數據可視化在核電大修低低水位計劃管控中的應用

高 斌，查衛華，肖政渝，葛 孟，南海鵬

(中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

換料大修是核電廠安全生產運行中的重要一環，直接影響機組下一燃料循環運行的安全性及經濟性，大修的工期是影響核電機組的可用率和成本的重要因素。近年來，在保證大修安全和質量的前提下，提高大修進度，縮短換料大修工期已成為核電企業提高運營業績及核心競爭力的重要舉措。低低水位作為大修過程中工期占比最重的里程碑窗口，其工期優化對大修工期縮短有顯著效果。但項目多、邏輯復雜、資源約束大，一直是低低水位管控的難點所在，對低低水位計劃管控優化提出了挑戰。

隨著數字化轉型的興起，越來越多的核電廠大修業務及流程數據被記錄、收集，數據日漸成為了重要的生產要素。數據可視化具有直觀性、關聯性、藝術性、交互性，可以從浩如煙海的復雜數據中理出頭緒，化繁為簡，將需管理的對象用一目了然的方式來體現。本文將數字可視化方法引入核電廠大修低低水位計劃優化及進度管控中，收到了良好成效，為其他大修項目計劃管理提供了有益借鑒。

1 低低水位窗口特點

為加強大修管控，目前，核電大修進度管理采取里程碑節點管理的方式， M310機組大修里程碑從M00至M130共計14個。依據大修里程碑窗口工期歷史數據，行業內建立了標準里程碑窗口工期，作為大修進度計劃的參考。圖1對M310機組標準里程碑窗口工期進行統計分析，發現低低水位里程碑(M50-M60)窗口工期在整個大修中占比較大，約占大修總工期的1/4，其對整個大修進度的影響顯著，所以良好的低低水位管控對縮短大修工期至關重要。

圖1 大修里程碑窗口目標工期Fig.1 The target milestones of the outage windows

對秦二廠歷次大修各里程碑窗口實際工期進行統計分析，從圖2中可發現，低低水位里程碑窗口工期波動性較大，這是由于低低水位期間檢修工作集中、專業接口繁多且檢修任務量、性質存在較大的差異。以M310機組標準年度大修為例，低低水位工期約7天，而這期間核島需完成的工單約有2000張，占整個核島工單量的一半，這就對低低水位的計劃管控提出了更高的要求。

圖2 歷次大修窗口實際工期對比圖Fig.2 The comparison ofactual milestones of previous outage windows

低低水位的工作具有以下特點：

1)影響關鍵路徑。如果計劃窗口安排不當，不僅會增加很多重復的運行隔離工作，浪費人力、物力，甚至延誤關鍵路徑。

2)工序和邏輯復雜。低低水位閥門檢修工作一般涉及運行隔離疏水、腳手架搭設、保溫拆除、儀控拆接線、閥門檢修、防腐檢查等，環節眾多，邏輯復雜，并且閥門檢修結束后還涉及電動頭試驗、貫穿件試驗以及修后試驗等工作。這其中每一個環節都可能存在工期偏差。

3)項目差異化。歷次大修關鍵路徑項目一般具有重復性，但每次大修低低水位的工作都會存在不同程度差異，需針對性制定不同的檢修邏輯和專項計劃。

4)資源約束。一般來說，大修項目最多、最集中的就是低低水位，在短短的一個星期之內需要完成2000余項檢修工作，會給人力和物力造成很大壓力，十分容易出現交叉作業，工器具、檢修人員等無法滿足現場要求的情況，給大修的安全、質量、進度造成沖擊。

綜上，低低水位工作特點要求計劃人員對眾多的檢修項目特別是低低水位閥門檢修做好分析和準備。

2 資源約束對低低水位影響

人是低低水位檢修工作的主導者，人力資源約束是影響低低水位進度的關鍵因素之一。關鍵檢修崗位人力資源調度合理與否直接影響低低水位檢修進度，工作面合理錯開、工作量有序展平等合理調度將有利于低低水位檢修項目順利開展，否則，若人力資源配置不合理，不僅影響大修進度，而且還會造成人力資源的浪費。

低低水位期間檢修工作最集中、工單量最大，約占整個大修核島工單的一半，很容易出現人力不足問題。圖3對307大修延期工單進行統計分析發現，核島延期工單主要集中在低低水位中后期。低低水位檢修工作出現延誤與人力資源安排有很大關系，所以需要對人力資源的使用情況進行詳細的分析。為此，在考慮人力資源約束的前提下，通過數據可視化手段，合理進行有限資源分配，避免了按照進度計劃實施而出現的人力不足導致延期的情況。為了保證低低水位如期完工，大修計劃在承包商確定人力安排之后，對參與檢修人員工作分布進行細致分析，發現了原有的人力安排在進度管理中可能存在的問題——工作負責人持票窗口集中，容易工期延誤。

圖3 307大修延期工單時間分布Fig.3 The time distribution of the delayed work order for No. 307 outage

3 基于數據可視化的低低水位閥門檢修計劃優化

3.1 數據可視化

我們正處在一個數據爆發式增長的互聯網時代，數據可視化已經發展成為數據分析和挖掘的重要環節、決策制定者的重要輔助手段、獲取信息的快捷方式。

目前計劃工程師所使用的P6軟件雖然有甘特圖的可視化功能，但P6內甘特圖的表現形式單一、涵蓋信息不足，且P6中工單信息較為固化，與EAM相比，其工單信息不夠全面、靈活。受限于以上因素，目前的P6甘特圖無法滿足低低水位可視化精細管控的需求。使用專業的數據可視化管理工具可實現與EAM中工單數據方便對接、可編輯性強、能將眾多關鍵信息進行融合并能以種類多樣且內容豐富的可視化圖表進行展示，因此本文將借助專業的數據可視化軟件，對核電大修低低水位閥門檢修計劃進行可視化分析。

3.2 數據可視化在Q2-OT308大修低低水位閥門檢修中的應用

(1)數據準備

低低水位閥門檢修計劃需要在大修主隔離窗口安排完成后，根據不同隔離要求進行差異化安排。收集308大修低低水位閥門檢修工作的隔離窗口、閥門類型、檢修內容、工作負責人、計劃開始時間、計劃結束時間、工期等信息，如表1，做好數據可視化的準備工作。

表1 308大修低低水位數據表Table 1 The data sheet of low-low water levels during No. 308 outage

(2)308大修低低水位閥門檢修工作窗口可視化

308大修低低水位閥門檢修工作386項，負責人共計39人。平均下來，每人持票約10張，這其中很多工單檢修窗口會出現重疊現象。

在完成低低水位檢修工作窗口安排及工期計劃后，運用數據可視化軟件對每個工作負責人的檢修工作進行窗口可視化。

圖4工作負責人檢修工作窗口分布圖中包含了該工作負責人工作內容、工作計劃開始時間、工作計劃完成時間、工期、閥門類型、所在主隔離窗口等信息。該可視化圖表十分直觀地向計劃人員傳遞了該工作負責人一定時期工作量壓力。例如，圖4工作負責人自5月29日至6月6日工作較多，其中按照計劃安排5月30日有11項工作需同時進行，如此工作發生延期的可能性就會變大。

圖4 某工作負責人檢修工作窗口分布圖示例Fig.4 The distribution of the maintenance work windows of the person-in-charge of certain work

為降低大修工作延期風險，對原計劃安排進行了優化，具體如下：

1)對較為集中的工作前后邏輯關系進行梳理，與工作負責人溝通，優先安排有后續工作或其他限制條件的工作；

2)對于沒有后續工作的檢修工作，進一步核實其所在隔離窗口，如隔離窗口工期許可，可以對此部分工作工期進行適當延長，一般延長至隔離窗口解除前的1～2天；

3)如遇到工作集中時間段內工作后續均有其他工作或其他限制，并且隔離窗口工期也較為緊張的情況，需與班組或承包商溝通核實，相關工作是否可以在該時間窗口內按時完工，如存在困難，可以考慮提前進行工作負責人變更。

308大修采用此種方法，對全部低低水位檢修工作負責人的工作分布進行可視化分析及優化，低低水位期間核島延期工單大幅減少。

(3)308大修低低水位閥門檢修工作進度跟蹤可視化

大修準備期間對大修低低水位閥門檢修工作進行了計劃安排及優化，實施期間大修計劃管控面臨的一個問題就是計劃的嚴格執行。本文通過數據可視化方法，繪制圖5低低水位閥門檢修實時進度甘特圖，在大修實施期間對低低水位閥門檢修工作執行情況進行跟蹤，加強了對閥門檢修工作的管控。

圖5 低低水位閥門檢修實時進度甘特圖Fig.5 The Gantt chart of the real-time progress of low-low water level valve maintenance

圖5包含了低低水位閥門檢修工作的隔離窗口、工單號、計劃窗口、工期、實際開完工時間等，在大修實施期間，依據低低水位閥門檢修進度甘特圖，可以實時了解到閥門檢修的開完工情況及檢修進度，方便計劃人員動態掌握檢修工作實際執行情況及其與計劃的偏差，便于及時對計劃做出調整，盡量減小對后續工作的影響，以防影響主隔離解除，導致影響主線進度。

4 結 論

核電企業在確保安全質量的前提下，持續追求卓越運行績效，對大修計劃管理提出了更高的要求，并且隨著大數據時代的到來，提升大修管理水平、深化大修管理方法、創新大修管理技術是今后核電大修管理發展的必然趨勢。本文將數據可視化技術引入核電大修計劃管理中，通過可視化技術對低低水位閥門檢修的人力資源約束進行細致分析，進而實現計劃管控的優化，有效減少了工單延期現象的出現；借助可視化甘特圖，對低低水位閥門檢修實時進度進行跟蹤，加強了低低水位期間的計劃管控，使計劃人員可以有針對性地進行實時計劃調整，減少低低水位工作對關鍵路徑的沖擊。

在秦二廠308大修中實踐應用表明：可視化方法的引入，一定程度上解決了低低水位計劃管控中存在的難題，為核電大修計劃管控提供了一種改進思路，并且有重要的實際應用價值。對于數字化轉型背景下的核電廠來說，需要將大修業務數據轉換為資源，實現從數據到信息，再到智能和洞察力的轉變。因此開展數據可視化研究工作，對提升核電廠大修參與人員的判斷力、整合大修信息資源和服務，提高決策人員的工作效率等方面具有顯著的理論意義和現實意義。

核電大修計劃管理應結合現代管理手段及新的方法技術，與時俱進，持續改進，只有這樣才能為大修業績的不斷提升做出更多的貢獻。