材料編碼在EPC項目設計和管理中的應用

梁延遼

（寧夏工業設計院有限責任公司，寧夏銀川 750001）

1 材料編碼的定義

管道材料主要包括鋼管、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門及其他管道元件。材料編碼是一種用于標識管道材料中各類管材屬性和規格的代碼，一般由字母和數字組成，每個代碼代表一種規格的材料。如：代碼為EEAANA8-C6，代表的管道材料技術條件為：“等徑三通，S30408GB/T14976，SMLS，BW，GB/T12459（II），φ273×5”。表示這一管道元件為等徑三通，材質為S30408，材質標準為GB/T14976，它是無縫對焊連接，尺寸標準為GB/T12459（II），管道外徑壁厚為φ273×5。

2 材料編碼的規則組成

管道材料進行計算機數字化管控，目的是為了提高生產效率，降低材料統計錯誤率。而材料編碼就是用于計算機內部進行傳輸的媒介，為提高計算機數據處理速度及作業效率，材料編碼要求既能全面表達清楚管道材料信息，又短小精簡，便于計算機快速處理。管道材料編碼規則如圖1所示，主要由以下幾部分組成。

圖1 管道材料編碼規則

1）大類：主要為管道材料的類別，包扣管道、管件、法蘭、墊片、閥門、其他特殊件。

2）小類：為大類里面細分的具體材料，如管道、無縫鋼管、焊接鋼管、鍍鋅鋼管、襯里管道等。

3）端面形式：一種是管道管件等焊接管材端面，如平焊、坡口焊等；一種為法蘭、墊片等需螺栓連接的密封面形式，如RF、FF等。

4）材料標準：主要包含材料及其標準信息，比如20# GB/T8163等。

5）尺寸標準：主要是各種管材的具體尺寸標準，不同的尺寸標準，其材料匯總要進行區分，比如鋼管的尺寸標準有HG/T20553、SH/T3405等。

6）特殊要求：是管道材料的一些其他需區分的要求，比如彎頭有1.5倍DN和1.0倍DN等。

7）壁厚：主要是為了區分相同材質不同壁厚。

3 材料編碼的特性

3.1 唯一性

材料編碼主要是用于材料統計、材料請購及出入庫時計算機進行統計傳輸的一種媒介。為了使材料統計方便、快捷，該材料編碼具有唯一性，每個編碼代表一種規格的材料，這樣才能保證材料統計的準確性，同時在后期材料采購與施工時材料入庫、出庫都能做到一一對應，保證整個EPC項目中材料管控的準確、合理。

3.2 系統性

系統性指該材料編碼從設計綜合材料表到采購請購單，及施工出入庫都使用同一編碼，以便對整個EPC項目的管道材料進行統一管理和控制。隨著EPC項目信息化工程管理系統的應用，項目運行的各個階段都采用計算機完成，材料在每個階段的信息輸送均采用同一編碼，可有效提高材料管控的水平及保證材料數量的準確性。

3.3 可擴展性

管道材料編碼由字母和數字按照一定的規則排列組成，材料編碼數據庫維護人員根據管道材料等級表中材料的技術條件，編制材料編碼，當規則庫中缺少設計人員需的材料編碼時，設計人員及時通知數據庫管理員，對材料編碼進行手動添加，再將數據庫更新到信息化管理系統中用于項目使用，而材料編碼由很多位字母和數字組成，同時字母區分大小寫，這樣既能保證每一個組合都能代表一種規格尺寸的材料，同時隨著項目中各種管道材料的不斷使用，材料編碼可不斷地擴展更新。

4 材料編碼在EPC設計中的應用

4.1 傳統設計中材料的統計

傳統設計多是二維設計，設計人員先根據材料專業編制的管道材料等級表中的管道等級進行二維圖紙繪制，圖紙繪制完成后根據圖紙中管道走向，按管件類別、管道等級、管道規格進行人工統計數量，再根據不同的管道等級填寫管道材料技術條件。

經過很多項目的驗證，傳統的材料統計存在以下弊端；

（1）傳統材料統計工作量繁重，工期較長。隨著現代施工技術和管理水平的提高，很多項目要求設計工期較短，同時建設方根據材料市場價格也需提前采購部分鋼材，傳統設計材料統計方式總是遲遲無法提供材料匯總表，導致建設方錯過最佳采購時期；或者倉促提供的材料匯總表存在嚴重的技術錯誤，導致建設方采購不合設計要求的材料，這樣會增加建設方投資成本。

（2）人工統計無法保證材料準確性。因為傳統材料統計由人工參與統計，材料數量和技術條件難免存在不準確性，這種情況下設計人員要不斷地變更采購，既增加了項目管理難度，也嚴重地影響施工工期，增加建設成本。

4.2 材料編碼在三維設計中的應用

隨著三維軟件在各工程公司的應用，極大地提升了設計質量和設計工期，傳統設計中任務繁重的材料統計工作也由計算機完成。但隨著工程公司EPC項目管理的要求和信息化管理的提升，材料管控要求材料從設計到采購、出入庫都需信息化管理，而設計作為項目材料輸入的源頭，應該優先輸入信息化參數。于是管道材料編碼作為材料信息化管控的媒介被引入項目設計中。

以PDMS三維設計為例，由數據庫管理員按照管道材料等級表編制好材料編碼，并在PDMS數據庫中做好材料編碼對應的管件材料屬性，將材料編碼與元件等級一一匹配，設計人員按照元件等級搭建三維模型。設計完成后，以ISO圖為基層進行材料匯總，材料匯總文件（MTO）中管道材料技術條件對應相應的材料編碼。項目完成后，將導出的MTO文件導入EPC項目管理信息化系統，直接進行后期材料請購和庫存管理。

5 材料編碼在EPC管理中的應用

5.1 傳統項目管理中材料的管控

在整個EPC項目的實施過程中，材料的管理對于項目的成本、質量、進度都有著極其重要的作用，因此做好材料管理工作，使管道材料的數量、選用標準、采買時間及價格得到嚴格控制，并采取措施避免材料浪費，在傳統的項目管理中基本是做不到的。

傳統的項目管理中，采購部門負責材料的采買和催付，庫房負責材料的出入庫工作。項目設計完成后，設計院將圖紙及材料綜合表交付項目管理部，項目管理部材料控制工程師根據綜合材料表中的管件技術條件分類分批匯總設計院提交的管道綜合材料表，交由采購部門采購。采購部門采購回來驗貨，由庫房登記入庫，并通知施工方到庫房領取所需的管材。

該過程所有文件資料均為紙質傳輸，從請購到出入庫涉及很多人員、流程和時間，經過很多項目的驗證，傳統項目管理中材料的管控存在以下幾個問題。

（1）材料采購階段匯總大批量材料，人工統計導致材料匯總數量錯誤，技術條件填寫錯誤，導致采購管材數量不足，或采購錯誤，重新采購，既造成了材料浪費，增加了采購成本，還延誤了施工工期，也影響施工質量。

（2）材料管控過程中涉及較多的部門、人員、流程，管理人員的配備不到位、職責分工不明確、各部門之間溝通不及時也帶來很大問題，看似每個人都在管，但是未能發現并解決過程中存在的問題，很難達到管控的效果。

（3）由于傳統的EPC項目管理材料總需用量缺少計劃，隨著施工的推進，大量材料的匯總及各種變更的產生，項目部很少能將材料用量有效的量化或制定準確的基準，導致材料采購成本過高，材料浪費嚴重。

5.2 材料編碼在EPC信息化控制系統中的應用

隨著信息化技術的發展及人們對傳統項目管理弊端的認識，很多工程公司采取項目管理信息化控制系統，為了便于管道材料數量的統計、分類，管件技術參數的查詢，材料管控成本的計算及材料報表的生成，使項目管理信息化控制系統能夠真正投入使用，需對管道材料進行科學的、統一的分類和編碼，供設計、采購和施工等部門使用。

設計階段數據庫管理員根據管道材料等級表編制材料編碼，與三維設計軟件中的管道元件一一對應，設計人員在三維設計軟件中調用各類元件進行三維模型設計，設計完工后，通過ISO圖中管道材料為基準進行個裝置內管道材料匯總，并導出MTO文件。

項目管理部材料管控工程師根據設計導出的MTO文件，導入項目管理信息化控制系統中設置了材料控制軟件，材料控制軟件中設置了對應的材料清單（BOM）模塊，它利用樹狀結構將每個裝置的管線材料分裝置、分類別進行排列。

采購時可根據材料編碼分類匯總正在施工的所有裝置的管材數量，發出材料請購單，采購部門按照帶有材料編碼的請購單進行采購，材料管理人員根據帶有材料編碼的入庫單驗貨入庫，并將入庫材料數量在材料控制軟件進行登記。出庫時，由施工方根據ISO圖（單線圖）中管道材料編碼進行材料申領，材料管理人員根據材料編碼進行材料出庫，并登記，備注所用裝置。

這樣便實現了項目管理中材料的實時跟蹤，既能統計出該項目所有裝置或各單體裝置已采購多少材料，還需采購多少材料，各裝置已使用多少材料，庫房還剩多少材料。同時BOM可進行多次變更、覆蓋和刪除等更新工作，以便于整個項目管理的需求。比如：項目設計階段根據市場管材價格需及時采購部分鋼材，依據設計導出的MTO文件，先錄入一部分管材進行采購，等項目設計完成后，導入最終的MTO文件后，可更新標識該裝置已采購部分材料信息，在后期材料采購時，將已采購部分管材不再進行二次統計。在整個材料實時管控過程中，材料編碼起到了穿針引線的作用，管道材料在材料匯總表、請購單、訂購單、材料計劃表、領料單、入庫單、出庫單中都必須填寫編碼，以便各項流程、各項功能的實現都以材料編碼為基礎進行準確的識別、統計、匯總和查詢。

6 結語

隨著計算機技術、信息化技術的不斷創新，專業設計軟件在項目設計上的普遍應用，傳統的材料管控已經不能適應項目管理的需求，材料管控的方式也發生了變化，這就需更多地通過EPC項目信息化控制系統上的多軟件聯合應用，不斷完善和豐富材料編碼，以科學、規范、實用的材料編碼規則，來實現材料控制的實時跟蹤管理。所以，在今后還需不斷加強材料編碼與多種軟件之間的銜接，努力實現EPC項目管理的數據化和信息化。