走進(jìn)核電工程公司探秘核電設(shè)計(jì)平臺(tái)如何升級(jí)

作者：楊阿卓 2015年07月31日 來(lái)源：中國(guó)核工業(yè)報(bào) 瀏覽量：
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它集成了工廠三維設(shè)計(jì)、電纜敷設(shè)、力學(xué)分析計(jì)算等多種功能。基于這個(gè)平臺(tái)，已經(jīng)建立了一個(gè)數(shù)字化的“華龍一號(hào)”核電廠三維設(shè)計(jì)模型及完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含了5萬(wàn)多臺(tái)套設(shè)備、165公里管道、2200公里電纜等。
    從一層大廳西側(cè)不起眼的小門(mén)，進(jìn)入樓梯間，昏暗的燈光下，下兩層樓梯，向左轉(zhuǎn)，再向右轉(zhuǎn)，兜了一小圈，一間略顯空蕩蕩的辦公室呈現(xiàn)在眼前：這里異常安靜，工作人員不多，墻上的大屏幕閃爍，十幾臺(tái)電腦排列整齊，很像核電站的主控室……在位于北京航天橋中國(guó)核電工程公司總部大樓內(nèi)要找到“‘華龍一號(hào)’三維設(shè)計(jì)綜合平臺(tái)主控室”還真不太容易。
　　可就是這個(gè)不起眼的地方讓李克強(qiáng)總理贊譽(yù)有加。6月15日，李克強(qiáng)視察該公司時(shí)就在這里明確表示：“我看過(guò)很多‘互聯(lián)網(wǎng)+’理念的項(xiàng)目，這里是我來(lái)過(guò)最好的地方?！彪S后訪法期間，李克強(qiáng)總理特別提到：“中核集團(tuán)華龍一號(hào)核電技術(shù)是依托互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同研發(fā)的，他們連接的科研機(jī)構(gòu)有20多個(gè)，終端達(dá)500多臺(tái)?！?BR>　　“可以說(shuō)，‘華龍一號(hào)’綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)改變了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式”，“將核電工程設(shè)計(jì)智能化水平提升到新的高度”，“實(shí)現(xiàn)了‘?dāng)?shù)字化電站’的設(shè)計(jì)夢(mèng)想，讓設(shè)計(jì)成果可直接對(duì)接核電工程的采購(gòu)、建安、制造以及項(xiàng)目管理環(huán)節(jié)”……多年的核電設(shè)計(jì)與工程管理經(jīng)驗(yàn)讓工程公司三維中心副主任劉俊祥的每一句表述都打上了邏輯縝密、客觀冷靜的“工科思維”標(biāo)簽。但談起這個(gè)平臺(tái)，不經(jīng)意間，他的自豪之情溢于言表。
　　立：
　　“華龍一號(hào)”綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，將核電設(shè)計(jì)與信息技術(shù)進(jìn)行了深度融合，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)加密、仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了核電站設(shè)計(jì)研發(fā)的全面升級(jí)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
　　32歲的許花早上8:30準(zhǔn)時(shí)步入辦公室，打開(kāi)電腦，開(kāi)始一天的工作。他目前負(fù)責(zé)著“華龍一號(hào)”設(shè)備冷卻水熱交換器的三維設(shè)計(jì)工作，這一設(shè)備在核電站中的作用是將多余的熱量導(dǎo)出到海水中，是核電站上萬(wàn)臺(tái)套設(shè)備系統(tǒng)中的萬(wàn)分之一——這間辦公室中，其他的40多位同事也在同時(shí)開(kāi)展著“華龍一號(hào)”其它系統(tǒng)、設(shè)備的設(shè)計(jì)工作——每個(gè)人都對(duì)著自己的屏幕，靜悄悄的，沒(méi)有討論，也沒(méi)有交流。同時(shí)，身在成都中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院“華龍一號(hào)”設(shè)計(jì)部門(mén)的數(shù)十名工程師們也在做著“華龍一號(hào)”的相關(guān)三維設(shè)計(jì)工作——同樣，他們也對(duì)著各自的屏幕，敲擊鍵盤(pán)，拖拽鼠標(biāo)。然而，現(xiàn)實(shí)中他們面對(duì)的看似“割裂”的一塊塊屏幕，在虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界中卻是一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)——“華龍一號(hào)”綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)?！斑@里完全可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換?！眲⒖∠楦嬖V記者，對(duì)于龐雜的核電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，“綜合”、“協(xié)同”這兩個(gè)詞組帶來(lái)的意義是巨大的，“它實(shí)現(xiàn)了核電站設(shè)計(jì)研發(fā)的全面升級(jí)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！?BR>　　“對(duì)于涉及多達(dá)60多個(gè)專(zhuān)業(yè)，有上千設(shè)計(jì)人員共同參與的核電站設(shè)計(jì)而言，‘碰撞問(wèn)題’是核電站設(shè)計(jì)中難以避免的頑疾。一個(gè)核電站的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)上萬(wàn)個(gè)碰撞問(wèn)題也不足為奇。三維協(xié)同設(shè)計(jì)是解決這一頑疾的根本方法?！眲⒖∠榻榻B?！叭A龍一號(hào)”在采用三維綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)后，除包括中國(guó)核電工程有限公司、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院兩院四地協(xié)同設(shè)計(jì)外，還與核電業(yè)主、項(xiàng)目管理、工程采購(gòu)、設(shè)備制造廠以及土建與安裝施工等單位連接，提供相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)支持，互聯(lián)單位共約20余家。這些單位分布在北京、上海、成都、福建、西安、石家莊、鄭州等地，協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的終端數(shù)量達(dá)到500個(gè)，并可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充?！霸O(shè)計(jì)人員隨時(shí)可以了解相關(guān)信息與其它專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)情況，隨時(shí)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)接口；同時(shí)，平臺(tái)提供了自動(dòng)‘碰撞檢查’功能，快速準(zhǔn)確，使‘零碰撞’成為可能，大幅提升設(shè)計(jì)質(zhì)量?？梢哉f(shuō)，綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)改變了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，真正實(shí)現(xiàn)了多專(zhuān)業(yè)異地協(xié)同設(shè)計(jì)。”劉俊祥說(shuō)。
　　同時(shí)，這還是一個(gè)綜合性平臺(tái)。它集成了工廠三維設(shè)計(jì)、電纜敷設(shè)、力學(xué)分析計(jì)算等多種功能?；谶@個(gè)平臺(tái)，已經(jīng)建立了一個(gè)數(shù)字化的“華龍一號(hào)”核電廠三維設(shè)計(jì)模型及完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含了5萬(wàn)多臺(tái)套設(shè)備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數(shù)據(jù)可應(yīng)用于設(shè)備采購(gòu)與加工制造。因此，它形成的設(shè)計(jì)成果是“數(shù)字化電站”，包含了核電站完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可直接對(duì)接核電工程的采購(gòu)、建安、制造以及項(xiàng)目管理環(huán)節(jié)，能有力支撐各個(gè)環(huán)節(jié)提高工作效率和管理水平?！翱芍苯由稍O(shè)備清單及性能參數(shù)表用于采購(gòu)，直接抽取施工圖紙用于建安單位的預(yù)制與施工，直接發(fā)布下廠圖紙到制造企業(yè)用于設(shè)備生產(chǎn)，數(shù)字化模型與進(jìn)度計(jì)劃匹配可作為建安工程的精細(xì)化管理工具，等等?！?BR>　　“數(shù)字化電站”還是為業(yè)主和核電站運(yùn)行單位提供全壽期服務(wù)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，它在工程建設(shè)及核電站運(yùn)維，直至核電站退役的全壽期內(nèi)，都將發(fā)揮重要作用。
　　破：
　　從1995年秦山二期項(xiàng)目開(kāi)始推廣三維設(shè)計(jì)算起，2002年、2005年、2008年、2010年……工程公司一步一步不斷地用“計(jì)算機(jī)”代替“繪圖板”、用“三維設(shè)計(jì)”代替“二維設(shè)計(jì)”，用“互聯(lián)網(wǎng)”代替“設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)”…… 20年貯備才有今天的“2.0時(shí)代”。
　　2004年的一天，在嶺澳核電項(xiàng)目擔(dān)任核島設(shè)總的劉俊祥被當(dāng)時(shí)嶺澳二期核電站總設(shè)計(jì)師的邢繼叫到辦公室，“你來(lái)兼管三維設(shè)計(jì)工作吧?！毙侠^開(kāi)門(mén)見(jiàn)山。這件事讓劉俊祥印象深刻，因?yàn)椤斑@是三維設(shè)計(jì)真正走入了核電設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)——核島設(shè)計(jì)?！贝饲?，雖然早就有了三維設(shè)計(jì)中心，可它的工作一直沒(méi)有與具體的核電項(xiàng)目相結(jié)合，因而，一直處于只設(shè)計(jì)“邊邊角角”的狀態(tài)。
　　在核島設(shè)計(jì)采用“三維”方式，這是“三維設(shè)計(jì)”在核電站設(shè)計(jì)中全面鋪開(kāi)的重要一步?！皩?duì)任何工作而言，思維方式的轉(zhuǎn)換都是非常痛苦、難以推動(dòng)的一件事。” 劉俊祥說(shuō)。在他的印象中，在上世紀(jì)90年代初，核二院（工程公司前身）用計(jì)算機(jī)畫(huà)圖代替“畫(huà)圖板”就頗費(fèi)周折，“事實(shí)上，老的一代設(shè)計(jì)人員退休了，新的一代設(shè)計(jì)人員接班，這個(gè)過(guò)渡才算全部完成。”劉俊祥回憶。
　　從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)的過(guò)渡推進(jìn)得也非常辛苦。在嶺澳項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)兼而有之。當(dāng)時(shí)工程公司總經(jīng)理李曉明要求“所有的二維圖紙一律轉(zhuǎn)成三維圖紙”?！斑@就意味著3萬(wàn)多張圖紙的工作量?！眲⒖∠楦袊@，核電系統(tǒng)本身就很復(fù)雜，三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的掌握也需要一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)，長(zhǎng)達(dá)20年的堅(jiān)定推進(jìn)才讓 ‘華龍一號(hào)’綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)呈現(xiàn)今天的局面。
　　除了設(shè)計(jì)理念更新之外，平臺(tái)建設(shè)上，工程公司也花費(fèi)了大量精力。無(wú)論人力還是物力，對(duì)這個(gè)平臺(tái)的每一次投入，劉俊祥都記憶猶新：“工程公司先后分階段加大對(duì)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)的資金投入，分別于1995、2002、2005、2008、2010年根據(jù)應(yīng)用的深入和三維設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，逐步加大了資金投入，僅購(gòu)置軟件費(fèi)用就累計(jì)達(dá)3000多萬(wàn)元。以2010年為例，購(gòu)置軟件費(fèi)用達(dá)1639萬(wàn)元，這在當(dāng)時(shí)，對(duì)公司來(lái)講是在信息化投入最大的一筆。有了軟件，相關(guān)的硬件配置也不能少，尤其三維設(shè)計(jì)要求的計(jì)算機(jī)配置又高。據(jù)我們不完全統(tǒng)計(jì)，這么多年硬件的配置費(fèi)用也達(dá)到了400多萬(wàn)元?！?BR>　　資金投入只是一方面，“要高效、方便、快捷應(yīng)用到我們的核電設(shè)計(jì)，有針對(duì)性的研究與開(kāi)發(fā)，甚至是創(chuàng)新必不可少?！备鶕?jù)統(tǒng)計(jì)，三維中心自己新開(kāi)發(fā)出的管理和設(shè)計(jì)大小功能模塊多達(dá)100多個(gè)，其中有6項(xiàng)獲國(guó)家版權(quán)局頒發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū)?！叭绻麑⑦@些人力投入折算成費(fèi)用，多年累計(jì)下來(lái)也已超過(guò)相關(guān)軟硬件的投入?！贝送?，三維中心也同有關(guān)軟件供貨商、技術(shù)支持與服務(wù)商等簽訂合同，合作開(kāi)發(fā)了十多項(xiàng)功能模塊，所支付費(fèi)用達(dá)700多萬(wàn)元。
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