SPM 系統(tǒng)在核電項(xiàng)目大宗材料管理上的應(yīng)用研究

萬詩(shī)堯 陳暄浩

上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司三門物資管理部 浙江三門 317112

1 緒論

1.1 某核電項(xiàng)目大宗材料管理背景

該核電項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中采用了非能動(dòng)的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施；簡(jiǎn)化了安全系統(tǒng)配置；減少了安全支持系統(tǒng)；大幅度地減少了安全級(jí)設(shè)備（包括核級(jí)電動(dòng)閥、泵和電纜等）及抗震廠房；取消了1E 級(jí)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和大部分安全級(jí)能動(dòng)設(shè)備；明顯降低了對(duì)大宗材料的需求（如圖1）[1]。

圖1 該核電廠設(shè)備、部件和構(gòu)筑物的簡(jiǎn)化量

雖然大宗材料數(shù)量減少，但大量的設(shè)計(jì)變更及工程總量的不確定性都對(duì)大宗材料管控工作提出了很高的要求。如何有效控制發(fā)放數(shù)量并對(duì)余量進(jìn)行控制在大宗材料管控中尤為重要，怎樣才能避免大宗材料重復(fù)釋放以及如何為工程總量統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)成為大宗材料管理工作的一大難點(diǎn)。

1.2 大宗材料管理定義

大宗材料的管理較一般設(shè)備材料的管理有其特殊性，大宗材料有數(shù)量多、規(guī)格尺寸及材質(zhì)種類多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多等特點(diǎn)，大宗材料在整個(gè)項(xiàng)目的分布也非常廣，且需求量多。大宗材料采購(gòu)一般采用批量化采購(gòu)模式，以降低采購(gòu)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。成批供貨的大宗材料不指定使用去向，規(guī)格尺寸、材質(zhì)牌號(hào)及等級(jí)屬性一致的情況下均可串用，下游對(duì)大宗材料的控制管理一般情況下有兩種方式，一是將材料直接成批釋放給承包商，二是按圖紙等文件逐項(xiàng)釋放給承包商。前者雖精簡(jiǎn)了流程，但失去了過程控制，后者雖過程繁瑣，但能夠做到對(duì)每項(xiàng)材料的精細(xì)化管理。成批釋放適用于成熟項(xiàng)目，而針對(duì)工程量不確定的新項(xiàng)目，逐項(xiàng)控制的管理方式則更為合適。

1.3 大宗材料管理目標(biāo)

項(xiàng)目控制是對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)管理的重要手段，而材料管理是提供項(xiàng)目控制基礎(chǔ)管理參數(shù)或報(bào)告的重要部分。項(xiàng)目進(jìn)行材料管理的直接目標(biāo)就是要保證項(xiàng)目進(jìn)度所需的合格材料，并以此為前提盡量降低材料供應(yīng)的成本[2]。具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）材料的技術(shù)規(guī)格、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求滿足國(guó)家或行業(yè)規(guī)范和項(xiàng)目規(guī)定；

（2）材料按照進(jìn)度計(jì)劃的要求進(jìn)行請(qǐng)購(gòu)采購(gòu)和交貨；

（3）材料數(shù)量控制在合理范圍內(nèi)；

（4）材料的替代、轉(zhuǎn)移和發(fā)放得到有效控制。

從大宗材料管理的角度來看，必須做好出廠驗(yàn)收及到貨檢驗(yàn)工作，確保材料的技術(shù)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量能夠滿足要求；上游的采購(gòu)計(jì)劃必須及時(shí)發(fā)起，尤其是針對(duì)設(shè)計(jì)變更后造成的補(bǔ)供物項(xiàng)；下游在工程量尚不確定的情況下，必須做到精細(xì)化管理，嚴(yán)格把控釋放數(shù)量及去向并確保轉(zhuǎn)移、替代具有可追溯性。

2 SPM 系統(tǒng)軟件介紹

SPM 系統(tǒng)（全稱Smart Plant Material）是鷹圖軟件公司（Intergraph 是全球領(lǐng)先的工程軟件供應(yīng)商）設(shè)計(jì)發(fā)行的專業(yè)材料控制軟件，基于ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)編制，利用ORACLE 強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理功能，提供了強(qiáng)大的材料流程管理功能。

核電項(xiàng)目工程材料全生命周期管理是從項(xiàng)目立項(xiàng)開始，經(jīng)過設(shè)計(jì)、招標(biāo)、材料采購(gòu)、采購(gòu)實(shí)施、催交運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)到貨驗(yàn)收、入庫(kù)及發(fā)放、材料回收的全過程管理。管理過程跨專業(yè)、跨體系、跨部門，難度大，情況復(fù)雜。因此，建立統(tǒng)一的管理平臺(tái)是材料全生命周期集成管理的需求，也正是引進(jìn)和利用SPM 系統(tǒng)軟件的意義所在。SPM 系統(tǒng)由4 大模塊組成：

SPM 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)——可管理企業(yè)級(jí)或項(xiàng)目級(jí)的材料編碼數(shù)據(jù)庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)材料的變更和替換管理。還可以被用來進(jìn)行企業(yè)級(jí)（與項(xiàng)目無關(guān)的）材料標(biāo)準(zhǔn)化工作，尤其是大宗材料，這些標(biāo)準(zhǔn)化工作可以根據(jù)國(guó)際的(如ANSI，ISO，DIN)或企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

SPM 設(shè)計(jì)采購(gòu)集成——用于呈現(xiàn)當(dāng)前項(xiàng)目中所需材料的最新狀態(tài)，消除過剩材料，也可避免由于材料短缺而引起的項(xiàng)目的延遲。所有由設(shè)計(jì)產(chǎn)生的材料信息被保存在高度靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)中（包括歷史信息及變更情況）?；谟脩舻慕?jīng)驗(yàn)及知識(shí)，使用規(guī)則驅(qū)動(dòng)的請(qǐng)購(gòu)單模板可以自動(dòng)的生成材料請(qǐng)購(gòu)單，將設(shè)計(jì)過程中得到的材料信息轉(zhuǎn)換成采購(gòu)部門要求的形式表現(xiàn)出來。

SPM 供應(yīng)鏈管理模塊——可以將材料制造商、供貨商、建造商、貨運(yùn)商及轉(zhuǎn)運(yùn)商之間的工作無縫結(jié)合到一起?？梢詫⒅T如廠商管理，采購(gòu)、進(jìn)度控制、跟蹤監(jiān)控、歷史信息及事件管理等這些分散的工作同步進(jìn)行。由于所有的采購(gòu)及相關(guān)的供應(yīng)鏈信息都被存入在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，下列過程以無紙化的方式進(jìn)行集成：供貨商的歷史信息及近期表現(xiàn)、詢價(jià)過程、投標(biāo)文件、采購(gòu)合同、訂單計(jì)劃制定、進(jìn)度/里程碑控制、過程跟蹤等。

SPM 現(xiàn)場(chǎng)（管理）模塊——結(jié)合了材料接收、預(yù)計(jì)、預(yù)留以及庫(kù)位分配等功能有效地在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)間實(shí)現(xiàn)材料控制和管理。

3 SPM 系統(tǒng)在核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)大宗材料管理上的應(yīng)用

某核電項(xiàng)目核島材料均使用SPM 系統(tǒng)進(jìn)行物資管控。通過與項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)展情況相結(jié)合，SPM 軟件系統(tǒng)的各項(xiàng)功能也得到了逐步完善。通過SPM軟件進(jìn)行材料管理不但提高了管理效率、準(zhǔn)確性，同時(shí)一定程度降低了材料管理的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 大宗材料的SPM 系統(tǒng)編碼規(guī)則

為了實(shí)現(xiàn)材料控制的信息化，便于材料的分類、查詢和數(shù)量的統(tǒng)計(jì)和報(bào)表的生成，使SPM 能真正投入使用，需對(duì)材料進(jìn)行統(tǒng)一的分類和編碼，供設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工等部門使用[3]。全部材料都必須在材料表、請(qǐng)購(gòu)單、訂購(gòu)單、材料計(jì)劃、入庫(kù)單和出庫(kù)清單中填寫編碼，以便確切地被識(shí)別。

某核電項(xiàng)目有完整的編碼體系為SPM 的投入使用奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)大宗材料部分的編碼規(guī)則為：

物項(xiàng)種類：由1 位字母構(gòu)成，表示物項(xiàng)種類。如“P”代表管道，“F”代表法蘭，“W”代表彎頭等管件。

坡口方式：由2 位字母組成，表示坡口方式。如“AD”代表平端，“AB”代表螺紋端。

焊接方式：由2 位字母組成，代表了焊接方式。如“AA”表示無縫，“AD”表示縱縫電熔焊。

壁厚、壓力等級(jí)：由2位字母組成，表示物項(xiàng)的壁厚或壓力等級(jí)。如“AC”表示Sch-40S，“AD”表示Sch-80S。

牌號(hào)、材質(zhì)：由3 位字母組成，表示物項(xiàng)的牌號(hào)、材質(zhì)。如“FFC”表示ASTM-A335-P11，“IIH”表示ASME-SA312-TP316L。

核等級(jí)：由1 位字母構(gòu)成，表示物項(xiàng)核等級(jí)。如“A”“B”“C”均為核級(jí)材料，“D”“E”“F”“G”等為非核級(jí)材料。

大宗材料采用“10+1”的編碼結(jié)構(gòu)，用中劃線分割物項(xiàng)等級(jí)。

3.2 大宗材料采購(gòu)管理

項(xiàng)目材料信息從設(shè)計(jì)源頭開始錄入SPM 數(shù)據(jù)庫(kù)中。采購(gòu)技術(shù)支持部門根據(jù)系統(tǒng)模型導(dǎo)出的BOM（材料清單）發(fā)起PR（采購(gòu)申請(qǐng)），采購(gòu)根據(jù)系統(tǒng)PR 發(fā)起PO（合同）并開展實(shí)體采買工作。SPM 系統(tǒng)保證了信息傳遞的一致性和唯一性，很大程度避免了人為失誤產(chǎn)生的采購(gòu)偏差。另外，某核電項(xiàng)目大宗材料的變更時(shí)有發(fā)生，但通過SPM 軟件系統(tǒng)建立項(xiàng)目材料的采購(gòu)狀態(tài)，能讓采購(gòu)部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)新增的設(shè)備材料，及時(shí)發(fā)起請(qǐng)購(gòu)，最大程度降低影響。

3.3 大宗材料預(yù)測(cè)、預(yù)留和催交

SPM 擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，各部門可在此平臺(tái)上創(chuàng)建或查詢項(xiàng)目材料的設(shè)計(jì)、采購(gòu)信息，合同簽訂狀態(tài)，預(yù)計(jì)交付時(shí)間，接收、釋放狀態(tài)等信息。在采購(gòu)部門及時(shí)錄入物項(xiàng)狀態(tài)的前提下，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)可隨時(shí)獲知材料最新信息，有利于相關(guān)工期的及時(shí)調(diào)整，避免不必要的窩工。同時(shí)針對(duì)關(guān)鍵材料，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)亦可及時(shí)將催交信息反饋給各合同催交人員，使催交人員能有的放矢，更好地服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng)，更好地實(shí)現(xiàn)材料按照項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度計(jì)劃的要求進(jìn)行請(qǐng)購(gòu)采購(gòu)和交貨。

SPM 系統(tǒng)作為一款信息化平臺(tái)軟件，很大程度上依賴于各接口部門的信息錄入，但各部門只需按流程及時(shí)錄入各自相關(guān)信息（采購(gòu)信息、施工進(jìn)度信息、材料收發(fā)信息等），SPM 的預(yù)測(cè)、預(yù)留功能就能直觀反映出現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度與材料供貨進(jìn)度的偏差，幫助上下游及時(shí)調(diào)整進(jìn)度，使材料供貨進(jìn)度與施工進(jìn)度能夠最大限度地保持同步。

根據(jù)大宗材料批量化采購(gòu)、無特定使用方向的特點(diǎn)，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)先按施工需求的優(yōu)先級(jí)對(duì)相關(guān)工作包進(jìn)行排序，然后再按此順序進(jìn)行大宗材料的預(yù)測(cè)、預(yù)留工作，同規(guī)格、同尺寸的相同種類大宗材料即可自動(dòng)分配給優(yōu)先級(jí)高的工作包，這樣就能在盡可能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求的前提下留給采買補(bǔ)供材料的時(shí)間。

3.4 大宗材料接收管理

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)所有材料的接收都采用SPM 錄入，并生成材料接收?qǐng)?bào)告。SPM 生成的材料接收?qǐng)?bào)告是現(xiàn)場(chǎng)材料接收的憑證，也是采購(gòu)部門進(jìn)行支付的依據(jù)之一。SPM 材料接收方式有三種：MRRbyPO（按合同收貨）、MRRby SRN（按運(yùn)單收貨）、MRRby Direct Receive（直接收貨）。

根據(jù)合同收貨的前提是采買已經(jīng)在系統(tǒng)內(nèi)生成了合同，且實(shí)際到貨的物項(xiàng)描述、數(shù)量與其一致，現(xiàn)場(chǎng)可直接在SPM 系統(tǒng)里選擇合同內(nèi)已到貨的物項(xiàng)進(jìn)行接收入庫(kù)；根據(jù)運(yùn)單收貨是在現(xiàn)場(chǎng)收到貨物后，將實(shí)際到貨箱單發(fā)給采買，采買根據(jù)箱單在SPM 系統(tǒng)內(nèi)生成類似PO 的材料清單，現(xiàn)場(chǎng)在系統(tǒng)內(nèi)選擇此清單進(jìn)行物項(xiàng)的接收入庫(kù)；直接收貨，顧名思義就是擺脫上游采買，現(xiàn)場(chǎng)直接根據(jù)到貨箱單自行接收入庫(kù)。

以上三種收貨方式中，直接收貨暫無法應(yīng)用在大宗材料的接收上，直接收貨由接收人員直接按照箱單描述進(jìn)行錄入，會(huì)存在與BOM 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不一致的情況，給后續(xù)按BOM 釋放大宗材料帶了巨大阻礙。另外，大宗材料有著批量化生產(chǎn)、分批次交付的特性，按運(yùn)單收貨雖能滿足BOM 釋放，但后續(xù)排查某一合同到貨情況時(shí)，卻無法直觀反映。

大宗材料最好的接收方式是按合同收貨，既能反映出合同的執(zhí)行情況，又能充分滿足現(xiàn)場(chǎng)釋放控制，但一定程度受制于采買的系統(tǒng)PO 錄入工作，要求信息錄入及時(shí)、準(zhǔn)確。

3.5 大宗材料發(fā)放管理

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)所有材料的釋放都要經(jīng)過SPM 系統(tǒng)的錄入，并生成材料釋放報(bào)告。SPM 系統(tǒng)生成的材料釋放報(bào)告是現(xiàn)場(chǎng)材料釋放的憑證，而且只有檢驗(yàn)合格并入庫(kù)的材料才能在系統(tǒng)中生成釋放單。物項(xiàng)在系統(tǒng)中從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到接收、釋放，每一個(gè)環(huán)節(jié)都在系統(tǒng)中可查詢、可追溯，為材料追蹤和庫(kù)存管理提供了支持，也使現(xiàn)場(chǎng)材料釋放高效可控。

SPM 中專門設(shè)置了項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的BOM(材料清單)模塊，大宗材料被劃分到了BOM 指定的區(qū)域、廠房、管線號(hào)、管道圖。BOM根據(jù)設(shè)計(jì)情況還會(huì)進(jìn)行修改、刪除等更新工作，以滿足設(shè)計(jì)需要。為了更好地了解大宗材料的釋放情況，并為項(xiàng)目首堆提供數(shù)據(jù)支持，大宗材料統(tǒng)一按BOM 釋放，這樣就可以了解到某一材料在整個(gè)系統(tǒng)里有多少，也能查詢出這一材料在整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)分布。

通過“按BOM 釋放大宗材料”對(duì)材料進(jìn)行控制，既能避免了同一ISO 圖紙材料的反復(fù)釋放，降低了材料管理上的失誤，減少了不必要的工程消耗；又能非常便利地統(tǒng)計(jì)各區(qū)域、各系統(tǒng)的大宗材料使用量，有利于建立完整的項(xiàng)目材料數(shù)據(jù)庫(kù)。且一旦設(shè)計(jì)方對(duì)BOM 數(shù)量進(jìn)行了修改（一般由設(shè)計(jì)變更造成），已釋放的多余量將自動(dòng)轉(zhuǎn)入“多余釋放倉(cāng)庫(kù)”（系統(tǒng)虛擬倉(cāng)庫(kù)），從而對(duì)多余釋放的材料進(jìn)行了良好的記錄，提高了項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.6 SPM 系統(tǒng)報(bào)告及臺(tái)賬

SPM 擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合及報(bào)表導(dǎo)出功能，能提供各合同下的設(shè)備材料清單、材料接收清單、材料釋放清單、材料庫(kù)存清單等，為材料收發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、庫(kù)存情況盤點(diǎn)等項(xiàng)目管理工作提供了重要的基礎(chǔ)參數(shù)，其中大宗材料按圖紙功能可導(dǎo)出獨(dú)立報(bào)告，顯示大宗材料的釋放情況（包括釋放日期，釋放數(shù)量，釋放所對(duì)應(yīng)的圖紙等信息）。

系統(tǒng)所導(dǎo)出的大宗材料釋放情況表表能直觀反映出某一廠房、某一區(qū)域或是某一張圖紙上的大宗材料釋放為情況，為工程量統(tǒng)計(jì)提供了良好的基礎(chǔ)。

4 SPM 軟件應(yīng)用中存在問題及改進(jìn)措施

SPM 軟件在某核電項(xiàng)目大宗材料的應(yīng)用中存在以下問題，這些問題均可通過加強(qiáng)信息錄入與更新、創(chuàng)建或改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)工作機(jī)制來改進(jìn)的。

關(guān)于合同數(shù)據(jù)的及時(shí)錄入及物流狀態(tài)的信息更新問題，重點(diǎn)是要繼續(xù)加強(qiáng)SPM 的推廣應(yīng)用，從而確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)及時(shí)錄入、更新，盡可能將各環(huán)節(jié)的信息都完整錄入到系統(tǒng)中，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的全面共享。

關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)工作包機(jī)制（項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用工作包預(yù)留材料并釋放）的建立問題，一方面需要推進(jìn)采購(gòu)信息的及時(shí)更新，另一方面要進(jìn)一步加強(qiáng)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)對(duì)SPM 系統(tǒng)的認(rèn)知與學(xué)習(xí)，各方需加強(qiáng)意識(shí)統(tǒng)一，讓SPM 系統(tǒng)的各個(gè)模塊與功能都能得到充分利用并不斷改進(jìn)，繼而使SPM 系統(tǒng)對(duì)于大宗材料控制的應(yīng)用更全面、更深入。

5 結(jié)語

SPM 系統(tǒng)在某核電項(xiàng)目材料管理方面已發(fā)揮了重要的作用，針對(duì)大宗材料的控制更是項(xiàng)目材料管理的特色。關(guān)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入與信息更新的問題，需要在后續(xù)項(xiàng)目準(zhǔn)備階段中做進(jìn)一步研究改進(jìn)。