ITER国际大科学工程安装包管理模式良好实践

2025-03-01 10:08  来源:中国核工业    国际热核聚变实验堆  热核聚变  核聚变

国际热核聚变实验堆(ITER)项目是当前全球规模最大、技术复杂性最高的大科学工程,其目标是通过核聚变技术探索清洁、安全、可持续的能源解决方案。


国际热核聚变实验堆(ITER)项目是当前全球规模最大、技术复杂性最高的大科学工程,其目标是通过核聚变技术探索清洁、安全、可持续的能源解决方案。2019年,由中国核电工程有限公司牵头的联合体中标TAC1合同。这是我国以工程总承包形式深度参与国际大科学工程的重要里程碑,也为我国核能“三步走”发展战略提供了重要支撑,表明中核集团30余年积累的核电工程建设总承包能力得到了国际高端市场的高度认可,为中核工程迈向国际化一流工程公司奠定了坚实基础,也为后续国际项目承揽与高素质项目管理人才培养积累了宝贵经验。

ITER项目具有工程技术成熟度较低、系统复杂、接口管理繁多、跨国跨文化沟通难度大等特点,为项目管理者带来前所未有的挑战。为此,中核工程联合体团队创新提出并实施了“安装包管理模式”,主要包括以安装包为核心和驱动的组织管理架构、进度管理体系和精细化管理工具。该模式显著提高了项目执行效率和团队协作水平,也为复杂的跨国工程的管理提供了新思路。

良好实践

1. 以安装包为核心的组织管理架构

安装包(Construction Work Package,CWP)是ITER项目任务的基本单元,TAC1合同涉及542个CWP,目前已释放102个CWP。为适应ITER项目多国协作、高技术要求和多学科交叉特点,结合CWP数量多的实际情况,项目团队创新性地引入了以安装包为核心的高效组织管理架构,明确了安装包负责人的职责。

组织管理架构特点包括:以安装包为核心的责任管理机制。安装包负责人(CWP Leader)作为安装包的管理责任人,上游对接IO/CMA(业主和监理),下游协调供应商、施工团队,并提供技术支持,全面负责安装包从施工准备、合同报价到组织、实施、竣工和移交的全过程接口管理。通过设置唯一负责人,实现从安装包技术识别到最终移交业主的全过程统筹管理,确保计划与执行高度一致,提升管理效能。

任务驱动的扁平化沟通模式。以安装包为单元的组织模式打破了以成员单位和部门为主导的传统分工方式。团队成员以任务安装包为导向,组织开展跨部门、跨学科的沟通协调,消除因多方协作可能导致的信息孤岛,显著提高团队的沟通效率和协作质量。

基于技术和管理能力的人员选任机制。安装包负责人的选任不以单位背景为主要依据,而是基于技术能力、管理经验和协调能力等因素进行综合评估。该机制使任务分配更加科学,充分发挥优秀技术和管理人才的作用,保障高难度任务顺利完成。

安装包负责人主要职责包括:安装包技术识别分析。安装包负责人负责全面识别安装包的技术要点和风险点,确保任务范围清晰明确。基于业主提供的技术文件,深入梳理安装需求,组织制定相关技术策略,为后续安装包报价和实施奠定基础。

施工文件开发。安装包负责人主导施工文件的开发,包括安装程序、质量计划、进度计划、特殊工具设计等10余份文件,明确责任人及完成日期。同时,组织固化安装程序中的详细施工步骤,评估所需工时,为安装包报价提供依据。

工具设计采购。根据安装包要求和详细施工方案,结合现场资源,确定设计和采购或租用工器具清单;协调和推动采购进度、提供技术支持,保障施工现场的工具配置与施工计划同步。

现场施工协调。安装包负责人统筹协调外部单位和内部团队之间的接口和施工活动安排,确保现场施工进度符合要求。对外主要协调业主解决其供货问题等;对内协调内部分包商、项目各部门的接口和施工安排,处理技术问题,推动问题得到有效解决,实现闭环管理。

安装包负责人主要职责

2. 以安装包为核心的进度计划体系

其一,以安装包为核心的五级进度计划管控体系。ITER项目安装包数量多、逻辑强、施工复杂,对此,以安装包计划为核心,建立适应项目的五级进度计划管理体系。项目执行过程中,以安装包一体化计划(第三级计划)为纽带、结合现场实际进展,动态调整各个安装包的施工优先级、平衡各安装包资源;指导现场不同工种人员、吊车窗口、工机具等资源在各个安装包的分配,提升现场协同效率。

其二,安装包准备工作180天计划。为有效管控安装包准备工作的进度,项目团队制定了安装包准备工作180天计划,作为对五级进度管控体系的补充。以每个安装包作为独立计划单元,将预计现场开工点作为关键时间节点(T1),往前推180天(T1-180)作为计划控制范围,依次设置T1-180、T1-160、T1-130、T1-100、T1-30、T1-15和T1共7个控制点,形成技术识别、文件审核、施工准备等阶段。在每个阶段设置风险控制点,通过定期检查进度和任务完成情况,及时协调解决问题,实现从技术识别、条件固化到施工实施的全过程闭环管理。该计划显著提升了安装包准备效率和质量,减少了因准备不足导致的施工延误或返工风险。

3. 以安装包为核心的精细化管理工具

其一,清单管理工具。项目团队引入了施工文件清单登记册(MDR)、采购清单登记册(PSR)以及完工文件清单(MCD)等工具,实现了对安装包施工文件、工机具和完工文件的高效管控。MDR是安装包施工文件编制、报审、批准全过程管理的核心工具,详细记录安装包涉及的所有施工相关文件基本信息和状态,便于实时监测文件进展,确保每个文件的开发过程与安装包总体计划同步。PSR用于监控记录安装包工器具从采购需求、订单签订、加工进展、到货及验收全过程。MCD对质量计划、竣工图、不符合项、设计变更、澄清、偏离等安装包所有文件以及施工记录进行全过程监控。

其二,进展测量工具。项目团队开发的进展测量及跟踪工具,实时测量和跟踪安装包的具体进展,每周生成详细的可视化数据及全面的安装包分析总结,为项目领导层决策提供详实的数据支撑。通过这一工具,项目团队能够精准掌控进度情况,快速识别问题并及时采取措施,高效推进各项任务,确保安装包任务按计划完成。

其三,工效管理体系。项目团队创新建立安装包工效管理体系,根据合同确定安装包的基准工时,执行过程中对每个施工步骤工时进行记录和统计,实时监测安装包工时效率(工时效率=基准工时/实际消耗工时×100%)。对于工时效率低于100%的工作包,团队将进行详细分析,找出低效原因,并提出针对性的改进措施。通过这一工效分析机制,项目团队能够有效识别工时消耗较高的施工步骤,进而优化技术方案和资源配置,提高工作效率,减少工时消耗,实现降本增效目标。

其四,节点考核机制。每个安装包设置多个支付里程碑节点(PM),PM节点数量根据安装包复杂情况和工期长短从几个到几十个不等。项目团队每月结合安装包一体化计划,制定下个月需要完成的PM节点清单,明确每个PM节点目标完成日期和责任人,将PM完成数量及完成率作为对相关部门和人员的考核依据。通过对安装包PM节点设置及完成情况的严格管控,能够有效加快安装包的施工进度,确保项目各项目标任务按计划完成。

安装包PM节点月度完成数量统计(第46周)

实践成果

1. 圆满完成TAC1项目一系列重大节点

通过建立和实施安装包管理模式及体系,中核工程充分发挥了联合体各方的优势,在联合体内部、欧洲本地合作伙伴、业主、监理和分包商之间形成了强大的协同效应,有效克服了ITER项目技术复杂、国际合作协调难度大等挑战,成功完成了一系列关键节点和重大工程任务,包括1250吨杜瓦底座、杜瓦下部筒体、杜瓦下部冷屏、极向场6号超导线圈等重要部件的安装。在杜瓦底座吊装这一关键里程碑完成暨ITER重大安装工程启动仪式上,中国国家主席习近平致信ITER组织,祝贺中国企业和科研人员勇于担当、与国际同行齐心协力,为项目顺利推进贡献了中国智慧和力量。2021年10月“PIT Ready”关键里程碑的达成,标志着堆坑具备了真空室模块吊装条件,同时也意味着TAC1合同第一阶段任务的按期圆满完成。

2. 成为ITER主机安装唯一承包商

安装包管理模式实施效果显著,中核工程联合体获得了ITER组织授予的“值得信赖的承包商”称号。在真空室模块预组装(SMSA)合同的投标过程中,该模式得到了ITER组织的高度认可,并在成功中标SMSA合同中发挥了至关重要的作用。2024年2月,SMSA合同正式签署,标志着中核工程联合体成为ITER托卡马克主机安装的唯一承包商。同年11月,中核工程联合体与ITER组织第三份重大合同真空室模块坑内组装(SMPA)合同签订,标志着中核集团与ITER组织的合作迈上新台阶,更进一步彰显了中核集团在国际核能工程领域、特别是在欧洲发达国家市场的竞争力和影响力。

3. 发挥安装包管理模式实践价值

通过安装包管理模式,中核工程联合体成功推动了ITER重大工程任务的高效实施,并总结出了一套适应国际大科学工程需求的项目管理体系。该模式在提升沟通效率、优化资源配置、强化精细化管理等方面成效显著,不仅为国际核能工程项目提供了宝贵的实践经验,还为中国企业深度参与国际高端工程积累了智慧和优势。

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