江西管网工程计量创新管理系统建设项目可行性研究报告.docx
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江西管网工程计量创新管理系统建设项目可行性研究报告
江西管网工程计量创新管理系统建设项目可行性研究报告
序言
在我国随着能源建设大步向前的开发步伐，管道工程建设项目管理机制日益完善，同时“建管分离”的深入实施，促进了管道建设工程项目管理理念的发展，也为以后的管道建设打下了坚实的基础。
在管道建设过程中，如何能很好的衡量工程进度，怎样为决策提供良好的数据支持基础，同时以前的管道建设经验怎样反过来指导新管道工程建设，以及管道建设过程中的重要数据如何流转到生产运营阶段中，为管道项目全生命周期提供支持成为了一个新的科研课题。
江西管网工程建设管理系统使用了工程计量做为解决方案，并期望能通过工程计量改变传统的管理模式，将管道建设过程信息化，同时将建设工程的数据存储起来，以可视化的形式来为决策提供支持作用。
工程计量是指针对项目管理中的核心要素进行数量计量、统计、分析的方法的统称。
工程计量的目的是从宏观和微观两个层面定性、定量地描述项目的具体情况。
在宏观上，通过有限的汇总数据描述项目实施的多个角度的综合信息；在微观上，通过详实的基础数据描述具体作业的精确进展情况信息。
核心要素一般包括进度、费用、资源（工程量、设备、材料、人工等）、质量、KPI等具体内容，可以根据具体项目的要求确定工程计量的范围。
工程计量涉及到了项目管理的计划、实施、控制、考核阶段，是各个阶段具体操作的主要工作内容之一。
各个管道建设项目部，在前期的管道工程建设积累的大量的设计、采办和施工方法和管理经验的基础上，逐步地应用实施着工程计量的功能要求，初步满足当前阶段的项目管理要求。
特别是权重法，点数法，里程碑节点法，赢得值法，KPI估值法等多种方法的相结合来更全面的支持项目建设的需求。
一、工程概括
江西省天然气管网二期工程输气管道长度为工程规划线路总长790.2km。
站场数量为工程规划站场44座：
其中接收站14座,分输站30座；线路阀室15座；阴极保护站15座。
江西省天然气管网二期工程是承接西二线入赣天然气工程，该工程将实现对南昌、九江、萍乡、宜春、吉安、赣州等9市进行供气。
本工程按照分批、分期进行建设，萍乡段、宜春段、吉安段、赣州段为第一批开工建设工程，共包括7座站场和3条支线。
其中：
萍乡段（是指“萍乡接收站－芦溪末站”管道）线路全长约12.4km，全线共设萍乡接收站和芦溪末站2座站场。
其中萍乡接收站与西气东输二线的樟树-湘潭联络线上的萍乡分输站对接并毗邻建设。
宜春段仅设宜春接收站1座，无支线管道。
宜春接收站与西气东输二线的樟树-湘潭联络线上的宜春分输站对接并毗邻建设。
吉安段（是指“吉安接收站－吉安末站”管道）线路全长约14.4km。
全线共设吉安接收站和吉安末站2座站场。
其中吉安接收站与西气东输二线的中卫-广州段干线上的吉安分输清管站对接并临近建设。
赣州段（是指“赣州接收站－赣州末站”管道）线路约全长8.4km。
全线共设赣州接收站和赣州末站2座站场。
其中赣州接收站与西气东输二线的中卫-广州段干线上的赣州分输清管站对接。
二、科研目标
如何对江西省天然气管网二期工程输气管道合理地、科学地、有效地进行管理成为在该项工程开展之前必不可少的关注点。
经多次讨论研究，最终结合江西省天然气管网二期工程输气管道工程并将软件技术和项目管理技术相结合，期望达成以下几点科研目标：
1、将项目概算、投资计划相结合，建立一套适用于数字化管道工程建设的工程计量方法和工作标准；
2、降低计划编制、进度填报、进度报告工作量，实现项目概况结构化数据统一、项目时间计划统一、工程量安排计划统一、进度计量方法统一、计划与实际对比统一、进度报告统一等；
3、利用信息化手段，以计划为主线，强化进度分析管理。
各项目之间进度计划管理能够实现横向比较和相互借鉴，并能根据作业活动实际进展进行工期预测；
4、实现进度、费用、投资的合理匹配和有效控制，实现多项目间的进度、资源、费用统计和分析。
三、现状分析
在该项科研项目未开展之前，管道项目管理方式及理论已经普遍使用在各条管道建设工程中，但对其进行进一步分析，不难发现，目前尚未有一套成熟的系统能完全满足江西省天然气管网二期工程输气管道项目的管理要求。
3.1．工程计量评价标准不统一
全国各地，甚至是世界各地，工程实施人员随工程分布地域广阔，由于时间和空间限制，文化背景的差异，个人工程经验与认识的不同，从事的专业与关注的角度不同，所处的角色不同，导致对于同一工程进展状态，产生了不同的计量数据。
例如：
各个专业都表明各自的进度正常，但是实际上总的工程现状是实际滞后的；承包上说完成了60%，而监理或者业主只承认完成了50%，等等。
3.2缺少管理流程和管理规范
由于不可能所有人都及时地了解到现场情况，由于缺少统一的描述和评价标准，导致在项目参与各方之间、多个项目之间也难以规范统一。
由于缺少规范的管理流程，工程项目管理粗放型，信息不全面，决策缺乏科学依据。
3.3工程计量的方法不统一
虽然有许多种工程计量方法，但是，针对某一具体的单位工程、分部分项工程，都有几种最适合的计量方法相对最优，得到绝大多数人的认可；同时，项目的整体WBS分解后，如何关联各个多种计量方法的成果，形成项目的计量结果，突出核心内容，同时覆盖其它主要内容，也有许多种方法可以选择，如何选择最适合工程应用的方法也是管道项目工程计量需要研究的课题。
例如：
采用时间里程碑计量方法和赢得值计量方法的计量难度和管理粒度就有明显的不同，但是针对某个项目到底选用哪一种方法，不同层次主体（例如业主关键时间完成情况而承包商关注时间的同时更关心费用的收支情况）更加倾向于使用哪一种方法都需要进行讨论。
3.4数据来源不准确
由于缺乏即时的沟通手段，工程实时进展情况和变更无法及时反馈公司领导层，使公司对项目的管理缺乏准确的数据支持；进度管理工具与应用水平参差不齐，公司无法及时有效地掌握各个项目的实际进展情况，无法实现资源的优化配置；工程建设各单位、各部门之间协同办公效率低，存在大量手工统计及数据重复录入工作，很多资料、经验和资源无法重用，造成极大浪费。
基础数据的这些缺陷直接导致了后续的计量统计、分类和分析的不准确。
随着地区公司各项目建设的进行，再加上缺乏统一的协调指挥机制，出现各项目建设争抢公司资源、各供应商提高价格、项目分包商资源配备不足等现象，提高了工程造价等。
3.5工程计量效率低下
部分施工单位仍旧采用手工方式或者EXCEL文件方式进行工程计量，效率非常低。
进一步导致数据上报和审批的严重滞后。
发现项目问题时，已经产生了相当大的偏差。
3.6工程进度展示不直观
在管道建设过程中，决策层如何才能看到直观的、及时的项目进展成为一个很大的问题，该问题而且是急需解决的。
只有通过直观的展示，决策层才能更快、更准的发现问题，并给出正确的解决方案，以保证项目的顺利进行，使得工程能得以按期按量完成。
3.7项目经验缺乏传承方法
管道工程项目建设了很多，在每个项目建设过程中都有很好的经验可以与其他项目进行分享。
目前这种经验的分享多是靠有经验的专家和简单的汇报分享会，如何才能以一种信息化的方式来将每个项目的经验存储下来，并能用于新建项目的经验指导是一个需要解决的问题。
四、系统要求
江西省天然气管网二期工程输气管道项目必须要解决现存的问题，将管道建设与软件信息化结合起来。
建设一个完善的信息化系统，既能满足科学的管道建设管理要求，又需满足高水平的软件技术要求。
4.1管理要求
经过管道项目管理专家，相关处室、监理、承包商的讨论与咨询，结合管道工程建设的实际情况，明确了江西省天然气管网二期工程输气管道系统的建设要求。
江西管网工程管理系统（以下简称PCM系统）需具备过程控制管理、技术数据管理、竣工资料管理、可视化展示等几个主要部分。
其中过程控制管理包含：
工程信息、计划管理、进度管理、QHSE管理、投资合同、数据审批、外协管理等7个应用模块。
过程控制管理是最为关键的模块，是工程计量的核心体现，能及时反馈工时进度的延误和困难点。
以下就过程控制管理必须能有效的对以下内容进行管理。
1）进度（时间）
2）费用
3）资源（工程量、设备、材料、人工等）
4）质量
5）KPI
其中，资源计量，特别是工程量清单的计量是项目实施管理工作的主要内容。
一般来说，工程量清单中开列的工程量是根据本工程的设计提供的预计工程量，不能作为承包商在履行合同义务中应予完成的实际和准备的工程量，因此计量范围应为工程量清单及修订的工程量清单的内容和合同文件规定的各项费用的支付。
4.2软件要求
1．运用先进、成熟的技术
运用计算机软件、网络、通信等技术发展的当今成果，使系统中每个接点均采用网络结构，采用TCP/IP技术；运用双机、磁盘阵列双机热备冗余技术，提高系统可靠性；软件注意系统自诊断功能，便于维护；使用开放的SQL数据库，使其作为标准通用数据采集平台为其他系统提供测漏理想数据变为可能；
2．统一性原则
统一性原则具体体现在：
统一规划、统一标准、统一平台、统一建设和统一管理等。
对于江西省投资集团这样管道地域分布广泛、机构和业务复杂的大型公司，管道建设和改造项目多，只有保证这些统一性原则才能发挥信息系统的优势，保证信息系统便于扩展和维护，避免重复投资和浪费。
3．先进性原则
项目管理系统的建设不仅涉及天然气与管道工程建设项目管理系统技术方面的问题，而且会涉及到管道工程项目管理模式和业务等。
需要以行业最佳实践和发展趋势为参照，结合江西省投资集团具体实际和发展策略，在系统功能设计中达到较高的先进性和适度的超前性，同时在信息技术方面，充分考虑信息技术的发展趋势和可用的最新技术，为中国石油制定管道工程建设管理信息化建设的最佳解决方案。
4．实用性和可操作性原则
技术方案需要符合江西省投资集团的实际情况，系统在实施后能够真正发挥作用，为江西省投资集团的管道工程建设项目管理带来实际的效益。
另外在可操作性方面，还充分考虑江西省投资集团目前的人力资源、经验和能力，把系统建设分成不同阶段和不同时期，能够真正把天然气与管道工程建设项目管理系统实施和利用起来。
5．开放性和可扩充性原则
信息技术和管道专业技术在不断发展中，江西省投资集团也在发展和改革中，技术方案应该能够保证系统的开放性和可扩展性，能够适应发展中的业务和技术，做到在今后的实际运行中易于维护和管理。
6．安全性原则
技术方案需要充分考虑江西省投资集团对信息安全和系统安全的需求，参照行业标准和最新技术发展趋势，保证系统在使用中数据的保密性、安全性、身份可识别性和系统功能的稳定性。
7．经济性原则
管道工程建设项目中成本控制非常重要。
因此，本系统设计将力求以较少的投资获得较高的效益。
4.3系统目标
PCM系统在满足以上要求的基础上，最终将建设成为具备以下目标的管道建设管理信息化系统。
1.规范管道建设过程，建立完善的审批流程
2.有效管理QHSE，并对各项检查保留痕迹，做为后续工作的依据
3.严格控制费用，将费用明细清晰化、信息化
4.针对工程建设期业务数据，形成统一的标准化模板，提高数据填报效率；
5.针对大量计划进度数据，提升海量数据计算和处理效率；
6.实现跨项目进度计划横向对比分析，利用图表报表展示；
7.周边业务系统较多，利用信息技术手段进行应用系统整合；
8.业务数据精细化授权管理，保证数据安全性。
五、解决方案
5.1建立完善的审批流程
5.2运用工程计量理论
5.2.1工程计量概述
1.主要计量依据
1）项目计划
2）项目概算
3）工程量清单及说明
4）合同图纸
5）工程变更令及修订的工程量清单
6）合同条件
7）技术规范和行业标准
8）有关计量的补充协议
9）索赔时间/金额审批表
10）质量审查单据
11）项目日、周、月报
2.计量原则
1）不符合业主或合同文件要求的工程，不得计量；
2）按业主或合同文件所规定的方法、范围、内容、单位计量；
3）按业主或监理审核同意的计量数量统计计量。
3.工程计量应用实施步骤
1）按照工程内容划分：
项目
类型
管道工程
LNG接收站工程
储备库
线路
站场
穿越
跨越
辅助
陆域形成
码头和栈桥
接收站
储罐
储备库
第一步
√
√
√
√
√
第二步
√
√
√
√
√
2）按照计量内容划分：
计量范围
时间
费用
资源（工程量）
质量
KPI
第一步
√
√
√
√
√
第二步
√
√
√
4.工程计量内容描述
1）工程进度计量是指时间计量。
由于时间管理不仅仅存在实施阶段，所有面对时间只能进行计划、控制、和考核阶段的管理。
在计划阶段，主要需要确定计量的标尺，工期管理计划。
在控制阶段，需要通过项目日报、周报、月报等文档，结合资源（工程量等）、费用、和质量、KPI信息的执行情况，确定项目的尚需时间，通过偏差分析，了解项目的进展情况。
在考核阶段，依照预先设定的里程碑节点、赢得值指标等度量指标，定性定量地评估项目的进度情况。
5.2.2工程计量关键点
1、确定计量跟踪时间跨度。
首先是确定计量跟踪的时间跨度，即多长时间进行一次报告和考察。
跟踪的时间跨度太长，很容易造成计划对实际操作的失控；但时间跨度太密，又会增加管理成本和团队负担。
因此，需要统筹规划计量信息的跟踪节奏、报告层面和考察内容，张弛有度，层序分明。
例如，每周一次例会，一线基层工作人员报告上周绩效状况；每月一份项目经理的书面报告，汇总月度绩效；每季度一次高层管理的报告会议，分析计划与绩效偏差。
2、确定度量的指标。
通常，采用数量、百分比、里程碑指标和赢得值指标。
在管道建设工程中，过去经常使用里程碑指标度量方法，通过把一些关键任务点设置为里程碑，然后用一系列里程碑组成的实施过程来度量绩效进度。
在近期的管道工程建设过程中，越来越多的项目采用赢得值指标度量方法。
这种方法是把进度与成本绩效指标捆绑在一起进行考察分析，甚至用货币单位来衡量进度指标，让进度计划和成本计划互为尺度。
3、设定计量信息的采集方式。
自下而上的方式通常是报告制度，项目日报、周报、月报是最常用的手段。
自上而下的绩效跟踪可以是定期考察、随机抽查、分段验收等方式。
5.2.3工程计量使用方法
1）分析计量信息。
找出需要纠偏的地方，接着用计划的尺度对绩效信息进行评估，确定采取何种纠偏措施，如果需要修改工期计划，则需要将调整措施纳入新的计划，最后还需要对调整措施的功效和后续影响进行评估。
常用的措施包括：
赶工与快速跟进、关键路径的修改、资源投入的增加、作业之间逻辑关系的修改等等。
2）费用管理和合同管理。
在管道建设项目中，费用计量的主要依据是费用科目划分和资源（工程量、设备、人工时等）计量清单。
一般是按照设计、采办、施工、管理四个方面进行划分。
同时，还包括如下内容：
动员预付款、材料设备预付款、工程变更、索赔、价格调整、延迟付款利息、拖期违约偿金，评审评估费用、保留金和提前竣工奖金等。
费用管理目的是为了更有效的进行投资控制，因此，对于上述项目的计量与支付，业主或者监理相关工程师要求必须有详细的证明材料及施工原始资料并按符合规定的程序逐级上报，这就要求设计、采办、施工单位要有详细准确的实施原始记录并妥善保存。
在资源计量的基础上进行费用计量会相对简单一些。
费用计量的整个过程与时间计量类似。
在管道建设项目中，当前主要采用结算点计量的方式，正逐步向赢得值计量的方式过渡。
通过定期分析项目的费用结算点完成情况，或者赢得值数量，确定应付工程量费用数值，同时，结合其他费用指标（QHSE影响因素等）确定本期应付款费用数值。
最后，在结合投资计划和现金流情况进行本期支付活动。
在项目过程中，费用计量标准必须统一。
3）资源管理
资源主要是指工程量、设备、材料和人工时。
A、针对项目设计阶段，采用工作包计量和人工时计量的方法来进行。
例如长输管道设计，一般是按照设计专业进行工作包的划分，同时，按照工程量和经验赋予不同工作包各自的权值，同时关联支付结算点的信息，形成“任务－数量－费用－时间”的有机模块，方便对外审核工作的进行。
而在设计单位的内部，可以采用人工时和专业相结合的方法，便于专业科室之间、设计人员之间工作量的考核。
B、针对项目采办阶段，采用设备、材料的“订、发、接、验、调、用”等状态信息和数量信息相结合的方式，来综合统计设备和材料的信息。
例如，管道管材的计量，从钢管厂开始，一直到施工单位领用，每个环节都需要计量到货、在途、领用、库存等信息，通过多个计量信息的联合形成统一的网络流转情况，全面的了解设备应用情况、物资到货情况等信息。
从而达到通过数量计量来监控施工队伍施工强度、施工效率、物资有效利用率、物资对进度影响等因素。
C、针对项目施工阶段，采用工程量清单计量的方式。
通过综合单价的使用，有效划分各个WBS之间的相关权重，同时，通过与费用信息相结合，可以通过数量百分比、费用百分比、实际百分比等多种指标，全面描述工程量的完成情况。
对于各个施工WBS来说，为了突出关键工程，也可以采用“点数”与权重相结合的方式，来综合描述施工的工程量和重要性。
D、针对项目管理阶段，一般采用任务工作内容清单表的方式来进行计量。
通过将工作进行细化分解，形成任务清单，通过任务作业计数来统计管理工作的内容。
例如在管道核准阶段的7大评估的审核工作等。
E、针对整体项目的工程量，一般采用权值方法或者KPI指标进行综合描述。
例如管道工程，通过将设计、采办、施工、管理、验收阶段分配不同的权重数值，再依次分配到下层WBS上，同时结合上述的计量方法，形成项目的综合进度百分比。
例如将焊接和回填的里程数量均值后作为KPI指标，突出管道线路项目的核心工程量的完成情况。
4）工程质量计量管理。
工程质量计量是指质量不符合项的计量。
在记录不符合项内容之后，通过多种统计、分类、分析等方法得到质量缺陷的原因。
常用的质量计量数理统计方法包括：
排列图、因果图、调查法、直方图、控制图、散布图、分层法、亲和图、关联图、系统图、矩阵图、鱼刺图、PDPD法等。
5）工程KPI计量管理。
工程KPI计量是指工程各种核心指标的计量，这些核心指标可以结合项目的实际和关注点进行选择或者创建。
例如，在线路工程中，可以将焊接和回填的公里数的加权处理结果作为一个KPI计量指标；在站场工程中，可以将形象完成百分比作为KPI计量指标；在穿越工程中，将穿越里程、岩石类型、裂缝数量、管径、穿越管道数量等因素综合形成一个KPI进行计量和评估。
5.3建立数据采集标准
施工数据即对建设期领导决策具有支撑价值，同时又对运营期质量跟踪具有参考依据，又对相似管道工程的建设提供了经验基础，所以施工数据必须采集，并且保存下来具有极大的意义。
5.3.1技术数据采集原则
规定的技术数据采集遵循以下原则：
1）数据采集内容遵循国家及石油行业相关标准规范、股份公司有关规定和PCM系统已批准文件的要求；
2）项目经理部/地区公司应组织工程建设项目部，建立技术数据采集管理制度，确定数据采集、填报、检查和审核的工作流程；
采集的技术数据应通过PCM系统进行填报。
5.3.2数据采集工作职责
数据采集工作各方职责如下：
1）江投集团公司是技术数据采集的主管单位；
2）工程建设管理部门是技术数据采集的组织、协调和负责单位，对数据采集具有监督、检查责任，保证数据的完整性、准确性和及时性，在工程竣工后将完整、准确的全部技术数据移交给运营单位；
3）运营单位是技术数据的接收、使用单位，在工程建设过程中对数据采集具有监督、检查责任，在工程竣工后负责审核、验收、接收完整、准确的技术数据；
4）工程项目部是技术数据采集的直接责任单位，工程项目部应明确其主管项目的各参建单位的工作界面和工作流程，负责日常数据的完整性、准确性和及时性的监督；；
5）监理单位是数据的检查单位，负责日常数据的完整性、准确性和及时性的检查；
6）各承包商是数据的采集和填报单位；
7）PCM系统项目组、ERP系统项目组、管道完整性系统项目组负责技术数据采集的解释、修订及支持服务工作。
5.3.3数据采集内容
技术数据采集内容划分为十类，如下：
✧咨询设计数据
✧基础地理数据
✧线路工程数据
✧阴保工程数据
✧站场工程数据
✧通信工程数据
✧外电工程数据
✧伴行路工程数据
✧无损检测数据
✧设备物资数据
专业
数据类别
数据名称
数据项
数量
业务支持
一、咨询设计资料
可行性研究报告
7项
支持项目过程管理、完整性管理及运营阶段的资料备查。
专题评价资料
勘察资料
初步设计资料
施工图资料
二、线路工程数据
通用数据
测量基准点
11项
支持完整性管理、维抢修、改扩建等
控制点
5项
站列
3项
一般线路
设计中线
13项
支持项目过程管理和竣工资料管理
测量放线
18项
管沟开挖
10项
焊缝
18项
支持项目过程管理、竣工资料管理、ERP、完整性管理和管道巡线、维抢修及调度运行等
补口
10项
竣工测量
15项
管沟回填
13项
三桩
14项
管道清管
15项
管道试压
18项
土壤
10项
支持完整性管理、竣工资料管理和管道日常检查维修等
防腐层
13项
开孔
15项
地下障碍物
14项
第三方管道
7项
区域等级
6项
穿跨越
穿跨越基本信息
29项
支持完整性管理、管道日常检查、维抢修和项目过程管理
套管
18项
封堵物
14项
河流
9项
铁路
5项
公路
3项
阀室工程
阀室信息
11项
隧道工程
隧道信息
15项
水工保护
边坡
5项
支持完整性管理
管道防护工程信息
24项
支持竣工资料和维抢修
三、阴级保护
阴保电缆
5项
支持完整性管理和管道巡线、维修
阴保通电点
2项
牺牲阳级
6项
阳极地床
9项
阴保电源
14项
排流装置
15项
四、站场工程
基本信息
站场信息
13项
主要支持站场维修、巡检、培训、调度和项目过程管理等业务
土建
总平面布置信息
14项
站场构建筑物信息
8项
储罐基础信息
30项
工艺
工艺流程信息
4项
工艺管道信息
35项
电气
电力照明电缆信息
42项
阴保
阴极保护电缆信息
33项
通信
通信电缆光缆信息
34项
仪表自动化
仪表电缆信息
29项
消防给排水
井池信息
9项
给水管道信息
20项
生活污水排水管道信息
23项
工业污水排水管道信息
23项
消防管道信息
31项
供热
热力管道信息
21项
储罐
储罐基本信息
40项
储罐附件信息
8项
储罐开口接管信息
11项
储罐浮顶信息
11项
储罐防腐信息
19项
储罐保温信息
7项
五、通信线路工程
光缆单盘测试信息
5项
支持项目过程管理、通信管理和检查维修业务
光缆敷设信息
9项
光缆接头及测试记录
12项
光缆人手孔位置记录
13项
六、外电线路工程
外电线路环境信息
11项
支持电气运行管理和维抢修业务
外电杆塔信息
28项
外电杆塔附属信息
17项
七、伴行路工程
直线、曲线及转角信息
15项
支持完整性管理
伴行路技术指标
28项
支持项目过程管理及维抢修、竣工资料和完整性管
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