南瑞集團(tuán)中電普瑞電力工程有限公司 王 寶 臺(tái)山核電合營(yíng)有限公司 武哲龍 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 許金玲
核電廠作為人才、技術(shù)、設(shè)備密集的流程化生產(chǎn)企業(yè),對(duì)設(shè)備運(yùn)行的安全性和人員技能水平要求非常高。黨中央、國(guó)務(wù)院從國(guó)家能源戰(zhàn)略高度重要決策引進(jìn)先進(jìn)的三代EPR(歐洲先進(jìn)壓水堆)核電技術(shù)建設(shè)中國(guó)EPR 三代核電站,作為世界上單機(jī)容量最大機(jī)組,對(duì)質(zhì)量和技術(shù)要求更高,導(dǎo)致在重大技術(shù)問題和先進(jìn)設(shè)備上產(chǎn)生了很多不增加產(chǎn)品價(jià)值的工作(如先進(jìn)技術(shù)在沒有標(biāo)準(zhǔn)情況下的澄清及理論驗(yàn)證等),使工程建設(shè)某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)停滯和進(jìn)度引起成本增加,形成一種浪費(fèi),帶來(lái)很大經(jīng)濟(jì)損失。為此,管理層提出應(yīng)用技術(shù)自主化管理創(chuàng)新思想去管理設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、生產(chǎn)的各個(gè)階段工作,解決不增加產(chǎn)品價(jià)值偏差問題,實(shí)現(xiàn)企業(yè)精益化管理。
電氣團(tuán)隊(duì)技術(shù)自主化精益管理實(shí)踐由兩個(gè)核心構(gòu)成:技術(shù)自主化。充分發(fā)揮一線技能人才技能水平,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)當(dāng)責(zé),構(gòu)建技術(shù)自主化專項(xiàng)團(tuán)隊(duì),跨部門協(xié)調(diào),不斷消除所有不增加產(chǎn)品價(jià)值的工作,實(shí)現(xiàn)精益;準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式Just In Time。制定合理的工作計(jì)劃,在生產(chǎn)中損失最低的情況下,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化工作、適時(shí)工作、看板工作方式,消除影響設(shè)備運(yùn)行的安全性和質(zhì)量的重大問題。
中國(guó)EPR 三代核電站EPR 1750MW 機(jī)組采用M310(CPR1000)基礎(chǔ)上能動(dòng)安全系統(tǒng)加法設(shè)計(jì),廠用電冗余設(shè)計(jì)了4列供電,每1列設(shè)計(jì)1臺(tái)應(yīng)急柴油機(jī),同時(shí)在1、4列增設(shè)兩臺(tái)SBO 柴油機(jī)(LJP/S)來(lái)保證核安全,常規(guī)島2臺(tái)(LJX/Y)保證汽輪發(fā)電機(jī)組安全。為保證廠用電源安全可靠,10kV 廠用電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式,發(fā)生單相接地故障時(shí)并不會(huì)破會(huì)系統(tǒng)電壓的對(duì)稱性,系統(tǒng)還可以繼續(xù)運(yùn)行1~2個(gè)小時(shí),這種接線優(yōu)點(diǎn)明顯,在歐洲和國(guó)內(nèi)核電站廣泛應(yīng)用。
雖然該接線優(yōu)點(diǎn)明顯,但由于EPR 廠用電系統(tǒng)接地電流較大,需在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)上裝設(shè)零序功率方向過(guò)流保護(hù)動(dòng)作于跳閘和信號(hào)。中性點(diǎn)不接地零序方向保護(hù)的新設(shè)計(jì),卻帶來(lái)一系列難題:
該保護(hù)在國(guó)內(nèi)外沒有標(biāo)準(zhǔn)去驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性,同時(shí)國(guó)內(nèi)核電和火電也沒有該方面的業(yè)績(jī)和經(jīng)驗(yàn)可以參考;如參照國(guó)外理論采用一次設(shè)備進(jìn)行直接接地故障方法去驗(yàn)證方向正確性危險(xiǎn)性很大,可能會(huì)產(chǎn)生弧光重燃過(guò)電壓、威脅到廠用電安全,同時(shí)非故障相電壓升至線電壓,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)絕緣要求較高,易造成兩點(diǎn)接地短路,造成群體性重大設(shè)備傷害。
由于該問題設(shè)計(jì)到基礎(chǔ)理論研究、屬于各設(shè)備質(zhì)量之外的接口問題,導(dǎo)致各廠家保守決策,都沒有給出解決方案,涉及到核心技術(shù)問題,法國(guó)設(shè)計(jì)方遲遲沒有給出答復(fù);異常事件:電氣團(tuán)隊(duì)通過(guò)基礎(chǔ)理論研究、保護(hù)功能推導(dǎo)、模型仿真、實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證,得出精準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù),自主化制定的零序保護(hù)功能驗(yàn)證方案得到設(shè)計(jì)方認(rèn)可,最終解決了零序保護(hù)驗(yàn)證問題;執(zhí)行驗(yàn)證方案結(jié)果:整體設(shè)計(jì)錯(cuò)誤需要現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行改造。
技能團(tuán)隊(duì)缺失,核心能力被分解。在公司電氣團(tuán)隊(duì)內(nèi)部,電氣部A 工程師在基礎(chǔ)理論方面較強(qiáng),電氣調(diào)試部B 工程師在保護(hù)校驗(yàn)方面能力突出,電氣設(shè)計(jì)部C 工程師擁有實(shí)力雄厚的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),集團(tuán)專家組D 工程師擁有準(zhǔn)確的故障根本原因分析能力,電氣施工隊(duì)E 工程師擁有豐富的施工改造經(jīng)驗(yàn),由于A~E 工程師各自承擔(dān)自己的工作,難以構(gòu)成一個(gè)技術(shù)當(dāng)責(zé)的團(tuán)隊(duì),共同努力聯(lián)合在一起解決棘手的“三不管地帶”核心技術(shù)難題[1]。
做問答題,遭遇困境。針對(duì)國(guó)內(nèi)外無(wú)標(biāo)準(zhǔn)問題,技術(shù)上曾通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段解決,等待廠家技術(shù)研發(fā)人員答復(fù)方式來(lái)解決現(xiàn)場(chǎng)問題,最終無(wú)疾而終;得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):讓設(shè)計(jì)及研發(fā)人員去做問答題,這樣造成該問題可能拖上幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間無(wú)果。
做判斷題,解決問題。面對(duì)技術(shù)問題石沉大海的情況,公司電氣內(nèi)部成立了以電氣部為首的技術(shù)自主化團(tuán)隊(duì),各部門技能專長(zhǎng)的專家加入到團(tuán)隊(duì)中來(lái),最終電氣團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)理論研究、保護(hù)功能推導(dǎo)、模型仿真、實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證,得出精準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù),反饋給設(shè)計(jì)部門,設(shè)計(jì)和研發(fā)人員根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)去做判斷題,最終零序保護(hù)功能驗(yàn)證方案得到設(shè)計(jì)方認(rèn)可,電氣團(tuán)隊(duì)自身也掌握了核心技術(shù),成為標(biāo)準(zhǔn)的制定者。
廠用電零序功率方向驗(yàn)證方法推動(dòng)解決初期,采用推動(dòng)式工作流程,影響工期進(jìn)度,使成本增加。精益管理價(jià)值流分析發(fā)現(xiàn),在處理重大技術(shù)問題時(shí),工作流轉(zhuǎn)體系會(huì)產(chǎn)生了很多非增值活動(dòng),形成浪費(fèi),主要表現(xiàn)如下。
企業(yè)各部門采用推動(dòng)式工作流程,各部門注重增強(qiáng)個(gè)人效率上工作,忽略了整體效率的增強(qiáng)問題,產(chǎn)生了很多流程環(huán)節(jié)上的浪費(fèi):2016年8月電氣部在進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)廠用電零序功率方向保護(hù)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,可能存在設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。該流程發(fā)起,由電氣部技術(shù)人員將問題反饋給調(diào)試負(fù)責(zé)人,調(diào)試負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)鑒證后,反饋給工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人,設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人經(jīng)過(guò)判斷后,反饋給7個(gè)設(shè)計(jì)方,7個(gè)設(shè)計(jì)方對(duì)自身設(shè)備確認(rèn)正常(但沒有任一方答復(fù)接口方案驗(yàn)證問題),反饋給工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人,工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人將意見反饋給調(diào)試,調(diào)試負(fù)責(zé)人再將答復(fù)反饋給電氣部,這樣一個(gè)流程實(shí)現(xiàn)了一次空轉(zhuǎn),在空轉(zhuǎn)后電氣部負(fù)責(zé)人面臨技術(shù)無(wú)果的局面。
前期由于上游設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,流程性造成設(shè)計(jì)問題錯(cuò)誤信息不能及時(shí)傳達(dá)到下游施工方,造成下游施工單位進(jìn)行返工,產(chǎn)生了返工的不良浪費(fèi):在技術(shù)問題澄清過(guò)程中,為保證施工進(jìn)度,現(xiàn)場(chǎng)一直在進(jìn)行生產(chǎn)工作,就形成了返工的局面。
在進(jìn)行廠用電零序方向保護(hù)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤改造初期,未建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、流程和看板管理,使人力和資源成本增加,主要表現(xiàn)在:在進(jìn)行零序功率方向保護(hù)改造中,需進(jìn)行PT 回路、CT 回路、保護(hù)裝置回路、保護(hù)裝置定值參數(shù)、保護(hù)功能驗(yàn)證、PT 接地點(diǎn)檢查、一次動(dòng)力電纜核相工作,各項(xiàng)工作流動(dòng)的方向是由前到后方式,是無(wú)序的、存在人員等待的情況,造成人員和資源浪費(fèi)、影響工期進(jìn)度;在進(jìn)行改造中,涉及到調(diào)試、安裝、運(yùn)行、維修各部門,各部門之間彼此負(fù)責(zé)不同的功能驗(yàn)證,不能形成整體效率,造成浪費(fèi)。
構(gòu)建技術(shù)自主化團(tuán)隊(duì)。面對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)零序功率方向過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)正確性無(wú)法判定問題,電氣自主化專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)按照實(shí)施路線圖,從準(zhǔn)備、組織、方案制定、實(shí)施等階段穩(wěn)步推進(jìn),最終解決了該項(xiàng)技術(shù)難題。該自主化路線由一系列離散的階段組成,以線性順序表示,面對(duì)現(xiàn)實(shí)中錯(cuò)綜復(fù)雜、相互交叉的環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,現(xiàn)實(shí)工作中每個(gè)技術(shù)自主化項(xiàng)目都可參照實(shí)施路線圖制定一套適合自身實(shí)施過(guò)程的順序。
如何獲得管理層支持。管理層支持是技術(shù)自主化管理實(shí)施第一步、也是最重要的一步。作為技術(shù)自主化團(tuán)隊(duì)的組織和執(zhí)行者,應(yīng)該將問題/事件、后果及風(fēng)險(xiǎn)、原因分析、糾正行動(dòng)、總體框架結(jié)構(gòu)講清楚,不能添加個(gè)人思想感情,有充足的說(shuō)服力才能獲得管理層的支持。
由推動(dòng)式工作流程轉(zhuǎn)換為拉動(dòng)式工作流程。電氣團(tuán)隊(duì)建立技術(shù)自主化專項(xiàng)組,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)重大技術(shù)偏差決策,通過(guò)U 型單元設(shè)計(jì),解決上游設(shè)計(jì)方輸入和下游施工方輸出在中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)的重大技術(shù)問題,保證設(shè)備質(zhì)量,簡(jiǎn)化流程(圖1)。
圖1 U 型單元作業(yè)管理
自主化專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)工作方法:簡(jiǎn)化復(fù)雜的行政審批流程,產(chǎn)生單方面作業(yè)流程,對(duì)內(nèi)通過(guò)會(huì)議紀(jì)要形式達(dá)成共識(shí),對(duì)外通過(guò)充分的理論依據(jù)用會(huì)議紀(jì)要形式推動(dòng)上游設(shè)計(jì)方修改設(shè)計(jì),對(duì)外通過(guò)會(huì)議決策進(jìn)度計(jì)劃合理安排推動(dòng)下游現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施改造。
由功能性施工流程轉(zhuǎn)換為單向流程方式。精益化管理之前,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施改造采用按部門和功能流轉(zhuǎn)的工作方式,使工作存在等待和交叉影響工作效率,同時(shí)增加了中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各種浪費(fèi)。成立電氣技術(shù)自主化專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)后,對(duì)相同作業(yè)內(nèi)容的工作,編制了標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序和看板,將原來(lái)的工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛄鞒谭绞?,帶?lái)了工作效率大量提高的同時(shí),也提升了人員專業(yè)技能水平。再進(jìn)行之后的RCD 改造、發(fā)電機(jī)出口斷路器失靈拒動(dòng)改造、廠輔變非預(yù)期切換導(dǎo)致反應(yīng)堆廠房失電等重大技術(shù)問題處理上,電氣團(tuán)隊(duì)制定的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程得到了極大的應(yīng)用和發(fā)揮,減少了等待、搬運(yùn)、贅序的浪費(fèi)。
電氣技術(shù)自主化團(tuán)隊(duì)通過(guò)技能人才群策群力解決了零序功率方向保護(hù)無(wú)法驗(yàn)證的技術(shù)難題,通過(guò)JIT 自主化精益管理進(jìn)行CT 極性設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的改造,取得一定的效果;為了更好的執(zhí)行技術(shù)自主化管理落實(shí)工作,電氣技術(shù)自主化團(tuán)隊(duì)對(duì)整個(gè)作業(yè)流程進(jìn)行了思考和總結(jié)。
表1 衡量指標(biāo)對(duì)比
表2 計(jì)劃指標(biāo)對(duì)比
JIT 對(duì)于核電廠可以定義為:只在必要的時(shí)間,按照必要的質(zhì)量改善當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的品質(zhì)、消除偏差,保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行;JUST:提升設(shè)備運(yùn)行品質(zhì);IN:必要的質(zhì)量;TIME:由計(jì)劃選擇合理的事件,在所有前期準(zhǔn)備就緒條件下,在最短時(shí)間內(nèi)消除質(zhì)量偏差。
JIT 應(yīng)用于核電站技術(shù)自主化管理實(shí)踐項(xiàng)目具有實(shí)現(xiàn)容易的特點(diǎn)、全員很容易改善,不會(huì)產(chǎn)生抵觸情緒,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可通過(guò)JIT 流線化工作方式,安全穩(wěn)定化設(shè)備管理流程,平衡化工作計(jì)劃安排、消除浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化精益管理的落實(shí),為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。
世界上在建的EPR 核電項(xiàng)目有:2005年開工建設(shè)芬蘭OL3核電、2007年開工建設(shè)法國(guó)FA3核電、2009年開工建設(shè)的中國(guó)EPR 核電,中國(guó)EPR 核電從初期跟隨、模仿、參照?qǐng)?zhí)行、追趕到超越,最終實(shí)現(xiàn)了中國(guó)EPR 核電作為EPR 三代全球首堆并網(wǎng)發(fā)電,其中EPR 核電管理層推行的技術(shù)自主化管理之路發(fā)揮了很大的作用。企業(yè)落實(shí)好技術(shù)自主化精益管理的發(fā)掘、分享、標(biāo)準(zhǔn)化和培訓(xùn),可大大提升工作效率,減少重復(fù)性差錯(cuò)、消除浪費(fèi),提升核電企業(yè)精益化管理的整體水平,保證了核安全和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也會(huì)使一個(gè)企業(yè)培養(yǎng)出一批高精尖技能人才,掌握核電更多的核心技術(shù)。
綜上,本文以EPR 三代核電站工程作為實(shí)際分析案例并展開相關(guān)探討,作為三代EPR(歐洲先進(jìn)壓水堆)首堆工程,由于在質(zhì)量和技術(shù)方面的要求都比較高,因此也就導(dǎo)致了一些技術(shù)問題和產(chǎn)值提升效果不理想的一系列問題,促使了使工程建設(shè)某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)停滯和進(jìn)度引起成本增加,針對(duì)于此系列問題,管理層通過(guò)推行技術(shù)自主化精益管理創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)精益管理。