基于并行工程理論的工程總承包項目進度管理策略分析

摘要：工業(yè)化進程提高了工程建設(shè)企業(yè)之間的競爭的激烈程度，工程總承包（EPC）模式因其特有的集成化管理優(yōu)勢得到國際工程公司的青睞。進度管理是EPC項目管理中的重要職能之一，有效的進度管理能夠使EPC項目順利達到預(yù)定目標(biāo)，實現(xiàn)降本增效的目的。基于并行工程理論，結(jié)合EPC項目實際案例，對EPC項目設(shè)計、采購、施工并行策略進行分析，為并行工程理論在EPC項目進度管理中的應(yīng)用提供實踐參考。

關(guān)鍵詞：并行工程；EPC；進度管理；項目管理；協(xié)調(diào)管理

0"引言

隨著經(jīng)濟全球化和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，工程項目規(guī)模逐漸擴大、工序逐漸復(fù)雜，建設(shè)企業(yè)之間的競爭也愈發(fā)激烈，因此縮短建設(shè)周期、降低建設(shè)及管理成本成為增強工程建設(shè)企業(yè)綜合競爭力的重要手段。而傳統(tǒng)設(shè)計、采購、施工各主要環(huán)節(jié)互相分割與脫節(jié)的承包模式的缺點逐漸顯露，EPC模式日益受到國際工程公司的青睞"[1]。

自20世紀(jì)90年代始，我國EPC模式從化工、石化行業(yè)開始，經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前已遍布水電、建筑、冶金、鐵道、輕工等行業(yè)和領(lǐng)域。EPC模式將設(shè)計、采購、施工等各環(huán)節(jié)原有的獨立運行機制進行銜接整合，真正達到降本增效的目的，是工程公司不斷研究探索的關(guān)鍵驅(qū)動力"[2]。

本文結(jié)合EPC項目實際案例，探索并行工程理論在EPC項目進度管理中的應(yīng)用。從EPC項目的設(shè)計、采購、施工進度管理根源出發(fā)，分析有效的協(xié)同管理方案，提高EPC項目的建設(shè)效率，充分發(fā)揮總承包單位在EPC項目中的核心作用。

1"EPC模式的目的和關(guān)鍵措施

在傳統(tǒng)的承包模式下，設(shè)計、采購和施工往往由不同的主體或組織承擔(dān)，項目建設(shè)過程中存在一定的分裂性，缺乏高效的溝通與協(xié)調(diào)體系。設(shè)計向采購延伸較淺，設(shè)計的技術(shù)優(yōu)勢在選材、方案優(yōu)化、降低投資方面發(fā)揮較少；設(shè)計方案與施工技術(shù)、施工措施的統(tǒng)籌結(jié)合程度不足，影響施工成本和建設(shè)周期；采購貨物提前到場對倉儲場地的占有浪費和未及時到場導(dǎo)致的施工窩工問題也時有發(fā)生。

EPC模式的主要目的是克服傳統(tǒng)承包模式的缺點，將設(shè)計、采購與施工在宏觀上統(tǒng)一考慮，并進行有效整合，從而縮短項目的建設(shè)工期、降低工程費用。但EPC模式的目的實現(xiàn)，并不能僅靠著EPC工程總承包的組織形式，而是要靠兩個關(guān)鍵措施：可建造性研究和快速路徑技術(shù)"[3]。

美國建筑業(yè)協(xié)會 （CII） 在1986年對可建造性的定義為可建造性是在工程的規(guī)劃、設(shè)計、采購、現(xiàn)場操作中最優(yōu)地利用施工知識和經(jīng)驗以達到項目的整體目標(biāo)。可建造性研究的本質(zhì)就是把施工知識和經(jīng)驗整合到設(shè)計、采購過程中以降低工程成本、縮短工程建設(shè)周期"[4]。快速路徑技術(shù)是把整個工程分成合理的合同包（標(biāo)段），每個合同包設(shè)計完成后即可對此部分工程進行施工。快速路徑技術(shù)的實質(zhì)是對設(shè)計和施工進行合理的搭接， 從而達到縮短整個建設(shè)周期的目的"[5]。

2"EPC模式中的并行工程理論

并行工程理論（Concurrent Engineering，CE）最初源于工業(yè)制造業(yè)中，當(dāng)前已成為國際工程領(lǐng)域重要的項目管理研究方向之一，其目標(biāo)是縮短周期、提高質(zhì)量、降低成本。美國國防分析研究所（IDR）于1988年的R-388 研究報告中將并行工程定義為是對產(chǎn)品及相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度與用戶需求。并行工程理論強調(diào)多方協(xié)調(diào)工作和一體化、并行的設(shè)計，尤其注重早期方案設(shè)計階段的并行與協(xié)調(diào)，在優(yōu)化和重組的過程中，實現(xiàn)多學(xué)科、多領(lǐng)域群體協(xié)同工作，從而達到壓縮工期、降低成本的目的。并行工程的核心內(nèi)容是并行設(shè)計。

基于并行工程理論，EPC模式應(yīng)該充分發(fā)揮統(tǒng)籌協(xié)同管理下實施項目的優(yōu)越性，增加設(shè)計、采購、施工過程中進度的交叉深度，將并行工程的理念納入 EPC 項目管理中，對工程項目進行并行建造，把項目建設(shè)的各個活動，如設(shè)計、采購、施工，看成一個集成的過程，并從全局優(yōu)化的角度對集成過程進行管理與控制，并不斷地改進與提高。

在EPC項目并行建造過程中，整合設(shè)計、采購與施工的方法是將可建造性與快速路徑技術(shù)相結(jié)合，從而達到縮短整個建設(shè)周期的目的。相關(guān)案例研究表明，在不增加項目成本的情況下，工程項目管理應(yīng)用并行工程理論可使工期縮短25%"[9]。并行工程項目過程組織模式圖如圖1所示。

并行工程與三邊工程（邊勘測、邊設(shè)計、邊施工）不同。三邊工程往往僅為了縮短建設(shè)工期，設(shè)計周期嚴(yán)重被壓縮，導(dǎo)致設(shè)計文件粗糙且不合理，匆忙采購、施工，容易出現(xiàn)變更、返工問題，導(dǎo)致質(zhì)量下降，同時工期并未得到有效的壓縮。而并行工程是站在工程設(shè)計、采購、施工全過程的高度，打破傳統(tǒng)組織之間分割封閉的觀念，發(fā)揮設(shè)計、采購、施工過程中參與者的協(xié)同工作效應(yīng)，對影響工程建設(shè)的因素在設(shè)計的早期階段進行充分研究與考慮，以提高工程設(shè)計、采購、施工的連貫性和成功率，從而大大縮短設(shè)計、采購、施工周期，降低工程建設(shè)成本。

3"案例分析

3.1"項目背景

“十四五”以來，我國石化、化工行業(yè)全力推動高質(zhì)量發(fā)展，以綠色循環(huán)低碳為基本特征的化工園區(qū)正逐步成為行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級、騰挪發(fā)展的主要載體。以西北地區(qū)某煤炭分級分質(zhì)清潔高效綜合利用項目為例，該項目以“清潔化生產(chǎn)、循環(huán)化發(fā)展、園區(qū)化承載”為模式，以“資源綜合利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟”為主線，力爭打造成為資源綜合利用型循環(huán)經(jīng)濟實體產(chǎn)業(yè)的典范。

該項目合同工期為16個月。由于該項目位于西北地區(qū)，每年11月下旬至次年3月上旬氣溫較低。據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳窘?0年統(tǒng)計資料顯示，最冷月平均溫度約為-8.20℃。根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJ 104—2011）"[11]，該時間段屬于冬期施工期，施工降效嚴(yán)重，因此該項目施工有效窗口期僅為12個月。由于時間緊、任務(wù)重，且啟動前期工藝包設(shè)計資料不完善，該項目存在較大的進度控制風(fēng)險。

項目合同簽訂后，項目部組織各專業(yè)資深專家對工藝方案的流程復(fù)雜性、工況多樣性、裝置靈活性，以及項目的總工期、總成本、施工方案等進行充分論證和嚴(yán)格審核。該項目執(zhí)行過程中應(yīng)用了并行工程理論，使得EPC項目的協(xié)同管理優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，最終項目工期有效縮短約10%。

3.2"項目并行管理方法

3.2.1"項目內(nèi)外協(xié)調(diào)并行管理

由于EPC項目中各參與方的組織協(xié)調(diào)工作是影響項目成敗的重要因素，協(xié)調(diào)工作分為外部協(xié)調(diào)和內(nèi)部協(xié)調(diào)。在項目啟動初期，項目部須建立完善的組織協(xié)調(diào)管理程序，項目協(xié)調(diào)管理范圍及關(guān)系圖如圖2所示。

在外部協(xié)調(diào)中，項目部充分認(rèn)識到業(yè)主在工程項目建設(shè)過程中的特殊地位和所起的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用。因此，與業(yè)主建立良好的協(xié)調(diào)機制是外部協(xié)調(diào)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，包括目標(biāo)機制、信任機制、協(xié)商機制等。項目啟動初期，項目部同業(yè)主多次召開協(xié)調(diào)會，統(tǒng)一項目建設(shè)目標(biāo)，為項目的后續(xù)順利執(zhí)行打下了結(jié)實的基礎(chǔ)。在項目的建設(shè)過程中，執(zhí)行定期協(xié)調(diào)會與專項協(xié)調(diào)會制度，外部協(xié)調(diào)工作的及時性成為項目進度可控的重要因素。

外因是條件，而內(nèi)因是根本，對事物起決定性作用。因此，項目部將內(nèi)部協(xié)調(diào)工作作為首要的管理工作。在項目執(zhí)行過程中，項目部建立內(nèi)部協(xié)調(diào)控制體系，通過信息跟蹤反饋機制，實時分析項目執(zhí)行與目標(biāo)的偏差，解剖分析存在偏差的原因、影響因素，評估偏差影響程度，對存在的問題及時進行專項協(xié)調(diào)解決，確保項目的順利推進。項目的內(nèi)部協(xié)調(diào)控制體系圖如圖3所示。

3.2.2"項目設(shè)計、采購、施工計劃并行銜接

項目設(shè)計、采購、施工計劃并行銜接是項目并行管理落實重要的指導(dǎo)和方針。工程項目在不同程度上都存在設(shè)計、采購、施工的銜接問題，只有保證設(shè)計、采購、施工的良好銜接，才能達到優(yōu)化設(shè)計程序、提高材料匹配度、合理組織施工、壓縮工期等目的。在這一過程中，設(shè)計、采購、施工計劃的并行銜接是尤為關(guān)鍵的一環(huán)。在該項目中，設(shè)計、采購、施工計劃并行銜接實施方案如下：

（1）設(shè)計每月25日發(fā)布下月施工圖計劃、采購規(guī)格書計劃。

（2）采購每月15日與25日發(fā)布近期（截止次月25日前）材料到場計劃（明確具體的到場材料數(shù)量、規(guī)格與到場時間）。

（3）施工根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，每月30日編制完成下月施工計劃，同時提出施工圖需求計劃與材料需求計劃。

（4）設(shè)計與采購根據(jù)現(xiàn)場施工反饋的施工圖需求計劃及材料需求計劃，修訂施工圖計劃與材料到場計劃。

（5）如修訂后的施工圖計劃與材料到場計劃與施工需求計劃仍存在偏差，設(shè)計與采購應(yīng)及時（確認(rèn)偏差當(dāng)天）向施工反饋，施工根據(jù)偏差情況對施工計劃進行修正，確保設(shè)計、采購、施工計劃并行銜接。

3.3"項目設(shè)計、采購、施工并行策略

該項目屬于以設(shè)計為主導(dǎo)的EPC項目，設(shè)計文件是采購工作和施工工作開展的依據(jù)，因此充分發(fā)揮設(shè)計的主導(dǎo)作用是并行工程的先決條件。而采購工作始終貫穿在設(shè)計和施工階段，訂貨資料是設(shè)計的基礎(chǔ)，貨物供應(yīng)是施工的保障，所以合理利用采購的承啟功能是并行工程的支撐條件。在施工過程中，設(shè)計和采購的成果需要得到充分體現(xiàn)，有效應(yīng)用施工的實踐經(jīng)驗是并行工程的集成條件。

（1）工藝包設(shè)計與工程設(shè)計并行。項目啟動初期，由于項目工藝包方未完成工藝包設(shè)計，項目部采取工藝包設(shè)計與工程設(shè)計并行的策略，在接收到中間版工藝包文件時，執(zhí)行工藝包設(shè)計和工程設(shè)計協(xié)同進度管理計劃，同步開展工程設(shè)計工作，同時通過業(yè)主同工藝包方進行工藝方案討論，提出工程優(yōu)化方案并被采納，工程設(shè)計提前啟動約30d，設(shè)計工期縮短約15%。

（2）業(yè)主審查與工程設(shè)計并行。傳統(tǒng)設(shè)計項目往往是在設(shè)計到一定階段后，業(yè)主審查團隊才進行介入，而且審查頻次較少，導(dǎo)致項目收尾階段業(yè)主提出較多合同范圍內(nèi)的設(shè)計變更，造成工期、成本的損失。在該項目中，除常規(guī)的PID審查、30%管道模型審查、60%管道模型審查、90%管道模型審查等，項目部增加了業(yè)主針對設(shè)計文件的審查頻次及審查范圍，執(zhí)行業(yè)主審查專項計劃，設(shè)計的同時進行業(yè)主需求分析，可有效地減少項目后期的設(shè)計變更。

（3）專業(yè)間的設(shè)計并行。化工項目因其體量大、工序多，設(shè)計院通常專業(yè)區(qū)分明顯，工作分工明確，在一定程度上造成了專業(yè)間的串行設(shè)計。項目部針對此現(xiàn)象，設(shè)計進度采取并行管理，力求打破串行設(shè)計方式，在方案設(shè)計階段全專業(yè)參與可行性評定。模型審查階段全專業(yè)進行審查，同時增加各專業(yè)設(shè)計條件的傳遞版次，進而增加各專業(yè)設(shè)計進度交叉深度，下游專業(yè)主動同上游專業(yè)并行，最終項目30%模型審查較合同提前10d，60%模型審查較合同提前15d，90%模型審查較合同提前38d，模型建模工期縮短約20%。

（4）供應(yīng)商設(shè)計與工程設(shè)計并行。在工程設(shè)計中，存在大量的設(shè)備（如工藝定型設(shè)備、壓縮機、機泵、儀表閥門、流量計等）是由供應(yīng)商設(shè)計和制造的，這些設(shè)備的訂貨資料是土建、配管、電儀配套設(shè)計的必要條件，但制造廠相關(guān)設(shè)備和零部件的設(shè)計工作往往在采購合同簽訂之后才進行，造成工期浪費。因此，項目部在采購啟動階段便樹立廣義的設(shè)計觀念，將各制造廠的設(shè)計資料納入設(shè)計的組成部分，采購定標(biāo)后便要求供貨商同步開展設(shè)計工作，加強雙方設(shè)計的溝通性和交互性，執(zhí)行訂貨資料分解、分批、分階段交互的進度管理模式，達到供應(yīng)商設(shè)計同工程設(shè)計并行的目的，有效地優(yōu)化了設(shè)計工期。

（5）設(shè)計請購與采購并行。長周期設(shè)備及關(guān)鍵材料（如反應(yīng)器、壓縮機、進口材料、鋼結(jié)構(gòu)材料、管道材料等）通常會制約施工進度，但設(shè)計深度未達到前無法滿足請購要求。因此，為了保證貨物供應(yīng)進度，項目部分兩步解決：第一步，詢價先行，設(shè)計先提出供詢價版數(shù)據(jù)表或材料單，明確技術(shù)要求和預(yù)估參考數(shù)量，采購詢價的同時設(shè)計完善請購文件；第二步，對于分批采購可以滿足連續(xù)施工而不影響總體工程進度的，采用分批請購的進度管理方案，可為設(shè)計和施工爭取到寶貴時間。

（6）施工組織設(shè)計與工程設(shè)計并行。工程的設(shè)計方案直接影響著工程的施工技術(shù)和施工措施的選用，而不同的施工技術(shù)和施工措施又直接影響著工程的成本和建設(shè)周期，施工組織設(shè)計與工程設(shè)計的并行，實質(zhì)上就是增加項目的可建造性。因此，項目部在方案設(shè)計階段、設(shè)備布置階段、模型審查階段同施工組織設(shè)計并行，對裝置的結(jié)構(gòu)類型、設(shè)備布置方案、塔器設(shè)計方案等同施工方案進行詳細(xì)對比論證與施工專項進度分析，選用最優(yōu)進度管理方案。考慮到鋼結(jié)構(gòu)采購周期及成本，該項目核心裝置上部結(jié)構(gòu)（3層）采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，冬歇期前完成施工，上部結(jié)構(gòu)施工工期整體縮短約50%。

（7）不同施工環(huán)節(jié)的并行。項目現(xiàn)場不同施工環(huán)節(jié)的進度合理交叉能有效地提高施工效率，減少施工周期。首先，由于項目現(xiàn)場地質(zhì)條件較差，場地需要進行混凝土灌注樁施工，考慮到樁基固定的養(yǎng)護周期，基礎(chǔ)承臺施工采用流水施工的方法進行進度優(yōu)化，對先達到養(yǎng)護要求的樁基先行進行破樁頭、基礎(chǔ)施工，核心裝置基礎(chǔ)施工較合同提前22d完成，土建基礎(chǔ)施工周期壓縮約15%。其次，土建進度與安裝進度合理搭接，土建階段同步啟動地管安裝工作，在工藝管道預(yù)制前完成裝置地坪澆筑工作，全面實現(xiàn)無土化施工，可為設(shè)備、管道、電儀并行安裝創(chuàng)造條件。最后，管道安裝與管道試壓、吹掃進度合理搭接，在管道安裝完成80%的時候，管道試壓工作提前介入，管道試壓完成90%的時候，管道吹掃工作提前介入，并同步開展三查四定工作，保證項目施工收尾工作得到順利推進。

4"結(jié)語

并行工程理論在EPC項目進度管理中的應(yīng)用可以有效地提高設(shè)計、采購和施工進度的整合性，達到縮短項目建設(shè)工期的效果。當(dāng)然，不僅在項目進度管理方面，在項目成本管理、質(zhì)量管理等方面，項目管理水平也能得到較大幅度的提升。但是，并行工程具有多學(xué)科協(xié)作的特性，必然會導(dǎo)致相互作用、相互制約、相互沖突加劇。因此，并行工程理論在EPC項目進度管理中的實施過程是一個矛盾不斷產(chǎn)生、發(fā)展和解決的過程，只有加強多方和多專業(yè)之間的信任、銜接、溝通和協(xié)調(diào)，才能達到提高EPC進度管理效能的作用。

參考文獻

[1]安勝利.nbsp;大型EPC工程總承包項目的協(xié)同管理研究 [D].天津：天津大學(xué)， 2009.

[2]張學(xué)利."EPC總承包模式下的工程項目管理研究 [D].西安：西安建筑科技大學(xué)， 2008.

[3]李卓， 常陸軍."工程總承包理論若干重要問題的探討 [J]."建筑， 2005（3）： 12-14.

[4]MOORE D R， DAINTY A R J."Intra-team boundaries as inhibitors of performance improvement in UK design and build projects： a call for change [J]."Construction Management amp; Economics， 2001， 19（6）： 559-562.

[5]WILLIAMS G V."Fast track pros and cons： Considerations for industrial projects [J]."Journal of Management in Engineering， 1995， 11（5）： 24-32.

[6]吳祚寶，熊光楞，常天慶，等."并行工程管理系統(tǒng)研究 [J]. 高技術(shù)通訊， 1996（5）： 21-25.

[7]霍艷芳， 齊二石， 王謙."并行工程能力成熟度評估研究現(xiàn)狀 [J]."機械工人冷加工， 2003（8）： 8-9.

[8]馬世驍， 張國忠， 徐萬紅， 等."論并行工程及其應(yīng)用實例 [J]."機械設(shè)計與制造， 2003（4）： 110-112.

[9]ELDIN N N."Concurrent engineering： a schedule reduction tool [J]."Journal of Construction Engineering amp; Management，1997，""""123（3）： 354-362.

[10]孫建國."并行工程理論在項目進度控制與協(xié)調(diào)中的應(yīng)用及障礙分析 [J]."神華科技， 2017， 15（12）： 10-14.

[11]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑工程冬期施工規(guī)程：JGJ/T 104—2011 [S]."北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2011.

收稿日期：2023-12-07

作者簡介：

閆彬彬（ 1995—） ，男，工程師，研究方向：項目管理。