成都碲化鎘發電玻璃生產線EPC項目過程管理實踐

劉 浩，周顯華

(中國建材國際工程集團有限公司，上海 200063)

成都碲化鎘項目設計年產能為80 MW，是國內第一條大尺寸碲化鎘薄膜發電玻璃生產線。項目工藝路線為近空間升華法沉積碲化鎘、硫化鎘技術，旨在突破國內碲化鎘薄膜太陽發電玻璃的產業化、規模化和大面積生產的瓶頸。

中國建材國際工程集團有限公司(以下簡稱CTIEC)作為成都中建材年產80 MW碲化鎘薄膜太陽能電池生產線項目的工程總承包方(不含廠房土建工程)，工作范圍包括工程設計、設備采購、安裝施工，并按約定進行產線聯動調試、性能考核等服務。

1 項目的特點和難度

1.1 技術創新難度高

1)新技術：碲化鎘發電玻璃全世界僅美國First Solar一家具備成熟的工業化產線生產經驗，CTIEC下屬子公司德國CTF Solar GmbH(以下簡稱CTF)自2012年開始研發具有自主知識產權的新型近空間升華法沉積技術，在實驗線、中試線的基礎上積累經驗，該項目為首次工業化的第一條生產線。

2)新設備：碲化鎘發電玻璃生產線無成熟的工藝設備供應商，在工藝設備采購過程中，需與各潛在供應商進行技術要求復核確認、驗收標準談判，耗時長、難度大。

3)智能制造：為了實現生產線的自動化和智能化控制，采用了符合歐洲半導體行業標準的制造執行系統(MES)，對各工藝設備的軟件接口有嚴格的要求，工作量巨大。

1.2 既有廠房空間小，環保要求高，設計難度大

1)因工藝路線優化，已建成廠房面積偏小，工藝設備布局難度極大。且為滿足生產線潔凈度要求，空氣凈化系統在輔房空間不足的情況下，改為架空布置，施工難度增加。

2)成都雙流區無鎘排放指標，為實現當地環保的零排放要求，廠務系統中的環保措施分別采用集中除塵收納和蒸發結晶委外處理，解決工藝設備排放的含鎘氣體和含鎘廢液。

1.3 EPC總工期緊，設備采購、設計交叉影響嚴重，現場協調工作復雜

1)項目總工期15個月，75%工藝設備需進口，定制化工藝設備交期長且需海運，物流時間長，安裝調試時間極為有限。

2)工藝設備單體數量多，采購定標周期長，致使廠務設計提資緩慢，影響潔凈系統安裝及廠務設備采購。

3)近20家工藝設備供應商同時在現場進行設備的安裝、調試，CTF技術服務團隊以及業主方工程師、操作人員的組織協調，難度極大。

2 EPC全過程控制的管理創新

2.1 項目的組織機構與管理體系

2.1.1 組織機構

在項目啟動開始，依據CTIEC程序文件和管理要求，任命項目經理，組建包括德國CTF技術專家在內的國際化項目管理團隊，成立CTIEC成都碲化鎘項目部。項目部主要管理崗位包括設計經理、采購經理、施工經理、質量經理、試運行經理以及安全經理等。并以文件形式明確項目部主要管理崗位人員配置和主要職責[1]。

2.1.2 管理體系

以公司的管理體系為基礎，根據項目的特點，編制有關管理規定，如《項目執行計劃書》、《質量控制計劃》、《進度實施計劃》、《費用控制計劃》、《試車計劃》、《培訓計劃》、《安全管理規章制度》等文件。這些項目管理文件與公司管理體系共同構成了項目的管理體系。與此同時項目部在設計、采購、施工各階段編制相應的作業文件，明確職責、權限，并按文件加以實施、檢查、控制[2]。

2.2 設計管理

2.2.1 組建國際化設計團隊

組建由CTIEC設計院和德國CTF各專業人員共同參加的國際化設計團隊，以CTIEC副總工程師為項目技術總負責人，由CTIEC和CTF國際薄膜領域技術專家組成專家組，項目部設置設計經理具體負責對工程設計的管理和控制，明確各專業負責人。由CTF負責工藝設計，CTIEC負責工藝設計轉化以及總圖運輸、建筑結構、水暖電等公用配套工程的設計。

2.2.2 設計實施與控制

該項目嚴格遵守CTIEC設計控制程序、作業文件的相關規定，制訂了設計執行計劃并對其實施動態管控。同時在項目執行過程中加強了德國CTF與CTIEC設計團隊之間的人員整合、團隊建設，解決了德國CTF提出的技術規范或標準的消化、轉化和在工程設計中的應用問題。

2.2.3 設計接口管理

1)不同設計團隊之間的接口管理：通過對CTF提出的工藝設計及其對公用配套工程的設計要求、工藝設備技術規格的消化吸收，加強相互溝通和統籌協調，解決了海內外設計團隊之間的設計接口問題，并圓滿完成了工藝設計轉化、設計規范轉化、施工圖深化設計和設備選型等工程設計任務。

2)設計與采購接口管理：加強采購清單提交時間和設計技術規范、標準或要求的管控。確保其與采購執行計劃、設計規范的一致性和符合性。

3)設計與施工接口管理：加強施工前設計技術交底工作，進一步明確了施工圖紙的設計要求，有利于施工單位制訂合理的施工技術方案，確保了施工質量。

4)設計與試運行接口管理：通過設計團隊直接參與到生產線試運行執行計劃的制訂、實施與控制過程，CTIEC/CTF的技術專家、工程設計人員、CTF工程和研發團隊工程師適時進駐項目現場，提供高效的技術服務和支持，實現了設計與試運行接口的無縫銜接。

2.3 采購管理

2.3.1 采買

該項目重點加強了接收請購文件，確定采買方式、實施采買和簽訂采購合同各環節的動態管控。同時針對該項目工藝設備定制化的特殊性，通過綜合評分法、采購成本比較法、層次分析法以及招標等方式的靈活運用，充分識別對比不同供應商對目標設備和設施的解決方案，尤其是對關鍵設備以及關鍵設備的關鍵模塊進行分析對比，過程中運用數據比對、狀態一致性對比等方式和方法，確保采買到最佳設備。

2.3.2 催交與檢驗

根據設備、材料的重要性劃分催交與檢驗等級，確定催交與檢驗方式和頻度，制訂催交與檢驗計劃并組織實施。通過催交與檢驗工作，確保及時發現供貨進度已出現或潛在的問題，及時報告并采取必要的補救措施，有效防止采購進度延誤和費用超支。

2.3.3 運輸與交付

項目采購與交付重點從以下幾方面加強動態管控：依據采購合同約定的交付條件制定設備、材料運輸計劃并實施；對包裝和運輸過程進行動態監督管理；落實接貨條件、卸貨方案和現場接貨以及項目現場檢驗等。

外伶仃島隸屬于珠海市擔桿鎮，面積4.23 km2，常駐人口1 018人，距珠海市區27.5海里，海島氣候宜人，是珠海眾多海島中有名的旅游渡假區。外伶仃島垃圾處理方式包含就地處置和異地處置，對于我國偏遠小型海島的垃圾處理方式具有代表性。

2.3.4 其他

該項目采買、催交與檢驗、采購與交付、倉儲、合同變更等各采購環節的管理均嚴格遵守了CTIEC采購控制程序、作業文件的相關規定以及項目經理負責制的相關約定。

2.4 項目施工管理

2.4.1 施工執行計劃的動態管控

項目重點加強了施工質量計劃、施工安全、職業健康和環境保護計劃、施工費用計劃、技術管理計劃和資源供應計劃的管理，并建立健全了施工執行計劃的動態跟蹤、監督、檢查和報告的管理機制。

2.4.2 施工進度控制

通過檢查施工進度計劃中的關鍵路徑、資源配置的執行情況，提出施工進度報告，分析進度偏差，進行趨勢預測，并采取糾正措施，確保施工進度受控。

2.4.3 施工費用控制

該項目重點加強了測量施工費用，分析費用偏差，預測費用趨勢，采取糾正措施、控制施工簽證和施工費用增補按規定程序審批等工作。

1)對施工過程質量進行動態管控，對特殊過程和關鍵工序進行識別與質量控制。

2)對供貨質量嚴格按規定進行復驗并保存檢驗證據。

3)重視施工前設計技術交底工作，嚴格審查施工組織設計和專項施工方案。

4)對施工質量不合格品的處置加強監督，并驗證其實施效果。

5)加強對施工機械、裝備、設施，工具和器具的配置以及對使用狀態進行有效性和安全性檢查。

6)堅持“質量第一，預防為主”的方針和“計劃、執行、檢查、處理”的PDCA循環工作方法。項目部定期組織對質量控制績效進行分析和評價，明確改進目標，制定糾正措施，進行持續改進。

7)加強工程質量驗收，確保合同約定的施工質量標準。

2.4.5 施工安全管理

1)項目的施工特點在于作業面廣、作業人員密集、機、料集中，存在著多種危險因素，該項目結合施工現場實際情況，堅持了健康、安全和環境“三位一體”管理原則。

2)項目施工安全重點加強了以下幾方面工作：落實安全生產責任制；建立施工安全管理制度，明確安全職責，落實施工安全管理目標；定期不定期開展安全檢查，掌握安全信息，召開安全例會，發現和消除隱患；對施工各階段、部位和場所的危險源進行識別和風險分析，制定應對措施，并對其實施管理和控制；落實施工分包合同有關安全管理的約定，加強監督管理、兌現獎懲管理辦法等。

2.5 項目試運行管理

項目生產線試運行階段，由CTIEC/CTF薄膜太陽能技術專家、CTIEC工程技術人員、最終用戶生產技術人員組成技術聯合攻關小組；制訂生產線試運行執行計劃，落實組織指揮系統、進度安排、資源配置、環保設施的投運安排、安全及職業健康管理要求，重點分析評估和落實技術爬坡的難點及其應對措施；在各方的共同努力下，實現了13%的轉換效率，生產線的達產達標，順利通過了最終驗收并完成交付。

2.6 項目風險管理

1)從技術、設計、采購、施工、資金和匯率等角度進行了風險的識別與評估分級。

2)針對技術和設計風險，主要關鍵工藝設備的技術規格需反復深入討論，經薄膜領域的技術專家團隊確認后才能作為設計輸入；最關鍵設備CSS 由CTF與設備供應商聯合研發和制造；通過實驗室工藝驗證以及生產試運行階段對生產工藝參數的反復摸索和驗證，最大限度降低了技術風險。

3)項目主要關鍵工藝設備均為定制設備，單一來源采購居多，項目采購管理過程中，通過加強商務談判前針對供應商的技術評估、設置因地制宜的合同條款并進行艱苦卓絕的商務談判、必要時做好供應商的盡職調查等措施，有效控制了采購風險[3]。

4)針對融資和資金可能存在的風險，重點加強了資金需求計劃的管理，使之與采購執行計劃協調一致；積極配合建設單位的項目融資工作，確保了建設資金不影響工程進度；實時掌握匯率走勢，動態管控合同簽署計劃及采購付款計劃。

5)制訂適宜項目的重大施工風險應急預案，重點加強施工現場的標準化管理，有效控制了施工風險。

6)工程保險的全覆蓋。

7)定期組織對風險控制效果進行評估以持續改進。

2.7 項目進度管理

該項目充分利用里程碑計劃、網絡計劃技術、甘特圖、關鍵路徑分析等方法與手段，做好周計劃、月計劃的制訂工作，確定里程碑計劃中各個節點，識別影響進度計劃的關鍵風險點、關注點及資源保障點，提前識別短線、風險項目，優化資源配置，采用檢查、比較、分析和糾偏等方法和措施，對項目進度實施動態管理，及時指揮、協調和溝通，確保項目進度管理受控。

2017年1月開始，CTIEC總包項目部進行了日計劃檢測機制，通過召開安裝、調試日會，經過4個多月的嚴格管控、及時糾偏，項目進展突飛猛進，為總體進度目標的實現提供了有力的保障。

2.8 項目質量管理

1)通過制訂質量計劃，對項目所有輸入的信息、要求和資源的有效性進行控制；對設計、采購、施工和試運行各階段的接口質量進行重點控制；組織檢查、監督、考核和評價質量計劃的執行情況，對出現的問題、缺陷或不合格，組織召開質量分析會，制定和落實整改措施等，確保項目質量管理受控。

2)根據項目的特點，通過系統地制訂每臺設備特別是工藝設備的技術規格及其驗收程序、標準、合同保證參數等文件，由意向供應商提供技術響應和設備配置方案，通過實施標準化質量文件的編制、審核和審定的控制程序，極大地提升了采購合同及其附件的質量。

3)過程質量控制的精細化。將過程質量控制貫穿于設備質量控制的全過程，設備采購合同簽署后，通過依據合同約定實施設備制造前的設計審查和設計凍結、設備制造過程中的中期檢查、出廠前檢驗或測試、機械完工后的基本功能測試、預驗收測試以及生產線最終驗收等六個不同階段的過程質量控制措施，夯實質量管理基礎，實現了過程質量的精細化管理。

4)嚴格執行CTIEC項目質量控制程序，開展生產線投產前大檢查活動，組織設計回訪，提升了顧客滿意度。

2.9 文件管理

在CTIEC公司文件管理的基礎上編制該項目的文件管理程序文件。主要內容包括：文件編碼系統、文件版次規定、文件收發登記制度、項目信息系統及文件權限管理程序。同時進行項目竣工文件組織策劃，在執行過程中對竣工文件整理，以減少后期工作量。

3 項目建成與成果

通過15個月的艱辛努力和奮斗，成都中建材年產80 MW碲化鎘發電玻璃生產線項目順利投運，完成了自主知識產權的改進型近距離升華工藝技術的產業化，打破了美國的技術壁壘，工藝技術水平國際領先。成功打造了國內首條集高度自動化、智能化及信息化于一體的大面積碲化鎘薄膜發電玻璃生產制造平臺，深度融合了新一代信息技術、工業物聯網技術、智能機器人技術。

4 結 論

國內首條最大產品尺寸的碲化鎘薄膜太陽能電池生產線項目的成功實施，是堅持運用項目管理技術和方法的結果，是項目管理最佳實踐的體現。

回顧項目的承建歷程，圍繞“引進、消化、吸收、提高、集成、創新”的指導方針和工程總承包合同關于合同工期的約定，通過運用工作分解結構(WBS)、里程碑計劃、網絡計劃技術、甘特圖、變更控制等項目管理的技術和方法，對工程設計、采購和施工、試運行各階段的進度、質量、費用、溝通與信息、資源、風險等各環節嚴格管控。

通過融合中外優勢設計理念，利用WBS策劃機制[4]，責任分解落實機制，動態計劃進度管控機制，精細量化質量管控機制，多形式遴選的采購機制，PDCA(計劃，執行，檢查，行動)的施工監督機制，制定風險管控計劃，嚴格遵守EHS(環境，健康，安全)制度等，建立切合該項目實際的管理模式和管理方法，確保了項目管理目標的實現。

EPC是以設計為龍頭的工程總承包，而新行業新技術的設計方案，往往存在較多不確定性，如何平衡設計、采購、工期之間的關系，是EPC總承包方面臨的巨大挑戰。

通過總結成都碲化鎘項目的實施經驗，希望實施過程中獲得的經驗能夠更好地應用于今后的項目中，同時EPC管理也是一個不斷探索、創新的過程，以此促進EPC項目管理模式的不斷創新、實施能力的不斷提高。