竇星DOU Xing

（中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，北京 100028）

0 引言

隨著中國(guó)液化天然氣行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，國(guó)內(nèi)LNG 工程項(xiàng)目尤其是LNG 接收站項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模都在呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。相比國(guó)外（尤其是歐洲、美國(guó)、日本等），國(guó)內(nèi)的LNG 接收站項(xiàng)目建設(shè)起步較晚，且?guī)缀跛械拇笮蚅NG 接收站都需要引進(jìn)部分國(guó)外制造的重要工藝設(shè)備（如LNG 潛液泵、氣化器、高壓泵等）[1]。在2014 年之前，國(guó)內(nèi)LNG 接收站和儲(chǔ)罐工程項(xiàng)目多數(shù)都采用了外方為牽頭方的設(shè)計(jì)施工總承包或EPC 總承包的模式。近年來(lái)，伴隨著國(guó)內(nèi)LNG 領(lǐng)域多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破和重要工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展，以及國(guó)內(nèi)LNG 工程公司在行業(yè)內(nèi)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的逐步積累，越來(lái)越多LNG 接收站項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工開始由國(guó)內(nèi)公司牽頭承攬。以作為接收站核心設(shè)施的大型LNG 儲(chǔ)罐為例，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步掌握了從單容罐、雙容罐到混凝土全容儲(chǔ)罐，從3 萬(wàn)方到22 萬(wàn)方甚至27 萬(wàn)方超大型儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與建造的關(guān)鍵核心技術(shù)，國(guó)內(nèi)LNG 儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)與建造開始越來(lái)越多地由國(guó)內(nèi)承包商獨(dú)立承攬完成，在建設(shè)成本、技術(shù)先進(jìn)性甚至綜合業(yè)績(jī)等許多方面甚至能夠領(lǐng)先于國(guó)外的知名承包商。

隨著LNG 工程設(shè)計(jì)與建造領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，近年來(lái)也出現(xiàn)了由多家國(guó)內(nèi)公司形成聯(lián)合體作為主體開展LNG 接收站工程EPC 總承包的實(shí)踐?？傮w上看，這種聯(lián)合體的形式能夠有助于資源的整合和經(jīng)驗(yàn)的互補(bǔ)，從而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，但這種合作模式也會(huì)面臨一定的挑戰(zhàn)，例如由于不同公司管理模式、制度要求甚至技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的差異，可能導(dǎo)致在作為聯(lián)合體承攬項(xiàng)目時(shí)存在業(yè)務(wù)信息溝通不暢、資源調(diào)配遲滯、管理效率下降和配合不夠緊密等方面的問(wèn)題。

基于上述背景，本文將以最大化降低管理成本、提升管理效能為出發(fā)點(diǎn)，探索在核心技術(shù)主導(dǎo)的LNG 工程設(shè)計(jì)中，對(duì)協(xié)同化管理的理念進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的可行性及基本模式。

1 協(xié)同化管理的理念及其應(yīng)用機(jī)制

1.1 協(xié)同化管理的基本理論

協(xié)同化的理念最早誕生于二十世紀(jì)，其基礎(chǔ)核心是將某一特定范圍內(nèi)相互聯(lián)系的事物看作一個(gè)由多分支系統(tǒng)所構(gòu)成的整體，這些分支系統(tǒng)和主體間存在有機(jī)的相互聯(lián)系，并按照一定的既有規(guī)律運(yùn)行。作為一個(gè)整體，發(fā)展的需求和趨勢(shì)決定了各分支系統(tǒng)需要不斷整合、協(xié)作并最終達(dá)到諧調(diào)，而這種使不同對(duì)象從相對(duì)獨(dú)立無(wú)規(guī)則的發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榛ハ嘤绊?、互相合作并同步發(fā)展的作用即為協(xié)同。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化管理理論的逐步成熟，上世紀(jì)七十年代，在多學(xué)科研究和系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)上，誕生了協(xié)同化管理的理論，并在運(yùn)用的過(guò)程中逐漸形成了系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)和體系。協(xié)同化管理理論的本質(zhì)是通過(guò)使不同獨(dú)立系統(tǒng)或單體進(jìn)行時(shí)間、空間、功能、結(jié)構(gòu)或信息的組合與同步，來(lái)產(chǎn)生從競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)到合作狀態(tài)再到協(xié)調(diào)狀態(tài)的演變，從而更好地解決單個(gè)主體在管理中常遇到的“信息孤島”、“應(yīng)用孤島”和“資源孤島”三大問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)資源、信息、業(yè)務(wù)的協(xié)同，大幅提升管理效率和質(zhì)量。（圖1）

圖1 協(xié)同化管理模型示例

1.2 協(xié)同化管理在LNG 工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用機(jī)制

1.2.1 基于核心技術(shù)應(yīng)用的LNG 工程設(shè)計(jì)

核心技術(shù)作為一個(gè)管理學(xué)概念，一般指在一定基礎(chǔ)理論的支撐下，按照確定的技術(shù)路線使某一產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)或工藝，其一般具有開發(fā)投入較高、周期較長(zhǎng)和不可復(fù)制的特點(diǎn)。正是因?yàn)橛羞@些特點(diǎn)，核心技術(shù)往往也是企業(yè)最具用戶價(jià)值的能力和技術(shù)積累的體現(xiàn)。對(duì)于LNG 項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，核心技術(shù)是最具有引領(lǐng)作用和技術(shù)價(jià)值的部分，也是決定項(xiàng)目最終成果質(zhì)量的最關(guān)鍵因素之一。

以常規(guī)的陸上LNG 接收站項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，列舉幾項(xiàng)目前國(guó)內(nèi)較為領(lǐng)先的有關(guān)其工程設(shè)計(jì)的核心技術(shù)內(nèi)容如下：

①LNG 儲(chǔ)存與外輸系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)（如考慮各類工況下的罐容、儲(chǔ)罐液位控制點(diǎn)計(jì)算，罐內(nèi)低壓泵的配置方案、數(shù)量與參數(shù)計(jì)算，高壓輸送系統(tǒng)的配置與計(jì)算，槽車外輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)等）；

②LNG 儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與整體解決方案（如儲(chǔ)罐的三維全模型和多點(diǎn)接觸有限元計(jì)算，LNG 液體與內(nèi)罐流固耦合模擬，儲(chǔ)罐地震響應(yīng)計(jì)算與結(jié)構(gòu)校核，基于承載力計(jì)算的外罐配筋設(shè)計(jì)，關(guān)鍵罐體結(jié)構(gòu)低溫應(yīng)力下疲勞失效及壽命分析等）；

③BOG 處理與壓力泄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)（如不同操作模式下的BOG 產(chǎn)生量計(jì)算，BOG 壓縮機(jī)與再冷凝器選型，考慮極端工況下的壓力安全閥、真空安全閥、熱力安全閥計(jì)算，火炬排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)等）；

④工藝管道設(shè)計(jì)（如低溫管線的應(yīng)力分析，工藝管道管徑與保冷厚度計(jì)算等）。

不難看出，這些核心技術(shù)內(nèi)容對(duì)于LNG 接收站項(xiàng)目的總體技術(shù)方案，以及接收站從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期都有著至關(guān)重要的影響。因此，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，LNG 工程設(shè)計(jì)通常都是以關(guān)鍵核心技術(shù)的應(yīng)用作為基礎(chǔ)和前提來(lái)開展的。

1.2.2 協(xié)同化管理的應(yīng)用機(jī)制

對(duì)于LNG 項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，使協(xié)同化管理發(fā)揮作用的核心，是將協(xié)同管理理論中“網(wǎng)狀信息”、“業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)”和“隨需而應(yīng)”的三種基本方法在設(shè)計(jì)管理（包括界面管理、進(jìn)度管理和質(zhì)量管理三個(gè)主要方面）的整個(gè)流程中進(jìn)行具體應(yīng)用[2]。

①網(wǎng)狀信息。

在信息時(shí)代，對(duì)于任何一個(gè)個(gè)體（無(wú)論是企業(yè)還是個(gè)人）來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的信息都是海量且相互關(guān)聯(lián)、時(shí)刻變化的。不同主體在開展某項(xiàng)具體工作時(shí)，其信息常以某種形式被封閉在特定范圍內(nèi)（如某一數(shù)據(jù)庫(kù)或信息平臺(tái)）。對(duì)于LNG 項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，通常需要多個(gè)主體配合完成大量的工作，而協(xié)同化管理旨在提供一種方案來(lái)使不同主體間分散的、不規(guī)則存在的信息被整合成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)信息節(jié)點(diǎn)之間依靠一定的業(yè)務(wù)關(guān)系或邏輯關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而突破“信息孤島”的制約，使重要的信息能夠更及時(shí)被檢索、訪問(wèn)和掌握。

例如，在開展接收站詳細(xì)設(shè)計(jì)工作時(shí)，涉及到的信息相關(guān)方通常會(huì)包括業(yè)主、各承包商（包含總包商和設(shè)計(jì)、施工及其他各類分包商）、設(shè)備廠家（也包含其分包商）、第三方機(jī)構(gòu)（如開展外部審查、第三方安全評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)）等，每個(gè)相關(guān)方又會(huì)包含大量與項(xiàng)目相關(guān)或無(wú)關(guān)的信息。

在設(shè)計(jì)管理尤其是設(shè)計(jì)界面和進(jìn)度管理時(shí)，如何對(duì)這些海量信息進(jìn)行有效獲取、篩選和分析處理，保證其完整性、準(zhǔn)確性、關(guān)聯(lián)性和時(shí)效性，無(wú)疑是最大的挑戰(zhàn)，也是影響管理效能的關(guān)鍵。如果建立一種以項(xiàng)目需求為核心的統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)，作為對(duì)項(xiàng)目有效信息進(jìn)行發(fā)布、傳遞、收集、關(guān)聯(lián)、檢索和訪問(wèn)的主體，并科學(xué)、合理地設(shè)置各類信息權(quán)限層級(jí)和管理流程，就可以形成基于項(xiàng)目的“有效信息網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”，從而更有效地解決這一問(wèn)題，這也符合協(xié)同化管理理論中“網(wǎng)狀信息”的思想。

②業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)。

如果把企業(yè)看作一臺(tái)精密運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，其內(nèi)部各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)就如同機(jī)器上的各個(gè)部件，存在著時(shí)間上的先后、空間上的交叉以及功能和結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系。當(dāng)任何一個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題，都可能對(duì)整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，對(duì)于一個(gè)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)也是如此。

對(duì)于LNG 工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，這種業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的關(guān)系在進(jìn)度控制與管理的方面體現(xiàn)得尤為突出。在EPC 項(xiàng)目設(shè)計(jì)、采辦和施工三個(gè)重要環(huán)節(jié)中，雖然通常設(shè)計(jì)進(jìn)度所占的權(quán)重比相對(duì)最低，但作為整個(gè)工程項(xiàng)目的龍頭，設(shè)計(jì)進(jìn)度是否能夠按計(jì)劃推進(jìn)，對(duì)后續(xù)的采辦和施工進(jìn)度都有著重要的影響和制約作用[3]。在項(xiàng)目管理的實(shí)踐中已經(jīng)充分證明，設(shè)計(jì)進(jìn)度管理的質(zhì)量（例如設(shè)計(jì)輸入是否及時(shí)準(zhǔn)確、上下游條件能否流暢傳遞、合同約定的進(jìn)度安排及里程碑節(jié)點(diǎn)是否合理可行、預(yù)期成果文件清單及其權(quán)重設(shè)置是否科學(xué)等），對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行效果的影響會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其表面上的權(quán)重值數(shù)據(jù)，對(duì)于多個(gè)主體協(xié)同開展的設(shè)計(jì)工作，這種影響會(huì)更加復(fù)雜和明顯。

基于以上原因，無(wú)論是制定項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，還是在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，都需要從系統(tǒng)化的角度出發(fā)，將項(xiàng)目工作看作一個(gè)有機(jī)整體，將設(shè)計(jì)與采辦、施工結(jié)合起來(lái)。根據(jù)業(yè)務(wù)間互相影響的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行管理與決策，例如充分考慮長(zhǎng)周期設(shè)備、材料的采購(gòu)對(duì)于鎖定設(shè)計(jì)輸入和保障項(xiàng)目施工的雙向影響，再比如對(duì)于可能造成方案重要影響的專項(xiàng)工作（例如影響工藝方案的HAZOP 分析和影響總體布置的定量風(fēng)向分析等）要制定專門的執(zhí)行和響應(yīng)計(jì)劃。另外，對(duì)于多個(gè)主體協(xié)同開展的設(shè)計(jì)工作，還要根據(jù)設(shè)計(jì)界面管理狀況和進(jìn)度執(zhí)行計(jì)劃進(jìn)行綜合考量。這種全局性、系統(tǒng)性的管理思路能夠更好地體現(xiàn)協(xié)同化管理中“業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)”的特點(diǎn)。

③隨需而應(yīng)。

任何系統(tǒng)的運(yùn)作都需要依賴于資源，人、財(cái)、物、時(shí)間、信息等共同構(gòu)成了資源的基本要素。當(dāng)不同主體需要依靠協(xié)同來(lái)完成一項(xiàng)工作，資源的準(zhǔn)備與合理分配就會(huì)對(duì)最終的完成效果產(chǎn)生影響，同時(shí)，資源是否能夠在合理的范圍內(nèi)得到最大化的應(yīng)用，也決定了一項(xiàng)工作所需的投入，并最終影響到產(chǎn)出的效能（投入產(chǎn)出比）。

協(xié)同化管理中“隨需而應(yīng)”的思想就是在此基礎(chǔ)上，根據(jù)完成工作所需資源種類（而非資源所屬的不同個(gè)體）來(lái)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理分配，一定程度上突破不同個(gè)體間的壁壘，從而使最適合的資源以最及時(shí)有效的方式被利用，進(jìn)而最大化地發(fā)揮資源價(jià)值。這種方法需要建立在信息充分共享，業(yè)務(wù)緊密聯(lián)系的協(xié)同化管理流程基礎(chǔ)上，即需要以“網(wǎng)狀信息”和“業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)”為前提。

2 實(shí)踐中的應(yīng)用案例分析

2.1 案例背景

本文將以中國(guó)海油旗下的三家單位所組成的聯(lián)合體在承攬國(guó)內(nèi)LNG 接收站EPC 項(xiàng)目時(shí)所開展的設(shè)計(jì)協(xié)同化管理實(shí)踐作為案例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

三家單位長(zhǎng)期從事LNG 技術(shù)研發(fā)或工程設(shè)計(jì)與管理的相關(guān)工作，擁有深厚的技術(shù)、業(yè)績(jī)與經(jīng)驗(yàn)積累，但由于業(yè)務(wù)側(cè)重有所差別，所以也具備不同的特點(diǎn)，為了充分發(fā)揮三方各自優(yōu)勢(shì)，在信息共享、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)、資源協(xié)同三個(gè)方面形成合力，擴(kuò)大在行業(yè)內(nèi)的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也為了積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，更好地為后續(xù)項(xiàng)目服務(wù)，三家單位共同開展了工程設(shè)計(jì)協(xié)同化管理的探索和實(shí)踐，以“1+1+1＞3”作為目標(biāo)開展合作，并承擔(dān)了不同的角色。

表1 三家單位特點(diǎn)及承擔(dān)的角色

2.2 執(zhí)行主體與管理內(nèi)容

在確立基本分工后，還需要一套合理可行的實(shí)施方案來(lái)作為協(xié)同化管理的抓手。本文所述實(shí)踐所采取的方案是在三方現(xiàn)有基礎(chǔ)上，設(shè)立一個(gè)專門針對(duì)于工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)開展的非獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)協(xié)同化管理機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)作為三方聯(lián)合體所承攬的各LNG 工程項(xiàng)目協(xié)同化管理的執(zhí)行主體，其成員由三方業(yè)務(wù)相關(guān)人員共同組成，依托三方共同建立的信息共享與項(xiàng)目管理統(tǒng)一平臺(tái)，能夠調(diào)配開展具體工作所必要的管理資源。

從協(xié)同化管理的角度出發(fā)，該機(jī)構(gòu)還被細(xì)分出若干個(gè)具體的管理功能，其基本邏輯如圖2 所示。

圖2 工程設(shè)計(jì)協(xié)同化管理邏輯示意

2.3 實(shí)現(xiàn)的管理功能

2.3.1 基于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的信息共享平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

①通過(guò)數(shù)字化的信息管理架構(gòu)和體系，建立以項(xiàng)目為核心的信息網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以及三方共享的統(tǒng)一信息管理平臺(tái)；

②根據(jù)項(xiàng)目需求，制定信息處理、傳遞和訪問(wèn)的流程，并對(duì)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)接口、模塊和功能的擴(kuò)展與維護(hù)。

2.3.2 LNG 工程核心技術(shù)的深度應(yīng)用

①梳理核心技術(shù)范圍及內(nèi)容，制定工程設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)流程和要求；

②對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行收集、分析和整理，編制工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，固化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)成果；

③探索新技術(shù)應(yīng)用，針對(duì)項(xiàng)目所涉及的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品進(jìn)行專項(xiàng)研究及推廣；

④基于核心技術(shù)應(yīng)用，對(duì)設(shè)計(jì)方案與成果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控和技術(shù)把關(guān)。

2.3.3 LNG 工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化提升

①梳理設(shè)計(jì)管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)流程，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化管理創(chuàng)新模式在LNG 工程項(xiàng)目中的應(yīng)用；

②推進(jìn)LNG 項(xiàng)目數(shù)字化設(shè)計(jì)、交付及數(shù)字化工廠應(yīng)用。

2.3.4 資源的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與按需分配

①根據(jù)項(xiàng)目執(zhí)行情況，制定關(guān)鍵任務(wù)清單，跟蹤落實(shí)重點(diǎn)工作目標(biāo)，進(jìn)一步明確項(xiàng)目資源需求；

②統(tǒng)籌三方物資、人力、信息等資源，建立資源儲(chǔ)備庫(kù)，根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行合理分配，最大化發(fā)揮資源的價(jià)值。

2.3.5 管理創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)的積累與管理能力提升

①在實(shí)際項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，提煉協(xié)同化管理創(chuàng)新模式的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與成果，實(shí)現(xiàn)管理能力的進(jìn)一步提升；

②對(duì)協(xié)同化管理的關(guān)鍵方法與流程進(jìn)行總結(jié)與固化，為后續(xù)LNG 項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)與管理提供參考。

3 小結(jié)

LNG 項(xiàng)目對(duì)于安全性、可靠性要求高，基于核心技術(shù)應(yīng)用的工程設(shè)計(jì)管理難度大，對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度要求十分嚴(yán)格。引入?yún)f(xié)同化管理理念并對(duì)其應(yīng)用機(jī)制進(jìn)行研究，對(duì)于優(yōu)化管理流程、提升管理效能是非常有益的嘗試。本文以實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用工程設(shè)計(jì)協(xié)同化管理的實(shí)踐為案例，對(duì)其中的基本原理和關(guān)鍵方法進(jìn)行探索，并對(duì)其中的問(wèn)題與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，具有一定的創(chuàng)新和參考意義。