核電工程設計可視化質量控制應用研究

王軍

摘 要

核電工程設計對安全性有嚴格的要求，設計質量直接決定了核電工程的安全性，本文開展了可視化質量控制方法在核電工程設計中的應用研究，首先分析了核電工程設計可視化質量控制的方法，其次對標準化設計平臺的建立及相應的質量數據分析進行了研究，給出了核電可視化質量控制流程，提出了質量數據的分析方法，對核電工程設計可視化質量控制應用開展了有益的研究。

關鍵詞

核電;可視化;質量控制

中圖分類號： TM623? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.079

0 引言

核安全是核電站的生命，核電快速發展以核安全為前提保障。核電設計的高質量是核電安全的根基與著手點。目前我國核電建設已經進入高速發展階段，如何保證核電工程的設計質量，進而保證核電廠的核安全是核電發展最重要的關注點。

HAF003核安全法規與GB/T19001質量管理體系，對核電設計開發過程提出了全流程的一整套控制要求。對核電站而言，設計輸出就是設計文件，文件的質量貫穿整個設計過程，對文件及整個設計過程實施質量管理與監督，進而確保設計輸出質量是核電工程設計質量把控的關鍵點。

對設計過程的質量管理會產生大量的數據，抽象的數據背后隱含的質量信息難以有效顯現，造成質量管理系統交互性和可視性差，控制效果受限。隨著信息技術的發展，結合可視化的概念，本文依據核電設計過程質量管理的實際需求，提出了可視化質量管理方法，實現設計流程質量動態管理。

1 核電設計質量管理問題與難點

核電工程體系復雜，設計圖紙總量龐大，涉及的專業種類繁多，因此如何控制由不同的設計者在特定條件下完成的設計輸出文件的質量是很復雜的過程，過程的復雜性也決定了質量管理的難度。

設計可以分為多個過程，例如設計策劃、設計輸入、設計驗證、設計評審、設計接口、設計確認、設計輸出等，每個設計過程的質量控制都會產生大量數據，直接通過這些大量的數據對設計過程質量進行定量或者定性的分析十分困難，且每個過程無法使用直接測量、試驗的方法進行評價，過程記錄繁多，各個過程產生的質量數據通常都是統計報表的形式，靜態的質量管理使效果受到很大限制，海量的數據也難以理解，數據背后包含的信息難以表達，可視化程度差，無法精細化質量控制。

2 可視化質量控制方法

1987年2月，National Science Foundation （NSF）給出了關于可視化的定義，并對其需求、目標和應用前景進行了相應闡述。目前可視化技術包括了數據可視化、信息可視化、知識可視化等系列分支。可視化數據分析可以自動提取海量數據，加快數據處理速度，直觀展示過程質量情況。

可視化質量管理的主要優勢不是為了實現可視化，而是通過可視化的方法使得質量管理更加的直觀和易讀，及時發現問題、統計問題及解決問題。另外，借助于大數據，可視化的方法利于將隱藏在數據背后的質量問題挖掘出來，可視化的交互方式也比傳統的質量管控方法有著明顯的優勢，可以將質量數據進行多方面多維度的整合和分類，有利于后續的高效質量管理。

3 核電工程設計可視化質量控制

3.1 可視化質量控制開展方法

核電工程設計有其自身的特點，不僅需要滿足工程的功能需求，更需要滿足國家法律、導則和相關的質量體系要求，因此可視化質量管理必須在滿足上述要求的基礎上，盡可能地利用可視化質量管理的優點，提升質量管理的效果。綜合相關要求，本文總結出了可視化質量控制開展的具體方法。

首選根據核電設計特點相關的上層要求，實現流程可視化，流程可視化需要對核電設計流程進行梳理、整合和優化，使之適應可視化的要求，其次需要選擇合理的質量控制工具，使得設計過程中與可視化的質量管理方式相匹配，再次需要考慮合理的用戶界面設計，因為核電設計的流程及分支十分繁復，如果界面設計不合理，不僅不能提升設計質量，反而可能會引入二次差錯，最后就是制定高效可行的數據分析及流程，使得產生質量管理相關數據。

3.2 標準化可視化平臺

為了實現設計過程的可視化質量管理，國內設計主要圍繞核心設計過程，建立標準化設計平臺，優化流程，自動識別每個流程需要收集的信息，預設標桿對比，把質量技術工具融入日常設計管控流程，實現設計流程、質量方法和信息技術三位一體整合，以大數據可視化支撐設計質量的量化控制和管理，建立標準化設計平臺;自動收集子過程數據，運用先進質量管理技術進行數據統計分析;梳理設計過程，要素管理，標桿對比;設計人員資質實施動態分析管理;對復雜設計進行數字可視化等三維仿真驗證。

對人員的設計資質進行可視化動態管理，建立人員資質庫，承擔相應的設計職責需經過測試上崗，并定期重新評定，人員資質實時可視可查，確保有資質的人承擔相應資質的設計工作。從源頭確保設計的可信度。

建立標準化設計平臺，設計輸出文件自動生成，自動套入屬性。根據選擇的要素自動識別每個流程需要收集的信息，預設標桿對比。減少人因問題，加強設計過程的可視化質量控制。

3.3 數據分析

在開展數據分析之前需要在標準化可視化設計平臺中對質量控制相關的標準及程序實現可視化，這里不只是簡單地將標準和程序進行羅列，而是在不同設計階段，將需要的標準及程序清單進行篩選分類，同時提取關鍵的質量要求，在平臺進行關聯展示，使得相關信息的可讀性明顯提升。

核電設計質量控制數據主要體現在設計文件差錯率上，可以選取設計文件編寫、校對及審核過程中發現的設計差錯數據作為設計過程的關鍵質量特性值，然后將這些特性值進行相關的分析，根據經驗一般需要對設計差錯進行分類、分為設計輸入差錯、人因差錯、文件內部自洽性差錯三類。對得到的差錯信息進行統計分析，統計分析的結果進行可視化的操作，分別從差錯種類數量、差錯種類比例、各類差錯時間趨勢，給出可視化的結果，便于設計人員及時掌握設計的質量信息。

在完成基礎的數據分析以后，需要對不同的數據分析結果給出不同的應對策略，開展必要的質量管理措施，以此控制和提升后續的設計質量。

4 結論

本文對于核電工程設計應用可視化質量控制方法進行了分析，通過對核電工程設計質量控制特點的研究，明確了標準化核電設計平臺的建立要求，說明如何對設計過程實施有效的質量管理，以及收集可視化質量管理數據統計分析的方法，可以預見該方法的實施，將有效地提升核電工程過程設計的質量。

參考文獻

[1]孫學偉.可視化設計質量管理模式[J].中國質量，2016，06（420）.

[2]張振雄.核電工程設計質量管理研究[J].科學技術，2017，07：397-398.

[3]賈艷生.談核電工程設計管理[J].工程項目管理，2019，10：251-252.