“華龍一號”設(shè)計管理及創(chuàng)新

毛喜道,魏 峰,李廣慧,張 利,黃偉峰,甄天雷,彭尚坤,姜萍萍,張曉寧

(中國核電工程有限公司,北京 100840)

1 “華龍一號”技術(shù)特點及管理概述

1.1 技術(shù)特點

“華龍一號”研發(fā)設(shè)計團隊在我國30余年核電廠科研、設(shè)計、建造、調(diào)試、運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,融合借鑒國際先進核電技術(shù)設(shè)計理念,充分汲取福島核事故經(jīng)驗反饋,完成了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電品牌 “華龍一號”的研發(fā)。

“華龍一號”反應(yīng)堆采取的177堆芯為反應(yīng)堆裝上了 “中國芯”,不僅可以使發(fā)電功率提高10%,同時也降低了堆芯功率密度,增加了堆芯熱工裕量,提高了安全性和經(jīng)濟性;革新地采用了 “能動和非能動”相結(jié)合的安全系統(tǒng),為核電廠長期失去交流電源的情況下提供多層安全保障;雙層安全殼,能夠抵御商用大飛機的撞擊,事故情況下可保證放射性物質(zhì)不會外泄;采用0.3g地面加速度作為地震輸入進行建構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)計,留有更大的抗震裕度,能夠抵御類似引發(fā)福島核事故震級的地震;采用全面的防水淹措施,即使出現(xiàn)極端氣象,也能保證核電廠安全運行;設(shè)計壽命為60年,堆芯采用18個月?lián)Q料,核電廠可利用率90%,大大提高核電廠經(jīng)濟性;采用確定論與概率論相結(jié)合的分析方法,識別薄弱環(huán)節(jié)、優(yōu)化平衡設(shè)計,在保障安全性的同時保證經(jīng)濟性。

1.2 管理概述

技術(shù)上的改進和突破,同時也給設(shè)計管理帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。為了保證 “華龍一號”全球首堆工程福建福清核電站5、6號機組及國外首堆工程卡拉奇K2/K3項目順利推進,“華龍一號”設(shè)計管理團隊以 “四個意識、一個觀念”(危機意識、創(chuàng)新意識、主動意識、合作意識和大局觀)為指導(dǎo),積極探索、不斷創(chuàng)新,開創(chuàng)了核電項目設(shè)計管理的新局面。

“華龍一號”設(shè)計管理貫徹 “安全第一、質(zhì)量第一”的管理理念,將設(shè)計管理與公司組織管理相匹配、與項目管理相融合,將 “核安全”落實在設(shè)計管理的各個環(huán)節(jié)。通過 “過程管理”和“精細化管理”打造 “精品華龍”,通過 “規(guī)范化、標準化”管理提升設(shè)計效率。采取一切必要管理措施確保各項設(shè)計工作 “保質(zhì)量、控風險、按計劃”開展。

在上述管理思想的指導(dǎo)下,“華龍一號”設(shè)計管理團隊編制了 《核電項目設(shè)計管理大綱》(以下簡稱 《大綱》),在質(zhì)量、進度、費用等常規(guī)管理的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性采用了風險管理、開口項管理、接口管理和信息化管理等一系列管理方法,取得了顯著的效果。

2 管理策劃

為了對設(shè)計管理進行總體策劃,“華龍一號”設(shè)計管理團隊編制了 《大綱》,《大綱》針對核電項目設(shè)計管理的基本要素提出了基本的管理要求,這些要素包括:管理目標、組織管理、人力管理、溝通管理、范圍管理、合同管理、質(zhì)量管理、進度管理、接口管理、費用管理、風險管理、安全管理、文檔管理、信息化管理、考核管理、軟件管理、技術(shù)服務(wù)、分包院管理、保密管理、知識產(chǎn)權(quán)管理、宣傳管理、科研管理、培訓(xùn)管理、技術(shù)決策管理、經(jīng)驗反饋管理、開口項管理[1]等。

《大綱》結(jié)合中國核電工程有限公司 (以下簡稱 “工程公司”)工程設(shè)計組織的特點,對設(shè)計經(jīng)理、總體設(shè)總、系統(tǒng)設(shè)總、設(shè)備設(shè)總、電儀設(shè)總、廠房設(shè)總、BOP設(shè)總、常規(guī)島設(shè)總、計劃工程師、接口工程師、質(zhì)量工程師、合同主管、文檔主管、所負責人等關(guān)鍵管理崗位提出了基本管理要求,明確了各崗位在可行性研究、方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段的工作和職責。

《大綱》結(jié)合核電廠設(shè)計管理要求及 “華龍一號”示范工程設(shè)計的特點,對設(shè)計策劃、設(shè)計輸入、設(shè)計接口、設(shè)計輸出、設(shè)計驗證、設(shè)計評審、設(shè)計確認、設(shè)計更改等設(shè)計管理進行規(guī)定,并使之與項目管理要素有機地統(tǒng)一起來。

由此形成了由設(shè)計階段、管理崗位、管理要素為維度, “三維一體”的設(shè)計管理體系 (見圖1)?！洞缶V》統(tǒng)一了設(shè)計管理團隊的思想,真正形成了 “事事有人管、實時有人管、管理有規(guī)矩”的局面。

3 設(shè)計風險管理

3.1 風險管理目的

圖1 “三維一體”設(shè)計管理體系Fig.1 ‘Three-di mensional’engineering design manage ment syste m

“華龍一號”福清核電站5、6號機組作為我國自主研發(fā)三代核電技術(shù)的示范工程,重大風險集中在設(shè)計及研發(fā),隨著示范工程施工圖設(shè)計的深入,一些重點、難點技術(shù)問題逐漸顯現(xiàn),比如狀態(tài)導(dǎo)向法事故規(guī)程 (SEOP)開發(fā)、核島水淹分析、安全殼外穹頂APC屋面設(shè)計方案等。另外,設(shè)計作為項目上游領(lǐng)域,受項目工期緊張、設(shè)計周期壓縮、進度計劃安排不均衡、設(shè)計方案和設(shè)備資料固化以及人力資源配備等因素影響,安裝出圖及按時FU困難超出預(yù)期,存在較大風險。

為了有效識別和管控 “華龍一號”項目設(shè)計重大風險,工程公司在北京核工程研究設(shè)計院(以下簡稱 “設(shè)計院”)各所、分公司、設(shè)計分包院開展了全面風險管理工作,建立設(shè)計風險管理體系,制定風險管控措施,切實解決設(shè)計進展關(guān)鍵問題,為實現(xiàn)項目四大控制目標提供有力支持和保障。

3.2 設(shè)計風險管理體系

設(shè)計院建立了 “華龍一號”設(shè)計領(lǐng)域風險管理體系,覆蓋了參與 “華龍一號”設(shè)計的所有單位。設(shè)計院發(fā)布 《“華龍一號”設(shè)計風險TOP10管理程序》《“華龍一號”風險分析報表》等程序,并要求分包院也制定了相應(yīng)的風險管理程序;成立了 “華龍一號”設(shè)計風險管理組織機構(gòu)(見圖2),落實了從院領(lǐng)導(dǎo)到專業(yè)所以及分公司、分包院的風險管理責任人,配備了風險管理工程師;開發(fā)了風險信息化管理平臺,實行風險管理的在線連續(xù)監(jiān)控和精細化管理。

3.3 風險識別和管控

設(shè)計院按照 《“華龍一號”設(shè)計風險TOP10管理程序》要求分包院每月5日更新并報送風險分析報表,分公司和設(shè)計所識別出的風險在風險管理平臺報送。設(shè)計院每月匯總分包院、分公司、設(shè)計所風險信息,形成設(shè)計風險清單,根據(jù)風險發(fā)生概率和風險影響程度將設(shè)計風險分成4個預(yù)警等級。通過集體討論、專家咨詢、設(shè)計所調(diào)查研究等方式進行風險評估,進行設(shè)計領(lǐng)域風險TOP10排序。按照不同級別的技術(shù)風險實施分級控制,落實風險管控責任人,對項目風險TOP10、設(shè)計領(lǐng)域風險TOP10排序,制定專項管控措施、定期檢查評價管控措施完成情況、效果及風險發(fā)展趨勢,避免風險項對項目進度、質(zhì)量、成本造成重大影響[2]。

針對級別較高的重大風險實施專項管控,成立專項組,制定專項管控計劃,并落實專業(yè)總師、責任總工、專項組組長、責任設(shè)總及相關(guān)責任人,進行責任分解、細化,有針對性地制定應(yīng)對措施及完成時間,定期召開風險專項會議,根據(jù)制定的管控措施、定期檢查評價管控措施完成情況、效果及風險發(fā)展趨勢,實施動態(tài)風險監(jiān)控,提供已完成措施的支持性文件。圖3給出了SEOP風險專項組運行機制。

圖3 SEOP風險專項組Fig.3 SEOP risk manage ment tea m

3.4 風險管理平臺

為保障設(shè)計領(lǐng)域范圍內(nèi)風險管理工作的正常實施,充分暴露潛在的設(shè)計風險,管控設(shè)計風險管理工作所需的信息和資源,設(shè)計院建立風險信息化管理平臺 (見圖4),實現(xiàn)平臺信息共享,及時有效解決和關(guān)閉設(shè)計風險。

圖4 設(shè)計風險管理平臺風險控制界面Fig.4 Risk contr ol interface of design risk management platf or m

3.5 成果和成效評價

截至2017年8月,設(shè)計院累計發(fā)布 《福清核電項目風險分析報告-設(shè)計領(lǐng)域》20份,共識別設(shè)計相關(guān)風險131項,其中外部風險95項,內(nèi)控風險36項,已關(guān)閉84項風險。

已識別出的重大設(shè)計風險包括5RX安全殼16.5 m以上鋼襯里施工、DCS提資、燃料組件0.3g抗震設(shè)計、SEOP規(guī)程編制等,及時對這些風險采取了應(yīng)對措施,包括5RX安全殼16.5 m以上鋼襯里施工、燃料組件0.3g抗震設(shè)計等重大風險已關(guān)閉,取得了顯著的成效,避免或減少了可能對工程造成的重大損失。風險管理統(tǒng)計圖如圖5所示。

圖5 風險管理統(tǒng)計圖Fig.5 Statistical diagra m of design risk manage ment

“華龍一號”福清核電站5、6號示范工程設(shè)計風險管理工作取得了良好效果,對設(shè)計風險的防范、控制、解決起到了積極作用,有力推動了項目的順利實施。

4 開口項管理

4.1 概述

“華龍一號”首堆項目設(shè)計過程中,存在由于設(shè)計所需的內(nèi)部、外部接口未建立或延誤關(guān)閉所導(dǎo)致的下游設(shè)計所需設(shè)計輸入暫時無法確定而產(chǎn)生的未固化的設(shè)計內(nèi)容,稱之為開口項。為了在確保設(shè)計質(zhì)量的同時盡可能滿足項目進度要求,在內(nèi)、外部設(shè)計接口管理的基礎(chǔ)上,開展開口項理工作,以便對該類設(shè)計接口交換或設(shè)計方案固化工作進行更加精細化的分級分類專項跟蹤管理,對存在未固化內(nèi)容的已出版成品文件進行有效的跟蹤管理,同時將設(shè)計需求及設(shè)計文件的可用范圍明確反饋至采購、施工領(lǐng)域,實現(xiàn)設(shè)計對采購領(lǐng)域的促進并對施工的可連續(xù)性提供技術(shù)指導(dǎo)。

4.2 開口項管理策劃

核電首堆項目開口項涉及面廣、跟蹤周期較長,是一個繁瑣的、復(fù)雜的管理工作。為實現(xiàn)多方、異地的統(tǒng)一化管理,并在資源受限條件下有效實現(xiàn)開口項管理的及時性,開項管理需要采取分類、分級管理并開發(fā)完善的填報跟蹤管理平臺,實現(xiàn)體系化管理[3]。開口項管理的流程如圖6所示。

圖6 開口項管理流程簡圖Fig.6 Design uncertain opening manage ment process diagra m

4.3 管理程序

程序按照開口項分類、分級管理思路制定,并為開口管理平臺的開發(fā)提供明確需求,主要包括以下內(nèi)容:

1)開口項分類,依據(jù)開口項對施工的影響(以宣布可用時間節(jié)點為界)將開口項分為三類,有效實現(xiàn)開口項管理為施工服務(wù);

2)制定開口項管理工作流程,明確開口項設(shè)立時的責任要求和填寫說明,給出三類開口項的升級處理原則,以及開口項關(guān)閉的條件和流程,最終形成開口項的閉環(huán)管理;

3)為開口項管理平臺的開發(fā)提供輸入。

4.4 開口項管理平臺

依照開口項管理程序要求,開發(fā)了基于互聯(lián)網(wǎng)的開口項跟蹤管理平臺。該平臺實現(xiàn)了設(shè)計參與各方異地、同步、便捷的按開口項管理程序要求完成開口項填寫和管理工作,同時實現(xiàn)了與設(shè)計信息化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步,充分利用了設(shè)計信息管理系統(tǒng)與圖紙、計劃、接口有關(guān)的數(shù)據(jù),并具備了實時更新功能,為開口項便捷的更新管理提供了重要保障。開口項管理平臺同時具備完善開口項關(guān)閉狀態(tài)填報和查詢功能,可以有效實現(xiàn)開口項的閉環(huán)管理。開口項管理平臺最終形成一個 “大數(shù)據(jù)、云計算”的平臺,為項目管理和數(shù)據(jù)分析提供支撐。

4.5 應(yīng)用及成效

截至目前,“華龍一號”首堆項目的開口項最新狀態(tài)如表1所示,福清和卡拉奇兩個項目各專業(yè)開口項共計2 447條,已及時有效關(guān)閉2 392條,關(guān)閉率達97.75%。

表1 華龍首堆項目各專業(yè)開口項清單Table 1 List of HPR1000 design uncertain opening

開口項管理是現(xiàn)代工程項目管理中為滿足質(zhì)量、進度和費用管理需求,并為緩解三者之間矛盾而形成的一種有效手段,是 “華龍一號”風險管理的重要組成,首堆項目的實踐是設(shè)計管理的一次創(chuàng)新。目前,開口項管理已經(jīng)成功應(yīng)用在“華龍一號”海內(nèi)外兩個首堆項目中,并建立了可靠的工作平臺,在跨專業(yè)技術(shù)風險跟蹤、開口項專項攻堅式管控等方面均取得了顯著成效,有力保障了示范堆FCD、穹頂?shù)跹b等重大節(jié)點的按期甚至提前完成。

同時,開口項管理形成的大數(shù)據(jù)平臺,可以用于核電設(shè)計風險類型統(tǒng)計、關(guān)鍵因素分析、設(shè)計與采購信息交互,設(shè)計同施工信息共享等諸多方面,是設(shè)計、采購、施工等各領(lǐng)域管理風險因素的一個范例,并可以推廣至核電建造運行的相關(guān)領(lǐng)域甚至社會其他行業(yè),是提高我國核電總承包管理能力一項重要嘗試。

5 接口管理

5.1 接口管理背景

一般的核電項目的設(shè)計需經(jīng)歷廠址普選、初步可行性研究、可行性研究、總體設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等階段,部分項目還需要開展科研工作。不考慮非可控因素的干擾,整個設(shè)計過程需要5～7年。

工程公司承擔的核電項目一般由公司設(shè)計院、中國核動力研究設(shè)計院、常規(guī)島院為主完成設(shè)計工作,同時還需眾多外委單位完成部分專項設(shè)計。公司設(shè)計院內(nèi)部參與核電設(shè)計又有8個設(shè)計所和兩個分公司,涉及70余個專業(yè)。

從圖7可以看出,核電設(shè)計過程是一個各個單位和部門不斷交換數(shù)據(jù)并產(chǎn)生設(shè)計成果的過程。核電設(shè)計具有如下特點。

1)需要眾多設(shè)計單位和部門協(xié)同完成;

2)各單位、部門之間需要通過設(shè)計接口傳遞信息;

圖7 核電設(shè)計過程及接口原理圖Fig.7 Design process and interface diagra m

3)設(shè)計接口貫穿于項目設(shè)計的始終;

4)設(shè)計過程是設(shè)計的重要組成部分;

5)過程的質(zhì)量和進度決定成果的質(zhì)量和進度。

在以往的核電工程項目中,已經(jīng)基本形成了一套接口信息交換手段,但也存在局部的不完備性,例如接口管理采用粗獷式管理,接口信息由各設(shè)計所、各專業(yè)根據(jù)設(shè)計進度索取和提供。接口信息交換的打開、關(guān)閉、延誤等無法從管理環(huán)節(jié)進行實質(zhì)性的跟蹤和管理,存在信息交換效率較低的問題。

由于本文1.1節(jié)所述 “華龍一號”的技術(shù)特點,“華龍一號”首堆工程相對于 “二代加改進”核電機組,在工藝系統(tǒng)、廠房布局、設(shè)備設(shè)計、設(shè)備管道布置等方面進行了較大調(diào)整和改進。這些變化使接口信息交換工作的重要性更為突出。對于 “華龍一號”首堆工程,以往的接口管理方式可能成為設(shè)計工作無法按計劃完成的重大潛在風險。

在技術(shù)方案發(fā)生重大變化的背景下,如何在整個設(shè)計周期內(nèi),對眾多設(shè)計參與單位的接口信息交換進行科學(xué)的管理,保證設(shè)計工作的順利推進,是設(shè)計管理團隊面臨的重大問題。

5.2 接口管理新模式

設(shè)計管理團隊根據(jù) “華龍一號”的技術(shù)特點和設(shè)計管理特點,提出了設(shè)計接口管理的新模式——接口手冊,即:根據(jù)設(shè)計進度計劃,提前預(yù)測各單位和部門需要交換的信息,確定責任單位、責任人和接口交換時間,并形成接口數(shù)據(jù)庫[4-5]。

設(shè)計管理團隊編制了 《外部設(shè)計接口管理程序》和 《內(nèi)部設(shè)計接口管理程序》,程序規(guī)定工程公司設(shè)計院、設(shè)計分包院、設(shè)備供貨商以及設(shè)計院內(nèi)部各專業(yè)之間的技術(shù)接口資料交換,全部納入接口手冊進行管理。內(nèi)部接口手冊的格式如表2所示。

表2 內(nèi)部接口手冊格式Table 2 For mat of inter nal interface manual

5.3 接口管理平臺

為了便于對接口完成情況進行統(tǒng)計分析,工程公司利用信息化平臺——設(shè)計信息管理系統(tǒng)(CI MS)管理內(nèi)外部接口。將接口手冊導(dǎo)入到CI MS的設(shè)計接口管理模塊后,設(shè)計人員可在CI MS系統(tǒng)中進行接口交換,管理人員可以進行接口管理和完成情況統(tǒng)計。

通過接口管理平臺,設(shè)計管理團隊可以實現(xiàn)規(guī)定時間段內(nèi)接口計劃打開率、實際打開率、計劃關(guān)閉率、實際關(guān)閉率、累計打開率、累計關(guān)閉率的統(tǒng)計與分析工作。

除例行的日常跟蹤管理工作外,設(shè)計院還采用了包括接口月報、雙周接口協(xié)調(diào)會、設(shè)計采購周例會、板塊協(xié)調(diào)會等報告及協(xié)調(diào)機制加強內(nèi)部接口管理。對于接口管理過程中識別出的重大問題,填報至設(shè)計風險管理平臺,并上升到專業(yè)總師例會或公司總工例會進行協(xié)調(diào)解決。

通過上述機制,對接口延誤原因及存在問題的分析,對預(yù)計延誤和延誤接口滾動更新并跟蹤協(xié)調(diào)直至問題解決。

5.4 管理成果及評價

“華龍一號”首堆工程福建福清核電站5、6號核電項目采用接口手冊管理模式取得了良好的管理效果。截至目前,工程公司設(shè)計院內(nèi)部共建立內(nèi)部接口7 587個,其中初步設(shè)計階段接口1 059個,施工圖設(shè)計階段接口6 066個,其他不分階段接口462個,累計交換內(nèi)部接口資料單20 255余份。設(shè)計院與設(shè)備供貨商之間共建立接口1 639個,累計交換接口信息單和意見單5 410余份。工程公司設(shè)計院與設(shè)計分包院之間共建立接口734個,累計交換接口信息單和意見單1 221余份。

通過采用新的接口管理模式,取得了如下效果:

1)實現(xiàn)了接口的提前預(yù)測,設(shè)計接口交換進度與成品文件出版進度相匹配,責任落實到具體單位和設(shè)計人員,最大限度避免了成品文件因接口交換不及時而引起的出版延誤。

2)將內(nèi)部接口管理納入計劃管理范疇,不再是以往項目較為孤立、粗狂管理的工程設(shè)計資料單模式。切實做到有程序可依,有計劃可供跟蹤執(zhí)行,有記錄可以追溯上、下游信息交換狀態(tài),保證了設(shè)計質(zhì)量。

3)對于基本屬性相同 (第一方、第二方、提出方和接口信息)的接口,設(shè)計接口交換平臺采用自動綁定的形式,即發(fā)布方提供接口信息可以一對多,不僅減輕了工作量,更能有效避免因升版資料時漏提某一接收方而導(dǎo)致設(shè)計輸入未能送達影響設(shè)計質(zhì)量的問題。

4)有助于開口項的追蹤管理。對于內(nèi)部設(shè)計輸入有明確的標識,通過跟蹤查看接口是否打開與關(guān)閉,能判斷圖紙開口項相關(guān)問題,可以更有效地協(xié)調(diào)設(shè)計輸入,保證工程進度與質(zhì)量。

5)對設(shè)計風險的防范、控制、解決起到了積極作用,有力推動了項目的順利實施。

6 技術(shù)決策體系優(yōu)化

如本文1.1節(jié)所述 “華龍一號”的技術(shù)特點,“華龍一號”首堆工程相對于 “二代加改進”核電機組有了較大調(diào)整和改進。在設(shè)計過程中,出現(xiàn)了大量急需決策的技術(shù)問題。為了滿足 “華龍一號”的需求,工程公司在技術(shù)決策體系方面也進行了優(yōu)化。

核電工程項目設(shè)置公司級、院級、所級三級設(shè)計技術(shù)決策組織體系。公司級技術(shù)決策是公司最高技術(shù)決策,核電設(shè)計總體技術(shù)方案和重大技術(shù)問題由公司級技術(shù)決策確定。公司總工、副總工負責公司級技術(shù)決策,公司級技術(shù)決策參與人員包括公司總工、副總工和公司專家委員會委員。院、所級技術(shù)決策是設(shè)計院、所內(nèi)最高技術(shù)決策,設(shè)計院、所負責所承擔核電設(shè)計任務(wù)范圍內(nèi)的技術(shù)決策工作。對跨設(shè)計所的技術(shù)問題,由相關(guān)責任所提出技術(shù)意見和建議,報請設(shè)計院級進行技術(shù)協(xié)調(diào)與決策。

為了提高 “華龍一號”項目的技術(shù)決策效率,在首堆工程施工圖設(shè)計階段,設(shè)置了項目總設(shè)計師,實行項目總設(shè)計師負責制,并配備了專業(yè)總設(shè)計師。項目總設(shè)計師在授權(quán)范圍內(nèi)負責“華龍一號”公司級技術(shù)決策,決策參與人員包括項目總 (副總)設(shè)計師、專業(yè)總 (副總)設(shè)計師、公司專家委員會委員及設(shè)計經(jīng)理等。施工圖階段技術(shù)決策流程如圖8所示。

圖8 施工圖階段技術(shù)決策流程Fig.8 Process of technical decision at constr uction docu ments design phase

項目總設(shè)計師、專業(yè)總設(shè)計師團隊的成立,使決策者聚焦于項目,綜合考慮技術(shù)問題對項目質(zhì)量、進度、投資的影響,大大提高了技術(shù)問題的處理效率,保證了項目的順利推進。

7 信息化管理

為了適應(yīng)工程公司設(shè)計業(yè)務(wù)的發(fā)展要求,特別是 “華龍一號”設(shè)計業(yè)務(wù)的需求,并滿足核電總承包項目管理需求,工程公司以 “華龍一號”為依托項目,建設(shè)了設(shè)計信息管理系統(tǒng) (簡稱CI MS),并全面應(yīng)用了工廠三維布置設(shè)計管理系統(tǒng) (簡稱PDMS)。

7.1 設(shè)計信息管理系統(tǒng)

設(shè)計信息管理系統(tǒng)整合了設(shè)計資源,集中管理設(shè)計數(shù)據(jù),促進了信息共享,提升了工作效率,為工程公司項目管理和經(jīng)營決策提供有力支持。

設(shè)計信息管理系統(tǒng)功能架構(gòu)分為五層,如表3所示。

表3 設(shè)計信息管理系統(tǒng)功能架構(gòu)Table 3 Frame of CI MS

7.2 三維協(xié)同設(shè)計

作為首堆,技術(shù)難度大,設(shè)計參與方眾多,為實現(xiàn)協(xié)同工作、提高效率、規(guī)范數(shù)據(jù)流、優(yōu)化設(shè)計、直觀模擬、減少碰撞、服務(wù)施工、采購等目的,并為后續(xù)的項目提供詳盡的參考,同時實現(xiàn)為數(shù)字化核電廠的開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和平臺,“華龍一號”采用了PDMS三維設(shè)計。

(1)三維設(shè)計策劃

1)在項目啟動階段即開始采用三維設(shè)計,實現(xiàn)設(shè)計與三維模型同步開展;

2)通過管理程序?qū)崿F(xiàn)三維設(shè)計的標準化及制度化,實現(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計;

3)利用三維模型抽圖,減少二維設(shè)計工作量,提高出圖效率;

4)三維數(shù)據(jù)信息盡可能完善,為采購、施工服務(wù);

5)配套開發(fā)集成模型瀏覽工具,為碰撞檢查、模型綜合工作提供便捷;

6)為后續(xù)項目提供參考,并為數(shù)字化核電廠開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

(2)三維設(shè)計管理

按三維設(shè)計策劃,“華龍一號”組建了三維工作組,出臺了近70項管理程序,并按照專業(yè)需求開發(fā)了數(shù)十項插件,實現(xiàn)了三維模型的異地同步使用、三維提資、碰撞檢查、三維抽圖、材料匯總、可視動畫、模型集成瀏覽等功能。

(3)三維綜合

三維綜合是PDMS在 “華龍一號”設(shè)計的一項應(yīng)用,是保證設(shè)計質(zhì)量的一項重要手段。“華龍一號”利用三維模型良好的可視性,對各專業(yè)設(shè)計內(nèi)容進行檢查,內(nèi)容包括是否滿足布置原則 (含安裝、運行、維修和人員通行要求)、物項是否碰撞、布置是否美觀、與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相適應(yīng)性等。綜合過程中需要填寫布置原則落實清單、未固化內(nèi)容 (開口)確認單、固化房間確認單,同時協(xié)調(diào)專業(yè)間碰撞問題,對于疑難問題形成問題上報單并啟動技術(shù)決策流程。

8 結(jié)束語

結(jié)合 “華龍一號”的技術(shù)特點和首堆工程的特點,設(shè)計管理團隊以 “四個意識、一個觀念”為指導(dǎo),積極探索、不斷創(chuàng)新,積極推進 “精細化管理”,強化 “過程控制”,確保設(shè)計工作 “保質(zhì)量、控風險、按計劃”開展。

“華龍一號”設(shè)計管理團隊編制了 《核電項目設(shè)計管理大綱》,形成了由設(shè)計階段、管理崗位、管理要素為維度,“三維一體”的管理體系。形成了 “事事有人管、實時有人管、管理有規(guī)矩”的局面。

在質(zhì)量、進度、費用等常規(guī)管理的基礎(chǔ)上,“華龍一號”創(chuàng)新性采用了接口管理、開口項管理和風險管理等管理方法,這些管理措施不但提高了設(shè)計管理的效率,更重要的是使設(shè)計質(zhì)量全面受控,將 “核安全”落實到了設(shè)計及設(shè)計管理的每個環(huán)節(jié),取得了顯著的效果。

結(jié)合 “華龍一號”首堆工程的特點,工程公司對技術(shù)決策體系進行了優(yōu)化,在施工圖階段實行項目總設(shè)計師負責制,大大提高了技術(shù)決策效率。

設(shè)計信息管理系統(tǒng)及三維協(xié)同設(shè)計平臺的建立,一方面顯著地提高了設(shè)計效率,同時信息化的過程反過來又促進了業(yè)務(wù)流程的規(guī)范化和標準化,使設(shè)計質(zhì)量得到了顯著的提高。

核電廠設(shè)計質(zhì)量、進度、費用、接口、開口項、風險、技術(shù)決策、信息化管理等是相互關(guān)聯(lián)的,項目設(shè)計過程中應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

“華龍一號”通過管理創(chuàng)新,全面落實了核電廠設(shè)計質(zhì)量管理相關(guān)法規(guī)的要求,有效地保障了 “華龍一號”技術(shù)方案的實施。

本文所述的核電設(shè)計管理經(jīng)驗、方法可推廣應(yīng)用到后續(xù)批量化建設(shè)的 “華龍一號”機組,對于采用新堆型的原型堆或首堆示范項目,也具有參考和借鑒意義。

[1]毛喜道,宋代勇,魏峰,等.標準化核電項目設(shè)計管理大綱 [Z]．北京:中國核電工程有限公司,2017:6-7.

[2]張曉寧,黃偉峰,宋代勇,等. “華龍一號”設(shè)計風險TOP10管理程序 [Z]．北京:中國核電工程有限公司,2016:5-10.

[3]彭尚坤,宋代勇,荊春寧. “華龍一號”核電工程開口項管理程序 [Z]．北京:中國核電工程有限公司,2016:6-8.

[4]姜萍萍,韓國慶,霍建明.ACP1000核電工程內(nèi)部設(shè)計接口管理程序 [Z]．北京:中國核電工程有限公司,2013:5-10．

[5]任宏,韓國慶,霍建明．外部設(shè)計接口管理程序 [Z]．北京:中國核電工程有限公司,2013:4-7．