QQ交谈
特大型高炉的快速大修工程在前期策划、停炉前准备、停炉大修实施等不同阶段的管理内容、要求、重点、方式等方面具有不同的特征,研究探索一种能够充分利用既有资源,符合工程管理特征,应对复杂环境条件,实现高效协同的管理模式,无疑是实现工程终极目标的关键所在。宝钢股份在历经2006年二号高炉、2008年一号高炉、2013年三号高炉、2014年四号高炉四座4000立方米级以上特大高炉的快速大修实践中,形成了具有宝钢特色的二段式组织管理体制,即在公司直接领导下,在停炉大修前建立以高炉项目组为核心,由各职能部门、生产单位(涵盖设计、设备材料、施工)在内的一体化平衡矩阵组织体制,从而实现既有项目组的统一协调,又有效发挥各专业职能部门的管理优势与资源,将策划和准备阶段的工作规范有序,做细做透;在停炉中设置高炉大修工程总指挥部,结合分区管理、专业管理、专项管理,形成一体化的强矩阵组织体制,突出总指挥部强有力的垂直指挥功能和分区指挥核心的与专业管理、专项管理横向沟通、协调迅捷的网络式支撑体系,确保了在停炉大修期间工程推进协调一致,指令清晰,问题处置及时和现场服务快速灵活,大大提高工作效率。
1 特大型高炉快速大修工程管理创新的背景
当前国内外大型钢铁企业的高炉大修越来越向短期化方向发展,由于新技术、新设备的采用,大型高炉能够进行最大限度的模块化拆装,使得大修时间大大缩短。20世纪90年代大型高炉快速大修在日本钢铁企业取得成功经验,4000立方米以上特大型高炉大修工期由常规传统的200-300天缩短到今天的65-120天左右。特大型高炉快速大修的成功,不但给企业带来巨大经济效益,同时提升了企业的现代化管理水平和市场竞争能力。
宝钢作为国内先进大型钢铁联合企业,一旦一座高炉大修停止生产,对后续的炼钢、轧钢等都将造成很大的产能放空,即铁钢平衡被打破,从而引起生产秩序和生产经营的混乱,将造成巨大的经济损失。因此,如何在确保工程安全和质量的前提下,以最短工期完成高炉大修工作,是一项意义重大而现实的课题。特大型高炉大修是一项复杂的综合性工程,要实行快速大修需要相适应的工程管理和技术支撑,国内在特大型高炉快速大修方面没有现成的管理和技术先例,宝钢在实施二号高炉快速大修之前,同样没有任何快速大修的管理经验,而在现有生产运行体制下采用的弱矩阵管理模式在施工组织、技术难度、工程投资等方面虽没有太多风险,但由于涉及部门多、协调时间长、扯皮现象多,致使大修时间长。另外,在项目实施过程中,职能部门检查多于服务,不能适应特大型高炉快速大修的需要。
2 特大型高炉快速大修工程管理创新的实施
2.1开创新形势下的特大型高炉快速大修管理新模式
1)体制创新,适应高炉快速大修新需要
宝钢股份通过对工程特点、工程需求及相关涉及职能部门配合的研究分析,组建以公司领导挂帅、高炉项目组为核心、各级职能部门参加的高炉快速大修管理框架体系,彻底改变公司职能部门、项目组、施工单位三者管理与被管理、检查以被检查、考核与被考核之间的关系,为宝钢股份实施高炉快速大修开创新的管理模式。
2)不断推进产学研相结合的技术创新管理
宝钢股份成立产学研相结合的科研小组,从2000年开始采取长期策划、分段研究的方法,组成有施工单位、设计院等参加的核心科研攻关团队,充分利用社会力量、学校资源,十几年不间断地攻克难题,为高炉快速大修积累了技术和经验。从2006年二号高炉第一次实施快速大修98天完成,到2014年四号高炉炉缸快速大修72天完成,每次都有技术创新、技术进步。宝钢股份通过不断推进科研攻关、不断实践,在大型高炉快速大修技术管理方面取得卓有成效的经验,并为企业创造了巨大经济和社会效益。
2.2 大型高炉快速大修体制、管理创新实践
1)成立公司级高炉快速大修指挥部体系
与公司常规技改项目管理模式不同,高炉快速大修指挥部体系由公司直接领导,项目组总牵头负责,公司各职能部门参加。跨部门的指挥部体系使公司各职能部门的工作方式由检查考核型转变为项目服务型,松散管理体制变为团队合力体制,安全、技术、施工、质量、设备资材、回收等部门各行其责,共同对公司、指挥部和项目负责,发挥了各职能部门工作的积极性和主动性,极大提高了项目管理效率,使高炉快速大修工程各项工作快速有序推进。
2)设立分区指挥管理体系
经过多年实践,通过分析高炉快速大修工程的特殊性,项目组推行区域管理体制,将高炉大修分成十个区域,由项目组和设备车间相关人员担任区域负责人,全权负责本区域所有项目的管理推进,从土建的拆除新建到结构、设备到货以及拆除安装等都由区长在高炉大修总体框架下策划负责,每个区域都有固定的生产、设备、施工单位人员参加。区域内的施工方案、优化方案都由区长组织讨论,实施中的设计、施工、设备材料、质量及进度等所有问题都由区长组织相关人员开会协调解决。区长负责制充分发挥了管理人员的创造性、主动性、积极性,以及工作责任心,减少了扯皮和拖拉。
3)施工单位设二级公司项目指挥部
为了强化现场工程管理、掌控施工过程,施工单位设立二级公司项目指挥部,主要由施工单位公司主管领导、项目经理、项目技术负责人等组成。
4)快速大修施工管理实践
①大修指导思想
安全第一、快速大修;技术创新、突出炉体;区域管理、全程管控;资源保障、聚焦耐材;精细管理、确保质量。宝钢四座高炉大修重点难点略有不同,但总体指导思想不会有大的改变。
②明确大修施工主线
由于宝钢四座高炉大修重点难点略有不同,主工艺路线会略微区别。一号高炉快速大修,除高炉本体外,开创世界高炉大修先例的新旧炉顶(含炉顶框架、设备等)整体拆除、安装是主工艺路线重点之一。三号高炉停炉快速大修76天,主工艺路线为风口平台拆除、清渣口开设、炉内清渣、三大段旧炉体拆除、三大段新炉体安装、高炉本体耐材砌筑、烘炉点火。
整个高炉停炉大修期间,工程主线分为四个阶段:第一阶段,清渣口上风口平台拆除、清渣口开设、炉内清渣完成;第二阶段,高炉三大段旧炉体拆除、三大段新炉体安装并焊接完成;第三阶段,高炉本体耐材砌筑;第四阶段,炉内吊盘拆除、烘炉装置安装、烘炉、气密性试验、烘炉设施拆除、装料等作业。根据技术运用,不同工程量及特殊情况,每座高炉各阶段所需要的实际作业时间亦有区别。
③停炉前和停炉中两个施工阶段
高炉停炉大修时间短,要保证快速大修成功,许多施工项目、措施必须在停炉前实施,项目组根据多年实践经验,整理出一整套停炉前、停炉中工程管理要求:施工单位通过现场调研编制停炉前项目清单,编制停炉前项目实施、完成详细施工进度表,并由项目组组织设计、设备、生产等部门审核讨论明确;停炉前项目采用定修、日检修模式和单独封闭模式对施工项目进行管理;建立每周工程推进会检查制度;建立每周安全专题会检查制度。
由于停炉前项目在实施时与高炉正常生产会发生矛盾,所以在计划管理中采用周计划、日调整方式。停炉前施工项目的原则是:对于在停炉前可以实施的项目,必须采取措施安排在停炉前施工完成,以减轻停炉中的施工压力。
④工程平面规划
宝钢四座高炉建设时都没有预留大修场地,周边区域道路宽度都非常狭小,没有空域面积。平面规划是否合理科学直接影响到高炉快速大修的成败,必须根据每座高炉不同的周边条件来设计,充分考虑规划新炉体组装场地、旧炉体卸车场地、滑移运输通道、物流进出通道、消防通道等等,尽量减少拆除量,降低投资同时减少工程量。
为适应现场工程的不断变化,项目组对平面规划采用动态管理,以天来设计,每天一张现场平面规划图,细到大小吊车每天的占位,并要求各施工项目严格遵循平面规划要求,做到安全有序推进,每座高炉都有50多张不同时间的工程平面规划图。
⑤大修劳动力组织
高炉快速大修施工由于停炉大修时间短、项目多,现场实行24小时连续作业,需要在短时间内聚集大量劳动力,要提前策划、制定详细的按项目按专业人员需求计划。
宝钢四座高炉停炉大修高峰时段劳动力情况为:一号高炉约4300人;二号高炉约4150人;三号高炉约3500人;四号高炉约1500人。由于停
炉中劳动力集中聚集的特殊性和市场资源的困难性,项目组要求施工单位提前半年对人力资源进行充分策划和准备,采取特殊措施锁定施工队伍,并在停炉前的一个月对施工人员进行高炉大修培训,涉及安全、现场环境、工程特点、工程要求和相关高炉施工专业技术。
⑥施工方案管理
高炉快速大修施工方案编制流程首先必须确定主工艺方案,即确定快速大修的技术路线,基本平面布置等,许多施工方案,特别是措施方案是根据主工艺方案而变。具体要求为:现场每一项施工必须有施工方案或作业设计;现场施工应严格按照施工方案或作业设计实施;停炉前八个月基本完成施工方案清单和上报及审查计划;停炉前七个月每周检查推进施工方案编制及审核工作;停炉前二个月完成所有施工方案的编制工作,补充方案除外。
⑦施工例会制
停炉前每周一次施工推进会,停炉后每晚20点为施工例会,由施工单位项目经理组织。会议主要内容为:专业项目部汇报当日各项目施工进度、存在问题及原因、需要协调的事项;施工单位区域负责人汇报项目推进情况,当日安全问题及整改情况汇报,协调解决跨专业、部门问题,对第二天的劳动力资源、吊车、车辆进行合理调配,布置第二天施工、安全重点工作和要保证的节点。施工例会快速有效地解决了工程中遇到的各种施工问题,对保证施工安全、大修中各关键节点的实现起到重要作用。
5)快速大修设备、资材供应服务和实践
高炉大修设备、物资供应量大,必须专门负责统筹策划,目标要求为:设备、物资准点到货率100%,设备开箱检验率100%,现场服务100%满意,大修期间设备快速修复率100%,大修期间设备修配改24小时服务。
①建立设备、物资服务组织体系
为了适应快速大修需要,建立以项目组为首,工程设备部、宝钢物流、接运办、施工单位物资部门参加的高炉大修设备供应体制,制定与高炉快速大修相适应的设备、资材供应协调机制。建立供应商服务保驾预案,按工程计划组织供应商服务人员到现场进行全天候24小时保驾服务。建立设备、物资问题紧急处理体系和问题
处理流程。建立应急设备、物资准备预案(急供件、备件准备、备件替代预案)。建立检查、落实会议制度。
在大修准备阶段每周召开一次设计、设备例会,协调解决设备设计与设备供应之间的问题。在停炉大修期间,每天召开一次设备例会,紧急协调处理设备安装、调试过程中出现的问题。
②确保大修设备供应目标的主要措施
设备合同执行:按照对设备、供应商的了解程度,对全部设备进行分类,分区域抓重点,对关键设备重点关注,签约开始就马上督促该厂落实组织、质量和进度保证体系,与业主一起每月飞行检查,发现并及时处理问题,从设计联络、配套件采购、外协加工、生产计划落实、人力安排、加工、液压冲洗、装配、单试、联试,每一步跟踪到位,确保设备如期交付并在出厂前设备按模拟工况完成联试,既保证设备质量,更有利于现场安装调试。
设备质量与进度:强化设备驻厂监造工作,对重要、重点设备委托监理公司派出设备监理人员驻厂进行全过程监控。对重点设备炉壳制造及国产化自主集成项目,成立由宝钢高炉项目组、工程设备部、中冶赛迪、供应商组成的推进小组对设备制造全过程进行管控,确保设备的进度和质量。对耐材的管理,成立跨部门耐材工作组,进行耐材设计、制造,对施工过程问题全方位地协调和处理。为确保耐材质量,根据耐火材料的重要性、生产难度,采取出厂A检、到货复检以及对火泥、泥浆等材料在使用前完成施工性能试验,对关键耐材,派出有经验的生产人员驻厂监造。
到库设备核查:对所有设备按十个区域在指定的设备库内分区存放,并由施工、设备、生产设备三方联合开箱核查,对核查确认完的设备进行挂牌;制定设备资料提交确认制度,确保设备资料、施工图及设备实物的一致性。
③大修设备、物资供应效果
四座高炉大修,由于前期策划好、工作到位,实现了大修设备、物资供应目标,没有出现一件因设备、物资供应问题而影响大修工程进展。三号高炉炉壳实物质量超过二号高炉,国产化自主集成炉顶、炉前设备在高炉点火后的热负荷运转检验,达到预定效果。
通过团队的精心策划、扩大招标比例降低采购成本,严把质量关,降低现场修配改费用,多举措、全方位控制,完成了设备、物资采购节资目标。
6)快速大修工程质量管理
组织体制:根据高炉快速大修的特点建立以监理为首与之相适应的质量管理体系,制定相关的质量管理措施和紧急处理流程。
编制监理大纲、计划及时调整:编制适应快速大修施工质量的监理大纲,及有效监控大修工程质量的监理计划,并根据进度变化实时调整。对每个监理项目,分专业编制出监理实施计划,对重点项目按天、小时编制出监理实施计划,明确监理方式、规范标准、监理要点、检查精度、检查工具、检查人员、使用表格等。
系统管理、专业负责:按区域划分,监理公司分十个区配置15-20位专业监理,炼铁厂、设备部、能源部、运输部等部门派出机电仪设备监理约70人,炼铁厂派出耐材砌筑旁站人员15人,施工单位配置专职质量检验人员约80人左右,并实行24小时平行监控。
主要措施:①把好“入口关”,为分包单位“验明正身”,仔细核对宝钢股份有关规定和要求,查验分包单位的资质,确保参建单位的规范性和合法性。②把好“入场关”,对原材料、构配件报验进行检查与控制。③把好“审批关”,严格审核施工方案,要求对实体施工安全、质量的控制有针对性、指导性和操作性。④把好“验收关”,对进场的机械设备、大型吊机具的证件进行验收审查,保证设备的安全、功能,能正常运转和有效。⑤认真、全面熟悉图纸,并对施工人员进行质量技术交底,为控制质量做到心中有数。⑥在停炉大修期间,每天下午三点之前按时完成质量控制的结果书面汇总,由总监向总指挥部汇报。
7)快速大修技术专家组
大型高炉快速大修离不开技术创新,四座高炉实施快速大修时都遇到许多技术难题,为克服工程技术上的困难,专门成立由项目组、宝冶建设、中冶赛迪等相关技术人员组成的技术专家组,研究、讨论、计算、设计主工艺路线和相关重大问题的解决方案。另外,对大修准备及大修实施过程中出现的重大设计、设备、施工技术问题提供分析及决策意见,从二号高炉第一次实施快速大修,到四号高炉炉缸快速大修,每一座高炉快速大修都有技术创新,一次比一次进步,均与设立快速大修技术专家组分不开。
专家组主要实绩:①二号高炉第一次实施快速大修的炉体分段,大段炉体提升、滑移运输技术,新炉体下段气垫滑移技术。②一号高炉大修新旧炉顶整体拆除、安装创新技术。③三号高炉大修第一次采用国产模块车运输技术,此型号模块车是国内第一次制造,专家组和苏州大方(车辆制造厂)联合成立攻关小组,从车辆零部件制造、外购件采购开始根据不同阶段制定一套完整的研制、试验运行方案,历时一年半完成了96轴组拼的模块车的各种试验,最后在三号高炉大修炉体等大件设备的拆装运输中安全、顺利完成任务,保证了工期,节约了投资。④三号高炉大修不放残铁,旧炉体下段整体重量达到6480吨的拆除顶升滑移技术,如此大的集中载荷,在狭窄通道内滑移运输,在世界高炉快速大修工程中没有先例。⑤四号高炉炉缸快速改造大修,在高炉基础开设隧道完成6140吨炉缸段的顶升、滑移一体化拆除作业新技术,同样开创了世界上大型高炉大修技术新篇章。
8)快速大修工程安全管理
建立适应高炉快速大修工程安全管理体制。安全管理体制由安全管理领导小组和安全监督体系、安全执行体系、安全技术体系组成,项目安全实行体系化管理。安全管理领导小组由高炉项目组及相关职能部门、监理、施工单位等主要领导组成。安全技术体系由项目单位各职能部门技术人员、各厂部技术人员及施工单位总包项目部总工、工程技术部长、专业项目部总工、技术员、施工分包单位技术员等技术管理人员组成。安全执行体系由总包项目部分管施工副经理和片区长、专业项目部施工经理、施工区域长、施工员、施工分包单位负责人、班组长等施工管理人员组成。建设方各区长参与执行体系管理。安全监督体系由安全督查组和安全监理组成。安全督查组由高炉项目组、工管部、安保部、炼铁厂等相关单位安全员、安全监理、项目部安全经理和安全员组成,进行24小时倒班督察。
组织编制三号高炉大修工程安全管理实施方案,完成了八大方面、3.9万余字的《高炉大修安全管理实施方案》。
负责编制高炉大修安全培训教材、并组织大修人员全员安全培训,进一步提升高炉大修安全教育的实效。高炉大修安全教育注重对全体一线作业人员安全教育,通过安全教育,着重让每个人迅速提高安全技能和安全意识。
负责大修实施期间的安全巡视、督查,并检查和指导各区域指挥部、二级公司的安全管理工作。
停炉中每天早晨8点由副总指挥组织召开三号高炉大修安全专题会议,协调、处理和解决大修实施过程中出现的安全管理问题,并在下午3点的指挥部例会上进行通报,提示当前施工作业的安全管理注意事项,并预报天气等环境变化情况,为指挥部提供决策依据。
对拆除作业、高处作业、高温区域作业、脚手架搭拆、煤气区域作业、密闭空间作业,起重吊装作业、连续作业、临时用电作业、基坑作业、调试作业和一般安全设施等项危险性较大的作业实施安全许可确认制度。
对特种设备、大型工器具实行申报审批作业制度。大修期间,对所有进场的大型机具进行检查,针对大型吊装等特殊作业,严格按照《三号高炉大修安全管理实施方案》中的施工安全许可确认制度,落实各项手续和措施。另外配合上海市质量技术监督局对三号高炉大修现场大型施工机械进行抽查,对不符合要求的机具实施清退,消除现场重大安全隐患。
结合安全管理和施工技术、质量的本质区别及高炉大修的难度和特点,投入必要和合理的安全措施费。
针对可能发生的高温、台风、强对流、雷暴雨等灾害性天气及人身伤亡、火灾等事故编制相应的应急预案。
9)快速大修消防保卫管理
在大修指挥部下设立消防保卫组,由安保部主管任组长,高炉大修项目组、宝山分局消防支队、施工单位派员任副组长。根据高炉大修新的特点,编制高炉大修消防保卫方案,并在大修过程中得到全面、有效实施。消防保卫主要措施有封闭式管理、专业队伍现场巡检。
10)快速大修工业垃圾及废旧物资回收处理
高炉工业垃圾及废旧物资回收处理的特点:大修时间短、要求80内天完成;回收工作量更大、要求分割处置量大、进出通道小、周转场地少、绿色环保要求更高。
主要措施:①建立由高炉项目组、设备部、宝钢发展公司参加的高炉工业垃圾及废旧物资的回收处理组织体制。②结合高炉大修的特点,由项目组牵头编制高炉工业垃圾及废旧物资的回收处理方案、设备部作为责任单位组织具体实施。③根据方案所确定的管理原则、管理流程、任务分工、具体作业要求,各部门在大修停炉前全部落实到位。④宝钢发展公司作为工业垃圾及废旧物资的回收处理的主体单位,在人员、车辆、物资等方面按方案要求进行充分准备。⑤在工程开展前对所有参与回收人员按实战要求进行全面培训和实地演练。⑥在停炉大修中,指挥人员在现场24小时指挥协调,实行“人员不间断,信息不间断,车辆、设备不间断,后勤保障不间断”的作战模式,做到及时清理和运输下线物资,及时切割和堆放下线物资,及时沟通现场信息,及时做好现场服务,及时供应现场物资。
通过高炉项目组、设备部、财务部的前期的精心策划和大修期间的过程控制,在相关部门的全力配合下,高炉大修工业垃圾及废旧物资的回收处理取得较好实效,不仅为高炉的现场平面管理、物流畅通提供了有力支持,还为公司降本增效作出贡献。
11)快速大修生活后勤保障供应
成立由宝钢股份公司办公室、项目组、宝钢发展公司、施工单位参加的后勤保障服务体制。经过宝钢发展有限公司等有关部门全力配合和努力出色完成生活后勤和生产服务保驾工作,为确保安全、高效、优质的完成三号高炉大修提供保障。
3 特大型高炉快速大修工程管理创新的实施效果
3.1 快速大修管理实践成果
1)宝钢股份四座大型高炉快速大修实现预期目标,充分体现宝钢在大型工程包括生产工艺技术策划、国产化装备集成、工程技术攻关以及工程施工组织管理方面的能力日臻完善。
2)工程取得成功无疑是宝钢立脚我国钢铁工业领先地位的一个重要标志,并为我国大型高炉快速大修管理提供了宝贵经验,对国内其他大型高炉快速大修工程具有借鉴和指导作用。
3)通过宝钢高炉大修工程实践,形成十个部分的管理纲要,上千项的施工方案,以及21项技术创新成果,管理者对快速大修工程组织管理、自主创新全过程策划及掌控能力达到了新高度。
4)建立指挥部体制、实施区域管理模式,形成分头并进,重叠交叉,快速协调,协同作战的管理格局,其管理方式是工程管理的一大创新。
5)宝钢四座高炉快速大修安全、圆满完成,证明整个大修指挥体系、技术质量管理体系、安全体系、施工体系、设备供应体系、材料供应体系、消防保卫体系、后勤保障体系等是适应高炉快速大修需要的、是高效的。
3.2 工程管理创新实践经济效益
特大型高炉常规优化大修工期一般为180天,宝钢四座高炉实施快速大修节约天数按目前最低吨铁利润计算,并扣除快速大修措施投入,合计经济效益为81981万元。