(中國核電工程有限公司,北京 100840)

福清核電站5、6號機組采用“華龍一號”堆型,是全球示范工程,面臨著無現(xiàn)成模式可供借鑒、系統(tǒng)設計固化難、上游提資時間緊、設計周期短等一系列困難,這些客觀條件決定了5號機組在整個核電建設周期中必然會出現(xiàn)大量的設計變更單。且核電站核島廠房布置空間有限、物項多、安裝精度高,在施工過程中發(fā)現(xiàn)的設計問題,由于現(xiàn)場修改難度大、新增物項采購周期長等,對進度、成本有較大影響。考慮到5、6號機組開工間隔周期只有7.5個月,6號機組施工圖紙出版時間緊,因此,如何進行有效的經驗反饋,將5號機組出現(xiàn)的設計問題及時反饋至6號機組,減少6號機組設計變更的產生,保證現(xiàn)場施工進度,顯得尤為重要。

1 設計變更經驗反饋的必要性分析

1.1 1～5號機組同期設計變更數(shù)量對比分析

為了預計5號機組設計變更數(shù)量,通過1～5號機組同期數(shù)據(jù)進行對比,詳見表1。

表1 1～5號機組FCD～FCD+9個月變更數(shù)量統(tǒng)計表Table 1 Design alterations statistical table of units 1-5 in FCD-FCD+9 months

通過同期設計變更數(shù)量統(tǒng)計分析,可知5號機組設計變更數(shù)量甚至超過1～4號機組同期數(shù)量的總和,而1號機組在工程建設過程中共產生CR單:16 492份,FCR單:9206份,DEN單:2085份,CR/FCR/DEN單總量為27 783份。故可以預見,5號機組在整個建設周期內必將產生數(shù)量更加龐大的設計變更單。同樣,6號機組若不采取切實有效的管控措施,也將產生大量的設計變更單,容易對現(xiàn)場施工進度造成影響。

1.2 5號機組因設計原因產生的變更數(shù)量分析

設計變更產生的原因多樣,而一些設計問題產生的變更可以在圖紙出版階段就提前規(guī)避。為了統(tǒng)計5號機組因設計原因產生的變更數(shù)量,我們選取5號機組FCD～FCD+9個月的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,詳見表2。

表2 5號機組FCD～FCD+9個月變更產生原因統(tǒng)計表Table 2 Causes of design alterations statistical table of units 5 in FCD-FCD+9 months

由表2數(shù)據(jù)分析可知,5號機組FCD～FCD+9個月內因設計原因產生的變更數(shù)量為786份,占已產生設計變更總量的78.2%。因此,我們很有必要開展設計變更經驗反饋工作,及時將5號機組已發(fā)生的設計變更反饋至6號機組,避免這些變更在6號機組重復發(fā)生,由此給施工單位及相關部門造成巨大的工作量、影響現(xiàn)場施工進度。

2 設計經驗反饋的管理提升思路

2.1 1～4號機組設計經驗反饋的缺陷與不足

1～4號機組主要依據(jù)項目部質量保證部編制的《經驗反饋管理程序》(CNPE-FQ-QAP-022)開展經驗反饋工作。該程序屬于大綱程序,未具體明確設計變更經驗反饋的相關要求。

1～4號機組未開展系統(tǒng)性、長期性的設計變更經驗反饋工作。僅不定期采用集中式的梳理,在工程后期將設計變更大清單發(fā)送設計院,要求設計院集中進行經驗反饋,因設計變更數(shù)量龐大、設計院設計文件已出版,經驗反饋實際效果不佳。

2.2 5、6號機組設計經驗反饋的改進與優(yōu)化

5號機組是“華龍一號”首堆工程,設計變更數(shù)量遠超過于1～4號機組。而在建設階段發(fā)現(xiàn)的設計問題,因現(xiàn)場物項的安裝及新增物項采購周期長等原因,會給工程成本及進度帶來較大影響。同時5、6號機組堆型一致,廠址條件相同,采用單堆布置方案設計在很大程度上是相通的,故針對1～4號機組設計經驗反饋的缺陷與不足,對“華龍一號”機組進行了管理提升和優(yōu)化,通過設計變更經驗反饋,將5號機組因設計問題產生的設計變更及時、全面地反饋至6號機組,督促設計者將5號機組設計變更中的修改情況提前落實到6號機組設計文件中,避免6號機組在工程建設過程中產生類似變更。

設計變更經驗反饋機制的建立,能夠將經驗反饋融入到日常設計問題的處理過程中,避免工程后期對經驗反饋集中梳理而造成的工作量大、反饋不及時、落實不到位等問題。通過持續(xù)將5號機組設計經驗反饋至6號機組,以不斷優(yōu)化6號機組設計、減少6號機組設計變更的產生,達到降低設計、施工、管理等領域的人工成本和物項成本、保障現(xiàn)場施工進度的目的。

3 設計變更經驗反饋的實踐過程

3.1 全員動員、全面開展設計經驗反饋工作

經驗反饋作為一項管理工具,在國內外各核電廠得到了廣泛應用。且福清核電站面臨著多機組連續(xù)建設壓力,因此從設計源頭出發(fā),做好設計經驗反饋工作,在“華龍一號”首堆工程建設中顯得尤為重要。對此,福清項目部設計管理部采取了一系列的管理措施：

一方面,設計管理部在部門內部發(fā)布年度經驗反饋管理工作計劃,明確部門本年度的經驗反饋工作目標和工作重點,制定詳細的工作計劃;召開經驗反饋全員動員會,加強部門領導與員工對經驗反饋工作的重視程度;同時多次組織設計經驗反饋培訓、公司經驗反饋平臺應用培訓等,使員工能熟練掌握經驗反饋系統(tǒng)的操作和應用,并要求設計管理人員、設計代表自發(fā)、積極地發(fā)現(xiàn)建安過程中的設計問題,將典型問題錄入公司經驗反饋平臺數(shù)據(jù)庫;在《設計管理部組織機構及崗位職責》程序中,規(guī)定各科室、各設計管理工程師以及部門經驗反饋管理工程師的經驗反饋相關職責;在《設計代表工作管理程序》中明確設計代表參與經驗反饋的管理要求,并在“設計代表服務評價表”中增加了經驗反饋的分值,以激發(fā)設計代表參與經驗反饋的積極性;在《5、6號機組現(xiàn)場變更申請管理程序》和《5、6號機組技術澄清管理程序》中,明確規(guī)定“設計代表負責分析是否開展經驗反饋”的職責。通過動員、培訓和程序宣貫,真正做到全員、全面開展經驗反饋工作,部門經驗反饋參與率達到98%。

另一方面,要求北京核工程研究設計院及其河北分公司等在各個專業(yè)所對設計變更經驗反饋的流程及相關要求進行宣貫,使每一位設計者在出圖前能自發(fā)地吸取前續(xù)機組中的設計經驗,從而優(yōu)化設計,為“華龍一號”工程建設提供良好的先決條件。借設計院、河北分公司領導來項目部交流回訪之際,對設計變更經驗反饋工作進展情況、工作成效進行匯報,以及對后續(xù)經驗反饋工作方向、項目部相關要求等進行深入溝通交流。

這一系列的管理措施讓經驗反饋深入每一位設計者和設計管理人員的腦海,并融入日常工作中,形成了良好的設計經驗反饋文化和大氛圍。

3.2 建立閉環(huán)的設計變更經驗反饋管理機制、固化流程

為了規(guī)范設計變更經驗反饋管理,福清項目部設計管理部在2016年發(fā)布了《設計變更經驗反饋管理辦法》,規(guī)范了設計變更經驗反饋的流程。并將該管理辦法在部門內進行宣貫,以加強部門員工對設計變更經驗反饋流程的學習和了解,強調設計代表必須重視經驗反饋必要性的判定,加大部門對設計變更經驗反饋的管理力度。同時將該管理辦法發(fā)送設計院,要求設計院在各個專業(yè)所進行宣貫。2017年6月已將該管理辦法上升為《設計變更經驗反饋管理程序》。

根據(jù)《設計變更經驗反饋管理程序》,設計管理部建立設計變更經驗反饋臺賬,每月初整理需向設計院進行反饋的設計變更清單(清單截止日期為上月末),發(fā)函至設計院。設計院收到清單后,在6號機組設計文件出版時,查詢5號機組對應設計文件中涉及的所有設計變更,并落實在6號機組設計文件中。在設計文件出版后,向設計管理部發(fā)函反饋6號機組設計文件中的采納結果。設計管理部在收到設計院相關函件后,安排專人在設計變更經驗反饋臺賬中進行記錄和更新。設計變更經驗反饋流程如圖1所示。

圖1 設計變更經驗反饋流程圖Fig.1 Flow chart of design alterations empirical feedbacks

設計管理部對設計變更經驗反饋落實情況進行定期統(tǒng)計和不定期抽查,每月對設計變更經驗反饋采納情況進行統(tǒng)計,體現(xiàn)在部門月報中,以保證對設計變更經驗反饋工作情況的及時管控。并將經驗反饋采納情況納入總部設計院編制的《福清5、6號項目設計質量季度趨勢分析報告》中,每月向福清核電業(yè)主、項目部、分包院等各相關單位通報進展情況,以便各方了解和監(jiān)督設計變更經驗反饋的實施情況。設計管理部不定期抽取5號機組部分CR、FCR、DEN單,對應6號機組圖紙進行抽查,以檢查設計變更經驗反饋的落實情況。

3.3 實現(xiàn)軟件固化、設計變更答復與經驗反饋相結合

現(xiàn)場設計變更產生的原因多樣,若集中梳理因設計原因引起的設計變更,存在工作量大、梳理不及時、容易造成人因失誤等弊端。經與軟件公司溝通,在施工管理系統(tǒng)3.0(簡稱IFS 3.0)的CR/FCR單答復環(huán)節(jié)增加了相應必填字段,在“設計反饋”一欄設置“是”與“否”按鈕,在“經驗反饋原因”一欄設置“設計原因”與“其他原因”按鈕,對需要進行經驗反饋的設計變更在“設計反饋”一欄填寫“是”,再通過系統(tǒng)導出清單將填寫“是”的設計變更反饋至設計院,保證設計變更經驗反饋的有效執(zhí)行。

上述功能的開發(fā)能夠使設計變更的答復和經驗反饋有機結合,創(chuàng)建了向后續(xù)機組發(fā)起經驗反饋的快捷通道,使經驗反饋可以更加直接有效地轉向后續(xù)機組,優(yōu)化了經驗反饋工作的管理流程。經向軟件公司了解,目前,該管理模式正在田灣項目部、漳州項目部的施工管理系統(tǒng)中進行推廣。

3.4 實現(xiàn)IFS 3.0與設計院TC系統(tǒng)對接,數(shù)據(jù)實時推送

一直以來設計、采購、施工和調試各自擁有獨立的信息系統(tǒng),作為IFS 3.0的重要子系統(tǒng)——設計變更模塊與設計院的設計信息系統(tǒng)(簡稱TC系統(tǒng),下同)聯(lián)系是最為緊密的,但以往IFS 3.0與TC系統(tǒng)是脫節(jié)的,設計變更文件無法實現(xiàn)信息跨環(huán)節(jié)的自如流轉,這不利于設計院及時查看設計變更單及其附件,只能通過現(xiàn)場設計代表定期大批量地下載設計變更單發(fā)送至設計院,增加了設計代表的工作量,也不能保證經驗反饋的及時性,這成為設計變更經驗反饋的一大制約因素。

經福清項目部設計管理部與軟件公司、設計院的溝通協(xié)調,IFS 3.0設計變更模塊得到了優(yōu)化,成功與設計院TC系統(tǒng)對接,需要總部設計院處理的設計變更文件可通過IFS 3.0直接將結構化數(shù)據(jù)和電子版文件提交至TC系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時推送,項目與設計院信息共享,以方便不斷改進設計、提高工作效率、保證經驗反饋及時性,進而切實有效地保障設計變更經驗反饋管理工作順利推進。

4 設計變更經驗反饋的效益評估

4.1 設計變更經驗反饋成果

通過對福清“華龍一號”設計變更經驗反饋管理,經各方共同努力,6號機組變更數(shù)量較5號機組同期數(shù)量有了大幅度的降低,在此對5、6號機組同期(FCD+15個月)的設計變更數(shù)量進行對比,詳見表3。

表3 5、6號機組同期(FCD～FCD+15個月)設計變更數(shù)量對照表Table 3 Design alterations statistical table of units 5-6 in FCD-FCD+15 months

經統(tǒng)計結果可知：6號機組CR/FCR單總量比5號機組同期數(shù)量減少了61.9%,DEN單總量比5號機組同期數(shù)量減少了64.7%。即6號機組設計變更數(shù)量(包括CR、FCR、DEN單)比5號機組同期數(shù)量減少了1337份,整體減少了63.1%。

4.2 經濟效益

為了準確衡量經驗反饋所產生的經濟及進度效益,現(xiàn)對經濟效益進行分析如下： 6號機組變更總量相比5號機組同期數(shù)據(jù)減少了1 337個,根據(jù)經驗,一個設代一個工作日平均能處理1.5個CR/FCR單,一個設計者平均每個工作日可以發(fā)起1.5個DEN單,通過設計院得知,一個設代/設計者一年的產值為60萬元,一年按250個工作日計算,則這些設計變更數(shù)量的減少能節(jié)約1 337×60/(1.5×250)=213.9萬元。以上成果效益分析的合理性已通過設計院設計管理部和工程經濟所的認可。

施工投入成本可類比分析,這些設計變更單的減少,可為現(xiàn)場減少返工、節(jié)約人力、降低物項資源的浪費,亦可節(jié)約一筆可觀的施工投入成本。

4.3 進度效益

通過設計變更經驗反饋管理,6號機組設計變更數(shù)量比5號機組同期數(shù)量減少了1337份,避免了這些設計變更對現(xiàn)場施工進度的影響,給現(xiàn)場帶來了潛在的進度效益。

5 設計變更經驗反饋的改進建議

通過全員動員、程序優(yōu)化、軟件固化、信息系統(tǒng)對接等措施的有效實施,6號機組設計變更數(shù)量大大減少,經驗反饋取得了顯著的成果,同時,也在實行進一步的管理提升和持續(xù)改進,以下是兩點改進建議。

5.1 建議設計院建立激勵和考核機制

設計院的設計人員作為經驗反饋的主要實施者,需要一定的激勵和考核制度進行約束。建議設計院內部建立激勵和考核機制,對圖紙設計質量較高的設計者進行獎勵,對設計原因引起的設計變更重發(fā)情況進行懲處等,通過監(jiān)督和激勵,以保證經驗反饋工作的切實落實。

5.2 建議公司經驗反饋管理平臺與IFS3.0實現(xiàn)對接

目前,福清項目部主要依托于兩個平臺開展經驗反饋工作：公司經驗反饋管理平臺和IFS3.0經驗反饋模塊,目前這兩個平臺是各自獨立的,建議兩個平臺能夠實現(xiàn)對接,方便現(xiàn)場設計代表和設計管理人員在答復或審核變更單的同時,針對需向設計院反饋的變更單創(chuàng)建生成經驗反饋,并順利流轉至具體的設計人員賬號下,由設計人員填寫經驗反饋執(zhí)行結果,以提高工作效率,強化閉環(huán)管理,保障設計變更經驗反饋工作有效落實。

6 結 語

通過設計變更經驗反饋管理的有效實施,“華龍一號”首堆工程的設計將在探索和不斷改進中由不完善趨于完善、再日趨成熟,以適應中國核電“走出去”戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢,讓“中國制造”的高端核電技術進入國際市場。