李 揚， 顏 蔚， 湯 煒

(1.江蘇省江都水利工程管理處， 江蘇 揚州 225200； 2.揚州市江都區(qū)水務局， 江蘇 揚州 225200)

水利是國民經(jīng)濟以及社會可持續(xù)發(fā)展的重要保障。浦東國際機場是國家建設的特大型項目之一，規(guī)劃占地約58.62 km2，是亞太地區(qū)的樞紐機場之一。對于這樣一個規(guī)模大、占地多、影響深遠的工程，如何保證防汛排澇安全是一項重要問題。浦東機場二級排水系統(tǒng)共有3座出海泵站和5座節(jié)制閘組成，是浦東機場防汛設施系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。

精益運營的理念源于制造業(yè)，之所以被稱為精益是因為與大批量生產(chǎn)方式相比精益生產(chǎn)耗費更少[1]，20世紀50年代豐田汽車在對美國福特汽車考察后探索出一種汽車生產(chǎn)方式被稱之豐田生產(chǎn)方式TPS[2]。新鄉(xiāng)重夫提出了生產(chǎn)體系中存在的7種浪費：空閑時間的浪費，運輸?shù)睦速M，生產(chǎn)過剩，操作過程中的浪費，庫存浪費，動作浪費，廢品浪費[3]。Lauri Koskela[4]認為精益應當是一種用來降低材料、時間和人工消耗，從而實現(xiàn)價值最大化的方法。Koskela[5]提出新的生產(chǎn)理論Transformation Flow Value(簡稱為TFV)，是由生產(chǎn)流程理論、價值理論以及生產(chǎn)轉(zhuǎn)換理論整合而來。Gleen ballard[6]提出業(yè)主管理需要實現(xiàn)業(yè)主價值需求最大化，而對過程績效的評價要求實現(xiàn)過程浪費最小化。

精益的理念，也就是不斷改善和減少浪費的理念，可以應用于管理的各個方面。精益運營的理論隨著不斷應用，各種新理論新方法不斷豐富了精益運營的內(nèi)涵，如目視管理、大規(guī)模定制、PDCA循環(huán)、單元生產(chǎn)、精益生產(chǎn)模式JIT[7]、6S、設備全面可維護管理TPM等等。

泵站、水閘管理與制造業(yè)不同的是在過程控制中很少使用產(chǎn)出等數(shù)據(jù)，或者說所需要的數(shù)據(jù)例如生產(chǎn)的效率、產(chǎn)品數(shù)量等難以量化，因此大多數(shù)泵站水閘從業(yè)人員與制造業(yè)相比都沒有“產(chǎn)品概念”，管理方式也很少進行積累和收集。這類單憑經(jīng)驗式的管理模式致使管理過程當中會產(chǎn)生很多弊端。為減少管理過程中的缺陷，提高水利工程管理水平，產(chǎn)生了將精益運營應用于泵站水閘管理領域的需求。

1 技術路線

本文主要研究路線如圖1所示。因篇幅所限，以精益運營體系創(chuàng)建為例，簡要論述二級排水系統(tǒng)精益運營的架構(gòu)。以精益理念優(yōu)化調(diào)度控制，降低清淤成本的案例，簡述精益運營產(chǎn)生的經(jīng)濟社會效益。

2 一級要求的明確

首先是梳理出一級要求。泵站的作用是將水由低水位提升至高水位，水閘是控制水由高水位流向低水位，泵閘水閘功能的發(fā)揮通過水位控制來實現(xiàn)，因此確定水位控制是一級要求。

2.1 水位KPI值

圍場河水位控制在汛期、非汛期有著不同的要求，通過運用精益化的理念，設計水位KPI(關鍵績效指標KPI：Key Performance Indicator)值表見表1，將月份，汛期、非汛期，不同的水位值定義，對應水位值需要采取的動作進行整合，經(jīng)過數(shù)次修改，得出了下表。水位KPI值是浦東機場二級排水系統(tǒng)水位控制的依據(jù)，將實時水位控制目標定義為P(一級要求)。

2.2 運作機理

當P(一級要求)梳理完之后，開泵開閘具體的幾種情況見表2。

3 流程管理

一級需求水位控制的實現(xiàn)，離不開流程管理的保障，本節(jié)從流程管理的概念、核心、設計創(chuàng)立等方面談談二級排水系統(tǒng)如何實現(xiàn)流程精益管理。

3.1 流程管理概念

流程管理由企業(yè)流程再造(Business Process Reengineering)演變而來[8]，是以規(guī)范化的形式構(gòu)造端到端的業(yè)務流程為中心，以不斷的提高組織業(yè)務產(chǎn)出為最終目的的系統(tǒng)化方法[9]。流程管理是指流程的分析、定義與重定義、質(zhì)量以及效率測評、優(yōu)化，資源的分配和時間的安排等的管理。流程管理最終目的是為了滿足工作需求，因而當內(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化時流程需要不斷優(yōu)化。

3.2 流程管理核心

流程管理的核心是流程，是把輸入轉(zhuǎn)化為對工程具有價值的輸出的活動。具體說就是為實現(xiàn)某些目的，以確定的方式或者進行一系列的活動，即可重復的步驟來達到預期的結(jié)果[10]。流程是所有工程運作的基礎，業(yè)務需要流程來驅(qū)動，流程把相關的信息及數(shù)據(jù)依據(jù)一定的條件從一個人(部門)傳送到其他人員(部門)得到對應的結(jié)果，然后再返回到相關的人(部門)。

3.3 流程設計創(chuàng)立

在精益運營管理中設立了臺汛信息傳遞流程、開停機流程、故障處理流程等，在這里以臺汛信息傳遞流程為例。

首先是該流程涵蓋哪些單位、人員等因素，經(jīng)過梳理該流程中涉及4個層級，分別是浦東新區(qū)氣象臺、保障部、項目經(jīng)理、具體實施班組(實施班組又分為項目部應急搶修組、防汛一組、防汛二組)，結(jié)合責任主體和范圍責任，具體的動作、時間周期要求設計出以下流程圖(圖2)。圖中以方框代表責任主體，四邊形代表做出的選擇判斷，梯形為紙質(zhì)記錄。

圖1 技術路線

表1 水位KPI控制

(續(xù)表1)

表2 泵閘運作機理

圖2 臺汛信息傳遞流程

精益運營所采用的流程圖和通常采用的流程圖有所不同，通過表格的形式增加了3個維度：一是最上方明確了各個流程對應的責任主體，數(shù)列對應該責任主體在流程中的所有工作；二是最左側(cè)明確了流程所在的階段，例如開機或開閘階段，運行階段和整改階段等；三是最右側(cè)明確了流程所需的時間，當該流程無法在規(guī)定時間內(nèi)完成，上級管理單位或者負責人就應該介入，增加了對流程執(zhí)行的時間考核。

當發(fā)現(xiàn)安全隱患后，不僅要采取應急措施，排除險情，更要從軟件、硬件、組織管理各方面采取多種措施來避免同類型隱患的發(fā)生。以實例來簡述安全的應急措施、預防措施、警示措施等，并通過隱患統(tǒng)計曲線圖來實現(xiàn)工程的長效安全管理。例如出海泵閘開閘時水流湍急，內(nèi)外河如有木筏小船違規(guī)捕魚，極易被沖翻造成人員傷亡事故。

4 精益安全管控

安全是一切工作的前提和基礎，精益生產(chǎn)追求7個零的目標，其中第7項就是零事故(表3)。

2014年9月13日20時，江鎮(zhèn)河出海泵閘實施開閘自排，按規(guī)程對內(nèi)外河進行了巡視，未發(fā)現(xiàn)人員與船只，使用監(jiān)控攝像頭復查內(nèi)外河情況，發(fā)現(xiàn)內(nèi)河有可疑光亮，工作人員立即再次對內(nèi)河進行檢查，最終在江鎮(zhèn)河工作橋洞下方發(fā)現(xiàn)外來人員駕駛簡易木筏拉網(wǎng)捕魚。為此及時采取了以下措施：現(xiàn)場對該人員進行勸離、及時通過對講機向上級單位匯報，并在河岸兩側(cè)樹立警示牌，在翼墻刷安全宣傳標語，在泵閘進水口30 m處設立4組警示浮筒，改造21盞投光燈增強河面燈光照明，同時增設4組高音喇叭。

表3 零事故指標

針對該隱患的發(fā)生，組織管理方面也需要完善，對外來人員需要告知對方河道范圍易發(fā)生人身安全事故，禁止捕魚、釣魚、電魚、游泳、玩耍等,將本區(qū)域內(nèi)存在的10 kV高壓，380 V低壓危險等進行整合，制定來訪人員告知單，對每位來訪人員履行危險告知責任并簽字確認。

與此同時，在項目部層面形成隱患統(tǒng)計分析，詳細記錄隱患發(fā)現(xiàn)以及整改情況，能夠?qū)崟r處理隱患即刻組織人力物力給予解決，非第一時間能夠處理隱患及時上報，并對不能解決的隱患實時監(jiān)控，保障應急力量，確保不影響正常工程運行。

對投資費用高、工程量大、施工工期長的隱患，則需要結(jié)合每年的維修計劃，分階段逐步解決。以精益的理念，科學分析隱患的投資費用、工期等因素確定工作思路。

(1)投資較大項目：分為兩年處理，第一年檢測、可研、設計，第二年施工。

(2)未解決隱患：通過現(xiàn)場應急處理，在保障項目運行的基礎上，尋求解決途徑、時機。

針對發(fā)現(xiàn)的隱患作出處置計劃：

2015年：經(jīng)過排查和統(tǒng)計，2015年設備設施隱患數(shù)量有26項，汛后組織人員力量解決8項。其余遺留問題綜合考慮隱患迫切性以及經(jīng)濟性，計劃逐步解決這些隱患。

2016年：結(jié)合維修計劃，初步解決隱患9項。對于投資較大項目，先進行項目可行性研究，由檢測單位對泵站水閘翼墻、護坡進行檢測、出具檢測報告，根據(jù)檢測報告制定維修計劃。對江鎮(zhèn)河自動化系統(tǒng)進行設計，根據(jù)設計制定自動化系統(tǒng)改造項目。

2017年：完成二級排水系統(tǒng)翼墻護坡等項目維修、江鎮(zhèn)河泵閘自動化系統(tǒng)改造實施。

2018年：計劃對液壓管路進行更新，對高低壓柜更新進行可行性研究和方案設計。

通過不斷的檢查發(fā)現(xiàn)問題，并且有步驟、按計劃地解決問題，從而真正提高項目管理水平。

5 看板管理分析

看板管理是把需要進行管理的對象，通過看板的形式展現(xiàn)出來，實現(xiàn)所管理的過程、內(nèi)容可視化。

5.1 表現(xiàn)形式

看板管理是實現(xiàn)管理可視化的方式之一，通過對項目管理，對信息進行透明管理使得員工及管理層能夠?qū)崟r掌握相關數(shù)據(jù)信息。通過現(xiàn)場管理板采用圖表的形式將管理流程、管理對象信息都可視化，便于從現(xiàn)場員工到管理層都能夠及時掌握相關管理狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常并采取相關措施。

5.2 實際運用

在二級排水系統(tǒng)項目中，根據(jù)管理的需要編制有項目部管理看板、主要人員管理板、倉庫目視管理板、水閘目視管理板等。以項目部目視化管理看板(圖3)為例，按照全面優(yōu)化、簡化、透明化的原則，對之前專業(yè)性強、內(nèi)容復雜、不便使用的標準流程類體系文件進行了目視化導入，涵蓋項目整體運作，實現(xiàn)了專業(yè)過濾，便于上級管理部門透明監(jiān)控、工程運行人員全面執(zhí)行。

有效的驗證是看板管理納入常態(tài)化管理的關鍵，也為完善業(yè)績考核、探索可復制模型奠定了基礎。通過對目視化看板的循環(huán)檢驗，固化看板管理的工作機制，對重大隱患問題進行異常分析、案例改善以及相應標準調(diào)整，增設了信息報送反饋等重要功能環(huán)節(jié)，達到了PDCA循環(huán)的要求，并促進了執(zhí)行力的有效提升。

6 精益理念的實踐應用

機場所有區(qū)域的雨水通過分流制的雨水管道收集、雨水泵閘提升后排入圍場河。由于圍場河是一個獨立的大水系，水流速度比較平緩，圍場河水系猶如一個龐大的沉淀池，地表徑流裹挾大量的泥沙沉淀在河床，淤結(jié)在泵閘閘口，影響到機場排水的安全性，不能滿足圍場河正常蓄水功能。

原先非汛期圍場河每月引排水僅2次，發(fā)揮出保障圍場河水質(zhì)的作用。但薛家泓泵閘出?？谠絹碓秸竺娣e淤積，每年需要大量費用對內(nèi)外河進行清淤。

河道淤積的處理方法除了定期清淤，還可以通過引水沖淤的方式來解決。相對于清淤所需的大量費用，增加引水沖淤頻率所花費的閘門啟閉的電力顯然更加經(jīng)濟，更加符合精益的理念。

建立場區(qū)綜合信息管理系統(tǒng)二級排水水位監(jiān)測系統(tǒng)，實時顯示各測點水位，將歷史水位自動錄入數(shù)據(jù)庫，形成水位測點表，直觀顯示水位變化，從而具備了圍場河全局試驗的技術條件。

2015年，經(jīng)過實踐，不斷積累數(shù)據(jù)，總結(jié)出可操作性的圍場河引排水調(diào)蓄方法。根據(jù)數(shù)據(jù)測算，江鎮(zhèn)河節(jié)制閘開0.1 m，圍場河水位24 h升高約0.2 m，也就是每12 h升高0.1 m；如同時操作江鎮(zhèn)河、白龍港、人民塘3座節(jié)制閘閘門引水，圍場河水位24 h升高約0.5 m，也就是每12 h升高0.25 m。根據(jù)潮汐表對江鎮(zhèn)河泵閘開閘排水3 h，圍場河水位降低約0.1 m；如協(xié)調(diào)江鎮(zhèn)河、薛家泓2座出海泵閘閘門排水開閘4 h，圍場河水位降低約0.5 m?？紤]到節(jié)制閘引水與泵閘排水的實際情況，制定了每天3座節(jié)制閘引水12 h，江鎮(zhèn)河泵閘開閘排水3 h，每3 d協(xié)調(diào)江鎮(zhèn)河、薛家泓2座出海泵閘排水開閘4 h的圍場河水位控制流程。

7 效果評估

7.1 社會效益

通過精益運營理念的全方位的實踐應用，不僅保障二級排水系統(tǒng)的安全運行，提高了防汛管理水平，還解決了暴雨時機場道路、跑道積水和圍場河水污染等一系列問題。同時通過引水提高圍場河水質(zhì)，保持了場區(qū)景觀環(huán)境，為浦東機場的全面建設發(fā)展提供了保障。

7.2 經(jīng)濟效益

2013年及2014年江鎮(zhèn)河和薛家泓泵閘等閘門淤結(jié)嚴重、內(nèi)河水流遲緩，外河回淤排水不暢，在汛前有計劃地組織清淤，平均每年年度預算費用245萬元(實際費用約170萬元)。2015年充分利用3座節(jié)制閘按流程定期開閘引水作業(yè)，加快圍場河水流速度，不讓泥沙停滯在河床，同時滿足圍場河水位達到一定高度，在外海低潮位時2座泵閘開閘作業(yè)，沖刷外河流道，不讓泥沙回淤，有效節(jié)約了清淤費用。2015年清淤預算費用162萬元(實際費用約99萬元)，有效節(jié)約費用71萬元，環(huán)比節(jié)約資金41.76%。經(jīng)數(shù)次排摸勘查，6月份進入主汛期引水沖淤效果較為明顯，外河道沖淤后流道沒有被回淤，圍場河河床泥沙深度淺，閘口淤積情況較為穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)明顯變化。2016年清淤費用控制在50萬元以內(nèi)，5年內(nèi)二級排水可實行隔年清淤。2017年二級排水擴建工程新建1個面積1.5 km2人工湖泊，新建薛家泓泵閘，圍場河調(diào)蓄能力大幅提升，給引水沖淤效果留下了更廣闊的空間。

圖3 目視管理板異常處理流程

精益運營在浦東機場二級排水系統(tǒng)的應用不僅對機場產(chǎn)生一定的社會效益、經(jīng)濟效益，也對水利行業(yè)創(chuàng)新管理理念的應用具備一定的參考價值。