管理信息系統(tǒng)集成在高溫氣冷堆核電項(xiàng)目管理中的應(yīng)用與優(yōu)化

紀(jì)芳 秦旭映

[摘 要] 介紹了集成管理在高溫氣冷堆核電項(xiàng)目管理中的系統(tǒng)應(yīng)用，通過對(duì)高溫氣冷堆示范工程設(shè)計(jì)管理中的管理信息系統(tǒng)集成方案進(jìn)行分析，闡述了其在HTR-PM工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用情況，提出了基于文件集成管理的信息系統(tǒng)方案優(yōu)化，并提出了一種基于工程數(shù)據(jù)集成管理的解決方案，實(shí)現(xiàn)核電項(xiàng)目管理中EPC各模塊的融合和一體化管理。

[關(guān)鍵詞] 管理信息系統(tǒng)；系統(tǒng)集成；高溫氣冷堆；核電項(xiàng)目管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 07. 035

[中圖分類號(hào)] F270.7；TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2018）07- 0085- 03

0 研究背景

高溫氣冷堆示范工程是世界上首臺(tái)具有第四代核電安全特征的模塊式核電工程，是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)的工程，其周期長(zhǎng)、技術(shù)難、接口多，因此管理協(xié)調(diào)復(fù)雜。高溫氣冷堆目前在全球尚無商業(yè)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于EPC工程總承包來說，必須依托高溫氣冷堆示范工程的管理經(jīng)驗(yàn)，積極推動(dòng)60萬千瓦模塊式高溫氣冷堆核電站（HTR-PM600）及后續(xù)項(xiàng)目。因此對(duì)高溫氣冷堆示范工程EPC集成管理提出了很高的要求，需要注重E、P、C各階段的整體性，關(guān)注EPC的相互融合，各管理要素在EPC各個(gè)階段的關(guān)聯(lián)性，跟蹤計(jì)劃的動(dòng)態(tài)性，協(xié)調(diào)和整合EPC各階段的資源[1]。通過集成管理，為業(yè)主創(chuàng)造1+1>2的價(jià)值。

隨著信息化的發(fā)展，管理信息系統(tǒng)在高溫氣冷堆示范工程項(xiàng)目管理上的輔助作用是顯而易見的。在傳統(tǒng)的工作模式中，采集信息不及時(shí)，整理、分析難度大，無法滿足核電工程建造周期長(zhǎng)、接口多等特點(diǎn)。與此同時(shí)，EPC管理并不是把設(shè)計(jì)、采購和施工簡(jiǎn)單的組合起來，而是需要快速科學(xué)的決策，改進(jìn)管理，提高效率[2]。所以需要通過信息系統(tǒng)的集成，以達(dá)到提高工作效率、保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、消除信息孤島、便于查找統(tǒng)計(jì)的目的。

1 基于文件集成管理的系統(tǒng)應(yīng)用

高溫氣冷堆示范工程是全球首座將第四代核電技術(shù)成功商業(yè)化的示范項(xiàng)目，首次施工建設(shè)，其在設(shè)計(jì)、建設(shè)方面還不成熟，故施工過程中，總會(huì)發(fā)現(xiàn)不合理、有缺陷的情況。為了完善設(shè)計(jì)，隨著施工的開展，就需要各方設(shè)計(jì)院及施工單位對(duì)圖紙進(jìn)行變更和澄清。在傳統(tǒng)的紙質(zhì)工作模式下，變更處理耗時(shí)較多，且傳統(tǒng)工作模式和管理嚴(yán)重依賴人工，同時(shí)存在紙質(zhì)文件易丟失、不易保存等問題。此外，對(duì)于查找一張圖紙所發(fā)出的變更也不是很容易。無論使用圖紙的哪一方，一旦丟失變更或者漏掉變更與圖紙的關(guān)聯(lián)性，都會(huì)對(duì)示范工程的質(zhì)量造成一定程度的影響。

為了提高設(shè)計(jì)進(jìn)度、設(shè)計(jì)接口、設(shè)計(jì)輸出、設(shè)計(jì)變更和文檔管理等方面的管理效率和管理集成度[3]，在清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院與中核能源科技有限公司信息文檔部共同努力下，自主開發(fā)了設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，以提高變更、澄清及不符合項(xiàng)的流轉(zhuǎn)速度，同時(shí)形成設(shè)計(jì)文件基準(zhǔn)庫。設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)上線后，通過系統(tǒng)流程的記錄，可以準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出每份變更的處理時(shí)間。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，采用設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)后，變更處理速度比傳統(tǒng)紙質(zhì)工作模式下加快了不少。此外，在設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中，最重要的特點(diǎn)就是相關(guān)性。設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的管理對(duì)象是文件，所以該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的集成就是依靠文件之間的關(guān)聯(lián)性實(shí)現(xiàn)的。

在設(shè)計(jì)文件的出版及分發(fā)階段，由設(shè)計(jì)文件的生成部門的管理工程師將設(shè)計(jì)文件的信息錄入到設(shè)計(jì)文件出版系統(tǒng)中。這些文件的信息經(jīng)過聯(lián)合總體室以及文檔處的校核后，提交到出版印刷單位進(jìn)行出版。設(shè)計(jì)文件出版完成后，通過設(shè)計(jì)文件出版系統(tǒng)與設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)間的接口，完成數(shù)據(jù)以及文件的同步，更新文件基準(zhǔn)庫，保證設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中文件基準(zhǔn)庫的有效性和完整性。

設(shè)計(jì)文件生效后，線下將紙質(zhì)文件分發(fā)給施工及采購管理部門，完成后續(xù)工作。采購管理部門接到文件后，經(jīng)過一系列的采購活動(dòng)，完成設(shè)備的采購。在此期間，廠家根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，提出設(shè)備材料變更、設(shè)計(jì)澄清以及設(shè)備類不符合項(xiàng)。由中核能源科技有限公司采購部代廠家在設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中發(fā)起相應(yīng)流程，在提交變更澄清申請(qǐng)時(shí)，需要在文件基準(zhǔn)庫中關(guān)聯(lián)原設(shè)計(jì)文件、圖冊(cè)或圖紙。與廠家提出變更澄清申請(qǐng)類似，施工單位在接到設(shè)計(jì)文件后，提出現(xiàn)場(chǎng)變更、設(shè)計(jì)澄清以及施工類不符合項(xiàng)。與廠家提出申請(qǐng)不同的是，施工單位使用核電施工管理信息系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱C2）提出申請(qǐng)，通過C2與設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的集成，完成變更澄清以及不符合項(xiàng)的同步。變更管理工程師與設(shè)計(jì)項(xiàng)完成變更的答復(fù)生效后再通過設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)與設(shè)計(jì)文件出版系統(tǒng)的集成將變更進(jìn)行出版與分發(fā)。

設(shè)計(jì)文件及其變更生效后，經(jīng)過出版和分發(fā)，通過設(shè)計(jì)文件出版系統(tǒng)與中核能源文件發(fā)布中心的集成，將電子文件傳遞給業(yè)主。在此過程中系統(tǒng)集成的接口完成了外發(fā)文件加密、加水印等操作，省去了大量的人工操作。

將一個(gè)系統(tǒng)的不同功能模塊集成，將各個(gè)信息系統(tǒng)集成，既保證了各個(gè)系統(tǒng)的基本功能，又省去了管理工程師在各系統(tǒng)間的重復(fù)錄入信息等工作。實(shí)現(xiàn)了文件信息在各個(gè)系統(tǒng)間的自動(dòng)傳遞，特別是在設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中將變更澄清管理模塊與設(shè)計(jì)文件管理模塊集成，有效地消除了由于管理維護(hù)工作量大等因素而造成的一個(gè)個(gè)信息孤島。

2 基于工程數(shù)據(jù)集成管理的解決方案

2.1 從文件集成管理到工程數(shù)據(jù)集成管理

在示范工程的設(shè)計(jì)管理過程中，完成了基于文件的自身系統(tǒng)的集成以及各系統(tǒng)間的集成，但對(duì)于數(shù)據(jù)的管理明顯是不夠的。即便對(duì)設(shè)計(jì)的一些文件實(shí)現(xiàn)了線上管理，甚至于線上校審，但在系統(tǒng)的使用效果上只是取消了紙質(zhì)文件，保證了文件的有效性，避免了文件的丟失。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在以下幾點(diǎn)缺陷：

（1）查找一份正在出版的設(shè)計(jì)文件當(dāng)前處理的步驟需要到多個(gè)系統(tǒng)中查找，缺少一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)。

（2）接口的提資沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化移交，單純通過文字描述，無法保證物項(xiàng)數(shù)據(jù)的上下游一致性。

（3）基于文件的設(shè)計(jì)管理過程只能對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行全方位的管控，無法監(jiān)控采購物項(xiàng)的基本信息，無法監(jiān)控物項(xiàng)在施工過程中的進(jìn)度等。

基于以上三點(diǎn)分析，首先要優(yōu)化示范工程中文檔相關(guān)系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的文件中心。然后建立統(tǒng)一的物項(xiàng)管理中心。最后基于兩大中心，完成信息系統(tǒng)的集成管理，從而實(shí)現(xiàn)信息化在EPC集成管理上的應(yīng)用，以更好的完成EPC集成管理。

2.2 基于文件管理的系統(tǒng)集成優(yōu)化

雖然在示范工程的設(shè)計(jì)管理中，完成了以設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)為中心的系統(tǒng)集成，但對(duì)于文件的生效、出版、分發(fā)的過程管理存在一定的不便性。需要建立一個(gè)集中的文檔管理信息系統(tǒng)（集成文檔管理系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)對(duì)不同分類下的文件集中管控。

集成文檔管理系統(tǒng)包括了示范工程設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)文件、變更澄清、不符合項(xiàng)，包括了文檔管理系統(tǒng)中的函件、會(huì)議紀(jì)要、工作聯(lián)系單，包括了采購管理中的招投標(biāo)文件、合同等信息。通過不同模塊的集成，完成文件的集中管理，實(shí)現(xiàn)各類文件的關(guān)聯(lián)性和可監(jiān)控性。

2.3 基于工程數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)集成解決方案

從設(shè)計(jì)到采購，再到施工，最后再到調(diào)試是整個(gè)核電站建設(shè)的四大階段，物項(xiàng)的管理貫穿于核電工程建造周期的每個(gè)階段。對(duì)于EPC總承包商而言，對(duì)于物項(xiàng)管理的有效性直接影響了核電站建造的總成本。基于物項(xiàng)的管理信息系統(tǒng)集成解決方案就是通過物項(xiàng)的基本信息，將各個(gè)系統(tǒng)集成在一起，從而監(jiān)控物項(xiàng)在設(shè)計(jì)、采購、施工等各個(gè)階段的狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)總承包商對(duì)于E、P、C各板塊之間的融合及一體化管理。

在工藝流程圖設(shè)計(jì)階段，使用有效的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工具進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，完成工藝流程中設(shè)備的屬性的集中管理。在對(duì)工程成本影響力最大的設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)地完成材料、設(shè)備選型和施工工藝、施工機(jī)械設(shè)備的選擇，在確保建筑功能、建設(shè)質(zhì)量的前提下，高效率、低成本的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在工藝流程圖設(shè)計(jì)結(jié)束后，使用設(shè)計(jì)工具導(dǎo)出設(shè)備清單，導(dǎo)入到物項(xiàng)管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工具與物項(xiàng)管理系統(tǒng)的集成。

在接口提資階段，首先定制一些可以標(biāo)準(zhǔn)化的提資模板，將各專業(yè)的提資提煉出標(biāo)準(zhǔn)的屬性。同時(shí)在提資方提資過程中，如果涉及了對(duì)物項(xiàng)的提資，設(shè)計(jì)項(xiàng)通過集成文檔管理系統(tǒng)中的接口管理模塊與物項(xiàng)管理系統(tǒng)的集成，選擇物項(xiàng)進(jìn)行提資，在保證了文字描述的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的數(shù)字化移交，保證了上下游數(shù)據(jù)的一致性。接口提資生效后，將接口資料單保存于集成文檔管理系統(tǒng)中。

在設(shè)計(jì)請(qǐng)購階段，設(shè)計(jì)項(xiàng)通過物項(xiàng)管理系統(tǒng)與集成文檔管理系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)文件管理模塊集成，將物項(xiàng)的采購規(guī)格書與采購物項(xiàng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，在完成設(shè)計(jì)文件的分發(fā)的同時(shí)，完成了物項(xiàng)的請(qǐng)購流程。在這個(gè)過程中，融入了合同管理部門對(duì)于采購物項(xiàng)的分交過程，系統(tǒng)記錄下物項(xiàng)的甲、乙供信息。基于物項(xiàng)的信息系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)了E與P之間的一體化管理。

在物項(xiàng)的采購階段，采購部項(xiàng)目經(jīng)理通過在集成文檔管理系統(tǒng)的采購文檔管理模塊上傳采購過程中各個(gè)階段的文件。物項(xiàng)管理系統(tǒng)中的物項(xiàng)狀態(tài)通過其與文檔管理系統(tǒng)的集成完成狀態(tài)更新。從而實(shí)現(xiàn)物項(xiàng)采購過程中的狀態(tài)監(jiān)控。與此同時(shí)，通過物項(xiàng)管理系統(tǒng)與廠家進(jìn)度管理平臺(tái)的集成完成對(duì)物項(xiàng)監(jiān)造過程的進(jìn)度管理。

在示范工程中，倉儲(chǔ)管理由業(yè)主進(jìn)行管控，業(yè)主使用C2系統(tǒng)，將物項(xiàng)的倉儲(chǔ)安裝狀態(tài)進(jìn)行更新。通過物項(xiàng)管理系統(tǒng)與C2系統(tǒng)的集成，完成物項(xiàng)倉儲(chǔ)狀態(tài)的更新，展現(xiàn)物項(xiàng)的入庫、出庫、安裝等情況。基于物項(xiàng)的信息系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)了P與C之間的一體化管理。

在施工階段，通過集成文檔管理系統(tǒng)與施工管理系統(tǒng)間的集成，實(shí)現(xiàn)施工文件的管理。通過工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與施工管理系統(tǒng)間的集成，實(shí)現(xiàn)物項(xiàng)安裝狀態(tài)的更新，如果有可能，將這部分?jǐn)?shù)據(jù)反映到設(shè)計(jì)的三維模型中，實(shí)現(xiàn)以物項(xiàng)信息為中心的數(shù)字化電廠。

3 結(jié) 論

本文首先對(duì)示范工程中以文件作為管理對(duì)象的信息系統(tǒng)集成方案進(jìn)行了分析，在對(duì)其優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出了一種基于工程數(shù)據(jù)的管理信息系統(tǒng)集成解決方案。在保留對(duì)文件管控的基礎(chǔ)上，保證了對(duì)工程數(shù)據(jù)的有效管理。依托物項(xiàng)的傳統(tǒng)管理方式，以文件作為工程數(shù)據(jù)狀態(tài)的更新向?qū)В?shù)據(jù)從設(shè)計(jì)到采購，從采購到施工的全生命周期的管控跟蹤。在核電EPC管理中，信息系統(tǒng)的輔助作用是顯而易見的。信息系統(tǒng)管理對(duì)象的選擇直接影響了EPC管理的效果。基于工程數(shù)據(jù)的管理會(huì)是一種實(shí)用的、有效的EPC管理模式。

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