随着国家环保政策的不断加强,洁净新能源的发展步伐不断加快,到2025年,全球锂电池电芯产能或将达到1090GWh,中国将占据约63%市场份额,市场前景广阔。作为新能源汽车的核心部件,动力电池制造的步伐一直走在整个产业的前端。大规模的超低露点洁净锂电池制造厂房随着电动汽车制造业的发展需求呈现上升的发展趋势。
1 工程槪况
某电池厂房包含两个2层单体建筑,总建筑面积10万m2,工期90天,合同包含净化工程、空调工程、电气工程、给排水工程、工艺管线、工艺设备二次配管配线的设计优化、净化设备采购安装及装饰装修等15项施工内容。该电池厂房净化工程具有以下特点:
(1)工期紧、资源投入密集
此类项目机电及装修施工周期短,劳动力及各项资源投入大。常规物资需求量大、允许供货周期短,钢材等供货周期只允许1 - 2天,部分固定生产周期设备的供货周期需控制在30天内,同时对项目的资金和厂家的生产组织能力提出了很高的要求,如核心设备除湿机组规格要求高,正常供货周期为70天,对厂家的供货能力及周期难以把控。
( 2 ) 深化设计要求高。
除常规深化设计要求外,本项目 由于工期短、专业多、工序复杂,深化设计工作需重点解决设备参数选型、施工时序和空间管理等方案,提供有序施工的技术可行性方案。
( 3 ) 施工质量要求高。电池厂房低露点车间是本项目施工质量要求最高,也是技术难度最大,环境指标风险最突出的地方,需要从技术、资源、施工组织等各方面重点解决施工过程中存在的问题。
2 锂电池厂房賴工程的管理思路
项目团队对合同约定的技术、质量、资源、成本和财务条件相关内容进行了全面分析,深入了解业主需求,明确了项目管理的经济、履约、技术和进度管理等目标,组建具有高效执行力的管理团队。
( 1 ) 以合同为基础,明确主要思路。机电及装修合同是施工过程中明确双方权利和义务的约定。合同的主要目标是工期、合同价格、约定范围内的施工标准和质量等具体内容。明确图纸深化设计的系统性、协调性及有效性;明确物资及设备采购的技术标准和验收标准; 明确施工进度、质量及安全管理目标。
( 2 ) 围绕合同目标,突出工程推演。项目明确区分“统筹专业施工、形成洁净环境” 和 “配合生产管理,形成生产工艺”两个阶段,并进行履约管控的总体思路。项目团队将施工阶段划分为快速启动阶段、非洁净施工阶段、洁净管制阶段、调试测试阶段,不同阶段制定相对应的管理措施。明确机电总承包、施工组织、招标采购、分包、商务、资金等管理思路。
项目团队组建后第一时间进行研究分析。进场后的快速启动阶段,重点工作为完成项目各专业的系统复核、设备招采、空间管理深化以及地面的底涂中涂等工作,并设置了相应的商务 和资金考核指标;非洁净施工阶段是项目施工大上阶段,重点工作为净化区域维护结构、地面环氧底中涂、各专业综合管线以及设备机房等对调试有较大影响的部位的施工,并重点保障物资设备的进场时间;洁净管制阶段,施工重点是末端管线、吊顶以及洁净区域正压系统的安装完成,需对洁净区域施工的平行施工单位进行重点管控;调试测试阶段,以“测试结果”为基本导向,验证设计和施工是否满足项目环境指标的建立要求,决定项目功能实现的品质,并完成项目竣工验收前收款任务指标。
( 3 } 以节点为目标,固化项目工期计划。以工艺设备搬入时间为施工控制节点,实际施工时间只有80天,各工序所需时间均为施工必须时间,无法实现施工周期的有效压缩,因此特对项目工期和关键节点固化,节点计划见表1。
( 4 ) 以合同为基础,进行全周期商务管理。确定了以技术创效为主的管控思路,同时对占项目合同额大的施工内容有针对性进行专项策划。全面而准确的项目策划,明确了项目管控目标和方向,是项目实施的纲领性文件,实施计划书则是对策划的细化和延伸,是项目的实施指导性文件。本次高质量的项目策划管理,再次验证了项目管理策划的引领作用对项目实施高品质履约的指导意义。
3 锂电池厂房净化工程的项目管理实施
项目能够实现工期完美履约的关键是坚定工期履约的目标,坚持“预则立,不预则废”的思 想,坚守计划先行的原则。对于具有实际施工周期仅有80天、包含15项专业施工内容、物资设备多、采购周期长等特点的特大型机电安装及净化装修项目,通过精准深化设计、加大合同履约力度、强化施工组织,实现了项目管理的高品质履约。
3 . 1 精准化设计,优化资源保障措施为保证项目能够按施工进度计划全面及时展开施工,项目坚持技术先行原则,提前制定深化设计计划,总领物资招采、劳动力需求及物资进场等计划,根据计划提前插入相应管理工作。
( 1 ) 强化设计引领。前期深化设计时由业主提供准确的生产条件需求,例如散湿量、散热量等,根据厂房结构形式合理选择空调除湿系统设计方案,通过有效的技术手段保证维护结构的气密性、严控风管系统的漏风量,合理选择性能先进的除湿设备及相匹配的送回风系统, 通过统筹各方要素,确保满足各项环境参数指标要求。项目技术管理流程见图1。
( 2)资源招采前置。本着投标即中标的思路,提前开始劳务单位招标程序和考察各类设备的生产制造行业现状,深入了解各个厂家的资金状况、产品特征、付款方式和履约能力等基本情况,并与供应商协商达成合作协议,锁定资源供应。同步开始各物资供应商及厂家招标程序,要求接到中标通知书后可立即定标排产。深入调研关键物资设备供应市场,对除湿机等关键设备深入调研厂家和其核心部件如转轮除湿机的上游供货方生产能力和物流时长。
( 3 ) 提前调研劳务资源履约能力。从源头把关,在劳务招采阶段,由公司部门与项目部联合调研了大量施工班组的履约能力,通过从优选择,避免分包单位各劳务班组施工水平参差不齐导致的项目工期履约风险。
( 4 ) 提前深入调研设备供货情况。公司招采部和项目部联合考察关键设备除湿机制造厂,深入摸排厂家的供货能力和排产情况,对其核心部件转轮的上游供货方案和供货周期进行了核实和论证,最终确定采用性能稳定的进口转轮供货方案。
( 5 ) 摸排本地资源优势。利用项目周边物资丰富、交通便利的优势,筛选可靠供货商进行接洽沟通,优先选择项目附近200km以内厂家进行合作,项目所在地周边供应商合同金额累计占比约37% ,保障项目物资供货周期,节省供货成本。
3 . 2 以履约为核心,落实进度保障措施
项目合同工期90天,部分重要设备采购周期为30- 70天,由于策划水平、施工组织能力、物资招采、劳动力组织、分供方履约能力、专业设计和管理能力、安全隐患等均会对项目施工进度产生不可逆的不利影响,进度管控风险较大。通过加强策划管理,提升施工效率,破解施工管理过程中难题。
( 1 ) 以履约为核心,总领进度和计划管控。协调公司组建以有洁净领域施工经验的项目管理团队,提升项目管理力量。公司与项目高效联动提前完成劳务和物资招采工作,为“开工即大上 、起步即冲刺”提供资源保障。项目进场前确定了以工期履约为核心和首要目标的方针,按照总进度计划倒排技术、资源、工序穿插、工作面移交等专项工作计划,认真履行机电专业总承包职责,全面推动平行专业分包的施工进度,使进度与计划一致。
( 2 ) 以节点为总控制目标,固化进度计划。明确生产线设备进场时间,依次倒排总进度计划,以总进度计划为项目履约底线,不可调整。对区域施工计划责任上肩,项目管理团队负 责人分区采用“包保制”负责和考核。
( 3 ) 加强合同管理,落实进度保障措施。以合同为抓手,按施工工序结合施工区域明确分包单位施工界面,避免施工时出现交叉及真空地带;进场第1 周按计划完成8.9万m2地坪施工以及综合管线和通风除湿净化系统的深化设计,为现场施工全面有序展开提供了必要支撑。项目管理团队加强策划管理,关键工序提前反复推演,确保施工可操作性强,并通过技术培训,组织项目员工集体学习空间管理、施工工艺等知识,确保施工样板统一、施工工艺统一,避免因质量问题影响施工进度。同时,严控现场安全管理,避免出现安全事故造成进度延误。
3 . 3 强化施工组织,提高管控效能项目开工到第一批生产工艺设备的搬入时间为进场后第56天,相对工期短。除了物资设备进场时间难以精确控制外,由于场地受限、人员机具大量铺开、物资设备转运频繁,如何保障运输车辆有序高效进出场、物资设备快速转运吊装, 需要项目重点关注和解决项目施工过程中需要多家施工单位在相同空间同时展开作业,工作面移交及工序穿插协调量大,有效的施工组织和协调管理至关重要。除常规深化设计要求外,本项目由于专业多、工序复杂,深化设计还需根据施工组织要求,重点解决施工时序和空间管理问题,确保现场施工流水作业有序,施工提质增效。
( 1 ) 立即响应,快速启动。接到中标通知信息后,项目管理团队3天内全部到岗,开始对接业主,开展前期工作。
( 2 ) 实施物流管控措施,落实车辆进出场方案。现场道路实行环形管控,编制车辆进出场计划,固化车辆进、出场路线和具体时间,避免厂区内出现车辆扎堆、拥堵等现象。物资设备吊装计划实行制度化管理,施工平面根据设备吊装需求动态调整。
( 3 ) 编制合理的深化设计方案,加强过程质量和安全管控。严格按照项目施工时序和空间管理要求,借助咨询单位和业主技术中心的力量,指导现场施工。除空间图纸管理外,还需和业主工程中心、设备部及早对接,明确生产线设备干涉点及运输路线等干涉点,以免导致生产线设备无法顺利运输及完成就位工作。针对快速建造过程中质量管控的问题,项目团队编制专项的施工质量和安全管理方案,所有施工人员进场前完成质量和安全培训,在施工过程中坚持技术先行、施工样板制等措施,从源头上强化施工人员的质量和安全意识,规范施工行为确保建设工程质量和施工安全。
( 4 ) 严格落实分级管制。运用分级管理的思想对各分包方的人员、物流组织,进度,工序穿插及作业面转化进行统筹管理。按照非洁净、洁净、非常洁净、超洁净、持续洁净5个阶段的不同特点,严格执行5级管制方案。
( 5 ) 注重工序穿插,提高施工效率。穿插施工要求充分利用空间和时间,尽量减少施工中的停歇现象,加快了施工进度,降低了成本。对于此类大规模、结构复杂、工序和专业繁多、 工期紧的工程,穿插施工尤为必要和重要。
为节约工期,现场照明采用永临结合方式全部使用正式照明,分为吊顶上检修照明灯和吊顶下车间照明,一周内完成厂房顶部所有检修灯的照明,吊顶下车间照明与吊顶同步施工,照明与区域吊顶同时完工,实行无缝衔接,有效保证现场照度。
在吊顶、地面、隔墙三维穿插施工中,地坪施工分三道工序:底涂、中涂、面涂,底涂施工区域需在其他专业施工之前完成,避免物料铺开后地面无法施工;各区域吊顶完成后,进行各系统支管及末端点位的接驳安装内容,同时,吊顶下地面第一次面涂施工。确保设备进场时间节点,满足设备搬入条件。
吊顶区域按照纵向从上到下、横向由大到小的方式,优先安装上层喷淋干管和弱电管线,再施工中层主风管,最后完成下层喷淋管道及电气管线安装,中间穿插各类工艺管道等施工,确保机电末端与吊顶同步施工,减少工序交叉造成的施工降效。
( 6 ) 优化总平面布置,为多专业施工提供工作面。充分利用周边辅房作为劳务队加工库房, 减少洁净室内的地面占用时间,并按照车间生产工艺流程,排布各专业库房和加工区顺序,提高车间交叉作业施工效率。1号车间前段区域:利用西侧原材料库设备进场时间晚的特点,作为风管加工车间;1号车间中段区域:利用东侧机房作为各专业半成品加工车间和库房;1号车间二楼利用机房区域作为加工区。机房设备进场时,库房和加工区同步配合,压缩自身空间,为设备进场安装提供工作面。某1号车间平面布置见图2。
4 锂电池厂房净化工程项目管理实施效果
项目团队通过前期精准策划,过程严格管控,最终在工期异常紧张的情况下,确保了总建筑面积10万m2的某电池厂房净化及装修工程在90天内全部按照业主要求圆满完成各里程碑节点,切实保证了项目顺利履约。项目管理团队的高效率、高执行力多次受到业主的肯定和表扬。锂电池厂房净化工程项目在施工过程中借鉴EPC运作模式,实现了与业主、设计、施工单位的高效联动,极大提高了项目合同的履约品质,实现了项目管理的高效率、高品质,对锂电池厂房净化工程项目管理具有借鉴意义。