基于P6 的核電智慧工程信息系統探究與應用

經 靜，孫 吉，李 英

（上海核工程研究設計院有限公司，上海 200233）

0 引言

長期以來，國內核電工程費用控制（簡稱費控）信息技術和關鍵平臺軟件相對缺失，國外的專業軟件產品價格昂貴、技術封閉、運維響應速度慢、軟件之間存在數據孤島和數據不一致現象，導致數據流轉效率低、數據整合及驗證困難，繼而造成項目決策效率低，短期內難以滿足核電工程費控數字化的迫切需求。國內尚未建立跨系統、跨專業以及跨設計采購施工調試（Engineering Procurement Construction Startup，EPCS）各階段的整合費控體系，這在很大程度上制約了中國核電高新技術企業管理運行和決策水平及效率的提升。

針對軟件繁多、數據龐雜、組織復雜、管理嚴格、權限精細的核電工程管理現狀與難點，科研人員堅持自主創新，研發設計相結合，集成應用大數據、物聯網和人工智能（Artificial Intelligence，AI）等新一代信息技術，自主研制了一套基于P6（Primavera 6.0）的核電工程進度、費控數字化管控系統——Nupower。該系統全面滲透到工程的設計、采購、施工、調試、進度、合同管理等項目管理過程中，以及與工程相關的業務協作和控制過程中，能夠實現企業工程管理、績效考核、經營決策等各層之間的信息整合，低成本、高效率應對高新技術企業工程管理過程中因時效性差、透明度低造成的組織不協調、管理難控制和經營決策困難等問題，有利于實現管控智能化、生產管理精益化、成本效益最大化［1］。

目前，研究成果已被廣泛應用于核電工程項目建設中，并用P6 輔助進行了項目質量管理，降本增益提質效果顯著。

1 總體研究思路

針對三代核電技術AP1000 引進、消化、吸收、再創新，該項研究借鑒國際先進的費用管理經驗，加入創新管理和先進科技手段，利用大數據、物聯網、AI 等新一代信息技術，自主研制了一套核電智慧工程項目信息管理系統構架，實現了系統典型應用，并使系統在一定時期內保持先進性［2］。同時，該項研究還體現出核電智慧工程在數字化時代信息管理手段和技術方面的突破，從生產執行和經營決策層面為高新技術企業工程管理降本增效提供了有力支撐。工程項目的進度管理部分借助P6實現，并在此基礎上開發和補充費用、風險、預警、績效管理等功能。

2 系統簡介

核電智慧工程管控系統調控進度管理、成本管理、采購管理、物料產品管理、施工管理、安全質量管理、接口管理、績效管理、預警管理、風險管理、變更趨勢分析、贏得值管理、價格預測以及駕駛艙等模塊；采用數據中心和企業服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）技術，與P6、采購管理軟件（Smart Plant Material，SPM）、費用管理軟件PRISM、調試管理軟件Maximo 等系統實現無縫銜接，打通企業上下信息流通渠道；集成應用大數據、AI、虛擬現實（Virtual Reality，VR）等新一代信息技術：基于大數據與AI 技術的智慧工程和智慧工地系統，構建了智慧工程決策、設備材料價格庫及預測模型。通過預警管理、變更趨勢分析、贏得值管理和預測，運用多種算法對設備材料價格進行預估，減少生產資源閑置或浪費，防范風險造成的損失，保持備件低庫存，同時為企業提供資金計劃決策依據，實現合理利用流動資金、保持現金流健康、提升企業運行生產效率的目標。

3 系統主要模塊

核電智慧工程管控系統主要管控工程P6 的項目進度管理、預警管理、設計管理、采購管理、施工管理、調試管理的費控部分，獨立管控費用管理軟件、潛在趨勢管理模塊（Potential Trend Notice，PTN）、風險管理模塊、合同變更管理模塊、設備價格數據庫、價格預測模型等模塊。

3.1 預警管理模塊

在P6 項目進度計劃、綜合進度計劃管理基礎上，實現項目的動態控制。結合業主、承包商、項目部預警功能，通過電子流程化管理實現進度預警管理細則中進度預警單流程閉環跟蹤管理，從而對工程進度進行控制，降低因進度延期而增加的成本，提升管理效率。此模塊擁有較為完善的編碼體系，在進度計劃基礎上配置預警和反饋功能，從而形成符合項目管控要求、促進管理水平提升、降低管理成本的系統。

3.2 采購費控

通過運用SPM 采購管理信息，并與P6 進度管理系統和Documentum 文檔管理系統集成，利用SPM 系統中已存在的數據對系統采購模塊進行升級，實現對整體采購費用全過程的數字化管理。在此基礎上完善設備價格庫和成本預測的功能，節約項目資源成本。

3.3 價格庫及預算模塊

在P6 采購進度管理的基礎上管理設備價格庫。根據國際先進的項目管理經驗，打造項目采購設備價格管理數據庫，以滿足報價與結算、管控與預測的需要。

3.4 贏得值管理及預測模塊

依據P6 目標計劃編制贏得值管理的基線，依據P6 當前實際進度編制贏得值管理的當前贏得曲線。借鑒項目使用經驗反饋，建構一整套贏得值管理體系，快速識別是否存在項目進度和費用的偏差，預測項目成本，并及時提出解決方案加以修正。基于設備材料贏得值創建全系列預測模型，運用多種算法對設備材料價格進行預估，預估結果作為工程決策的依據［3］。

3.5 潛在趨勢PTN 管理模塊

在P6 里程碑計劃的基礎上開發PTN 管理模塊，對項目各領域在執行過程中可能會對進度和費用產生影響的趨勢進行識別，實現預算、贏得、變更的數據跟蹤，提高管理效率，控制變更的影響，降低費用超支。此外，還可實現工程管理相關信息的動態管理和統計分析。

3.6 風險管理模塊

基于P6 進度計劃管理經驗開發風險管理模塊，用于對工程項目的設計、采購、施工、調試、項目管理和商務合同等存在的風險進行識別、監控、跟蹤和關閉等；通過建立全局性的標準風險庫，形成風險知識庫管理體系，加大對風險的管控力度。

3.7 變更管理模塊

在P6 里程碑計劃執行的基礎上，對照合同中收入支出情況開發變更管理模塊，用于匯總管理成本數據。根據總包合同和分包合同，結合管理成本，進行收入和支出的平衡控制；根據項目變更涉及的費用變更，計算出在項目合同價格上的變更、進度計劃上的變更以及其他變更。

4 系統應用及成效

對項目費控系統進行高效的設計和建設是科技成果轉化的重點工作內容。基于P6 的核電智慧工程管控系統已在核電項目中得到了試點應用，實現了核電工業企業P6 進度調控、成本管理、采購管理、物料產品管理、施工管理、安全質量管理、績效管理、預警管理、風險管理、變更趨勢分析、贏得值管理以及價格預測的一體化費用管控，還實現了智能化工程管理業務模式的革新。

4.1 核電工程成本管理編碼體系

項目費控信息系統結構完整，內容豐富。在設計每個模塊時考慮了如何通過信息化、數字化手段降本增效，最后匯總到項目控制模塊進行全局把控。每類數據從輸入、流轉、輸出都遵循了項目管理的典型程序。融合P6 進度作業編碼體系，以各類賬號為核心，以計劃、作業進度、資源、協議、實際費用、變更等為輸入，利用贏得值技術進行成本管理，快速識別是否存在潛在的成本增加或工期延長問題，從而得出項目績效和偏差報告，并及時提出解決方案加以修正［4］。

4.2 核電工程費控管理實施成效

基于P6 的核電工程費控管理系統能在成熟的進度計劃管理體系的基礎上高效銜接各專業、系統、模塊、材料等核電工程信息的管理功能，實現跨專業、多控制的有機聯動和協同，對項目各領域的預警進行及時處理，減少因拖延造成的工期延誤和成本增加；對項目風險進行前瞻性管理，避免因風險應對不足和次生風險而產生不必要的費用。實踐證明，系統具有提高數據流轉效率、達到數據完整一致、仿造價、降低人為失誤、保障核電工程安全等優點，同時也節省了大量的人工輸入和核對校驗數據的成本。

5 結語

信息管理系統包括設計、采購、施工和項目管理等費用預算及資金計劃的編制和審批，合同收支控制、費用變更管理，費用績效數據的收集、分析和評估，以及應對措施的制定和實施。經過系統科學合理地控制采購進度和成本，項目的可控性得到顯著提高［5］。通過系統實時準確地掌握和控制項目人力資源調配，提高了項目人力成本核算及分析的科學性和規范性，為項目管理人工成本的核算提供了翔實可靠的依據。與進度控制、財務管理等相關系統進行有效集成，提高了管理效率與速度，減少了進度延遲引起費用超支的情況，實現了合同中相關信息的動態管理和統計分析，便于管理層對項目成本進行總體管控。在核電項目創新應用方面，每天有超過90%的業務工程師在線使用該系統，一體化的核電工程建設項目管理信息化平臺集成了EPCS 全過程的信息化應用，每年在提高資源使用效率及成本管理方面節約數千萬元。研發團隊建立的核電工程項目管理系統在實現降本增效的同時，也為其他項目的管理技術創新提供了經驗，促進了我國先進核電信息管理技術創新能力提升。