基于SPM系统的EPC项目材料控制管理流程

唐鑫强(中国成达工程有限公司，四川 成都 610096)

0 引言

近年来，EPC项目逐渐趋于大型化和高度集成化。项目参与人员多，涉及设备材料品种繁复，加上项目工期往往很紧张，设计采购期间伴随着大量的设计变更管理和采购变更管理。项目管理层面对材料控制工作也提出了更高要求。传统的材料控制一般只针对管道材料进行管理，并在项目各阶段向不同专业收集条件和输出请购。管理软件一般只能依托MS EXCEL。整个材料控制过程存在输入输出条件不统一、信息集成性差等弱点，已不能很好满足目前EPC项目对材料控制工作的要求。通过引入材料管理软件SmartPlant Material，材料控制工程师才具备“全流程、全材料”对项目材料实施控制管理的可能。

SmartPlant Material(SPM)是一个可应用与整个工程生命周期的工程材料管理系统。SPM是一个参与一切与材料相关活动的统一平台，它能定性、定量地在项目建设过程中管理设计、请购、采买、催交、接收、仓库管理和材料发放的数据库管理系统。通过应用SPM，材料控制工程师的管理效率大幅提高，从而达到降低项目材料成本、加快项目进度、规避材料风险的目的[1]。SPM系统具有一套严谨的材料管控逻辑，这也就要求使用者严格遵照逻辑要求来进行操作，以最大限度地发挥SPM的管理效能。

1 材料控制流程

材料控制的工作贯穿于整个项目始终。在项目执行的各阶段，材料控制工程师需要与设计工程师、采购工程师、库房工程师等项目职能人员沟通和共享数据，并进行全方位的协调管理[2]。

通过应用SPM的E&PI(BOM)设计、E&PI(Req)请购、Site现场管理模块，材料控制工程师和其他专业管理人员可以在同一平台上建立、更新和共享项目数据，实现项目的一体化管理，避免重复工作，保证数据的一致性。

1.1 项目设计阶段

SPM的BOM模块要求设计各专业采用统一模板编制材料导入表，这就从前端保证了设备材料数据的一致性。相较以往各专业按各自模板文件提交设计数据的方式，大大减少了材料控制工程师处理数据的时间。通过PDS、PDMS和SP3D等三维设计软件自带的SPM数据接口，还可以将图形数据直接导出为满足SPM要求的设计数据。数据可包括材料唯一码、材料描述、材料尺寸、材料材质等，实现数据的无缝对接，避免了人工编制材料表可能出现的错漏，也极大地减轻了设计人员的工作负荷。

向SPM导入BOM之前，首先要对BOM模块进行基础设置，设置在B10 Administration下进行。一般需要根据实际项目策划对BOM Types、Flat Conf igurations(FC)和Node-Type Hierarchy进行输入设置。如果已经在SPM中执行过其他项目，也可以通过Copy BOM Setup功能，拷贝其他项目的设置。需要注意的是，BOM导入表的结构要与FC的结构保持一致，否则系统会在导入过程中报错，并最终导致BOM无法导入。FC的结构应在满足信息完整的前提下尽量简洁。

项目初期，材料控制工程师应向各专业宣贯项目的材料控制流程，其中应包括将要采用的BOM导入表模板。各设计专业根据导入表模板，编制材料导入表并提交材料控制工程师，由材料控制工程师检查无误后导入SPM。

1.2 项目采购阶段

导入的BOM表是请购单的材料清单基础。材料控制工程师经过综合考虑采购分包计划、项目规模、施工分包、库房规划等因素，在E&PI(Req)模块进行请购单的编制。运算请购前需要对BOM Setup Nodes、Nodes and Templates和MTO Types进行设置。BOM Setup Nodes划定运算请购的BOM节点范围，即和设计确认后的本次可供采购的材料范围。Nodes and Templates定义采购分包的划分，采购分包需得到设计专业和采购专业的共同确认，且应在满足项目分包要求的前提下尽量精简，避免冗余的分包。MTO Types建立采购运算作业包，即把请购范围和采购分包串联起来。

设置完成之后，通过运算Material Take Off(MTO)生成请购材料表。运算请购前需要选择本次请购是提出增补量(shortage)还是减少量(surplus),以获得预期的请购材料表。通过我司自主开发的SPM报表平台，能导出可编辑版的请购材料表，供材料控制工程师进行校核。经过校审签字的请购材料表和专业技术规格书同时传递给采购组开展询价工作，同时在Maintain Requisition中完善请购材料的期望交货日期(QOS Date)和交货地(Delivery Designation)，将请购传递到(Release)采购环节。

1.3 项目施工阶段

设备材料到现场后，需要在Site模块下开展现场材料控制工作。SPM可以实现从材料入库，到材料预留、材料出库、材料移库等全流程的现场材料控制工作。发料之前首先要根据现场施工分包情况添加施工分包单位(Subcontractors)作为发料对象；然后定义库房划分(Warehouses，包括实体库房和虚拟库房)，以便在材料入库和出库时划分材料归属的库房；最后定义发料作业的范围(Work Packages),包括定义材料的类型、材料所属的设计节点，以便在预留发料时可以更快更准确的定位到材料。

材料入库可以选择根据合同入库(Prepare MRR by PO)或根据箱单入库(Prepare MRR by Packages)。前者更适于设备的入库；后者更适于大宗材料的入库。通过利用SPM开放的数据接口，可以开发数据导入插件，实现大宗材料按到货箱单批量入库的功能。同时也可利用二维码或条形码技术，将货物信息以图形码的形式打印在包装表面或货物本体上。库房管理人员通过手持扫码设备，进行扫码入库。以上功能的实现彻底打破了传统入库工作繁琐费时的节奏。

材料出库可选择按预留单出库(MIR by Reservation)或直接出库(MIR by Direct Issue)。预留出库实际是指材料预留和材料根据预留出库两个操作。材料控制工程师结合现场施工需求、材料库存情况和设计量，在预留功能模块下，将可以发放给施工单位的材料划归到预留单中，施工单位凭预留单进行材料领用。预留单中的材料以BOM中的设计量为基础，且与节点发生关联。同时预留单中的材料处于被锁定的状态，避免了“重复”发料的情况。材料根据预留出库时，材料控制工程师调用预留单，确认实际出库数量，然后生成出库单。系统会自动判定哪些节点的材料已发放足量，之后不会再次被预留。出库数量大于节点的材料会自动进入过量库，供材料控制工程师调配。这种出库方式严格以设计量为基础，可以精确控制材料的发放。

直接出库则是完全由材料控制工程师确定出库数量。材料控制工程师通过筛选发放材料的代码，填写实际材料实际出库的数量，形成直接出库单，系统只会判断库存量是否满足出库需求。应用这种出库方式，材料控制工程师拥有更高的调配材料的自由度，但是需要在系统外建立数据表格，以材料的设计量为基础，对材料发放进行控制。

2 材料控制管理需要注意的问题

在项目实际执行中，需要结合项目特点，预判项目执行过程中可能出现的障碍，结合SPM系统管理逻辑的要求，制定出具体对策，切不可削足适履，为了管理而管理。结合近年所执行的EPC项目中遇到的实际问题，进行以下要点总结，以供参考。

2.1 BOM材料表的质量

使用SPM进行材料控制管理的前提是完整的设备材料编码系统，即做到“一物一码”。因此需提前编制公司级或项目级的设备材料编码词典，以供设计人员编制BOM材料表时使用。以某年产30万吨BDO项目为例，根据供货范围划分，总包方需采购接地扁钢等材料。由于以往EPC项目中该类材料不属于总包方供货范围，材料控制工程师提前预判该情况后，组织设计专业对相关材料的编码进行了编制。在相关材料请购发出时，可以参照使用的材料编码，使材料采购得以顺利进行，避免了临时抱佛脚影响项目进度，同时也扩充了公司的编码词典库，为后续项目提供参考。

同时，材料控制工程师还应审查BOM表的格式是否满足SPM要求、材料描述是否完整。材料数据导入SPM后，如果需要修正，只能逐条修改。所以导入前的检查工作应足够细致，可以编制检查导入表的工作手册，以保证导入SPM的数据准确有效。

2.2 采购分包的合理策划

采购分包要与项目的采购供货计划相匹配。更重要的是，材料控制工程师还应根据项目规模和项目结算要求进行策划。以上述BDO项目为例，项目规模为传统BDO项目的三倍，同时配套的上下游装置也是普通项目的数倍，项目概算的塔器和反应器等就有1 600多台。结合现场安装分包情况和分装置结算费用的要求，材料控制工程师以采购供货计划为基础，在Nodes and Templates分包功能下，选取不同的BOM Node，将请购材料表按WBS中的装置进行了划分，即按不同装置发出请购单。这样采购在询价过程中可以根据分包大小向不同供货商进行询价，分散供货风险。同时要求厂家在发货时按不同装置的请购单进行分别包装或分车发货，现场接受材料和发放材料也更有针对性，避免了大宗材料到场后产生挤压。同时，得益于请购阶段就对装置进行了划分，费用控制经理对采购费用的结算也能够按不同装置进行。

2.3 SPM请购单传递的时机

目前EPC项目合同工期越来越短。某4.6万吨/年PTMEG及公辅EPC项目，整个合同工期只有16个月，这在以前是不可想象的。工期缩短往往被压缩的都是设计周期。为了满足进度要求，设计人员往往采取“平行设计”的方式。这种方式突破了传统的收到条件才进行设计然后发请购的方式，而是设计初期就发出请购，然后边完善设计边和厂商进行技术澄清，这极大缩短了设计的周期。带来的问题就是请购文件从发表到最终技术协议签订，往往会经历数次升版，材料控制工程师相应的需要对手中的请购单进行升版。而在SPM中，如果请购单已经发送(Release)到采购，修改就要进行数个环节的撤回操作，较为繁琐。所以这种情况下，应当保持请购单的开放(OPEN)状态，购单升版后，在系统外进行请购单的升版传递。待技术协议签订后，再将系统中的请购单发送到采购。这样就避免了冗余的系统操作，同时不影响请购执行的进度。

2.4 现场材料入库的划分

材料入库之前，需在SPM中定义项目中将要使用的库房，这个库房既可以是传统意义上的实体库房，既封闭库、半封闭库、堆场等，也可以是“虚拟库房”，即施工单位直送库、过量库、变更库等。充分规划和利用好虚拟库房，可以增加材料入库和材料出库时的便利性。

例如上述PTMEG项目中，施工分包安装单位有两家，材料控制工程师在SPM系统设置阶段，在系统中设置了两家分包单位的虚拟直送库。总包方采购的某批大宗工艺管道材料到场后，材料控制工程师按照分装置到货的材料箱单，将材料分别入库到两家施工单位的虚拟直送库中。在进行预留发料或直接发料时，优先选择领料单位所对应的虚拟直送库。这样发料时就可以通过入库数量来把控发放数量，减轻了预留发料时需勾选大量设计节点来把控发放数量的工作。同时材料控制工程师还可以根据现场实际施工进度需求，来调整施工单位从对方的虚拟库中领料，增加了管理的灵活性。

2.5 现场材料出库方式的选择

由于项目工期愈发紧张，项目实际执行中往往存在“边设计边施工”的情况，这种情况对SPM的预留出库(MIR by Reservation)功能是相当不友好的。因为预留出库依托的是BOM表中材料的设计数量，一旦材料预留出库后，就和设计节点产生了关联，如果再进行材料表升版等改变BOM设计节点的操作，将产生大量的变更库材料。材料控制工程师需花费很多精力来进行移库的操作，才能把系统中的出库数据和实际出库数据做平。所以预留出库的方式更适用于蓝图版的BOM表。

而实际需要出库的时候，系统中往往只有中间过程版的BOM表。这时的BOM表节点在后续设计过程中可能会发生大量变化，这种情况建议选择直接出库(MIR by Direct Issue)。该出库方式不受BOM表制约，只要确认实际出库材料的代码，就可以能保证出库数据的准确性，同时避免了BOM升版对SPM中的库房数据造成冲击。当然这种出库方式需要系统外建立材料平衡表来辅助确认发料数量，没有完全发挥SPM自动化判定发料数量的优势。

3 结语

通过运用SPM进行EPC项目材料控制管理，材料控制工程师能够以更高的效率去执行项目各阶段工作，从而更好地满足项目控制管理的要求。相较于传统的管理方式，SPM的管理流程具有更好的数据共享性和及时性，能够确保项目各专业的数据在同一平台进行流转，避免错漏发生。

当然也要看到，每个项目根据其工期、产品的不同，都有其特殊性。在应用SPM时应结合项目的实际特点，制定出具体的操作方案，切不可被某一种SPM的应用模式所限制住。

总的来看，运用SPM在EPC项目中进行材料控制管理是大势所趋，对软件的灵活运用，极大提升了材料控制工作的管理效能。