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搭建大型项目的积木 2001-12-18石油钻探平台和化工厂的建设者能够从新甲壳虫汽车和随身听的制造商们那里得到诸多启发。在很长的一段时间内，从事大型工程发电厂、化工厂、石油钻探平台、游乐园等等建设的公司总是面临着进退两难的困境。这类建设项目由于其规模和高度的专业性似乎需要非常个性化的专门的工程处理，然而，令建设公司的股东们沮丧的是，这一切都有赖于建设公司的巨额资金。举例来说，化工厂生产各种化学制品和化学气体的产量及浓度比例是不一样的，因此工厂的生产能力必须与市场对这些化工产品的需求相一致。任何工程的建设者都希望能够尽可能简单、快速地完成工程并且降低造价。为达到此目的最显而易见的方法就是使用标准的部件、设计和建设技术，但这样就不可避免地忽视了购买者的不同需求。那么，有没有一种办法能够既满足在建工厂的相对少数(但每一个都很重要)的客户的需求，同时又能够控制资金支出呢?一个化工厂建设商找到了满足这两方面需求的办法并由此创造出可观的价值。它的做法是不采用自己的工程师的想法，却借鉴完全不同的操作环境：规模化生产的一些原则。例如，大众汽车公司生产的各类汽车(新甲壳虫、高尔夫、奥迪TT)有很大的差别，但大众公司使用有标准模型和构件的生产平台，并从而实现了规模效益。同样，索尼生产300多种不同型号的随身听，使用的也是有标准发动机、电池和生产线的平台。把同样的办法应用到数量较少的大型项目上看起来有些不可思议。以我们提到过的化工厂建设商为例，它一般每年建设5到7个化工厂工程，通常这些工厂的产品产量都是不一样的，有时候这些工厂还位于不同的大洲。一个石油公司在10年的时间里可能仅仅建造6个左右的钻探平台，每一个钻探平台都必须根据其油田的大小及化学成分专门设计建设，并且都有一个单独的项目小组对油田的储藏量进行勘探开发，然后再确定钻探平台的大小和设计。有时候会由项目小组来选择工程承包商。但即使是在这样的大型项目中，“平台化生产”的原则也得到了成功的应用。这些公司把一系列的工程有时候这些工程需要延续510年看作是一个组合，而不是一系列单独的建设计划。这样做能够缩短工期，减少库存，降低施工、运营和维护的费用，使整个工程的成本降低30，在一些项目上，节省了上亿美元的资金。此外，还能够提供给运营商一个统一的操作界面，把混乱的风险减少到最小，提高了安全性。以精确度换取战略上的自由当然，平台化生产的钻探平台、化工厂和游乐园在满足客户需求的精确度方面比不上一次性专门设计的模型，但平台化生产在其他很多方面提高了效率。它们吸取了以往的工程中直接获得的经验教训，因此缩短了设计的时间。通过为大致在同一时间开工的项目统一批量购买零件和原材料，而不是分批采购，公司可以获得规模效益。同时，平台化生产令装配速度更快，浪费更少，测试和检验也更加容易进行。事实上，除了建造平台本身，通用的设计可以令其他任何工程的设计和建设的时间及费用减少一半，平台本身的设计建造必须保证它能够适用于不同的建设环境(图表1)。节省时间和成本并不会降低项目的价值，相反却常常使得开发商能够提高项目的价值。某开发商为其所有的游乐园的各个项目设计了统一的复杂的但是标准化的运动系统。通过设计一个统一的系统而不是为每个项目分别设计系统节省了很多时间和成本，这些钱和时间就可以用来为每个项目设计一个独特的游乐主题。平台化生产还有其他的好处。化工厂的建设商以前总是提供定制的设计：每个工厂都有自己特定的生产能力。现在建设商提供一系列标准的工厂，这些工厂的生产能力可以被调高或调低。一个客户原本希望建设日生产能力为250万立方米气体的工厂，在新的系统下它用同样的成本就可以建设日产量300万立方米的工厂，而且所需要的时间只是原先定制设计建设所需时间的50-60。更快的建设速度给了客户更多的战略上的自由。例如，一个石油公司如果使用基本相同的结构建设数个钻探平台，那么在它完成勘探之前就可以开始建设钻探平台。这样，石油公司就能更快地对油价上涨作出反应。此外，建设项目的工期越短，公司预测市场对于生产能力的需求的误差就有可能越小。在某些有周期性的行业，供求关系和市场价格变化很大，因此预测错误的风险是很高的，尤其是一些基于勘探的行业如采矿业，这样的风险就更高了。平台化生产不仅使公司能够更快地生产出产品供应市场，而且在建设过程中可以适时调整项目的规模。设计和建设平台当然，平台化生产也并不是适合于任何一种大型项目。它的适用性取决于在一系列项目之间能够找到多少共同的地方，以及平台化生产对于成本、风险和投产的时间所可能产生的影响。有一个公司根据对其生产能力的需求的预测制定了一个为期10年的大型投资计划，它得出的结论是使用平台化生产可以使成本降低10一15(图表2)。这样的可行性研究只需几个星期就可以完成。一旦某个公司认定建设一个平台是值得的，它就必须确定一些基本的设计原则。例如，决定一辆汽车是前轮驱动还是后轮驱动就确定了汽车的物理结构以及所需要的零件。“一个尺寸适用所有”的办法是行不通的。15年以前，通用汽车为了通过共享零件节省成本，在一个共同的基座(或者就叫平台)上生产别克、卡迪拉克、雪佛莱、奥兹莫比，以及庞的亚克，但是这导致了不同的汽车型号之间的区别太小，以至于不足以解释它们之间的价格差异。对于大型项目来说，灵活性更加重要，在建设过程中，市场需求的变化或者资源可用性的变化都可能会引起项目规格的改变。再来看看化工厂建设商的例子。即使存在生产能力水平的差异，标准的布局也可以帮助有经验的运营者和维护人员对新项目很快地熟悉起来。同时，部件和材料的统一性有助于保证无论当地的技能和设备水平有什么样的差异，位于世界上任何地方的工厂的质量都同样可靠。为了达到这些目的，建造商设计了两种模块，这两种模块都可以被插入到共同的平台上，就像给计算机添加内存。“重复性”模块有一样的尺寸和规格，而且可以按不同的数目组合在一起。“伸缩性”模块有统一的设计但是尺寸不同。即使存在生产能力水平的差异，标准化的工厂布局也可以帮助运营者对新项目很快并且很容易地熟悉起来。这个公司的一个重复性模块是使用在工厂的冷却系统中的热量交换器，就像汽车中的散热器。公司可以安装一个或者任意个这种完全相同的模块，因此它成功地使用两个这种模块满足了一个工厂的冷却需求，而在过去，就会需要为这个工厂专门制造一个单独的大散热模块。尽管这样一来使得工厂的生产能力比采用原先的做法增加了10一20，但是使用标准的部件所节省的设计和测试成本却大大低于因增加生产能力而产生的费用。重复性模块可以被应用到差别很大的行业的不同的项目组合中。例如，石油行业的公司一度认为它们必须定制使钻探平台浮于水面的外壳，因为每个外壳的大小都是不一样的。但现在这些公司根据每个钻探平台的浮力定购和组装重复性飘浮模块。在勘探工作完成之前和在石油公司最终决定钻探平台的生产能力或具体位置之前，钻探平台的建设就已经可以开始了。伸缩性模块相对比较复杂。例如，化工厂的蒸馏塔需要在不同的压力下工作，因此必须根据不同的规格进行建造，如高度、直径以及管道的厚度等。这样，蒸馏塔就不能使用统一的重复性模块组装，否则就会影响生产效率。解决这个问题的办法是开发一个标准的设计，并使之可以方便地被放大或者缩小。尽管蒸馏塔还是必须一个一个地建造，但标准的设计和施工能够节省时间和金钱。通常，伸缩性模块被设计为可以容纳不同数目的重复性模块。前面提到的钻探平台外壳就是一个使用共同的圆柱设计的大小不同的伸缩性模块。在这个外壳上面，又放置了一系列的模块，如发电厂模块和膳宿模块。钻探平台的厨房、医院和娱乐室都是伸缩性模块；工作人员的生活区、铺位和办公室则使用重复性模块，因为它们都是完全一样的(图表3)。工作人员生活区的电力系统的大小可以改变，因为这些系统的配置使用的是标准的重复性模块，如涡轮和压缩机。模块化使得公司可以降低其工程和生产的成本，简化采购的安排，并且减少重复性的工作过程和检验要求。一个大型机器的设计者通过把原先逐个生产的过程改变为大容量的模块化过程，把生产成本降低了20，工程成本降低了40。组织平台通常，只有当大型项目的工期延误或者超过预算的时候，高级管理层才会开始关注这个项目。与此相反，成功使用平台的公司的领导们从很早的时候就开始关注为项目组合所设计的平台，而且他们可以建立一种能够从平台获取最大价值的组织结构。犯错误也是很容易的。某个公司发现有机会把分布在不同的地点的一个价值10亿美元的项目的某些方面标准化，这样可以降低成本，缩短工期，以及改善运营和维护。考虑到整个项目的规模和各个地点的独特性，各地建设工作都有自己的项目小组。在这些小组之间几乎没有什么统一协调，最终各个小组的设计选择相差是如此之大，以至于公司不得不放弃标准化的计划。经常会发生的情况是：如果一个解决方案对于某个工作不是最优(因此就是独特的)的方案，工程师们就会拒绝采用这个方案。为了避免这个问题，除非有一个令人信服的理由不采用共同的设计，其他情况下都必须有一个跨项目小组监督这些不同的项目小组以保证它们执行共同设计。这个跨项目小组必须领导各项目小组进行一系列设计选择，向各项目小组推广知识流程和最佳典范，记录成功传输的各个方面，以及协调和管理与重要承包商之间的关系。例如，某石油公司指定了一个有技术背景的广受尊敬的商业经理人领导其标准化小组。他的任务不是去推测项目小组们的领导将怎么做，他需要拿出设计的想法并且预测这样设计的好处。为了推广标准化和巩固他自己的位置，他必须确保每个项目的高层人员都紧密地参与到标准化小组的工作中。意识到可能存在的矛盾是很重要的，因此在设计阶段开始之前就需要清楚地定义每一个任务并且制定解决纠纷的方法。某个公司的标准化领导抱怨说：“项目已经开始几个月了，我们却还在寻找解决问题向前走的办法。每当有新的项目经理加入的时候，我们就又需要从最基本的原则重新开始。”与承包商保持良好关系大部分大型项目的建设公司依赖承包商做很多的工作。进行平台化生产试验的公司必须和承包商保持良好的关系，因为如果平台化生产想要成功，公司与承包商之间必须用一种延伸到整个项目组合的关系替代那种集中的、基于各个项目的关系。此外，平台化生产不但能为客户创造价值，也同样能为工程承包商创造价值。化工厂蒸馏塔的伸缩性设计为建造商提供机会提高劳动生产力，使它对资产的使用效率更高，并且能够简化工程步骤。实际上，客户在签订建设合同之前应该明确项目可以节约成本的部分来自哪里，这样才不会使大部分节约措施都被承包商获益。但是，客户也需要给承包商实惠以激励其工作效率。例如，化工厂建设公司给予蒸馏塔建造承包商一系列的奖励，因为蒸馏塔建造承包商在项目的各个关键性阶段把成本控制在双方共同商定的目标之