成都碲化镉发电玻璃生产线EPC项目过程管理实践

刘 浩，周显华

(中国建材国际工程集团有限公司，上海 200063)

成都碲化镉项目设计年产能为80 MW，是国内第一条大尺寸碲化镉薄膜发电玻璃生产线。项目工艺路线为近空间升华法沉积碲化镉、硫化镉技术，旨在突破国内碲化镉薄膜太阳发电玻璃的产业化、规模化和大面积生产的瓶颈。

中国建材国际工程集团有限公司(以下简称CTIEC)作为成都中建材年产80 MW碲化镉薄膜太阳能电池生产线项目的工程总承包方(不含厂房土建工程)，工作范围包括工程设计、设备采购、安装施工，并按约定进行产线联动调试、性能考核等服务。

1 项目的特点和难度

1.1 技术创新难度高

1)新技术：碲化镉发电玻璃全世界仅美国First Solar一家具备成熟的工业化产线生产经验，CTIEC下属子公司德国CTF Solar GmbH(以下简称CTF)自2012年开始研发具有自主知识产权的新型近空间升华法沉积技术，在实验线、中试线的基础上积累经验，该项目为首次工业化的第一条生产线。

2)新设备：碲化镉发电玻璃生产线无成熟的工艺设备供应商，在工艺设备采购过程中，需与各潜在供应商进行技术要求复核确认、验收标准谈判，耗时长、难度大。

3)智能制造：为了实现生产线的自动化和智能化控制，采用了符合欧洲半导体行业标准的制造执行系统(MES)，对各工艺设备的软件接口有严格的要求，工作量巨大。

1.2 既有厂房空间小，环保要求高，设计难度大

1)因工艺路线优化，已建成厂房面积偏小，工艺设备布局难度极大。且为满足生产线洁净度要求，空气净化系统在辅房空间不足的情况下，改为架空布置，施工难度增加。

2)成都双流区无镉排放指标，为实现当地环保的零排放要求，厂务系统中的环保措施分别采用集中除尘收纳和蒸发结晶委外处理，解决工艺设备排放的含镉气体和含镉废液。

1.3 EPC总工期紧，设备采购、设计交叉影响严重，现场协调工作复杂

1)项目总工期15个月，75%工艺设备需进口，定制化工艺设备交期长且需海运，物流时间长，安装调试时间极为有限。

2)工艺设备单体数量多，采购定标周期长，致使厂务设计提资缓慢，影响洁净系统安装及厂务设备采购。

3)近20家工艺设备供应商同时在现场进行设备的安装、调试，CTF技术服务团队以及业主方工程师、操作人员的组织协调，难度极大。

2 EPC全过程控制的管理创新

2.1 项目的组织机构与管理体系

2.1.1 组织机构

在项目启动开始，依据CTIEC程序文件和管理要求，任命项目经理，组建包括德国CTF技术专家在内的国际化项目管理团队，成立CTIEC成都碲化镉项目部。项目部主要管理岗位包括设计经理、采购经理、施工经理、质量经理、试运行经理以及安全经理等。并以文件形式明确项目部主要管理岗位人员配置和主要职责[1]。

2.1.2 管理体系

以公司的管理体系为基础，根据项目的特点，编制有关管理规定，如《项目执行计划书》、《质量控制计划》、《进度实施计划》、《费用控制计划》、《试车计划》、《培训计划》、《安全管理规章制度》等文件。这些项目管理文件与公司管理体系共同构成了项目的管理体系。与此同时项目部在设计、采购、施工各阶段编制相应的作业文件，明确职责、权限，并按文件加以实施、检查、控制[2]。

2.2 设计管理

2.2.1 组建国际化设计团队

组建由CTIEC设计院和德国CTF各专业人员共同参加的国际化设计团队，以CTIEC副总工程师为项目技术总负责人，由CTIEC和CTF国际薄膜领域技术专家组成专家组，项目部设置设计经理具体负责对工程设计的管理和控制，明确各专业负责人。由CTF负责工艺设计，CTIEC负责工艺设计转化以及总图运输、建筑结构、水暖电等公用配套工程的设计。

2.2.2 设计实施与控制

该项目严格遵守CTIEC设计控制程序、作业文件的相关规定，制订了设计执行计划并对其实施动态管控。同时在项目执行过程中加强了德国CTF与CTIEC设计团队之间的人员整合、团队建设，解决了德国CTF提出的技术规范或标准的消化、转化和在工程设计中的应用问题。

2.2.3 设计接口管理

1)不同设计团队之间的接口管理：通过对CTF提出的工艺设计及其对公用配套工程的设计要求、工艺设备技术规格的消化吸收，加强相互沟通和统筹协调，解决了海内外设计团队之间的设计接口问题，并圆满完成了工艺设计转化、设计规范转化、施工图深化设计和设备选型等工程设计任务。

2)设计与采购接口管理：加强采购清单提交时间和设计技术规范、标准或要求的管控。确保其与采购执行计划、设计规范的一致性和符合性。

3)设计与施工接口管理：加强施工前设计技术交底工作，进一步明确了施工图纸的设计要求，有利于施工单位制订合理的施工技术方案，确保了施工质量。

4)设计与试运行接口管理：通过设计团队直接参与到生产线试运行执行计划的制订、实施与控制过程，CTIEC/CTF的技术专家、工程设计人员、CTF工程和研发团队工程师适时进驻项目现场，提供高效的技术服务和支持，实现了设计与试运行接口的无缝衔接。

2.3 采购管理

2.3.1 采买

该项目重点加强了接收请购文件，确定采买方式、实施采买和签订采购合同各环节的动态管控。同时针对该项目工艺设备定制化的特殊性，通过综合评分法、采购成本比较法、层次分析法以及招标等方式的灵活运用，充分识别对比不同供应商对目标设备和设施的解决方案，尤其是对关键设备以及关键设备的关键模块进行分析对比，过程中运用数据比对、状态一致性对比等方式和方法，确保采买到最佳设备。

2.3.2 催交与检验

根据设备、材料的重要性划分催交与检验等级，确定催交与检验方式和频度，制订催交与检验计划并组织实施。通过催交与检验工作，确保及时发现供货进度已出现或潜在的问题，及时报告并采取必要的补救措施，有效防止采购进度延误和费用超支。

2.3.3 运输与交付

项目采购与交付重点从以下几方面加强动态管控：依据采购合同约定的交付条件制定设备、材料运输计划并实施；对包装和运输过程进行动态监督管理；落实接货条件、卸货方案和现场接货以及项目现场检验等。

外伶仃岛隶属于珠海市担杆镇，面积4.23 km2，常驻人口1 018人，距珠海市区27.5海里，海岛气候宜人，是珠海众多海岛中有名的旅游渡假区。外伶仃岛垃圾处理方式包含就地处置和异地处置，对于我国偏远小型海岛的垃圾处理方式具有代表性。

2.3.4 其他

该项目采买、催交与检验、采购与交付、仓储、合同变更等各采购环节的管理均严格遵守了CTIEC采购控制程序、作业文件的相关规定以及项目经理负责制的相关约定。

2.4 项目施工管理

2.4.1 施工执行计划的动态管控

项目重点加强了施工质量计划、施工安全、职业健康和环境保护计划、施工费用计划、技术管理计划和资源供应计划的管理，并建立健全了施工执行计划的动态跟踪、监督、检查和报告的管理机制。

2.4.2 施工进度控制

通过检查施工进度计划中的关键路径、资源配置的执行情况，提出施工进度报告，分析进度偏差，进行趋势预测，并采取纠正措施，确保施工进度受控。

2.4.3 施工费用控制

该项目重点加强了测量施工费用，分析费用偏差，预测费用趋势，采取纠正措施、控制施工签证和施工费用增补按规定程序审批等工作。

1)对施工过程质量进行动态管控，对特殊过程和关键工序进行识别与质量控制。

2)对供货质量严格按规定进行复验并保存检验证据。

3)重视施工前设计技术交底工作，严格审查施工组织设计和专项施工方案。

4)对施工质量不合格品的处置加强监督，并验证其实施效果。

5)加强对施工机械、装备、设施，工具和器具的配置以及对使用状态进行有效性和安全性检查。

6)坚持“质量第一，预防为主”的方针和“计划、执行、检查、处理”的PDCA循环工作方法。项目部定期组织对质量控制绩效进行分析和评价，明确改进目标，制定纠正措施，进行持续改进。

7)加强工程质量验收，确保合同约定的施工质量标准。

2.4.5 施工安全管理

1)项目的施工特点在于作业面广、作业人员密集、机、料集中，存在着多种危险因素，该项目结合施工现场实际情况，坚持了健康、安全和环境“三位一体”管理原则。

2)项目施工安全重点加强了以下几方面工作：落实安全生产责任制；建立施工安全管理制度，明确安全职责，落实施工安全管理目标；定期不定期开展安全检查，掌握安全信息，召开安全例会，发现和消除隐患；对施工各阶段、部位和场所的危险源进行识别和风险分析，制定应对措施，并对其实施管理和控制；落实施工分包合同有关安全管理的约定，加强监督管理、兑现奖惩管理办法等。

2.5 项目试运行管理

项目生产线试运行阶段，由CTIEC/CTF薄膜太阳能技术专家、CTIEC工程技术人员、最终用户生产技术人员组成技术联合攻关小组；制订生产线试运行执行计划，落实组织指挥系统、进度安排、资源配置、环保设施的投运安排、安全及职业健康管理要求，重点分析评估和落实技术爬坡的难点及其应对措施；在各方的共同努力下，实现了13%的转换效率，生产线的达产达标，顺利通过了最终验收并完成交付。

2.6 项目风险管理

1)从技术、设计、采购、施工、资金和汇率等角度进行了风险的识别与评估分级。

2)针对技术和设计风险，主要关键工艺设备的技术规格需反复深入讨论，经薄膜领域的技术专家团队确认后才能作为设计输入；最关键设备CSS 由CTF与设备供应商联合研发和制造；通过实验室工艺验证以及生产试运行阶段对生产工艺参数的反复摸索和验证，最大限度降低了技术风险。

3)项目主要关键工艺设备均为定制设备，单一来源采购居多，项目采购管理过程中，通过加强商务谈判前针对供应商的技术评估、设置因地制宜的合同条款并进行艰苦卓绝的商务谈判、必要时做好供应商的尽职调查等措施，有效控制了采购风险[3]。

4)针对融资和资金可能存在的风险，重点加强了资金需求计划的管理，使之与采购执行计划协调一致；积极配合建设单位的项目融资工作，确保了建设资金不影响工程进度；实时掌握汇率走势，动态管控合同签署计划及采购付款计划。

5)制订适宜项目的重大施工风险应急预案，重点加强施工现场的标准化管理，有效控制了施工风险。

6)工程保险的全覆盖。

7)定期组织对风险控制效果进行评估以持续改进。

2.7 项目进度管理

该项目充分利用里程碑计划、网络计划技术、甘特图、关键路径分析等方法与手段，做好周计划、月计划的制订工作，确定里程碑计划中各个节点，识别影响进度计划的关键风险点、关注点及资源保障点，提前识别短线、风险项目，优化资源配置，采用检查、比较、分析和纠偏等方法和措施，对项目进度实施动态管理，及时指挥、协调和沟通，确保项目进度管理受控。

2017年1月开始，CTIEC总包项目部进行了日计划检测机制，通过召开安装、调试日会，经过4个多月的严格管控、及时纠偏，项目进展突飞猛进，为总体进度目标的实现提供了有力的保障。

2.8 项目质量管理

1)通过制订质量计划，对项目所有输入的信息、要求和资源的有效性进行控制；对设计、采购、施工和试运行各阶段的接口质量进行重点控制；组织检查、监督、考核和评价质量计划的执行情况，对出现的问题、缺陷或不合格，组织召开质量分析会，制定和落实整改措施等，确保项目质量管理受控。

2)根据项目的特点，通过系统地制订每台设备特别是工艺设备的技术规格及其验收程序、标准、合同保证参数等文件，由意向供应商提供技术响应和设备配置方案，通过实施标准化质量文件的编制、审核和审定的控制程序，极大地提升了采购合同及其附件的质量。

3)过程质量控制的精细化。将过程质量控制贯穿于设备质量控制的全过程，设备采购合同签署后，通过依据合同约定实施设备制造前的设计审查和设计冻结、设备制造过程中的中期检查、出厂前检验或测试、机械完工后的基本功能测试、预验收测试以及生产线最终验收等六个不同阶段的过程质量控制措施，夯实质量管理基础，实现了过程质量的精细化管理。

4)严格执行CTIEC项目质量控制程序，开展生产线投产前大检查活动，组织设计回访，提升了顾客满意度。

2.9 文件管理

在CTIEC公司文件管理的基础上编制该项目的文件管理程序文件。主要内容包括：文件编码系统、文件版次规定、文件收发登记制度、项目信息系统及文件权限管理程序。同时进行项目竣工文件组织策划，在执行过程中对竣工文件整理，以减少后期工作量。

3 项目建成与成果

通过15个月的艰辛努力和奋斗，成都中建材年产80 MW碲化镉发电玻璃生产线项目顺利投运，完成了自主知识产权的改进型近距离升华工艺技术的产业化，打破了美国的技术壁垒，工艺技术水平国际领先。成功打造了国内首条集高度自动化、智能化及信息化于一体的大面积碲化镉薄膜发电玻璃生产制造平台，深度融合了新一代信息技术、工业物联网技术、智能机器人技术。

4 结 论

国内首条最大产品尺寸的碲化镉薄膜太阳能电池生产线项目的成功实施，是坚持运用项目管理技术和方法的结果，是项目管理最佳实践的体现。

回顾项目的承建历程，围绕“引进、消化、吸收、提高、集成、创新”的指导方针和工程总承包合同关于合同工期的约定，通过运用工作分解结构(WBS)、里程碑计划、网络计划技术、甘特图、变更控制等项目管理的技术和方法，对工程设计、采购和施工、试运行各阶段的进度、质量、费用、沟通与信息、资源、风险等各环节严格管控。

通过融合中外优势设计理念，利用WBS策划机制[4]，责任分解落实机制，动态计划进度管控机制，精细量化质量管控机制，多形式遴选的采购机制，PDCA(计划，执行，检查，行动)的施工监督机制，制定风险管控计划，严格遵守EHS(环境，健康，安全)制度等，建立切合该项目实际的管理模式和管理方法，确保了项目管理目标的实现。

EPC是以设计为龙头的工程总承包，而新行业新技术的设计方案，往往存在较多不确定性，如何平衡设计、采购、工期之间的关系，是EPC总承包方面临的巨大挑战。

通过总结成都碲化镉项目的实施经验，希望实施过程中获得的经验能够更好地应用于今后的项目中，同时EPC管理也是一个不断探索、创新的过程，以此促进EPC项目管理模式的不断创新、实施能力的不断提高。