一体化工程设计：打破前期工程设计与详细设计之间的藩篱

　　20世纪30年代，一家名为Six Companies 的联营企业中标了某混凝土拱坝的建设权，成本约为4900万美元——这在20世纪30年代初期是一个惊人的数字(大致相当于现在的9亿美元)。许多人对此持怀疑态度，认为这是一项不可能完成的工程，另一部分人则认为该承包商将会因此而破产。然而该企业用了5年时间就建成了该拱坝，比原计划提前了2年，并且没有超出预算。胡佛水坝是卓越设计和施工的典范，然而90年过去了，时至今日，这样的成功依旧并不多见。

　　在当今的许多资本项目中，前期工程设计(即FEED)与详细工程设计之间是脱节的。生产效率数十年无提升——资本项目进度平均拖后20个月并且预算超支80%1。

　　一体化工程设计由此应运而生。一体化工程设计能够实现全球多个学科的团队在同一数据环境下同步工作，在整个项目范围内进行变更管控。前期工程设计中产生的仿真数据能够随时随地用于详细设计并得到实时检查和验证，从而能够提高效率、降低风险，实现资本项目的投资回报最大化。

工程设计的真实成本

　　尽管工程设计的成本通常仅占项目总体成本的10%，但此阶段的工作会对后续的采购和施工阶段产生巨大影响。造成项目实施过程中返工的最主要原因就是设计错误和疏漏，据统计，这在施工总成本中占到了5.4%2。仅工程设计错误一项就占据了合同总价的14.2%3。

　　因此，对于降低项目成本、规避成本超支和工期延误的风险来说，减少工程设计错误是至关重要的。必须要在工程设计阶段采取相应措施确保将此数字降至最低，从而减少总体安装成本(TIC)。

打破藩篱

　　一体化工程设计能够打通各流程和工程设计，确保每一个学科环节都充分掌握各自的数据，并为这些数据的正确性提供保证。前期的前期工程设计是一个高度重复性的过程，而在一体化工程设计的帮助下，仅需输入一次数据即可。前期工程设计中产生的仿真数据可随时随地用于详细设计，整个项目的效率因此而提高。采购错误和延误，以及因交付质量低下而造成的返工均可得到避免。

　　一体化工程设计的作用并非仅仅是将仿真数据采集至数据库中，而是让您的团队能够对数据进行全面、高效的掌控。即便是出现了较大的变更，一体化工程设计依旧能够确保其得到轻松验证。简言之，当各个团队能够更好地共享知识时，他们就能够更快地做出决策并改善自身工作流程，而这是传统工作方法所不可比拟的。

　　以下是有助于改善您一体化工程设计方法的一些技巧：

　　1. 充分利用您的数字战略：企业纷纷开始自身的数字化转型，在为数字化转型找到正确应用的同时寻求更高的投资回报。尽管传统市场环境中的挑战(例如供应与需求、成本与价格)依旧存在，但竞争压力正在让数字化转型机遇变得空前重要。

　　2. 告别微软Excel之类工具，改用以数据为中心的方法。一体化工程设计将会把这一切变为现实——用一种全新的方法充分利用您的EPC 4.0战略，并在项目生命周期的每一个阶段提供支持。这样一来，在产出交付成果的过程中就无需再进行重复性的数据输入和检查，节约了时间，而这些时间则可以投入到企业内部的进一步创新之中。

　　3. 对数字双胞胎技术进行优势利用。让您的数字双胞胎做好向业主进行交付的准备。一体化工程设计能够确保您的模型在整个项目生命周期具备准确性和实时性。您工厂的数字双胞胎能够为EPC确保可观的利润空间，并为业主实现轻松的启动和运行。

　　4. 打破藩篱改善协作，受益良多且财务影响深远：试想在一个项目中，您的所有工程设计团队之间能够无缝协作，并且经验证的最新信息可供所有项目专业同步使用。技术能够促进更好的理念分享并改善沟通。在此基础之上，为员工和企业找到工作与生活之间的最佳平衡，从而能够在改善工作方法的同时吸引最好的人才，这无疑就是成功之道。

　　5. 与领域内的专家合作。选择正确的技术合作伙伴十分重要，选择对全局和行业拥有深度认知的人同样重要。正确的供应商能够采取最佳实践，并避免犯错造成重大损失。

　　工程师是问题的解决者，他们习惯于处理各种复杂的系统问题。以专业身份开展合作是一种常规做法，并且一体化方法会产生巨大影响。通过采用一体化工程设计，整个项目生命周期的成本都能够得到降低，特别是在调试、启动和投入运行阶段。有了更好的利润，企业就能够确保自身在竞争中占据有利地位，赢得更多新合同。

　　如需更多信息，请访问aveva.com/unified-engineering

　　关于作者：Amish Sabharwal——AVEVA工程业务全球负责人

　　Amish在石油天然气、石油化工和电力行业拥有超过25年的北美以及国际从业经验。Amish拥有卡尔加里大学化学工程硕士和学士学位，是一名专业工程师。Amish起初在日本能源公司的精炼厂就职，任工厂工程师，负责部署人工智能、过程仿真、操作员培训和高级过程控制解决方案，用以改善运行，提高可靠性和安全性。在过去的20年里，Amish专注于业主运营商的数字化转型、EPC以及供应商，旨在为新建和现有业务流程寻求增值机遇。Amish目前是AVEVA“执行运作与战略领导团队”的成员之一，负责AVEVA的工程业务。AVEVA的工程业务包括过程设计、工厂设计、造船、采购、制造、施工和操作员/企业培训。

　　AVEVA集团提供创新型工业软件，用以实现复杂行业的转型，例如石油天然气、施工、工程设计、海事和公用设施。AVEVA的软件解决方案和平台能够完成对复杂工业资产的设计和管理，例如电厂、化工厂、污水处理厂和食品饮料制造厂——部署工业物联网、大数据和人工智能，实现行业的数字化转型。

参考文献

　　1 全新施工理念——通往更高生产效率之途径，McKinsey，Rice全球E&C论坛

　　2. 返工对施工成本绩效的影响测算，Bon-Gang Hwang1 ; Stephen R. Thomas, M.ASCE2 ; Carl T. Haas, M.ASCE3 ; 以及 Carlos H. Caldas, M.ASCE4

　　3.设计错误成本的概率评估，Love等人，2014。