精益工程建设案例分析课件

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目录项目优化

（范围、设计和项目铺开）项目管理（降低工期）1

项目现金流减少所需资本所需最低资本改善资本开支的目标设置加快使现金流量变成正数的速度曲线更陡峭改善执行提高稳态时的现金流量降低运营成本提高产出通过改善产品/品级组合提高收入降低风险改善执行更好的风险管理时间项目优化的目的是使项目在整个生命周期内实现价值最大化经优化后的情况基本情况2

开展大型资本项目时面临的七大隐患“复制/粘贴”过去的做法“镀金”设计–

“生产技术珠宝”对经济和市场远景缺乏洞察力或只有一般的认知项目初期过于详细的运营风险建模操作人员到项目后期才参与进来（“只有到了需要进行设备操作的时候才参与进来”）在进行设备购买和合同谈判时只注重价格项目管理的质量一般资本开支大运营支出大项目铺开缓慢3

新建设施的卓越设计和项目铺开可使企业拥有长期经济效益优势运营支出资本开支*204060一般更新设施新建设施的设计经全面优化新建设施的典型设计与一般新建项目相比，总成本（资本开支+运营支出）降低近30%一般影响产量时间100%0%实际计划停产天数和现金净支出量缩水意味着净现值损失3.6亿美元，即减少20%以上半导体行业案例30%30%油砂案例有效项目铺开可使成本降低50%一般影响4

设计工程设计、承包与执行项目铺开期项目链上的各个最佳做法制定并执行承包战略仔细研究各种项目/设备设计方案2制定最基本的技术解决方案（MTS）和可选方案3基于精益技术，共同优化资本开支、运营支出、设备性能、流程和布局46基于外部及项目相关风险制定经济业绩目标明确运营风险并执行相应的风险缓解计划采用“快速启动”小组的组织方式1577卓越的项目管理

（如，组织结构、控制、质量控制）在开始生产前，完善生产系统的所有要素排序项目铺开工具的具体使用顺序以缩短项目铺开时间985

基于项目整个生命周期内的外部及项目相关风险制定经济业绩目标蒙特卡洛模拟法不确定因素模拟图盈利率净现值三个关键参数的分布图主要产品收入最佳情况基本情况最差情况Time原材料成本最差情况基本情况最佳情况时间产能利用率利用率最差情况基本情况最佳情况30多个参数（如，薪资、通货膨胀率、维修成本）找出主要的不确定参数对盈利率有很大的影响基于分析和访谈建立模型目的了解重大战略投资的关键价值因素中存在的不确定因素会产生的影响确保尽早统一目标成本影响按风险调整目标成本，使达到目标净现值的几率最大化（如，实际成本比初步估算的成本低20%）对风险的理解达成共识从一开始就致力于问题的解决预期净现值净现值分布1匿名公司案例6

有效时间无效时间工作时间计划停车开机时间故障换线生产设置装料清洗整体设备效率5S与维修单分钟快速换模法(SMED)最佳部署方式并行任务50%的任务在隐秘的时间内执行更新设施当前项目理论极限最理想的情况是节拍时间内有2-4名操作人员节拍时间内有4名操作人员所需改善整体设备效率人员配备轮流休息操作人员A操作人员B操作人员C操作人员D操作人员A操作人员B操作人员C操作人员A操作人员B影响将当前实践或项目过程中出现的新的挑战/风险透明化比起当前更新设施，目标整体设备效率提高120%操作人员有20%的无效时间针对关键运营参数设置目标希望达到的目标？存在哪些风险？未开发的潜力所承担的风险导入用来对净现值进行全面分析的蒙特卡洛模拟法1目的基于严格的评估工作设置激进但实际的项目目标相较于理论极限具备的潜力现有更新设施在绩效方面存在的差距匿名公司案例7

仔细研究各种项目/设备设计方案–不要陷入“一切照旧”的做法用于职能执行的“技术”方案方案1方案2方案3方案4项目方案1净现值=X项目方案2净现值=Y必须具备的职能职能1职能2职能3职能4职能5职能6可任选的附加职能目的通过定义和评估各种项目/设备设计方案，拓宽解决问题的思路经验教训方案制定是主要改善杠杆必须在项目和职能层面进行第一个方案往往“没有价值”2匿名公司案例8

初步解决方案无关设备经优化的最基本的技术解决方案（1）和可任选方案最基本的技术解决方案（0）和可任选方案优化最基本的技术解决方案和可任选方案最基本的技术解决方案（MTS）资本开支最少的解决方案，能在达到行业目标的同时满足对技术业绩的要求（如，单位成本、质量、流程）可任选方案可产生正面影响的额外资本开支价值型方案提高了项目价值（运营支出更低）应急方案可提高项目在可能情境中的灵活度2.018.0方案资本性支出百万欧元24,84.82.8清理制定“最基本的技术解决方案”和可任选方案，在价值创造方面保持创新精神的同时去除不必要的“镀金”设计目的确保资本开支符合最新制定的业务目标关注可能采取的方案并分析它们对净现值的影响启动用来评估设计阶段的资本开支的反复循环式流程影响明确无关设备后，比起一般更新设施的解决方案，资本开支至少可减少8%需要规划职能层面的业绩要求、资本开支和运营支出优化3基础材料公司案例9

分析可任选方案，以实现资本性支出和运营支出最小化为目标，确定最后方案产品设计影响总加工成本降低50%生产线灵活性提高目的利用所有与产品设计有关的可任选方案，同时实现资本性支出和运营支出的最小化设计A用螺丝进行手工组装设计B

自动轧制工艺运营支出/资本性支出分析

欧元/件设计A设计B用于低成本国家的解决方案A最基本的技术解决方案3劳动力成本

欧元/小时匿名公司案例10

影响尽可能减少浪费有针对性地放宽灵活性和产能基于精益生产原则优化设计：从总体布局到人机系统的优化第1步第4步遵循逻辑流程后可实现的最短距离先进先出宏观层面定义总体布局总体物料运输需采用的技术流程专用设备（若可能）中间层面将布局与职能挂钩调整布局基于流程/零件进料需求来设计设备确定每个循环内的关键支持职能微观层面本地优化整体设备效率与周期时间操作人员操作顺序基于成本设计设备4第2步第3步丰田案例11

一般布局调整后的布局目的调整布局基于流程/零件进料需求来设计设备加工区储藏加工区储藏加工区空出的区域优化设计–宏观层面布局同时优化资本性支出、运营支出、设备绩效和流程影响所需人员数量减少12%建筑面积减少20%（扩产潜力）找出并除去多余设备（起重机从3台减少到1台）4基础材料公司案例12

在微观层面优化设计–世界一流的设计要求从理论上优化人机系统目的通过分析并质疑每一步操作来优化周期时间最基本的技术解决方案（0）优化z撤除分配器推车停用厚板撤除厚板打开模具插入防护板插入模型撤除防护板关闭模具插入模型头部准备好模型头部安置分配器轮换/填料改善：将控制板移到别处并安排2名操作人员设备工作消除风险：改变布局以方便防护板的插入任选：实现自动化插入以使时间缩短7秒任务时间“操作人员与机器示意图”-20%影响运营支出减少3%（在经优化的站点内，全职人员工作安排的合理性提高30%）生产线产能提高7%（同时，设置时间缩短20%）4基础材料公司案例13

•改为防坠型，使运输空间最小化减少货船边框被用来进行组件装配后的现场工作时间组件装配不包括下部联箱安装设备调整后有多余运输空间的集装箱类型为了在现场进行组件装配，应在装配架下拆除货船边框很难装上/卸下下部联箱支撑结构当前目的质疑子元件的设计以去除多余要素基于成本的设计–在优化人机系统的过程中协同供应商一起消除浪费产品成本可降低30%（取决于行业和环境）运输空间减少设置时间缩短影响产品成本可降低30%（取决于行业和环境）运输空间减少设置时间缩短4基础材料公司案例14

目的对于已确定的主要风险，明确并规划必要的措施，并纳入总体项目计划影响随着时间推移，权限逐渐缩小，以激励各团队尽早解决有关流程调整的问题制定并执行风险缓解计划，将制定好的措施纳入总体项目计划熔炉氩氧脱碳炉连铸已确定的风险行动计划现场测试在给出指令前即执行达到目标功率在更新设施X上进行测试对喷射器进行研究x达到目标铸造速度协同供应商一起实现目标速度重新丈量铸孔xx按时装料协同供应商A一起实现预期速度调整工具以达到预期速度xx炉龄末期的瓶颈排除x铸造过程中有限的回收利用进一步对熔炉进行机会分析达到目标铸造速度针对现有设施规定基准，以验证对理论速度的假设x达到目标铸造速度设置测试计划，包括现有设备（工地Y）x?协同供应商B一起实现预期速度5匿名公司案例15

施工签订合同工程设计在签订合同前先优化成本意见生成阶段

成本削减意见成本定义程度百分比成本削减杠杆成本控制1008060402002040608010成本定义技术、规格、基础设计谈判工程设计/施工100项目时间百分比在初期实现优化示意图6与目标成本相比，必须在合同签订前减少80%的成本差距16

建立有效的承包商激励体系，将合同价值和薪酬与项目交付挂钩，实现成本节约的共享一般激励提前完工激励节约激励金额合同价值的2-5%建设项目利润的30%（20%项目经理；80%承包商）节约额的5-10%设计激励衡量方法综合衡量安全质量进度成本低于同类电厂的全国平均建设工期实际成本低于预算

激励对象承包商承包商/项目经理项目经理/供应商简单而有效的体系大大激励了项目交付有效促进了项目经理对成本、进度的意识实现了与供应商/承包商共享成本节约施行中–目的是取代支付给设计院的大型固定费用，而根据完成/超越设计要求而给予激励激励体系6能源行业案例17

* 例如，同步工程式项目非常有利于增值产品的开发基于知识的职能优化最先进的同步工程*式的组织结构制度化决策“快速启动”临时小组的组织方式一般项目组织结构*采用特定的跨职能工作模式项目结构以及高管层的关注“作战室”：开放的文化，透明机制与责任机制每周工作模式严格的晋升流程“质量控制”：统一进行项目跟踪A检验测试优先

排序最后调整认证设计成熟度流程成熟度产品成熟度复杂度管理配件成熟度生产成熟度配置管理质量保证项目铺开

期规划关注主要的横向主题E1E2E3E4E5E6E9E0E7EBACDEFHJKLMNACDEFHJACDEFHJKACDEACDEACDEFHJKLMNACDEFHJKLMN职能/模块成本与

关键职能关注与项目启动有关的议题忽略常规决策途径以加快速度有效且高效的高级资源使用影响“快速启动”临时小组的组织方式-项目组织7目标为解决启动阶段的问题而定制项目结构主题数量取决于项目和行业类型18

资料来源：麦肯锡典型聚焦认证测试优先排序最后调整认证成本和关键职能的优化流程成熟度产品成熟度复杂度管理配件成熟度生产成熟度配置管理项目铺开期规划关注主要的横向主题设计成熟度通过特定的工作模式项目架构以及高管理层的关注作战室：开放的文化，透明机制与责任机制每周工作模式严格的晋升流程质量控制：统一进行项目跟踪供应商和FMEA测试委任培训和招聘调试生产体系综合优先排序计划实时调整测试目录统一前期吃重和分组结果透明逐步扩大流程质量保证质量流程过程能力控制计划风险数据库供应商发展供应链测试紧密追踪供应商跨职能小组供应商整合硬件和软件小组谨慎的资源/技能规划要素的选项目录选项逐级上升的可得性与项目铺开期计划相联系利用模拟时基优先排序和前期吃重模型的质量现场解决问题具有优先权和前期吃重的主文件配置管理的输入认证机构的指导将模块整合成几何方法尽早发现整合中的问题综合数据管理成本和主要职能的综合实时观点取得折衷方案的分析和决策流程“快速启动”临时小组的组织方式(2/2)—聚焦典型主题719

影响对所有团队成员的绝对透明度对所发现问题的快速回应高管理层将注意力集中在真正的优先工作目标通过直观的项目业绩管理推行期望的项目文化尽早暴露问题频率SOP之前从12月到1月每周举行SOP之前的一个月每天召开资料来源：匿名客户实例总结会作战室：强调开放、透明和负责的项目文化a2小组启动时的所有成员项目小组的主要参与者MD通常参与每周/每日会议需要的其他成员参与者汽车公司案例20

目的从一开始就安插好生产系统的关键元素影响从一开始就安插好生产系统的关键元素以支持项目启动对生产系统的完整认知* 包括过渡阶段的人员规划

招聘人员挑选培训

人员知识传递人员培养人员部署规划*能力培养计划行为/优先级设置概念验证流程规划启动计划生产线任务时间负责人状态ABC123456xyz人员部署规划姓名之前之后任务ABC………………………工作场所宏观基础设施中间生产线设计微观设备设计资本开支/运营支出/流程优化管理与人员体系组织结构控制范围职责业绩管理评分卡可视化管理标准生产系统同时调整布局、设备、管理和人员体系生产硬件821

每周工作模式——每周公布并解决问题从被动的阶段性成果评估……对新增价值的回顾性评估每次评估要间隔几个月对所有项目参数进行评估成熟度阶段性成果VPFDD/FSLRSOP……到主动的项目启动预审本周有哪些改善

举措需优先进行？完成SOP时的成熟度永远以SOP为核心的进度跟踪在运营层面进行每周更新持续跟踪关键启动参数，并每周更新参数的优先级离完成SOP还剩下的周数-80-50启动项目之前我们

需要完成哪些任务？继上一次取得阶段性成果后我们又完成了哪些任务？成熟度每周预审LRSOP-50-40-30-20-10010目的设置进度评估的重点是主动发现并解决问题822

阶段3：调整阶段1：流程改善在常规组织内安插六西格玛体系设备调试/按节拍试生产输出时间移动平均：技术改善缩小波动幅度：精益/六西格玛移动平均：流程控制对工具的使用进行排序以保持项目铺开曲线的陡峭程度阶段2：稳定（“深入基层”）目的基于项目阶段和生产的成熟度明确需使用的最佳工具按序引进各种工具影响以较高的效率解决问题维持项目铺开速度和项目动力清晰的项目铺开阶段，在正确的时间使用正确的工具9资料来源：麦肯锡汽车公司案例23

第一阶段：流程改善第二阶段：稳定第三阶段：调整行动最终成果超过移动平均缩小波动幅度移动平均生产能力目标六西格玛精益流程控制通过帕累托图、鱼骨图和FMEA优先排序改进活动根据流程按顺序进行改进，以避免重复结果实施第一批直观管理工具为第二阶段准备人员和管理实现60%的项目铺开解决技术问题帕累托图的主要问题建立自主小组评审人员的工作内容和角色密切指导员工，包括各司其职的和负责业绩管理的管理者提出基层维护实现80%的项目铺开培训自主小组参与工作流和业绩管理的管理者人员各司其职通过评审PFMEA提出任意流程缺陷根据PFMEA更改流程控制角色继续培训自主小组实现100%的项目铺开工具各阶段的项目铺开工具：精益和西格马概述资料来源：麦肯锡汽车公司案例924

目录项目优化

（范围、设计和项目铺开）项目管理（降低工期）25

一个超临界机组的总完工时间月数公司A调试建设1.536.0施工前工作72.0公司B36竞争对手的施工速度比公司A快一倍主要的差异来自三个主要阶段:施工前工作（设计与采购）：21.5个月建设（土建与安装）：9个月调试（电厂层面）：5.5个月项目时间从锅炉基本设计或锅炉投标开始，直至机组完工（商业运营）施工前工作：从基本设计开始，到锅炉基础工作（打桩和必要的开凿工作包括在施工前工作中）建设：从锅炉基础工作（首次浇筑水泥）到电厂调试开始调试：从电厂层面调试到商业运营公司A的建设周期比竞争对手长36个月，主要的差异来自于施工前的准备工作、工程建设与调试29.526

进一步分析原因发现，36个月的工期差异主要来源于9个方面…2.27.运营经验5.08.设计惯例29.59.额外的资源投入36.0总时间差异6.51.技术性调整调整后的时间差异5.52.差错/缓冲0.83.测试时间2.94.工作小时数7.55.内部流程7.56.承包商/采购相关-1.9-1.3时间差异的来源月例如较长时间用于表面安装：2.4个月举例例如公司A电厂采用800吨的升降机，可以在钢结构安装的同时进行

受热面安装：-1.9个月例如不同机组容量的调整：1.5个月例如不同锅炉类型的调整：1个月很大一部分与公司的内部因素和采购因素有关例如强制延长可靠性运行：0.8个月例如调试中的额外工期缓冲：3个月爆破工程返工：2个月例如性能测试时间较长：1.7个月例如额外的审批和管理时间：6.5个月例如承包商相应时间较长：4个月例如锅炉合同协商缓慢：3个月例如锅炉施工升降梯：1.5个月例如地基工作时间较长：2个月27

…其中90%的差异可通过调整几个关键驱动因素来消除主要影响29.5调整后的

差异2-6环境性因素24-28有改变潜力主要差异项目管理承包商管理设计管理很难改变有改变潜力24项目团队缺乏必要的采购、技术、财务等资源，使其必须倚重总部资源进行项目管理，大大降低了灵活性和效率较长的审批流程与时间（项目公司指定承包商花费近7个月的审批时间）未形成标准化的流程，项目施工中存在返工（2个月用于重新设计地基)由于不同的系统都采取EPC（设计、采购、施工）模式，因此不同系统间的设计和施工的整合难度很大，项目组必须面对大量的接口协调,从而影响了工作速度；而竞争对手通过一体化的承包模式进行工程和施工，缩短了近7个月的额外投标查询时间和谈判时间对于承包商“重处罚，轻奖励”，没有实现节约成果共享，准时/提前完工奖励的激励政策由于部分不合理的设计或规格要求增加了公司A和竞争对手间的工期差异：包括，公司A在施工阶段安装永久性的水泥升降机（使关键路径增加了约1.5个月），在高压管线上使用更多材料导致更长的焊接时间（使关键路径增加了1.5个月）等等关键驱动因素月数28

从分岛式模式转变到一体化设计和施工模式，减少了大量协调工作，提高了工作速度从原来对于承包商“重处罚，轻奖励”转变到“重奖励，轻处罚”的激励计划，提升了承包商迅速完工的总体积极性承包商管理B设计管理A建立对于设计单位的有效激励机制，与节约成本、缩短工期相挂钩（试点）组建内部的设计优化团队，加强与设计单位和厂商的密切合作，多方共同优化设计，以降低成本，缩短工期考量生命周期成本，杜绝不切实际的规格提高改善方面具体举措基于改善空间，公司A制定了以下的具体举措…简化总部审批流程，以采购流程为例，在总部主要对供应商名单进行审批，对于最终合同进行审批，审批时间降低至1-2周在项目公司加入采购部和技术部两块职能，向总部虚线汇报项目管理C29

电厂自己的工程团队（组织者与决策者）中有12-13名工程师第三方设计监督团队（顾问）中有约10名工程师（顾问）5-6名外部行业专家该团队负责与设计院和供应商密切合作以推动目标改善确定范围：制定包括优化原则在内的设计原则基本设计：制定设计优化计划具体工程与设计：完成所有设计优化充分发挥丰富的经验来分离出改善领域具有专门知识，以建设性地参与问题的解决该团队不负责确定规格承担设计风险（设计院负责）。团队与其他角色合作以促进改善，同时允许设计单位和供应商保持其设计协议和预期风险水平电厂设计优化团队设计院供应商/

承包商建立设计优化团队，通过与设计院和供应商密切合作，不