آشنایی با فاز مهندسی در پروژه‌های EPC

در ادامه موضوع روشهای تحویل پروژه تمرکز خودمان را روی روش EPC قرار دادیم و ورود ما به موضوع با فاز مهندسی می باشد.

فاز مهندسی یکی از مهم‌ترین مراحل در پروژه‌های EPC (مهندسی، تأمین کالا و ساخت) است که به عنوان پایه و اساس موفقیت کل پروژه محسوب می‌شود. این فاز شامل فرآیندهای طراحی، تحلیل، و مستندسازی اطلاعات فنی مورد نیاز برای اجرای پروژه است.

بخش‌های مختلف فاز مهندسی

فاز مهندسی در پروژه‌های EPC معمولاً شامل سه بخش اصلی است:

1. مهندسی مفهومی (Conceptual Engineering):

• تعریف اهداف و محدوده پروژه
• انجام مطالعات امکان‌سنجی
• بررسی گزینه‌های فنی و تعیین بهترین راه‌حل

2. مهندسی پایه (Basic Engineering):

• تهیه مدارک اولیه طراحی مانند نقشه‌های فرآیندی (PFD و P&ID)
• تعیین مشخصات کلی تجهیزات و سیستم‌ها
• تهیه گزارش‌های فنی اولیه

3. مهندسی تفصیلی (Detailed Engineering):

• طراحی نهایی تجهیزات، سیستم‌ها و زیرساخت‌ها
• تهیه نقشه‌های اجرایی و سه‌بعدی
• ارائه مشخصات دقیق مواد و تجهیزات
• هماهنگی با بخش تأمین و اجرا برای اطمینان از اجرایی بودن طراحی

ارتباط مهندسی با فازهای دیگر پروژه

مهندسی در پروژه‌های EPC تأثیر مستقیم و متقابل بر دو فاز دیگر، یعنی تأمین کالا (Procurement) و ساخت (Construction) دارد:

ارتباط با تأمین کالا:

• مشخصات فنی تجهیزات و مواد اولیه را تعیین می‌کند.
• لیست خرید (MR) و درخواست پیشنهاد (RFQ) برای تأمین‌کنندگان را آماده می‌کند.
• در ارزیابی پیشنهادات فنی مشارکت دارد.

ارتباط با ساخت:

• تهیه نقشه‌های اجرایی برای استفاده در سایت
• ارائه راهنمایی‌های فنی در طول ساخت
• حل مشکلات طراحی که در حین اجرا به وجود می‌آید

اقلام قابل تحویل مهندسی (Engineering Deliverables)

در هر یک از مراحل مهندسی، اسناد و مدارک مختلفی به عنوان اقلام قابل تحویل تولید می‌شوند، از جمله:

1. مدارک طراحی فرآیند:

• نقشه‌های فرآیندی (PFD – Process Flow Diagram)
• نقشه‌های لوله‌کشی و ابزار دقیق (P&ID – Piping & Instrumentation Diagram)
• تحلیل ایمنی و بررسی‌های HAZOP

2. مدارک طراحی مکانیکی و تجهیزات:

• مشخصات فنی تجهیزات
• نقشه‌های ساخت و مونتاژ تجهیزات
• لیست مواد و قطعات

3. مدارک طراحی برق و ابزار دقیق:

• دیاگرام‌های تک‌خطی (Single Line Diagram)
• مشخصات کابل‌ها و تجهیزات الکتریکی
• نقشه‌های نصب ابزار دقیق

4. مدارک طراحی سازه و عمران:

• نقشه‌های سازه‌ای و فونداسیون
• گزارشات ژئوتکنیکی
• طراحی سیستم‌های زهکشی و فونداسیون

5. مدارک طراحی تأسیسات و پایپینگ:

• نقشه‌های مسیر لوله‌کشی
• مشخصات فنی لوله‌ها و اتصالات
• مدل‌های سه‌بعدی از مسیرهای پایپینگ

فاز مهندسی در پروژه‌های EPC نقش کلیدی در تعیین کیفیت، هزینه و زمان اجرای پروژه دارد. یک طراحی قوی و دقیق می‌تواند تأمین کالا و اجرای پروژه را بهینه کند و از بروز مشکلات اجرایی جلوگیری نماید. علاوه بر این، مستندات مهندسی به عنوان مرجع اصلی برای اجرای پروژه و بهره‌برداری از آن در آینده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ارتباط زمانی فاز مهندسی با فازهای دیگر در زمان‌بندی پروژه‌های EPC

در پروژه‌های EPC (مهندسی، تأمین کالا و ساخت)، فاز مهندسی به عنوان اولین مرحله اجرایی، تأثیر مستقیمی بر پیشرفت و موفقیت دو فاز دیگر یعنی تأمین کالا (Procurement) و ساخت (Construction) دارد. زمان‌بندی صحیح و اولویت‌بندی فعالیت‌های مهندسی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا هرگونه تأخیر در این فاز می‌تواند کل پروژه را به عقب بیندازد.

ساختار کلی ارتباط زمانی فاز مهندسی با سایر فازها

1. مهندسی → تأمین کالا → ساخت

• مدارک مهندسی، مشخصات و الزامات فنی تجهیزات و مصالح را تعیین می‌کند.
• تأمین کالا نیازمند تکمیل طراحی است تا بتوان سفارشات را به درستی انجام داد.
• ساخت نمی‌تواند بدون دریافت نقشه‌های اجرایی و تجهیزات خریداری‌شده آغاز شود.

2. همپوشانی و تعامل فازها

• فاز مهندسی معمولاً به طور کامل قبل از تأمین کالا و ساخت به پایان نمی‌رسد، بلکه به صورت مرحله‌ای پیش می‌رود.
• برخی مدارک اولیه مهندسی به تأمین کالا ارسال می‌شوند، در حالی که طراحی تفصیلی بخش‌های دیگر هم‌زمان ادامه می‌یابد.
• به همین ترتیب، برخی از فعالیت‌های ساخت می‌توانند بر اساس نقشه‌های اولیه مهندسی آغاز شوند، در حالی که طراحی جزئیات دیگر ادامه دارد.

اولویت‌بندی فعالیت‌های مهندسی بر اساس تأثیر بر پروژه

در برنامه‌ریزی پروژه‌های EPC، اولویت‌بندی فعالیت‌های مهندسی باید به گونه‌ای باشد که تأثیر مستقیم بر زمان‌بندی و پیشرفت کلی پروژه داشته باشد. برخی از اصول کلیدی در این اولویت‌بندی عبارتند از:

1. طراحی مدارک خریدهای بحرانی (Long Lead Items – LLI)

• برخی تجهیزات و مواد اولیه مانند کمپرسورها، توربین‌ها، مبدل‌های حرارتی و شیرهای خاص، زمان تأمین طولانی دارند.
• مدارک فنی مرتبط با این اقلام باید در اولویت طراحی قرار گیرند تا سفارش‌گذاری آنها زودتر انجام شود.

2. نقشه‌های فرآیندی و پایپینگ (PFD و P&ID)

• نقشه‌های Process Flow Diagram (PFD) و Piping & Instrumentation Diagram (P&ID) باید در مراحل ابتدایی آماده شوند، زیرا تعیین‌کننده ساختار کلی سیستم هستند.
• بدون این مدارک، طراحی مکانیکی، الکتریکی و ابزار دقیق نمی‌تواند پیش برود.

3. نقشه‌های سازه‌ای و فونداسیون

• بخش‌هایی از فعالیت‌های اجرایی (مانند خاک‌برداری، فونداسیون و نصب سازه‌های فلزی) می‌توانند قبل از تکمیل نهایی طراحی مهندسی آغاز شوند.
• نقشه‌های اولیه باید برای اجرای این فعالیت‌ها در اولویت باشند.

4. هماهنگی با تأمین و ساخت

• مدارک مهندسی باید به ترتیب اهمیت و تأثیرگذاری بر فرآیند تأمین و ساخت تهیه شوند.
• فرآیند “تأیید مهندسی” برای تأمین کالاها باید قبل از سفارش انجام شود تا از بروز مغایرت‌های طراحی جلوگیری شود.

نمونه‌ای از توالی زمانی در پروژه‌های EPC

مدیریت همزمانی و جلوگیری از تأخیرات

برای جلوگیری از تأخیرات ناشی از عدم هماهنگی بین فازها، روش‌هایی مانند Fast Track و Front-End Loading (FEL) استفاده می‌شود که شامل موارد زیر هستند:

1. مهندسی پیشرفته (FEL – Front-End Loading):

• انجام مهندسی مفهومی و پایه به صورت دقیق، به‌طوری که تغییرات در مراحل بعدی به حداقل برسد.

2. Fast Track Execution:

• انجام برخی از فعالیت‌های ساخت به موازات مهندسی برای کاهش زمان کل پروژه.
• به‌عنوان مثال، می‌توان کارهای عمرانی و فونداسیون را قبل از تکمیل طراحی تفصیلی تجهیزات آغاز کرد.

3. مدیریت نقاط بحرانی:

• شناسایی تجهیزات با Lead Time بالا و صدور زودهنگام مدارک خرید.
• تنظیم جلسات هماهنگی مستمر بین تیم‌های مهندسی، تأمین و اجرا.

4. سیستم‌های یکپارچه مدیریت مدارک (EDMS – Engineering Document Management System):

• استفاده از نرم‌افزارهایی مانند Intergraph SmartPlant، Aveva، یا Autodesk BIM 360 برای مدیریت و انتشار مدارک به‌صورت همزمان بین تیم‌های مهندسی، تأمین و ساخت.

فاز مهندسی نه‌تنها پایه و اساس پروژه‌های EPC است، بلکه زمان‌بندی و توالی تحویل مدارک مهندسی بر دو فاز تأمین و ساخت تأثیر مستقیم دارد.

برنامه‌ریزی دقیق مدارک بحرانی، صدور زودهنگام مدارک سفارش و طراحی فاز به فاز، باعث کاهش تأخیرات و افزایش کارایی پروژه خواهد شد.

رویکردهای نوین مانند مهندسی پیشرفته (FEL) و اجرای همزمان (Fast Track) می‌توانند کمک کنند که فازهای مختلف پروژه EPC به طور هماهنگ پیش بروند.