30/07/2021

Разработка проекта для химического производства
и оценка затрат

30/07/2021
Разработка проекта для химического производства и оценка затрат
В своей практике мы иногда сталкиваемся с непониманием наших партнеров того, как проходит разработка проекта для организации химического производства, каких ресурсов и времени это требует. Для прояснения ситуации предлагаем ознакомиться с программным материалом на основе статьи в ведущем мировом химическом издании Chemical Engineering об основных этапах разработки проекта в химической промышленности и важности оценки затрат на каждом из них.

Важность поэтапного учета затрат

Принципиальный момент этапного выполнения работ заключается в том, что следование стандартизированному процессу разработки проекта в сочетании с надежной системой классификации сметной стоимости гарантирует, что проекты соответствуют поставленным финансовым целям.

Анализ затрат имеет решающее значение для принятия решений при разработке проектов в химической промышленности. Еще на начальном этапе эта работа позволяет оценить мощность планируемого производства, подобрать оптимальную технологию, определиться с местоположением, обдумать рыночную стратегию.

От оценки издержек критически зависит итоговое утверждение проекта и получение разрешений на финансирование, которые, собственно, и позволяют перейти к этапу строительства, подбора оборудования и запуску производства или его модернизации.

«Зеленый свет» получают проекты с одобренной потенциальной окупаемостью капитальных вложений на основе детального экономического анализа. То есть - в наличие должна быть тщательно обоснованная смета. Инженерные, проектные работы, разработка документации могут занимать месяцы, если не годы. Но без полного их завершения «авторизация» проекта невозможна. Если экономический анализ и оценка затрат не соответствуют целевым показателям окупаемости, рационально мыслящий инвестор проект не согласует.

Для того чтобы оценка капитальных затрат была надежной и эффективной, а итоговый анализ достаточно точным, учитывающим все факторы, включая риски, необходимы соответствующие компетенции, технические навыки, правильно подобранная модель, опыт и знания команды, проводящей экспертизу.

Что такое смета капитального проекта

В самом общем виде смета ― это прогноз возможных затрат. Для капитальных проектов она означает расчет вероятных издержек для заданного и задокументированного объема производства, определенной географической локации и предполагаемой на момент запуска рыночной ситуации.

Капитальный проект в химической отрасли ― это обязательство по развитию, строительству или улучшению основного актива (например, химического завода). Как правило, это долгосрочные мероприятия, включающие конкретные этапы его разработки, которые позволят принять решение о строительстве.

Каждый проект представляет собой уникальное мероприятие, состоящее из взаимосвязанных задач. Даже если физический и технический объем практически одинаков (например, для повторных проектов, разрабатываемых "по аналогии"), различия в местоположении, времени строительства и прочие вопросы, такие как стратегия заключения контрактов, могут вызвать колебания стоимости между проектами. Невозможно оперировать исключительно историческими данными, рынок быстро меняется, все вводные данные по ценам, материалам, конкурентной среде, рынкам сбыта и т.д. будут новыми.

Количественная оценка стоимости ресурсов, необходимых для реализации заложенного объема капитального проекта ― задача нетривиальная. Специалист должен подобрать уникальное сочетание материалов, технологий и трудовых ресурсов, рассчитать связанные с этим затраты.

Важно составить смету, опираясь на как можно большее число факторов и достоверных данных. Проблема в том, что в период ее подготовки все параметры зачастую не доступны. Оценщик и заказчик должны понимать, что в процессе анализа допустимы мнения и суждения с определенной степенью достоверности. Мы имеем дело с будущими событиями и прогнозом будущих условий, то есть выбираем наиболее вероятный сценарий.

Ключевая задача заключается в том, чтобы снизить уровень неопределенности, провести качественную и полноценную работу на предварительном этапе, подобрать правильную методологию, использовать адекватные референсы в плане оценки материальных, трудовых, энергетических и прочих издержек. Неопределенность останется (в заданных параметрах), ее степень, связанные с ней риски также необходимо прописать и проговорить.

Процесс разработки проекта химического производства

Классически большинство крупных капитальных проектов следуют той или иной форме стадийного (или фазового, stage-gate process) процесса разработки и управления. Он подразумевает поэтапное развертывание технических и экономических результатов проекта от его начала, реализации к итоговому запуску и переходу к эксплуатации объекта строительства.

Разделение процесса на этапы облегчает управление рисками для финансирующей стороны за счет пошагового выделения средств для каждого из них с ревизией достигнутых результатов и промежуточной «авторизацией». Если экономика проекта, тайминг или ключевая цель (например, мощность или качество), на каком-то из этапов не соответствуют заложенным в него вводным, проект может быть приостановлен без выделения полного финансирования. Содержание проекта или другие характеристики могут быть изменены, он может быть возвращен на более раннюю стадию разработки.

Этапы, ведущие к запуску проекта, часто называют процессом предпроектной подготовки (предпроектное планирование, внешнее инженерное проектирование, технико-экономическое обоснование, front-end loading, FEL). Как правило, с прохождением этапов проект постепенно усложняется с добавлением новых данных.
Жизненный цикл проекта по стадиям
В мировой химической промышленности принята классификация сметы затрат AACE International (Association for Advancement of Cost Engineering), профессиональной организации, оказывающей услуги в оценке затрат и проектирования предприятий. Классы оценки определяют уровень зрелости инженерно-технических результатов, которые должны быть созданы на каждом этапе процесса разработки проекта.

Ниже кратко описаны этапы разработки проекта от FEL 0 до FEL 3, которые обычно заканчиваются авторизацией проекта, и приведено описание соответствующих смет затрат, которые готовятся для поддержки решения о выходе в конце каждого из этапов.
FEL 0: определение возможностей и приоритетов

Этот этап с легкостью может быть выполнен бизнес-подразделением самой организации, без привлечения сторонней проектной группы. Он включает в себя долгосрочное определение потенциальных возможностей для создания нового или модификации существующего производства. Экономический отдел может подготовить исследование затрат или предварительную оценку для принятия решения на стадии 0 (Gate 0), чтобы внести соответствующие затраты в бюджет долгосрочного планирования.

Как правило, участия инженеров в определении общего объема предлагаемого проекта во время FEL 0 не требуется, технические параметры вносятся позже. предварительная оценка на этапе FEL 0 может быть сделана с использованием методов по объектам-аналогам без участия специализированного оценщика.

Типичные результаты разработки на стадии FEL 0 (точность - определения порядка величины):
  • плановая мощность
  • ориентировочная стоимость (CAPEX)
  • предварительные эксплуатационные расходы (OPEX)
  • приблизительное местоположение
  • определение основного оборудования
FEL 1: бизнес-кейс

Если собственник решит продолжить изучение потенциального проекта, ему придется выделить средства для создания или привлечения небольшой проектной группы. Здесь мы уже вступаем в стадию разработки FEL 1. Целью этого этапа является более детальная проработка всех материалов, экономических и технических параметров для подготовки сметы класса 5. Могут быть рассмотрены различные альтернативные схемы и конструкции, и для каждого варианта подготовлена своя оценка.

Для проекта (или каждого альтернативного сценария) разрабатываются его ключевые параметры с учетом мощности производства, конкретной технологии и географической локации. На данном этапе могут быть определены основные технические показатели, такие как блок-схемы (process flow diagram, PFD) и первичный выбор предлагаемых технологий, также проводится оценка потенциального местоположения для объекта.

Оценка класса 5 разрабатывается для подготовки экономического обоснования и решения по стадии 1 (Gate 1): следует ли переходить к следующему этапу проекта (FEL 2) или нет. Техническое описание еще остается на достаточно высоком уровне неопределенности. Оценки класса 5 обычно готовятся с использованием концептуальных методов анализа: оценка по аналогии, коэффициенту мощности, модулю определения параметров.

Пока эта оценка соответствует относительно широкому диапазону ожидаемой точности. Она не используется для санкционирования запуска проекта. Цель оценки класса 5 состоит в том, чтобы она была достаточно точной, чтобы поддержать решение FEL 1 о том, следует ли выделять необходимые дополнительные средства для перехода к следующей фазе разработки проекта.

Типичные результаты разработки на стадии FEL 1 (точность +50…-30%):
  • предварительные технологические схемы
  • предварительные планы расположения
  • предварительные расходы на оборудование
  • предварительная оценка стоимости
  • стратегическая оценка бизнеса
  • финансово-экономическая модель (обоснование рентабельности инвестиций)
  • оценка местоположения и логистики
  • предварительный график выполнения проекта
FEL 2: выбор оборудования, детализация планов и схем

На этапе FEL 2 команда проекта расширяется за счет дополнительных специалистов, ведется детальная проработка решений для получения более четкого представления о конкретных масштабах предлагаемого проекта. Должен быть составлен предварительный перечень оборудования с ключевыми проектными параметрами, разработаны технологические схемы, с соответствующими тепловыми и материальными балансами.

Делаются предварительные планы участков и общие схемы размещения оборудования, его спецификация. Должны быть определены все необходимые инженерные сети, требования к внешней и внутренней инфраструктуре и условиям на площадке. Должна быть подготовлено общая схема рабочего процесса и принципы управления.
    Во время фазы FEL 2 проводится подготовка множества документов, включая списки оборудования, планы расположения, основные принципы работы и схемы.
    Помимо технических параметров, следует разработать предварительные комплексные планы администрирования проекта: поиск контрагентов, закупок, изготовление оборудования и стратегии реализации проекта, а также предварительный генеральный график.

    Смета расходов класса 4, которая должна быть подготовлена во время этапа FEL 2, основана на более конкретном и зрелом уровне проработки, определенном в технических и проектных результатах FEL 2.

    Как правило, при проведении оценки класса 4 используется подход, основанный на факторизации оборудования (его моделировании), а в отдельных расчетах могут использоваться более детерминированные методы. Использование оборудования в качестве функциональной основы для оценки затрат класса 4 (по крайней мере, для технологических установок в границах технологической части (ISBL, inside battery limits)) обеспечивает тот факт, что перечень оборудования FEL 2 был в достаточной степени исчерпывающим. Важно прописать потребности во второстепенном, вспомогательном и запасном оборудовании (даже если ключевые параметры проекта еще не определены).

    Результатом данного этапа оценки является обновленное экономическое обоснование, которое вместе с другими, более четко рассчитанными конечными результатами проекта (такими как планы и графики) формирует основу решения второго этапа: опять же, следует ли предоставлять дополнительное финансирование для дальнейшего расширения команды проекта и завершения этапа FEL 3.

    Если во время этапа FEL 1 не была выбрана единственная альтернатива, то к концу этапа FEL 2 следует это сделать. Переход на стадию FEL 3 с более чем одной потенциальной альтернативой по технологическому решению может быть дорогостоящим для владельца проекта, что не есть хорошо.

    Типичные результаты разработки на стадии FEL 2 (точность +20…-20%):
    • предварительный материальный и энергетический баланс
    • предварительные схемы процесса и КИПиА (p&id)
    • предварительные размеры и технические характеристики оборудования
    • уточненный график проекта
    • дополнительная смета стоимости проекта +/- 20%
    • общая стратегия реализации проекта
    • разрешение и планирование соответствия
    • обновление эксплуатационных расходов / улучшение проформы

    Стадии FEL 1 и FEL 2 требуют особенного внимания из-за необходимости выбрать единственную альтернативу проекта для перехода в FEL 3.
    Основная цель, которая должна быть достигнута к завершению стадии FEL 2, состоит в том, чтобы выбрать наиболее предпочтительный вариант реализации объекта (с учетом мощности, технологии, местоположения и т. д.), принимая во внимание стоимость и параметр времени. Решение в этой точке оказывает ключевое влияние на конечную окупаемость инвестиций.

    Выбор варианта может базироваться на предпочтении варианта, который обеспечивает ту или иную доходность инвестиций. Последующие решения о выполнении проекта будут в значительной степени основаны на попытке сохранить запланированную норму возврата инвестиций.

    Отдельно отметим, что во время стадии FEL 3, к сожалению, становится легко негативно повлиять на норму возврата инвестиций, но практически невозможно существенно ее улучшить.
    FEL 3: дизайн проекта и технические решения

    Этап FEL 3 включает работы по предварительному проектированию (front-end engineering design, FEED). Цель этого этапа ― расширить команду для завершения необходимого инжиниринга и масштабирования, что позволяет зафиксировать общий дизайн проекта и все необходимые технические решения.

    Формирование окончательного списка оборудования (с указанием всех проектных параметров), всех технологических и инженерных схем и контрольно-измерительных приборов (process and instrumentation diagram, P&ID), окончательных планов расположения и компоновочных чертежей обеспечивает определение необходимого технического объема для подготовки оценки Класса 3.

    Данная оценка достаточно точна для того, чтобы владелец проекта мог принять окончательное решение о выделении средств для его завершения, ввода в эксплуатацию и запуска. Качество оценки класса 3 также будет зависеть от результатов нетехнической части проекта (общие планы, график проекта и т.д.), как указано в рекомендациях AACE.

    Фиксация проекта в текущем виде не означает, что все работы по проектированию и дизайну технологической части завершены. Речь идет о том, что определяющие результаты проектирования, такие как список оборудования, схемы и КИПиА, план размещения и т.д. готовы и утверждены для перехода к детальному проектированию.

    Для организации-собственника переход от третьей стадии по завершении FEL 3 чаще всего используется для запуска проекта, выделения средств для детального проектирования. Оценка класса 3 обычно основывается на методологии детерминированной оценки. Отдельные компоненты проекта, включая гражданское строительство, бетон, сталь, здания, оборудование, трубопроводы, электрооборудование, контрольно-измерительные приборы, оцениваются количественно либо с помощью ведомостей материалов, созданных на основе инженерных моделей, либо путем ручной оценки на основе анализа инженерных работ. В оценку проекта включают производительность труда и другие корректировки цен, связанные с особенностями региона.

    В этой точке работ должна появиться уверенность в том, что проект и технические результаты имеют достаточную зрелость и качество для принятия окончательного решения о финансировании проекта. Обеспечение соответствия результатов поставленных задач ожиданиям для адекватной количественной оценки объема проекта и подготовки оценки класса 3 является ключевой обязанностью оценщика. Если есть исключения из ожидаемых параметров, они должны быть упомянуты в документе, который сопровождает каждую оценку любого класса, и учтены в ходе анализа риска для установления ожидаемого диапазона точности оценки.

    Оценка класса 3 должна применяться для определения базовых затрат, по которым будут измеряться как прогресс, так и производительность при выполнении практической части проекта. В рамках сметы будут установлены контрольные бюджеты для заявок или тендеров, мониторинга закупок, оценки детального проектирования и строительства, а также для отслеживания изменений в объеме работ и стратегиях выполнения.

      Оценка и определение объема работ

      Переход от этапа к этапу в процессе разработки проекта приводит к большей зрелости технических результатов и более точному определению содержания проекта. Соответственно, методы подготовки сметы затрат для каждого этапа будут усложняться от методов «по аналогии» к более детерминированным методам. Это вполне естественный прогресс повышения уровня технической и технологической проработки деталей, которые становятся доступными с течением времени.

      В методиках оценки факторов (стохастической) используются отношения оценки затрат. Например, для оценки оборудования класса 4, затраты на КИПиА (зависимая переменная) могут быть вычислены из затрат на основное оборудование (независимая переменная). Эти факторизованные методы могут состоять из простого или сложного моделирования, основанного либо на предполагаемой, либо на статистической взаимосвязи между затратами на зависимые переменные и затратами (или другим показателем) на независимые переменные.

      При детерминированной оценке независимые переменные представляют более или менее конечные параметры исследуемого объекта. Например, затраты на трубопроводы могут быть рассчитаны на базе цен на материалы и рабочую силу, примененных к линейному размеру трубы (независимой переменной). Детерминированные оценки для крупных проектов могут состоять из десятков тысяч отдельных позиций (даже если они агрегированы для аналогичных позиций по разбивке работ и другим структурам кодирования).

      В следующей, не менее интересной части, расскажем о вариантах оценки затрат на разных стадиях выполнения проекта организации химического производства, как формируются сметы и как на их основе принимаются решения.
      Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!
      Вы можете задать любой интересующий вас вопрос, заполнив форму обратной связи, или по телефонам в разделе «Контакты».

      Будем рады сотрудничеству!
      Другие материалы:
      Мы публикуем интересные новости о реальном секторе экономике и отвечаем на вопросы, возникающие у производственников. Подпишитесь и первым узнавайте об обновлениях:
      Еще статьи