进度测量系统在自升式海上风电安装船上的应用

2018-03-28范敏

天津科技 2018年3期

范敏

(启东中运海运海洋工程有限公司江苏启东226251)

0 引言

风能作为一种绿色清洁可再生能源，正越来越多地被世界各国所利用。“东安吉”系列是世界第三代海上风电安装船，集大型风车构件运输、起重和安装功能于一体，性能十分突出，多项指标均创世界第一，能够适用于 5～7,MW 风电机组安装，每航程可装载 10套风车构件进行海上安装作业，交付后已成为欧洲海上风电场项目的主力安装和维护装备。其中“东安吉 1号”以其卓越的性能夺得欧洲“海上可再生能源奖”。

该风电安装船为船厂所承接的 EPC总包项目，包括技术(Engineering)、采办(Procurement)、建造(Construction)。笔者先按照不同专业、不同工种建立起 WBS，再根据不同的专业或工种采用固定权重或按一定方法计算权重的方式，逐级分解细化来获得权重。以此方式，建立一套科学的项目进度测量系统。

1 海工企业的建造进度测量基本状况

国内海工企业对生产的进度控制一般采用节点控制，生产管理侧重于里程碑的控制，而不是过程控制，进度的跟踪也只是根据车间上报的实际用工与计划总工时对比来计算项目进度，导致所计算进度与项目的实际进度偏差很大。另外，对于设计和采办专业的进度跟踪，也只是按时间周期平均读取进度，这样无法准确评估项目的执行情况。

2 建立项目进度测量系统

2.1 进度测量系统建立的原则

进度测量系统建立的原则是：用直观和客观的参数作为权重划分的基础；不同的专业采用不同的权重分解方法，但是在同一层级必须采用相同的规则；可根据以往经验，按照各专业在该层级中重要程度进行固定加权；权重逐级分解细化，直到能够测算。由于费用加权和工时加权都是可从合同中找到依据的，因此该项目主要以合同费用、预估工时以及固定权重作为权重划分的主要依据。

2.2 各级WBS和权重划分方法

2.2.1 一级WBS和权重划分

由于该项目是总包项目，因此一级 WBS内容包括详细设计、生产设计、采办、建造、机械完工及调试6个主要方面，该一级权重分解方法采用部分固定，其余按合同费用进行比例分配。即：设计固定权重，详细设计为 3%,，生产设计为 2%,；机械完工、调试固定权重，机械完工为 4%,，调试为 6%,；其他部分权重划分，按各部分预算成本分配权重。具体如表 1所示。

表1 一级权重表Tab.1 First-class weight chart

2.2.2 设计的WBS和权重的建立

设计分为详细设计和生产设计，它们的一级权重已经采用固定权重进行划分，再往下分解到二级权重则按照每份图纸的预估工时划分。

当设计开始前，技术中心会提供一份详细设计和生产设计的图纸清单，其中包括每份图纸的设计预估工时以及每份图纸所经过的几个典型步骤，对于详细设计来说，是将每一份图纸分成 4个步骤，每个步骤都分配固定权重，具体见表2；对于生产设计来说，是将每一份图纸分成两个步骤，每一个步骤都分配固定权重，具体见表3。

根据以上方法，只要技术中心每周反馈图纸清单，确定每份图纸的状态，按照设计的二级权重，即可算出每一份图纸的进度。再根据每一份图纸的进度与该图纸预估工时的乘积，即该图纸所完成的工时量，将所有图纸完成的工时量与设计预估总工时进行对比，即可算出详细设计和生产设计的进度。

表2 详细设计二级权重表Tab.2 Second-class weight chart for detailed design

表3 生产设计二级权重表Tab.3 Second-class weight chart for production design

2.2.3 项目采办的WBS和权重的建立

该项目的材料、设备均由船厂负责采购，每一项权重均采用预算金额进行分解。材料的采购包括钢材、管材、阀件、电气材料、油漆、调试用油等，由于这些材料是集中下单采购，再根据生产计划分批到货，针对这样的特点，通常我们按照项目计划，预先将材料到货计划分成几批，每一批根据合同金额划分权重，当每到货一批时即计算相应进度。对于设备的采购，则根据采购流程分为 8个步骤，每一个步骤都分配固定权重，具体见表4。

表4 采购二级权重表Tab.4 Second-class weight chart for purchasement

根据以上权重划分方法，采购主管每周更新采购清单状态，就可以计算出单项采购进度，进而算出单项采购消耗的金额，将所有采购消耗的金额与总的采购预算金额对比，即可得出采购的整体进度。

2.2.4 项目建造的WBS和权重的建立

对比于前面设计、采办的权重划分，海工项目的建造由于涉及的专业、工序较多，因此它的权重划分显得更加复杂。首先建立建造的 WBS，即建造的二级 WBS，包括钢结构、铁舾装、管装、电装、通风、机装、涂装以及内舾装。二级权重的划分采用预估工时法，即根据每一个专业预估的工时占整个建造总工时的比值得出权重。

①钢结构。钢结构需要再往下细分成三级WBS，即钢结构预制和钢结构合拢，对应的三级权重仍然采用预估人工法。钢结构的三级 WBS再往下分解就是单个分段，钢结构预制的整体权重按照分段的预估人工划分，而单个分段权重则按预制工艺流程分为 5个步骤，每个步骤分配固定权重，即下料 15%,、装配 40%,、电焊 35%,、NDT,5%,和终检 5%,。钢结构合拢的整体权重也按照分段的预估人工划分，单个分段权重则按合拢工艺流程分为5个步骤，并分配固定权重，即吊装/定位 10%,、装配 45%,、电焊 35%,、NDT,5%,和终检5%。

②铁舾装。铁舾装往下分解到三级 WBS，即按照区域划分，它的整体权重也按预估人工时法。由于铁舾件不论是制作周期还是安装周期都较短，因此只需跟踪最后的完工点，所以单个权重只分 3个步骤，并且按固定权重，即内场预制 40%、外场安装 55%和安装报检5%。

③管装。通常管线设计按区域下发图纸，因此管装按区域分解到三级 WBS，它的整体权重按每个区域预估的人工时占比划分。而单个区域权重分 3个步骤，每个步骤分配固定权重，即管段预制 40%、管段安装55%及安装报检5%。

④通风。同样通风设计也按区域下发图纸，但风管在机械区域通常是结构风道和矩形风管，在生活区区域通常是螺纹风管，结构风道和矩形风管是需要预制的，而螺纹风管是直接采购的，不需要预制。那么通风在这两个区域分解的 WBS有所不同，即通风按区域分解到三级 WBS，它的整体权重按每个区域的预估人工时占比划分，在单个区域，主船体部分权重分了 3个步骤并分配固定权重，即管段预制 40%、管段安装 55%及安装报检 5%；而在生活区部分权重只分了两个步骤，即管段安装95%及安装报检5%。

⑤电装。电装按区域分解到三级 WBS，整体权重按每个区域预估的人工时占比划分。单个区域又细分成 3个工种并分配固定权重，即电气设备安装20%、电缆敷设 45%和接线 35%，其中电气设备安装又细化为设备吊装上船35%、设备安装60%及安装报检5%。

⑥机装。轮机设备的安装较为简单，即按区域分解到三级 WBS，整体的权重按每个区域中设备安装预估的人工时占比划分。单个区域权重分为设备吊装上船35%、设备安装60%及安装报检5%。

⑦涂装。涂装的三级WBS分解同以上几个专业不同，它的三级权重是按分段涂装 40%、舱室/区域涂装 50%和外部涂装 10%来分配。再往下细分，整体权重按涂装面积划分，单个权重不论是分段油漆、舱室/区域涂装或外部涂装均按打砂50%、油漆50%。

⑧内舾装。由于内舾装在生活区域比机械区域的工程要多，因此内舾装的三级 WBS分为机械区域和生活区区域，其权重按预估工时划分。再往下细分，机械区域各工种的权重为焊接碰钉 15%、焊接骨架/型材 20%、绝缘安装45%、白铁皮安装 20%。而在生活区部分，各工种权重为焊接碰钉 5%、焊接骨架/型材 10%、绝缘安装 15%、甲板敷料/升高地板15%、防火门安装 5%、壁板安装 15%、天花板安装10%、卫生单元安装 5%、PVC 地板 5%、五金件/家具/纺织品安装15%。

建造各专业只要每周反馈单个项的进度，计划主管就可按照以上 WBS和权重划分方法，汇总出每个专业和整体建造进度。

2.2.5 项目机械完工的WBS和权重的建立

机械完工(Mechanical Completion)，简称 MC，是国际认可并广泛使用的工程完工报检机制，是多用于海工项目调试之前的一个重要部分。目的是对某个系统、设备的安装工作进行详细的完整性检查，从而确认系统、设备的安装是否符合相关图纸和规格书的要求，是连接建造与调试的必要工序，为调试做好充分的准备工作。

整个机械完工包平均分配权重，而单个包的权重根据各专业的不同划分有所不同，具体划分方法是，管装和通风包分为管路完整性检查 30%、完成管路泵压/串洗 30%、提交报检 30%和获得证书 10%；其余专业分为提交包报检90%和获得证书10%。

2.2.6 项目调试的WBS和权重的建立

通常海工项目有大小 100～200个系统，整个调试系统平均分配权重，单个系统的权重划分为完成预调试 70%、提交报检 20%和关闭 Punch/签字确认10%。

至此，该项目整个 WBS及每级的权重划分完毕，每个WBS层级上分配有权重，WBS和权重的分解是自上而下进行，进度的测算则是根据每个专业、每个工种的单项进度加权自下而上汇总得来。在该项目中有些工作项，例如项目管理、材料运输、进出坞、搭拆脚手架等辅助工程未考虑在进度测算内。虽然这类工作也占用了项目的时间和费用，但是由于这类活动的进度不可测量，通常在海工项目的进度测量系统中，都是不被考虑的。这样做并不影响项目进度的衡量。一般来说，这类活动都是围绕有关的建造工作进行的，当建造工作完成时，这一类活动也随之结束。