“华龙一号”设计变更经验反馈管理

2019-08-22

中国核电 2019年3期

(中国核电工程有限公司,北京 100840)

福清核电站5、6号机组采用“华龙一号”堆型,是全球示范工程,面临着无现成模式可供借鉴、系统设计固化难、上游提资时间紧、设计周期短等一系列困难,这些客观条件决定了5号机组在整个核电建设周期中必然会出现大量的设计变更单。且核电站核岛厂房布置空间有限、物项多、安装精度高,在施工过程中发现的设计问题,由于现场修改难度大、新增物项采购周期长等,对进度、成本有较大影响。考虑到5、6号机组开工间隔周期只有7.5个月,6号机组施工图纸出版时间紧,因此,如何进行有效的经验反馈,将5号机组出现的设计问题及时反馈至6号机组,减少6号机组设计变更的产生,保证现场施工进度,显得尤为重要。

1 设计变更经验反馈的必要性分析

1.1 1～5号机组同期设计变更数量对比分析

为了预计5号机组设计变更数量,通过1～5号机组同期数据进行对比,详见表1。

表1 1～5号机组FCD～FCD+9个月变更数量统计表Table 1 Design alterations statistical table of units 1-5 in FCD-FCD+9 months

通过同期设计变更数量统计分析,可知5号机组设计变更数量甚至超过1～4号机组同期数量的总和,而1号机组在工程建设过程中共产生CR单:16 492份,FCR单:9206份,DEN单:2085份,CR/FCR/DEN单总量为27 783份。故可以预见,5号机组在整个建设周期内必将产生数量更加庞大的设计变更单。同样,6号机组若不采取切实有效的管控措施,也将产生大量的设计变更单,容易对现场施工进度造成影响。

1.2 5号机组因设计原因产生的变更数量分析

设计变更产生的原因多样,而一些设计问题产生的变更可以在图纸出版阶段就提前规避。为了统计5号机组因设计原因产生的变更数量,我们选取5号机组FCD～FCD+9个月的数据进行统计,详见表2。

表2 5号机组FCD～FCD+9个月变更产生原因统计表Table 2 Causes of design alterations statistical table of units 5 in FCD-FCD+9 months

由表2数据分析可知,5号机组FCD～FCD+9个月内因设计原因产生的变更数量为786份,占已产生设计变更总量的78.2%。因此,我们很有必要开展设计变更经验反馈工作,及时将5号机组已发生的设计变更反馈至6号机组,避免这些变更在6号机组重复发生,由此给施工单位及相关部门造成巨大的工作量、影响现场施工进度。

2 设计经验反馈的管理提升思路

2.1 1～4号机组设计经验反馈的缺陷与不足

1～4号机组主要依据项目部质量保证部编制的《经验反馈管理程序》(CNPE-FQ-QAP-022)开展经验反馈工作。该程序属于大纲程序,未具体明确设计变更经验反馈的相关要求。

1～4号机组未开展系统性、长期性的设计变更经验反馈工作。仅不定期采用集中式的梳理,在工程后期将设计变更大清单发送设计院,要求设计院集中进行经验反馈,因设计变更数量庞大、设计院设计文件已出版,经验反馈实际效果不佳。

2.2 5、6号机组设计经验反馈的改进与优化

5号机组是“华龙一号”首堆工程,设计变更数量远超过于1～4号机组。而在建设阶段发现的设计问题,因现场物项的安装及新增物项采购周期长等原因,会给工程成本及进度带来较大影响。同时5、6号机组堆型一致,厂址条件相同,采用单堆布置方案设计在很大程度上是相通的,故针对1～4号机组设计经验反馈的缺陷与不足,对“华龙一号”机组进行了管理提升和优化,通过设计变更经验反馈,将5号机组因设计问题产生的设计变更及时、全面地反馈至6号机组,督促设计者将5号机组设计变更中的修改情况提前落实到6号机组设计文件中,避免6号机组在工程建设过程中产生类似变更。

设计变更经验反馈机制的建立,能够将经验反馈融入到日常设计问题的处理过程中,避免工程后期对经验反馈集中梳理而造成的工作量大、反馈不及时、落实不到位等问题。通过持续将5号机组设计经验反馈至6号机组,以不断优化6号机组设计、减少6号机组设计变更的产生,达到降低设计、施工、管理等领域的人工成本和物项成本、保障现场施工进度的目的。

3 设计变更经验反馈的实践过程

3.1 全员动员、全面开展设计经验反馈工作

经验反馈作为一项管理工具,在国内外各核电厂得到了广泛应用。且福清核电站面临着多机组连续建设压力,因此从设计源头出发,做好设计经验反馈工作,在“华龙一号”首堆工程建设中显得尤为重要。对此,福清项目部设计管理部采取了一系列的管理措施：

一方面,设计管理部在部门内部发布年度经验反馈管理工作计划,明确部门本年度的经验反馈工作目标和工作重点,制定详细的工作计划;召开经验反馈全员动员会,加强部门领导与员工对经验反馈工作的重视程度;同时多次组织设计经验反馈培训、公司经验反馈平台应用培训等,使员工能熟练掌握经验反馈系统的操作和应用,并要求设计管理人员、设计代表自发、积极地发现建安过程中的设计问题,将典型问题录入公司经验反馈平台数据库;在《设计管理部组织机构及岗位职责》程序中,规定各科室、各设计管理工程师以及部门经验反馈管理工程师的经验反馈相关职责;在《设计代表工作管理程序》中明确设计代表参与经验反馈的管理要求,并在“设计代表服务评价表”中增加了经验反馈的分值,以激发设计代表参与经验反馈的积极性;在《5、6号机组现场变更申请管理程序》和《5、6号机组技术澄清管理程序》中,明确规定“设计代表负责分析是否开展经验反馈”的职责。通过动员、培训和程序宣贯,真正做到全员、全面开展经验反馈工作,部门经验反馈参与率达到98%。

另一方面,要求北京核工程研究设计院及其河北分公司等在各个专业所对设计变更经验反馈的流程及相关要求进行宣贯,使每一位设计者在出图前能自发地吸取前续机组中的设计经验,从而优化设计,为“华龙一号”工程建设提供良好的先决条件。借设计院、河北分公司领导来项目部交流回访之际,对设计变更经验反馈工作进展情况、工作成效进行汇报,以及对后续经验反馈工作方向、项目部相关要求等进行深入沟通交流。

这一系列的管理措施让经验反馈深入每一位设计者和设计管理人员的脑海,并融入日常工作中,形成了良好的设计经验反馈文化和大氛围。

3.2 建立闭环的设计变更经验反馈管理机制、固化流程

为了规范设计变更经验反馈管理,福清项目部设计管理部在2016年发布了《设计变更经验反馈管理办法》,规范了设计变更经验反馈的流程。并将该管理办法在部门内进行宣贯,以加强部门员工对设计变更经验反馈流程的学习和了解,强调设计代表必须重视经验反馈必要性的判定,加大部门对设计变更经验反馈的管理力度。同时将该管理办法发送设计院,要求设计院在各个专业所进行宣贯。2017年6月已将该管理办法上升为《设计变更经验反馈管理程序》。

根据《设计变更经验反馈管理程序》,设计管理部建立设计变更经验反馈台账,每月初整理需向设计院进行反馈的设计变更清单(清单截止日期为上月末),发函至设计院。设计院收到清单后,在6号机组设计文件出版时,查询5号机组对应设计文件中涉及的所有设计变更,并落实在6号机组设计文件中。在设计文件出版后,向设计管理部发函反馈6号机组设计文件中的采纳结果。设计管理部在收到设计院相关函件后,安排专人在设计变更经验反馈台账中进行记录和更新。设计变更经验反馈流程如图1所示。

图1 设计变更经验反馈流程图Fig.1 Flow chart of design alterations empirical feedbacks

设计管理部对设计变更经验反馈落实情况进行定期统计和不定期抽查,每月对设计变更经验反馈采纳情况进行统计,体现在部门月报中,以保证对设计变更经验反馈工作情况的及时管控。并将经验反馈采纳情况纳入总部设计院编制的《福清5、6号项目设计质量季度趋势分析报告》中,每月向福清核电业主、项目部、分包院等各相关单位通报进展情况,以便各方了解和监督设计变更经验反馈的实施情况。设计管理部不定期抽取5号机组部分CR、FCR、DEN单,对应6号机组图纸进行抽查,以检查设计变更经验反馈的落实情况。

3.3 实现软件固化、设计变更答复与经验反馈相结合

现场设计变更产生的原因多样,若集中梳理因设计原因引起的设计变更,存在工作量大、梳理不及时、容易造成人因失误等弊端。经与软件公司沟通,在施工管理系统3.0(简称IFS 3.0)的CR/FCR单答复环节增加了相应必填字段,在“设计反馈”一栏设置“是”与“否”按钮,在“经验反馈原因”一栏设置“设计原因”与“其他原因”按钮,对需要进行经验反馈的设计变更在“设计反馈”一栏填写“是”,再通过系统导出清单将填写“是”的设计变更反馈至设计院,保证设计变更经验反馈的有效执行。

上述功能的开发能够使设计变更的答复和经验反馈有机结合,创建了向后续机组发起经验反馈的快捷通道,使经验反馈可以更加直接有效地转向后续机组,优化了经验反馈工作的管理流程。经向软件公司了解,目前,该管理模式正在田湾项目部、漳州项目部的施工管理系统中进行推广。

3.4 实现IFS 3.0与设计院TC系统对接,数据实时推送

一直以来设计、采购、施工和调试各自拥有独立的信息系统,作为IFS 3.0的重要子系统——设计变更模块与设计院的设计信息系统(简称TC系统,下同)联系是最为紧密的,但以往IFS 3.0与TC系统是脱节的,设计变更文件无法实现信息跨环节的自如流转,这不利于设计院及时查看设计变更单及其附件,只能通过现场设计代表定期大批量地下载设计变更单发送至设计院,增加了设计代表的工作量,也不能保证经验反馈的及时性,这成为设计变更经验反馈的一大制约因素。

经福清项目部设计管理部与软件公司、设计院的沟通协调,IFS 3.0设计变更模块得到了优化,成功与设计院TC系统对接,需要总部设计院处理的设计变更文件可通过IFS 3.0直接将结构化数据和电子版文件提交至TC系统,实现了数据实时推送,项目与设计院信息共享,以方便不断改进设计、提高工作效率、保证经验反馈及时性,进而切实有效地保障设计变更经验反馈管理工作顺利推进。

4 设计变更经验反馈的效益评估

4.1 设计变更经验反馈成果

通过对福清“华龙一号”设计变更经验反馈管理,经各方共同努力,6号机组变更数量较5号机组同期数量有了大幅度的降低,在此对5、6号机组同期(FCD+15个月)的设计变更数量进行对比,详见表3。

表3 5、6号机组同期(FCD～FCD+15个月)设计变更数量对照表Table 3 Design alterations statistical table of units 5-6 in FCD-FCD+15 months

经统计结果可知：6号机组CR/FCR单总量比5号机组同期数量减少了61.9%,DEN单总量比5号机组同期数量减少了64.7%。即6号机组设计变更数量(包括CR、FCR、DEN单)比5号机组同期数量减少了1337份,整体减少了63.1%。

4.2 经济效益

为了准确衡量经验反馈所产生的经济及进度效益,现对经济效益进行分析如下： 6号机组变更总量相比5号机组同期数据减少了1 337个,根据经验,一个设代一个工作日平均能处理1.5个CR/FCR单,一个设计者平均每个工作日可以发起1.5个DEN单,通过设计院得知,一个设代/设计者一年的产值为60万元,一年按250个工作日计算,则这些设计变更数量的减少能节约1 337×60/(1.5×250)=213.9万元。以上成果效益分析的合理性已通过设计院设计管理部和工程经济所的认可。

施工投入成本可类比分析,这些设计变更单的减少,可为现场减少返工、节约人力、降低物项资源的浪费,亦可节约一笔可观的施工投入成本。

4.3 进度效益

通过设计变更经验反馈管理,6号机组设计变更数量比5号机组同期数量减少了1337份,避免了这些设计变更对现场施工进度的影响,给现场带来了潜在的进度效益。

5 设计变更经验反馈的改进建议

通过全员动员、程序优化、软件固化、信息系统对接等措施的有效实施,6号机组设计变更数量大大减少,经验反馈取得了显著的成果,同时,也在实行进一步的管理提升和持续改进,以下是两点改进建议。

5.1 建议设计院建立激励和考核机制

设计院的设计人员作为经验反馈的主要实施者,需要一定的激励和考核制度进行约束。建议设计院内部建立激励和考核机制,对图纸设计质量较高的设计者进行奖励,对设计原因引起的设计变更重发情况进行惩处等,通过监督和激励,以保证经验反馈工作的切实落实。

5.2 建议公司经验反馈管理平台与IFS3.0实现对接

目前,福清项目部主要依托于两个平台开展经验反馈工作：公司经验反馈管理平台和IFS3.0经验反馈模块,目前这两个平台是各自独立的,建议两个平台能够实现对接,方便现场设计代表和设计管理人员在答复或审核变更单的同时,针对需向设计院反馈的变更单创建生成经验反馈,并顺利流转至具体的设计人员账号下,由设计人员填写经验反馈执行结果,以提高工作效率,强化闭环管理,保障设计变更经验反馈工作有效落实。