系统集成教程:测量两次，切割一次

我们大多数人都听过这句老话:“量两次，剪一次。”它只是表达了适当的计划作为明智地利用时间和其他资源的一种手段的重要性。同样的原则适用于所有工程和安装项目，包括更新现有的控制系统或设计一个全新的控制系统。如果没有适当的计划，这项工作最多只会花费更多的时间。在最坏的情况下，它将失败。

虽然失败是罕见的，但浪费的时间和金钱——以及不必要的担忧——却不是。更好的管理和预先计划可以防止这种罕见的失败，减少预算，并平息紧张情绪。

在计划阶段采用门控方法可以确保在实现新流程或重新配置旧流程的时候，项目及其复杂性将得到清晰的定义。涉众将紧密地结合在一起，并解决无数其他设计问题，减少项目延迟、停机时间或更严重的风险，如产品缺陷。

应用门控过程/前端加载(也称为FEL;FEE-front-end工程;FEED -前端工程设计;和ppp(项目前计划)为项目团队提供了时间来思考元素、场景和过程本身，然后再将过程付诸实践。每个阶段、阶段或门(通常有三个)以一种有助于定义范围的方式关注特定的项目部分。每个阶段都有一组涉众、问题和需要接受和解决的考虑。在进入下一阶段之前，每个问题都必须得到解决。

的把关过程

这确实是一个简单的想法，分解流程并与正确的人员合作，从工厂到执行套件，以确保整个项目的成功。那么，为什么企业不允许更多的工程作为竞标过程的一部分呢?有些人错误地认为，在工程中使用门控过程或前端加载成本更高、时间更长、涉及的人员太多。

例如，假设您的意图是建立一个新的加工设施。发布的采购请求(RFP)几乎没有提供项目定义——几乎没有明确的设施规模、设备需求、生产/人员安排或输出目标，更不用说公司的业务案例了。当这些问题得到回答时，主承包商和分包商的投标随之而来。反过来，您在知道范围不明确的情况下审查和奖励工作，并添加已估计的内容以涵盖其他问题和未知内容。甚至在工作开始之前，数千美元的额外资金就被捆绑在可能涉及的突发事件中。

通过将这些应急资金的一部分应用到预先计划过程中，您可以缩小估计范围。与其高估，不如生成反映清晰范围的准确预算数字。这种偶然性可能低至+/- 10%，从而腾出资金用于其他项目。这种级别的定义还要求相关人员负责，因为提交的估计是基于特定的标准。

通过资本拨款和项目控制预算(+/- 10%)，合理的FEL可能需要总工程预算的40%-65%。虽然这是一个相当大的数字，但这个数字确保业主、总承包商、供应商、供应商和分包商拥有所有必要的工具，以进行良好的计划、评估和项目执行。

采用这种方法可以降低项目的总体成本——通常与FEL过程本身的成本一样多。

一旦通过门控过程定义了项目，也就确定了项目时间表。此外，潜在的风险在计划期间被标记和处理，而不是在延迟代价高昂的实施阶段。因为在不同阶段的工作涉及到所有的利益相关者，所以项目是用更全面的视角来规划的。例如，如果一个项目指定了生产线工人在过去有问题的设备类型，导致停机，则可以通过门控流程捕获。没有这些信息可能会导致订单变更或生产问题。

成功之道

如前所述，在项目执行和启动之前，FEL过程通常包含三个阶段，或网关。通过每个网关需要完成、展示和批准特定的活动。

• 第一关:概念工程/财务可行性

第一个门户，称为FEL 1，可以被描述为快速检查项目可行性，对可能的投资回报和是否继续进行项目做出明智的决定。根据项目的规模，这个阶段通常需要大约三周的时间。它包括分析三个问题:项目目标、业务案例和工作范围。

目标必须定义项目如何使业务变得更好。当然，商业案例确定了项目的财务利益。规划工作范围可以进行初步的成本估算，但其准确性通常有限，因为在此阶段需要做出许多假设。

• 第二阶段:初步工程/财务论证

完成FEL 1使项目通过了通往FEL 2的第一个门户，这正式确定了使项目成功所必须做的事情。在商业案例提交给拥有资本审批权限的高级管理层并决定进入下一阶段后，FEL II开始。

在其他活动中，此阶段分配项目经理，细化工程，组建项目团队，并确定应该(但没有FEL通常不会)扮演项目角色的关键涉众。FEL 2还将工程推进到一个点，在这个点上，可以在更窄的范围内验证或取消商业案例，并证明资本承诺是合理的。它的特点是一份重要的可交付成果清单，包括批准的工程工作资金请求和需要较长交付时间的设备规格。

FEL 2的重点是确定项目的范围并消除FEL 1中确定的风险。它细化了里程碑进度表，建立了批准资金请求的时间框架，并制定了执行计划，以及调试、鉴定和验证的初步计划。

最后，此阶段将估算细化到更精确的范围(+/- 25%)。同样，根据项目范围，FEL II可能需要一个月到三个月的时间。

• 门户III:详细的工程/财务预算

FEL 3完成资金申请流程。支持性文件提交给高级管理层和审批委员会。管理人员细化项目范围，在计划中添加细节，在进度表中填写细节，并最终确定项目执行计划。启动计划在此阶段进一步发展。它包括建立人员配置需求，为操作和维护人员开发培训材料，以及安排调试、鉴定和验证过程。

FEL 3通常需要一到三个月的时间来完成，并在最终资本批准后结束，使项目能够开始(+/- 10%)。

FEL案例研究

门控流程不应被视为增加成本的额外工作层。系统的工程方法意味着对项目、底线和业务有更好的结果。

作为国内排名第三的食品工艺设计公司和过程控制解决方案的领先供应商，SSOE集团了解食品制造商的具体生产问题。在最近的一个食品制造商项目中，SSOE用新的Allen-Bradley controllogix系统取代了过时的ABB控制系统。虽然项目看起来很简单，但SSOE和制造商应用FEL过程来识别潜在风险并创建时间表。

在FEL 1和FEL 2期间，SSOE会见了制造商的公司项目经理，工厂经理，主管和维护人员。通过这些计划会议，项目团队确定了最好的选择，即保留ABB系统的实际过程部分，并将所有控制更改为新的Allen-Bradley系统。SSOE决定，更换和集成新的控制装置需要三周的停机时间。此外，团队将需要8到10周的时间来准备和编程。

前期计划允许制造商确定一个可以适应停机时间的生产窗口，并允许承包商提前准备和从旧系统中拔出电线。如果没有考虑到这些时间要求，项目就会被匆匆忙忙地完成，给错误留下了空间，或者超出了计划。

此外，门控过程允许SSOE识别影响控制系统安装和启动的因素。工厂资源的数量和可用性、培训和培训材料的时间、工厂人员的启动曲线以及测试和维护的时间都会影响到创建准确的时间表和成本估算。

在预计划过程中花费的几个星期对于整个项目的成功是至关重要的。改造不仅按时完成，而且比预算少了大约3万美元。制造商能够把省下来的钱用于额外的改进。

三个步骤

组成FEL工程部分的三个步骤在许多方面确保了项目的成功。FEL计划过程帮助集成商和他们的客户更准确地评估项目，有效地处理风险，并建立高效的工厂运营。该流程确保人力、财务和物理工具到位，以便在第一时间完成工作。

Tim Michalski, PE, SSOE集团(一家国际工程、采购和施工管理公司)的高级电气工程师。

www.ssoe.com/savecapital

在网上获得更多帮助

//www.globalelove.com/integration

Michalski负责管理和领导工业制造客户的电气控制和配电系统项目。Tim拥有超过30年的经验，他对使用门控过程/前端加载来帮助客户实现项目目标有着深刻的理解。您可以致电SSOE托莱多办公室419.255.3830或通过电子邮件Tim.Michalski@ssoe.com与他联系。

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。