淮阳电工培训学校,核电厂全寿期的集成化管理

随着我国核电事业的迅速发展，核电建设与发展中的管理问题显得日益重要。核电厂传统的管理模式一般将核电厂设计、建造、生产运行以及设备管理和维修等过程及环节分开。其缺点是在核电厂全寿期中，各阶段、部门、过程与环节之间缺乏足够的信息交流与反馈，并不同程度地存在着“自动化孤岛”与“信息孤岛”，各阶段的资源尤其是信息资源得不到充分地集成和利用，造成了较大的资源浪费。为解决核电厂传统管理方法的不足，全面优化核电厂的活动与资源管理，节约成本，提高效率，构建核电厂科学的管理体系是非常必要的。针对核电厂设计、建造以及生产的特点和核电厂的特殊性，本文以计算机与现代集成制造系统(CIMS)的“集成”思想和技术为基础，提出核电厂全寿期集成化管理的新方法，并对核电厂实施全寿期集成化管理关键问题进行研究。

1 核电厂全寿期集成管理方法

核电厂的集成化管理以CIMS的“集成”思想和信息集成技术为基础，并充分利用集成技术、信息技术、计算机技术、网络技术、管理技术以及系统工程等技术，以系统和全局的观点，从核电厂全寿期管理的角度出发，建立完善、高效而透明的信息获取、传输、访问、分析与管理机制，实现核电厂设计、建造以及运行与维修等不同阶段中各种资源的优化配置与管理，确保核电厂全寿期中各项工作高效、协调、经济而有序地进行。
实施核电厂全寿期集成化管理的关键问题包括面向核电厂全寿期的信息集成、并行工程的实施、敏捷供需管理以及集成管理系统的开发等方面。

2 面向核电厂全寿期管理的信息集成

核电厂全寿期集成管理以信息集成为基础，其首要工作是实现核电厂异构环境(Heterogeneous Environment)下的信息集成。为全面获取与充分利用各种信息资源，从核电厂设计开始就要考虑核电厂全寿期的信息集成。
从宏观上看，面向核电厂全寿期的信息集成主要包括两个方面的内容：
(1) 核电厂全寿期中各阶段信息集成；
(2) 核电厂全寿期中跨阶段信息集成。
因为在面向核电厂全寿期的信息集成中，信息的获取上存在着时间与空间上的差异，所以信息集成从总体上可以分阶段进行，而前一阶段的信息自动并入当前阶段。面向核电厂全寿期的信息集成分为设计、建造、调试、运行以及维修等几个阶段，其总体方案如图1所示。必要时可以对集成阶段作适当的增加或调整。
在核电厂全寿期的不同阶段中，信息的来源与获取方式不同。在图1所示的方案中，信息获取采用以下方法：
(1) 各阶段建立完善的信息获取与传输机制，充分做好信息的收集、交流与反馈，以获得本阶段完整的核电厂信息。
(2) 每个阶段除完整地获取本阶段和前期阶段的信息外，要尽可能多地获取后期阶段的信息反馈。但是，在前期阶段中，要获取后期的信息反馈往往是比较困难的，因此，后期阶段的信息主要来自于外部。
(3) 较大限度地获取外部信息。外部信息是指国内外其它核电厂信息以及与本核电厂工作有关的各种信息资源。
在具体实施中，采用数据库技术和工程数据管理技术(PDM)实现核电厂全寿期的信息集成。为实现数据共享、保证系统的一致性并为核电厂信息集成提供基础，在CIMS环境下，必须对共享数据统一设计为共享信息的数据库结构。数据库系统采用分布式数据库体系结构，系统中的数据分布在多个数据库服务器上，在逻辑上构成一个整体。
为支持核电厂全寿期中的各种信息管理，实现核电厂异构与分布环境下的信息集成、功能集成和过程集成，在核电厂集成管理系统设计中充分利用PDM技术。以PDM为集成框架，实现PDM系统与CAX/DFX工具以及与ERP(Enterprise Resources Planning)的应用集成，并利用PDM系统建立分布式企业间的信息集成。利用PDM的集成框架功能和协调控制功能，实现核电厂全寿期的信息管理，协调控制核电厂中工作流和各项工作进展。在全核电厂范围内建立基于PDM的并行的协同工作环境，以便在并行的基础上将集成思想应用到核电厂的设计、建造、调试以及运行和维修等各个环节。将核电厂的设计信息、建造信息和过程信息有机地集成起来，做到将正确的信息在正确的时间以正确的方式传递给正确的人，从而实现核电厂多部门、多学科领域专家群体协调工作。

3 核电厂建设与生产过程中的敏捷供需链管理

在核电厂的建设中，为适应国内、国际经济形势与市场的发展变化，必须合理地组织和有效地利用核电厂的资源，以较低的成本、较短的时间和较好的质量满足核电厂建设与生产对物资的需求。实现这一目标的有效方法是充分利用敏捷供需链管理技术，构建核电厂敏捷供需链管理系统(Agile Supply Chain Management System，ASCMS)。
敏捷供需链管理系统是在竞争、合作、动态的环境中，由若干供应商(供方)、需方(即核电厂)等自主实体构成的快速相应环境变化的动态供需网络系统。它是充分利用系统工程、计算机和信息技术等现代科学技术手段，建立在Internet/Intranet、分布对象和电子商务的基础上的，用来协调敏捷供需链，以满足核电厂不同时期、不同部门、不同环节与过程的物资需求。
核电厂的敏捷供需链管理建立在实体共享信息的基础上，采用基于协调决策中心的供需管理模式，对系统中的物流、信息流和资金流进行有效的计划、协调、调度与控制。基于协调决策中心的核电厂敏捷供需管理模式以核电厂为核心，包括部门需求、供应商、协调决策中心、分布式库存等部分组成，如图2所示。

4 核电厂设计建造过程的优化管理

核电厂全寿期集成化管理的一个重要内容是实现核电厂设计与建造过程的优化管理。传统的设计方式是一个串行的开发过程，即前一个部门完成某个功能后将设计结果移交给下一个部门进行下一步的工作。其不足之处是不同的设计部门之间缺乏足够的交流，每个部门仅考虑其局部的功能要求。在设计建造的早期阶段不能很好地考虑后续部门要求和设计建造周期中的各种因素，而往往会导致后期工作的困难。在这种情况下，有时需要从头开始修改设计。这不仅造成电厂设计建造周期的延长，而且会造成大量的人力、物力和资金的浪费。为解决串行设计的不足，1988年美国的R.I.Winner提出了并行工程方法，解决了传统的设计方式的不足，取得了显著的经济效益。

(整理：电工培训学校)