◆孫學偉 賈興國 / 文
以卓越的設計質量提升中國核電的品牌含金量
——上海核工院質量管理獎案例
◆孫學偉 賈興國 / 文
上海核工程研究設計院(簡稱“上海核工院”)始建于1970年,是國內第一家專業從事核電研究設計的高新技術企業,集核電研發、設計、技術服務為一體。最近,公司榮獲“2016年上海市質量管理獎”。
上海核工院是我國核電事業發展的參與者、見證者、創新者。建院以來,通過自力更生、勇于創新,創造了中國核電歷史上的三個“第一”:一是完成了我國大陸第一座自主設計建造的秦山核電站的研究設計工作;二是完成了我國第一個出口巴基斯坦恰希瑪核電站工程的設計;三是完成了我國秦山三期重水堆核電工程的技術支持和工程建造管理。
2007年以后,我院開始了“二次創業”的全新歷程,被定位為我國引進消化吸收第三代先進核電技術AP1000(Advanced Passive PWR,先進非能動壓水反應堆,功率1000MW)并在此基礎上實現再創新的技術主體,負責AP1000自主化依托項目的總體設計、負責AP1000國產化項目的自主設計、負責大型先進壓水堆核電站重大專項的研究開發和總體設計。截至2016年底,我院共有539項工程設計、科研項目獲得國家、國防科工委和部、省(市)級科技進步獎或優秀設計獎,包括:國家級科技進步特等獎、國家工程設計特等獎、國防科工局科技進步獎、中國核能行業協會科技進步獎等。
上海核工院擁有從核電基礎研究、設計、施工、建造、安裝、調試以及運行服務等全過程的豐富經驗,是國內專業覆蓋面最全的核工程研發和設計單位。目前有從業人員1500余人。其中,專業技術人員1200余人,中科院院士1 名,國家設計大師3 名,行業設計大師4人,研究員級高級工程師107 名,研究生以上學歷約60%,其中博士與博士后6%。擁有5A級智能化研發設計中心大樓、科技交流中心大樓、綜合樓等基礎設施共10.7萬平方米,以及曙光集群高性能計算機云計算平臺、大型高速繪圖儀、協同設計平臺和辦公管理系統等軟硬件設施。
上海核工院的核心價值觀是在40多年兩次創業過程中形成和確立的。
第一次創業時期(1970—2006 年),形成了“國之光榮”的企業精神。在第一代黨中央領導核心的關心下,上海核工院承擔起了被譽為“國之光榮”的、中國大陸第一座核電站——秦山核電站研發和設計的歷史使命,過程中充分吸取1979年美國三哩島核事故和1986年前蘇聯切爾諾貝利核事故的經驗教訓,改進設計,強化核電站的固有安全性,實現了我國核電“零的突破”,同時促進了我國核電標準體系、審評體系、設備制造體系、試驗體系等八大體系的建立。以秦山的成功為基礎,完善設計,提升安全性能,完成了符合國際標準的中國第一座出口核電工程——巴基斯坦恰希瑪核電站的研發設計,使我國成為世界上除美、法、加外少數幾個具備核電獨立自主出口能力的國家之一,并獲得了多項殊榮。第一次創業過程中,核安全理念升華為全體員工的工作準則,追求“本質安全”成為上海核工院的核心價值觀。
第二次創業(2007—至今)。在我國核電大發展的歷史背景下,2007年,上海核工院整建制劃歸國家核電技術公司,2015年,國家核電技術公司和中電投合并重組,成立了國家電力投資集團公司。上海核工院傳承歷史,融入上級公司文化特質,逐步建立起符合上海核工院實際和發展所需的“母子”企業文化體系,目前上海核工院企業文化的核心包括:企業使命:引領核電發展,奉獻綠色能源。企業愿景:建設核心競爭力突出的創新型國際化現代國有企業。企業核心價值觀:創新創造、持續奮斗、和諧共生。
上海核工院的企業文化一方面充分體現了國家電投的特質,另一方面充分傳承了企業原有的文化傳統。上海核工院立志“以核為先”,為國家、為民族、為人類構建更安全、更高效的核能體系,推進核電技術的創新發展,提供環境友好、綠色高效低碳的能源;通過三代核電技術引進消化吸收再創新,打造中國核電自主化品牌,成為中國乃至世界核電發展的領軍者;以先進能源技術創新為驅動,以清潔能源開發為主導,致力于成為可持續的綠色能源供應者。上海核工院的企業文化通過多種方式對內、對外進行傳播和溝通,培育文化認同感,并從理念體系、環境識別、行為養成、制度建設等多個方面對企業文化建設效果進行評價,實現了員工對企業文化的知曉率達到100%,文化認同度達到95%以上的目標。
上海核工院始終將企業目標與員工價值的實現結合起來,建立充分的授權機制,營造員工主動參與的環境。制定《管理手冊》、《設計質量保證大綱》及《崗位說明書》等文件,明確各部門、各管理層、各崗位職責、權限及質量要求。設立領導信箱和領導接待日;開設網上意見反饋欄、合理化建議平臺;開展以職代會為基本形式的院務公開、民主管理;開展政研會、軟課題研究等專項管理活動,鼓勵員工積極參與院內重要管理問題的研究。
1.開發了可視化、數字化的設計質量管理平臺
安全是核電的生命線,所謂“萬無一失,一失萬無”!設計質量是核電安全的重要保證。
上海核工院結合核電設計特點,以實現核電設計全過程控制為目標,把精益管理思想中可視化管理原則應用于設計領域的計劃和質量管理,以所建立的滿足核安全法規導則要求、較為完善的、整合型的管理體系為基礎,利用IT技術,開發了可視化、數字化的設計質量管理平臺,該平臺包括計劃管理、過程控制、質量監督、統計分析和知識管理等功能板塊(見圖1所示)。
設計質量管理平臺的主要特點有四:
一是以設計文件為中心。設計的產品是文件,設計過程所產生的信息絕大部分均與文件有關,以文件為中心匯集設計過程數據,有利于過程信息收集,也便于信息查詢、分析、設計經驗反饋及管理跟蹤。
二是以工作流程為主線。設計控制從設計輸入、設計接口到設計驗證和設計輸出,在核電法規、導則及相關標準中均有較嚴格的要求,設計工作流程相對較規范,故以設計工作流程為主線,構成了整個平臺規范運行的支持框架。
三是以整合簡化為原則。為提高信息的利用效率和流程中的共享能力,同一信息不再重復輸入,而是共享管理流程的前端信息,故設定以設計計劃為源頭,在計劃條目中輸入的信息在流程中充分共享,并整合各流程中能夠共享信息的節點,簡化操作,各節點僅需要輸入的節點特定要求的信息。
四是以統計分析為工具。通過把設計質量管理過程中的各類信息數字化,可以充分利用各類統計工具,實現實時統計和趨勢分析,實現量化評估的目標。
2.平臺應用效果
依托設計質量管理平臺的開發和應用,可視化、數字化設計質量管理模式規范、優化流程,支持提高工程設計效率和設計過程的管理效率及其工程設計的質量,取得了廣泛的認同和良好的使用效果。

圖1 設計質量管理平臺功能結構示意圖
規范運作,提高效率:平臺的各類管理流程根據項目級別和文件質量保證級別定制。按照既定的流程、規范化分級管理,通過系統設定的判斷、鎖定和提醒功能,避免了不遵守規定控制流程的情況,大大減少了由于人員誤操作導致的不符合項。質量記錄信息取自計劃,流程控制節點的相關人員,只需填寫與文件直接相關的信息,避免了編制過程中表單版本使用錯誤、文件信息打印錯誤等導致的不符合項和返工,節約了設計人員用于準備質量記錄的大量時間。文件在各部門間流轉時,由系統自動生成管理臺賬,部門秘書、項目秘書/文控工程師不必再重新登記電子管理臺賬,減少了人力投入。
信息透明,提高溝通效率:系統自動對設計質量過程信息進行采集,結合“分級授權”和“信息推送”,突破了傳統設計管理中信息滯后、不完整、不易獲取、不易量化的瓶頸。相關領導和管理人員可以同時了解工作進展,減少了計劃管理中統計、協調的工作量,解決了信息延遲問題,同時透明、準確、及時的統計,給各方協調資源、及時調整計劃提供了支持和依據。
在線監督,及時糾正:平臺信息的及時獲取,實現了質量在線監督的動態監控,能夠在第一時間發現問題,并采取措施。在線統計功能使質量趨勢分析的數據更加可靠,應用過程中還摸索提煉出了過程質量指數等各類監控指標,成為科學評估設計質量狀態的重要支點和基礎,提高了監督能力,完善了體系防御能力。
經驗共享,提高質量:設計經驗反饋管理模塊充分收集各方面的信息,并通過信息針對性的推送來節約設計人員查找相關資料的時間。系統自動提醒與信息有關的設計人員對信息逐條確認,既避免不相關信息的干擾,又避免重要信息的遺漏,減少了同一錯誤重復發生等質量問題,提高了設計質量。
動態統計,量化評估:可視化、數字化的設計質量管理平臺投入運行后,每天自動收集的大量的設計過程數據和設計成品的監督數據,通過質量信息數據的及時推送和動態刷新功能,實現動態統計。數據化的信息形成圖表,進行更直觀的分析,為項目、部門、設計人員進行自我評估提供了依據和便捷的方法。項目管理方可據此細化分析各個環節存在的問題,設計人員也可通過量化分析及時發現問題,實施自我改進。這些都為持續改進設計質量創造了條件。
設計質量管理平臺把信息復雜多變的設計過程控制管理轉變為可以度量的數字、數據的管理系統,實現了在設計管理領域的透明管理、動態統計和在線監督,解決了設計行業工作難以評估、難以量化的難題,實現設計質量管理全過程的信息化,提高了設計管控效率,提升了行業的質量管理水平。
1.堅持技術創新,提升核心競爭力
上海核工院始終致力于打造核心競爭力,堅定不移地提升以核電技術為主的技術優勢和以清潔能源為主的產業優勢,成為核心競爭力突出企業。始終視創新為生命,倡導全員創新、全面創新,以創新保持領先優勢,成為創新型企業。始終堅持全球化視角,對標國際同行業最先進的理念思維、發展模式以及管理、技術標準,堅持“走出去”戰略,成為國際化企業。
上海核工院是中國第一家參與國內各種堆型研發設計服務工作,具有全島設計能力、擁有完整自主知識產權、并實現核電設計技術輸出的核電總體設計院,歷史上曾創造中國核電的三個“第一”。從2005年起,上海核工院全面參與第三代核電自主化依托項目招標評審和談判。2007年中美簽署三代核電依托項目合同,我院與美國西屋公司、紹爾公司簽署了《三代核電依托項目工程與設計分包合同》,全面展開AP1000先進核電設計技術的消化吸收工作及相關科研。通過技術轉讓、總體設計服務、分包設計等渠道,深入消化和吸收國際最先進的第三代非能動核電技術,在非能動安全系統、堆芯設計、事故安全分析、鋼安全殼設計、核島抗震、設備及力學分析等方面取得了多項關鍵技術的進展和突破。
能力基礎:CAP1000是以AP1000依托項目和AP1000技術轉讓為基礎,根據推進三代核電自主化發展的需要,考慮國產化要求,針對我國內陸和沿海廠址的自主化工程設計。CAP1000標準設計是“標準化管理模式”的主要技術基礎,標準化模式會帶來核電經濟性的持續提高。在CAP1000的基礎上,進一步優化設計,提高電廠整體經濟性,形成CAP1000+工程設計成果。
改進創新:CAP1400是在AP1000三代非能動核電技術的基礎上,通過增大堆芯容量、優化總體技術參數等一系列措施,研究開發的具有自主知識產權的大型先進壓水堆核電機組,設計全面采用國內最新有效的法律、法規和標準,并參考同時期國際最新有效標準,其安全性、經濟性優于AP1000。通過CAP1400的設計研發和建成示范核電站,將使我國擁有大型非能動先進壓水堆核電站的自主知識產權,核電技術達到世界先進水平。另外,我院還開展了CAP1700方案設計和300MW機組改進等方面的工作。
集成創新:上海核工院積極推進CAP-T、CAP-S等CAP系列化型號研發工作,滿足10至20年國內外市場需求。此外,組織開展增值燃燒一體化快堆、超臨界小堆等四代核電的預研工作,為我院的后續發展儲備技術,通過15至20年的研發,提供滿足未來核電市場的產品。

2.加快成果轉化,構建新型贏利模式
核電建設周期長,受國家政策的影響大。上海核工院作為核電設計企業,要在技術上和管理上持續進行改進和創新,在做強工程設計能力的同時,積極開拓市場,建立新型合作與贏利模式,促進技術能力向產業領域延伸,增強企業綜合實力。在核設備制造領域,與國內知名企業合作,建立核設備新技術開發和應用的戰略合作伙伴關系,為核電業主提供比國外進口設備更具價格競爭力的技術和服務。我院與上海市核電辦、上海電氣集團、上海發電設備成套設計研究院共同組建了“上海核電技術與成套設備工程研究中心”。與上海電氣集團、上海市核電辦聯合組建“上海核電技術裝備有限公司”,并參與創建“上海核電產業戰略聯盟”,提升核電產業鏈整體競爭力,獲取更大的市場空間。通過設備國產化、重大專項設備研制過程強化合作,推進核電產業化建設,加快推進創新成果的市場轉化,為我院的發展壯大培育新的經濟增長模式,并形成技術發展直接應用于工程實踐,工程經驗反饋推動技術發展的良性循環機制。
從卓越的設計質量,提升中國核電的品牌含金量,為世界提供更加安全、經濟、清潔的核電產品,上海核工院將為此不懈努力。?
(作者單位:上海核工程研究設計院)