中广核惠州核电有限公司 广东省惠州市 516000
摘要:核电项目核岛设备供货与安装需求是否匹配是决定建设工期、成本、质量的重要因素。核岛设备数量多、门类广,设备安装受到房间移交、安装工序、资源保障等因素影响,因此供货与安装之间的偏差随着工程推进时刻都在发生变化,最终呈现的是设备滞库、按期到货和供货延误三种状态并存的局面。为了最大限度地匹配工程进度,减少不匹配状态,各个核电项目均投入大量人员对设备供货进度进行管控,以期能够合理调度资源,迅速、准确、及时的应对供货与安装进度不匹配风险。本文从分析核岛设备类别与不同安装工种、不同区域需求出发,总结了一种快速区分核岛设备供货与安装需求之间偏差的分级分类方法,以便在核电项目建设的各个阶段能够高效将供货进度风险进行分级分类,集中有限资源控制重大风险,保障项目建设顺利推进。
关键词:核电工程;核岛;风险分级分类;供货进度控制;设备安装逻辑
1概述
设备供货活动贯穿了核电项目整个建安过程。为匹配进度需求,核岛反应堆厂房第一罐混凝土(FCD)浇筑前,预埋容器和管道就需要陆续到货,当机组冷态功能试验(冷试)开始后,仍有少量大宗材料、仪表等设备尚未到齐。因此,供货是否顺利对安装和关键路径的推进至关重要。
一个完整的核电项目面临数十万计的设备供应。在安装阶段,大量的进度管理工作都在甄别、处理设备供货偏差,如何快速将供货进度风险进行分级分类是做好供货进度管控的关键。
本论文通过防城港一期、二期工程参与系统调试和设备采购进度管控的工作实践,结合与设备采购部门、施工部门的进度协调和交流,以及对设备制造、现场安装逻辑的分析研究,总结了如何搭建标准化的设备分类方法,在安装阶段对核岛设备供货进度风险进行快速分级分类的一些设想。
2基本概念
2.1进度接口
在核电工程进度管理流程中,将设计、采购、土建、安装、调试各大业务之间或各业务内部细分专业之间的进度搭接点称为进度接口,如采购技术规格书出版(设计采购进度接口)、设备交付(采购安装进度接口)、房间或区域移交(土建安装进度接口)、冷试开始(安装调试进度接口)等。
根据工程进度目标和业务之间固有的工程进度逻辑或强制安排,将各业务单元搭接点进行明确后,编制的进度计划称为接口计划。对于中广核工程公司作为EPC总承包单位的核电项目而言,工程二级进度计划为接口计划。
核电项目《采购二级进度计划》明确了设计采购、供货安装进度接口关系,用于指导采购文件出版、设备采购、设备交付,其逻辑关系如图1所示。需要强调的是,接口计划中明确的时间只是一种理想状态,绝大多数设备都不会准点交付、准点安装。
2.2安装包
核岛安装工作按照工种的不同,划分为10个安装包(EM包),各个安装包代码及对应工种如表1所示。
表1核岛安装包分包规则
图1典型采购接口计划
2.3核岛区域划分
按照系统设备布置、施工工艺特点,可以将核岛划分为不同区域,指导建安过程中资源配置和设备供货。以华龙一号为例,根据系统设备布置和施工工艺的特点,利用其中的空间规律(布置)和时间规律(施工逻辑),可以按图2将核岛部分厂房划分为8大区域。由于设备布置和工程建设的特点,90%以上的设备都需要在冷试前到货,为保障管控更加精细,将冷试重点区域(N1*)进一步划分为6个区域。
图2核岛区域划分规则
3设备供货与安装接口规则
土建单位完成区域装修后,即可将具备设备安装条件的厂房/区域向安装单位进行移交。正常情况下,不同的设备按照既定的接口规则和计划完成交付,供货不会上升到土建-安装-单体调试-系统调试-机组联调这一关键路径上。
根据安装工种的不同,各工种设备供货与安装总体接口规则如图3所示。
图3核岛供货安装总体接口规则
5分级分类思路
通常供货进度风险的分级分类由安装工程师、采购工程师、进度工程师等通过信息反馈和分析来完成。进度工程师在收到安装工程师发出的设备缺货或采购工程师发出的制造延误通知后,会从设备类型、安装区域、所属工种以及关联系统出发,分析对总体进度目标的影响后进行分级分类。然后通过必要的决策流程,采取诸如调配设备、工厂赶工、调整工序、接受偏差等应对方式消除影响。
基于现有的供货进度风险分级分类思路和管控流程这种成熟实践,完全可以通过明确的设备分类和区域分类规则实现信息化。
6多变量偏差分级公式介绍
如何用一种自动判别的方式取代部分人工来进行供货进度风险分级分类?从以上分析可以看出,通过建立设备分类和区域分类规则相应的多变量公式,是可以做到这一点的。
按照人工识别的分级分类思路,公式应考虑纳入设备类型、安装区域、所属工种以及关联系统4大设备属性,以供货偏差作为输入进行计算,得出风险偏差,作为进度风险分级的依据。公式初步构思为F(x)=4x/[a(1+b+c +d)],其中F(x)为风险函数,x表示实际进度偏差,a变量为设备类型,b变量为安装区域,c变量为所属工种,d变量为设备关联的系统。
其中,设备类型和所属工种是同类参数,安装区域和关联系统是近似参数。于是,该公式可以简化为F(x)=2x/[a(1+b)]。
公式简化后,只需对a、b变量进行赋值,就可以界定不同区域、设备供货风险,针对公式计算出的偏差,使用绿/黄/红紫灯进行分级分类,其中红紫灯需人工进一步甄别,确保重大风险不错不漏。
7公式变量赋值
根据公式结构可知,参数a、b的取值决定了进度风险偏差放大和缩小系数。为确保风险评估结果符合工程实际,取值应围绕成熟实践进行。
表2列出了不同区域、不同类型设备发生延误时总体上的风险大小(用圆圈表示),以此为基础,可以推导出参数a、b的具体取值。获得a、b的取值后,不同设备的偏差通过公式可以换算出不同的结果(影响)用于分级分类。
表2参数a、b对应设备供货不匹配造成的进度风险大小
*注:前期重点层区开工后工程上量需求紧且可替代性低。
明确公式并给变量赋值后,将公式、变量应用到项目信息管理系统或者EXCEL表中,只要定期更新设备安装需求时间和预计到货时间,即可快速、自动对进度偏差进行分级、分类。
需要说明的是,变量如何赋值,公式如何设定取决于具体项目的管理实践。不同项目、不同工程阶段,在进行系统的评估和测试后,可以动态调整赋值,以便适应项目风险偏好的需要。
8应用示例与效果
根据公式及赋值,可以列举几个设备供货延误的假定情形和人工/公式判定结果,来验证多变量公式的应用效果。
情形1,假定核岛1号蒸汽发生器(SG1)供货进度与现场需求偏差10天。
人工判定:SG供货是安装关键路径,偏差10天需制造厂通过优化工序/赶工进行纠偏,项目无法消化此偏差,建议作为紫灯项进行管理,纳入项目级风险清单。
公式判定:SG1对应的a、b分别取值0.5、1,代入公式计算得出F(x)=2x=20>15,挂红/紫灯,转人工进一步分析并纳入项目级风险。
对比结论:公式试算结果符合要求,另附其余偏差计算结果见表5。
表5情形1试算表
情形2,假定核岛中压配电盘供货进度与现场需求偏差20天。
人工判定:核岛中压盘要求在房间移交前1个月供货,目前供货进度与现场需求偏差20天,考虑设备开箱入库、运输等流程,已经对现场安装工作产生一定影响,但此影响可以通过安装阶段正常的工序优化进行缓解,建议挂红灯提请采购和安装部门关注。
公式判定:中压配电盘对应的a、b取值1、1,代入公式计算得出F(x)=x=20>15,挂红/紫灯,转人工进一步分析并纳入项目级风险。
对比结论:公式试算结果符合要求,另附其余偏差计算结果如表6。
表6情形2试算表
情形3,假定稳压器水位探测器供货进度与现场需求偏差40天。
人工判定:仪表要求在系统安装完成前8个月供货,目前供货进度与现场需求偏差40天,考虑仪表安装为系统安装收尾工作,当前延误影响较小,建议挂黄灯。
公式判定:相关仪表对应a、b取值3、1,代入公式计算得出F(x)=0.33x=13.3<15,挂黄灯。
对比结论:公式试算结果符合要求,另附其余偏差计算结果如表7。
表7情形3试算表
经试算验证,多变量偏差公式能够完成不同设备供货风险的分级分类功能,代替部分设备进度管控的人工判定工作。
9结语
像核电这样的超级工程,其设备的供货进度控制是一项非常复杂而繁琐的系统性任务。除了需要科学、严谨的进度计划体系来支撑进度管控工作外,实现项目设计采购建安进度联动一直是进度控制人员追求的目标。
本文通过对供货进度风险快速分级分类方法的探索,找到了将采购安装进度联动信息化、便捷化的有效方式。结合现有的信息管理平台,可以实现抓取进度数据、计算偏差、分级分类、风险预警等工作的自动化。
参考文献
[1]中国广东核电集团核电学院,中广核工程有限公司.核电工程总承包与项目管理[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]程平东,孙汉虹.核电工程项目管理[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3]张清会,EPC模式下的工程项目管理[J].中国电力企业管理,2011(21).