一种基于安全质量为导向的生产管理体系的构建与运用.pdf

634作者1收稿中国核电第16 卷第5 期12023年10 月POWER一种基于安全质量为导向的生产管理体系的构建与运用刘晗（中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314303)摘要：为实现电厂安全、可靠、高效、环保管理的目标，需对电厂所有系统、设备、构筑物以及人员进行有效的控制和管理，电厂生产管理系统以此目的而产生。中国核电通过对国外所引进EAM系统进行本土化开发与运用，在发挥软件自身优势特点的基础上，结合电厂自身运行、维修和设备管理的实践经验，经过多年长期持之以恒地不断进行创新与优化开发，构建出一套适用于多电厂、多堆型的N1-EAM系统。该系统作为一个规范化、标准化生产管理体系在中国核电运行机组进行推广运用，并取得了良好的运用效果，电厂“安全、质量、成本、进度”生产管理水平得到了有效提升。文中的实践经验可为同行电厂提供借鉴和指导。关键词：EAM；工单；生产管理中图分类号：C936文献标志码：A文章编号：16 7 4-16 17（2 0 2 3）0 5-0 6 34-0 8Construction and Application of a Production Management SystemBased on Safety and Quality OrientationLIU Han(Nuclear Power Operation Management Co.,Ltd.,CNNP,Haiyan,Zhejiang Prov.314303,China)Abstract:To achieve the goals of safe,reliable,efficient,and environment-friendly management in nuclearpower plant,it is necessary to effectively control and manage all systems,equipment,structures,and personnelin the nuclear power plant.The power plant production management system is developed for this purpose.Bylocalizing the development and application of EAM systems introduced from abroad,CNNP has utilized its ownsoftware advantages and combined with practical experience in power plant operation,maintenance,and equip-ment management.After years of continuous innovation and optimization,it has constructed an N1-EAM sys-tem suitable for multiple power plants and reactors.This system,as a normalized and standardized productionmanagement system,has been promoted and applied in operating nuclear power plants in China,and has a-chieved good application results.The production management level of“safety,quality,cost,and progress inpower plants has been effectively improved.The practical experience in the article serves as a reference andguidance for peer power plants.Key words:EAM;work order;production managementCLC number:C936Articlecharacter:AArticleID:1674-1617(2023)05-0634-08发电企业主要生产业务是围绕保障电厂设备开展的，涉及设备运行操作、试验、检修、变更、安质、计划等方面，业务流程复杂，跨领域、跨部门、跨专业，在绩效管控上存在较大的难度，是一个长期存在并函待解决的问题12010年中国核电从美国VENTYX公司引进了EAM（E n t e r p r i s e A s s e t Ma n a g e m e n t）系统注：该系统由AS（A s s e t Su i t e）、e SO MSS（E n-terprise safety operation management system,以及P6三个独立的软件组成，北美核电运行公司以及法国电力集团（EDF）均使用该系统），经过中国核电运行管理有限公司多年持之以恒地不断优化开发，最终打造成为中国核电独具特色的生产业务系统平台N1-EAM。经过在成员电厂进行复制与推广后，中国核电实现多电厂、多堆型统一化、规范化、标准化管理目标，并与国际日期：2 0 2 3-0 7-19简介：刘晗（19 7 5 一），男，云南建水人，高级工程师，学士，从事核电厂设备技术管理工作（E-mail:635核电管理Nuclear PowerManagement化核电管理标准实现接轨。1生产管理体系构建生产管理体系构建以电厂工作管理模块为核心，由七个主模块构成，即工作管理、体系配置与权限、设备管理、运行管理、计划管理、安质管理，以及辅助管理，如图1所示。依据电厂管理的实际业务需求，在流程体系构建中进一步拆分为若干子模块，如图2 所示。体系配置与权限设备管理运行管理工作管理计划管理辅助管理安质管理图1生产管理体系（主模块）Fig.1The production management system(main module)工作申请RWP日志管理工作管理体系管理变更管理设备剂量个人包准备票控工作LCO管理P6排程备件完工制定期报表配置管理报告试验打印状态放射训检计划报告源管工作管理排程权限理通知数据项管QP管管理机组理辐射理缺陷管理工器查询文件具管预防仪表跟踪AWT理性维QDR终端修安全管理隔离许可管理证NCR管理图2生产管理体系（子模块）Fig.2The production management system(sub module)2配置与权限2.1体系配置N1-EAM体系配置分为三个部分：1）组织机构；2）人员；3）通知组。其中组织机构、人员配置在ERP系统（中国核电人财物管理系统）中进行管理，通过系统接口自动从ERP传输到N1-EAM中。通知组配置在N1-EAM中进行管理，其分为四类，分别是：A类，组织机构相关，通常用于审批流程；B类，班组通知组，通常用于组群通知提醒；C类，与模块功能或流程相关；D类，其他专用，通常用于二次开发相关的功能授权等用途。2.2权限设置N1-EAM中人员岗位授权与软件操作角色授权实现统一管理，确保了已完成岗位授权的人员才具有所承担工作的软件角色操作权限，并在业务流程中履行其岗位职责。N1-EAM岗位权限按业务领域分为九个，即运行、维修、技术、计划、安质、辐射、维修支持、文档、通用。电厂人员完成岗位培训，经考核合格后在ERP获得岗位授权，完成专业培训经过资格认定后在N1-EAM中取得工作授权，然后才能在生产管理系统中履行其工作职责，如图3所示。岗位授权工作授权工作执行员工完成岗位培训，员工完成专业培训，经资格认定按工作控制角色经考核合格后在ERP系考核后，在N1-EAM系统中取得履行工作职责统中取得岗位授权工作授权图3林权限设置Fig.3Permission settings636NIICI车FAR中国核电第16 卷第5期2023年10 月POWER3设备管理3.1设备分级N1-EAM中对核电厂生产相关构筑物、系统、设备（即SSCs）信息进行了配置，按关键度、核安全、质保、环境等实现分级管理（见图4），并指定技术、维修管理的专业人员，并在N1-EAM中固化所承担的业务职责以及权限。秦山核电四个生产单元设备数总计58.5万多项，进行设备关键度分级后，电厂关键敏感设备CC1为6 552 项，占设备总数的1.12%，关键设备CC2为32 399项，占设备总数的5.54%（见图5)。对电厂安全发电起关键作用的设备，在管理、维护、变更等方面实现人力、物力、财力等最优资源配置，电厂安全运行得到有效保障的前提下实现运行成本最低，效益最优。狮码柜关FQ53状态：版：000关闭机520001-S2250-BAT1WSDG塑三机吉动窗52250-BAT1DLAOOO583BQ002750005866CATERPILLAR位面信厂房房间（全：TA1-1011#用机广房TA1房间：101区场1+SDG房司标高：小级恒关业设量等级B6#修费住邮门喷保鲜级图4设备分级管理信息页面Fig.4The information page of equipment classification management分级CC1（关键敏感设备）CC2（关键设备）设计总计电厂数量占比数量占比QSO(秦一厂)5580.64%81779.44%86589QS1（方家山）15531.19%4.9473.79%130360QS2(秦二厂)22611.04%65803.04%216.634QS3(秦三厂)21801.44%126958.37%151619总计65531.12%323995.54%585202图5秦山核电设备分级管理占比Fig.5The proportion of graded management of Qinshan nuclear power equipment3.2工作项机组大修设备数量众多，如果采用一个设备检修对应一个工单任务（PM）的常规管理模式，在业务流程中会出现设备与设备之间，系统与系统之间在安措管控、计划排程、维修实施等环节出现交叠、繁琐，影响工作效率，在N1-EAM中采用了工作项管理模式，使得该问题得以解决。对于多个设备检修，如果满足“同一系统、同一边界、同一设备类型、同一专业、同一执行窗口”条件，可整合成为一个工作项（虚拟设备），作为一个设备并对应一个工单任务（PM）。秦山各生产单元在N1-EAM中广泛采用工作项管理模式，多个机组大修工作项工单任务占比已超过10%（如表1所示），工单任务的数量显著减少，流程管控得到简化，工作效率得到提高。637核电管理Nuclear PowerManagement表1秦山核电厂大修工作项工单任务数占比Table1The proportion of work order tasks for overhaul work items at Qinshan NPP序号秦山大修编码工单任务总数工作项工单任务数工作项工单任务数占比/%1Q2-OT11583527298.732Q2-OT21465446419.803Q2-OT30881726878.414Q2-0T40775336869.115Q3-OT110725590812.526Q3-OT210624678212.524工单管理工单管理是电厂生产管理系统的核心模块，包括工作申请、简单维修、工单任务准备、开工/完工（AWT）、完工报告、定期试验、工器具、化学品（MSDS）等子模块。其中业务主流程如图6 所示。准备/完成已回退工单任务准备待审批已批准准备运行风险RWP计划排程申请取消工作中延期申请重新签人隔离审核无需隔离已取消隔离确认拒绝完工申请完工临时签出许可完工工作负责人开工许可开工开工会签已完工完工报告填写待结束已结束已关闭图6 工单管理业务主流程Fig.6The main process of work order management business4.1工单任务准备工单任务是工作控制业务流程中的重要对象，每项工作都需要创建工单任务（简单维修除外）。在N1-EAM中工单任务准备工作内容包括：工单基础信息（即任务概述、维修分级、防异物分级、实施班组、计划日期等）、工作指令、隔离安措要求、风险分析（即辐射许可证、工业安全相关许可证、运行风险分析单）、配合工作、备件、文档等内容。工单准备人依据维修工作分级影响因素确定维修分级。维修分级按照维修活动风险的高、中、低，分为四种级别：M1（关键）、M2（重要）、M3（一般）、M4（简单），不同维修级别在维修人员安排、维修准备、现场管控方面实现人员资格的区别对待。工单任务所关联的一般工作许可证、辐射工作许可证（R WP）、物料（MR）、安措许可、变更文件（EC）、质量计划（QP）、运行风险分析单等状态条件满足时，工单任务才能进人计划实施环节。通过以上管理要求，维修工作在开工前，工作实施风险得到有效识别并制定了防范措施，并由有资质的人员承担实施，从而确保维修工作的风险、质量、效率得到有效管控。4.2开工/临时签出/完工N1-EAM工单开工、完工以及临时签出（工作暂停）均在工单电子终端（AWT）上完成。工作许可人根据业务工作的实际需要在AWT中设置工单任务开工、完工，以及临时签出锁，设置了AWT锁的工单任务，工作负责人需到隔离办公室办理，再同工作许可人进行当面交流，工作许可人将所设置AWT锁进行解锁638中国核电电第16 卷第5期2023年10 月POWER后，工作负责人方可在AWT办理开工、完工，以及临时签出许可。对于没有设置AWT锁的工单任务，工作负责人不需要到隔离办公室去办理，只需在办公PC电脑上或厂房中放置的AWT上办理，从而提高工作效率，减轻了工作许可人的工作负担。4.3完工报告完工报告是工单管理的一个重要环节，工作负责人在完工后需编制完工报告，内容包括：工作完成的简述、详述，备件使用信息（包括物资编码、名称、型号规格、实领数量、实用数量、单位、领料单号等）、计量器具使用信息（包括测量仪器名称、规格型号、编号、有效期等），工作反馈等。对于缺陷工单任务还需录人设备故障的直接原因、根本原因。N1-EAM中工作报告模板进行了固化，工作负责人依据模板录人报告内容，报告的规范化、标准化得到有效控制。工单任务完工报告进人审批环节时，只有其所关联的子任务、质量计划（QP）以及质量缺陷报告（QDR）状态符合条件时，完工报告方可完成审批，设备所存在的问题，以及遗留项得到跟踪处理。4.4父子工单管理在电厂大修期间，常常在某一个工作区域内，需要在预定时间内完成繁杂的工作任务，从而出现同时多个工作组交叉作业的情况，给安全、质量以及工作执行效率管控带来严重的挑战，N1-EAM父子工单管理流程的创建为解决该问题提供了一个有效的途径。父子工单的创建依据“三同原则”进行，即满足同一系统/系列/通道/设备、同一窗口执行、同一安措可覆盖的工单任务便可建立父子关系。父与子从属关系界定原则，通常以工作任务重要性高，工作内容多，工期长的工单任务作为父工单任务，其余作为子工单任务。父、子工单任务计划排程、安措准备、维修过程风险控制，以及任务实施接口协调均以父工单任务为主体的集约化管理方式进行。以秦山三厂大修为例，见表2。在大修工单准备过程中，通过父子工单的创建，工作票在一定程度上得以减少，现场工作管理接口简化，工作效率得到提升。表2 麦秦山核电厂父子工单数占比Table2The proportion of farther and son work orders in Qinshan NPP序号秦山核电厂大修编码工单任务总数子工单任务数父工单任务数父子工单任务数占比/%1Q3-OT110725593930017.082Q3-OT1115514347857.833Q3-0T20973951.59647728.034Q3-OT210624654915811.325运行管理eSOMS即核电运行管理系统，设置有运行限值（LCO）、运行巡检、运行隔离、工作票控制、运行日志与通知等子模块。5.1运行限值管理LCO是核电运行电厂较为特殊且重要的模块，其适用于核电厂运行技术规范、法规规定事件的相关内容进行记录、行动、跟踪和管理。运行人员依据最新的电厂监管文件，包括技术规格书、火灾保护以及行政管理程序等，将与LCO相关的内容识别出来，录人到系统中实现电子化管理。在录人时与技术规格书的章节、运行限制条件及相关行动项进行关联。对运行限值条件进行分析，将可能会触发该运行条件所涉及的设备项及其运行状态辨别出来，产生对应的TS事件，并与系统运行限值条件行动项建立关联。当出现与LCO相关的事件时，运行人员只需在系统中勾选对应的事件内容，以及对应的行动项，无需再进行手动输入，同时系统会自动产生运行日志条目，传递到定义好的运行日志模块，以提醒运行人员，使运行人员掌握事件及时信息；在进行运行隔离操作时，如果使用到了LCO相关联设备，系统会有高亮显示LCOs相关，在隔离页面可直接创建LCO跟踪记录或者更新之前的跟踪记录。5.2运行巡检eSOMS系统中运行巡检模块，是对电厂运行、维修和技术三个领域各部门设备巡检工作进行管理的模块，是电厂设备巡检一体化工作开展的软件平台，在模块中对巡检路线，巡检设备，639核电管理NuclearPower Management巡检标准、巡检周期、巡检责任单位等信息进行明确，可录人巡检数据，并具备历史数据趋势曲线展示功能。设备巡检遵循定点、定法、定标、定计划原则，依据设备预防性维修模板（PMT）状态监测、故障检测管理要求，结合电厂设备分级管理要求，制定出巡检设备清单信息，并按照eSOMS巡检模板要求将巡检信息录入到系统中，按照预定的岗位巡检职责要求开展设备巡检工作。电厂运行、维修、技术领域等各个部门实现巡检设备责任分工，在避免重复性巡检工作的同时，也充分发挥出自身专业优势的特点，巡检工作的实效性得到保障，实现机组设备“状态预知，管理超前，防范故障”。6计划管理电厂日常以及大修预维项目众多，涉及工单文件，物资备件以及人力等准备工作繁杂。“七分准备三分实施”，预维工作前期准备充分、精细、全面，对工作实施“安全、质量、成本、进度”有效管控起着决定性的作用。6.1工单触发在N1-EAM中，电厂日常预防性工单任务（PM）自动触发时间为2 0 0 天，大修预防性工单任务触发时间为50 0 天，并可依据电厂实际需求进行手动触发，在技术方案编制、物资采购、人力筹划等均可大大提前，工单任务准备所预留的时间充裕。大修工单任务准备提前了一个以上停堆换料周期，备件物资可实现多机组统筹管理，库存预留、采购申报预知预控，降低了实时库存，减少紧急采购数量，也为国外卡脖子备件的采购优化或国产化替代提供了充裕的时间。各机组日常、大修工单任务的实施窗口、工作内容得以明确，维修支持人员可实现跨电厂、跨机组统筹安排，优化配置，从而提高维修支持人员使用率，也减少了人工成本。6.2大修预演每个机组大修所要执行的工单任务数少则五六千项，多则有八九千项，如何在预定工期内，将种类繁杂的工作实现最优规划，在保障安全、质量前提下，实现工作高效开展，这是大修管理应关注并进行解决的问题。N1-EAM大修预演功能“未雨绸缪，有的放”为解决该问题提供一个行之有效的途径。大修预演在AS、eSOMS、P6 三个软件系统中开展，主要包括：工单排程、隔离创建与工单任务关联、工单任务与隔离挂/摘牌任务逻辑调整、冲突检测、排程信息保留与总结，如图7 所示。运行人员在eS-OMS系统通过冲突检测，可发现：1）设备状态冲突（即同一时间段内，不同隔离使用相同设备作为边界设备时，设备状态是否一致）；2）标牌冲突（即同一时间段内，不同隔离使用不同的标牌类型，标牌类型之间的冲突情况）；3）工单对象设备与边界设备冲突。eSOMS系统AS系统AS-eSOMS2隔离创新与工单接口任务关联，明1创建大修确隔离工时工单P6系统AS-P6接口3工单排程4工单任务与隔离挂牌/摘牌任务逻辑P6-eSOMS5冲突检测关系调整接口是是否有冲突否6排程信息保留与总结，作为大修排程参考图7大修预演流程图Fig.7The flow chart of overhaul rehearsal640中国核电第16 卷第5期2023年10 月POWER运行人员与计划人员共同对冲突进行分析，排查问题原因，协商调整方案，对整隔离、计划进行优化调整，并重新进行进度计算，将优化后的排程信息传递到eSOMS，再由运行人员进行冲突检测，循环往复，不断调整，直至没有冲突为止或者冲突在已知可控范围内。7安质管理N1-EAM安质管理模块设置有辐射防护、安全许可证、QP（质量计划）、NCR（不符合项）、QDR（质量缺陷报告）等。7.1辐射防护在N1-EAM辐射防护模块是一套面向群堆个人剂量管理的创新性体系。该体系可实现多电厂、多机组放射性工作人员个人剂量管理、监测和控制，解决多电厂、多机组人员流动剂量控制的问题，建立了起了辐射风险评估和个人剂量控制有效管理，确保工作人员辐射安全，避免发生超剂量辐照情况。N1-EAM个人剂量管理体系由辐射个人剂量管理信息系统（PDMIS）、辐射工作许可系统(RWP）、电子剂量计系统（EPD）三个子系统构成，三个子系统在功能上相互形成互联，实现放射性工作人员授权、辐射工作许可和辐射控制区出人控制联动：1）工作人员通过辐射防护培训，取得辐射工作许可授权；2）实施的工作辐射风险得到评估，现场工作区域已建立相应辐射防护屏障后，工作人员在RWP系统中获得辐射工作许可号；3）工作人员累计剂量在限值内，即在PDMIS系统中个人辐射控制区通行证有效时，才能使用辐射工作许可号在EPD系统中开通电子剂量计进人辐射控制区域；4）工作人员完工后，离开辐射控制区时，其个人剂量通过EPD系统传入PDMIS系统中，形成个人剂量历史信息。7.2安全许可证依据电厂工作安全管控的业务需求，在N1-EAM中优化开发了动火（DH）、工业安全（I SP）、防火屏障打开（FHP）、易燃易爆物品使用（YR）、射线探伤防（RT）、消防栓使用（XS）6 类许可证业务管理流程，许可证的准备、审批实现集中化管理，许可的创建与工单准备“安全分析”进行关联，用户对工作任务进行评估准备时，可依据业务工作的风险评估结果，创建许可证，通过许可证流程管理跟踪、落实专业管控措施，以确保现场作业处于受控状态，防止事故的发生。8辅助管理N1-EAM辅助模块设置有变更管理、机组文件、状态报告、化学品、报表打印、数据查询等。8.1变更管理核电厂变更管理，对变更方案设计方案准备/监管审查、材料采购、变更实施/验收，以及变更相关文件的修订存档都有一套严格、完整且复杂管理流程体系，因其涉及部门多、人员杂、周期长、技术要求高等特点，在“安全、质量、成本、进度”管控方面面临较大的困难。N1-EAM变更管理模块在原软件基础上进行创新性优化开发，形成一套操作简单、逻辑密、界面友好的变更管理系统，涵盖了电厂永久变更管理、物项替代管理、临时变更管理业务需求。图8 为永久变更管理流程可视化管理流程页面截图，用户可通过该页面直观地掌握变更流程的进展状态，节点与节点之间的流转，在软件自身设置了自动逻辑，即软件技防措施，只有上一个业务节点工作按软件预定标准完成后，才能进人下一个业务节点，每个节点设置有自动提醒与通知功能，业务相关人员在其任务代办页面中可依据通知信息及时受理业务工作，从而变更工作的进度、质量可得到有效控制。8.2机组文件N1-EAM机组文件管理系统实现对电厂生产文档业务管理实际需求进行全覆盖，如图9所示，打破了各个电厂个性化的文件管理壁垒，通过对文档业务流程的标准化、编码体系的统一化、文档模版的规范化的构建，可满足不同堆型不同机组建造、调试，以及运行各个阶段的文档管理要求，实现了群堆文档管理的目标。9结论2019年N1-EAM在中国核电秦山、福清和昌江17 个机组完成推广运用，通过实际运行效果评估与项目验收，该系统完全覆盖电厂业务功能需求，电厂安全、质量管控得到有效提升，满足中国核电群堆管理规范模化、标准化、国际化发展战略目标管理需求，具备向其他核电厂或项641核电管理Nuclear PowerManagement目进行推广复制的价值，N1-EAM创新性管理实践经验可为同行电厂提供借鉴和指导。设备标牌制作预算申报文件创建变更后试验方案NNSA申报物质采购（ERP）已创建填写责任工程师补充信息填写运行文件修改通知单变更责任工程师职责技术文件修改通知单初始已分派变更项目计划书节点信息填写受影响文件修改（ADL）颜色施工负责人职责受影响设备修改（AEL)变更管理工程师职责已超时受影响物质引用（ACB）初步设计方案详细设计方案（特/重大变更必须）进行中XXXXXXXXX颜色变更施工方案包完成服务项目技术规格书技术交底XXXXXXXXX物项采购技术规格书颜色准备施工文件包配色说明待审批工单创建与引用开工条件确认已批准变更现场实施运行文件修改后生效（ADL）安装实施安装设备标牌变更后试验及记录投用检查已变更中设备修改后生效(AEL)安全重要修改评价报告已关闭非运行文件修改后生效（ADL）关闭包及验收评价图：永久变更可视化管理流程页面Fig.8The permanent change visualization management process通知功能专家（FE)创建受控文档受控文档索引RESERVED需要新的修订DMFE修订受控文档受控文档修订(INPROG)取消修订（CANCEL）FE临时修订（HISTORY）审套和批准受控文档扩展的临时修订大改版或小改版FENON-EC审查者受控文档（SUPERSEDE）批准者(APPROVED)返回修改镜像文件的文生效发布受控受控文档（HISTORY）档修订版文档申请废弃文档DMFE临时修订(TMPISSUE)无确认分发大改版/小改版修订（SUPERSEDE）大改版/小改版NON-EC回复确认分发(ISSUED)分发受控文档/记录修订EDMSDMEC文档小版冲突EC文档小版解决完成解决文档冲突RE图9文档管理体系流程Fig.9The document management system process参考文献：1 韩丹.电力企业生产管理信息系统应用项目研究 D.北京：华北电力大学，2 0 14.2 肖薇.核电厂群堆化个人计量管理体系构建 J.科技视界，2 0 2 0(17)：2 53-2 56.3邓映翠.海南核电N1-EAM在工单管理中的应用实践J.中国核工业，2 0 16：2 57-2 59.