20世紀(jì)30年代，一家名為Six Companies 的聯(lián)營(yíng)企業(yè)中標(biāo)了某混凝土拱壩的建設(shè)權(quán)，成本約為4900萬(wàn)美元——這在20世紀(jì)30年代初期是一個(gè)驚人的數(shù)字(大致相當(dāng)于現(xiàn)在的9億美元)。許多人對(duì)此持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這是一項(xiàng)不可能完成的工程，另一部分人則認(rèn)為該承包商將會(huì)因此而破產(chǎn)。然而該企業(yè)用了5年時(shí)間就建成了該拱壩，比原計(jì)劃提前了2年，并且沒(méi)有超出預(yù)算。胡佛水壩是卓越設(shè)計(jì)和施工的典范，然而90年過(guò)去了，時(shí)至今日，這樣的成功依舊并不多見(jiàn)。
在當(dāng)今的許多資本項(xiàng)目中，前期工程設(shè)計(jì)(即FEED)與詳細(xì)工程設(shè)計(jì)之間是脫節(jié)的。生產(chǎn)效率數(shù)十年無(wú)提升——資本項(xiàng)目進(jìn)度平均拖后20個(gè)月并且預(yù)算超支80%1。
一體化工程設(shè)計(jì)由此應(yīng)運(yùn)而生。一體化工程設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)全球多個(gè)學(xué)科的團(tuán)隊(duì)在同一數(shù)據(jù)環(huán)境下同步工作，在整個(gè)項(xiàng)目范圍內(nèi)進(jìn)行變更管控。前期工程設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的仿真數(shù)據(jù)能夠隨時(shí)隨地用于詳細(xì)設(shè)計(jì)并得到實(shí)時(shí)檢查和驗(yàn)證，從而能夠提高效率、降低風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)資本項(xiàng)目的投資回報(bào)最大化。
工程設(shè)計(jì)的真實(shí)成本
盡管工程設(shè)計(jì)的成本通常僅占項(xiàng)目總體成本的10%，但此階段的工作會(huì)對(duì)后續(xù)的采購(gòu)和施工階段產(chǎn)生巨大影響。造成項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中返工的最主要原因就是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和疏漏，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這在施工總成本中占到了5.4%2。僅工程設(shè)計(jì)錯(cuò)誤一項(xiàng)就占據(jù)了合同總價(jià)的14.2%3。
因此，對(duì)于降低項(xiàng)目成本、規(guī)避成本超支和工期延誤的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō)，減少工程設(shè)計(jì)錯(cuò)誤是至關(guān)重要的。必須要在工程設(shè)計(jì)階段采取相應(yīng)措施確保將此數(shù)字降至最低，從而減少總體安裝成本(TIC)。
打破藩籬
一體化工程設(shè)計(jì)能夠打通各流程和工程設(shè)計(jì)，確保每一個(gè)學(xué)科環(huán)節(jié)都充分掌握各自的數(shù)據(jù)，并為這些數(shù)據(jù)的正確性提供保證。前期的前期工程設(shè)計(jì)是一個(gè)高度重復(fù)性的過(guò)程，而在一體化工程設(shè)計(jì)的幫助下，僅需輸入一次數(shù)據(jù)即可。前期工程設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的仿真數(shù)據(jù)可隨時(shí)隨地用于詳細(xì)設(shè)計(jì)，整個(gè)項(xiàng)目的效率因此而提高。采購(gòu)錯(cuò)誤和延誤，以及因交付質(zhì)量低下而造成的返工均可得到避免。
一體化工程設(shè)計(jì)的作用并非僅僅是將仿真數(shù)據(jù)采集至數(shù)據(jù)庫(kù)中，而是讓您的團(tuán)隊(duì)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行全面、高效的掌控。即便是出現(xiàn)了較大的變更，一體化工程設(shè)計(jì)依舊能夠確保其得到輕松驗(yàn)證。簡(jiǎn)言之，當(dāng)各個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠更好地共享知識(shí)時(shí)，他們就能夠更快地做出決策并改善自身工作流程，而這是傳統(tǒng)工作方法所不可比擬的。
以下是有助于改善您一體化工程設(shè)計(jì)方法的一些技巧：
1. 充分利用您的數(shù)字戰(zhàn)略：企業(yè)紛紛開(kāi)始自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在為數(shù)字化轉(zhuǎn)型找到正確應(yīng)用的同時(shí)尋求更高的投資回報(bào)。盡管傳統(tǒng)市場(chǎng)環(huán)境中的挑戰(zhàn)(例如供應(yīng)與需求、成本與價(jià)格)依舊存在，但競(jìng)爭(zhēng)壓力正在讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型機(jī)遇變得空前重要。
2. 告別微軟Excel之類工具，改用以數(shù)據(jù)為中心的方法。一體化工程設(shè)計(jì)將會(huì)把這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)——用一種全新的方法充分利用您的EPC 4.0戰(zhàn)略，并在項(xiàng)目生命周期的每一個(gè)階段提供支持。這樣一來(lái)，在產(chǎn)出交付成果的過(guò)程中就無(wú)需再進(jìn)行重復(fù)性的數(shù)據(jù)輸入和檢查，節(jié)約了時(shí)間，而這些時(shí)間則可以投入到企業(yè)內(nèi)部的進(jìn)一步創(chuàng)新之中。
3. 對(duì)數(shù)字雙胞胎技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)利用。讓您的數(shù)字雙胞胎做好向業(yè)主進(jìn)行交付的準(zhǔn)備。一體化工程設(shè)計(jì)能夠確保您的模型在整個(gè)項(xiàng)目生命周期具備準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。您工廠的數(shù)字雙胞胎能夠?yàn)镋PC確保可觀的利潤(rùn)空間，并為業(yè)主實(shí)現(xiàn)輕松的啟動(dòng)和運(yùn)行。
4. 打破藩籬改善協(xié)作，受益良多且財(cái)務(wù)影響深遠(yuǎn)：試想在一個(gè)項(xiàng)目中，您的所有工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間能夠無(wú)縫協(xié)作，并且經(jīng)驗(yàn)證的最新信息可供所有項(xiàng)目專業(yè)同步使用。技術(shù)能夠促進(jìn)更好的理念分享并改善溝通。在此基礎(chǔ)之上，為員工和企業(yè)找到工作與生活之間的最佳平衡，從而能夠在改善工作方法的同時(shí)吸引最好的人才，這無(wú)疑就是成功之道。
5. 與領(lǐng)域內(nèi)的專家合作。選擇正確的技術(shù)合作伙伴十分重要，選擇對(duì)全局和行業(yè)擁有深度認(rèn)知的人同樣重要。正確的供應(yīng)商能夠采取最佳實(shí)踐，并避免犯錯(cuò)造成重大損失。
工程師是問(wèn)題的解決者，他們習(xí)慣于處理各種復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題。以專業(yè)身份開(kāi)展合作是一種常規(guī)做法，并且一體化方法會(huì)產(chǎn)生巨大影響。通過(guò)采用一體化工程設(shè)計(jì)，整個(gè)項(xiàng)目生命周期的成本都能夠得到降低，特別是在調(diào)試、啟動(dòng)和投入運(yùn)行階段。有了更好的利潤(rùn)，企業(yè)就能夠確保自身在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位，贏得更多新合同。
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關(guān)于作者：Amish Sabharwal——AVEVA工程業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人
Amish在石油天然氣、石油化工和電力行業(yè)擁有超過(guò)25年的北美以及國(guó)際從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。Amish擁有卡爾加里大學(xué)化學(xué)工程碩士和學(xué)士學(xué)位，是一名專業(yè)工程師。Amish起初在日本能源公司的精煉廠就職，任工廠工程師，負(fù)責(zé)部署人工智能、過(guò)程仿真、操作員培訓(xùn)和高級(jí)過(guò)程控制解決方案，用以改善運(yùn)行，提高可靠性和安全性。在過(guò)去的20年里，Amish專注于業(yè)主運(yùn)營(yíng)商的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、EPC以及供應(yīng)商，旨在為新建和現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程尋求增值機(jī)遇。Amish目前是AVEVA“執(zhí)行運(yùn)作與戰(zhàn)略領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)”的成員之一，負(fù)責(zé)AVEVA的工程業(yè)務(wù)。AVEVA的工程業(yè)務(wù)包括過(guò)程設(shè)計(jì)、工廠設(shè)計(jì)、造船、采購(gòu)、制造、施工和操作員/企業(yè)培訓(xùn)。
AVEVA集團(tuán)提供創(chuàng)新型工業(yè)軟件，用以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜行業(yè)的轉(zhuǎn)型，例如石油天然氣、施工、工程設(shè)計(jì)、海事和公用設(shè)施。AVEVA的軟件解決方案和平臺(tái)能夠完成對(duì)復(fù)雜工業(yè)資產(chǎn)的設(shè)計(jì)和管理，例如電廠、化工廠、污水處理廠和食品飲料制造廠——部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
參考文獻(xiàn)
1 全新施工理念——通往更高生產(chǎn)效率之途徑，McKinsey，Rice全球E&C論壇
2. 返工對(duì)施工成本績(jī)效的影響測(cè)算，Bon-Gang Hwang1 ; Stephen R. Thomas, M.ASCE2 ; Carl T. Haas, M.ASCE3 ; 以及 Carlos H. Caldas, M.ASCE4
3.設(shè)計(jì)錯(cuò)誤成本的概率評(píng)估，Love等人，2014。
評(píng)論