劉昊， 李賢廣， 田志偉， 梁偉（陽江核電有限公司，廣東 陽江 529941）

0 引言

以中廣核集團陽江核電廠CPR1000系列核電機組為例（陽江核電12 號機組為CPR1000，34 號機組為CPR1000+，56號機組為ACPR1000），雙機組設備數(shù)量約22萬臺，備件零部件多達14.7萬種，備件保障存在多方面挑戰(zhàn)因素，只有從設計選型到商運穩(wěn)定運行的各個階段都按照適當?shù)牟呗蚤_展相關工作，才能達成庫存控制與備件保障的雙贏和最優(yōu)化。由于電站運營方備件管理人員難以介入核電廠設計和設備采購階段，本文將不對此階段進行研究，僅將研究重點放在生產準備和移交接產、商運初期、穩(wěn)定運行等3個階段。

1 生產準備和移交接產階段的備件管理策略

在生產準備階段，備件管理有3項重點工作內容：1）審查設備運行維修手冊（下文簡稱EOMM手冊）對設備的覆蓋情況及手冊內容是否滿足備件編碼采購條件；2）根據(jù)設備運行維修手冊或裝配圖等技術文件建立準確完整的備件數(shù)據(jù)庫；3）保障商運初期生產運行的易損備件（下文簡稱SO備件）識別接收，并根據(jù)SO備件情況開展補充采購，建立初始庫存，為移交接產和未來商運打好物質基礎。本節(jié)將以這3項重點工作內容為綱領進行闡述。

1.1 EOMM手冊是備件工作的基礎

根據(jù)陽江核電生產準備工作經驗，EOMM手冊是維修資源準備的基礎，需要盡可能早地對其給予足夠的關注。只有EOMM手冊覆蓋全面、內容合格了，才能據(jù)此開展備件編碼和維修程序編寫等工作。出版標準不明確是EOMM手冊推動工作的一大難點，哪些設備必須出版完整的手冊，哪些設備的EOMM手冊內容可以簡化，哪些設備提供備件清單就足夠，這些問題很難簡單描述清楚或達成一致。工程公司或廠家因為缺少對設備計劃性檢修和故障檢修的經驗，按其理解出版的EOMM往往難以滿足核電廠實際運維需求，因此在設備采購階段，應在合同文本中對EOMM手冊的編寫范圍和內容要求進行盡量詳細的說明。從嶺澳二期到陽江核電，在這方面都存在很大改進空間，以至于陽江6號機組臨近商運時仍在推動部分EOMM出版，維修人員為此付出了大量的時間和精力。對于電廠維修人員，應盡早介入EOMM審查工作。該階段的主要策略為：建立完整的設備臺賬清單→根據(jù)臺賬比對EOMM出版覆蓋率→審查并推動EOMM升版至可接受狀態(tài)。如果缺少遠見和預測，未提前建立設備臺賬并開展比對工作，此階段很容易進入工程/廠家出版EOMM手冊→電廠審查EOMM手冊的被動局面，電廠無法確切了解當前EOMM整體的出版進度和覆蓋率。而EOMM手冊一旦出版，即可進入管理流程并進行跟蹤，因此EOMM手冊的質量反而更容易控制。在此階段，實現(xiàn)EOMM手冊對設備的完整覆蓋之后，對于維修程序、維修大綱、維修標準包的編制將起到非常良好的積極作用。

1.2 建立完整準確的備件數(shù)據(jù)庫

由于設備數(shù)量巨大，將完整的備件信息錄入數(shù)據(jù)庫將是漫長的工作。根據(jù)1.1節(jié)策略實現(xiàn)全面EOMM覆蓋的過程中，可以逐步開展備件信息錄入和編碼相關工作。在此階段，應首先確認EOMM手冊備件相關信息已審查可接受，然后基于EOMM手冊、相關裝配圖和部件明細清單，按照規(guī)則規(guī)范、完整地錄入數(shù)據(jù)庫，過程中應采取措施確保數(shù)據(jù)質量合格，并同步完整地錄入臺賬→主備件→子備件的BOM關系。高質量的基礎數(shù)據(jù)是后續(xù)提高維修準備效率和開展智慧電廠、數(shù)字電廠建設的基石。備件數(shù)據(jù)錄入之后，將開展編碼等相關事宜，在此階段開展重碼合并將是最優(yōu)時機。準確的重碼識別將會大幅減少數(shù)據(jù)庫備件種類、降低備件采購和庫存成本，同時提升備件保障率。

1.3 SO備件識別接收與補充采購

核電設備采購合同包含了隨供備件，包括用于設備安裝調試的備件（簡稱SE備件）和用于保障商運初期生產運行的SO備件。在生產準備階段，SO備件的識別和接收是運營單位備件管理的一項重要工作。陽江核電項目共識別接收約2.7萬項SO備件，但這些遠不能滿足核電廠的正常運維需求。因而，完成SO備件識別和接收后，根據(jù)設備臺賬和備件數(shù)據(jù)庫，還需要制定備件補充采購策略。此時，預防性維修預留基本尚未產生，主要基于部件自身特性制定策略，主要影響因素包括部件安裝數(shù)量、故障概率、維修策略、采購周期、壽期、價格等等，必須具備一定的設備維修和備件管理經驗，否則很可能導致采購大量無用備件或者易損備件采購不足。建立初始庫存時，應綜合考慮短期需求和長遠利益，該階段是核電廠備件庫存控制的最優(yōu)時機，否則當若干年后庫存預警時再強力干預將陷入被動局面。另外，備件識別與補充采購的優(yōu)先級需要與系統(tǒng)設備移交進度相匹配，以保證設備維修責任轉移到運營單位時已具備相應備件儲備。

2 商運初期的備件管理策略

完成生產準備和移交接產階段之后，已經建立了完整的備件數(shù)據(jù)庫，包括備件信息、BOM關系、已識別接收的SO備件和補充采購到貨的備件信息等，這個階段設備故障和備件領用大數(shù)據(jù)仍然非常有限，不足以據(jù)此指導進一步的采購和庫存策略制定。此時，設備預防性維修大綱和維修程序已經建立，應結合預防性維修標準包編寫工作，對備件數(shù)據(jù)庫的MRP（物料需求計劃模型）參數(shù)進行優(yōu)化改進，為即將到來的大量預防性維修與隨機糾正性維修做好準備，完成備件長期持續(xù)優(yōu)化改進的第一步。在此階段，需要重點關注預防性維修標準包預留備件的準確性和完整性、備件數(shù)據(jù)庫MRP參數(shù)的初始設置、長采購周期備件的立項發(fā)起情況。下面將針對這三個方面開展簡要探討。

2.1 預防性維修標準指令掛接備件

以陽江核電廠為例，預防性維修大綱共計約9.6萬項，周期單位分為C（燃料循環(huán)，約18個月）、年、月、周，由于月度或者周項目大多沒有備件需求，僅考慮C和年度項目，平均每年需執(zhí)行達3.4萬項維修工作，這些預防性維修工作對于有壽期A類備件（需要定期更換，例如O形圈、密封墊等）的需求非常巨大，保障預防性維修備件需求是備件管理的最基本目標，但這并不容易。無論是大修還是日常，預防性維修項目都是約提前1 a發(fā)布工單，如果在此之前完成標準包備件掛接，則可在工單發(fā)布的第一時間產生預留，無論是基于MRP自動觸發(fā)采購，還是手動梳理需求，都會更清晰準確。謝宏志等[1]通過仿真計算證明，預留提前量和準確率的提升都會顯著提高備件保障率并降低庫存水平。

圖1 陽江核電備件數(shù)據(jù)庫分布

圖2 預防性維修備件自動觸發(fā)流程

2.2 備件數(shù)據(jù)庫MRP參數(shù)的初始設置

MRP（物料需求計劃）是需求計劃流程的統(tǒng)稱，陽江核電從2014年開始投運。其核心目標是保供降本，以保障現(xiàn)場備品備件供應為前提，積極尋找需求與庫存成本間的平衡點，減少庫存種類、數(shù)量，降低庫存資金及利息，從而降低成本，提升電廠核心競爭力。推行MRP具有很多優(yōu)勢，例如可以實時監(jiān)控庫存、正訂和備件預留需求，及時觸發(fā)采購申請；所觸發(fā)申請包含歷史采購信息（價格等），優(yōu)化采購，方便財務預算跟蹤和管理；及時滿足預防性維修、大修、小修等各項維修備件需求；無需手動提采購申請（特殊及緊急采購除外），提高采購效率、固化庫存物資采購流程；保障供應的同時使庫存最小，實現(xiàn)公司庫存控制目標，節(jié)約電廠成本等。

圖3 MRP參數(shù)運行計劃

MRP參數(shù)的初始設置對于后續(xù)備件保障和庫存控制具有非常重要的意義。完成初始設置后，將實現(xiàn)SAP系統(tǒng)物料采購自動觸發(fā)，通過積累采購、領用、預留等信息，持續(xù)不斷優(yōu)化，從而提高采購效率，優(yōu)化庫存水平，提升備件保障水平。

2.3 長采購周期備件的集中手動立項

在運營初期，為盡快建立庫存并保障機組運行維修基本需求，通常采用以LOT包為單位手動梳理批量立項采購的形式。另外，針對進口長采購周期的備件，通過MRP需求計劃保障存在采購周期長、無法按時到貨的問題，大幅增加重訂點又會導致庫存閑置和資金占用，因此陽江核電廠階段性采用了五年需求集中手動立項+分批交貨的形式。經實踐證明，該方式較好地保障了進口長采購周期備件需求，同時又有效避免了庫存長期閑置和資金占用。使用該方案時，要注意需求計劃梳理要盡量完整準確，可以參照大修五年規(guī)劃；當新增計劃外檢修項目時，應第一時間對交貨計劃進行調整或者補充立項，避免影響后續(xù)需求。

表1 MRP參數(shù)設置

3 進入穩(wěn)定運行階段后的備件管理策略

經過持續(xù)的編碼補遺、參數(shù)優(yōu)化、補充采購、升版程序和標準包等，備件相關數(shù)據(jù)庫逐步完善、規(guī)范。根據(jù)陽江核電廠備件管理工作實踐，電廠商運后約6 a（經過4次大修）基本進入穩(wěn)定階段，主要特征包括備件編碼基本齊全、易損備件庫存已建立、預防性維修大綱已掛接標準包、標準包預留備件日益精確、基本實現(xiàn)MRP參數(shù)觸發(fā)采購、基本消除預防性維修等備件等。進入穩(wěn)定運行階段后，庫存控制與備件保障的矛盾將日益凸顯，解決該矛盾的兩個重要工具就是備件分級管理與MRP參數(shù)持續(xù)優(yōu)化，另外再配合重碼整合、歸一化或國產化替代、跨電廠共享儲備、供應商聯(lián)合存儲等手段。

3.1 備件分級管理

由于設備故障存在一定的隨機性，在有限的庫存額度下，永遠不可能達到100%的備件保障水平。為了最大化利用庫存額度，必須對核電廠備件開展分級管理。陽江核電廠基于AP913開展了設備全面分級管理，從關鍵度角度將設備分為關鍵設備（C級）、重要設備（S級）、經濟設備（E級）、運行至維修設備（R級）。為進一步抓住關鍵，C級設備中的C1、C2、C3類設備單獨劃分為關鍵敏感設備（CCM設備）。根據(jù)電廠CCM設備清單，備件管理人員進一步識別出CCM備件清單，在數(shù)據(jù)庫中對CCM備件進行標記，并從采購策略（MRP參數(shù)）、質量控制、驗收方式等全方位給予特別關注，CCM備件要求保障率達到100%。另外，還基于設備C/S類分級清單，識別出所有相關備件，對庫存采購策略進行了全面分析和優(yōu)化。

而對于E類和R類設備的零部件，則根據(jù)備件類型、故障概率等進行分析后，僅儲備高周轉類型的備件，如密封件、損耗件、高故障概率B類等。這樣，陽江核電廠以全集團最低的單堆庫存額度，創(chuàng)造了最高的備件保障水平。

表2 設備全面分級

3.2 MRP參數(shù)持續(xù)優(yōu)化

陽江核電廠MRP自動觸發(fā)的采購立項采用定期審查的機制，目前頻度為每月1次。審查通過CMRP（中廣核群廠物料需求計劃整合平臺）開展，基于歷史領用記錄、歷史采購周期、安裝數(shù)量、群廠庫存、預留、正訂等情況，對采購數(shù)量和策略進行持續(xù)的優(yōu)化和調整。陽江1號機完成4輪大修后，大修/日常備件通過MRP策略保障率已超過90%。未來通過大數(shù)據(jù)整合和策略持續(xù)優(yōu)化，在供應鏈保持穩(wěn)定的前提下，預防性與糾正性維修備件保障率將不斷逼近100%（不包括反饋性排查備件需求），這是所有備件管理人員所追求的目標。

3.3 群廠備件共享

中國廣核集團下屬各核電廠已經實現(xiàn)備件統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一采購，并使用統(tǒng)一的備件管理系統(tǒng)。對于故障概率較低或價值較高的備件，已經實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫標記和群廠共享儲備。備件共享模式推廣后顯著降低了各電廠庫存壓力，同時大幅提升了備件保障能力。除了群廠備件共享外，目前各電廠也在積極推進供應商參與的共享模式，包括聯(lián)儲、代儲等多種方式。中廣核和中核集團對此均已有較多研究[2-3]。

4 結語

核電廠備件管理是一個環(huán)環(huán)相扣而又復雜、持久、逐步優(yōu)化的過程，在體系建立時必須具備足夠的前瞻性和全局觀。初期的策略失誤到了后期可能需要數(shù)倍的努力才能彌補。總體而言，這幾點需要尤其關注：EOMM等上游文件是備件工作順利開展的前提，重碼識別是備件共享和庫存控制的關鍵，建庫存階段是庫存控制的最佳時機，主數(shù)據(jù)MRP參數(shù)初始設置要全面考慮逐步優(yōu)化，分級管理是控庫存保供應的重要手段。除此之外，還有備件修復循環(huán)利用、跨集團共享、即需即采快速供貨、供應商管理庫存模式（VMI）、美國VARI-METRIC和MODMETRIC模型[4]等多種備件管理的方法。核電備件管理工作必須腳踏實地，根據(jù)運行維修經驗不斷優(yōu)化，同時開拓思路、眼觀全局，每一項先進的理念或者方法，都必須經過大量繁雜和細致的工作才能落實并發(fā)揮效果。