中國(guó)恩菲“MIM+”:為提升全球礦業(yè)項(xiàng)目管控水平給出中國(guó)方案——寫(xiě)在卡莫阿-卡庫(kù)拉銅礦加速建設(shè)之際
2021年12月17日 9:12 5621次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類: 重點(diǎn)新聞
在非洲剛果(金)南部的中非銅鈷礦帶,有著一座被譽(yù)為“過(guò)去20年全球最成功發(fā)現(xiàn)”的世界級(jí)銅礦——卡莫阿-卡庫(kù)拉銅礦(Kamoa-Kakula,以下簡(jiǎn)稱“卡莫阿項(xiàng)目”或“項(xiàng)目”)。卡莫阿項(xiàng)目由中外合資聯(lián)合開(kāi)發(fā)(加拿大艾芬豪礦業(yè),中國(guó)紫金礦業(yè)、中信金屬、剛果(金)政府和晶河全球),按照2020年披露的開(kāi)發(fā)方案項(xiàng)目全面建成后將實(shí)現(xiàn)年處理礦石1900噸、年產(chǎn)80多萬(wàn)噸銅的規(guī)模,并有望進(jìn)一步擴(kuò)建提高產(chǎn)能,預(yù)計(jì)將成為全球第二大銅礦。
2020年11月,中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)恩菲”或“公司”)在激烈的國(guó)際招標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,承擔(dān)卡莫阿項(xiàng)目二期的EPCM(設(shè)計(jì)、采購(gòu)管理與施工管理)工作。在打造這一世界級(jí)工程的道路上,中國(guó)恩菲既要面對(duì)海外工程普遍存在的地域、文化、標(biāo)準(zhǔn)和理念等方面的差異所帶來(lái)的項(xiàng)目實(shí)施困難;要克服多方、多國(guó)項(xiàng)目管理體系的差異,實(shí)現(xiàn)其與中國(guó)“元素”的完美融合;要克服新冠肺炎疫情給人員交通、貨物運(yùn)輸帶來(lái)的阻礙,更要做好業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、設(shè)備供應(yīng)商、制造商和施工單位等各方的協(xié)調(diào)工作,難度不言而喻。得益于公司多年“數(shù)字化、國(guó)際化”轉(zhuǎn)型過(guò)程中面向行業(yè)推出的“MIM+數(shù)字一體化解決方案”的成功應(yīng)用,卡莫阿項(xiàng)目的參建各方面對(duì)“山海之隔”“時(shí)空之差”得以無(wú)障礙交流、全同步工作,為盡可能縮短項(xiàng)目建設(shè)周期奠定基礎(chǔ),中國(guó)恩菲也再一次為全球礦冶行業(yè)提供了卓越的數(shù)字方案。
高要求帶來(lái)高難度
在近70年的發(fā)展歷程中,以遍布30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1.2萬(wàn)個(gè)項(xiàng)目為依托,中國(guó)恩菲積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn);通過(guò)多元的國(guó)際合作,形成了成熟的國(guó)際工程管理體系、培養(yǎng)了一批國(guó)際化專業(yè)人才;在持續(xù)推進(jìn)國(guó)際化轉(zhuǎn)型的道路上,公司在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、裝備等方面實(shí)現(xiàn)了全面接軌,為承擔(dān)項(xiàng)目奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是,工程正式啟動(dòng)后,超高的要求所帶來(lái)的重重困難,也成為恩菲團(tuán)隊(duì)必須攻克的關(guān)卡:
標(biāo)準(zhǔn)、流程融合:卡莫阿項(xiàng)目采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),工藝、機(jī)械、管道、電氣、自控、土建、總圖等專業(yè)設(shè)計(jì)都要基于南非標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計(jì)規(guī)范(Design Criteria)和設(shè)計(jì)要求(Specification)。設(shè)計(jì)人員需用最短時(shí)間深入學(xué)習(xí)、掌握和執(zhí)行南非標(biāo)準(zhǔn)體系,以保證設(shè)計(jì)符合項(xiàng)目要求。此外,項(xiàng)目采用全英文交付,交付物包括模型、數(shù)據(jù)、圖紙、各種列表、設(shè)計(jì)規(guī)范,說(shuō)明、請(qǐng)購(gòu)、管理文檔和進(jìn)度表格、安全管理文件等,交付標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的范圍更廣、深度更深。例如:工藝和機(jī)械,需多個(gè)專業(yè)合作完成,包括選礦、尾礦、暖通、給排水等,從材料的選擇、性能、設(shè)計(jì)要求、出廠制造、建造安裝到調(diào)試運(yùn)行,都需要給出詳細(xì)說(shuō)明,加大了專業(yè)協(xié)同工作量和難度。此外,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)體系的不同,為確保采購(gòu)和安裝順利進(jìn)行,設(shè)計(jì)協(xié)助工作量有所增加。例如:為保障鋼結(jié)構(gòu)供應(yīng)商鋼材采購(gòu)效率,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需快速完成分類匯總,為鋼結(jié)構(gòu)供應(yīng)商提供詳細(xì)的采購(gòu)清單;為讓管道制造商提前進(jìn)行管道制造,需增加制造詳圖;為準(zhǔn)確采購(gòu)各類設(shè)備材料,需對(duì)不同區(qū)域、工段、供應(yīng)商的設(shè)備材料進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行軟件二次開(kāi)發(fā),折合增加了10%的交付內(nèi)容。
在設(shè)計(jì)體系方面,卡莫阿項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用南非設(shè)計(jì)實(shí)施體系,這要求設(shè)計(jì)工作以模型為中心開(kāi)展,大到項(xiàng)目節(jié)點(diǎn),小到每個(gè)人的工時(shí)分配,都要通過(guò)精細(xì)化管理實(shí)時(shí)體現(xiàn)和匯報(bào)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需以周報(bào)、月報(bào)的形式定期匯報(bào)工作進(jìn)展,并提供模型用于審核,其中,PFD圖、P&ID圖、HAZOP分析、30%、60%、90%模型的審核,都要滿足國(guó)際的最高要求。
工期緊張:按照國(guó)際項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn),此規(guī)模項(xiàng)目的行業(yè)平均工期在24-30個(gè)月之間。中國(guó)恩菲在業(yè)主尚未提供已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和可編輯模型的情況下,經(jīng)過(guò)縝密計(jì)算和審慎決策,給出了26個(gè)月二期總工期。在項(xiàng)目執(zhí)行階段,業(yè)主提出了“將工期進(jìn)一步壓縮”的超高要求,這對(duì)中國(guó)恩菲是巨大挑戰(zhàn),這意味著,很多設(shè)備的交付周期,施工進(jìn)度、試車計(jì)劃全面需要提前。中國(guó)恩菲通過(guò)內(nèi)部協(xié)調(diào),積極調(diào)整進(jìn)度以滿足業(yè)主對(duì)進(jìn)度提前的要求,目前卡莫阿項(xiàng)目二期進(jìn)展順利,進(jìn)度提前,正在向提前投產(chǎn)的目標(biāo)邁進(jìn)。
設(shè)計(jì)深度:為確保工程的順利實(shí)施,減少現(xiàn)場(chǎng)變更和工期浪費(fèi),項(xiàng)目更加注重設(shè)計(jì)的深度。確?,F(xiàn)場(chǎng)涉及到的內(nèi)容全部在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行考慮,從而減少現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題。例如:設(shè)備上的每一個(gè)螺栓的安裝空間是否足夠、管口方向是否正確,管道上的每個(gè)管件安裝是否合理,每個(gè)儀表的安裝是否合理都會(huì)讓相關(guān)專業(yè)協(xié)同給出詳細(xì)說(shuō)明,以指導(dǎo)采購(gòu)、制造和現(xiàn)場(chǎng)安裝。
協(xié)調(diào)難度:卡莫阿項(xiàng)目在一期基礎(chǔ)上進(jìn)行二期擴(kuò)建,公輔和土建與一期結(jié)合緊密,要求中國(guó)恩菲必須在完全掌握一期情況的基礎(chǔ)上開(kāi)展。項(xiàng)目參建單位多,接口多,總結(jié)為“3國(guó)、6地、18方、60包”,指項(xiàng)目涉及3個(gè)國(guó)家、6個(gè)城市或地區(qū)、18家有關(guān)單位和60個(gè)設(shè)備采購(gòu)包,項(xiàng)目參與方多、分布范圍廣、接口條件多、協(xié)調(diào)難度極大。如,同一個(gè)工段其部分設(shè)備在南非采購(gòu)、制造;部分設(shè)備國(guó)內(nèi)采購(gòu)、制造;管道、鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)加工。設(shè)計(jì)需要協(xié)調(diào)所有的設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)的混凝土設(shè)計(jì),確保所有的接口不出現(xiàn)問(wèn)題。并且在最短的時(shí)間內(nèi)周轉(zhuǎn)資料到需要的廠家,保證所有廠家都能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取到上游廠家的資料,并開(kāi)始進(jìn)行制造。
疫情困難:卡莫阿項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,國(guó)內(nèi)外疫情形勢(shì)復(fù)雜,尤其是設(shè)備加工地分布于全世界五大洲,例如核心設(shè)備高壓輥在德國(guó)加工、大部分電機(jī)在巴西加工、振動(dòng)篩在印度加工,相應(yīng)國(guó)家的疫情形勢(shì)都將直接影響設(shè)備的交貨周期。同時(shí)因疫情的影響,國(guó)內(nèi)人員赴現(xiàn)場(chǎng)難度加大,因需要與一期緊密結(jié)合,且一期的相關(guān)非電子資料也只能到當(dāng)?shù)厥占?,防疫措施日益?yán)格,各地不一的隔離時(shí)間和審批流程,對(duì)項(xiàng)目資料收集、建設(shè)推進(jìn)造成了嚴(yán)重影響。
“MIM+”助力完成
“不可能完成的任務(wù)”
“面對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的重重困難,很多同行都替我們捏了把汗。”恩菲項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員表示。當(dāng)時(shí),受疫情影響,很多國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的推進(jìn)都有所延遲,更別說(shuō)有‘山海之隔’的國(guó)際工程。“幸好我們?cè)缬袃?chǔ)備,使出了MIM+這個(gè)‘必殺技’。”
作為中國(guó)智能礦山的引領(lǐng)者和工信部智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,中國(guó)恩菲由中國(guó)工程院院士、行業(yè)大師、百名博士科研人員和多專業(yè)工程技術(shù)人員共同開(kāi)展專項(xiàng)攻關(guān),與國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心聯(lián)合成立中國(guó)礦業(yè)信息化協(xié)同創(chuàng)新中心北京市工程研究中心,推出了“MIM+”數(shù)字一體化解決方案,在BIM的靜態(tài)建筑信息基礎(chǔ)上,增加了采礦、選礦、冶煉、固廢處置等領(lǐng)域,集成工程仿真模擬、數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等多種技術(shù)和模型,能夠?qū)崿F(xiàn)所有交付物的數(shù)字化呈現(xiàn),動(dòng)態(tài)表達(dá)工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的全生命周期動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域項(xiàng)目管理的“數(shù)字賦能”。
“MIM+”是中國(guó)恩菲在BIM基礎(chǔ)上拓展的適用于礦冶、能源環(huán)境行業(yè)的數(shù)字化、智慧化方案,包含平臺(tái)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化交付和智慧化運(yùn)維三個(gè)主要部分,能夠?qū)崿F(xiàn)礦山全要素建模,能夠基于物質(zhì)流、能量流、信息流、價(jià)值流和業(yè)務(wù)流,建立起物理實(shí)體對(duì)象的數(shù)據(jù)平臺(tái)與數(shù)字虛擬模型的多元化對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)字傳輸、知識(shí)挖掘、信息反饋等全過(guò)程,原料采購(gòu)、物流運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)過(guò)程到市場(chǎng)預(yù)測(cè)與產(chǎn)品銷售全流程,“人、機(jī)、物、法、環(huán)”全要素的整體數(shù)字融合,通過(guò)邊緣計(jì)算、云計(jì)算、智慧管理和終端應(yīng)用等多層面數(shù)字協(xié)同計(jì)算,為企業(yè)提供基于行業(yè)知識(shí)庫(kù)的智慧協(xié)同管控?cái)?shù)字一體化數(shù)字解決方案。更為關(guān)鍵的是,全要素?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)還封裝了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)知識(shí)、數(shù)學(xué)模型和管理模式,在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)“工藝管家”“設(shè)備管家”“能源管家”“環(huán)保管家”“安全管家”等管理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)“管家式一體化”智慧解決方案,打通“數(shù)字化設(shè)計(jì)交付-數(shù)字化施工管理-數(shù)字化生產(chǎn)運(yùn)維”的全生命周期服務(wù)流程,突破智能制造核心技術(shù),改變有色行業(yè)生態(tài)鏈模式和運(yùn)營(yíng)管理模式,為企業(yè)提供信息化、智能化的全面數(shù)字整體解決方案,從而大幅提高企業(yè)運(yùn)行效率,提升本質(zhì)安全型金屬礦山智能化建設(shè)水平,推進(jìn)傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí),提高生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
長(zhǎng)期的戰(zhàn)略儲(chǔ)備,使中國(guó)恩菲面對(duì)卡莫阿項(xiàng)目“不可能完成的任務(wù)”時(shí)胸有成竹:
MIM工程庫(kù)集成的國(guó)內(nèi)外工程經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)信息,使項(xiàng)目自啟動(dòng),就建立在適合海外項(xiàng)目實(shí)施的設(shè)計(jì)體系中。很多受客觀原因無(wú)法赴現(xiàn)場(chǎng)收集的項(xiàng)目信息,都能夠在MIM工程庫(kù)中所包含的模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、構(gòu)件庫(kù)中,找到可以對(duì)應(yīng)的其他國(guó)際工程數(shù)據(jù)參考,幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在時(shí)間緊張、一期資料有限的情況下,僅用1個(gè)月的時(shí)間就完場(chǎng)了項(xiàng)目一期模型的創(chuàng)建,為二期的正式開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。
MIM設(shè)計(jì)流程是公司總結(jié)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合數(shù)字化設(shè)計(jì)和礦冶工程特點(diǎn)提出的工作高效、協(xié)同能力強(qiáng)、管理精細(xì)化的設(shè)計(jì)流程?;诖耍瑥那捌诠こ虜?shù)字化建模出發(fā),恩菲設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能持續(xù)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)模型進(jìn)行更新,并持續(xù)與各方進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)方案的討論;同時(shí),設(shè)備制造模型、結(jié)構(gòu)制造模型也能合并入設(shè)計(jì)模型中,使分散在各地、全專業(yè)、全流程的項(xiàng)目力量有效整合、發(fā)揮合力;協(xié)同工作的成果實(shí)現(xiàn)基于模型的展示,項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)基于模型的精細(xì)化管控,所有交付物實(shí)現(xiàn)基于模型的邏輯銜接。
MIM設(shè)計(jì)體系融合了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)體系的人員分工并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行更新,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員任務(wù)的分層優(yōu)化,在專業(yè)協(xié)作的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了“人工替代”,從而大幅提高了設(shè)計(jì)效率。充分發(fā)揮MIM模型中信息的作用,將大量匯總、分析類的工作進(jìn)行計(jì)算機(jī)替代,可在節(jié)約設(shè)計(jì)人工時(shí)的同時(shí),提高結(jié)果的準(zhǔn)確率和統(tǒng)計(jì)效率。例如,在管道設(shè)計(jì)中,依托MIM設(shè)計(jì)體系,管道工程師負(fù)責(zé)管道材料選型和走向基本配置確定,管道建模師負(fù)責(zé)管道建模,通過(guò)程序開(kāi)發(fā)即可實(shí)現(xiàn)支吊架的快速布置及管托的自動(dòng)生成,使過(guò)去需要6-8名工程師、10個(gè)月才能完成的工作,僅需3名工程師、用6個(gè)月即全面完成。在圖紙量幾乎翻倍的情況下,完成了制造圖和安裝圖的生成。從而提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。大幅縮短了設(shè)計(jì)工期。
MIM平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、業(yè)主、設(shè)備供應(yīng)商和制造商之間的信息流轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的集中管理,使各參與方數(shù)據(jù)的審核、確認(rèn)、流轉(zhuǎn),提升了溝通效率,為項(xiàng)目節(jié)約了工期。通過(guò)模型的多方協(xié)同積累,協(xié)同平臺(tái)數(shù)據(jù)的及時(shí)更新,使疫情之下難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)派駐人員的單位可以無(wú)障礙溝通、迅速解決問(wèn)題,為項(xiàng)目如期推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
中國(guó)恩菲的優(yōu)異表現(xiàn)和高效組織,得到了業(yè)主及各項(xiàng)目相關(guān)方的高度評(píng)價(jià)。如今,卡莫阿項(xiàng)目二期整體已完成進(jìn)度超過(guò)70%:工程設(shè)計(jì)和采購(gòu)工作基本完工,加工已完成86%;混凝土工程已完工,正在重點(diǎn)推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備的安裝。項(xiàng)目即將完工,但中國(guó)恩菲引領(lǐng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的腳步不會(huì)停止。未來(lái),中國(guó)恩菲將持續(xù)推動(dòng)技術(shù)升級(jí)和平臺(tái)打造,提升企業(yè)生產(chǎn)效率、決策能力、管理水平,著力建構(gòu)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新業(yè)態(tài),為“有色+數(shù)字”的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升貢獻(xiàn)力量。
責(zé)任編輯:孟慶科
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