SPM 系统在核电项目大宗材料管理上的应用研究

万诗尧 陈暄浩

上海核工程研究设计院有限公司三门物资管理部 浙江三门 317112

1 绪论

1.1 某核电项目大宗材料管理背景

该核电项目在设计中采用了非能动的严重事故预防和缓解措施；简化了安全系统配置；减少了安全支持系统；大幅度地减少了安全级设备（包括核级电动阀、泵和电缆等）及抗震厂房；取消了1E 级应急柴油发电机系统和大部分安全级能动设备；明显降低了对大宗材料的需求（如图1）[1]。

图1 该核电厂设备、部件和构筑物的简化量

虽然大宗材料数量减少，但大量的设计变更及工程总量的不确定性都对大宗材料管控工作提出了很高的要求。如何有效控制发放数量并对余量进行控制在大宗材料管控中尤为重要，怎样才能避免大宗材料重复释放以及如何为工程总量统计提供数据基础成为大宗材料管理工作的一大难点。

1.2 大宗材料管理定义

大宗材料的管理较一般设备材料的管理有其特殊性，大宗材料有数量多、规格尺寸及材质种类多、技术标准多等特点，大宗材料在整个项目的分布也非常广，且需求量多。大宗材料采购一般采用批量化采购模式，以降低采购成本、提高经济效益。成批供货的大宗材料不指定使用去向，规格尺寸、材质牌号及等级属性一致的情况下均可串用，下游对大宗材料的控制管理一般情况下有两种方式，一是将材料直接成批释放给承包商，二是按图纸等文件逐项释放给承包商。前者虽精简了流程，但失去了过程控制，后者虽过程繁琐，但能够做到对每项材料的精细化管理。成批释放适用于成熟项目，而针对工程量不确定的新项目，逐项控制的管理方式则更为合适。

1.3 大宗材料管理目标

项目控制是对工程项目进行科学管理的重要手段，而材料管理是提供项目控制基础管理参数或报告的重要部分。项目进行材料管理的直接目标就是要保证项目进度所需的合格材料，并以此为前提尽量降低材料供应的成本[2]。具体体现在以下几点：

（1）材料的技术规格、设计标准、质量要求满足国家或行业规范和项目规定；

（2）材料按照进度计划的要求进行请购采购和交货；

（3）材料数量控制在合理范围内；

（4）材料的替代、转移和发放得到有效控制。

从大宗材料管理的角度来看，必须做好出厂验收及到货检验工作，确保材料的技术规格、标准、质量能够满足要求；上游的采购计划必须及时发起，尤其是针对设计变更后造成的补供物项；下游在工程量尚不确定的情况下，必须做到精细化管理，严格把控释放数量及去向并确保转移、替代具有可追溯性。

2 SPM 系统软件介绍

SPM 系统（全称Smart Plant Material）是鹰图软件公司（Intergraph 是全球领先的工程软件供应商）设计发行的专业材料控制软件，基于ORACLE 数据库系统编制，利用ORACLE 强大的关联数据处理功能，提供了强大的材料流程管理功能。

核电项目工程材料全生命周期管理是从项目立项开始，经过设计、招标、材料采购、采购实施、催交运输、仓储到货验收、入库及发放、材料回收的全过程管理。管理过程跨专业、跨体系、跨部门，难度大，情况复杂。因此，建立统一的管理平台是材料全生命周期集成管理的需求，也正是引进和利用SPM 系统软件的意义所在。SPM 系统由4 大模块组成：

SPM 设计数据库——可管理企业级或项目级的材料编码数据库，可实现材料的变更和替换管理。还可以被用来进行企业级（与项目无关的）材料标准化工作，尤其是大宗材料，这些标准化工作可以根据国际的(如ANSI，ISO，DIN)或企业的标准进行。

SPM 设计采购集成——用于呈现当前项目中所需材料的最新状态，消除过剩材料，也可避免由于材料短缺而引起的项目的延迟。所有由设计产生的材料信息被保存在高度灵活的数据库中（包括历史信息及变更情况）。基于用户的经验及知识，使用规则驱动的请购单模板可以自动的生成材料请购单，将设计过程中得到的材料信息转换成采购部门要求的形式表现出来。

SPM 供应链管理模块——可以将材料制造商、供货商、建造商、货运商及转运商之间的工作无缝结合到一起。可以将诸如厂商管理，采购、进度控制、跟踪监控、历史信息及事件管理等这些分散的工作同步进行。由于所有的采购及相关的供应链信息都被存入在同一个数据库中，下列过程以无纸化的方式进行集成：供货商的历史信息及近期表现、询价过程、投标文件、采购合同、订单计划制定、进度/里程碑控制、过程跟踪等。

SPM 现场（管理）模块——结合了材料接收、预计、预留以及库位分配等功能有效地在多个仓库间实现材料控制和管理。

3 SPM 系统在核电项目现场大宗材料管理上的应用

某核电项目核岛材料均使用SPM 系统进行物资管控。通过与项目实际进展情况相结合，SPM 软件系统的各项功能也得到了逐步完善。通过SPM软件进行材料管理不但提高了管理效率、准确性，同时一定程度降低了材料管理的风险。

3.1 大宗材料的SPM 系统编码规则

为了实现材料控制的信息化，便于材料的分类、查询和数量的统计和报表的生成，使SPM 能真正投入使用，需对材料进行统一的分类和编码，供设计、采购和施工等部门使用[3]。全部材料都必须在材料表、请购单、订购单、材料计划、入库单和出库清单中填写编码，以便确切地被识别。

某核电项目有完整的编码体系为SPM 的投入使用奠定了基础。针对大宗材料部分的编码规则为：

物项种类：由1 位字母构成，表示物项种类。如“P”代表管道，“F”代表法兰，“W”代表弯头等管件。

坡口方式：由2 位字母组成，表示坡口方式。如“AD”代表平端，“AB”代表螺纹端。

焊接方式：由2 位字母组成，代表了焊接方式。如“AA”表示无缝，“AD”表示纵缝电熔焊。

壁厚、压力等级：由2位字母组成，表示物项的壁厚或压力等级。如“AC”表示Sch-40S，“AD”表示Sch-80S。

牌号、材质：由3 位字母组成，表示物项的牌号、材质。如“FFC”表示ASTM-A335-P11，“IIH”表示ASME-SA312-TP316L。

核等级：由1 位字母构成，表示物项核等级。如“A”“B”“C”均为核级材料，“D”“E”“F”“G”等为非核级材料。

大宗材料采用“10+1”的编码结构，用中划线分割物项等级。

3.2 大宗材料采购管理

项目材料信息从设计源头开始录入SPM 数据库中。采购技术支持部门根据系统模型导出的BOM（材料清单）发起PR（采购申请），采购根据系统PR 发起PO（合同）并开展实体采买工作。SPM 系统保证了信息传递的一致性和唯一性，很大程度避免了人为失误产生的采购偏差。另外，某核电项目大宗材料的变更时有发生，但通过SPM 软件系统建立项目材料的采购状态，能让采购部门及时发现新增的设备材料，及时发起请购，最大程度降低影响。

3.3 大宗材料预测、预留和催交

SPM 拥有强大的数据库平台，各部门可在此平台上创建或查询项目材料的设计、采购信息，合同签订状态，预计交付时间，接收、释放状态等信息。在采购部门及时录入物项状态的前提下，项目现场可随时获知材料最新信息，有利于相关工期的及时调整，避免不必要的窝工。同时针对关键材料，项目现场亦可及时将催交信息反馈给各合同催交人员，使催交人员能有的放矢，更好地服务于现场，更好地实现材料按照项目现场进度计划的要求进行请购采购和交货。

SPM 系统作为一款信息化平台软件，很大程度上依赖于各接口部门的信息录入，但各部门只需按流程及时录入各自相关信息（采购信息、施工进度信息、材料收发信息等），SPM 的预测、预留功能就能直观反映出现场施工进度与材料供货进度的偏差，帮助上下游及时调整进度，使材料供货进度与施工进度能够最大限度地保持同步。

根据大宗材料批量化采购、无特定使用方向的特点，项目现场应先按施工需求的优先级对相关工作包进行排序，然后再按此顺序进行大宗材料的预测、预留工作，同规格、同尺寸的相同种类大宗材料即可自动分配给优先级高的工作包，这样就能在尽可能满足现场施工需求的前提下留给采买补供材料的时间。

3.4 大宗材料接收管理

项目现场所有材料的接收都采用SPM 录入，并生成材料接收报告。SPM 生成的材料接收报告是现场材料接收的凭证，也是采购部门进行支付的依据之一。SPM 材料接收方式有三种：MRRbyPO（按合同收货）、MRRby SRN（按运单收货）、MRRby Direct Receive（直接收货）。

根据合同收货的前提是采买已经在系统内生成了合同，且实际到货的物项描述、数量与其一致，现场可直接在SPM 系统里选择合同内已到货的物项进行接收入库；根据运单收货是在现场收到货物后，将实际到货箱单发给采买，采买根据箱单在SPM 系统内生成类似PO 的材料清单，现场在系统内选择此清单进行物项的接收入库；直接收货，顾名思义就是摆脱上游采买，现场直接根据到货箱单自行接收入库。

以上三种收货方式中，直接收货暂无法应用在大宗材料的接收上，直接收货由接收人员直接按照箱单描述进行录入，会存在与BOM 基础数据不一致的情况，给后续按BOM 释放大宗材料带了巨大阻碍。另外，大宗材料有着批量化生产、分批次交付的特性，按运单收货虽能满足BOM 释放，但后续排查某一合同到货情况时，却无法直观反映。

大宗材料最好的接收方式是按合同收货，既能反映出合同的执行情况，又能充分满足现场释放控制，但一定程度受制于采买的系统PO 录入工作，要求信息录入及时、准确。

3.5 大宗材料发放管理

项目现场所有材料的释放都要经过SPM 系统的录入，并生成材料释放报告。SPM 系统生成的材料释放报告是现场材料释放的凭证，而且只有检验合格并入库的材料才能在系统中生成释放单。物项在系统中从设计、采购到接收、释放，每一个环节都在系统中可查询、可追溯，为材料追踪和库存管理提供了支持，也使现场材料释放高效可控。

SPM 中专门设置了项目对应的BOM(材料清单)模块，大宗材料被划分到了BOM 指定的区域、厂房、管线号、管道图。BOM根据设计情况还会进行修改、删除等更新工作，以满足设计需要。为了更好地了解大宗材料的释放情况，并为项目首堆提供数据支持，大宗材料统一按BOM 释放，这样就可以了解到某一材料在整个系统里有多少，也能查询出这一材料在整个系统范围内分布。

通过“按BOM 释放大宗材料”对材料进行控制，既能避免了同一ISO 图纸材料的反复释放，降低了材料管理上的失误，减少了不必要的工程消耗；又能非常便利地统计各区域、各系统的大宗材料使用量，有利于建立完整的项目材料数据库。且一旦设计方对BOM 数量进行了修改（一般由设计变更造成），已释放的多余量将自动转入“多余释放仓库”（系统虚拟仓库），从而对多余释放的材料进行了良好的记录，提高了项目建设的经济效益。

3.6 SPM 系统报告及台账

SPM 拥有强大的数据整合及报表导出功能，能提供各合同下的设备材料清单、材料接收清单、材料释放清单、材料库存清单等，为材料收发数据统计、库存情况盘点等项目管理工作提供了重要的基础参数，其中大宗材料按图纸功能可导出独立报告，显示大宗材料的释放情况（包括释放日期，释放数量，释放所对应的图纸等信息）。

系统所导出的大宗材料释放情况表表能直观反映出某一厂房、某一区域或是某一张图纸上的大宗材料释放为情况，为工程量统计提供了良好的基础。

4 SPM 软件应用中存在问题及改进措施

SPM 软件在某核电项目大宗材料的应用中存在以下问题，这些问题均可通过加强信息录入与更新、创建或改进现场工作机制来改进的。

关于合同数据的及时录入及物流状态的信息更新问题，重点是要继续加强SPM 的推广应用，从而确保系统数据及时录入、更新，尽可能将各环节的信息都完整录入到系统中，真正实现数据资源的全面共享。

关于现场工作包机制（项目现场使用工作包预留材料并释放）的建立问题，一方面需要推进采购信息的及时更新，另一方面要进一步加强项目现场对SPM 系统的认知与学习，各方需加强意识统一，让SPM 系统的各个模块与功能都能得到充分利用并不断改进，继而使SPM 系统对于大宗材料控制的应用更全面、更深入。

5 结语

SPM 系统在某核电项目材料管理方面已发挥了重要的作用，针对大宗材料的控制更是项目材料管理的特色。关于基础数据的录入与信息更新的问题，需要在后续项目准备阶段中做进一步研究改进。