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 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2020）04-112-02

摘 要 隨著信息化水平和大數據管理的不斷提升，核電廠大修管理也迎來高速發展的機遇。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管理、分散管理、底效率管理模式，推動大修計劃標準化和可復制性。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，為未來核電行業的高效大修和安全大修提供可行方案。

關鍵詞 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、預防性維修、定期試驗和配合類工作。其中占絕大多數的項目為定期試驗和預防性維修，單堆首次大修預防性維修項目約5000項，年度大修預防性維修項目約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，逐項設置檢修邏輯，存在較高的人因失誤風險。這對于計劃人員的技能和經驗要求很高，對計劃人員的工作態度和工作習慣也有更高要求。因此，推進這些檢修項目的標準窗口變得很有必要。

二、核電廠大修計劃信息系統

核電廠涉及多機組、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軟件管理系統來進行統籌管理，提高工作效率。核電廠大修使用的軟件系統主要是Prim avera 6（以下簡稱P6）和EAM系統。EAM系統用于預防性數據庫管理，工作文件包的準備、審批。Prim avera 項目管理系統，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數據庫，是一個全面、可擴展的多項目計劃和控制軟件，適用于整個組織范圍內的項目管理，包含現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、嚴謹的邏輯結構。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

EAM是Enterprise Asset Managem ent 的縮寫，是指企業資產管理系統。它以資產模型、設備臺賬為基礎，強化成本核算的管理思想，以工單的創建、審批、執行、關閉為主線，合理、優化地安排相關的人、財、物資源，將傳統的被動檢修轉變為積極主動的預防性維修，與實時的數據采集系統集成，可以實現預防性維護。通過跟蹤記錄企業全過程的維護歷史活動，將維修人員的個人知識轉化為企業范圍的智力資本。集成的工業流程與業務流程配置功能，使得用戶可以方便地進行系統的授權管理和應用的客戶化改造工作。核電廠大修計劃主要使用其中的預防性維修和工單管理模塊。

（三）各系統之間的關系

EAM基于設備編碼，檢修頻度，檢修時間等信息，建立設備預防性維修項目，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。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、工作內容、工作步驟等重要信息。計劃工程師根據這些信息判斷工單的執行窗口，并在p6設置邏輯關系。P6根據這些邏輯關系和工期，自動計算出各個工單的開工時間、完工時間，以便于計劃的執行。

（四）大修數據存在的問題

核電廠每次大修的檢修項目均是通過EAM系統標準預防性項目數據庫觸發的工單實現的。數據庫包括檢修頻度、檢修內容、檢修時間、檢修專業等信息，但并未包含最關鍵的計劃信息，這不利于計劃工程師判斷檢修工單的執行條件。關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規范明確要求的各設備或系統可以停運的條件，主要是機組運行模式要求和工期要求。這些停運條件是相對標準的，可以轉化為標準數據加以利用。大修計劃安排的部分檢修項目屬于計劃事件范圍，需要根據技術規范要求執行管控措施。

三、核電廠大修計劃自動排程方案

（一）檢修項目標準窗口編制

首先，大修計劃工程師根據歷史大修每個工單的執行時間，分析當時的機組模式、技術規范安全要求等關鍵計劃信息。建立每個項目的標準執行窗口，并對標準窗口和計劃事件進行編碼，我們可以簡稱為“窗口碼”和“I0碼”，最終形成計劃窗口臺賬。將臺賬信息導入每個PM編碼。這樣每個預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，相比預防性維修項目數量已經大大減少。因P6沒有自動設置邏輯關系功能，需要開發一個軟件專門用于邏輯設置，以代替人工設置邏輯的工作。下面介紹軟件設計思路。

（二）檢修項目邏輯關系自動設置

前面章節已經介紹，預防性項目觸發工單，工單傳遞到P6中體現為一條作業，這一作業帶有WOT號和窗口碼。計劃工程師手動新建作業，用于專門掛接邏輯關系，這一條手動新建的作業我們稱為主隔離作業。窗口作業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則一致。當軟件判斷WOT作業的窗口碼與主隔離作業一致時，自動將WOT作業設置到主隔離作業的后續作業上。這樣就實現了自動邏輯關系的設置。

（三）檢修項目工期自動設置

計劃工程師建立主隔離作業時，還需根據總體計劃給定主隔離作業的工期。軟件根據已設置的邏輯關系，將有關系的WOT作業工期設置成跟主隔離作業一致。此時當P6進行進度計算時，可以完成每個工單的開始、完成時間設置。

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

（四）計劃排程錯誤的自動核對

計劃工程師對每個預防性項目編制I0碼，自動排除軟件根據每個WOT作業的開工日期、完工日期和I0碼進行判斷。當同一時間段內存在相同的I0碼，則這些I0碼對應的WOT作業是相互沖突的，必須錯開安排。此時軟件可以給出提示，然后由人工判斷優先級，并在P6調整檢修計劃。

（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。同時通過促進預防性維修項目數據庫的標準化，能夠推進檢修計劃的標準化，降低計劃工程師排錯窗口導致運行事件的人因風險，有助于實現核電廠計劃的優化及工作風險控制。

四、大修云管理方案

（一）預防性維修項目的大數據管理

單個機組大修項目數據庫約8000項，每年大修的執行會產生海量的工單數據。對這些數據的采集分析對核電集團公司的應用有著十分重要的現實意義。未來核電集團應設立專門部門對所有電廠預防性數據庫進行大數據管理，分析優化各電廠預防性維修數據。根據各電廠對預防性維修項目的執行情況，每個項目的周期、頻度、工作內容、執行窗口會進行不斷的經驗反饋和優化調整，預防性數據庫將變得越來越標準。實現檢修窗口準，計劃風險小，經驗反饋快，可復制性強。

（二）大修計劃云管理

目前，國內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場辦公，對計劃執行過程和問題進行跟蹤、協調。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，計劃人員可以根據大修項目數據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據管理，可以保證檢修計劃的準確性，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跟蹤（如開工、完工情況），核電廠已經實現了電子化管理，已經可以支持云遠程辦公模式。第四，隨著5G網絡和遠程會議軟件的普及，大修執行情況的跟蹤（如每天計劃會議）可以采用遠程會議的方式開展。第五，隨著電廠數字化管理的推進，對于關鍵路徑的檢修工作（如開關反應堆大蓋、裝卸核燃料），可以將廠房視頻信號引入云網絡，計劃工程師可以遠程監控關鍵路徑檢修項目的現場情況。因此，大修計劃工程師可以脫離本地管理模式，實現云管理模式。

（三）大修現場管理

核電廠大修管理是一項復雜、龐大的綜合項目，其實并不能完全脫離本地管理。廠房內每天都會進行大量的檢修工作，除了計劃工程師的遠程管理，施工現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，承包商負責維修項目的現場實施。業主維修部門主要負責現場協調和QC管理。大修計劃部門也需要設置現場管理崗位，負責現場工作與計劃工程師的專門協調，根據現場實際進展及時地調整檢修計劃。根據核電廠不同廠房，大修計劃現場管理崗位應設置核島經理、常規島經理，負責確保核島、常規島工作滿足大修管控要求，負責協助大修經理針對不同廠房的設備特點開展針對性的現場協調工作。

（四）基于云管理的大修組織模式

當前核電廠大修采用項目制管理，在規范統一的大修組織基本框架下開展大修工作。大修組織機構包括指揮層、執行層、監督層和支持層四個部分。對于接口多，內容復雜的活動成立專項組。

基于預防性檢修項目的大數據管理和大修計劃的云管理，大修項目可采用云管理與現場管理相結合的管控方式。核電集團可以成立大修計劃中心，地點設立在核電集團本部，負責旗下各電廠的大修計劃云管理工作。組織機構中的計劃控制組在計劃中心遠程辦公，大修現場視頻信號接入計劃控制中心。大修設置現場指揮控制中心，大修的現場執行部門，包括運行、維修、安全監督等部門的協調人員在現場指揮中心辦公，與集團本部計劃中心協同辦公。每天的大修早會、計劃會、協調會等例行會議通過遠程會議和現場會議結合的方式開展。這樣本部的大修管理資源可以更加集中，各電廠大修經驗交流共享可以繼續強化，更換的推進大修的集團化運作、集約化管理。

五、結語

通過核電廠預防性項目大數據管理、自動排程軟件開發、大修云管理模式的應用，核電廠大修管理可以更加標準化、規范化、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制性，大大增強核電廠大修的安全和質量。結合我國華龍一號核電項目全球首個示范工程的建成投產，核電廠大修也將引來新時代的發展機遇。根據未來華龍機組國際出口戰略部署和全球5G通信網絡布局，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、先進性，為我國未來核電產業全球化戰略提供有力支撐和保障。