马鹏宇
中石化第四建设有限公司 天津市 300270
摘要:近几年,国内外大型炼化工程项目陆续立项建设,炼化工程项目投资体量逐年增长,在项目设计、施工等建设阶段及后期的试运行等一体化项目管理正成为炼化工程项目的发展趋势。炼化行业对于覆盖工程项目的全过程、全链条、全产业的炼化工程项目全生命周期的管理的需求显著增多,借助数字化技术的大规模普及和应用,将推动炼化工程建设企业管理的思维、模式持续升级,加快工程行业转型发展,炼化工程项目全生命周期管理将持续创新进步。
关键词:炼油化工工程;全生命周期管理;工程建设;数字化技术;
一、炼化工程项目全生命周期管理和工程数字化技术的浅析
(一)炼化工程项目全生命周期管理体系
工程项目全生命周期管理,是将工程项目建设的全过程、全链条等作为一个整体的综合管理体系并形成项目管理平台,将工程建设期间的所有信息按照各参建方和数据需求方的想法进行整合、提炼和共享。从覆盖面角度分析,工程项目全生命周期管理可以分为管理层次、工作界面、管理周期、业务范围、管理内容共五个方面。管理层次可分为总部(投资方)、企业(建设单位)、承包商(参建单位)三个层次;工作界面可分为业主、承包商、分包商、供应商、服务商;管理周期可分为项目前期阶段、项目定义阶段、项目实施阶段、项目试运行阶段、竣工验收及后评价阶段共五个阶段;业务范围包括招投标采购、工程标准、行政许可、资质资格、信息数据、竣工验收和绩效考核共七个专业;管理范围包括安全(HSE)、质量、进度、投资、合同等五个主要专项管理。
从国内外炼油化工工程项目建设情况综合分析来看,一般具有工程项目建设周期长,相关利益方多,投资总量大,技术难度高、设计复杂、整体风险度较高及项目一次性规划、分期建设、升级改造等特点;从建设地域和建设形式来看,炼化工程项目可分为国外新建炼化项目、国内新建炼化项目和检修改造炼化项目。可以看出炼化工程项目全生命周期具有业主方的管理层次多、参建方多、工程界面广、管理流程长、管理内容较多、建设期较长、信息处理量大等诸多特点,传统的管理模式亟待升级优化,工程项目全生命周期管理的理念可以适应新时期对于炼化工程项目建设管理的需求。
随着科技的加速进步,网络和数字化技术的持续发展和加速更新,信息化的深度融合,数字化技术在工程项目全生命周期管理中各个环节都有着良好的应用,二者相辅相成协同发展。因为工程的需要,更多更好的数字化技术正在被开发和利用中,而数字化技术在工程建设领域的蓬勃发展也为炼化工程项目的建设提供了大力的支持,为工程建设行业转型发展提供了有力的先进技术工具,同时推动了工程建设管理模式和理念的发展进步。
(二)炼化工程领域数字化技术介绍
当前中国正处于工程、制造等多行业转型升级发展中,从劳动密集型转向技术先导型发展。工程建设行业也同步以技术作为先导向高端化发展,借助先进的工程技术,尤其是互联网和数字化技术的发展,实现工程自动化控制,很多依靠劳动力来完成的工种逐渐被工程机器人等自动化设备替代。工程建设行业也在数字化技术的推动下逐渐向数字化、虚拟化和信息化的方向变革前进。目前工程领域的数字化技术主要包括:项目管理云平台、数字化交付、人工智能制造、大数据、BIM技术等。
项目管理云平台:目前国内很多炼化工程建设企业都在使用,是基于互联网的工程项目管理平台,旨在帮助项目各参建方实现以互联网为载体,以工程项目管理为中心,实现项目管理的互联互通,信息共享共治,KPI关键绩效指标的分析和管控,构建“云建设、云办公、云数据”一体化项目管理交互平台。炼化工程建设企业的项目管理云平台在业务上覆盖工程建设的设计、采购、施工、试运行等全过程;在管理上覆盖进度、费用、质量、安全、风险、资源、档案等全专业;提升平台使用相关方的协同工作效率,实现资源共享和高效利用,实现项目全范围协同;在具体管理中控制项目指标,实施采集数据,基于数据进行决策,实现项目全过程数字化管控;平台的数据库可发展为企业知识积累,让项目数据循环增值,让好的经验可以分享传承,持续打造新的成功的炼化工程建设项目。
数字化交付:数字化、智能化是现代工业信息化发展的方向,将实体工程转化为数字化模型。在今天工程智能化发展时代,传统的工程交付方式无法满足业主投资方的需要,对于设计等工程建设企业,需要提供业主智能化需求的高端产品,因此数字化交付是大势所趋。在传统工程设计交付基础上,工程数字化交付通过数字化集成平台,将过程建设全过程产生的数据信息和多维模型以数字化形式提交给业主投资方并融入其管理运营数据库。工程数字化交付的内容包括数据、文档、三维模型。三维模型是以实体工程产品为基础的全景仿真模型。数字化交付集成平台是数字化交付信息集成管理系统、实现数据共享互通互联。目前在很多炼化工程项目都开始实行数字化交付,石化行业国有大型企业开始建立企业和行业标准,而且工程数字化交付形成的工程建设数据库后期对目前国内正在推广的炼化企业智能工厂的建设发展也有很大的帮助。
人工智能(AI):对于工程建设行业而言,AI技术更多的是用于优化设计、过程控制和质量监控等。AI技术将为整个工程建设行业带来更少的错误和遗漏,为工程建设技术人员提供安全工作环境,改进工作模式、优化建设流程。未来人工智能与自动化装备、数字加工和智能建造等技术在炼化工程建设领域的应用会越来越多,通过信息实时传输使前方施工现场与后方技术支持部门间建立联系,提升工程自动化程度和工程管控质量,实现信息和数据共享协同处理,推动企业项目管理运营能力提升。
二、数字化技术对炼化工程项目全生命周期管理的影响
数字化对于炼化工程项目全生命周期管理的影响主要包括:数字化工程项目管理平台,数字化的专业管理方式,智能化的工程机具和数字化工程产品。
数字化工程项目管理平台将是炼化工程项目全生命周期管理的基础,在现有炼化工程建设标准化基础上实现项目管理信息化,所有数据信息全部在管理平台集成处理并存储,未来炼化工程建设企业实现量化管理后,信息化即过渡到数字化、智能化阶段。
在项目管理方面,多专业数字化集成首先会影响炼化工程建设企业之间的管理关系,在工程产品数字化基础上,各参建方之间会形成更紧密的管理组织生态或形成项目联合体,深度合作进而共同组成一个完整的数字服务生态。在工程建设中,工程产品数字化技术推动工程建设企业加速整合、缩小差别,尤其是提供工程项目全生命周期管理服务的大型EPC总承包企业和施工企业会逐渐趋同,形成管理共同体。
在企业管理方面,数字化技术的发展会降低技术和专业管理难度同时也会提高企业和项目内部管理协作的要求形成网络型组织。企业数字平台成为数字组织中心,强化前线工程项目部与后线专业部门间联系,企业内部业务组织的设置将会按专业化的模式设置。随着企业数字化的推进,炼化工程建设企业管理体系将逐步向标准化、精细化、系统化和智能化发展。
在绩效激励方面,工作信息化和业务数字化会提供更精确、量化的绩效数据,帮助炼化工程建设企业和工程项目参建方做好关键绩效指标(KPI)的考核。
数字化的专业管理方式就是在工程建设的不同阶段和区域进行规模化使用数字化技术,比如在项目前期和定义阶段应用网络电子采购招投标,并将相关数据集成在数字化管理平台,在项目实施阶段各参建方和个人的专业管理终端通过光纤网络和5G无线网络技术将专业数据上传平台进行沟通协调云处理,在试运行和后评价阶段相关技术和服务专家通过网络多媒体参与研讨、指导和开展服务等相关工作,最终实现工程产品的数字化交付,并实现虚拟平台与实体工程的互通互联。
智能化的工程机具在炼化工程建设中实现工程执行与数据采集,并通过网络实时传输技术实现终端和服务器的信息数据同步,打破了地域和时间的限制,比如在工程建设异地工厂化深度预制和现场组对模块化接口安装的,让工程机械设备可以在少人甚至无人操作的情况,通过远程操控,实现安全高效、质量可控的工程产品加工、制作、运输和建设。
数字化工程产品包括数字化交付、数字化信息服务、工程大数据和工程服务器等多元化产品和技术服务,是工程实体之外的技术服务增值,是炼化工程项目全生命周期管理中数字价值体现。未来,工程产品还会从数字化继续创新拓展向智能化升级发展。
万物互联数字化技术支持并推动炼化工程建设的全生命周期全过程管理逐步走向实时共享、远程协调和集成管理,工程借助数字化融入到智慧工程、智慧工厂体系中。炼化工程建设企业可以向业主投资方提供工程全生命周期服务,进一步发展为数字智慧工程领域的整体数字化服务。这对炼化工程建设企业在工程项目全生命周期服务能力提出了更高、更全面的要求。炼化工程建设企业凭借数字技术,建立总部支持中心、远程技术和管理指导、区域统筹协调等机构,打造一体化工程项目管理工作流程,强化企业自身管理的同时也能更好的服务工程项目建设。
三、项目全生命周期管理和工程数字化技术未来发展
当前,在国际上中国炼化工程项目建设水平是是世界领先的,而炼化工程建设的管理理念、管理模式、企业管理、数字化技术应用方面还需要持续进步,任重道远。
炼化工程项目正在向全生命周期管理逐步发展,同时工程建设行业也正逐渐向数字化、虚拟化和智能化的方向变革。数字化技术应用于工程项目全生命周期管理,为工程建设提供了新的项目管理技术和理念,并将其用于企业和项目的全面管理中,数字化技术发展最终将实现对炼化工程项目设计、建造、管理、经营环境等所有环节重构。数字化技术在炼化工程项目全过程管理中的应用效果就是数据共享、效率提升、信息集成、优化专业协同、提升工程建设服务水平。当前炼化工程建设企业还需要加大体系机制优化、统筹规划发展引领数字化理念的持续贯彻渗透。大力发展数字化技术是炼化工程建设行业一次全新的革命,推广应用需全行业所有工程建设企业共同努力,促进国家炼化工程建设事业的可持续健康发展。
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