基于P6 的核电智慧工程信息系统探究与应用

经 静，孙 吉，李 英

（上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233）

0 引言

长期以来，国内核电工程费用控制（简称费控）信息技术和关键平台软件相对缺失，国外的专业软件产品价格昂贵、技术封闭、运维响应速度慢、软件之间存在数据孤岛和数据不一致现象，导致数据流转效率低、数据整合及验证困难，继而造成项目决策效率低，短期内难以满足核电工程费控数字化的迫切需求。国内尚未建立跨系统、跨专业以及跨设计采购施工调试（Engineering Procurement Construction Startup，EPCS）各阶段的整合费控体系，这在很大程度上制约了中国核电高新技术企业管理运行和决策水平及效率的提升。

针对软件繁多、数据庞杂、组织复杂、管理严格、权限精细的核电工程管理现状与难点，科研人员坚持自主创新，研发设计相结合，集成应用大数据、物联网和人工智能（Artificial Intelligence，AI）等新一代信息技术，自主研制了一套基于P6（Primavera 6.0）的核电工程进度、费控数字化管控系统——Nupower。该系统全面渗透到工程的设计、采购、施工、调试、进度、合同管理等项目管理过程中，以及与工程相关的业务协作和控制过程中，能够实现企业工程管理、绩效考核、经营决策等各层之间的信息整合，低成本、高效率应对高新技术企业工程管理过程中因时效性差、透明度低造成的组织不协调、管理难控制和经营决策困难等问题，有利于实现管控智能化、生产管理精益化、成本效益最大化［1］。

目前，研究成果已被广泛应用于核电工程项目建设中，并用P6 辅助进行了项目质量管理，降本增益提质效果显著。

1 总体研究思路

针对三代核电技术AP1000 引进、消化、吸收、再创新，该项研究借鉴国际先进的费用管理经验，加入创新管理和先进科技手段，利用大数据、物联网、AI 等新一代信息技术，自主研制了一套核电智慧工程项目信息管理系统构架，实现了系统典型应用，并使系统在一定时期内保持先进性［2］。同时，该项研究还体现出核电智慧工程在数字化时代信息管理手段和技术方面的突破，从生产执行和经营决策层面为高新技术企业工程管理降本增效提供了有力支撑。工程项目的进度管理部分借助P6实现，并在此基础上开发和补充费用、风险、预警、绩效管理等功能。

2 系统简介

核电智慧工程管控系统调控进度管理、成本管理、采购管理、物料产品管理、施工管理、安全质量管理、接口管理、绩效管理、预警管理、风险管理、变更趋势分析、赢得值管理、价格预测以及驾驶舱等模块；采用数据中心和企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）技术，与P6、采购管理软件（Smart Plant Material，SPM）、费用管理软件PRISM、调试管理软件Maximo 等系统实现无缝衔接，打通企业上下信息流通渠道；集成应用大数据、AI、虚拟现实（Virtual Reality，VR）等新一代信息技术：基于大数据与AI 技术的智慧工程和智慧工地系统，构建了智慧工程决策、设备材料价格库及预测模型。通过预警管理、变更趋势分析、赢得值管理和预测，运用多种算法对设备材料价格进行预估，减少生产资源闲置或浪费，防范风险造成的损失，保持备件低库存，同时为企业提供资金计划决策依据，实现合理利用流动资金、保持现金流健康、提升企业运行生产效率的目标。

3 系统主要模块

核电智慧工程管控系统主要管控工程P6 的项目进度管理、预警管理、设计管理、采购管理、施工管理、调试管理的费控部分，独立管控费用管理软件、潜在趋势管理模块（Potential Trend Notice，PTN）、风险管理模块、合同变更管理模块、设备价格数据库、价格预测模型等模块。

3.1 预警管理模块

在P6 项目进度计划、综合进度计划管理基础上，实现项目的动态控制。结合业主、承包商、项目部预警功能，通过电子流程化管理实现进度预警管理细则中进度预警单流程闭环跟踪管理，从而对工程进度进行控制，降低因进度延期而增加的成本，提升管理效率。此模块拥有较为完善的编码体系，在进度计划基础上配置预警和反馈功能，从而形成符合项目管控要求、促进管理水平提升、降低管理成本的系统。

3.2 采购费控

通过运用SPM 采购管理信息，并与P6 进度管理系统和Documentum 文档管理系统集成，利用SPM 系统中已存在的数据对系统采购模块进行升级，实现对整体采购费用全过程的数字化管理。在此基础上完善设备价格库和成本预测的功能，节约项目资源成本。

3.3 价格库及预算模块

在P6 采购进度管理的基础上管理设备价格库。根据国际先进的项目管理经验，打造项目采购设备价格管理数据库，以满足报价与结算、管控与预测的需要。

3.4 赢得值管理及预测模块

依据P6 目标计划编制赢得值管理的基线，依据P6 当前实际进度编制赢得值管理的当前赢得曲线。借鉴项目使用经验反馈，建构一整套赢得值管理体系，快速识别是否存在项目进度和费用的偏差，预测项目成本，并及时提出解决方案加以修正。基于设备材料赢得值创建全系列预测模型，运用多种算法对设备材料价格进行预估，预估结果作为工程决策的依据［3］。

3.5 潜在趋势PTN 管理模块

在P6 里程碑计划的基础上开发PTN 管理模块，对项目各领域在执行过程中可能会对进度和费用产生影响的趋势进行识别，实现预算、赢得、变更的数据跟踪，提高管理效率，控制变更的影响，降低费用超支。此外，还可实现工程管理相关信息的动态管理和统计分析。

3.6 风险管理模块

基于P6 进度计划管理经验开发风险管理模块，用于对工程项目的设计、采购、施工、调试、项目管理和商务合同等存在的风险进行识别、监控、跟踪和关闭等；通过建立全局性的标准风险库，形成风险知识库管理体系，加大对风险的管控力度。

3.7 变更管理模块

在P6 里程碑计划执行的基础上，对照合同中收入支出情况开发变更管理模块，用于汇总管理成本数据。根据总包合同和分包合同，结合管理成本，进行收入和支出的平衡控制；根据项目变更涉及的费用变更，计算出在项目合同价格上的变更、进度计划上的变更以及其他变更。

4 系统应用及成效

对项目费控系统进行高效的设计和建设是科技成果转化的重点工作内容。基于P6 的核电智慧工程管控系统已在核电项目中得到了试点应用，实现了核电工业企业P6 进度调控、成本管理、采购管理、物料产品管理、施工管理、安全质量管理、绩效管理、预警管理、风险管理、变更趋势分析、赢得值管理以及价格预测的一体化费用管控，还实现了智能化工程管理业务模式的革新。

4.1 核电工程成本管理编码体系

项目费控信息系统结构完整，内容丰富。在设计每个模块时考虑了如何通过信息化、数字化手段降本增效，最后汇总到项目控制模块进行全局把控。每类数据从输入、流转、输出都遵循了项目管理的典型程序。融合P6 进度作业编码体系，以各类账号为核心，以计划、作业进度、资源、协议、实际费用、变更等为输入，利用赢得值技术进行成本管理，快速识别是否存在潜在的成本增加或工期延长问题，从而得出项目绩效和偏差报告，并及时提出解决方案加以修正［4］。

4.2 核电工程费控管理实施成效

基于P6 的核电工程费控管理系统能在成熟的进度计划管理体系的基础上高效衔接各专业、系统、模块、材料等核电工程信息的管理功能，实现跨专业、多控制的有机联动和协同，对项目各领域的预警进行及时处理，减少因拖延造成的工期延误和成本增加；对项目风险进行前瞻性管理，避免因风险应对不足和次生风险而产生不必要的费用。实践证明，系统具有提高数据流转效率、达到数据完整一致、仿造价、降低人为失误、保障核电工程安全等优点，同时也节省了大量的人工输入和核对校验数据的成本。

5 结语

信息管理系统包括设计、采购、施工和项目管理等费用预算及资金计划的编制和审批，合同收支控制、费用变更管理，费用绩效数据的收集、分析和评估，以及应对措施的制定和实施。经过系统科学合理地控制采购进度和成本，项目的可控性得到显著提高［5］。通过系统实时准确地掌握和控制项目人力资源调配，提高了项目人力成本核算及分析的科学性和规范性，为项目管理人工成本的核算提供了翔实可靠的依据。与进度控制、财务管理等相关系统进行有效集成，提高了管理效率与速度，减少了进度延迟引起费用超支的情况，实现了合同中相关信息的动态管理和统计分析，便于管理层对项目成本进行总体管控。在核电项目创新应用方面，每天有超过90%的业务工程师在线使用该系统，一体化的核电工程建设项目管理信息化平台集成了EPCS 全过程的信息化应用，每年在提高资源使用效率及成本管理方面节约数千万元。研发团队建立的核电工程项目管理系统在实现降本增效的同时，也为其他项目的管理技术创新提供了经验，促进了我国先进核电信息管理技术创新能力提升。