核电企业作业管理中心群堆管理模式探索
2019-02-17舒畅
舒 畅
(广东深圳大亚湾核电运营管理有限责任公司,广东深圳 518120)
1 实施的意义
核电站相对于常规能源电站来讲,具有核安全冗余设备数量庞大、系统技术复杂、系统间关联复杂、分工高度专业化等特点,同时随着我国核电事业的迅速发展,反应堆数量日益增长,同一电厂厂址同时运营多个反应堆发电的情况越来越普遍,从而使得电厂现场工作的管理和协调工作复杂程度成倍增加,对群堆运营管理提出了更高的要求和挑战。因此,如何科学整合电厂资源和流程,使得群堆生产更加有秩序、有效率和安全,是一件非常有意义的事情。
世界上较为成熟的核电运营组织,如美国核电运行研究所(Institute of Nuclear Operations,INPO)电厂已有采取建立工作控制部(或中心)对群堆工作进行管理的先例,但我国在这方面工作刚刚起步,还处于探索阶段。大亚湾核电运营管理有限责任公司(Daya bay Nuclear Power Operations and Management Co.Ltd,DNMC)是国内首家专业化核电运营企业,大亚湾电厂也是国内较早6堆以上联合运营的核电厂,因此在群堆管理方面积累了较多探索和实践经验,并依托国内首家作业管理中心的建立和运作,实现对群堆生产的高效管控。
2 作业管理中心介绍
DNMC作业管理中心以现场设备和作业为主要对象,运用无线网络、可视化大屏、移动终端等先进信息化技术,将现场设备状态和作业场景实时传回作业管理中心,点检工程师对现场作业进行实时监控、全方位故障诊断、专家在线支持、深层次原因分析和维修策略持续优化等,减少工作接口,实现机组缺陷快速响应,提升工作效率,提高维修质量和设备可靠性。
2.1 组织人员构成
作业管理中心人员以点检专工为主,点检工程师及工作周小组(周经理、计划工程师、隔离经理、专业协调)为辅。
点检专工是点检制下属专业工程师,负责群堆某个功能领域相关所有系统的技术问题统管(如制冷机领域、柴油机领域等),其下还设置一、二级点检工程师负责具体系统和设备。
工作周小组起到作业流程管控的支持功能,主要负责群堆作业计划安排、资源协调等工作。
2.2 设施及技术保障
为充分利用现有电厂资源,减少不必要的开支,中心建设选址在厂区已有办公楼,将一层办公楼全部打通,根据需要重新划分格局,设计分为中心大厅、副厅、智真会议室及卫星办公区域4大部分。
大厅及副厅为核心办公区域,设置可任意画面分割显示的大型屏幕墙,并配置相应软件和服务器,可实现音频、视频的接入和互动。点检专工在此区域可实现远程与各厂主控及现场的互动。
智真会议室利用现代视频会议技术,实现多点高清视频会议,各厂分布人员通过本系统可远程参会,是作业管理中心群堆管理的重要信息化工具。
卫星办公室是工作周小组办公地点,原分布于各厂的工作周小组联合在此办公,统筹三厂六堆的现场作业计划安排,为中心运作提供流程管控上的支持。
为支持上述各部分的正常运作,中心还配套采取如下技术手段:
(1)无线网络:建设无线4G网络,覆盖全厂区域,现场音视频、作业过程数据均能通过网络实时上传,是连接现场作业、管理中心及主控室3方的信息高速公路。
(2)视频系统:建设遍布厂房的固定摄像系统,全厂700多个摄像头24 h全覆盖摄录,同时搭配移动摄像系统(头戴式摄像系统+手持记录仪),用于将作业情况细节的动态实时影像记录与上传。
(3)手持终端:作为现场工作人员的标配,替代原来纸质工作文件,全电子化的工作指令、工作许可、工作程序和图纸,同时具备无线连接、巡视记录、缺陷报告、设备扫码识别、人员定位、音视频记录/通讯等多种扩展功能,基本实现“一机在手、信息全有”的目的。是作业现场信息互通的重要工具。
(4)电子标牌:现场设备均设置二维码形式的“身份证”,手持终端扫码可调出设备名称、所属机组、地理位置等信息,将扫码信息与数据库工作点数据对比,可实现智能防人因,有效避免走错电厂、设备位置等人因失误。
(5)计划管控平台:群堆管理对计划的整体统筹能力有了更高要求,因此专门建立计划管控平台,将原先分布于工作票系统(Systems Applications and Products in Data Processing,一种企业资源计划管理软件,简称SAP)、计划编制系统(Primavera 6,一种项目计划管理软件,简称P6)、工单工时系统(Daya bay Time Management System,简称DTMS)等各作业过程相关信息系统的数据抓取整合,形成完整的作业过程信息链,并增加计划变动信息提醒、计划安排信息推送、隔离实施信息推送、工作执行反馈、工前风险提示等功能,协助主厅和副厅人员高效掌握作业流程信息,便于其根据信息灵活迅速采取适当应对措施,以满足中心快速高效响应机组需求的目标。
2.3 主要运作机制
DNMC作业管理中心主要运作机制是以点检制为基础的全面生产管护体系(Total Productive Maintenance,简称 TPM),将原来分散于作业过程各环节的协调工程师、准备工程师、备件工程师、执行主管、工作负责人等角色重新资源整合,打破电厂和专业壁垒,形成以点检专工为领域设备负责人、点检工程师为分系统设备负责人的树状拓扑结构。
在该机制中,点检专工和工程师是设备的主人,将设备管护相关的问题分析、策略制定、工作协调、工作准备、工作执行、设备巡检、备件管理、经验反馈、文件升版等工作,均按点检制进行分工和责任到人,对设备寿命周期实行全过程和全空间的管理。
该机制内设三级点检制:岗位日常点检、专职点检及精密点检。日常点检由设备操作人员负责,便于发现故障表面迹象;专职点检由专业点检工程师负责,便于发现隐患故障和故障趋势;精密点检由点检专工负责,便于定位故障根本原因和解决方案。通过层层构筑设备防线,做到“防故障于未然”,保持设备性能的高度稳定。
2.4 支持运作机制
(1)联合生产例会机制。将原三电厂分别召开的例行早会、SRT(Screen Review Team,新增工作申请审核组织)会及计划会,通过智真会议系统联合召开,从三电厂“三套人马”变革为一套人员“一盘棋”。联合早会由日常生产管理项目经理主持,各部门主管业务经理参加,跨电厂、跨领域直接协调解决问题,减少信息传递层级,加强问题响应和推动效果,达到统筹资源、提升效率的目的。联合SRT会及计划会则是由工作周经理、计划工程师、协调工程师、安全工程师等工作周小组成员组织和参与的例行会议,统筹审查三电厂新增工作申请优先级、协调三电厂计划工作安排。
(2)12周计划机制。DNMC采用国际先进的12周滚动计划管理机制,从工作执行前的12周开始跟踪工作各项准备情况,并在提前8周、提前5周、提前2周等各个关键节点设置定位,确保工作准备充分、按期执行。三厂计划工程师在作业管理中心卫星办公室集中联合办公,实现跨电厂、跨专业计划安排与协调。
(3)电子取还票机制。采用信息化手段,远程分级释放许可,实现70%以上风险不高的工作由工作负责人就地电子取票,不需再到主控或隔离办召开工前会并领取纸质许可,解决了运行人员耗费精力分发纸质许可、工作负责人耗费时间、信息传递效率低下等问题,将有限资源释放到重要工作中去,为群堆管理提升了工作效率。
(4)电子工作包机制。工作准备全程无纸化,不需将准备好的指令、程序、图纸等工作资料以纸质工作包形式提交计划和运行部门,大大提升工作准备流程的效率,是群堆管理必要的信息化手段。
(5)其他流程优化措施。除上述机制,DNMC还采用多种优化措施提升流程管理精益化和信息化水平,为群堆管理提供保障。例如,采用NG(Notification General,通用通知单)通知单分类机制优化了部分低风险工作流程管理、采用一票制优化工作许可证管理、采用工单工时系统(DTMS)优化标准工时管理等,将常用的生产表单审批流程以电子化形式予以体现,极大提升了工作效率。
3 基于作业管理中心的群堆管理功能介绍
3.1 快速响应群堆机组需求
现场问题可在第一时间以实时图像+音频方式投射到作业管理中心大屏,让专业点检人员迅速介入问题的分析和判断,加上联合生产例会机制能迅速定位责任部门、调集干预资源,使问题能够迅速得到响应和解决,TPM机制下的点检工程师分析、准备一条龙,定位故障后能迅速准备工作方案和资源,电子工作包、电子表单、电子取还票等支持机制,则大大提高了工作准备和执行的流程效率,最终实现从问题发现到问题干预这一过程的高效迅捷。
3.2 精确诊断分析故障
作业管理中心各种信息化技术的运用,使故障诊断和分析所需的传统步骤,如跑现场、查资料、打电话、开会讨论等实现了高度信息化集成,点检人员可以通过大屏或手持终端与现场及同事跨电厂、跨专业零距离进行上述工作,不仅节省时间,还能更加方便的交流一些实时动态信息(如故障点实时图像等),并可实现多方图像、音频的互动。这些传统方式所无法企及的优势,使作业管理中心可以汇集、共享更多的故障信息、后台资料、检修历史,从而更加精确的诊断故障原因,对于跨专业联合问题分析尤其高效。
3.3 群堆生产活动计划发布与跟踪
三厂计划人员在作业管理中心集中联合办公,整体计划管理采用12周计划机制,并设计了计划管控专用软件平台以提高作业流程管控的信息化水平。大量错综复杂的群堆生产活动在12周之前就经过精心安排,充分考虑跨厂群堆之间的风险、资源平衡性,临近执行则将滚动周计划、滚动日计划投射到中心大厅和副厅的大屏上,并与工作票系统(SAP)、计划编制系统(P6)、工单工时系统(DTMS)实时数据互动,以计划为牵引形成活化的作业过程信息集成平台,通过该平台可实现计划发布、取还票监控、工前风险提示、隔离信息反馈、作业过程反馈、实时工时统计、计划信息推送、计划变更提醒、超期工作提醒、未及时取票提醒等若干功能,计划人员、作业执行人员、运行隔离人员等作业过程中的各个角色均可利用该平台获取自己关心的信息,而不必再通过电话或当面交流来确认信息。该平台将过程数据汇总并以图像的形式展示当前群堆整体工作计划安排和执行情况,是维持群堆工作秩序、平衡群堆工作风险的有力工具。
3.4 现场作业实施过程管控
(1)远程监护/签点。通过4G专网、手持终端及头戴式音视频设备,可通过中心大厅实现远程监护和签点,减少现场监护人员数量,特别是对于高工业安全风险或高辐射风险区域工作,可降低人员损伤风险,且在大厅的监控人员可以同时监控不同电厂、不同现场的作业关键点,大大提升了工作效能。
(2)远程专家技术支持。点检专工是各个领域的高级技术专家,他们在中心大厅可以更加充分的发挥专家作用,通过信息技术与现场作业点无缝对接,指导现场关键技术难点、协助分析异常情况、迅速做出技术决策。因为各个领域专家集中在中心办公,遇到跨专业、跨领域问题时启动多专业会诊,既迅速且容易,显著提升了群堆生产工作的效率和效益。
(3)工作质量验收。对于设备检修后的工艺质量把控,可以通过点检制责任人员远程验收,而对于类似功能再鉴定这种需要维修、运行等多部门现场配合启停设备的验收,则可充分发挥作业管理中心多方音视频互动的功能,各方人员通过各种无线网络设备“零距离”配合验收。
3.5 群堆专项综合指挥
遇到重要专项保电、应急抢修、防台抗灾等情况,作业管理中心则变身为桥头堡和指挥部,临时专项组织在中心内可实时掌握群堆运行情况、下达指挥命令、决策疑难问题,是群堆重大专项和临时应急的指挥调度中心。
3.6 大数据分析及维修策略优化
利用各系统汇集到中心的数据,还可以进行统计学分析、大数据应用。原先被各信息系统分割为孤岛的作业过程数据,在中心汇聚、融合、联动,形成完整的作业管控数据链,利用这些数据,可制作可视化图表展示趋势、分析执行过程缺陷、识别可改进项,并可上溯反馈到维修策略和准备策略的制定,为策略优化提供输入,从体系上提升设备管护水平,提高设备可靠性。
4 群堆管理收益
就目前DNMC作业管理中心设计的群堆管理功能而言,可在工作监护、设备巡视、安全监督、项目管理、技术支持、质保监察、工单流程、表单办理、会议讨论、多方信息沟通等方面提升约80%工作效率,每月可减少约3500人工时。
除成本上的显性收益,通过中心运作,在提升现场检修质量,降低人因失误概率,避免设备重大损失,提升设备可靠性所带来的潜在收益方面,也非常明显。2018年DNMC作业管理中心上线,当年大亚湾实现年度上网电量461.38亿千瓦时,6台机组平均能力因子(92.71%)和平均负荷因子(90.52%)均创6台机组全面商运以来的最高纪录。2018年DNMC还荣获第三届中国质量奖(政府奖)提名奖,充分肯定了大亚湾群堆管理模式对经营质量提升的积极作用。
5 结语
DNMC作业管理中心群堆管理模式的探索,是新概念、新技术与核电企业生产管理结合的一次全新尝试,是国际核电行业首创的信息化群堆生产管控模式,其倡导的信息化群堆联合支持、一对多实时管理的理念,推动传统作业管理模式产生质的飞跃,显著提升了作业管理的精益化、信息化、智能化水平,是企业提质增效的有力支撑。回顾国家十九大对于企业要坚持提升质量、提升效率、创新驱动的要求,作业管理中心群堆管理模式的应用正好契合国家发展战略,其思路和理念不仅限于核电企业,对于其他需要提升质量与效率的企业同样具有参考意义。