数字化核电型号研发过程中的风险识别与管控

陈玉伟 姜哲

摘要：核电数字化转型是核电产业发展的必然趋势，也是高质量发展的内在需求和重要支撑。某数字化核电型号研发属于重大牵引性项目，其风险管控是重要科研管理工作。文章以型号研发的重要内容之一——数字化应急程序界面开发风险管控为案例，全面、深入、透彻地开展风险研究，包括风险发生的原因、关键因素及风险、风险管理措施、风险评估结果等方面。该案例有效实现对重大风险的防范和化解，为项目顺利推进做出重要贡献，具有良好的风险管控借鉴价值。

关键词：核电数字化；型号研发；风险管控

中图分类号：TP231 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）10-0133-03

核电数字化转型是在确保安全的前提下，深入推进大数据、人工智能等前沿技术在核电领域的应用，实现设计、建造、运维等自动化、智能化水平，提升核电的安全水平和技术水平。数字化转型将带来核电建造和运行水平的提升，减少设备故障和误操作造成的非计划停堆，提高核电站的可利用率，同时为延长核电站的服役期创造条件。核电数字化转型是核电产业发展的必然趋势[1-2]，也是高质量发展的内在需求和重要支撑。

某数字化核电型号研发属于重大牵引性项目，具有重大科技创新的复杂性和艰巨性，在项目研发阶段开展项目风险的全面管理十分必要[3]。研发团队需要科学有效地开展重大风险识别研判，秉持系统防控观念，制定切实可行的风险管控工作方案和行动计划措施，并不断完善风险管控工作机制，以实现对重大风险的有效防范和化解，达到管控目标。

本文以型号研发的重要内容之一——数字化应急程序界面开发风险管控为案例，全面、深入、透彻地开展风险研究。根据风险事件评估情况，从风险发生的内外部原因、关键因素及风险、风险管理措施、风险评估结果等方面进行分析，具有良好的借鉴价值。

1 案例简介

核电厂应急工况下的事故处理是核电厂中最重要、最复杂的运行任务。在数字化电厂中，应专门针对应急程序开发配套、合理、契合度高的数字化应急程序界面，用于支持运行人员快速准确地执行应急程序，缓解应急工况，保证电厂安全。

根据某核电型号研发任务和进度计划要求，研发团队应在6个月内完成应急程序界面研发并向下游专业提资，面临较大风险。主要原因是：1） 相较于成熟项目的12-18个月的研发周期，某核电型号应急程序界面研究周期非常紧张；2） 上游输入的提资进度滞后，上游输入固化程度不足，进一步影响应急程序界面的科研进度和科研质量；3） 某核电型号的堆型特征、安全特性与成熟堆型存在根本不同，成熟堆型上积累的成熟研发经验难以直接应用，研发团队对某核电型号的知识、经验积累较薄弱，开展应急程序界面研发难度大。综上所述，某核电型号应急程序界面研发存在较大的科研进度风险和科研成果质量风险。

为合理管控科研质量与科研进度两方面的风险，研发团队充分发扬科学创新精神。一方面开展技术创新，根据某核电型号堆型特征和安全特性采用一种创新型模块化的界面研究方案。另一方面开展科学管理，制定合理可行的管理措施，内外结合，通过技术创新和科学管理同步走，实现对科研风险的精准管控，如期高质量地完成某核电型号应急程序界面研发任务。

2 案例分析

2.1 风险原因分析

2.1.1 科研进度风险

为满足型号研发整体项目进度要求，某核电型号应急程序界面应严格在进度计划时间内完成研发并向下游专业提资，以满足后续模拟机建设、操纵员培训和装料许可等重大节点要求。

首先，应急程序界面的核心上游输入是上游专业编制的应急程序。根据进度计划要求，上游专业向研发团队提交应急程序的时间节点距离研发团队完成应急程序界面研究并向下游专业提交应急程序界面的时间为6个月，即整个研发周期仅为6个月，远低于成熟堆型项目一般的研发周期12-18个月，因此研究进度非常紧张。

其次，根据成熟堆型核电厂应急程序界面的研究方法[4-5]，界面研究方案中须做到界面与应急程序一一对应，即一本应急程序的任意一张操作票须开发一张专用界面。根据成熟堆型项目经验，界面数量一般在数百幅至1 000多幅。而由于某核电型号事故类型多，涉及堆本体、主回路、三回路和专有事故，且运行角色更多（比成熟堆型多一个操纵员），根据初步估算某核电型号应急程序操作票数量在2 000幅以上，因此研发工作量巨大且极其烦琐，研究进度风险较大。

再次，由于某核电型号属于全新技术，以应急程序为核心的上游输入的提资存在较大延误风险，且上游输入变更量大，进一步加大了研究进度风险。

综上，某核电型号应急程序界面研发工作时间紧、任务重、难度大，存在很大的研究进度风险。

2.1.2 科研质量风险

根据国内现有的成熟堆型核电厂程序界面研发和运行经验反馈来看，程序界面设计方案受制于程序体系的限制。界面数量与程序数量和规模有直接关系，对上游输入的完整度和深度以及固化程度要求较高。而某核电型号属于新一代核电技术，以应急程序为核心的上游输入文件完整度较低、固化程度较低、上游输入变更较多，直接影响程序界面成果科研质量。

另一方面，某核电型号相较于成熟堆型，其开发原理和开发方案根本不同，且其应急处理策略和应急程序体系与成熟堆型完全不同。因此，成熟堆型的应急程序界面研发方案已不适用，需要重新摸索分析适用于某核电型号的应急程序界面研发方法。

此外，研发团队成员对某核电型号的研究经验积累较薄弱。根據项目要求，须在全新开发的EB平台（一种界面开发平台）上开展界面研发。研发人员对该平台使用不熟练，从而进一步增加了研究难度。

综上，某核电型号应急程序界面研究存在较大的科研质量风险。

2.2 风险管控措施分析

为满足某核电型号应急程序界面研发任务要求，研发团队要强化风险意识和质量意识。开展全过程的质量管理和风险管控，提前识别风险并做好风险管理，从技术和管理两方面提出合理有效的管控措施。

2.2.1 技术创新优化工作路径

研发团队以问题为导向，技术路线上摆脱路径依赖，大胆创新，严谨求证，深入分析某核电型号的堆型特点和应急程序的开发特点。创造性地提出基于模块化的应急程序界面研究方案，研究方案的开发流程如图1所示。该方案一方面严格依据和落实上游输入，一方面策略性地“弱化”对上游输入的强关联性。降低上游输入一定时间内暂时不完整不详细和提资不及时的影响。在有限的研究周期内，按照进度要求高质量地完成界面开发。该套创新方案在满足应急程序执行任务要求的前提下，大大降低了界面规模，减少了研究工作量，为科研进度的顺利实现提供了坚实的技术基础。

在完成模块化的程序界面开发后，还对该创新方案进行了验证工作，以保证科研成果质量，避免科研质量风险。经验证表明，模块化的程序相关界面研究方案能够完整覆盖程序运行的各类任务的操作和监视需求，满足研发任务要求。

2.2.2 科学管理优化项目管理

质量保证是研发任务中必须重视的一个重要环节，也是研发过程的基本要求。为保证应急程序界面的科研质量并开展科研质量风险管控，在某核电型号应急程序界面研发过程采取了以下质量管控措施：

1） 在方案研究阶段，开展前期相关调研分析工作，包括法规标准要求和相关经验反馈。确保在符合法规标准要求的前提下建立一套适用于某核电型号的研究流程和方法，以确保研究方案的正确性。

2） 开展界面研究方案的评审工作，包括专家评审和业主评审，以固化研究方案并完善研究方案的可实施性。

3） 在界面研究开发阶段，加强与最终用户运行人员的交流与沟通，交流內容深入研发过程的各界面成果子类。通过多次充分的交流过程，以期达到了解实际电厂对界面使用的具体要求，以此作为确定界面研发工作的重要参考。

4） 分批组织研发团队人员培训，包括某核电型号堆型特性和EB平台应用，提高科研水平，并加强规范化要求，强化质量意识，保证科研质量。

同步开展内外结合的进度管控措施：

1） 内部层面，编制研发工作大纲和策划方案，统筹考虑各项任务的人工时间需求，制定合理可行的工作计划。加强进度计划的实施与跟踪，引入预警机制，及时发现与进度计划的偏差并及时反馈、纠正偏差。

2） 外部层面，针对上游输入不及时未固化的情况，主动实行工作前置方案，不再被动等待上游输入，提早策划，提早对接，积极与上游输入编制单位沟通交流，提前掌握上游输入的整体情况。在界面研究过程中加强与最终用户沟通，实现边研发边审查，第一时间落实审查意见。在各方高度协同下，一定程度上争取了更长的研发周期。

2.3 风险评估结果分析

2.3.1 科研进度风险管控措施结果分析

基于模块化的应急程序界面创新方案在满足应急程序执行任务要求的前提下，大大降低了界面规模，提高了界面的使用效率，保证了程序执行的效率，从而为某核电型号核电厂的安全运行保驾护航。如图2所示，某核电型号采用模块化应急程序界面研究方法，相比成熟堆型的程序界面，数量减少效果明显，大幅减少工作量，节约了科研成本，有效地降低了科研进度风险。

此外，通过进度管控措施扎实推进计划进度，确保进度风险可控。

研发团队提前一个月完成某核电型号应急程序界面研发工作，经用户审查后，按照研发计划日期向下游专业提资，最终如期完成了研发任务。

2.3.2 科研质量风险管控措施结果分析

在保证满足应急程序执行要求的前提下，通过采用模块化应急程序界面开发方案，“减弱”了成熟堆型开发方案中对应急程序上游输入的强关联性，以通用性高的功能界面替代专用的任务界面。通过此方法完成的界面，在后续升版过程中，仅需要根据电厂设计进行更新界面信息，而不会因为具体程序步骤的调整变化而频繁升版，减轻了因为上游输入深度不足、提交不及时而带来的科研进度和质量压力，大大降低了程序界面研发的质量风险。

此外，通过质量管控措施确保了科研质量，在后续模拟机建设和操纵员培训过程中未产生任何质量事件。

在人因工程集成系统确认活动中，没有产生任何应急程序界面的人因工程偏差项，证明了应急程序界面科研成果的正确性和有效性。研发团队高质量地完成了研发任务。

3 总结

为满足某数字化核电型号应急程序界面开发任务要求，面对时间紧、任务重、难度大等困难，研发团队强化风险意识和质量意识，开展全过程的质量管理和风险管控，提前识别风险并做好风险管理，从技术和管理两方面提出合理有效的管控措施。技术上采用创新的模块化开发方案优化工作方法，为整个研发工作的顺利完成提供了坚实的技术基础。管理上制定合理可行的质量和进度管控措施，充分调动内外部资源，有力保障了研发任务如期高质量完成，为重大工程的顺利推进提供有益助力。

本项工作是数字化核电型号研发领域的一次良好且生动的实践，有力地证明了技术创新在风险管控工作中的积极作用和价值。在管理措施上大力协同，主动作为，积极调动内外部资源，向上下游要支持，使原本紧张的研发周期得到有效缓解。

本案例中成功的风险管控为研发任务的顺利推进做出重要贡献，具有良好的借鉴价值和推广意义。

参考文献：

[1] 蔡正皓，安金涛“. 华龙一号” 数字化核电厂建设与研究[J].中国核电，2017，10（4）：523-527.

[2] 徐国彬，李建伟，张秉卓.数字化核电站的构建与实践[J].电子元器件与信息技术，2020，4（8）：93-95.

[3] 肖春梅，宋琰. 核电项目全面风险管理研究[J]. 价值工程，2018，37（34）：46-47.

[4] 杨颖策，杨庆彧.核电厂主控室画面设计研究[J].科技视界，2016（12）：286-287.

[5] 王昊鲁，刘禹.核电厂主控室的数字化人机界面设计和评价[J].设备管理与维修，2020（22）：111-113.

【通联编辑：梁书】