核電廠大修計劃云管理可行性研究

錢龍 李偉

中圖分類號：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2020）04-112-02

摘 要 隨著信息化水平和大數(shù)據(jù)管理的不斷提升，核電廠大修管理也迎來高速發(fā)展的機(jī)遇。大修項目的云管理提供一種高效和集約化的管理模式，旨在解決目前核電廠大修面臨的傳統(tǒng)管理、分散管理、底效率管理模式，推動大修計劃標(biāo)準(zhǔn)化和可復(fù)制性。本文基于核電廠大修項目云端自動計劃方法研究，探索未來大修云管理組織模式，為未來核電行業(yè)的高效大修和安全大修提供可行方案。

關(guān)鍵詞 核電 大修 計劃 云

一、核電廠大修概述

核電廠大修項目主要包括糾正性維修、預(yù)防性維修、定期試驗和配合類工作。其中占絕大多數(shù)的項目為定期試驗和預(yù)防性維修，單堆首次大修預(yù)防性維修項目約5000項，年度大修預(yù)防性維修項目約3500項。在每次大修前，大修計劃工程師需要完成上述數(shù)量的檢修項目安排，每一個檢修項目需要逐項判斷檢修窗口，逐項設(shè)置檢修邏輯，存在較高的人因失誤風(fēng)險。這對于計劃人員的技能和經(jīng)驗要求很高，對計劃人員的工作態(tài)度和工作習(xí)慣也有更高要求。因此，推進(jìn)這些檢修項目的標(biāo)準(zhǔn)窗口變得很有必要。

二、核電廠大修計劃信息系統(tǒng)

核電廠涉及多機(jī)組、多次大修、大量人員、大量物資、大量工單的管理，必須建立一套計算機(jī)軟件管理系統(tǒng)來進(jìn)行統(tǒng)籌管理，提高工作效率。核電廠大修使用的軟件系統(tǒng)主要是Prim avera 6（以下簡稱P6）和EAM系統(tǒng)。EAM系統(tǒng)用于預(yù)防性數(shù)據(jù)庫管理，工作文件包的準(zhǔn)備、審批。Prim avera 項目管理系統(tǒng)，用于大修計劃的編制和管理。

（一）Primavera軟件

P6軟件基于Oracle或MS SQL數(shù)據(jù)庫，是一個全面、可擴(kuò)展的多項目計劃和控制軟件，適用于整個組織范圍內(nèi)的項目管理，包含現(xiàn)代項目管理知識體系，具有高度的靈活性和開放性，以計劃、平衡、跟著、反饋、控制為主要管理手段。具有一個信息共享平臺、多項目管理、項目資源管理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)。核電廠大修計劃正是需要這樣的計劃管理軟件來提高計劃管理效率。

（二）EAM系統(tǒng)

EAM是Enterprise Asset Managem ent 的縮寫，是指企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)。它以資產(chǎn)模型、設(shè)備臺賬為基礎(chǔ)，強(qiáng)化成本核算的管理思想，以工單的創(chuàng)建、審批、執(zhí)行、關(guān)閉為主線，合理、優(yōu)化地安排相關(guān)的人、財、物資源，將傳統(tǒng)的被動檢修轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動的預(yù)防性維修，與實時的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成，可以實現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)。通過跟蹤記錄企業(yè)全過程的維護(hù)歷史活動，將維修人員的個人知識轉(zhuǎn)化為企業(yè)范圍的智力資本。集成的工業(yè)流程與業(yè)務(wù)流程配置功能，使得用戶可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)的授權(quán)管理和應(yīng)用的客戶化改造工作。核電廠大修計劃主要使用其中的預(yù)防性維修和工單管理模塊。

（三）各系統(tǒng)之間的關(guān)系

EAM基于設(shè)備編碼，檢修頻度，檢修時間等信息，建立設(shè)備預(yù)防性維修項目，此項目具有唯一編碼，稱為“PM編碼”。通過PM編碼生成帶有大修代號的工單，此工單具有唯一編碼，稱為“WOT編碼”，WOT編碼與PM編碼一一對應(yīng)。這些工單被專遞到P6中，同時傳遞的還有WOT編碼、PM編碼、隔離需求、工作內(nèi)容、工作步驟等重要信息。計劃工程師根據(jù)這些信息判斷工單的執(zhí)行窗口，并在p6設(shè)置邏輯關(guān)系。P6根據(jù)這些邏輯關(guān)系和工期，自動計算出各個工單的開工時間、完工時間，以便于計劃的執(zhí)行。

（四）大修數(shù)據(jù)存在的問題

核電廠每次大修的檢修項目均是通過EAM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防性項目數(shù)據(jù)庫觸發(fā)的工單實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫包括檢修頻度、檢修內(nèi)容、檢修時間、檢修專業(yè)等信息，但并未包含最關(guān)鍵的計劃信息，這不利于計劃工程師判斷檢修工單的執(zhí)行條件。關(guān)鍵的計劃信息包括計劃窗口和I0信息，

計劃窗口是指電廠運行技術(shù)規(guī)范明確要求的各設(shè)備或系統(tǒng)可以停運的條件，主要是機(jī)組運行模式要求和工期要求。這些停運條件是相對標(biāo)準(zhǔn)的，可以轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)加以利用。大修計劃安排的部分檢修項目屬于計劃事件范圍，需要根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求執(zhí)行管控措施。

三、核電廠大修計劃自動排程方案

（一）檢修項目標(biāo)準(zhǔn)窗口編制

首先，大修計劃工程師根據(jù)歷史大修每個工單的執(zhí)行時間，分析當(dāng)時的機(jī)組模式、技術(shù)規(guī)范安全要求等關(guān)鍵計劃信息。建立每個項目的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行窗口，并對標(biāo)準(zhǔn)窗口和計劃事件進(jìn)行編碼，我們可以簡稱為“窗口碼”和“I0碼”，最終形成計劃窗口臺賬。將臺賬信息導(dǎo)入每個PM編碼。這樣每個預(yù)防性維修項目都具有一個窗口碼和I0碼。實際上常用的窗口碼有100余項，相比預(yù)防性維修項目數(shù)量已經(jīng)大大減少。因P6沒有自動設(shè)置邏輯關(guān)系功能，需要開發(fā)一個軟件專門用于邏輯設(shè)置，以代替人工設(shè)置邏輯的工作。下面介紹軟件設(shè)計思路。

（二）檢修項目邏輯關(guān)系自動設(shè)置

前面章節(jié)已經(jīng)介紹，預(yù)防性項目觸發(fā)工單，工單傳遞到P6中體現(xiàn)為一條作業(yè)，這一作業(yè)帶有WOT號和窗口碼。計劃工程師手動新建作業(yè)，用于專門掛接邏輯關(guān)系，這一條手動新建的作業(yè)我們稱為主隔離作業(yè)。窗口作業(yè)需要人工給定一個窗口碼，這個窗口碼與工單的窗口碼編碼規(guī)則一致。當(dāng)軟件判斷WOT作業(yè)的窗口碼與主隔離作業(yè)一致時，自動將WOT作業(yè)設(shè)置到主隔離作業(yè)的后續(xù)作業(yè)上。這樣就實現(xiàn)了自動邏輯關(guān)系的設(shè)置。

（三）檢修項目工期自動設(shè)置

計劃工程師建立主隔離作業(yè)時，還需根據(jù)總體計劃給定主隔離作業(yè)的工期。軟件根據(jù)已設(shè)置的邏輯關(guān)系，將有關(guān)系的WOT作業(yè)工期設(shè)置成跟主隔離作業(yè)一致。此時當(dāng)P6進(jìn)行進(jìn)度計算時，可以完成每個工單的開始、完成時間設(shè)置。

為了防止計算機(jī)軟件崩潰，還需要設(shè)置一套備用方案。軟件可以采用EXCEL清單的方式把窗口碼臺賬導(dǎo)入軟件，將邏輯關(guān)系通過PROJECT形式體現(xiàn)，同時對工單的計劃開始時間進(jìn)行自動計算。

（四）計劃排程錯誤的自動核對

計劃工程師對每個預(yù)防性項目編制I0碼，自動排除軟件根據(jù)每個WOT作業(yè)的開工日期、完工日期和I0碼進(jìn)行判斷。當(dāng)同一時間段內(nèi)存在相同的I0碼，則這些I0碼對應(yīng)的WOT作業(yè)是相互沖突的，必須錯開安排。此時軟件可以給出提示，然后由人工判斷優(yōu)先級，并在P6調(diào)整檢修計劃。

（五）大修計劃自動排程的意義

自動排程軟件可以極大降低計劃工程師手動排程工作量并檢查計劃排程的沖突。同時通過促進(jìn)預(yù)防性維修項目數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化，能夠推進(jìn)檢修計劃的標(biāo)準(zhǔn)化，降低計劃工程師排錯窗口導(dǎo)致運行事件的人因風(fēng)險，有助于實現(xiàn)核電廠計劃的優(yōu)化及工作風(fēng)險控制。

四、大修云管理方案

（一）預(yù)防性維修項目的大數(shù)據(jù)管理

單個機(jī)組大修項目數(shù)據(jù)庫約8000項，每年大修的執(zhí)行會產(chǎn)生海量的工單數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)的采集分析對核電集團(tuán)公司的應(yīng)用有著十分重要的現(xiàn)實意義。未來核電集團(tuán)應(yīng)設(shè)立專門部門對所有電廠預(yù)防性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理，分析優(yōu)化各電廠預(yù)防性維修數(shù)據(jù)。根據(jù)各電廠對預(yù)防性維修項目的執(zhí)行情況，每個項目的周期、頻度、工作內(nèi)容、執(zhí)行窗口會進(jìn)行不斷的經(jīng)驗反饋和優(yōu)化調(diào)整，預(yù)防性數(shù)據(jù)庫將變得越來越標(biāo)準(zhǔn)。實現(xiàn)檢修窗口準(zhǔn)，計劃風(fēng)險小，經(jīng)驗反饋快，可復(fù)制性強(qiáng)。

（二）大修計劃云管理

目前，國內(nèi)各核電廠的大修計劃均采用本地管理模式。大修計劃工程師必須在核電基地現(xiàn)場辦公，對計劃執(zhí)行過程和問題進(jìn)行跟蹤、協(xié)調(diào)。這一定程度上限制了計劃工程師的工作效率。因此，未來的計劃管理模式應(yīng)該是趨向于云管理。

首先，基于大修項目的自動排程，計劃人員可以根據(jù)大修項目數(shù)據(jù)庫直接生成單次大修的檢修計劃。第二，基于大修項目的大數(shù)據(jù)管理，可以保證檢修計劃的準(zhǔn)確性，將計劃人員的人因失誤可能性減小到最低。第三，對于每個檢修工單的狀態(tài)跟蹤（如開工、完工情況），核電廠已經(jīng)實現(xiàn)了電子化管理，已經(jīng)可以支持云遠(yuǎn)程辦公模式。第四，隨著5G網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程會議軟件的普及，大修執(zhí)行情況的跟蹤（如每天計劃會議）可以采用遠(yuǎn)程會議的方式開展。第五，隨著電廠數(shù)字化管理的推進(jìn)，對于關(guān)鍵路徑的檢修工作（如開關(guān)反應(yīng)堆大蓋、裝卸核燃料），可以將廠房視頻信號引入云網(wǎng)絡(luò)，計劃工程師可以遠(yuǎn)程監(jiān)控關(guān)鍵路徑檢修項目的現(xiàn)場情況。因此，大修計劃工程師可以脫離本地管理模式，實現(xiàn)云管理模式。

（三）大修現(xiàn)場管理

核電廠大修管理是一項復(fù)雜、龐大的綜合項目，其實并不能完全脫離本地管理。廠房內(nèi)每天都會進(jìn)行大量的檢修工作，除了計劃工程師的遠(yuǎn)程管理，施工現(xiàn)場的跟蹤管理也是必不可少的。核電廠維修工作采用外包模式，承包商負(fù)責(zé)維修項目的現(xiàn)場實施。業(yè)主維修部門主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場協(xié)調(diào)和QC管理。大修計劃部門也需要設(shè)置現(xiàn)場管理崗位，負(fù)責(zé)現(xiàn)場工作與計劃工程師的專門協(xié)調(diào)，根據(jù)現(xiàn)場實際進(jìn)展及時地調(diào)整檢修計劃。根據(jù)核電廠不同廠房，大修計劃現(xiàn)場管理崗位應(yīng)設(shè)置核島經(jīng)理、常規(guī)島經(jīng)理，負(fù)責(zé)確保核島、常規(guī)島工作滿足大修管控要求，負(fù)責(zé)協(xié)助大修經(jīng)理針對不同廠房的設(shè)備特點開展針對性的現(xiàn)場協(xié)調(diào)工作。

（四）基于云管理的大修組織模式

當(dāng)前核電廠大修采用項目制管理，在規(guī)范統(tǒng)一的大修組織基本框架下開展大修工作。大修組織機(jī)構(gòu)包括指揮層、執(zhí)行層、監(jiān)督層和支持層四個部分。對于接口多，內(nèi)容復(fù)雜的活動成立專項組。

基于預(yù)防性檢修項目的大數(shù)據(jù)管理和大修計劃的云管理，大修項目可采用云管理與現(xiàn)場管理相結(jié)合的管控方式。核電集團(tuán)可以成立大修計劃中心，地點設(shè)立在核電集團(tuán)本部，負(fù)責(zé)旗下各電廠的大修計劃云管理工作。組織機(jī)構(gòu)中的計劃控制組在計劃中心遠(yuǎn)程辦公，大修現(xiàn)場視頻信號接入計劃控制中心。大修設(shè)置現(xiàn)場指揮控制中心，大修的現(xiàn)場執(zhí)行部門，包括運行、維修、安全監(jiān)督等部門的協(xié)調(diào)人員在現(xiàn)場指揮中心辦公，與集團(tuán)本部計劃中心協(xié)同辦公。每天的大修早會、計劃會、協(xié)調(diào)會等例行會議通過遠(yuǎn)程會議和現(xiàn)場會議結(jié)合的方式開展。這樣本部的大修管理資源可以更加集中，各電廠大修經(jīng)驗交流共享可以繼續(xù)強(qiáng)化，更換的推進(jìn)大修的集團(tuán)化運作、集約化管理。

五、結(jié)語

通過核電廠預(yù)防性項目大數(shù)據(jù)管理、自動排程軟件開發(fā)、大修云管理模式的應(yīng)用，核電廠大修管理可以更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集約化，大大降低核電廠大修計劃人力成本，大大提高云管理的可復(fù)制性，大大增強(qiáng)核電廠大修的安全和質(zhì)量。結(jié)合我國華龍一號核電項目全球首個示范工程的建成投產(chǎn)，核電廠大修也將引來新時代的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)未來華龍機(jī)組國際出口戰(zhàn)略部署和全球5G通信網(wǎng)絡(luò)布局，大修計劃云管理模式可以推廣到全球云管理模式，更加突顯大修云管理的便捷性、高效性、先進(jìn)性，為我國未來核電產(chǎn)業(yè)全球化戰(zhàn)略提供有力支撐和保障。