中国核电工程有限公司(China Nuclear Power Engineering Co.,Ltd.,简称中核工程公司或CNPE),是以核工程研发、设计为龙头的工程总承包单位,集核工程研发、规划、设计、总承包、核电站运行支持服务、工程监理等全功能于一体;是国内最大的综合性核电总体研究设计单位;是国内经历核电技术引进、消化、吸收,完成百万千瓦级核电站自主设计并形成核电二代加技术自主品牌的研究设计单位;是国内最强的核化工、核燃料元件工程研究设计单位和核电建造监理、设备监造单位;是核电行业中承担和完成核电工程设计项目最多的单位。
2015年5月,中核集团自主研发的三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程——福建福清核电5号机组浇筑第一罐混凝土。2020年11月27日,5号机组首次并网成功;2021年1月30日,5号机组正式投入商业运行,标志着我国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列。据悉,每台“华龙一号”机组每年清洁发电近100亿千瓦时,能够满足中等发达国家100万人口的生产生活年度用电需求。相当于减少标准煤消耗312万吨,减少二氧化碳排放816万吨,植树造林7000万棵。“华龙一号”的建设,对优化我国能源结构、实现“碳达峰”“碳中和”战略目标具有重要意义。“华龙一号”工程项目建设取得成功的背后,数字化技术发挥了强大的支撑作用。中核工程公司作为“华 龙一号”工程项目总包方,近年来不断推进企业数字化转型,加大核电工程管理数字化建设研究和投入力度,为助力“华龙一号”高质量建设打下了坚实的基础。
1、十年数字化转型之路
十年之前,中核工程公司即开启数字化、智能化转型之路。十年之后,自主知识产权的三代核电型号——“华龙一号”作为中核集团的主打品牌,继续推动着并享受 到了数字化带来的成果。
中核工程公司项目管理部副主任、工程管理信息化负责人葛育勤表示:“2012年开始我们就已经意识到数字化转型的重要性,建设了项目管理平台,把所有的电厂都能够对象化,可以了解项目的整体情况。”
2017-2018年,中核工程公司又在集团层面牵头负责数字核电的整体规划,数字核电覆盖了核电站从研发、设计、工程、运行到退役,即核电的全生命周期。
2019年,公司的信息文档部和三维设计中心整合,成立数字化工程技术中心,负责整体设计的数字化转型的统领工作。目标在设计层面实现对象化,直接在系统中完成设计工作,向后续业务提供设计数据。数字化转型对中核工程公司而言,是一个系统和长期的工程。
经过近10年的发展,中核工程公司数字化转型已经取得了良好的成效。这家核电领域的工程公司业务范围涵盖了核电前期策划、可行性研究、项目咨询、环境评估、工程设计、设备采购、施工管理、建设监理、调试实施与管理等相关领域。其数字化建设,自然涉及到工程设计、采购、施工和调试整个生命周期的数字化。
2、数字化破解“华龙一号”管理难题
中核工程公司的数字化历程中不得不提到“华龙一号”的数字化建设。
2015年5月7日,中国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程——中核集团福清核电站5号机组正式开工建设。CNPE全面承担“华龙一号”全球首堆示范工程暨福清核电5、6号机组工程建设任务。
截止到2021年1月30日正式投入商运,中核集团创造了世界三代核电机组首堆建设的最佳业绩。该工程包括350多个系统,80多个子项,出版施工图纸113517张,超过10万人参与工程建设。福清核电5、6号项目开工之初,面临着首堆工程特有的四大难题:即施工进度、成本控制压力大;工程质量、安全标准高;项目文档种类众多,知识产权保护要求高;参建方众多,现场协调工作复杂等。
由于中核工程公司早期的数字化程度基础较弱,所以很多信息化规划在落地过程中遇到了各种各样困难。葛育勤认为,数字化要从业务侧不断推进。中核工程公司在工程信息化体系建设过程中,要求各系统实施商在系统规划阶段要充分关注先进管理技术、工程业务数据管理特点,不断提升应用水平,以推动项目管理,准确预测项目风险,及时做好预防及应对措施, 并严格控制项目建设进度,用新技术为“华龙一号”首堆工程建设插上“智慧的翅膀”。
中核工程公司在施工板块的信息化建设成效尤为显著。建设的施工管理系统是现场项目部层面施工管理 的基础,从立项、开工、施工管理到竣工验收等各环节,依据科学、系统的项目管理方法论,形成以现场施工管 理为主线,以质量、安全、费用、进度和施工控制为目标 的现场施工管理信息系统,提高现场项目部施工管理工作的效率和总体水平。
通过项目建设服务用户,构建更加成熟、完善的施 工生态体系;建立与外围系统无缝衔接的一体化施工管理平台;建立了质量的全过程闭环管理,实现了质量计划的多维统计分析;改变传统文件管理模式,实现文件业务一体化应用“互联网+”技术,推动施工业务“集智创新”。
葛育勤指出:“目前我们在具备条件的项目上做了一些智能化的实践,对现场项目的提升起到了很大的推动作用。”比如,2020年8月,公司开始做各个核电厂的智慧工地,目前在海南、漳州和徐大堡项目上,联合中国移动铺设了整个工地的无线网络,在网络上去架设智慧工地的一些前端设备和功能。“智慧工地的主要表现是,要让所有的工作能够在我们后台的统一监控下,包括一些就地的传感的设备,能够向后台反馈信息。智慧工地是物联网的概念,把一 些以前靠人巡检人去判定的内容,都纳入到系统管理中,使得管理更精确。而在无线网络的实现中,是核电领域的第一家。”葛育勤说道。
3、持续改进信息化,实现全局数字化
通过“华龙一号”项目的数字化建设,整体建立了成熟完善的信息化管理体系,并建成高度集成的、全面覆盖核电工程建设各领域的信息化管理平台。葛育勤指出,对于项目管理而言提升了一大步,这一大步从各个指标上能够提升50%以上。
4、构建核电工程项目管理标准
通过对方家山1-2、福清1-4、田湾3-4、海南1-2等历史工程总承包项目及信息化系统建设的总结和经验反馈,结合“华龙一号”首堆工程的管理需求,中核工程公司首先进行了业务全面梳理与标准化规范,以施工板块为例,施工管理系统内设了标准化的管理流程、业务表单、统计分析、系统接口,为标准化管理提供有力支持。
1.标准化的管理流程。
施工管理系统中内置了百余个标准的业务流程,并实现管理和信息化的互 相约束和补充。
2.标准化的业务表单。
施工管理系统中内置了二百余个标准的业务表单,加快了实施节奏,规范了各项目的管理。
3.标准化的统计分析。
施工管理系统中内置了数十个标准的统计分析指标,可以使项目的管理者快速的掌控各项业务的发展趋势,并可便捷的实现数据挖掘、钻取,辅助领导决策。
4.标准化接口。
施工管理系统采用标准的技术接口,与外部单位、外部系统建立了几十个业务接口,实现业务快速联动与全面在线流转。
5、打造工程项目管理平台
中核工程公司在信息化建设过程中,以数字化为支撑,顺应新技术发展,引用国内外先进的项目管理方法,通过对工程进度、成本、质量、安全的整体规划,对管理流程进行疏理、整合、再造和优化,创建工程项目全周期“大数据”,满足项目多维度需要,建成了与上下游单位协同运转、高效管理和科学决策的工程数字化集成系统。
对于中核工程而言,数字化转型的路还将继续。葛育勤表示,“十四五”的转型目标是,实现由原先以图纸为核心,向图纸文件为证明材料、以数据为辅的转变。对象级的设计是完成纯数字化转型,规划目标到2035年实现。针对项目进行实施,再进行复制,最终实现全局的数字化转型。