施工單位視角的EPC項目設(shè)計全過程協(xié)同管理研究

魏昌智，董笑笑，杜 雨，陳 浩

(1. 中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070；2. 清華大學(xué)，北京 100084)

0 引言

在EPC模式下，工程建設(shè)各環(huán)節(jié)統(tǒng)歸于總承包團(tuán)隊管理，并進(jìn)行設(shè)計、采購、施工間的協(xié)調(diào)，優(yōu)化完善工程設(shè)計，改進(jìn)工程物料采購，推進(jìn)施工過程，最終降低物質(zhì)損耗，節(jié)約各環(huán)節(jié)、各團(tuán)隊間的溝通成本，也縮短工期，為國民經(jīng)濟(jì)良性運行增益。在房屋建筑工程領(lǐng)域內(nèi)，現(xiàn)有EPC模式主要分為施工單位獨立承接、設(shè)計單位牽頭聯(lián)合體、施工單位聯(lián)合體模式。如設(shè)計單位多從項目建議書階段和策劃階段介入，和業(yè)主關(guān)系更緊密，擁有更高的話語權(quán)，但缺乏施工管理能力，常雇傭施工管理團(tuán)隊管控施工環(huán)節(jié)。施工單位更專注于施工環(huán)節(jié)，且長期經(jīng)手大額資本運作，對EPC項目有天然的管理經(jīng)驗，但對房屋建筑工程設(shè)計階段的管理無過多經(jīng)驗。

目前EPC項目主要由施工單位進(jìn)行把控，且設(shè)計環(huán)節(jié)在EPC項目中處于前置階段，影響EPC項目各層面，因此本文從施工單位角度，梳理和追溯EPC項目設(shè)計全過程，運用工作分解結(jié)構(gòu)(working breakdown structure，WBS)方法建立工作樹，為施工單位提供從結(jié)構(gòu)到內(nèi)容的完整設(shè)計管理一站式工具包。

圖1 傳統(tǒng)項目全過程與EPC項目全過程

圖2 傳統(tǒng)建設(shè)工程和EPC項目全過程

1 設(shè)計全過程協(xié)同管理現(xiàn)狀與問題

1.1 總體流程和設(shè)計程序

傳統(tǒng)工程項目建設(shè)流程分策劃階段、勘察設(shè)計階段、建設(shè)準(zhǔn)備階段、施工階段、生產(chǎn)準(zhǔn)備階段、竣工驗收階段和評估階段，整個過程中，項目協(xié)調(diào)和管理水平完全取決于業(yè)主方的經(jīng)驗，但實際上業(yè)主方并不具備整合和協(xié)調(diào)復(fù)雜過程的能力。因此在同樣的項目建設(shè)流程中，EPC項目通過工程總承包團(tuán)隊代替業(yè)主協(xié)調(diào)和管理整個流程。不同階段間可無縫銜接，避免傳統(tǒng)工程模式中階段間的招標(biāo)和遴選過程，及不同團(tuán)隊間的溝通障礙(見圖1)。

勘察設(shè)計階段，特別是民用建筑工程設(shè)計階段，盡管設(shè)計費在總投資額中占比很小，但位于前端位置，且對后續(xù)環(huán)節(jié)有重要影響，使其在各環(huán)節(jié)中占據(jù)重要地位。和傳統(tǒng)工程項目流程相同，設(shè)計單位除勘察環(huán)節(jié)外，分為概念設(shè)計階段、方案設(shè)計階段、初步設(shè)計階段(復(fù)雜項目還需增加擴(kuò)初階段)、施工圖設(shè)計階段和施工配合階段。項目類型不同，總包單位管控內(nèi)容不太一致，大部分在確定概念設(shè)計方案后開始投標(biāo)工作，即總包單位主要參與方案設(shè)計階段后續(xù)設(shè)計管理工作(見圖2)。

1.2 施工單位視角的EPC項目設(shè)計管理難點

EPC項目與傳統(tǒng)項目在設(shè)計全過程中無差別，設(shè)計管理由設(shè)計聯(lián)合體的設(shè)計管理團(tuán)隊負(fù)責(zé)，僅在設(shè)計階段結(jié)束時，作為EPC項目牽頭方的施工單位介入，與作為聯(lián)合體單位的設(shè)計單位進(jìn)行對接以推進(jìn)項目，即在設(shè)計全過程管理層面，EPC項目并未發(fā)揮應(yīng)有優(yōu)勢。從施工單位角度出發(fā)，介紹EPC項目中存在的設(shè)計管理風(fēng)險和問題。

1)話語權(quán)及管理權(quán)限 當(dāng)前EPC項目并非純粹的工程總承包制度，而是“聯(lián)合體承包制度”，即參與EPC項目的各方同業(yè)主簽訂服務(wù)合同，但各方間最多僅有合作協(xié)議，并沒有制約性質(zhì)的合同，特別是施工單位對設(shè)計單位沒有制約和管理權(quán)限。因此，設(shè)計階段完全由設(shè)計單位獨立管控，盡管部分設(shè)計單位工程經(jīng)驗豐富，能在整個EPC過程中與施工單位配合完成設(shè)計和施工工作，但存在部分設(shè)計單位因團(tuán)隊經(jīng)驗不足、服務(wù)意識不高、配合協(xié)作意識不強，甚至出于經(jīng)營和盈利目的考量，故意降低與施工團(tuán)隊配合的付出度，進(jìn)而造成各種問題，在此情況下，施工單位無法介入進(jìn)行監(jiān)督和管理。甚至設(shè)計單位從項目建議書階段即介入項目，與業(yè)主方保持更緊密的協(xié)作關(guān)系，因而推進(jìn)過程中造成施工單位話語權(quán)不足，難以有效督促和管理設(shè)計單位保質(zhì)保量完成工作。

2)成本控制問題 當(dāng)前建筑教育和實踐難以保證設(shè)計單位的每位設(shè)計人員具備合格的成本意識與成本控制能力，因此大部分設(shè)計單位并不能有效控制成本。項目初期，甚至概念設(shè)計階段，如大跨度、大懸挑、超限結(jié)構(gòu)及非常規(guī)的構(gòu)造做法，易超過定額設(shè)計內(nèi)容。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，因設(shè)計師參與項目較多及其他原因等，未能對結(jié)構(gòu)施工圖開展精細(xì)化設(shè)計工作，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計冗余時有發(fā)生，在項目施工圖階段，因建筑設(shè)計師或室內(nèi)設(shè)計師過于追求設(shè)計效果，而未注重材料經(jīng)濟(jì)性，機(jī)電設(shè)備設(shè)計師可能被設(shè)備廠商公關(guān)，而選用并非最經(jīng)濟(jì)的機(jī)電設(shè)備，增加成本，導(dǎo)致總承包單位虧損。對于總承包單位，成本控制是核心，在定額下完成工程建設(shè)是施工單位的基本能力，因此在缺乏有效監(jiān)督和管控的情況下，一旦設(shè)計單位團(tuán)隊經(jīng)驗不足或判斷失誤，易造成成本超概，進(jìn)而帶來不良的連鎖反應(yīng)。

3)工法、建造可行性問題 因各地區(qū)地質(zhì)情況、工人熟練度、建材成本等因素差異，不同總承包單位掌控的施工技術(shù)及相關(guān)資源不同，建造工法甚至建造可行性有所不同，需施工單位給予設(shè)計單位技術(shù)建議。但施工單位對設(shè)計單位的管控權(quán)限不足，施工單位地方性的施工經(jīng)驗無法傳達(dá)到設(shè)計單位設(shè)計過程中，進(jìn)而造成設(shè)計單位設(shè)計內(nèi)容與地方條件不適應(yīng)，甚至無法實施，導(dǎo)致圖紙多次修改。

4)工期風(fēng)險問題 大部分建設(shè)工程項目需通過融資貸款進(jìn)行，因此項目周期對項目極為重要，特別是EPC項目中，定額和定期是重要的合同條件，但設(shè)計階段作為前置階段，卻因項目管理團(tuán)隊無法介入設(shè)計管理存在周期風(fēng)險。一旦設(shè)計單位出現(xiàn)出圖延后或設(shè)計圖審等管理問題，必定造成周期延后。因此施工單位有效介入設(shè)計管理，可降低工期風(fēng)險。

5)項目合同風(fēng)險問題 不同類型EPC項目合同對設(shè)計要求不盡相同。如總價包干合同結(jié)算模式的EPC項目中，全專業(yè)設(shè)計在盡量滿足設(shè)計任務(wù)書及交付標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確保利潤空間最大。而按照清單按時結(jié)算最高限價的合同模式中，需根據(jù)利潤項及虧損項作為依據(jù)開展施工圖方案設(shè)計，以滿足審計要求，保證利潤空間最大。

管理權(quán)限、成本、工期及建造可行性等問題最終都將影響施工單位的盈利，無法有效管理設(shè)計單位，也難以預(yù)知各工作的風(fēng)險點，甚至影響施工單位企業(yè)經(jīng)營及行業(yè)信譽，因此有必要管控設(shè)計單位。直接將設(shè)計單位納入施工單位管理雖然直接，但卻難以實施，因此引入設(shè)計-施工協(xié)同制度，使施工單位管理團(tuán)隊介入設(shè)計過程協(xié)作中，逐漸強化施工單位話語權(quán)，通過提資和建議改善設(shè)計管理，進(jìn)而提高設(shè)計質(zhì)量，為EPC項目全過程做足準(zhǔn)備。

2 施工單位視角的管理建議

2.1 工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)方法

在民用房屋建筑工程領(lǐng)域，設(shè)計管理始終處于較粗放的狀態(tài)，故引入工作分解結(jié)構(gòu)管理科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)的方法。WBS方法源于美國國防部的“計劃評核術(shù)”(PERT)，后來運用于軍事科學(xué)、航空制造業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施、化工工業(yè)、核工業(yè)等領(lǐng)域。WBS方法本質(zhì)是可細(xì)分的樹狀結(jié)構(gòu)，因此通過WBS方法整理的工作路徑也可稱為“工作樹”，工作樹由終端目標(biāo)展開，根據(jù)任務(wù)大小、長短、責(zé)任逐級劃分成可具體管理和操作的組成部分與必要的操作步驟。這種拆解方式可提供總體、共同的工作框架，及可供靈活填充和修改的細(xì)分基礎(chǔ)，并且能夠與技術(shù)要點、工作周期、投入成本及人力工時建立聯(lián)系，最終將工程對象細(xì)分成可操作的個體工作內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)的WBS方法遵循以下規(guī)則。

1)完整拆分 即終端目標(biāo)對象被完整拆分成各組成部分，沒有漏項。在此原則下，終端目標(biāo)按一定分類方式進(jìn)行精確劃分，需核對所有分類要素是否被囊括在細(xì)分工作樹內(nèi)。如對設(shè)計全過程的管理拆分需按標(biāo)準(zhǔn)原則進(jìn)行分類，一旦漏項，會發(fā)生整體性缺漏。

2)成果導(dǎo)向 對終端目標(biāo)的拆分應(yīng)指向最終結(jié)果，即產(chǎn)品、圖紙、建造及其他合同約定的工作內(nèi)容，而非細(xì)枝末節(jié)的過程。細(xì)分工作應(yīng)遵從將成果分成階段性的，而非僅定義工作行為原則。

3)可評估的最小單元 當(dāng)終端目標(biāo)被細(xì)分為工作樹中的最小單元時，需明確定義最小單元的交付標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計管理中，即圖紙、模型、匯報文件、業(yè)主確認(rèn)函等。

4)統(tǒng)一規(guī)范 工作樹的最終目的是提供管理團(tuán)隊的工作方法，因此需統(tǒng)一工作規(guī)范和語言，使團(tuán)隊成員在同一個基礎(chǔ)上進(jìn)行工作，避免相互誤解造成效率低下。

國內(nèi)已有學(xué)者開展WBS在設(shè)計管理中的應(yīng)用，討論WBS方法下設(shè)計流程的管理要點，本文根據(jù)WBS方法，細(xì)分設(shè)計全過程，在EPC項目管理體系下，從施工單位角度為管理者搭建設(shè)計管理的全過程工具。

2.2 全局結(jié)構(gòu)和分解邏輯

EPC項目設(shè)計管理中，遵從設(shè)計工作的歷時性特征是搭建WBS方法全局結(jié)構(gòu)最直接的辦法。民用房屋建筑工程設(shè)計工作遵循從建筑到工程，從概念到落地的粗-細(xì)規(guī)律，而該規(guī)律被細(xì)化為5個遞進(jìn)部分，即概念設(shè)計階段、方案設(shè)計階段、初步設(shè)計階段(復(fù)雜項目還需增加擴(kuò)初階段)、施工圖設(shè)計階段、施工配合階段。在概念設(shè)計前，部分設(shè)計單位已作為業(yè)主乙方服務(wù)單位，參與項目建議書和可行性研究，此部分與施工單位關(guān)聯(lián)不大。因此針對設(shè)計管理的WBS工作樹，依據(jù)以上過程分為概念階段協(xié)同設(shè)計管理、方案階段協(xié)同設(shè)計管理、初設(shè)階段協(xié)同設(shè)計管理、施工圖階段協(xié)同設(shè)計管理和施工配合階段協(xié)同設(shè)計管理層級。在每個層級中，遵從成果導(dǎo)向原則，將每個層級工作樹最終指向每個層級的交付設(shè)計成果，如概念設(shè)計階段，即包括概念設(shè)計文本及業(yè)主對概念設(shè)計階段成果的確認(rèn)函；方案設(shè)計階段，即包括方案設(shè)計文本、方案設(shè)計圖紙等方案設(shè)計要求及業(yè)主對方案設(shè)計階段成果的確認(rèn)函。然后，再以交付的設(shè)計成果反推，向上回溯設(shè)計過程，即為完成最終交付成果，需要細(xì)分成哪些內(nèi)容，因此按照設(shè)計工作規(guī)律性，工作樹在階段性的層級內(nèi)容內(nèi)細(xì)分為文件準(zhǔn)備→文件工作→文件匯報→文件成果過程，可根據(jù)實際情況和業(yè)主需求增加數(shù)量。按照上述結(jié)構(gòu)和邏輯，以概念設(shè)計階段準(zhǔn)備工作為例，搭建全面的設(shè)計管理工作樹(見圖3)。

圖3 工作樹全局結(jié)構(gòu)和分解邏輯

2.3 設(shè)計全過程協(xié)同分級信息

工作樹搭建后，細(xì)節(jié)分級信息需結(jié)合設(shè)計工作固有特點和WBS方法進(jìn)行如下推進(jìn)：①工作內(nèi)容的樹形分級拆解以具體到可交付、可討論、可評估的工作內(nèi)容為止，逐級細(xì)分工作樹，當(dāng)工作內(nèi)容相對復(fù)雜時，可進(jìn)一步圍繞內(nèi)容進(jìn)行細(xì)分，如資料收集時，可分類為各類具體的資料，如業(yè)主需求、運營方要求、政府部門要求、地方規(guī)范和要求。具體操作可直接按照條目落實對應(yīng)的信息要求。②工作內(nèi)容對應(yīng)到人，依據(jù)設(shè)計團(tuán)隊管理結(jié)構(gòu)，將樹形結(jié)構(gòu)分配到人，如方案設(shè)計階段的“方案設(shè)計2”部分，根目錄事項“方案設(shè)計2”由項目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)，而分級下的構(gòu)思、總平面、立面、空間和造型等分級確認(rèn)由設(shè)計團(tuán)隊成員對應(yīng)到具體工作成果。成果對應(yīng)到人，一級任務(wù)對應(yīng)到設(shè)計團(tuán)隊管理者，同樣在工作樹中將設(shè)計團(tuán)隊管理組織邏輯投射進(jìn)來，確保工作成果落實和推進(jìn)。③工作內(nèi)容對應(yīng)到人力成本，具體成果需進(jìn)行內(nèi)部精確人力管理，將具體工作分配到更擅長此工作，且具備一定經(jīng)驗的設(shè)計人員手中，進(jìn)而縮短人力工時，提高工作效率。④從施工單位角度出發(fā)，在具體節(jié)點可插入一定成本信息提資，如 “概念匯報2”中可要求設(shè)計團(tuán)隊提供項目造價粗估，或施工單位用粗估的基礎(chǔ)設(shè)計文件，如特殊結(jié)構(gòu)選型、較大面積的高造價材料，通過全過程切入設(shè)計管理，特別是盡可能前期介入控制造價。⑤進(jìn)行工作內(nèi)容的階段性確認(rèn)和施工協(xié)同，設(shè)計的最終目的是建造，因此通過施工單位進(jìn)行階段性管控設(shè)計。如在匯報階段，由施工單位對設(shè)計提出建議，同時要求設(shè)計管理人員參與設(shè)計單位內(nèi)部的提資會，參與設(shè)計進(jìn)度，第一時間獲知設(shè)計信息后進(jìn)行反饋和建議(見圖3)。

2.4 施工單位視角的管理介入

1)設(shè)計單位聯(lián)合體不設(shè)置項目管理人員，只提供技術(shù)管理人員，由EPC項目管理團(tuán)隊直接進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計管理。在此情況下，設(shè)計管理團(tuán)隊可直接按照搭建的工作樹指導(dǎo)和管理設(shè)計人員工作。

2)將圖紙內(nèi)審交由施工單位，可從各階段把控設(shè)計成果，并前置風(fēng)險判斷，出現(xiàn)問題提前進(jìn)行解決。

2.5 工作樹的前置條件

本文實施和推進(jìn)WBS方法的工作樹基于如下條件：①設(shè)計單位在設(shè)計管理上有開放的態(tài)度 EPC項目需達(dá)成共識，即使設(shè)計單位做好專業(yè)設(shè)計，將設(shè)計管理工作交給牽頭方管理團(tuán)隊負(fù)責(zé)，由管理團(tuán)隊平衡利益沖突；②業(yè)主方需有清晰的認(rèn)識 即牽頭方管理團(tuán)隊是代替業(yè)主、服務(wù)業(yè)主，為業(yè)主提供涵蓋設(shè)計管理的總承包服務(wù)，是合同約定下的業(yè)主代表，而不是業(yè)主對立方，所有參與方都統(tǒng)歸于牽頭方管理團(tuán)隊管理。

2.6 工作樹生長和進(jìn)化

當(dāng)搭建的工作樹具備統(tǒng)一的工作規(guī)范和邏輯后，工作樹完全可在使用過程中，由一線設(shè)計管理人員進(jìn)行優(yōu)化和修改，如多次比較項目后發(fā)現(xiàn)正式的方案匯報需增加到3次，而非本文設(shè)置的2次，則可在前期進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，為初設(shè)和施工圖做準(zhǔn)備，調(diào)整工作樹結(jié)構(gòu)，但所有調(diào)整都需遵從統(tǒng)一的邏輯和原則，并得到工作驗證。

因此本文搭建的工作樹具備生長和進(jìn)化功能，如果該工作樹利用數(shù)字平臺，結(jié)合設(shè)計項目的協(xié)同工作服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一聯(lián)動設(shè)計，通過不同單位的設(shè)計管理平臺進(jìn)行海量優(yōu)化，利用大數(shù)據(jù)方法，設(shè)計管理工作樹的可行性將得到更科學(xué)的改善。

3 結(jié)語

本文追溯EPC項目的設(shè)計全過程，從EPC項目牽頭方的施工單位角度出發(fā)，梳理項目管理團(tuán)隊在設(shè)計管理過程遇到的話語權(quán)及管理權(quán)限受限、成本控制難、工法和建造可行性存在差異、工期風(fēng)險大的問題，進(jìn)而明確在施工單位作為牽頭方的EPC項目中,對設(shè)計進(jìn)行全過程管理的重要性?；赪BS方法為施工單位搭建項目管理工作樹，在合理的總體結(jié)構(gòu)和分解邏輯下，依照設(shè)計工作特點分解設(shè)計工作，搭建供施工單位使用的設(shè)計管理工作樹。

工作樹旨在為不熟悉設(shè)計管理的施工單位提供有效介入設(shè)計管理的契機(jī)，但該理想化介入依然取決于諸多條件，本文明確建設(shè)工程的管理權(quán)限和話語權(quán)限取決于自身具備的能力，及企業(yè)自身對建設(shè)工程的付出度。