海外礦山工程設計項目管理要點論文

　　〔摘要〕結(jié)合海外礦山工程項目實例，從設計標準、設計深度、設計手段、項目投資控制要求、設計審核程序等方面分析了海外礦山工程設計項目與中國項目存在的差異，及由此帶來的風險，對海外礦山工程設計項目的管理要點進行了探討。

　　〔關(guān)鍵詞〕海外礦山工程；設計標準；設計深度；項目風險；管理要點

　　我國是一個金屬礦產(chǎn)資源極其缺乏的國家，隨著改革開放、經(jīng)濟發(fā)展步伐的加快，金屬礦產(chǎn)資源短缺與金屬需求量之間的矛盾更加凸顯。為了緩解這一矛盾，除了進口海外資源外，進軍海外金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)行業(yè)已成為許多中國企業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1]。這其中既有很多機遇，也要面對各種巨大的挑戰(zhàn)。筆者參加了一些海外工程項目的前期咨詢、工程設計、設備采購和施工建設服務等工作，對如何能夠更好地做好工程的設計管理，最大程度地規(guī)避由設計帶來的項目風險，提高項目建設成功的可能性，有自己的認識。本文擬結(jié)合上述工程實踐對海外礦山工程設計項目的管理要點進行探討。

　　1海外礦山項目與國內(nèi)項目的差異

　　1.1設計標準的不同

　　不同的國家存在不同的法律、宗教、標準、地域文化、外部建設條件的特殊性，有些西方國家不同州的法律都有差別，因此在承擔工程設計工作中,需要采取相應的設計理念、標準、工作方式來滿足項目的特殊要求。在中國的礦山工程設計中有詳細具體的行業(yè)標準,例如中國有色金屬工業(yè)系統(tǒng)的《有色金屬選礦廠工藝設計規(guī)范》(GB50782-2012)。這些規(guī)范詳細地規(guī)定了行業(yè)內(nèi)的許多固定做法,并被行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員、管理者和政府部門所接受,因此在設計文件中,不需詳細地論證說明,而只需要引用標準，直接給出結(jié)果即可。而在西方國家,沒有政府編制的統(tǒng)一規(guī)范,行業(yè)協(xié)會編制的規(guī)范也是原則性的,只起指導作用,對于不同的業(yè)主和項目條件,在應用時存在著很大差異。所以,在工程項目設計開始階段,針對各個項目特性必須編制項目自身規(guī)定與設計統(tǒng)一技術(shù)要求,一般包含工藝管道、電氣、儀表、結(jié)構(gòu)建筑等；專業(yè)設計準則、管道材料技術(shù)說明、管道壓力試驗規(guī)范、電氣及儀表設備的設計與供貨條件、金屬表面防護技術(shù)要求等。項目執(zhí)行文件作為開展工程設計的基礎，是檢查設計方案和內(nèi)容是否滿足項目要求的準繩，是衡量設計成果的唯一標準。由于業(yè)主也參與到設計過程當中，因此項目執(zhí)行文件包含了業(yè)主的指示和意愿，并且均需獲得業(yè)主的批準后才可執(zhí)行。

　　1.2設計標準所起作用不同

　　如前所述，由于海外多數(shù)國家的設計標準和規(guī)范都是由行業(yè)協(xié)會或?qū)W會負責編制的，政府并不直接參與，因此編制的條文大多數(shù)是建議性、指導性的，而不是強制性的，在執(zhí)行上更為寬松。而中國的設計規(guī)范及標準是政府組織相關(guān)行業(yè)的專家編寫并經(jīng)嚴格審核，最終以國家標準形式頒布的，具有很高的權(quán)威性，有許多條文在執(zhí)行過程中是強制性的，不允許違背。然而在標準的使用過程中，中國標準的強制性，容易導致設計人員設計思維的固化，不利于新材料、新技術(shù)的使用。而西方國家，由于規(guī)范是指導性的，設計人員就可以根據(jù)自身的工作經(jīng)驗，認真研究工程實際情況，進行多方案比較，提交一份優(yōu)秀的設計作品。

　　1.3提交設計成果及深度不同

　　在西方國家，像澳洲、加拿大、智利等礦業(yè)大國，礦山工程設計的模式基本定型，一般分為基本設計和詳細設計，類似于中國礦山建設的初步設計和施工圖設計。但兩者在設計深度和成果的提交上有很大的差別，尤其是其對圖紙表達方式的要求上遠遠超出了中國標準。比如，國外項目提交設計圖紙，除工藝流程圖、配置圖等與中國規(guī)定相一致的文件外，還需提交P&ID。P&ID在西方設計行業(yè)是最普遍和被看重的一份設計文件，是整個設計工作的最基礎的準則文件。然而，在國內(nèi)，僅中國石化和電力行業(yè)繪制P&ID比較成熟，在中國礦山行業(yè)幾乎不出P&ID，即便個別項目有所涉及，內(nèi)容和深度也不盡完善。詳細設計階段的管道設計也是海外礦山項目設計最具挑戰(zhàn)性的一項工作。由于海外施工單位要求照圖施工，任何一點變化均需出設計變更，而變更簽證會造成現(xiàn)場施工費用非常高，因此如按中國傳統(tǒng)的二維管道設計習慣和流程，其設計圖紙的內(nèi)容、方式和精度遠遠不能滿足項目的要求。在澳洲某項目的管道設計開始，曾試圖采用二維設計的方法進行管道的設計，但通過設計人員一段時間的努力，完成的圖紙的內(nèi)容和深度雖較以往有很大的提高，但仍無法達到管道在中國預制、在項目現(xiàn)場安裝的深度和精度要求，且設計進度無法滿足項目的整體進度要求。故項目組果斷改為采用三維設計手段進行管道設計。雖然在三維設計上筆者所在的團隊已經(jīng)積累了許多寶貴的經(jīng)驗和素材，也培養(yǎng)了不少三維設計人員，但如此成規(guī)模、成體系、完整性地進行選礦廠的三維設計還是第一次，許多設計文件的描述和編制尚處在摸索之中。三維設計的修改工作不同于傳統(tǒng)的二維圖紙設計，各專業(yè)都在基于同一設計數(shù)據(jù)庫的三維設計平臺上開展工作，數(shù)據(jù)源唯一并實時共享。這雖然提高了專業(yè)內(nèi)校審、專業(yè)間委托的工作效率，減少設計變更簽證，但根據(jù)圖紙審核意見的每一輪設計修改和重新出圖，工作量都非常大,給設計進度上帶來極大的壓力。澳洲人對設計文件和圖紙要求非常高，對任何設計細節(jié)都要刨根問底，這對設計人員設計圖紙的深度和表達是個很大的考驗。要把經(jīng)驗的東西用圖紙或文字描述清楚是非常困難的。從目前現(xiàn)場施工情況看,澳洲施工單位確實如開始了解的情況一樣，如果沒有相關(guān)圖紙，施工人員將不知所措，會拒絕相關(guān)的施工，一定要有圖紙才能進行施工。這與中國可以邊設計、邊施工，或為了趕工期，先施工后補設計圖紙的做法有很大差別。

　　1.4專業(yè)劃分的不同

　　西方國家與中國國內(nèi)的專業(yè)劃分有很大的區(qū)別。西方咨詢公司一般分為：工藝、機械、土建、鋼結(jié)構(gòu)、電力、儀表、管道7個專業(yè)；而中國專業(yè)分得非常細，礦山設計項目一般包含十幾個專業(yè)。二者在分工上也有差別，有些甚至找不到對應關(guān)系。例如：選礦廠設計的主工藝專業(yè)除負責項目的工藝流程制定和設計外，同時還要負責所有工藝流程中的金屬結(jié)構(gòu)件的設計，然而在西方咨詢公司,這部分的工作完全由機械專業(yè)人員來承擔。這樣造成的結(jié)果是：在進行設計圖紙審核和溝通的時候，中方的工藝工程師由于對機械加工制造知識不夠?qū)�業(yè)和嫻熟，往往難以對西方的機械工程師提出的一些非常專業(yè)細致的機械加工制造問題給出令對方滿意的答復。而西方工藝工程師需要負責的整個工藝的檢測和控制的工作，在中國有些內(nèi)容又屬于電力和自動化控制專業(yè)的工作范圍，因此，這一方面也容易因溝通缺位影響設計效率。

　　1.5項目分項建設投資的控制要求不同

　　基本設計在海外工程項目設計中所占的技術(shù)權(quán)重很高，具有極高的權(quán)威性，是后期詳細設計的實施綱領，一旦通過審查，對業(yè)主和設計方均會產(chǎn)生約束力[2]。例如：在澳洲項目的基本設計中，確定了混凝土的使用范圍和工程量，分項投資也有具體的數(shù)據(jù)控制。在詳細設計階段，由于澳洲當?shù)厥┕ず筒牧腺M用昂貴，澳方業(yè)主對混凝土的用量以及鋼結(jié)構(gòu)用量上限均控制得非常嚴格，不準突破基本設計工程量估算范圍，不斷要求對已完成的圖紙進行優(yōu)化，以最大限度地減少混凝土的用量。作為設計方，如何在混凝土和鋼結(jié)構(gòu)用量上尋找平衡點，成為了詳細設計的難點之一。對圖紙的精細化要求和優(yōu)化設計勢必會造成設計周期的延長，從而對設計進度產(chǎn)生巨大的壓力。

　　1.6設計審核程序不同

　　許多西方國家都規(guī)定，非本土國家設計院完成的設計成果均需經(jīng)過具有本土資質(zhì)的設計單位的簽字才能實施。如按照澳洲的規(guī)定，對于沒有澳洲設計資質(zhì)的設計公司完成的土建和電力專業(yè)的詳細設計圖紙及文件必須經(jīng)有澳洲注冊工程師的簽章批準方可用于施工。這樣就有多方人員對設計圖紙進行審核,這對圖紙的表達方式和深度提出了更高的要求。由于文化的差異以及澳洲設計規(guī)范的靈活性，設計圖紙需要滿足多方的需要和要求，必將大大增加對設計圖紙的修改工作量，造成出正式施工圖圖紙所需的時間較長，整個設計周期會大大超過中國同類項目。

　　2設計過程中的風險

　　“風險”是一種可以通過分析，推算出其概率分布的不確定性事件，其結(jié)果可能是產(chǎn)生損失或收益。工程項目風險可以理解為影響工程項目目標實現(xiàn)的事件發(fā)生的可能性和后果[1]。海外礦山工程項目風險在設計過程中，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：標準的熟悉程度、設計變更、設備采購和區(qū)域條件等。

　　2.1標準的風險

　　設計人員對標準不熟悉，會對項目的設計、設備采購以及施工造成很大的影響。如某個澳洲鐵礦的詳細設計項目，在項目設計初期，對設計困難的認知僅限于澳洲行業(yè)標準和中國行業(yè)標準的差異、設計圖簽在澳洲的認可等方面。在與業(yè)主的技術(shù)交流中，僅著重對標準的符合性、設計資質(zhì)的認可等方面進行詳細溝通，達成了許多共識，但其他內(nèi)容涉及較少。因此，在實際設計過程中，中方設計人員對自身經(jīng)驗與澳洲的實際標準之間的差別及項目設計難度估計不足，造成頻繁地變更設計條件及方案，加大了設計工作量，造成設計無法按照項目計劃約定的時間完成設計任務，由此造成工期拖延和費用增加[2]。

　　2.2設計變更的風險

　　設計變更在中國的工程項目中比司空見慣，變更的費用占工程總費用的百分也比較小，所以得不到業(yè)主和設計公司的高度重視。但在澳洲等發(fā)達的國家，由于勞動力成本非常高，一般要求材料及設備盡可能在工廠預制好，盡量減少現(xiàn)場施工安裝的工程量，以免增加工程費用。而設計變更是費用增加的主要因素之一，例如：澳洲施工人員在鋼結(jié)構(gòu)上鉆3個孔并緊固好相應的螺栓螺母，需要人工費用120澳元，工具租賃和材料費也很昂貴，而這樣的情況，在中國基本不用增加變更費用。

　　2.3設備采購的風險

　　隨著中國礦山設備制造企業(yè)設計和加工能力的不斷增強，礦山設備因其物美價廉，而獲得越來越多的走出國門的機會，且在國際市場上有很強的競爭力。這些設備通常都是按照中國國家標準，或行業(yè)及企業(yè)標準加工制造，80%～90%加工標準可以等同于或滿足西方礦山要求的標準，只有很少部分要根據(jù)業(yè)主的特殊要求進行加工制造，故不會引起加工成本的大幅提高。但對于升障設備和起重設備應特別注意，最好選用發(fā)達國家品牌設備。在設備采購時，設計公司要編制設備采購技術(shù)文件，用于設備采購。在文件編制中，主要標準、準則、技術(shù)參數(shù)均會編入到技術(shù)文件中，而一些小的細節(jié)，諸如焊縫要求、安全罩的具體要求等的細致程度就有所欠缺。供貨商依仗以往供貨經(jīng)歷，往往容易忽略這些看似微小的問題。而就是這些小的細節(jié)會造成設備運到施工現(xiàn)場驗收時，因不符合業(yè)主規(guī)定而導致返工，增加供貨商的生產(chǎn)成本。例如：某企業(yè)提供的渣漿泵，其膠帶傳動的防護罩的柵條間隙不符合澳洲的要求，業(yè)主要求按澳洲安全標準重新供貨，否則設備不予驗收。供貨商最終只能按照業(yè)主要求，重新提供一套防護罩，增加加工成本10%。

　　2.4設計理念的風險

　　不同國家與地域的環(huán)境、外部條件都有其特殊性，在工程設計時應熟悉把握好當?shù)厍闆r，采用相應的設計理念，否則造成整個項目的設計方案存在問題，最終影響工期，使工程投資超出預期。中國是能源短缺的國家，在工程設計中，能源消耗是政府要求控制的指標，并頒布了《有色金屬礦山節(jié)能規(guī)范》（GB50595-2010），達不到規(guī)范要求的項目不能開工建設。而在海外一些國家，能源充足，節(jié)能設計被認為是多此一舉，但有其他的特殊要求，比如在智利淡水資源短缺，水資源的循環(huán)利用是設計研究的重要環(huán)節(jié)，因此在礦山工程設計中，采用節(jié)水工藝、設立污水收集設施，將會花費大量的建設投資。又比如在剛果金等非洲國家，當?shù)厮�泥緊缺供應緊張，需從贊比亞或南非進口，價格昂貴，造成混凝土的成本很高，中國混凝土的建造費用比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省的經(jīng)驗在此就不適用了，因此在這些國家和地區(qū)設計選礦廠時，應盡量用鋼結(jié)構(gòu)代替混凝土。

　　3海外礦山工程設計項目管理要點

　　3.1建立項目管理程序文件

　　工程設計工作除了本身所包含的基本設計和詳細設計外，還包含諸如設計輸入、設備技術(shù)交流和施工技術(shù)服務等外部關(guān)聯(lián)工作[3]。根據(jù)海外工程項目設計的要求和特點，結(jié)合我國礦山工程項目設計規(guī)程、規(guī)范的現(xiàn)行標準，以及為了滿足業(yè)主指定的當?shù)亟ㄔO單位施工的要求，在項目初期的執(zhí)行過程中就建立一套項目管理程序文件，編制項目執(zhí)行標準、項目規(guī)范及設計標準等，并在編制過程中，恰到好處地將中國因素融合進去。這將對后續(xù)項目的設計管理、過程控制、進度要求、質(zhì)量保障起到積極作用。

　　3.2嚴控設計輸入關(guān)，做好外部接口工作

　　設計輸入的基礎資料是設計工作的基礎，它的準確性、細致性和時效性會對整個項目設計成敗起著決定性作用。由于國外標準與中國標準的差異，以及項目所在國環(huán)保、安全方面的強制規(guī)定與中國的不同，如沒把控好這些資料的輸入，會直接影響到項目的設計質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟指標的實現(xiàn)。在許多海外工程項目中，由于當?shù)鼗�礎技術(shù)工作薄弱，缺乏像中國比較完整的氣象、電力、定額造價等資料，因此要嚴格按設計輸入程序?qū)�基礎資料的準確性進行確認[4]，避免對后續(xù)的設計工作帶來風險。

　　3.3重視與供貨商的技術(shù)交流

　　設備供貨商提供的詳細設備資料是設計方重要的基礎資料，其提供的準確與否會直接影響到設計進度與質(zhì)量，因此需要高度重視，并與供貨商進行認真、有針對性的、細致的技術(shù)交流，避免一切因制造標準、材料替換帶來的差異，導致不必要的工程損失。

　　3.4制定里程碑計劃，控制設計進度

　　海外工程項目規(guī)模較大，工期緊，技術(shù)難度高，對設計質(zhì)量要求高，設計進度常常得不到保證，影響項目總工期。要達到項目設計進度控制目標，必須認真分析各種因素對工程進度目標的影響程度，并對影響工程項目進度的各種因素加以控制，采取切實有效的措施，減少或避免這些因素對設計進度的影響，使項目設計進展具有連續(xù)性和均衡性，確保項目設計工期。

　　4結(jié)論

　　1)海外工程設計管理方法是隨著不同項目自身特殊條件和采用不同設計規(guī)定的變化而不斷創(chuàng)新和完善的，但其中最為關(guān)鍵是要針對項目自身特點建立項目管理程序，包括設計準則、設備采購要求、建筑材料選用以及當?shù)氐闹茍D標準等信息。

　　2)中國工程項目設計管理的實踐、理論和方法與西方項目設計管理的要求還存在很大差距，必須進行大的改進，提升設計項目管理水平，盡快與西方設計管理接軌，才能開拓更多的海外設計項目市場。

　　3)海外設計項目對設計人員提出了更高的要求：不僅要有海外工程的設計理念和實踐經(jīng)驗，還要有過硬的外語能力和超強的溝通技巧；同時更要轉(zhuǎn)變中國不重視前期設計的觀念，認真作好基本設計工作。

　　參考文獻

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