核電行業數字化破局之道

 　　根據國際經合組織(OECD)核能機構分析
，建造一座核電站的隔夜成本從上世紀90年代末的約1900美元/千瓦時大幅上升至2009年的3850美元/千瓦時。2019年，法國電力公司(EDF)估計，2020年代末期在法國建造6台EPR2機組的成本至少為560億歐元
，約為6700美元/千瓦時。

　　1.核電項目拖延與高成本因何而起

　　核安全法規標準基線多次變動、項目管理問題、認證問題等通常被指為第三代核電站陷入成本增加和項目拖期泥潭的主要因素。

　　第(di)三(san)代(dai)核(he)電(dian)站(zhan)是(shi)在(zai)第(di)二(er)代(dai)電(dian)站(zhan)成(cheng)熟(shu)的(de)架(jia)構(gou)基(ji)礎(chu)上(shang)
，疊(die)加(jia)了(le)數(shu)字(zi)化(hua)儀(yi)控(kong)係(xi)統(tong)，疊(die)加(jia)了(le)為(wei)應(ying)對(dui)陸(lu)續(xu)新(xin)增(zeng)安(an)全(quan)要(yao)求(qiu)的(de)新(xin)係(xi)統(tong)。由(you)於(yu)安(an)全(quan)要(yao)求(qiu)變(bian)動(dong)是(shi)在(zai)三(san)代(dai)設(she)計(ji)施(shi)工(gong)已(yi)經(jing)開(kai)展(zhan)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)才(cai)發(fa)生(sheng)，這(zhe)些(xie)新(xin)係(xi)統(tong)都(dou)是(shi)補(bu)丁(ding)式(shi)的(de)添(tian)加(jia)，直(zhi)到(dao)今(jin)天(tian)仍(reng)麵(mian)臨(lin)極(ji)端(duan)複(fu)雜(za)的(de)設(she)計(ji)問(wen)題(ti)。

　　這種複雜程度造成了第三代反應堆一再拖延和成本過高的根源之一。

　　為wei了le重zhong新xin獲huo得de經jing濟ji競jing爭zheng力li，核he工gong業ye應ying該gai重zhong新xin思si考kao和he重zhong新xin設she計ji整zheng體ti架jia構gou，而er不bu是shi設she計ji演yan變bian和he修xiu補bu。這zhe樣yang，未wei來lai的de第di四si代dai反fan應ying堆dui才cai可ke以yi更geng好hao地di平ping衡heng安an全quan和he效xiao率lv
，成cheng為wei“恰到好處的
、足夠的”設計。

　　2.為何要從傳統係統工程轉向MBSE

　　傳chuan統tong係xi統tong工gong程cheng在zai核he工gong業ye曾zeng有you過guo多duo次ci嚐chang試shi，但dan收shou效xiao甚shen微wei。基ji於yu文wen檔dang的de傳chuan統tong係xi統tong設she計ji帶dai有you先xian天tian缺que陷xian，導dao致zhi其qi越yue來lai越yue難nan以yi對dui應ying當dang前qian複fu雜za的de電dian站zhan設she計ji挑tiao戰zhan。例li如ru：

　　*當前設計主要用自然語言通過文檔描述形容需求和方案

，容易出現歧義

　　*一個典型的核項目涉及50多萬個文件，150多萬個對象，靠人工基本不可能確保所有這些文件之間的信息完全一致性和完整性

　　*基於文檔做設計和管理很難列出和追溯所有專業和係統之間的接口，以及全麵評估變更造成的影響

　　這些局限再加上核電自身的多學科並行設計和項目周期漫長，更是讓核電設計和項目管理難上加難
，導致成本、質量和安全問題頻發。

　　進入21世紀以來
，由於信息技術的發展以及軟件敏捷開發方法論的影響
，基於模型的係統工程MBSE為係統工程帶來了一個嚴格、嚴謹的落地方法。MBSE通(tong)過(guo)可(ke)視(shi)化(hua)建(jian)模(mo)和(he)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)來(lai)實(shi)現(xian)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)，通(tong)過(guo)行(xing)為(wei)和(he)結(jie)構(gou)化(hua)係(xi)統(tong)分(fen)析(xi)，充(chong)分(fen)分(fen)析(xi)問(wen)題(ti)來(lai)源(yuan)，並(bing)為(wei)其(qi)定(ding)義(yi)最(zui)佳(jia)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。隨(sui)著(zhe)風(feng)險(xian)被(bei)及(ji)早(zao)發(fa)現(xian)和(he)消(xiao)除(chu)，質(zhi)量(liang)和(he)合(he)規(gui)性(xing)也(ye)得(de)到(dao)提(ti)高(gao)。可(ke)視(shi)化(hua)係(xi)統(tong)級(ji)聯(lian)合(he)仿(fang)真(zhen)以(yi)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)係(xi)統(tong)模(mo)型(xing)設(she)計(ji)審(shen)核(he)，將(jiang)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)的(de)質(zhi)量(liang)，並(bing)最(zui)終(zhong)提(ti)高(gao)交(jiao)付(fu)係(xi)統(tong)的(de)質(zhi)量(liang)。

　　需求驅動的設計對複雜項目減少了不必要的返工
、杜絕重複流程;使設計團隊可以專注在優先級高的工作任務上。通過提高可視性
、團隊溝通和協作，在縮短設計周期、tishengzhiliangdetongshijieyueshigongjiyunyingchengben。xuqiubeizhucengjichuandaojiyanzheng，bingzaishangxiayouwufengzhuisu，tiqianfaxianzhiliangwenti，bimianbubiyaodefangongheshibiangengkekong，dadaosuoxiaoxuqiu、架構設計到詳細設計之間的偏差來降低項目成本和工期。

　　3.企業可以從MBSE中獲取什麼收益

　　MBSE源於航空航天
，近十幾年也在國防軍工、汽車、軌道交通、醫療器械等行業大規模推廣實施。達索係統工程方案暨平台已經在國內航空、航天、汽車、高科技等行業暨美國宇航局NASAJPL
、諾斯洛普・格魯門(NorthropGrumman)、波音、洛馬、歐宇航、空中客車、奧迪，福特等著名企業中得到了廣泛采用，大大提升了其創新能力和資產重用延續性。

　　中核，廣核和國核均已把MBSE列入集團戰略技術路線課題，並已和達索係統開展這方麵工作。

　　作為全球唯一被國際工程係統學會INCOSE認可的方法論和工具，這次講座將展示達索係統基於3DEXPERIENCE平台單一數據源
、端到端的基於模型係統的研發工程平台;結合對行業痛點的深入理解
，建構具針對性的MBSE解決方案，助力核電及相關能源行業在新堆型研發暨項目設計中實現業務、數據、工具三鏈的協同性、一致性
、重用性。 達索係統