——寫在卡莫阿-卡庫拉銅礦加速建設(shè)之際
在非洲剛果（金）南部的中非銅鈷礦帶，有著一座被譽(yù)為“過去20年全球最成功發(fā)現(xiàn)”的世界級銅礦——卡莫阿-卡庫拉銅礦（Kamoa-Kakula，以下簡稱“卡莫阿項目”或“項目”）?？㈨椖坑芍型夂腺Y聯(lián)合開發(fā)（加拿大艾芬豪礦業(yè)，中國紫金礦業(yè)、中信金屬、剛果（金）政府和晶河全球），按照2020年披露的開發(fā)方案項目全面建成后將實(shí)現(xiàn)年處理礦石1900噸、年產(chǎn)80多萬噸銅的規(guī)模，并有望進(jìn)一步擴(kuò)建提高產(chǎn)能，預(yù)計將成為全球第二大銅礦。
2020年11月，中國恩菲工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“中國恩菲”或“公司”）在激烈的國際招標(biāo)競爭中脫穎而出，承擔(dān)卡莫阿項目二期的EPCM（設(shè)計、采購管理與施工管理）工作。在打造這一世界級工程的道路上，中國恩菲既要面對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的項目實(shí)施困難；要克服多方、多國項目管理體系的差異，實(shí)現(xiàn)其與中國“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)輸帶來的阻礙，更要做好業(yè)主、設(shè)計單位、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、國際化”轉(zhuǎn)型過程中面向行業(yè)推出的“MIM+數(shù)字一體化解決方案”的成功應(yīng)用，卡莫阿項目的參建各方面對“山海之隔”“時空之差”得以無障礙交流、全同步工作，為盡可能縮短項目建設(shè)周期奠定基礎(chǔ)，中國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。
高要求帶來高難度
在近70年的發(fā)展歷程中，以遍布30多個國家和地區(qū)的1.2萬個項目為依托，中國恩菲積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)；通過多元的國際合作，形成了成熟的國際工程管理體系、培養(yǎng)了一批國際化專業(yè)人才；在持續(xù)推進(jìn)國際化轉(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)項目奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。但是，工程正式啟動后，超高的要求所帶來的重重困難，也成為恩菲團(tuán)隊必須攻克的關(guān)卡：
標(biāo)準(zhǔn)、流程融合：卡莫阿項目采用國際標(biāo)準(zhǔn)，工藝、機(jī)械、管道、電氣、自控、土建、總圖等專業(yè)設(shè)計都要基于南非標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計規(guī)范（Design Criteria）和設(shè)計要求（Specification）。設(shè)計人員需用最短時間深入學(xué)習(xí)、掌握和執(zhí)行南非標(biāo)準(zhǔn)體系，以保證設(shè)計符合項目要求。此外，項目采用全英文交付，交付物包括模型、數(shù)據(jù)、圖紙、各種列表、設(shè)計規(guī)范，說明、請購、管理文檔和進(jìn)度表格、安全管理文件等，交付標(biāo)準(zhǔn)比國內(nèi)項目的范圍更廣、深度更深。例如：工藝和機(jī)械，需多個專業(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，為確保采購和安裝順利進(jìn)行，設(shè)計協(xié)助工作量有所增加。例如：為保障鋼結(jié)構(gòu)供應(yīng)商鋼材采購效率，設(shè)計團(tuán)隊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)確采購各類設(shè)備材料，需對不同區(qū)域、工段、供應(yīng)商的設(shè)備材料進(jìn)行分類統(tǒng)計并進(jìn)行軟件二次開發(fā)，折合增加了10%的交付內(nèi)容。
在設(shè)計體系方面，卡莫阿項目設(shè)計采用南非設(shè)計實(shí)施體系，這要求設(shè)計工作以模型為中心開展，大到項目節(jié)點(diǎn)，小到每個人的工時分配，都要通過精細(xì)化管理實(shí)時體現(xiàn)和匯報。設(shè)計團(tuán)隊需以周報、月報的形式定期匯報工作進(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，都要滿足國際的最高要求。
工期緊張：按照國際項目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)，此規(guī)模項目的行業(yè)平均工期在24-30個月之間。中國恩菲在業(yè)主尚未提供已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和可編輯模型的情況下，經(jīng)過縝密計算和審慎決策，給出了26個月二期總工期。在項目執(zhí)行階段，業(yè)主提出了“將工期進(jìn)一步壓縮”的超高要求，這對中國恩菲是巨大挑戰(zhàn)，這意味著，很多設(shè)備的交付周期，施工進(jìn)度、試車計劃全面需要提前。中國恩菲通過內(nèi)部協(xié)調(diào)，積極調(diào)整進(jìn)度以滿足業(yè)主對進(jìn)度提前的要求，目前卡莫阿項目二期進(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)計深度：為確保工程的順利實(shí)施，減少現(xiàn)場變更和工期浪費(fèi)，項目更加注重設(shè)計的深度。確?，F(xiàn)場涉及到的內(nèi)容全部在設(shè)計階段進(jìn)行考慮，從而減少現(xiàn)場出現(xiàn)的問題。例如：設(shè)備上的每一個螺栓的安裝空間是否足夠、管口方向是否正確，管道上的每個管件安裝是否合理，每個儀表的安裝是否合理都會讓相關(guān)專業(yè)協(xié)同給出詳細(xì)說明，以指導(dǎo)采購、制造和現(xiàn)場安裝。
協(xié)調(diào)難度：卡莫阿項目在一期基礎(chǔ)上進(jìn)行二期擴(kuò)建，公輔和土建與一期結(jié)合緊密，要求中國恩菲必須在完全掌握一期情況的基礎(chǔ)上開展。項目參建單位多，接口多，總結(jié)為“3國、6地、18方、60包”，指項目涉及3個國家、6個城市或地區(qū)、18家有關(guān)單位和60個設(shè)備采購包，項目參與方多、分布范圍廣、接口條件多、協(xié)調(diào)難度極大。如，同一個工段其部分設(shè)備在南非采購、制造；部分設(shè)備國內(nèi)采購、制造；管道、鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)加工。設(shè)計需要協(xié)調(diào)所有的設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場的混凝土設(shè)計，確保所有的接口不出現(xiàn)問題。并且在最短的時間內(nèi)周轉(zhuǎn)資料到需要的廠家，保證所有廠家都能及時準(zhǔn)確地獲取到上游廠家的資料，并開始進(jìn)行制造。
疫情困難：卡莫阿項目建設(shè)過程中，國內(nèi)外疫情形勢復(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)備高壓輥在德國加工、大部分電機(jī)在巴西加工、振動篩在印度加工，相應(yīng)國家的疫情形勢都將直接影響設(shè)備的交貨周期。同時因疫情的影響，國內(nèi)人員赴現(xiàn)場難度加大，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，各地不一的隔離時間和審批流程，對項目資料收集、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)”
“面對項目實(shí)施過程中的重重困難，很多同行都替我們捏了把汗?！倍鞣祈椖繄F(tuán)隊成員表示。當(dāng)時，受疫情影響，很多國內(nèi)項目的推進(jìn)都有所延遲，更別說有‘山海之隔’的國際工程?！靶液梦覀冊缬袃洌钩隽薓IM+這個‘必殺技’?！?/p>
作為中國智能礦山的引領(lǐng)者和工信部智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，中國恩菲由中國工程院院士、行業(yè)大師、百名博士科研人員和多專業(yè)工程技術(shù)人員共同開展專項攻關(guān)，與國家超級計算天津中心聯(lián)合成立中國礦業(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)，動態(tài)表達(dá)工程設(shè)計、建設(shè)、投產(chǎn)運(yùn)營的全生命周期動態(tài)變化過程，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)領(lǐng)域項目管理的“數(shù)字賦能”。
“MIM+”是中國恩菲在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，包含平臺化設(shè)計、數(shù)字化交付和智慧化運(yùn)維三個主要部分，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、價值流和業(yè)務(wù)流，建立起物理實(shí)體對象的數(shù)據(jù)平臺與數(shù)字虛擬模型的多元化對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)字傳輸、知識挖掘、信息反饋等全過程，原料采購、物流運(yùn)輸、倉儲管理、生產(chǎn)過程到市場預(yù)測與產(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，通過邊緣計算、云計算、智慧管理和終端應(yīng)用等多層面數(shù)字協(xié)同計算，為企業(yè)提供基于行業(yè)知識庫的智慧協(xié)同管控數(shù)字一體化數(shù)字解決方案。更為關(guān)鍵的是，全要素數(shù)據(jù)平臺還封裝了國際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)知識、數(shù)學(xué)模型和管理模式，在此基礎(chǔ)上開發(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，提高生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
長期的戰(zhàn)略儲備，使中國恩菲面對卡莫阿項目“不可能完成的任務(wù)”時胸有成竹：
MIM工程庫集成的國內(nèi)外工程經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)信息，使項目自啟動，就建立在適合海外項目實(shí)施的設(shè)計體系中。很多受客觀原因無法赴現(xiàn)場收集的項目信息，都能夠在MIM工程庫中所包含的模型庫、數(shù)據(jù)庫、構(gòu)件庫中，找到可以對應(yīng)的其他國際工程數(shù)據(jù)參考，幫助項目團(tuán)隊在時間緊張、一期資料有限的情況下，僅用1個月的時間就完場了項目一期模型的創(chuàng)建，為二期的正式開展奠定了基礎(chǔ)。
MIM設(shè)計流程是公司總結(jié)多年設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)字化設(shè)計和礦冶工程特點(diǎn)提出的工作高效、協(xié)同能力強(qiáng)、管理精細(xì)化的設(shè)計流程。基于此，從前期工程數(shù)字化建模出發(fā)，恩菲設(shè)計團(tuán)隊能持續(xù)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對模型進(jìn)行更新，并持續(xù)與各方進(jìn)行設(shè)計、施工、采購方案的討論；同時，設(shè)備制造模型、結(jié)構(gòu)制造模型也能合并入設(shè)計模型中，使分散在各地、全專業(yè)、全流程的項目力量有效整合、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)計體系融合了傳統(tǒng)設(shè)計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)行計算機(jī)替代，可在節(jié)約設(shè)計人工時的同時，提高結(jié)果的準(zhǔn)確率和統(tǒng)計效率。例如，在管道設(shè)計中，依托MIM設(shè)計體系，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，通過程序開發(fā)即可實(shí)現(xiàn)支吊架的快速布置及管托的自動生成，使過去需要6-8名工程師、10個月才能完成的工作，僅需3名工程師、用6個月即全面完成。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)計質(zhì)量和效率。大幅縮短了設(shè)計工期。
MIM平臺可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計、業(yè)主、設(shè)備供應(yīng)商和制造商之間的信息流轉(zhuǎn)。通過設(shè)計團(tuán)隊的集中管理，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，為項目節(jié)約了工期。通過模型的多方協(xié)同積累，協(xié)同平臺數(shù)據(jù)的及時更新，使疫情之下難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場派駐人員的單位可以無障礙溝通、迅速解決問題，為項目如期推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
中國恩菲的優(yōu)異表現(xiàn)和高效組織，得到了業(yè)主及各項目相關(guān)方的高度評價。如今，卡莫阿項目二期整體已完成進(jìn)度超過70%：工程設(shè)計和采購工作基本完工，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。項目即將完工，但中國恩菲引領(lǐng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的腳步不會停止。未來，中國恩菲將持續(xù)推動技術(shù)升級和平臺打造，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”的國際競爭力提升貢獻(xiàn)力量。
轉(zhuǎn)自：中國有色金屬報
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