基于一体化平台的设计质量管理研究探索

基于一体化平台的设计质量管理研究探索

尹释

中国核电工程有限公司

摘要：本文结合核电数字化设计建设相关工作，组织开展核电项目数字化设计质量管理相关研究活动，通过内外部调研，总体了解行业现状；制定研究方案，思考研究工作原则，分步推进实施，制定并完成了部分典型设计质量管理要素的研究、总结工作。可供核电项目数字化设计质量管理研究工作参考。

关键词：数字化、设计、质量管理

一、时代背景

当今社会，任何行业都无法逃脱数字化发展带来的变革和挑战，为顺应技术和行业发展趋势，各核电设计从业单位都在积极推进数字核电设计工作，全面开展核电项目数字化设计研究，并对核电项目数字化设计进行了规划和部署。随着数字化设计已经成为核电设计发展的趋势，传统的设计质量管理模式将不能适应数字化设计质量管理的需求，如不及时改进，可能会出现设计质量管理工作量剧增，且数字化设计质量也得不到有效管理和控制的问题。因此，亟需开展核电项目数字化设计质量管理转型的研究。

二、行业调研

当前国内部分业内单位也在开展数字化设计相关业务，通过调研了解到：某核电设计单位A主要依托设计质量管理平台开展基于图文档和三维数据的信息化、数字化设计质量管理工作，包括基于设计业务流程的质量管理、质量数据采集、质量绩效评价指标的设置和综合利用等。设计质量管理平台基本实现了管理规范化、过程透明化、统计自动化、资源关联化。某核工程设计单位B建立由协同设计平台、设计管理平台、文档管理平台、科技研发平台、高性能计算平台、数据中心构成的协同设计平台，该平台是针对各主要设计专业开发定制的平台，基本实现全专业、全三维、全正向的协同设计。

通过开展行业调研，进一步认识到数字化设计是不可逆的趋势，数字化设计可以保证设计经验及数据的不断积累，在复用和反馈上可以起到极大的作用。设计质量管理平台能够充分展示成果、暴露问题、共享信息，为设计质量绩效评价指标量化打下基础，为考核评比提供依据，提高信息共享的效率，降低了信息传递成本。

三、研究工作策划

3.1基本方式

本次核电数字化设计质量管理研究工作的策划，主要采纳“三策四合”的方式：

“三策”即：上“顶战略”：中“扣业务”：下“接地气”。

“四合”即：业务+技术相整合；流程+数据相融合；系统+人员相配合；短期+长期相接合。

3.2基本原则

本次核电厂数字化设计质量管理研究工作的策划，遵循的基本原则为：

（1）规范化、标准化、信息化、数字化

在设计质量管理业务规范化和标准化的基础上，推进数字化建设；在推进数字化建设的同时，促进设计质量管理业务进一步规范化和标准化。

（2）统一规划，分步实施

在统一规划的指引下，分步实施，同时根据实施反馈不断修正策划。

（3）模块式推进

考虑设计质量管理业务数字化建设的不同步性，应采用模块化建设的方式推进，做好各业务领域的接口。

（4）持续优化

信息化及数字化设计质量管理策划应持续优化，完善升级机制和退出机制。

四、研究工作实施

本次研究分两阶段逐步实施。

4.1依托CIMS系统开展信息化设计质量管理研究

（一）阶段现状梳理分析

设计工作以图文档为核心，采用以线上为主、线上和线下相结合的方式开展。设计质量管理的绝大部分管理要素均由具体的管理程序或管理细则进行支撑，但部分具体管控还未充分利用信息化或数字化的手段实现，设计质量管理要素仍采用传统的线下或线上的管理方式，由具体人员借助常用办公软件或协同办公系统进行管理、跟踪和实施。基于图文档的设计质量管理存在影响工作效率和工作质量的弊端。

（二）研究内容

根据本阶段梳理分析结果，本阶段的设计质量管理研究内容主要就是构建质量管理信息化系统。

研究活动对部分典型设计质量管理要素主流程进行全面梳理，对部分不合理的流程进行完善，对部分功能结构和实施细节进行优化。目前已经完成了设计人员资格管理及应用、设备设计质保核查、设计成品质量抽查等方面信息化建设任务。下面选取设计人员资格管理及应用为例进行本阶段设计质量管理研究工作的简要说明：

（1）设计人员资格管理及应用

1）功能架构搭建

为保证设计人员资格管理信息化建设目标均得到实现，搭建了总体功能架构和分级功能架构。为实现计人员资格鉴定和管理流程的信息化的目标，搭建了评定流程信息化功能架构；为实现大大减少人工汇总工作和人因失误的目标，搭建了逻辑计算功能架构；为实现避免设计人员超设计资格工作的目标，搭建了自动核对等级的功能架构；针对常规的数据处理和系统管理，还搭建了对应的功能架构。

2）研究成果

CIMS系统中设计人员资格管理系统已经开发完成全部预期功能并进行实际应用，实现了对设计人员资格管理和应用的信息化目标。

为避免设计人员超设计资格工作，系统实现两个环节全方位避免此问题发生（这也是系统的核心功能以及本次重点研究内容），一方面是进度计划中人员资格与设计环节进行判定。另一方面是参与设计活动人员可能与进度计划中不一致时，勾选新的人员范围是系统判定与当前设计环节相符合的人员。

4.2依托“核聚众台”进行数字化设计质量管理应用研究

（一）阶段现状梳理分析

目前正在有序推进“核聚众台”建设，其由专业平台和技术中台、数据中台等构成。

（二）阶段研究内容

在前述第一阶段基于信息化系统开展设计质量管理研究的基础上，本阶段将基于“核聚众台”中的“设计管理平台”开展数字化设计质量管理研究，通过业务分析、识别对象、数据建模等阶段建立数据库，并开展设计质量数据的管理和应用。

目前已经初步完成了设计接口数据、设计输出数据、设计变更数据等方面数据化质量研究。下面选取设计变更为例进行本阶段设计质量管理研究工作的简要说明：

（1）设计变更质量管理

1）设计变更通知单

在施工图设计图纸或文件交付后，应统计责任为单位内部的设计变更单的数量，该数量应可与以往堆型同时期的变更数量进行对比，进而对当前工程设计修改通知单的数量进行评价。

2）设计变更影响系数

在施工图阶段，出版设计变更单时，设计变更对设计的影响大小通常用DIPS中D来表示，为更准确的判断设计变更对设计的影响，采用设计变更影响系数=不为零的个数（CNPE责任）/100份，并与同堆型的以往机组进行对比，用于评价设计变更对设计的影响。

3）澄清和变更系数

施工图设计图纸和文件出版后，在建安阶段会产生的澄清单和变更单，则澄清和变更系数为：澄清系数=澄清单/折合图纸文件A1总数量；变更系数=变更单/折合图纸文件A1总数量。

上述数据单独+系数耦合方式进行管理，可与以往堆型的同时期的变更数量进行对比，从项目、单位、专业、个人的维度在质量管理平台上进行显示。

五、小结

随着数字化设计已经成为核电设计发展的趋势，传统的设计质量管理模式将不能适应数字化设计质量管理的需求，亟需开展核电工程数字化设计质量管理转型的研究。

设计质量管理平台研究开发是个长期的工作，平台建设和设计业务主流程紧密衔接，对采集设计质量数据非常有用，设计质量管理要求的策划和提出也需要与设计业务主流程紧密结合。通过在设计质量管理任务实施过程中逐步实现智能挖掘海量数据，最终实现满足全场景、多维度搭建数据统计的管理需求的愿景和目标。

参考文献：

[1]张启江.核电设计数字化的价值模型于实施路径.企业管理，2021年S1期

[2]申屠军.核电数字化设计的数据管理系统研究.上海交通大学学报，2022年01期

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