中國恩菲“MIM+”：為提升全球礦業(yè)項目管控水平給出中國方案

　　——寫在卡莫阿-卡庫拉銅礦加速建設之際

　　在非洲剛果（金）南部的中非銅鈷礦帶，有著一座被譽為“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，并有望進一步擴建提高產(chǎn)能，預計將成為全球第二大銅礦。

　　2020年11月，中國恩菲工程技術有限公司（以下簡稱“中國恩菲”或“公司”）在激烈的國際招標競爭中脫穎而出，承擔卡莫阿項目二期的EPCM（設計、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、標準和理念等方面的差異所帶來的項目實施困難；要克服多方、多國項目管理體系的差異，實現(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、貨物運輸帶來的阻礙，更要做好業(yè)主、設計單位、設備供應商、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周期奠定基礎，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；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)推進國際化轉(zhuǎn)型的道路上，公司在標準、技術、裝備等方面實現(xiàn)了全面接軌，為承擔項目奠定了堅實基礎。但是，工程正式啟動后，超高的要求所帶來的重重困難，也成為恩菲團隊必須攻克的關卡：

　　標準、流程融合：卡莫阿項目采用國際標準，工藝、機械、管道、電氣、自控、土建、總圖等專業(yè)設計都要基于南非標準體系的設計規(guī)范（Design Criteria）和設計要求（Specification）。設計人員需用最短時間深入學習、掌握和執(zhí)行南非標準體系，以保證設計符合項目要求。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、設計規(guī)范，說明、請購、管理文檔和進度表格、安全管理文件等，交付標準比國內(nèi)項目的范圍更廣、深度更深。例如：工藝和機械，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、設計要求、出廠制造、建造安裝到調(diào)試運行，都需要給出詳細說明，加大了專業(yè)協(xié)同工作量和難度。此外，因為標準體系的不同，為確保采購和安裝順利進行，設計協(xié)助工作量有所增加。例如：為保障鋼結(jié)構(gòu)供應商鋼材采購效率，設計團隊需快速完成分類匯總，為鋼結(jié)構(gòu)供應商提供詳細的采購清單；為讓管道制造商提前進行管道制造，需增加制造詳圖；為準確采購各類設備材料，需對不同區(qū)域、工段、供應商的設備材料進行分類統(tǒng)計并進行軟件二次開發(fā)，折合增加了10%的交付內(nèi)容。

　　在設計體系方面，卡莫阿項目設計采用南非設計實施體系，這要求設計工作以模型為中心開展，大到項目節(jié)點，小到每個人的工時分配，都要通過精細化管理實時體現(xiàn)和匯報。設計團隊需以周報、月報的形式定期匯報工作進展，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，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，很多設備的交付周期，施工進度、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)整進度以滿足業(yè)主對進度提前的要求，目前卡莫阿項目二期進展順利，進度提前，正在向提前投產(chǎn)的目標邁進。

　　設計深度：為確保工程的順利實施，減少現(xiàn)場變更和工期浪費，項目更加注重設計的深度。確?，F(xiàn)場涉及到的內(nèi)容全部在設計階段進行考慮，從而減少現(xiàn)場出現(xiàn)的問題。例如：設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專業(yè)協(xié)同給出詳細說明，以指導采購、制造和現(xiàn)場安裝。

　　協(xié)調(diào)難度：卡莫阿項目在一期基礎上進行二期擴建，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家有關單位和60個設備采購包，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備在南非采購、制造；部分設備國內(nèi)采購、制造；管道、鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)加工。設計需要協(xié)調(diào)所有的設備、管道、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場的混凝土設計，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確地獲取到上游廠家的資料，并開始進行制造。

　　疫情困難：卡莫阿項目建設過程中，國內(nèi)外疫情形勢復雜，尤其是設備加工地分布于全世界五大洲，例如核心設備高壓輥在德國加工、大部分電機在巴西加工、振動篩在印度加工，相應國家的疫情形勢都將直接影響設備的交貨周期。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，且一期的相關非電子資料也只能到當?shù)厥占酪叽胧┤找鎳栏?，各地不一的隔離時間和審批流程，對項目資料收集、建設推進造成了嚴重影響。

　　“MIM+”助力完成“不可能完成的任務”

　　“面對項目實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隊成員表示。當時，受疫情影響，很多國內(nèi)項目的推進都有所延遲，更別說有‘山海之隔’的國際工程?！靶液梦覀冊缬袃?，使出了MIM+這個‘必殺技’?！?/p>

　　作為中國智能礦山的引領者和工信部智能制造系統(tǒng)解決方案供應商，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)工程技術人員共同開展專項攻關，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)建筑信息基礎上，增加了采礦、選礦、冶煉、固廢處置等領域，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)表達工程設計、建設、投產(chǎn)運營的全生命周期動態(tài)變化過程，實現(xiàn)對相關領域項目管理的“數(shù)字賦能”。

　　“MIM+”是中國恩菲在BIM基礎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，包含平臺化設計、數(shù)字化交付和智慧化運維三個主要部分，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)務流，建立起物理實體對象的數(shù)據(jù)平臺與數(shù)字虛擬模型的多元化對應關系，實現(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、物流運輸、倉儲管理、生產(chǎn)過程到市場預測與產(chǎn)品銷售全流程，“人、機、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。更為關鍵的是，全要素數(shù)據(jù)平臺還封裝了國際標準、行業(yè)標準、工業(yè)知識、數(shù)學模型和管理模式，在此基礎上開發(fā)“工藝管家”“設備管家”“能源管家”“環(huán)保管家”“安全管家”等管理應用，實現(xiàn)企業(yè)“管家式一體化”智慧解決方案，打通“數(shù)字化設計交付-數(shù)字化施工管理-數(shù)字化生產(chǎn)運維”的全生命周期服務流程，突破智能制造核心技術，改變有色行業(yè)生態(tài)鏈模式和運營管理模式，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)運行效率，提升本質(zhì)安全型金屬礦山智能化建設水平，推進傳統(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”時胸有成竹：

　　MIM工程庫集成的國內(nèi)外工程經(jīng)驗和數(shù)據(jù)信息，使項目自啟動，就建立在適合海外項目實施的設計體系中。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，找到可以對應的其他國際工程數(shù)據(jù)參考，幫助項目團隊在時間緊張、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。

　　MIM設計流程是公司總結(jié)多年設計經(jīng)驗，結(jié)合數(shù)字化設計和礦冶工程特點提出的工作高效、協(xié)同能力強、管理精細化的設計流程?；诖?，從前期工程數(shù)字化建模出發(fā)，恩菲設計團隊能持續(xù)結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對模型進行更新，并持續(xù)與各方進行設計、施工、采購方案的討論；同時，設備制造模型、結(jié)構(gòu)制造模型也能合并入設計模型中，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)同工作的成果實現(xiàn)基于模型的展示，項目管理實現(xiàn)基于模型的精細化管控，所有交付物實現(xiàn)基于模型的邏輯銜接。

　　MIM設計體系融合了傳統(tǒng)設計體系的人員分工并結(jié)合實際進行更新，實現(xiàn)了設計人員任務的分層優(yōu)化，在專業(yè)協(xié)作的基礎上，實現(xiàn)了“人工替代”，從而大幅提高了設計效率。充分發(fā)揮MIM模型中信息的作用，將大量匯總、分析類的工作進行計算機替代，可在節(jié)約設計人工時的同時，提高結(jié)果的準確率和統(tǒng)計效率。例如，在管道設計中，依托MIM設計體系，管道工程師負責管道材料選型和走向基本配置確定，管道建模師負責管道建模，通過程序開發(fā)即可實現(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。從而提高了設計質(zhì)量和效率。大幅縮短了設計工期。

　　MIM平臺可以實現(xiàn)設計、業(yè)主、設備供應商和制造商之間的信息流轉(zhuǎn)。通過設計團隊的集中管理，使各參與方數(shù)據(jù)的審核、確認、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，為項目如期推進奠定基礎。

　　中國恩菲的優(yōu)異表現(xiàn)和高效組織，得到了業(yè)主及各項目相關方的高度評價。如今，卡莫阿項目二期整體已完成進度超過70%：工程設計和采購工作基本完工，加工已完成86%；混凝土工程已完工，正在重點推進鋼結(jié)構(gòu)和設備的安裝。項目即將完工，但中國恩菲引領行業(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力量。

　　轉(zhuǎn)自：中國有色金屬報

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