浅析核电工程总承包项目信息化集成平台建设
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【摘要】核电工程是一个建设周期长、投资额度大、专业技术繁杂、信息交换接口多、合同管理庞杂的大型工程，总承包模式下参建单位众多，极易造成信息孤岛，不利于精细化、全寿期管理，需要建设信息化集成平台进行项目管理。本文首先分析了核电工程项目特点，从总承包模式分析信息化平台建设的必要性，并提出平台建设的构想。
【关键词】核电 总承包 信息化
一、引言
核能清洁低碳、安全高效，减排作用显著，是现代化能源体系的重要组成部分。随着我国新的核电中长期发展规划的发布，以及2019年山东荣成、福建漳州和广东太平岭核电项目相继核准开工，我国核电结束3年“零核准”困局，发展形势迅速好转，由积极发展转变为大力发展;同时世界核能产业进入结构调整期，全球市场格局正在发生变化，部分新兴国家正在逐步成为未来全球核电主要市场，我国核电“走出去”已成为世界核能发展的大势所趋。
从1985年3月我国大陆自行设计的第一座30万千瓦级压水堆核电站——秦山核电站开工建设开始，我国核电发展从技术后援到引进和消化吸收、自主设计再到形成自主知识品牌，在设计、采购、施工、调试、运行等各个领域水平有了较大提升。但随着电力体制改革深入推进，风电、光电等新能源规模迅速扩大，发电成本持续降低，加之公众对核安全的关注度显著提高，对核电安全性、经济性要求也逐步提升，核电工程建设的质量变革、效率变革更加迫切，相关产业链的各环节之间的协调有待进一步加强。
二、信息化平台建设的必要性
核电工程是一个专业技术繁杂、建设周期长、投资额度大、信息交换接口多、合同管理庞杂的大型工程，与其他行业的同类工程相比还要严格遵循核安全法规监督，核电工程建设过程的进度和质量控制是保证未来电厂是否正常运转的基础。因此，没有任何一个单位可以独立完成这个项目，需要各个单位之间的协同合作。当前，我国主要核电工程项目建设模式为“交钥匙”总承包模式，由集团下一家公司作为总承包方，通过合同关系，协调项目参与各方共同进行工程建设，建设完成后交付业主运行。核电工程项目精细化管理、全寿期管理、三维可视化交付既有利于项目过程管控，降低建造成本，提高建设质量，也有利于业主后期的运行和维护。
（一）精细化管理需要
核电工程项目的管理包括了从前期准备到设计、采购、土建、安装、调试的建设全过程管理;而工程建设过程中，需要协调和管理的参与各方则包括了集团、业主单位、设计单位、采购单位、设备/物资供应商、土建和安装单位及其分包商、监理公司等等。同時核电工程项目管理的内容更加宽泛，首先核电工程项目管理属于工程项目管理范畴，与典型项目管理相一致，遵循项目管理知识体系规定的9个知识领域，即范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和综合管理，同时基于核电工程的政策导向性、专业技术性、建设复杂性，以及核电工程建设需要符合《建设工程项目管理规范》和《建设项目工程总承包管理规范》等国家规范，核电工程项目管理内容还应包括设计管理、现场施工管理、安全职业健康与环境管理、移交收尾管理等内容。所以核电工程项目管理时间跨度长、涉及单位多、覆盖内容广，管理难度较大，管理过程中的信息沟通和传递如果采用传统的纸质方式，则会导致效率低下，完全不能满足项目需求。从当前实际的核电工程项目管理的运作来看，几乎所有的参与单位都基本实现了信息化管理，但是由于各参与方是通过复杂的合同关系进行连接，所属集团不同，发展情况不同，主营业务不同，信息化建设的程度也不尽相同，这必然造成了信息传递过程中的壁垒。加之核电工程项目管理的复杂性，在项目管理过程中必然产生了分阶段管理、分单位管理、分专业管理，这必然导致项目管理过程中出现信息“孤岛”，项目信息难以得到真正的传递和共享，信息传递的效率、准确率难以保证，继而导致项目参与各方各自为政，难以在共同的项目目标下开展项目建设活动。所以，在合同关系下，建设一个项目管理信息化平台，将由于时间维度、空间维度和专业维度造成的孤立信息有效地组织起来，实现整个项目管理过程中信息有序、快速的传递，实现高效、准确的信息沟通和交换，实现项目资源的统筹优化适用和项目全过程的精细化管理，有利于提升核电工程项目建设的质量和效率。
（二）全寿期服务需要
核电厂生命周期是指从核电厂的前期工程开始直到退役的广义全寿期。它包括前期工程（初可研、可研、立项）、设计（概念设计、详细设计）、建造（土建、安装、调试启动）、运行（运行、维修维护）、退役等几个主要阶段。其生命周期中运行阶段长，核电工程“交钥匙”总承包模式除了向业主交付核电站以外，也要移交核电站运行所需的各项图纸、文件等详细的数据资料，项目管理的过程实际是协调和管理核电工程项目参与各方，包括集团、业主、工程承包商、设计公司、监理公司、设备/物资供应商、施工单位等多家单位以及其他分包商，监控或管理各方的进度、质量、费用，优化和整合数据实现建设向生产过程中的平滑移交。但是，核电工程项目建设时间长、专业技术复杂，建设过程中设计、采购、施工等产生的变更数量巨大，极易造成运维期数据资料不全或数据不一致，只有从前期阶段注重数据积累，保证数据源的唯一性、准确性，才能保证数据和实物的一致，确保向生产、运行、退役提供有价值的数据资源。因此，建设一个项目管理信息化平台，将核电工程项目建设过程中产生的数据信息进行有效归集和优化整合，可以为业主后期运行提供极大便利。同时，作为工程总承包单位及设计单位，基于其在核电工程项目建设中的专业性和对核电站相关数据的掌握，有力其更加深入的参与到核电站运行过程中，提供运行技术支持、维修技术支持、专项技术支持、设备供货、电站改造等，甚至实现核电站退役项目的工程总承包，继而形成工程建设、运行、维修、退役全寿期的服务。
（三）国内外行业发展必然
从国内、国际发展趋势来看，三维设计、进度、资源、采购及移交的一体化工程信息管理已经成了工程管理的必要手段。在全球核电行业中，AP1000技术是美国西屋（WestingHouse）公司与绍尔（Shaw Group）公司合作设计的第三代EPC总承包核电技术，使用了IMS（Information Management System）系统进行工程管理。该系统集成鹰图的Smartplant、MARIAN、Documentum、Primavera软件，以及自主开发的Shaw Trac挣值跟踪等软件，以核电项目设计、施工、建造、移交全过程管理为宗旨，为项目设计、施工、业主（甲方）和承包方提供统一的管理平台。EPR1000是世界领先核电集团法国阿海珐集团（AREVA）公司设计的第三代核电技术。是阿海珐以其建造与芬兰的第一座EPR反应堆为依托，设计开发的一套信息管理系统（IMS），并从此在公司其他核电项目进行推广。IMS系统基于SAP ERP系统，采用AVEVA PDMS作为3D设计工具，AVEVA VPE P & ID融合工程、工艺、管道、仪器和流程图设计，AVEVA VPE数据库统一管理设备、仪器、管线等信息，AVEVA VPRM作为资源管理集成工具，和多点协同AVEVA Global系统，融合Documentum系统管理文档，Primavera Enterprise管理项目。而在国内，中广核集团通过收集核电厂数据库信息，综合考量三维数字电厂的研发经验，并结合业主（甲方）的意见反馈后，提出了中广核自己的全寿期项目信息管理系统。中海油公司历经实验调研研发，于2011年建立了中海油EDIS工程数据中心，中心能够继承项目运行过程中的各项数据、文档和相关信息，并与SAP、MAXIMO、FILENET等软件的高度集成。中石油胜利油田也有一套自己的总包项目管理流程，保证了其总包项目能够通过改平台，实现多点工作全称、统一、协同管理，也是一个一体化的工程项目管理平台。可见，全寿期一体化的工程管理信息系统的建设成为国际竞争的必要手段，也是必然的趋势。 因此，建设一套贯穿项目前期工程、设计、建造、运行、退役全寿期，覆盖集团、业主、总包单位、设计单位、采购单位、施工单位、调试单位、设备供货商、监理单位等项目各方的标准化信息平台，促进核电工程项目各参与方共同进行精细化管理，并统一收集核电站全寿期各阶段数据信息，形成核电工程信息知识中心是势在必行的。
三、信息化平台功能分析
（一）三维设计数据为平台基础
随着信息技术的发展，三维可视化设计越来越多应用到工程设计之中。既可以提升设计能力，提高工作效率，也可以为业主后期运维提供更为先进、直观的手段。信息化平台应具备和三维设计系统如PDMS/SP 3D等进行数据传输的能力，根据项目设计交付物及相关数据，建立各专业（如结构、机、电、仪等）符合交付的数据标准、模型标准和电厂结构（PBS/SSC）为核心的核电工程数据，收集项目设计方的相关设计计划信息、三维模型及工艺设计信息、设计成果文件及数据信息，实现以设计数据信息为源头，与采购、施工和调试等过程的信息进行交换，在三维模型中反映诸如变更、进度、费控等各种信息变化，及时指导工程建设实施，并可最终整理出项目完整的数字化电站模型交付业主。
（二）项目计划数据为平台纽带
核电工程项目建设过程历时长，参建方多，各参建方参与项目建设的阶段不尽相同，制定和遵循良好的计划对于项目的执行尤为重要。同时各单位信息化建设情况也不同，必须以统一的一类信息作为各方信息归集的纽带。基于核电工程项目特点和现行各单位信息化软件应用情况，信息化平台应选择2） 以计划信息为纽带，将设计、采购、施工、仓储、进度、费用与成本、质量安全等信息进行有效归集。计划包括工作计划、成本计划、质量计划等多种计划信息。管理平台收集各参建单位的信息，包括设计信息、采购信息、施工信息、仓储信息、费用成本信息、质量安全信息等，将这些数据与项目的计划信息相关联，形成以计划信息为骨架，多种信息为支撑的统一信息结构，同时通过对于项目计划的分解，实现对于信息的细颗粒度收集和组织，达到对于项目信息的准确把握。
（三）费用控制数据为关注重点
核电工程项目建设造价较高，以AP1000依托项目三门一期核电建设为例，按照主合同开始执行（ATP）到投入商业运行（COD）计算，整个核电建设总工期计划为71个月，建成价格达400多亿元。加之核电上网电价由个别定价改为新建核电机组实行标杆上网电价政策，因此，核电工程项目造价已经成为后续不可忽略的因素。信息化平台应对项目过程发生的费用进行管理，包括成本标准管理、费用估算、成本预算、成本控制等，收集业主方的计划成本信息、实际成本信息，在每次测量费用偏差之后，预测项目完成时的估算值，预示项目结束时费用估算是否超出可接受的允许范围，并及时采取相关措施。
参考文献：
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[2]林全兵. 核电建造项目管理可视化信息系统设计与实施[D].南华大学，2014.
[3]夏韬然，H公司核電工程项目全生命周期信息管理系统的设计研究[D].南华大学，2016.
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