唐鑫強(qiáng)(中國(guó)成達(dá)工程有限公司，四川 成都 610096)

0 引言

近年來(lái)，EPC項(xiàng)目逐漸趨于大型化和高度集成化。項(xiàng)目參與人員多，涉及設(shè)備材料品種繁復(fù)，加上項(xiàng)目工期往往很緊張，設(shè)計(jì)采購(gòu)期間伴隨著大量的設(shè)計(jì)變更管理和采購(gòu)變更管理。項(xiàng)目管理層面對(duì)材料控制工作也提出了更高要求。傳統(tǒng)的材料控制一般只針對(duì)管道材料進(jìn)行管理，并在項(xiàng)目各階段向不同專業(yè)收集條件和輸出請(qǐng)購(gòu)。管理軟件一般只能依托MS EXCEL。整個(gè)材料控制過(guò)程存在輸入輸出條件不統(tǒng)一、信息集成性差等弱點(diǎn)，已不能很好滿足目前EPC項(xiàng)目對(duì)材料控制工作的要求。通過(guò)引入材料管理軟件SmartPlant Material，材料控制工程師才具備“全流程、全材料”對(duì)項(xiàng)目材料實(shí)施控制管理的可能。

SmartPlant Material(SPM)是一個(gè)可應(yīng)用與整個(gè)工程生命周期的工程材料管理系統(tǒng)。SPM是一個(gè)參與一切與材料相關(guān)活動(dòng)的統(tǒng)一平臺(tái)，它能定性、定量地在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中管理設(shè)計(jì)、請(qǐng)購(gòu)、采買(mǎi)、催交、接收、倉(cāng)庫(kù)管理和材料發(fā)放的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。通過(guò)應(yīng)用SPM，材料控制工程師的管理效率大幅提高，從而達(dá)到降低項(xiàng)目材料成本、加快項(xiàng)目進(jìn)度、規(guī)避材料風(fēng)險(xiǎn)的目的[1]。SPM系統(tǒng)具有一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧瞎芸剡壿?，這也就要求使用者嚴(yán)格遵照邏輯要求來(lái)進(jìn)行操作，以最大限度地發(fā)揮SPM的管理效能。

1 材料控制流程

材料控制的工作貫穿于整個(gè)項(xiàng)目始終。在項(xiàng)目執(zhí)行的各階段，材料控制工程師需要與設(shè)計(jì)工程師、采購(gòu)工程師、庫(kù)房工程師等項(xiàng)目職能人員溝通和共享數(shù)據(jù)，并進(jìn)行全方位的協(xié)調(diào)管理[2]。

通過(guò)應(yīng)用SPM的E&PI(BOM)設(shè)計(jì)、E&PI(Req)請(qǐng)購(gòu)、Site現(xiàn)場(chǎng)管理模塊，材料控制工程師和其他專業(yè)管理人員可以在同一平臺(tái)上建立、更新和共享項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的一體化管理，避免重復(fù)工作，保證數(shù)據(jù)的一致性。

1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段

SPM的BOM模塊要求設(shè)計(jì)各專業(yè)采用統(tǒng)一模板編制材料導(dǎo)入表，這就從前端保證了設(shè)備材料數(shù)據(jù)的一致性。相較以往各專業(yè)按各自模板文件提交設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的方式，大大減少了材料控制工程師處理數(shù)據(jù)的時(shí)間。通過(guò)PDS、PDMS和SP3D等三維設(shè)計(jì)軟件自帶的SPM數(shù)據(jù)接口，還可以將圖形數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為滿足SPM要求的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可包括材料唯一碼、材料描述、材料尺寸、材料材質(zhì)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫對(duì)接，避免了人工編制材料表可能出現(xiàn)的錯(cuò)漏，也極大地減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)荷。

向SPM導(dǎo)入BOM之前，首先要對(duì)BOM模塊進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)置，設(shè)置在B10 Administration下進(jìn)行。一般需要根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目策劃對(duì)BOM Types、Flat Conf igurations(FC)和Node-Type Hierarchy進(jìn)行輸入設(shè)置。如果已經(jīng)在SPM中執(zhí)行過(guò)其他項(xiàng)目，也可以通過(guò)Copy BOM Setup功能，拷貝其他項(xiàng)目的設(shè)置。需要注意的是，BOM導(dǎo)入表的結(jié)構(gòu)要與FC的結(jié)構(gòu)保持一致，否則系統(tǒng)會(huì)在導(dǎo)入過(guò)程中報(bào)錯(cuò)，并最終導(dǎo)致BOM無(wú)法導(dǎo)入。FC的結(jié)構(gòu)應(yīng)在滿足信息完整的前提下盡量簡(jiǎn)潔。

項(xiàng)目初期，材料控制工程師應(yīng)向各專業(yè)宣貫項(xiàng)目的材料控制流程，其中應(yīng)包括將要采用的BOM導(dǎo)入表模板。各設(shè)計(jì)專業(yè)根據(jù)導(dǎo)入表模板，編制材料導(dǎo)入表并提交材料控制工程師，由材料控制工程師檢查無(wú)誤后導(dǎo)入SPM。

1.2 項(xiàng)目采購(gòu)階段

導(dǎo)入的BOM表是請(qǐng)購(gòu)單的材料清單基礎(chǔ)。材料控制工程師經(jīng)過(guò)綜合考慮采購(gòu)分包計(jì)劃、項(xiàng)目規(guī)模、施工分包、庫(kù)房規(guī)劃等因素，在E&PI(Req)模塊進(jìn)行請(qǐng)購(gòu)單的編制。運(yùn)算請(qǐng)購(gòu)前需要對(duì)BOM Setup Nodes、Nodes and Templates和MTO Types進(jìn)行設(shè)置。BOM Setup Nodes劃定運(yùn)算請(qǐng)購(gòu)的BOM節(jié)點(diǎn)范圍，即和設(shè)計(jì)確認(rèn)后的本次可供采購(gòu)的材料范圍。Nodes and Templates定義采購(gòu)分包的劃分，采購(gòu)分包需得到設(shè)計(jì)專業(yè)和采購(gòu)專業(yè)的共同確認(rèn)，且應(yīng)在滿足項(xiàng)目分包要求的前提下盡量精簡(jiǎn)，避免冗余的分包。MTO Types建立采購(gòu)運(yùn)算作業(yè)包，即把請(qǐng)購(gòu)范圍和采購(gòu)分包串聯(lián)起來(lái)。

設(shè)置完成之后，通過(guò)運(yùn)算Material Take Off(MTO)生成請(qǐng)購(gòu)材料表。運(yùn)算請(qǐng)購(gòu)前需要選擇本次請(qǐng)購(gòu)是提出增補(bǔ)量(shortage)還是減少量(surplus),以獲得預(yù)期的請(qǐng)購(gòu)材料表。通過(guò)我司自主開(kāi)發(fā)的SPM報(bào)表平臺(tái)，能導(dǎo)出可編輯版的請(qǐng)購(gòu)材料表，供材料控制工程師進(jìn)行校核。經(jīng)過(guò)校審簽字的請(qǐng)購(gòu)材料表和專業(yè)技術(shù)規(guī)格書(shū)同時(shí)傳遞給采購(gòu)組開(kāi)展詢價(jià)工作，同時(shí)在Maintain Requisition中完善請(qǐng)購(gòu)材料的期望交貨日期(QOS Date)和交貨地(Delivery Designation)，將請(qǐng)購(gòu)傳遞到(Release)采購(gòu)環(huán)節(jié)。

1.3 項(xiàng)目施工階段

設(shè)備材料到現(xiàn)場(chǎng)后，需要在Site模塊下開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)材料控制工作。SPM可以實(shí)現(xiàn)從材料入庫(kù)，到材料預(yù)留、材料出庫(kù)、材料移庫(kù)等全流程的現(xiàn)場(chǎng)材料控制工作。發(fā)料之前首先要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工分包情況添加施工分包單位(Subcontractors)作為發(fā)料對(duì)象；然后定義庫(kù)房劃分(Warehouses，包括實(shí)體庫(kù)房和虛擬庫(kù)房)，以便在材料入庫(kù)和出庫(kù)時(shí)劃分材料歸屬的庫(kù)房；最后定義發(fā)料作業(yè)的范圍(Work Packages),包括定義材料的類型、材料所屬的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，以便在預(yù)留發(fā)料時(shí)可以更快更準(zhǔn)確的定位到材料。

材料入庫(kù)可以選擇根據(jù)合同入庫(kù)(Prepare MRR by PO)或根據(jù)箱單入庫(kù)(Prepare MRR by Packages)。前者更適于設(shè)備的入庫(kù)；后者更適于大宗材料的入庫(kù)。通過(guò)利用SPM開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，可以開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)導(dǎo)入插件，實(shí)現(xiàn)大宗材料按到貨箱單批量入庫(kù)的功能。同時(shí)也可利用二維碼或條形碼技術(shù)，將貨物信息以圖形碼的形式打印在包裝表面或貨物本體上。庫(kù)房管理人員通過(guò)手持掃碼設(shè)備，進(jìn)行掃碼入庫(kù)。以上功能的實(shí)現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)入庫(kù)工作繁瑣費(fèi)時(shí)的節(jié)奏。

材料出庫(kù)可選擇按預(yù)留單出庫(kù)(MIR by Reservation)或直接出庫(kù)(MIR by Direct Issue)。預(yù)留出庫(kù)實(shí)際是指材料預(yù)留和材料根據(jù)預(yù)留出庫(kù)兩個(gè)操作。材料控制工程師結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工需求、材料庫(kù)存情況和設(shè)計(jì)量，在預(yù)留功能模塊下，將可以發(fā)放給施工單位的材料劃歸到預(yù)留單中，施工單位憑預(yù)留單進(jìn)行材料領(lǐng)用。預(yù)留單中的材料以BOM中的設(shè)計(jì)量為基礎(chǔ)，且與節(jié)點(diǎn)發(fā)生關(guān)聯(lián)。同時(shí)預(yù)留單中的材料處于被鎖定的狀態(tài)，避免了“重復(fù)”發(fā)料的情況。材料根據(jù)預(yù)留出庫(kù)時(shí)，材料控制工程師調(diào)用預(yù)留單，確認(rèn)實(shí)際出庫(kù)數(shù)量，然后生成出庫(kù)單。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判定哪些節(jié)點(diǎn)的材料已發(fā)放足量，之后不會(huì)再次被預(yù)留。出庫(kù)數(shù)量大于節(jié)點(diǎn)的材料會(huì)自動(dòng)進(jìn)入過(guò)量庫(kù)，供材料控制工程師調(diào)配。這種出庫(kù)方式嚴(yán)格以設(shè)計(jì)量為基礎(chǔ)，可以精確控制材料的發(fā)放。

直接出庫(kù)則是完全由材料控制工程師確定出庫(kù)數(shù)量。材料控制工程師通過(guò)篩選發(fā)放材料的代碼，填寫(xiě)實(shí)際材料實(shí)際出庫(kù)的數(shù)量，形成直接出庫(kù)單，系統(tǒng)只會(huì)判斷庫(kù)存量是否滿足出庫(kù)需求。應(yīng)用這種出庫(kù)方式，材料控制工程師擁有更高的調(diào)配材料的自由度，但是需要在系統(tǒng)外建立數(shù)據(jù)表格，以材料的設(shè)計(jì)量為基礎(chǔ)，對(duì)材料發(fā)放進(jìn)行控制。

2 材料控制管理需要注意的問(wèn)題

在項(xiàng)目實(shí)際執(zhí)行中，需要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，預(yù)判項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的障礙，結(jié)合SPM系統(tǒng)管理邏輯的要求，制定出具體對(duì)策，切不可削足適履，為了管理而管理。結(jié)合近年所執(zhí)行的EPC項(xiàng)目中遇到的實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行以下要點(diǎn)總結(jié)，以供參考。

2.1 BOM材料表的質(zhì)量

使用SPM進(jìn)行材料控制管理的前提是完整的設(shè)備材料編碼系統(tǒng)，即做到“一物一碼”。因此需提前編制公司級(jí)或項(xiàng)目級(jí)的設(shè)備材料編碼詞典，以供設(shè)計(jì)人員編制BOM材料表時(shí)使用。以某年產(chǎn)30萬(wàn)噸BDO項(xiàng)目為例，根據(jù)供貨范圍劃分，總包方需采購(gòu)接地扁鋼等材料。由于以往EPC項(xiàng)目中該類材料不屬于總包方供貨范圍，材料控制工程師提前預(yù)判該情況后，組織設(shè)計(jì)專業(yè)對(duì)相關(guān)材料的編碼進(jìn)行了編制。在相關(guān)材料請(qǐng)購(gòu)發(fā)出時(shí)，可以參照使用的材料編碼，使材料采購(gòu)得以順利進(jìn)行，避免了臨時(shí)抱佛腳影響項(xiàng)目進(jìn)度，同時(shí)也擴(kuò)充了公司的編碼詞典庫(kù)，為后續(xù)項(xiàng)目提供參考。

同時(shí)，材料控制工程師還應(yīng)審查BOM表的格式是否滿足SPM要求、材料描述是否完整。材料數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPM后，如果需要修正，只能逐條修改。所以導(dǎo)入前的檢查工作應(yīng)足夠細(xì)致，可以編制檢查導(dǎo)入表的工作手冊(cè)，以保證導(dǎo)入SPM的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。

2.2 采購(gòu)分包的合理策劃

采購(gòu)分包要與項(xiàng)目的采購(gòu)供貨計(jì)劃相匹配。更重要的是，材料控制工程師還應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和項(xiàng)目結(jié)算要求進(jìn)行策劃。以上述BDO項(xiàng)目為例，項(xiàng)目規(guī)模為傳統(tǒng)BDO項(xiàng)目的三倍，同時(shí)配套的上下游裝置也是普通項(xiàng)目的數(shù)倍，項(xiàng)目概算的塔器和反應(yīng)器等就有1 600多臺(tái)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)安裝分包情況和分裝置結(jié)算費(fèi)用的要求，材料控制工程師以采購(gòu)供貨計(jì)劃為基礎(chǔ)，在Nodes and Templates分包功能下，選取不同的BOM Node，將請(qǐng)購(gòu)材料表按WBS中的裝置進(jìn)行了劃分，即按不同裝置發(fā)出請(qǐng)購(gòu)單。這樣采購(gòu)在詢價(jià)過(guò)程中可以根據(jù)分包大小向不同供貨商進(jìn)行詢價(jià)，分散供貨風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)要求廠家在發(fā)貨時(shí)按不同裝置的請(qǐng)購(gòu)單進(jìn)行分別包裝或分車發(fā)貨，現(xiàn)場(chǎng)接受材料和發(fā)放材料也更有針對(duì)性，避免了大宗材料到場(chǎng)后產(chǎn)生擠壓。同時(shí)，得益于請(qǐng)購(gòu)階段就對(duì)裝置進(jìn)行了劃分，費(fèi)用控制經(jīng)理對(duì)采購(gòu)費(fèi)用的結(jié)算也能夠按不同裝置進(jìn)行。

2.3 SPM請(qǐng)購(gòu)單傳遞的時(shí)機(jī)

目前EPC項(xiàng)目合同工期越來(lái)越短。某4.6萬(wàn)噸/年P(guān)TMEG及公輔EPC項(xiàng)目，整個(gè)合同工期只有16個(gè)月，這在以前是不可想象的。工期縮短往往被壓縮的都是設(shè)計(jì)周期。為了滿足進(jìn)度要求，設(shè)計(jì)人員往往采取“平行設(shè)計(jì)”的方式。這種方式突破了傳統(tǒng)的收到條件才進(jìn)行設(shè)計(jì)然后發(fā)請(qǐng)購(gòu)的方式，而是設(shè)計(jì)初期就發(fā)出請(qǐng)購(gòu)，然后邊完善設(shè)計(jì)邊和廠商進(jìn)行技術(shù)澄清，這極大縮短了設(shè)計(jì)的周期。帶來(lái)的問(wèn)題就是請(qǐng)購(gòu)文件從發(fā)表到最終技術(shù)協(xié)議簽訂，往往會(huì)經(jīng)歷數(shù)次升版，材料控制工程師相應(yīng)的需要對(duì)手中的請(qǐng)購(gòu)單進(jìn)行升版。而在SPM中，如果請(qǐng)購(gòu)單已經(jīng)發(fā)送(Release)到采購(gòu)，修改就要進(jìn)行數(shù)個(gè)環(huán)節(jié)的撤回操作，較為繁瑣。所以這種情況下，應(yīng)當(dāng)保持請(qǐng)購(gòu)單的開(kāi)放(OPEN)狀態(tài)，購(gòu)單升版后，在系統(tǒng)外進(jìn)行請(qǐng)購(gòu)單的升版?zhèn)鬟f。待技術(shù)協(xié)議簽訂后，再將系統(tǒng)中的請(qǐng)購(gòu)單發(fā)送到采購(gòu)。這樣就避免了冗余的系統(tǒng)操作，同時(shí)不影響請(qǐng)購(gòu)執(zhí)行的進(jìn)度。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)材料入庫(kù)的劃分

材料入庫(kù)之前，需在SPM中定義項(xiàng)目中將要使用的庫(kù)房，這個(gè)庫(kù)房既可以是傳統(tǒng)意義上的實(shí)體庫(kù)房，既封閉庫(kù)、半封閉庫(kù)、堆場(chǎng)等，也可以是“虛擬庫(kù)房”，即施工單位直送庫(kù)、過(guò)量庫(kù)、變更庫(kù)等。充分規(guī)劃和利用好虛擬庫(kù)房，可以增加材料入庫(kù)和材料出庫(kù)時(shí)的便利性。

例如上述PTMEG項(xiàng)目中，施工分包安裝單位有兩家，材料控制工程師在SPM系統(tǒng)設(shè)置階段，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩家分包單位的虛擬直送庫(kù)。總包方采購(gòu)的某批大宗工藝管道材料到場(chǎng)后，材料控制工程師按照分裝置到貨的材料箱單，將材料分別入庫(kù)到兩家施工單位的虛擬直送庫(kù)中。在進(jìn)行預(yù)留發(fā)料或直接發(fā)料時(shí)，優(yōu)先選擇領(lǐng)料單位所對(duì)應(yīng)的虛擬直送庫(kù)。這樣發(fā)料時(shí)就可以通過(guò)入庫(kù)數(shù)量來(lái)把控發(fā)放數(shù)量，減輕了預(yù)留發(fā)料時(shí)需勾選大量設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)來(lái)把控發(fā)放數(shù)量的工作。同時(shí)材料控制工程師還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度需求，來(lái)調(diào)整施工單位從對(duì)方的虛擬庫(kù)中領(lǐng)料，增加了管理的靈活性。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)材料出庫(kù)方式的選擇

由于項(xiàng)目工期愈發(fā)緊張，項(xiàng)目實(shí)際執(zhí)行中往往存在“邊設(shè)計(jì)邊施工”的情況，這種情況對(duì)SPM的預(yù)留出庫(kù)(MIR by Reservation)功能是相當(dāng)不友好的。因?yàn)轭A(yù)留出庫(kù)依托的是BOM表中材料的設(shè)計(jì)數(shù)量，一旦材料預(yù)留出庫(kù)后，就和設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)，如果再進(jìn)行材料表升版等改變BOM設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的操作，將產(chǎn)生大量的變更庫(kù)材料。材料控制工程師需花費(fèi)很多精力來(lái)進(jìn)行移庫(kù)的操作，才能把系統(tǒng)中的出庫(kù)數(shù)據(jù)和實(shí)際出庫(kù)數(shù)據(jù)做平。所以預(yù)留出庫(kù)的方式更適用于藍(lán)圖版的BOM表。

而實(shí)際需要出庫(kù)的時(shí)候，系統(tǒng)中往往只有中間過(guò)程版的BOM表。這時(shí)的BOM表節(jié)點(diǎn)在后續(xù)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生大量變化，這種情況建議選擇直接出庫(kù)(MIR by Direct Issue)。該出庫(kù)方式不受BOM表制約，只要確認(rèn)實(shí)際出庫(kù)材料的代碼，就可以能保證出庫(kù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)避免了BOM升版對(duì)SPM中的庫(kù)房數(shù)據(jù)造成沖擊。當(dāng)然這種出庫(kù)方式需要系統(tǒng)外建立材料平衡表來(lái)輔助確認(rèn)發(fā)料數(shù)量，沒(méi)有完全發(fā)揮SPM自動(dòng)化判定發(fā)料數(shù)量的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)運(yùn)用SPM進(jìn)行EPC項(xiàng)目材料控制管理，材料控制工程師能夠以更高的效率去執(zhí)行項(xiàng)目各階段工作，從而更好地滿足項(xiàng)目控制管理的要求。相較于傳統(tǒng)的管理方式，SPM的管理流程具有更好的數(shù)據(jù)共享性和及時(shí)性，能夠確保項(xiàng)目各專業(yè)的數(shù)據(jù)在同一平臺(tái)進(jìn)行流轉(zhuǎn)，避免錯(cuò)漏發(fā)生。

當(dāng)然也要看到，每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)其工期、產(chǎn)品的不同，都有其特殊性。在應(yīng)用SPM時(shí)應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)，制定出具體的操作方案，切不可被某一種SPM的應(yīng)用模式所限制住。

總的來(lái)看，運(yùn)用SPM在EPC項(xiàng)目中進(jìn)行材料控制管理是大勢(shì)所趨，對(duì)軟件的靈活運(yùn)用，極大提升了材料控制工作的管理效能。