任勁松，周迎春，宋健輝，姬曉東，齊海寧

（海洋石油工程股份有限公司，天津300450）

0 引言

隨著人類對(duì)于能源需求量的逐漸增大[1]，國(guó)家海洋戰(zhàn)略地位的逐步提升、海洋工程建造的不斷擴(kuò)大，油氣產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)的管理模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法適應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的建造項(xiàng)目，需要先進(jìn)的工程信息化管理軟件系統(tǒng)來(lái)助力提升項(xiàng)目工程管理水平[2]，以在保證項(xiàng)目質(zhì)量的同時(shí)快速高效地收集、整理、使用設(shè)計(jì)、材料及施工數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)度[3-4]。針對(duì)建造完成的調(diào)試環(huán)節(jié)，為了提高工作效率及調(diào)試管理工作精細(xì)度，需要將傳統(tǒng)的線下管理方式轉(zhuǎn)換成數(shù)字化管理方式。

在某種程度上來(lái)說(shuō)，工程信息化管理軟件系統(tǒng)就是工程項(xiàng)目管理模式的縮影[5]。當(dāng)前國(guó)際知名的石油公司對(duì)工程項(xiàng)目普遍采用項(xiàng)目管理軟件進(jìn)行管理[6-11]，例如康菲石油公司在蓬萊19-3 項(xiàng)目中采用SAP 管理系統(tǒng)軟件，ACT 作業(yè)者集團(tuán)在惠州25-31 項(xiàng)目中采用的MIPS 管理系統(tǒng)軟件，YAMAL項(xiàng)目采用的ICAPS管理軟件等。但國(guó)際項(xiàng)目管理系統(tǒng)軟件在針對(duì)預(yù)調(diào)試和調(diào)試管理方面，以及適應(yīng)國(guó)內(nèi)項(xiàng)目（中海油海上油氣田開發(fā)工程項(xiàng)目）方面也有其固有的缺點(diǎn)，即預(yù)調(diào)試、調(diào)試工作作為項(xiàng)目的中后期環(huán)節(jié)，在國(guó)際項(xiàng)目管理中參與管理系統(tǒng)的使用，但沒(méi)有專門針對(duì)預(yù)調(diào)試和調(diào)試全流程各個(gè)環(huán)節(jié)的管理系統(tǒng)。加之國(guó)內(nèi)項(xiàng)目一般沒(méi)有一套覆蓋全項(xiàng)目流程完整的數(shù)字化管理系統(tǒng)，更沒(méi)有專門針對(duì)調(diào)試工作的管理系統(tǒng)，因此急需引進(jìn)一套針對(duì)調(diào)試業(yè)務(wù)的軟件，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的定制開發(fā)，實(shí)現(xiàn)調(diào)試模塊的業(yè)務(wù)需求。

本文首先介紹了國(guó)際項(xiàng)目中調(diào)試管理的流程，包括從機(jī)械完工MC（Mechanical Completion），預(yù)調(diào)試、調(diào)試到系統(tǒng)移交過(guò)程?；谶@個(gè)調(diào)試流程，介紹了PCMS III調(diào)試管理系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，該系統(tǒng)是基于SC（Smart Completion）軟件進(jìn)行二次開發(fā)。最后，介紹了該調(diào)試管理系統(tǒng)在陵水17-2項(xiàng)目中的應(yīng)用流程，通過(guò)將調(diào)試管理流程數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)試工作全流程各個(gè)環(huán)節(jié)的管理要素和內(nèi)容的管理，優(yōu)化了調(diào)試管理流程，大大提高了調(diào)試管理的效率。

1 PCMS III調(diào)試管理系統(tǒng)

調(diào)試管理是工程建造管理系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，如圖1所示，國(guó)際項(xiàng)目中調(diào)試工作流程一般分為以下5步：

圖1 國(guó)際項(xiàng)目中調(diào)試管理流程

（1）系統(tǒng)劃分及數(shù)據(jù)錄入（系統(tǒng)劃分管理、數(shù)據(jù)錄入管理）；

（2）機(jī)械完工管理（機(jī)械完工記錄管理、 PUNCH管理、機(jī)械完工證書管理）；

（3）預(yù)調(diào)試管理（預(yù)調(diào)試記錄管理、PUNCH 管理、預(yù)調(diào)試證書管理）；

（4）調(diào)試管理（調(diào)試記錄管理、 PUNCH 管理、調(diào)試證書管理）；

（5）系統(tǒng)移交（完工證書管理、完工文件管理）。

基于國(guó)際上知名石油公司的調(diào)試管理系統(tǒng)，打造了一套海工特色的調(diào)試管理系統(tǒng)—PCMS III（工程建造管理系統(tǒng)）調(diào)試管理系統(tǒng)。PCMS III 調(diào)試管理系統(tǒng)是基于鷹圖公司的Smart Completion（SC）軟件針對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的完工交付管理模式進(jìn)行定制開發(fā)的。PCMS I 和PCMS II分別是針對(duì)建造和質(zhì)控的管理系統(tǒng)，PCMS III 調(diào)試管理系統(tǒng)的開發(fā)，形成完整的建造板塊業(yè)務(wù)閉環(huán)，完成工程項(xiàng)目建造管理系統(tǒng)的整體部署。

該系統(tǒng)采用用來(lái)追蹤項(xiàng)目完工進(jìn)展的數(shù)據(jù)庫(kù)，它能夠跟蹤在項(xiàng)目上安裝的各專業(yè)的每一個(gè)位號(hào)。以位號(hào)作為連接，在項(xiàng)目的各階段，它都是檢測(cè)、試驗(yàn)和調(diào)試的基本要素。子系統(tǒng)中所含各專業(yè)裝置元件工作完成，就代表子系統(tǒng)達(dá)到完工狀態(tài)，當(dāng)若干個(gè)子系統(tǒng)都完成時(shí)，就意味著系統(tǒng)達(dá)到完工狀態(tài)，當(dāng)所有系統(tǒng)都完成時(shí)，就意味著整個(gè)項(xiàng)目達(dá)到完工狀態(tài)。這樣整個(gè)完工調(diào)試項(xiàng)目所有工作都被劃分到不同的系統(tǒng)、子系統(tǒng)中，完工的執(zhí)行過(guò)程，是從子系統(tǒng)著手，有組織地完成完工調(diào)試交付工作。每個(gè)系統(tǒng)可以獨(dú)立地平行執(zhí)行，不受其他系統(tǒng)的影響，將項(xiàng)目的機(jī)械完工、預(yù)調(diào)試、調(diào)試工作交叉執(zhí)行，提高了效率，縮短了項(xiàng)目周期。Smart Completions 根據(jù)這種“金字塔”型的動(dòng)態(tài)鏈接結(jié)構(gòu)可以從系統(tǒng)追溯到各專業(yè)具體的活動(dòng)和狀態(tài)，以達(dá)到精細(xì)化管理、控制的目的。

該系統(tǒng)能夠系統(tǒng)地管理從機(jī)械完工，到預(yù)調(diào)試、調(diào)試，直到交接各個(gè)階段的工程活動(dòng)。包括機(jī)械完工、預(yù)調(diào)試、調(diào)試的全部工程活動(dòng)，包括安裝檢驗(yàn)、預(yù)調(diào)試檢查測(cè)試、調(diào)試程序調(diào)試、任務(wù)計(jì)劃與安排、設(shè)備維護(hù)、尾項(xiàng)清單管理、上電通知管理、移交證書管理、進(jìn)度狀態(tài)報(bào)表、資產(chǎn)和文檔管理和移交管理等。

2 在陵水17-2項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

2.1.1 系統(tǒng)子系統(tǒng)劃分和P&ID圖紙mark-up

系統(tǒng)∕子系統(tǒng)的定義及劃分是機(jī)械完工管理的基礎(chǔ)性工作，也是后續(xù)各項(xiàng)工作開展的依據(jù)[12]。子系統(tǒng)是機(jī)械完工取證基本單位，也是調(diào)試報(bào)驗(yàn)的基本單位[13]。在項(xiàng)目初期，調(diào)試團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)調(diào)試需求，對(duì)工藝、機(jī)械、電氣和儀表專業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)子系統(tǒng)的劃分。將所有設(shè)備、儀表、電纜和管線都劃分到各個(gè)子系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的所有設(shè)備都完成了ITR 表單，意味著該子系統(tǒng)完成調(diào)試，并將所有相關(guān)設(shè)備的檢查表單都?xì)w類到該子系統(tǒng)下。陵水項(xiàng)目工共劃分了54 個(gè)系統(tǒng)，205 個(gè)子系統(tǒng)，其中上模116 個(gè)子系統(tǒng)，生活樓27 個(gè)子系統(tǒng)，船體44 個(gè)子系統(tǒng)，水下及海管18 個(gè)子系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜度，及調(diào)試報(bào)驗(yàn)的方便性，將一個(gè)系統(tǒng)劃分成幾個(gè)子系統(tǒng)，例如系統(tǒng)號(hào)為60 的消防水系統(tǒng)，分為60.101 消防泵，60.102消防水管網(wǎng)及軟管站，60.103 噴淋閥及分部管網(wǎng)，60.104 上模甲板泡沫系統(tǒng)和60.105 直升機(jī)甲板泡沫系統(tǒng)共5個(gè)子系統(tǒng)。

系統(tǒng)子系統(tǒng)確定后，再對(duì)工藝系統(tǒng)的P&ID 圖紙進(jìn)行標(biāo)注（mark-up），在圖紙上用不同顏色標(biāo)注子系統(tǒng)，定義了子系統(tǒng)的區(qū)域范圍，里面包含相關(guān)的設(shè)備、管線和儀表。機(jī)械、電氣和儀表專業(yè)根據(jù)P&ID 的Mark-UP圖紙，確定各專業(yè)的設(shè)備的子系統(tǒng)歸屬。系統(tǒng)及子系統(tǒng)的信息將錄入到PMCSIII調(diào)試管理系統(tǒng)中。

2.1.2 文檔的整理及導(dǎo)入

設(shè)計(jì)文檔主要包括P&ID 的Mark-up圖紙、設(shè)備規(guī)格書、標(biāo)定報(bào)告、回路圖等，導(dǎo)入到調(diào)試管理系統(tǒng)后，可以關(guān)聯(lián)到對(duì)應(yīng)的設(shè)備，方便在系統(tǒng)中查看到相關(guān)的技術(shù)圖紙。也可以將相關(guān)圖紙打包下載，作為檢查單的附件。

模板包括定義ITR（Inspection Test Record）模板、證書模板。在陵水項(xiàng)目中，共定義了70 種ITR，包括機(jī)械、電氣、儀表和管線各專業(yè)。證書模板包括MC 完工證書、預(yù)調(diào)試完工證書和調(diào)試完工證書。

表1 系統(tǒng)子系統(tǒng)表（示例）

2.1.3 項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的整理及錄入

各專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要為機(jī)械、電氣、儀表、配管專業(yè)的基礎(chǔ)信息，通過(guò)設(shè)備號(hào)、回路號(hào)、電纜號(hào)、線管號(hào)等信息可直接檢索調(diào)用相應(yīng)內(nèi)容。以位號(hào)作為連接，在項(xiàng)目的各階段，它都是檢測(cè)、試驗(yàn)和調(diào)試的基本要素。子系統(tǒng)中所含各專業(yè)裝置元件工作完成，就代表子系統(tǒng)達(dá)到完工狀態(tài)，當(dāng)若干個(gè)子系統(tǒng)都完成時(shí)，就意味著系統(tǒng)達(dá)到完工狀態(tài)，當(dāng)所有系統(tǒng)都完成時(shí)，就意味著整個(gè)項(xiàng)目達(dá)到完工狀態(tài)。這樣，整個(gè)項(xiàng)目調(diào)試所有工作都被劃分到不同的系統(tǒng)，子系統(tǒng)中，完工的執(zhí)行過(guò)程，是從子系統(tǒng)著手，有組織地完成調(diào)試交付工作。

2.2 MC（Mechanical Completion）機(jī)械完工

在海洋工程國(guó)際項(xiàng)目中，會(huì)引入MC 階段，作為施工到調(diào)試的過(guò)渡階段。在以往的國(guó)內(nèi)項(xiàng)目中，從施工之后進(jìn)入預(yù)調(diào)試調(diào)試階段，對(duì)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的施工問(wèn)題，只能在調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)。一般留給調(diào)試的時(shí)間非常緊張，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，再由施工去整改，會(huì)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度造成很大的影響。因此在陵水項(xiàng)目中，結(jié)合國(guó)際項(xiàng)目的特點(diǎn)，將MC 引入到國(guó)內(nèi)項(xiàng)目中，由MC 去跟蹤施工和QC 檢驗(yàn)的過(guò)程，將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)間提前，這樣就為下一階段的調(diào)試工作創(chuàng)造了良好的條件。

PCMS 三期調(diào)試管理系統(tǒng)，結(jié)合MC 的特點(diǎn)，開發(fā)了MC 管理模塊，將MC 納入到該系統(tǒng)中進(jìn)行管理，并作為調(diào)試階段的輸入條件。調(diào)試管理要素鏈接至MC 管理模塊，進(jìn)行系統(tǒng)∕子系統(tǒng)匹配，建立數(shù)據(jù)接口，獲取MC 完成狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)與施工MC 管理的功能和接口的銜接，當(dāng)子系統(tǒng)獲得MC 證書后，釋放子系統(tǒng)至調(diào)試管理模塊，作為調(diào)試具備檢查條件的依據(jù)。

在陵水項(xiàng)目中，共生成2 萬(wàn)多份MC 階段的ITR 檢查表單。

2.3 預(yù)調(diào)試/調(diào)試

當(dāng)子系統(tǒng)獲得MC 證書后，才能釋放子系統(tǒng)至預(yù)調(diào)試∕調(diào)試管理模塊，作為調(diào)試ITR 具備檢查條件的依據(jù)。預(yù)調(diào)試工作包括對(duì)設(shè)備的冷態(tài)測(cè)試、回路測(cè)試等。

調(diào)試階段，按照子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，測(cè)試子系統(tǒng)中包含的各種設(shè)備，涉及到生產(chǎn)系統(tǒng)，需要用介質(zhì)進(jìn)行模擬測(cè)試。調(diào)試完成后，按照子系統(tǒng)移交給業(yè)主和操作方。通過(guò)這種按照子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的模式，可以更全面無(wú)遺漏包含所有設(shè)備，同時(shí)也方便移交，因?yàn)橐平坏淖酉到y(tǒng)本身是可以獨(dú)立運(yùn)行的。

在陵水項(xiàng)目中，共生成5 000 多份預(yù)調(diào)試階段的ITR檢查表單，和205個(gè)子系統(tǒng)的調(diào)試階段的程序。

表2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模板

2.4 尾項(xiàng)管理

對(duì)于MC、預(yù)調(diào)試和調(diào)試報(bào)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾項(xiàng)可手動(dòng)錄入和表格自動(dòng)錄入，實(shí)現(xiàn)A、B和C項(xiàng)分類、狀態(tài)跟蹤、確認(rèn)消除等功能。尾項(xiàng)清單既可以在尾項(xiàng)清單管理模塊里創(chuàng)建并和任務(wù)關(guān)聯(lián)，也可以在使用移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行數(shù)字任務(wù)的過(guò)程中自動(dòng)創(chuàng)建并關(guān)聯(lián)相關(guān)任務(wù)。

根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)展，用戶在系統(tǒng)中對(duì)尾項(xiàng)清單進(jìn)行跟蹤、審核、更新，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尾項(xiàng)的狀態(tài)。在尾項(xiàng)清單管理模塊中可以查看所有尾項(xiàng)列表及完成狀態(tài)。如要關(guān)閉尾項(xiàng)清單，具有關(guān)鍵種類或優(yōu)先級(jí)的尾項(xiàng)清單自動(dòng)拒絕完成的任務(wù)；如果是非關(guān)鍵的，可以將任務(wù)標(biāo)記為部分完成。

2.5 進(jìn)度管理

對(duì)于項(xiàng)目中各類證書、punchlist 尾項(xiàng)、工作項(xiàng)、MC都可進(jìn)行進(jìn)度管理。根據(jù)系統(tǒng)∕子系統(tǒng)對(duì)管理對(duì)象的完成狀態(tài)可系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)透視表，表格及圖形報(bào)告。綜覽圖表將會(huì)顯示系統(tǒng)和子系統(tǒng)的矩形圖，并且不同時(shí)期和階段之間的轉(zhuǎn)移日期也會(huì)顯示在圖表里。

2.6 表單

系統(tǒng)根據(jù)定義的ITR 表單的模板，對(duì)所有的設(shè)備生成對(duì)應(yīng)的ITR 表單，自動(dòng)填充表中的信息，例如系統(tǒng)子系統(tǒng)描述、位號(hào)、位置和設(shè)備描述等信息，并對(duì)每份表單生成對(duì)應(yīng)二維碼?，F(xiàn)場(chǎng)檢查完成并簽署表單之后，系統(tǒng)管理員將其掃描上傳，系統(tǒng)可以根據(jù)二維碼自動(dòng)識(shí)別，多頁(yè)整合，分類，保存，并且自動(dòng)更新任務(wù)和系統(tǒng)狀態(tài)。該功能可以使得項(xiàng)目在完工時(shí)提交一整套的電子文件，而且為項(xiàng)目的文件管理節(jié)省了大量的人力。陵水項(xiàng)目中共生成了3萬(wàn)多份的檢查表單。

按系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先定義的數(shù)據(jù)連接結(jié)構(gòu)，自動(dòng)批量創(chuàng)建系統(tǒng)或?qū)I(yè)的工作包，在項(xiàng)目中可以將這些工作包分配給工作組執(zhí)行完成。

2.7 系統(tǒng)移交

實(shí)現(xiàn)基于紙張完工資料以及電子完工資料的管理，按照APIRP 1 FSC 規(guī)范，生成完工交接包。移交包包括了系統(tǒng)邊界圖、各專業(yè)清單、檢驗(yàn)測(cè)試記錄、設(shè)備維護(hù)記錄、未完成項(xiàng)清單狀態(tài)、相關(guān)文件和圖紙、移交證書等。系統(tǒng)移交包將數(shù)據(jù)、文件和其他相關(guān)內(nèi)容以一種方式傳輸?shù)较掠斡脩艋蚬ぷ鹘M，以便于他們可以輕松地使用。移交包既可以按照系統(tǒng)生成，也可以按照子系統(tǒng)生成。項(xiàng)目移交文件上傳后，系統(tǒng)中各子系統(tǒng)、各專業(yè)的移交情況，均能直觀統(tǒng)計(jì)出來(lái)。

3 應(yīng)用效果分析

在陵水項(xiàng)目初期，通過(guò)對(duì)專業(yè)，設(shè)備類型和調(diào)試階段的分類，系統(tǒng)∕子系統(tǒng)的劃分，MC 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理及檢查表單，計(jì)量檢測(cè)儀表的數(shù)據(jù)整理，調(diào)試文件目錄的整理和調(diào)試程序的模板的定義等工作，完成了調(diào)試數(shù)字化管理的前期工作。在陵水項(xiàng)目中完成項(xiàng)目數(shù)據(jù)的管理，包括各專業(yè)設(shè)備清單，MarkUp 的P&ID 圖紙及調(diào)試相關(guān)數(shù)據(jù)表等設(shè)計(jì)文件的管理，完成了MC 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入共19 188 條，生成MC 檢查表單28 589 張，完成了預(yù)調(diào)試和調(diào)試階段調(diào)試表格2 100 份，完成了激活通告150份和MC 證書120 份和陸地尾項(xiàng)1 201 項(xiàng)管理。通過(guò)PCMS3 調(diào)試管理流程數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的流程，優(yōu)化調(diào)試管理流程，簡(jiǎn)化調(diào)試文件表單的管理步驟，將節(jié)省大量的時(shí)間和人力投入，大大提高了調(diào)試效率，為項(xiàng)目帶來(lái)了巨大的利潤(rùn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文總結(jié)了國(guó)際項(xiàng)目中海洋工程項(xiàng)目的一般調(diào)試流程，介紹了PCMS III 調(diào)試管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，最后介紹了在陵水17-2項(xiàng)目中應(yīng)用的流程。

通過(guò)首次將MC 應(yīng)用在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目中，結(jié)合國(guó)際項(xiàng)目的特點(diǎn)，將MC 引入到國(guó)內(nèi)項(xiàng)目中，由MC 去跟蹤施工和QC檢驗(yàn)的過(guò)程，將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)間提前，這樣就為下一階段的調(diào)試工作創(chuàng)造了良好的條件。

圖2 進(jìn)度管理曲線

PCMS III 調(diào)試管理系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在陵水17-2 油氣田開發(fā)項(xiàng)目中，取得了很好的應(yīng)用效果，優(yōu)化了調(diào)試過(guò)程管理流程，節(jié)省了大量的人力投入。逐步推廣在國(guó)內(nèi)外其他項(xiàng)目中使用，通過(guò)將調(diào)試管理流程數(shù)字化，形成了標(biāo)準(zhǔn)化的流程，優(yōu)化了調(diào)試管理流程，簡(jiǎn)化了調(diào)試文件表單的管理步驟，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力投入，大大提高了調(diào)試效率。