大型鋼鐵建設工程設計界面管理

李俊霞

（中冶賽迪工程技術股份有限公司，重慶 401122）

大型鋼鐵建設工程設計界面管理

李俊霞

（中冶賽迪工程技術股份有限公司，重慶 401122）

工程設計界面的管理是隨著近年來工程設計的迅猛發展而提出的一個全新的管理概念。根據多次參與大型鋼鐵建設工程總體設計管理的實踐，結合工程案例，詳細地介紹了工程設計界面管理的基本概念、界面劃分以及界面管理模式等。

大型鋼鐵建設工程；總體設計管理；界面管理

1 引言

近幾年，國內大型現代化全流程鋼鐵建設項目不斷涌現。這些項目具有規模大、系統性強、專業化程度高、參與方眾多等特點。這對項目管理者來說提出了更高的要求。工程項目的管理已不再局限于某一階段、某一方面的管理，而是涵蓋項目全生命周期的集成化管理。

大型全流程鋼鐵建設項目是一個多單位、多專業共同參與協作的工作體，各單位、各部門、各專業之間相互聯系、相互制約，從而形成一個繁雜的界面體系。在工程設計過程中，大量的矛盾往往集中在界面銜接上，因此設計界面管理是總體設計管理的重點和關鍵點。總體設計單位等在工程設計過程中，對界面體系必須進行詳細、縝密的策劃，提出和確定界面系統的內容和實施要求以及界面的管理模式，以確保設計工作的質量，避免因界面不當或疏漏而造成大量返工。

2 工程設計界面

2.1 工程設計界面的概念

通常工程界面指各系統之間發生聯系和作用的邊界。

在工程界，“接口管理”與“界面管理”經常互用（英文同譯為interface）。在鋼鐵企業內部各單元之間存在眾多接口，如能源介質接口、道路接口、鐵路接口、原燃料接口等，此處的“接口”體現的是一個三維立體空間的銜接，對這些接口的管理一直貫穿項目始終。可見接口管理是一個包含空間和時間的四維概念。因此接口管理與界面管理概念相似，經常互用。

設計界面雙方為減少界面沖突，實現系統之間的有效整合必須按照既有管理程序加強信息交流和協商。因此，對設計界面的協調和控制更多是對界面信息流的管理。

2.2 工程設計界面的特點

工程設計界面具有如下顯著特點：

（1）對稱性：同一項界面技術要求在兩個相關聯的系統界面說明中都會出現，界面要求的內容相同，但界面要求的方向相反。

（2）相似性：工程由許多相似的子系統組成，設計界面在相類似的連接處，其界面要求的內容相似，但具體的界面參數不一定相同。

（3）階段性：根據項目實施要求，在不同設計階段，設計界面的內容和側重點各不相同。一般設計界面隨著工程的不斷推進而逐步深化、細化和量化，是一個從定性到定量的過程。因此設計界面的階段性可從如下兩方面考慮：

①從方案設計到初步設計，再到施工圖設計，每個階段的設計深度和廣度不同，對相關界面的要求和協調不一樣，必須保證工程設計的連續性、完整性和統一性，有必要對各階段之間的界面問題給予高度重視。

②工程設計于前期策劃、工程施工和工程運營過程都存在技術界面的交流和協作，設計必須對整個工程建設過程提供強有力的技術指導，協助相關方解決技術問題。

2.3 工程設計界面的類型

通常界面管理按性質分為技術界面、合同界面、組織界面、實體界面四類。

技術界面通常指各設計系統之間相互遵守的共同的統一技術規定。

實體界面是指真實存在的工程本身各部分的實體連接。

四種界面相互影響、相互制約，形成一個不可分割的整體。簽訂合同過多會導致實體界面和技術界面增多，同時參與單位增多，從而產生了更多的組織界面。在建設項目管理中，這四種界面管理貫穿于項目始終。廣義的設計界面管理包含上述四種界面。

圖1

2.4 界面劃分的基本要求

要想做好設計界面管理，首先必須合理劃分界面，這是能否保證界面管理高效運行的前提。很多工程項目在實施過程中由于界面劃分不合理導致進度拖延、設計返工、施工交叉干擾嚴重、投資增加等。如何保證界面合理劃分？首先要分析導致界面產生的原因，盡量減少不必要的界面；其次界面劃分必須清晰、覆蓋完整，既無缺漏也無重疊；再者要保證責權利相統一；最后要利于項目安全、質量、進度和成本的控制目標。

如鋼鐵廠內公共道路單元與各單元道路設計界面的劃分，通常有兩種形式。

形式1：如圖1所示，這是最常見的界面劃分形式，該形式充分考慮公共道路單元與全廠各單元之間道路接口數量多、進度不一、協調難度大等實際問題，將界面劃分在公共道路邊線處，為單元道路接口調整留有余地，為公共道路先行施工創造條件，同時保持公共道路橫坡不變。其缺點是由于進度不一，接口處公共道路路緣石和人行道通常由公共道路單元先行施工，待單元道路施工時往往會造成二次開挖和浪費。該問題首先是加強設計協調，盡量保證道路接口位置不調或者微調。其次加強施工協調，公共道路路緣石和人行道通過分區、分段鋪砌，盡量適應單元道路進度，同時單元內應優先施工與外部相接的道路，以達到進度的協調統一。

形式2：如圖2所示，該形式在市政道路設計中采用，其優點是道路接口處統一由公共道路單元施工，不會造成二次開挖和浪費，但是其進度會受制于各個單元的設計進度，設計協調工作量巨大，且公共道路一旦施作，單元道路位置不能作任何修改，否則會影響道路平順、美觀。

圖2

3 設計界面管理（interface management）

3.1 設計界面管理的作用

（1）科學的、高效的設計界面管理有利于控制設計質量，同時為后期施工、設備安裝、調試的提供基本保障。

（2）通過設計界面管理，使參加工程設計的各單位明確責任、清楚邊界，在總的設計工期目標策劃要求下，了解各自的任務、目標、期限，形成優化合理的、系統性的網絡規劃，實現工程設計預定目標。

（3）通過界面管理，協調各參與方，提高管理效率。

圖3 總體設計管理模式

圖4 EPC總包管理模式

圖5 設計咨詢組合管理模式

3.2 設計界面管理模式

大型鋼鐵建設工程的設計工作是一項綜合性、多部門、多專業共同完成的工作，采用什么樣的管理模式直接關系到項目實施的好壞。經總結，近年來最常用的設計管理模式有三種：總體設計管理模式、EPC總承包管理模式和ICS咨詢管理模式。這幾種模式各有優缺點，具體應根據工程實際情況及業主自身設計管理能力綜合考量選定。

（1）總體設計管理模式

這種模式采用“業主＋總體設計管理單位＋單體設計單位群”的組織結構（如圖3所示）。即業主將總體設計工作和總體設計管理工作委托給一個設計單位，由業主和總體設計管理單位一起對參與設計的各單體設計單位的設計工作實施管理與協調。近年來，這種模式在大型聯合鋼鐵新建項目中被廣泛采用。如寶鋼湛江鋼鐵工程、重鋼環保搬遷工程、攀鋼西昌基地等全部采用這種模式，業主將全廠總體設計管理工作全權委托給設計實力較強的中冶賽迪。

表1 三種設計界面管理模式的對比分析表

（2）EPC總承包管理模式

EPC（Engineering Procurement Construction）是指受業主委托，按照合同約定對工程建設項目的設計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包。承包方對所承包工程的設計、質量、安全、費用和進度負責。

在EPC總承包管理模式中，Engineering不僅包括具體的設計工作，而且包括整個建設工程內容的總體策劃以及整個建設工程實施組織管理的策劃和具體工作；Procurement也不是一般意義上的建筑設備材料采購，而更多的是指專業設備、材料的采購；Construction應譯為“建設”，其內容包括施工、安裝、試車、技術培訓等。

這種管理模式采用“業主＋EPC總承包單位”的組織結構（如圖4所示），通過一個實力較強、經驗豐富的總承包單位，直接把項目參與單位有機的結合起來，形成一種自上而下的、嚴密的縱向合同管理體系。

在工程實踐中，有些項目屬于總承包項目，但是設計卻由業主委托給另一家設計單位單獨完成，如重鋼4100mm寬厚板項目，由于總承包方設計經驗相對缺乏，重鋼業主將4100mm寬厚板項目的設計工作委托給專業的設計單位進行設計。對于設計方來說，這是一種雙甲方管理模式，具體管理中業主和總包方很容易出現意見不統一、難以協調的問題。

圖6 設計界面管理組織關系圖

（3）ICS咨詢管理模式

ICS是Integrated Consultant Services的簡稱，這種模式采用“業主＋咨詢公司＋專業設計單位群“的組織結構（如圖5所示），即業主聘請專業的咨詢單位作為整個工程設計、建設期間的顧問，業主和咨詢公司組合在一起進行項目的總體設計管理工作，如中冶賽迪與臺塑河靜鋼廠簽訂的ICS總體咨詢服務項目，中冶賽迪為臺塑河靜鋼廠提供從設計、施工到調試、投產運營期間所有的咨詢服務。

3.3 三種設計管理模式的對比分析

上述三種管理模式各有利弊，在實際工程項目中，相關方可以根據自己的管理能力做出適當的選擇。

3.4 設計管理組織架構

鑒于大型鋼鐵建設工程管理的復雜性和艱巨性，有必要組建專門的設計管理部門，以對整個工程設計過程中存在的技術、組織及合同問題進行科學管理和控制。

合理設計管理組織結構是設計順利進行、界面圓滿協調的保證。為此，設計管理部門必須按照項目管理原則，組織精干的管理團隊，設置好管理層級，構建合理的組織架構，合理調配人員，形成決策及時、高效的管理機構。

3.5 設計界面管理手冊的編制

大型鋼鐵建設工程的專業系統數量眾多，相互之間的關系錯綜復雜，如何全面、清晰的表示設計界面，并定義和記錄所有的設計界面要求，是設計界面管理的一項重要工作。通過界面說明書來明確界面定義、界面劃分原則以及界面內容，通過界面說明表來定義界面關聯關系以及界面進展狀態。

說明：

（1）界面編碼通常是英文＋數字，體現界面相關聯的系統及編號。

（2）界面狀態一般為提出、回復、實施、完成、爭議、取消等狀態標志，用來記錄界面處理進程，便于界面跟蹤管理。

3.6 設計界面管理信息化

界面信息化是保證各參與方準確傳遞信息的有效手段，也是提高管理效率的重要手段。如中冶賽迪為臺塑河靜鋼廠編制獨立的數據管理系統，建立信息化全廠總圖。設計界面管理流程應適應已存在的界面管理模式，能調動參與各方的積極性，使其成為規范各參建方管理的工作準則，通過界面的信息化保證聯系暢通。

表2 界面說明表

結語

根據工程項目全壽命周期集成化管理的需求，設計單位的服務期應貫穿工程選址、方案設計、初步設計、施工圖設計、施工及設備安裝、竣工驗收、設計總結各階段，直至運營結束。因此設計界面管理應不局限于設計階段界面管理，應盡量向前向后延伸，甚至貫穿于項目建設全過程。

[1]于瑞海.大型建設項目的設計管理研究[D].華南理工大學，2012.

[2]李立新.大型建設項目設計界面的有效管理[J].建筑經濟，2004.

[3]孫亮.界面管理在大型建設項目業主方設計管理中的應用[D].山東建筑大學，2010.

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