材料編碼在EPC項(xiàng)目設(shè)計(jì)和管理中的應(yīng)用

梁延遼

（寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，寧夏銀川 750001）

1 材料編碼的定義

管道材料主要包括鋼管、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門(mén)及其他管道元件。材料編碼是一種用于標(biāo)識(shí)管道材料中各類(lèi)管材屬性和規(guī)格的代碼，一般由字母和數(shù)字組成，每個(gè)代碼代表一種規(guī)格的材料。如：代碼為EEAANA8-C6，代表的管道材料技術(shù)條件為：“等徑三通，S30408GB/T14976，SMLS，BW，GB/T12459（II），φ273×5”。表示這一管道元件為等徑三通，材質(zhì)為S30408，材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T14976，它是無(wú)縫對(duì)焊連接，尺寸標(biāo)準(zhǔn)為GB/T12459（II），管道外徑壁厚為φ273×5。

2 材料編碼的規(guī)則組成

管道材料進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)字化管控，目的是為了提高生產(chǎn)效率，降低材料統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤率。而材料編碼就是用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行傳輸?shù)拿浇椋瑸樘岣哂?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理速度及作業(yè)效率，材料編碼要求既能全面表達(dá)清楚管道材料信息，又短小精簡(jiǎn)，便于計(jì)算機(jī)快速處理。管道材料編碼規(guī)則如圖1所示，主要由以下幾部分組成。

圖1 管道材料編碼規(guī)則

1）大類(lèi)：主要為管道材料的類(lèi)別，包扣管道、管件、法蘭、墊片、閥門(mén)、其他特殊件。

2）小類(lèi)：為大類(lèi)里面細(xì)分的具體材料，如管道、無(wú)縫鋼管、焊接鋼管、鍍鋅鋼管、襯里管道等。

3）端面形式：一種是管道管件等焊接管材端面，如平焊、坡口焊等；一種為法蘭、墊片等需螺栓連接的密封面形式，如RF、FF等。

4）材料標(biāo)準(zhǔn)：主要包含材料及其標(biāo)準(zhǔn)信息，比如20# GB/T8163等。

5）尺寸標(biāo)準(zhǔn)：主要是各種管材的具體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，不同的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，其材料匯總要進(jìn)行區(qū)分，比如鋼管的尺寸標(biāo)準(zhǔn)有HG/T20553、SH/T3405等。

6）特殊要求：是管道材料的一些其他需區(qū)分的要求，比如彎頭有1.5倍DN和1.0倍DN等。

7）壁厚：主要是為了區(qū)分相同材質(zhì)不同壁厚。

3 材料編碼的特性

3.1 唯一性

材料編碼主要是用于材料統(tǒng)計(jì)、材料請(qǐng)購(gòu)及出入庫(kù)時(shí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)傳輸?shù)囊环N媒介。為了使材料統(tǒng)計(jì)方便、快捷，該材料編碼具有唯一性，每個(gè)編碼代表一種規(guī)格的材料，這樣才能保證材料統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，同時(shí)在后期材料采購(gòu)與施工時(shí)材料入庫(kù)、出庫(kù)都能做到一一對(duì)應(yīng)，保證整個(gè)EPC項(xiàng)目中材料管控的準(zhǔn)確、合理。

3.2 系統(tǒng)性

系統(tǒng)性指該材料編碼從設(shè)計(jì)綜合材料表到采購(gòu)請(qǐng)購(gòu)單，及施工出入庫(kù)都使用同一編碼，以便對(duì)整個(gè)EPC項(xiàng)目的管道材料進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。隨著EPC項(xiàng)目信息化工程管理系統(tǒng)的應(yīng)用，項(xiàng)目運(yùn)行的各個(gè)階段都采用計(jì)算機(jī)完成，材料在每個(gè)階段的信息輸送均采用同一編碼，可有效提高材料管控的水平及保證材料數(shù)量的準(zhǔn)確性。

3.3 可擴(kuò)展性

管道材料編碼由字母和數(shù)字按照一定的規(guī)則排列組成，材料編碼數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)人員根據(jù)管道材料等級(jí)表中材料的技術(shù)條件，編制材料編碼，當(dāng)規(guī)則庫(kù)中缺少設(shè)計(jì)人員需的材料編碼時(shí)，設(shè)計(jì)人員及時(shí)通知數(shù)據(jù)庫(kù)管理員，對(duì)材料編碼進(jìn)行手動(dòng)添加，再將數(shù)據(jù)庫(kù)更新到信息化管理系統(tǒng)中用于項(xiàng)目使用，而材料編碼由很多位字母和數(shù)字組成，同時(shí)字母區(qū)分大小寫(xiě)，這樣既能保證每一個(gè)組合都能代表一種規(guī)格尺寸的材料，同時(shí)隨著項(xiàng)目中各種管道材料的不斷使用，材料編碼可不斷地?cái)U(kuò)展更新。

4 材料編碼在EPC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中材料的統(tǒng)計(jì)

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)多是二維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員先根據(jù)材料專(zhuān)業(yè)編制的管道材料等級(jí)表中的管道等級(jí)進(jìn)行二維圖紙繪制，圖紙繪制完成后根據(jù)圖紙中管道走向，按管件類(lèi)別、管道等級(jí)、管道規(guī)格進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)數(shù)量，再根據(jù)不同的管道等級(jí)填寫(xiě)管道材料技術(shù)條件。

經(jīng)過(guò)很多項(xiàng)目的驗(yàn)證，傳統(tǒng)的材料統(tǒng)計(jì)存在以下弊端；

（1）傳統(tǒng)材料統(tǒng)計(jì)工作量繁重，工期較長(zhǎng)。隨著現(xiàn)代施工技術(shù)和管理水平的提高，很多項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)工期較短，同時(shí)建設(shè)方根據(jù)材料市場(chǎng)價(jià)格也需提前采購(gòu)部分鋼材，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)材料統(tǒng)計(jì)方式總是遲遲無(wú)法提供材料匯總表，導(dǎo)致建設(shè)方錯(cuò)過(guò)最佳采購(gòu)時(shí)期；或者倉(cāng)促提供的材料匯總表存在嚴(yán)重的技術(shù)錯(cuò)誤，導(dǎo)致建設(shè)方采購(gòu)不合設(shè)計(jì)要求的材料，這樣會(huì)增加建設(shè)方投資成本。

（2）人工統(tǒng)計(jì)無(wú)法保證材料準(zhǔn)確性。因?yàn)閭鹘y(tǒng)材料統(tǒng)計(jì)由人工參與統(tǒng)計(jì)，材料數(shù)量和技術(shù)條件難免存在不準(zhǔn)確性，這種情況下設(shè)計(jì)人員要不斷地變更采購(gòu)，既增加了項(xiàng)目管理難度，也嚴(yán)重地影響施工工期，增加建設(shè)成本。

4.2 材料編碼在三維設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著三維軟件在各工程公司的應(yīng)用，極大地提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)工期，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中任務(wù)繁重的材料統(tǒng)計(jì)工作也由計(jì)算機(jī)完成。但隨著工程公司EPC項(xiàng)目管理的要求和信息化管理的提升，材料管控要求材料從設(shè)計(jì)到采購(gòu)、出入庫(kù)都需信息化管理，而設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目材料輸入的源頭，應(yīng)該優(yōu)先輸入信息化參數(shù)。于是管道材料編碼作為材料信息化管控的媒介被引入項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。

以PDMS三維設(shè)計(jì)為例，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員按照管道材料等級(jí)表編制好材料編碼，并在PDMS數(shù)據(jù)庫(kù)中做好材料編碼對(duì)應(yīng)的管件材料屬性，將材料編碼與元件等級(jí)一一匹配，設(shè)計(jì)人員按照元件等級(jí)搭建三維模型。設(shè)計(jì)完成后，以ISO圖為基層進(jìn)行材料匯總，材料匯總文件（MTO）中管道材料技術(shù)條件對(duì)應(yīng)相應(yīng)的材料編碼。項(xiàng)目完成后，將導(dǎo)出的MTO文件導(dǎo)入EPC項(xiàng)目管理信息化系統(tǒng)，直接進(jìn)行后期材料請(qǐng)購(gòu)和庫(kù)存管理。

5 材料編碼在EPC管理中的應(yīng)用

5.1 傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中材料的管控

在整個(gè)EPC項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，材料的管理對(duì)于項(xiàng)目的成本、質(zhì)量、進(jìn)度都有著極其重要的作用，因此做好材料管理工作，使管道材料的數(shù)量、選用標(biāo)準(zhǔn)、采買(mǎi)時(shí)間及價(jià)格得到嚴(yán)格控制，并采取措施避免材料浪費(fèi)，在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理中基本是做不到的。

傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理中，采購(gòu)部門(mén)負(fù)責(zé)材料的采買(mǎi)和催付，庫(kù)房負(fù)責(zé)材料的出入庫(kù)工作。項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)院將圖紙及材料綜合表交付項(xiàng)目管理部，項(xiàng)目管理部材料控制工程師根據(jù)綜合材料表中的管件技術(shù)條件分類(lèi)分批匯總設(shè)計(jì)院提交的管道綜合材料表，交由采購(gòu)部門(mén)采購(gòu)。采購(gòu)部門(mén)采購(gòu)回來(lái)驗(yàn)貨，由庫(kù)房登記入庫(kù)，并通知施工方到庫(kù)房領(lǐng)取所需的管材。

該過(guò)程所有文件資料均為紙質(zhì)傳輸，從請(qǐng)購(gòu)到出入庫(kù)涉及很多人員、流程和時(shí)間，經(jīng)過(guò)很多項(xiàng)目的驗(yàn)證，傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中材料的管控存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）材料采購(gòu)階段匯總大批量材料，人工統(tǒng)計(jì)導(dǎo)致材料匯總數(shù)量錯(cuò)誤，技術(shù)條件填寫(xiě)錯(cuò)誤，導(dǎo)致采購(gòu)管材數(shù)量不足，或采購(gòu)錯(cuò)誤，重新采購(gòu)，既造成了材料浪費(fèi)，增加了采購(gòu)成本，還延誤了施工工期，也影響施工質(zhì)量。

（2）材料管控過(guò)程中涉及較多的部門(mén)、人員、流程，管理人員的配備不到位、職責(zé)分工不明確、各部門(mén)之間溝通不及時(shí)也帶來(lái)很大問(wèn)題，看似每個(gè)人都在管，但是未能發(fā)現(xiàn)并解決過(guò)程中存在的問(wèn)題，很難達(dá)到管控的效果。

（3）由于傳統(tǒng)的EPC項(xiàng)目管理材料總需用量缺少計(jì)劃，隨著施工的推進(jìn)，大量材料的匯總及各種變更的產(chǎn)生，項(xiàng)目部很少能將材料用量有效的量化或制定準(zhǔn)確的基準(zhǔn)，導(dǎo)致材料采購(gòu)成本過(guò)高，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。

5.2 材料編碼在EPC信息化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)傳統(tǒng)項(xiàng)目管理弊端的認(rèn)識(shí)，很多工程公司采取項(xiàng)目管理信息化控制系統(tǒng)，為了便于管道材料數(shù)量的統(tǒng)計(jì)、分類(lèi)，管件技術(shù)參數(shù)的查詢(xún)，材料管控成本的計(jì)算及材料報(bào)表的生成，使項(xiàng)目管理信息化控制系統(tǒng)能夠真正投入使用，需對(duì)管道材料進(jìn)行科學(xué)的、統(tǒng)一的分類(lèi)和編碼，供設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工等部門(mén)使用。

設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫(kù)管理員根據(jù)管道材料等級(jí)表編制材料編碼，與三維設(shè)計(jì)軟件中的管道元件一一對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)人員在三維設(shè)計(jì)軟件中調(diào)用各類(lèi)元件進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完工后，通過(guò)ISO圖中管道材料為基準(zhǔn)進(jìn)行個(gè)裝置內(nèi)管道材料匯總，并導(dǎo)出MTO文件。

項(xiàng)目管理部材料管控工程師根據(jù)設(shè)計(jì)導(dǎo)出的MTO文件，導(dǎo)入項(xiàng)目管理信息化控制系統(tǒng)中設(shè)置了材料控制軟件，材料控制軟件中設(shè)置了對(duì)應(yīng)的材料清單（BOM）模塊，它利用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)將每個(gè)裝置的管線(xiàn)材料分裝置、分類(lèi)別進(jìn)行排列。

采購(gòu)時(shí)可根據(jù)材料編碼分類(lèi)匯總正在施工的所有裝置的管材數(shù)量，發(fā)出材料請(qǐng)購(gòu)單，采購(gòu)部門(mén)按照帶有材料編碼的請(qǐng)購(gòu)單進(jìn)行采購(gòu)，材料管理人員根據(jù)帶有材料編碼的入庫(kù)單驗(yàn)貨入庫(kù)，并將入庫(kù)材料數(shù)量在材料控制軟件進(jìn)行登記。出庫(kù)時(shí)，由施工方根據(jù)ISO圖（單線(xiàn)圖）中管道材料編碼進(jìn)行材料申領(lǐng)，材料管理人員根據(jù)材料編碼進(jìn)行材料出庫(kù)，并登記，備注所用裝置。

這樣便實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目管理中材料的實(shí)時(shí)跟蹤，既能統(tǒng)計(jì)出該項(xiàng)目所有裝置或各單體裝置已采購(gòu)多少材料，還需采購(gòu)多少材料，各裝置已使用多少材料，庫(kù)房還剩多少材料。同時(shí)BOM可進(jìn)行多次變更、覆蓋和刪除等更新工作，以便于整個(gè)項(xiàng)目管理的需求。比如：項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段根據(jù)市場(chǎng)管材價(jià)格需及時(shí)采購(gòu)部分鋼材，依據(jù)設(shè)計(jì)導(dǎo)出的MTO文件，先錄入一部分管材進(jìn)行采購(gòu)，等項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后，導(dǎo)入最終的MTO文件后，可更新標(biāo)識(shí)該裝置已采購(gòu)部分材料信息，在后期材料采購(gòu)時(shí)，將已采購(gòu)部分管材不再進(jìn)行二次統(tǒng)計(jì)。在整個(gè)材料實(shí)時(shí)管控過(guò)程中，材料編碼起到了穿針引線(xiàn)的作用，管道材料在材料匯總表、請(qǐng)購(gòu)單、訂購(gòu)單、材料計(jì)劃表、領(lǐng)料單、入庫(kù)單、出庫(kù)單中都必須填寫(xiě)編碼，以便各項(xiàng)流程、各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)都以材料編碼為基礎(chǔ)進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別、統(tǒng)計(jì)、匯總和查詢(xún)。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件在項(xiàng)目設(shè)計(jì)上的普遍應(yīng)用，傳統(tǒng)的材料管控已經(jīng)不能適應(yīng)項(xiàng)目管理的需求，材料管控的方式也發(fā)生了變化，這就需更多地通過(guò)EPC項(xiàng)目信息化控制系統(tǒng)上的多軟件聯(lián)合應(yīng)用，不斷完善和豐富材料編碼，以科學(xué)、規(guī)范、實(shí)用的材料編碼規(guī)則，來(lái)實(shí)現(xiàn)材料控制的實(shí)時(shí)跟蹤管理。所以，在今后還需不斷加強(qiáng)材料編碼與多種軟件之間的銜接，努力實(shí)現(xiàn)EPC項(xiàng)目管理的數(shù)據(jù)化和信息化。