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中国环流三号首次放电成功的背后
时间:2024年05月10日 来源:《中国核工业》(文章精选于中核集团《工程管理双月观察》) 作者:许敏 李连才 蔡立君(核工业西南物理研究院) 点击量: 分享:

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践行“六大控制七个零”和“充分准备、一丝不苟、万无一失、一次成功”的工程建设全过程精细化管理理念,落实“标准化、集约化、一体化、契约化”基本管理原则。

聚焦经验反馈,凝练良好实践,建立知识管理机制,助推全产业链整体最优、工程管理能力协同进阶,久久为功打造中核集团工程建设领域新质生产力。

中国环流器三号(HL-3)装置作为国家重大科学研究设施,具备很强的工程研制性质。HL-3装置部件研制阶段困难充分暴露,装置部件研制技术难度、工期进度、质量控制、成本控制难度均超出预期。安装阶段更是由于受部件的设计变更和修改、设备到货滞后以及安装技术难度大等众多不利因素的影响,成为影响项目总目标控制的关键环节。因此,HL-3装置集成安装需要结合科研项目特点和成熟项目管理方法,探索出适应性强的项目管理模式。

HL-3装置集成安装工程目标控制

在确保安全和质量的前提下,为实现HL-3装置初始等离子体放电目标,核工业西南物理研究院在项目实践中推广应用“六大控制七个零”管理模式,以过程管理为重心,建立工程管理梯次制度体系,实现高质量精细化工程项目管理。

1.HL-3装置主机集成安装工程项目技术管理体系

大型托卡马克装置集成安装工程不同于一般工程设施安装,该项目在西物院组织机构体系和西物院项目经费运行体系保障下,依托项目组织结构和管理体系建立主机集成安装项目技术管理体系,确保集成安装阶段项目目标控制。项目工程部直接负责HL-3装置集成安装、调试工作,对项目“安全、质量、进度、投资”四大控制的具体实施负总责。工程部下设安装总体组、安装工艺组、安全与质量管理组和条件保障组。其中,安装总体组拥有HL-3装置安装的技术专家,具有监督权和建议权,通过评审、咨询等方式对重要的安装工艺进行技术把关,指导制定相关的安装作业指导文件,根据具体工作安排和工作性质,直接参加安装和安装的现场指导;安装工艺组负责组织和协调HL-3装置首次等离子体放电相关的部件和系统(水、气)的安装和工程调试,协调加热、控制、诊断、电源、真空等的现场施工,具有技术管理、综合管理等职责;安全与质量管理组负责项目质量和安全管理。

HL-3装置的安装涉及到机械、电气、真空、电磁、结构力学、流体力学、物理、材料、测量、控制等多门学科或技术。为此,西物院也组建了一个跨学科跨领域的现场安装工艺组,主要包括安装方案设计及模型管理任务组、安装现场技术督导任务组、安装现场施工配合任务组、定位测量及测试任务组、安装质量管理任务组、安装进度管理任务组、安装档案管理任务组、安全及宣传组。

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2.HL-3装置主机集成安装质量目标控制

西物院建立了项目质量管理体系,形成了“设计—预研—认证—制造—监造”质量管理模式,对主机集成安装项目的全过程进行严格有效的控制,严格保证质量和安全。

质量目标。装置主机集成安装作为装置建设关键工艺过程和重点子工程,以装置建设总体质量目标为导向,制定装置主机集成安装工程的质量目标。

风险分析和控制思路。根据HL-3装置主机集成安装质量目标,结合集成安装工艺流程和技术要求,通过质量目标控制风险分析,确定集成安装质量目标控制方案。

通过质量目标控制风险分析,集成安装项目的质量管理体系构建应围绕主机集成安装的特点、技术难点,采用“策划—执行—检查—总结”(PDCA)循环质量管理思维,对主机集成安装进行有效的质量管控。

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质量管理。建立适于装置集成现场质量管控的质保体系。编制了《主机集成安装质保大纲》《主机集成安装不符合项处理程序》《主机集成安装现场技术督导管理办法》《HL-3装置主机安装方案》《HL-3装置联合调试方案》《HL-3装置安装检验计划》《HL-3装置操作规程》《HL-3主机真空室内零部件准入管理——清洁和清洁度要求》等系列文件,结合施工单位工业设备通用质保程序文件,形成了全套集成安装质保体系。HL-3装置集成安装质量体系的有效运行,确保了装置集成安装过程未发生重大质量和安全事故事件,安装部件一次交检合格率100%、各类见证点执行率100%,保障装置集成安装进度目标控制。

3.HL-3装置主机集成安装进度目标控制

进度目标。为确保HL-3装置建设总体进度目标的顺利实现,基于集成安装关键路径分析,提出基于588天安装总工期的进度控制目标,并编制了重点节点控制目标。

进度控制影响因素分析。HL-3装置部件首次制造没有现成工艺参考,HL-3装置集成安装极具技术挑战,在项目管理过程中必须对影响进度的不利因素进行全面、细致的预测和分析,对不利因素进行有效预防,做到事前制定预防措施,事中采取有效对策,事后进行妥善补救,尽可能减小实际进度与计划进度的偏差,实现对工程进度的主动和动态控制。

编制安装进度计划。通过对装置集成安装的进度全面综合分析,结合HL-3集成安装工程的特点,按照总工期的要求和集成安装各阶段任务进行工作任务分解(WBS),利用关键路径法和网络计划技术,编制了HL-3装置系统安装计划,提出基于588天安装总工期的装置系统安装进度计划,编制安装进度计划网络图,找出关键路径:安装基准网的建立—主机部件安装—分系统间调试—主机联合调试。

进度计划的检查、优化和调整。HL-3主机集成安装进度计划制定并开始实施后,由于主机部件多为非标部件,在具体的部件安装过程中,往往存在多种变动或功能调整,完全按照原定计划推进并不现实。在安装过程中,通过实施里程碑节点进度计划、动态进度计划和近期进度计划(鱼骨进度计划)管控方法,分析阶段安装完成情况与总进度的偏离情况,采取相应纠偏措施,使得安装实际进度符合项目总体进度计划要求。

4.投资、安全、环保、保密工程目标控制

基于西物院投资、安全、环保、保密体系,梳理了相关影响因素评价,对集成安装阶段全过程可能出现的影响因素均制定控制措施,对施工的全过程进行监控并采取相关控制措施,确保项目实施全过程有序管理。

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结论及经验总结

HL-3装置实现首次放电成功,得出以下经验。一是关键部件需要开展前期预研,大科学装置大部分部件属于国内首台套设备,有大量需要突破国内制造能力瓶颈的技术问题,部分甚至为“黑匣子”状态,需要在前期开展充分的调研,摸清国内最高的研制水平,结合国内现有能力开展预先研究,探索其中的关键工艺,减轻后续进度、投资、质量压力。二是注重先进的管理模式与具体工程实践相结合,在HL-3装置建设过程中,项目管理团队践行“六大控制七个零”标杆管理模式,通过分析科研项目的特点、难点、重点,并结合实际情况,从项目策划、实施、诊断督察、验收等各环节实现科学全面的管理。


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