(yè)共同完成的工作，采用什么樣的管理模式直接關(guān)系到項(xiàng)目實(shí)施的好壞。經(jīng)總結(jié)，近年來最常用的設(shè)計管理模式有三種：總體設(shè)計管理模式、EPC總承包管理模式和ICS咨詢管理模式。這幾種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況及業(yè)主自身設(shè)計管理能力綜合考量選定。

（1）總體設(shè)計管理模式

這種模式采用“業(yè)主＋總體設(shè)計管理單位＋單體設(shè)計單位群”的組織結(jié)構(gòu)（如圖3所示）。即業(yè)主將總體設(shè)計工作和總體設(shè)計管理工作委托給一個設(shè)計單位，由業(yè)主和總體設(shè)計管理單位一起對參與設(shè)計的各單體設(shè)計單位的設(shè)計工作實(shí)施管理與協(xié)調(diào)。近年來，這種模式在大型聯(lián)合鋼鐵新建項(xiàng)目中被廣泛采用。如寶鋼湛江鋼鐵工程、重鋼環(huán)保搬遷工程、攀鋼西昌基地等全部采用這種模式，業(yè)主將全廠總體設(shè)計管理工作全權(quán)委托給設(shè)計實(shí)力較強(qiáng)的中冶賽迪。

表1 三種設(shè)計界面管理模式的對比分析表

（2）EPC總承包管理模式

EPC（Engineering Procurement Construction）是指受業(yè)主委托，按照合同約定對工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計、采購、施工、試運(yùn)行等實(shí)行全過程或若干階段的承包。承包方對所承包工程的設(shè)計、質(zhì)量、安全、費(fèi)用和進(jìn)度負(fù)責(zé)。

在EPC總承包管理模式中，Engineering不僅包括具體的設(shè)計工作，而且包括整個建設(shè)工程內(nèi)容的總體策劃以及整個建設(shè)工程實(shí)施組織管理的策劃和具體工作；Procurement也不是一般意義上的建筑設(shè)備材料采購，而更多的是指專業(yè)設(shè)備、材料的采購；Construction應(yīng)譯為“建設(shè)”，其內(nèi)容包括施工、安裝、試車、技術(shù)培訓(xùn)等。

這種管理模式采用“業(yè)主＋EPC總承包單位”的組織結(jié)構(gòu)（如圖4所示），通過一個實(shí)力較強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的總承包單位，直接把項(xiàng)目參與單位有機(jī)的結(jié)合起來，形成一種自上而下的、嚴(yán)密的縱向合同管理體系。

在工程實(shí)踐中，有些項(xiàng)目屬于總承包項(xiàng)目，但是設(shè)計卻由業(yè)主委托給另一家設(shè)計單位單獨(dú)完成，如重鋼4100mm寬厚板項(xiàng)目，由于總承包方設(shè)計經(jīng)驗(yàn)相對缺乏，重鋼業(yè)主將4100mm寬厚板項(xiàng)目的設(shè)計工作委托給專業(yè)的設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計。對于設(shè)計方來說，這是一種雙甲方管理模式，具體管理中業(yè)主和總包方很容易出現(xiàn)意見不統(tǒng)一、難以協(xié)調(diào)的問題。

圖6 設(shè)計界面管理組織關(guān)系圖

（3）ICS咨詢管理模式

ICS是Integrated Consultant Services的簡稱，這種模式采用“業(yè)主＋咨詢公司＋專業(yè)設(shè)計單位群“的組織結(jié)構(gòu)（如圖5所示），即業(yè)主聘請專業(yè)的咨詢單位作為整個工程設(shè)計、建設(shè)期間的顧問，業(yè)主和咨詢公司組合在一起進(jìn)行項(xiàng)目的總體設(shè)計管理工作，如中冶賽迪與臺塑河靜鋼廠簽訂的ICS總體咨詢服務(wù)項(xiàng)目，中冶賽迪為臺塑河靜鋼廠提供從設(shè)計、施工到調(diào)試、投產(chǎn)運(yùn)營期間所有的咨詢服務(wù)。

3.3 三種設(shè)計管理模式的對比分析

上述三種管理模式各有利弊，在實(shí)際工程項(xiàng)目中，相關(guān)方可以根據(jù)自己的管理能力做出適當(dāng)?shù)倪x擇。

3.4 設(shè)計管理組織架構(gòu)

鑒于大型鋼鐵建設(shè)工程管理的復(fù)雜性和艱巨性，有必要組建專門的設(shè)計管理部門，以對整個工程設(shè)計過程中存在的技術(shù)、組織及合同問題進(jìn)行科學(xué)管理和控制。

合理設(shè)計管理組織結(jié)構(gòu)是設(shè)計順利進(jìn)行、界面圓滿協(xié)調(diào)的保證。為此，設(shè)計管理部門必須按照項(xiàng)目管理原則，組織精干的管理團(tuán)隊，設(shè)置好管理層級，構(gòu)建合理的組織架構(gòu)，合理調(diào)配人員，形成決策及時、高效的管理機(jī)構(gòu)。

3.5 設(shè)計界面管理手冊的編制

大型鋼鐵建設(shè)工程的專業(yè)系統(tǒng)數(shù)量眾多，相互之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜，如何全面、清晰的表示設(shè)計界面，并定義和記錄所有的設(shè)計界面要求，是設(shè)計界面管理的一項(xiàng)重要工作。通過界面說明書來明確界面定義、界面劃分原則以及界面內(nèi)容，通過界面說明表來定義界面關(guān)聯(lián)關(guān)系以及界面進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。

說明：

（1）界面編碼通常是英文＋數(shù)字，體現(xiàn)界面相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)及編號。

（2）界面狀態(tài)一般為提出、回復(fù)、實(shí)施、完成、爭議、取消等狀態(tài)標(biāo)志，用來記錄界面處理進(jìn)程，便于界面跟蹤管理。

3.6 設(shè)計界面管理信息化

界面信息化是保證各參與方準(zhǔn)確傳遞信息的有效手段，也是提高管理效率的重要手段。如中冶賽迪為臺塑河靜鋼廠編制獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，建立信息化全廠總圖。設(shè)計界面管理流程應(yīng)適應(yīng)已存在的界面管理模式，能調(diào)動參與各方的積極性，使其成為規(guī)范各參建方管理的工作準(zhǔn)則，通過界面的信息化保證聯(lián)系暢通。

表2 界面說明表

結(jié)語

根據(jù)工程項(xiàng)目全壽命周期集成化管理的需求，設(shè)計單位的服務(wù)期應(yīng)貫穿工程選址、方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工及設(shè)備安裝、竣工驗(yàn)收、設(shè)計總結(jié)各階段，直至運(yùn)營結(jié)束。因此設(shè)計界面管理應(yīng)不局限于設(shè)計階段界面管理，應(yīng)盡量向前向后延伸，甚至貫穿于項(xiàng)目建設(shè)全過程。

[1]于瑞海.大型建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計管理研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[2]李立新.大型建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計界面的有效管理[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2004.

[3]孫亮.界面管理在大型建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主方設(shè)計管理中的應(yīng)用[D].山東建筑大學(xué)，2010.

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