日益加剧的建厂挑战


日期:2018/10/16 来源:阿赫玛趋势报告

市场快速成长导致化工装置规模必须变得更大,2017年秋季在沙特阿拉伯竣工的Sadara巨型项目标志了全球化学工业兴盛的又一个里程碑。以200亿美元之巨的投资,项目合作伙伴Saudi Aramco和Dow Chemicals在充分利用不断增长的化学产品需求商机中占据了优先地位。市场研究人员估计,近20年内化学产品需求将以4%~4.5%的年增长率增长。

随着这一改变,各家化学公司都在继续投资,投资的规模也在增大。石油公司Saudi Aramco和塑料生产商Sabic正有意投资建设一座200亿美元的石油化学品综合生产设施。与法国能源公司Total合作,这家沙特行业领导者正计划耗资50亿美元兴建一座乙烯-丙烯生产厂。阿布札比国家石油公司Adnoc已经宣布一些在2025年之前将其石化生产能力扩大3倍的计划。

装置需求增长

这类宏伟项目的启动不只限于中东一地,美国页岩气的兴盛产生了对新石化项目的需求。2017年,美国已经竣工了4座新建乙烷裂化装置,另外还有4座裂化装置正在建设中,计划于2019年投产。 

第二波投资热潮已经开始。目前,美国政府正在评估另建5座裂化装置的可行性。据美国化学委员会估计,美国化学公司年度资本支出将从2016年的400亿美元增长到2021年的586亿美元。2月份,这家委员会列出了294个现行项目,总投资额为1 790亿美元。

欧洲地区的资本支出也在增长,据欧洲化学工业委员会Cefic估计,2005~2015年期间,全球化学工业资本支出增长超过3倍。除无可用数据的中东地区外,各化学生产国资本支出在2015年增长至1 700亿欧元,德国化学生产商的资本支出在2017年约为160亿欧元。

化工厂建设的结构性变化

以支持现有和新建生产力为目的的原材料需求产生了后续投资效应,因此就需要在石油天然气行业投入更多资金。据国际能源署(IEA)估计,到2040年前,石化行业将取代燃料行业,成为推动全球原油需求的主要力量。化学工业日需求量将达到1.57亿桶, 比2015年高47%。

对于化工厂工程设计和建设行业来说,这些都是好消息。但是,近几年来,这一行业正在经历着结构性的改变,随着项目规模的继续扩大,企业必须承受更大的风险。此外,投资方和工厂运营方更偏好与全球合作伙伴展开业务,由这些伙伴全面负责项目的所有环节,从可行性研究到试生产,并经常加上融资环节。欧洲工程建设公司,特别是德国企业,当前经常被认为规模过小,因此不足以承担这样的职责。

数年来,欧洲公司一直在为竞争压力加剧而苦恼。德国机械设备制造业联合会VDMA近期开展的一项研究指出,全球市场竞争即将变得更加激烈。特别是中国、西欧和美国的EPC承包商被认为是大型项目市场的主要竞争者。根据所专长的技术和领域,随着客户取消或推迟资本支出项目,各家公司都已然感受到了石油价格降低的影响。

严格的融资条件以及在提供替代性融资服务方面的犹豫不决都经常被德国公司引述为无法争取到EPC项目的原因。一项近期由PWC咨询公司开展的研究进一步强调了这一因素的重要性,客户的每4项报价中就有1项要求提供项目融资。

尽管投入化学工业的资本增加了,但向大型工厂发展的趋势所导致的中型项目数量也日益减少。因此,EPC承包商不仅正在寻找实现自身差异化发展的途径,也在寻找着新的商业模式。例如,工程设计公司想以自己的技术通过加入运行服务来吸引客户,以响应不断增长的市场需求。据工程设计和服务公司Bilfinger估计,到2020年,欧洲、北美和中东地区将有超过11 000家化学和制药工厂运行期超过10年,并将需要现代化改造。这为服务企业提供了增加营业额的机会,这是一个对EPC承包商有绝对吸引力的趋势。

此外,一家本地化机构的存在提供了利用当地销售团队争取新项目和该地区其他业务的经营基础。在项目建设中增加本地化份额的趋势正在兴起。其中包括经常以最佳成本国外包策略为依据的设备采购,以及为项目工程展开本地化招聘,诸如安装工作和项目管理。本地化份额经常也成为客户强制性的要求之一。这点在亚洲和中东地区尤其如此,这些地区的公司作为国有企业,也将这一方法作为刺激本地化经济的手段之一。

差异要素推动新商业模式

除了服务外,EPC承包商认为数字化也可以成为差异化要素,并有助于抵御竞争。

在一项近期有关EPC市场工业4.0发展机遇的研究中,VDMA的报告指出,72%的EPC承包商将数字化产品和服务作为产生额外营业收入的途径之一。跨专业工程设计流程的无缝标准化接口也被视为一种提升效率的途径。

在化工厂的工程设计中,缺乏无缝的数据架构仍然是一个问题。IT发展存在着严重的分散化,接口管理需要付出巨大的努力。公司间的过程流也存在着显著的不同。这导致合作变得愈加困难,更难制订对有效数字化至关重要的各项标准。Thyssenkrupp Industrial Solutions等EPC承包商意识到工程师现场安装工作中40%的时间都花在寻找资料和文件方面。

数据不一致和变更造成了20%的成本超限和延误事件。工程设计公司希望充分利用这一商机,运用数字化手段来创造新的商业模式,其中一个方法就是分析现有数据库。

Linde公司已经组建了一个专门的数字化团队。其职能是与来自业务部门的专家合作开发数字化产品。第一批项目之一就是面向工厂运营方的新服务门户网站,极大程度地简化了备件采购流程。管道仪表图(P&ID)的详图都存储在Linde数据库里,这些信息用于创建一个备件电子市场。未来,数据流将用于预测故障并在服务门户网站上生成维护计划。

新的项目管理模式

这些正在数字化世界中加快开发速度的举措也创造了一种对全新项目管理方法的需求。

传统方法是详细地定义和描述所有的项目目标,而数字化项目与传统方法形成了鲜明对照,在还没有确定产品的所有功能前,数字化项目已经开始执行。因此,项目管理就需要具备相当高水平的敏捷度以应对这些挑战。一些已经确立的项目管理方法为数字化执行提供了一些助力,诸如目前应对软件开发Scrum框架可以补充项目管理工程设计领域所使用的工具。

Evonik公司就是一个这样的范例,其中体现了对已经确立的项目执行方法采取批判性视角的优势。公司的管理者表示,新方法帮助公司减少了15%的工厂建设项目资本支出。传统上,项目管理的重点都放在执行阶段,而采用新方法时,项目定义在更早阶段发生,更多的注意力投向了项目风险方面。项目范围以最低商业需求为基准,而不以可选增强方案为基准。

德国和欧洲其他国家的化学工艺绝大多数以自有技术为基础,所以未来的工艺开发和工程设计都将成为一个相互关联的过程。新战略将缩短工艺开发用时,在这一环境下,模块化和数字化正成为关键性的概念。核心工艺未来将以模块化平台为基础,而我们目前所熟知的工程设计将被更为简洁的模块化配置所取代。其技术基础目前已经建立并且正在试点中接受评估。化工建设行业正在不断变化的环境中发展。为了应对更为激烈的竞争压力,EPC承包商正在调整其商业模式,服务将在整个工厂的生命周期内发挥更为重要的作用。新项目管理方法和商业模式的数字化也正在引入其中,后者还将为新的未来商业模式提供基础。

化工工程业的未来

据市场研究人员估计,近20年内化学产品需求将以4%~4.5%的年增长率增长。作为回应,化工企业将继续投资大型流程装置的建设。例如,沙特阿美石油公司Saudi Aramco与塑料制造商Sabic公司合作,建成一个总价值200亿美元的石油化工综合体。同时,该沙特领军企业还打算与法国的Total能源公司合作,投资50亿美元建成乙烯-丙烯生产厂;阿布扎比的国有石油公司Adnoc公司已经宣布,到2025年时的石化产品生产能力将提高三倍,达到年产1 140万t。近年来大型流程设备制造领域也发生了结构性的变化。装置的生产能力越来越大,因此投资者也必须承受更大的风险。因此,尤其是全球化的投资者和运营商必须承担从可行性研究到流程设备调试和融资等所有环节中的一切风险和责任。尽管投资需求很高,但流程设备大型化的发展趋势下,中小规模的工厂正在减少。因此,德国PEC总承包商不仅只是在寻求提供“产品的差异化”,而且也在寻找新的经营模式。工程设计公司希望以自己的技术和附加的技术服务来赢得客户。

Sadara巨型项目标志着全球化学工业兴盛的又一座里程碑,2017年夏季,这座异氰酸酯工厂的现场投产典礼,见证了有史以来单期工程建成的世界最大化学综合生产设施的竣工
Sadara巨型项目标志着全球化学工业兴盛的又一座里程碑,2017年夏季,这座异氰酸酯工厂的现场投产典礼,见证了有史以来单期工程建成的世界最大化学综合生产设施的竣工

另外,在大型流程设备和基建项目中更多地出现了本地化的发展趋势。这一趋势包括了基于最优成本国家战略的物资采购以及项目工作的本地招聘,例如安装和项目管理。客户也常常提出本地化要求的内容,特别是在亚洲和中东地区,这也是项目组织者对当地的一种回报。

除了技术服务外,PEC总承包商也将数字化视为竞争中的“差异化因素”。德国VDMA协会在近期发布的PEC市场有关工业4.0的研究报告中指出,72%的PEC项目总承包商企业都将数字化产品和服务视为提高经济效益的手段。传统流程工艺过程中无缝连接的跨学科接口技术也被视为一种提高效益的方法。实现数据架构的无缝连接,始终是流程工业工厂中存在的一个问题。IT环境高度的多样化使接口管理需要付出巨大的努力。各企业之间的流程工艺技术也是千差万别,这些都加剧了合作的困难,因此建立高效数字化所需的标准也就非常困难。

要想提高发展的速度就需要新的项目管理方法。传统的方法是详细地定义和描述项目的各个目标。而数字化项目则相反,它在准确地确定所有的定义之前就已然开始。这对项目管理提出了更高的敏捷性要求。如今,具有这种敏捷性能力的项目管理方法,例如Scrum,是工程设计公司项目管理工具最有利的补充。