数据可视化在核电大修低低水位计划管控中的应用
时间：2023-03-10 16:25:04 来源：千叶帆 本文已影响人
高 斌，查卫华，肖政渝，葛 孟，南海鹏
(中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300)
换料大修是核电厂安全生产运行中的重要一环，直接影响机组下一燃料循环运行的安全性及经济性，大修的工期是影响核电机组的可用率和成本的重要因素。近年来，在保证大修安全和质量的前提下，提高大修进度，缩短换料大修工期已成为核电企业提高运营业绩及核心竞争力的重要举措。低低水位作为大修过程中工期占比最重的里程碑窗口，其工期优化对大修工期缩短有显著效果。但项目多、逻辑复杂、资源约束大，一直是低低水位管控的难点所在，对低低水位计划管控优化提出了挑战。
随着数字化转型的兴起，越来越多的核电厂大修业务及流程数据被记录、收集，数据日渐成为了重要的生产要素。数据可视化具有直观性、关联性、艺术性、交互性，可以从浩如烟海的复杂数据中理出头绪，化繁为简，将需管理的对象用一目了然的方式来体现。本文将数字可视化方法引入核电厂大修低低水位计划优化及进度管控中，收到了良好成效，为其他大修项目计划管理提供了有益借鉴。
为加强大修管控，目前，核电大修进度管理采取里程碑节点管理的方式， M310机组大修里程碑从M00至M130共计14个。依据大修里程碑窗口工期历史数据，行业内建立了标准里程碑窗口工期，作为大修进度计划的参考。图1对M310机组标准里程碑窗口工期进行统计分析，发现低低水位里程碑(M50-M60)窗口工期在整个大修中占比较大，约占大修总工期的1/4，其对整个大修进度的影响显著，所以良好的低低水位管控对缩短大修工期至关重要。
图1 大修里程碑窗口目标工期Fig.1 The target milestones of the outage windows
对秦二厂历次大修各里程碑窗口实际工期进行统计分析，从图2中可发现，低低水位里程碑窗口工期波动性较大，这是由于低低水位期间检修工作集中、专业接口繁多且检修任务量、性质存在较大的差异。以M310机组标准年度大修为例，低低水位工期约7天，而这期间核岛需完成的工单约有2000张，占整个核岛工单量的一半，这就对低低水位的计划管控提出了更高的要求。
图2 历次大修窗口实际工期对比图Fig.2 The comparison ofactual milestones of previous outage windows
低低水位的工作具有以下特点：
1)影响关键路径。如果计划窗口安排不当，不仅会增加很多重复的运行隔离工作，浪费人力、物力，甚至延误关键路径。
2)工序和逻辑复杂。低低水位阀门检修工作一般涉及运行隔离疏水、脚手架搭设、保温拆除、仪控拆接线、阀门检修、防腐检查等，环节众多，逻辑复杂，并且阀门检修结束后还涉及电动头试验、贯穿件试验以及修后试验等工作。这其中每一个环节都可能存在工期偏差。
3)项目差异化。历次大修关键路径项目一般具有重复性，但每次大修低低水位的工作都会存在不同程度差异，需针对性制定不同的检修逻辑和专项计划。
4)资源约束。一般来说，大修项目最多、最集中的就是低低水位，在短短的一个星期之内需要完成2000余项检修工作，会给人力和物力造成很大压力，十分容易出现交叉作业，工器具、检修人员等无法满足现场要求的情况，给大修的安全、质量、进度造成冲击。
综上，低低水位工作特点要求计划人员对众多的检修项目特别是低低水位阀门检修做好分析和准备。
人是低低水位检修工作的主导者，人力资源约束是影响低低水位进度的关键因素之一。关键检修岗位人力资源调度合理与否直接影响低低水位检修进度，工作面合理错开、工作量有序展平等合理调度将有利于低低水位检修项目顺利开展，否则，若人力资源配置不合理，不仅影响大修进度，而且还会造成人力资源的浪费。
低低水位期间检修工作最集中、工单量最大，约占整个大修核岛工单的一半，很容易出现人力不足问题。图3对307大修延期工单进行统计分析发现，核岛延期工单主要集中在低低水位中后期。低低水位检修工作出现延误与人力资源安排有很大关系，所以需要对人力资源的使用情况进行详细的分析。为此，在考虑人力资源约束的前提下，通过数据可视化手段，合理进行有限资源分配，避免了按照进度计划实施而出现的人力不足导致延期的情况。为了保证低低水位如期完工，大修计划在承包商确定人力安排之后，对参与检修人员工作分布进行细致分析，发现了原有的人力安排在进度管理中可能存在的问题——工作负责人持票窗口集中，容易工期延误。
图3 307大修延期工单时间分布Fig.3 The time distribution of the delayed work order for No. 307 outage
3.1 数据可视化
我们正处在一个数据爆发式增长的互联网时代，数据可视化已经发展成为数据分析和挖掘的重要环节、决策制定者的重要辅助手段、获取信息的快捷方式。
目前计划工程师所使用的P6软件虽然有甘特图的可视化功能，但P6内甘特图的表现形式单一、涵盖信息不足，且P6中工单信息较为固化，与EAM相比，其工单信息不够全面、灵活。受限于以上因素，目前的P6甘特图无法满足低低水位可视化精细管控的需求。使用专业的数据可视化管理工具可实现与EAM中工单数据方便对接、可编辑性强、能将众多关键信息进行融合并能以种类多样且内容丰富的可视化图表进行展示，因此本文将借助专业的数据可视化软件，对核电大修低低水位阀门检修计划进行可视化分析。
3.2 数据可视化在Q2-OT308大修低低水位阀门检修中的应用
(1)数据准备
低低水位阀门检修计划需要在大修主隔离窗口安排完成后，根据不同隔离要求进行差异化安排。收集308大修低低水位阀门检修工作的隔离窗口、阀门类型、检修内容、工作负责人、计划开始时间、计划结束时间、工期等信息，如表1，做好数据可视化的准备工作。
表1 308大修低低水位数据表Table 1 The data sheet of low-low water levels during No. 308 outage
(2)308大修低低水位阀门检修工作窗口可视化
308大修低低水位阀门检修工作386项，负责人共计39人。平均下来，每人持票约10张，这其中很多工单检修窗口会出现重叠现象。
在完成低低水位检修工作窗口安排及工期计划后，运用数据可视化软件对每个工作负责人的检修工作进行窗口可视化。
图4工作负责人检修工作窗口分布图中包含了该工作负责人工作内容、工作计划开始时间、工作计划完成时间、工期、阀门类型、所在主隔离窗口等信息。该可视化图表十分直观地向计划人员传递了该工作负责人一定时期工作量压力。例如，图4工作负责人自5月29日至6月6日工作较多，其中按照计划安排5月30日有11项工作需同时进行，如此工作发生延期的可能性就会变大。
图4 某工作负责人检修工作窗口分布图示例Fig.4 The distribution of the maintenance work windows of the person-in-charge of certain work
为降低大修工作延期风险，对原计划安排进行了优化，具体如下：
1)对较为集中的工作前后逻辑关系进行梳理，与工作负责人沟通，优先安排有后续工作或其他限制条件的工作；
2)对于没有后续工作的检修工作，进一步核实其所在隔离窗口，如隔离窗口工期许可，可以对此部分工作工期进行适当延长，一般延长至隔离窗口解除前的1～2天；
3)如遇到工作集中时间段内工作后续均有其他工作或其他限制，并且隔离窗口工期也较为紧张的情况，需与班组或承包商沟通核实，相关工作是否可以在该时间窗口内按时完工，如存在困难，可以考虑提前进行工作负责人变更。
308大修采用此种方法，对全部低低水位检修工作负责人的工作分布进行可视化分析及优化，低低水位期间核岛延期工单大幅减少。
(3)308大修低低水位阀门检修工作进度跟踪可视化
大修准备期间对大修低低水位阀门检修工作进行了计划安排及优化，实施期间大修计划管控面临的一个问题就是计划的严格执行。本文通过数据可视化方法，绘制图5低低水位阀门检修实时进度甘特图，在大修实施期间对低低水位阀门检修工作执行情况进行跟踪，加强了对阀门检修工作的管控。
图5 低低水位阀门检修实时进度甘特图Fig.5 The Gantt chart of the real-time progress of low-low water level valve maintenance
图5包含了低低水位阀门检修工作的隔离窗口、工单号、计划窗口、工期、实际开完工时间等，在大修实施期间，依据低低水位阀门检修进度甘特图，可以实时了解到阀门检修的开完工情况及检修进度，方便计划人员动态掌握检修工作实际执行情况及其与计划的偏差，便于及时对计划做出调整，尽量减小对后续工作的影响，以防影响主隔离解除，导致影响主线进度。
核电企业在确保安全质量的前提下，持续追求卓越运行绩效，对大修计划管理提出了更高的要求，并且随着大数据时代的到来，提升大修管理水平、深化大修管理方法、创新大修管理技术是今后核电大修管理发展的必然趋势。本文将数据可视化技术引入核电大修计划管理中，通过可视化技术对低低水位阀门检修的人力资源约束进行细致分析，进而实现计划管控的优化，有效减少了工单延期现象的出现；
借助可视化甘特图，对低低水位阀门检修实时进度进行跟踪，加强了低低水位期间的计划管控，使计划人员可以有针对性地进行实时计划调整，减少低低水位工作对关键路径的冲击。
在秦二厂308大修中实践应用表明：可视化方法的引入，一定程度上解决了低低水位计划管控中存在的难题，为核电大修计划管控提供了一种改进思路，并且有重要的实际应用价值。对于数字化转型背景下的核电厂来说，需要将大修业务数据转换为资源，实现从数据到信息，再到智能和洞察力的转变。因此开展数据可视化研究工作，对提升核电厂大修参与人员的判断力、整合大修信息资源和服务，提高决策人员的工作效率等方面具有显著的理论意义和现实意义。
核电大修计划管理应结合现代管理手段及新的方法技术，与时俱进，持续改进，只有这样才能为大修业绩的不断提升做出更多的贡献。
猜你喜欢 工单大修工期 客服工单监控技术的开发与研究科技与创新(2022年22期)2022-11-18基于量化考核的基层班组管理系统的设计与应用电子测试(2022年7期)2022-04-22基于蒙特卡洛方法的工程项目工期风险估计研究四川水泥(2021年3期)2021-03-31养心殿大修的故事紫禁城(2019年12期)2020-01-14首次大修的《农村土地承包法》修改了哪些内容？农家书屋(2019年4期)2019-05-15基于模糊理论的并行耦合设计任务工期优化制造技术与机床(2018年11期)2018-11-23基于HANA的工单备件采购联合报表的研究与实现中国核电(2017年1期)2017-05-17电力95598热线全业务集中后的工单预警机制中国科技信息(2015年23期)2015-11-07茂名式大修中国石油石化(2015年12期)2015-04-20工期小说月刊(2015年5期)2015-04-19 相关热词搜索：核电，可视化，水位，
