知行合一 – 3D可视化 https://3dspacex.cn 达索系统 Thu, 06 Jul 2023 06:22:13 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9 “知行合一”乃心学的核心理念 https://3dspacex.cn/33289/ Mon, 11 Oct 2021 09:20:35 +0000 https://3dspacex.cn/?p=33289 “知行合一”乃心学的核心理念,是明朝哲学家王守仁(后世称“王阳明”)阐述的一种哲学与世界观的方法。强调要知、更…

“知行合一”乃心学的核心理念最先出现在3D可视化

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“知行合一”乃心学的核心理念,是明朝哲学家王守仁(后世称“王阳明”)阐述的一种哲学与世界观的方法。强调要知、更要行,知中有行、行中有知,所谓“知行合一”,二者互为表里,不可分离。简易的解释就是:“内在的认知和行动的统一。”

作为深奥神秘的东方哲学,“知行合一”的解读有很多,我们这里暂且不钻研心学理论,而是借用此概念引出能源工业、尤其是核电领域配置管理(技术状态管理)的核心逻辑。

造成潜在核安全事故的原因有多种,其中一项重要原因归于缺乏适当的配置管理,使操作人员缺少可以做出正确操作、维护和决策的必要信息。详细来说,是由于核电设备、物项配置的控制和维护错误、原始设计或设计修改错误、不正确的纠正行动或调试、以及文档差异所导致。

举个最直白的例子:拿着设计发布的图纸进现场一对比,发现实际情况和图纸不一致!有人说:“这个当时现场施工时临时改了,图纸没更新。”有人说:“这个设备采购时没买到,用别的设备替换了。”想象一下如果发生紧急情况,哪里还有时间去翻找新的资料?难到还要临时打电话给设计院现找人问?这在核安全领域是完全不能接受的事情。

针对此问题,IAEA(国际原子能机构)与EPRI(美国电力研究协会)都发布过相应的报告来阐述核电配置管理的基本逻辑,各核电大国的业主也紧锣密鼓地实施相应对策。但在日本福岛核事故发生时,却还是由于设计资料与现场情况的不一致,导致在救援过程中产生了大量延迟,耽误了紧急停堆的时间,也造成现场人员吸收了额外的辐射量。

一座庞大的核电站涵盖数千个子系统、数万台设备、百万级别乃至更多的信息量,但总体可分为三大类别:

1
设计要求(即概念世界:需要在那的)
2
技术状态信息(即虚拟世界:我们说是在那的)
3
物项技术状态(即现实世界:实际在那的)

三套信息作为三角形的三个角,互相关联:概念世界-虚拟世界-现实世界。核电站在任意时间、任意部门产生的数据,都可以在三角形中找到相应的位置。

设计要求

包含概念设计的所有关联信息,通常应用功能位置码识别,如某设备特定位置、特定功能。

其关联的信息和文档大致为:

  • 设计需求

  • 工艺流程图(P&ID)

  • 技术规格书

  • 计算书

  • 与其他设备接口等

技术状态信息

包含所有需要满足设计要求的技术描述信息,通常应用物资码识别。

其关联的信息和文档大致为

  • 数据表(Datasheet)

  • 三维模型

  • 二维出图等

物项技术状态

包含所有满足技术方案的实体物项信息,通常应用设备码识别。

所关联的信息和文档大致为:

  • 设备测试报告

  • 竣工模型/激光扫描模型

  • 维修和检测报告等

为了三项保持一致,信息通过功能位置码-物资码-设备码之间的映射关系来实现。各国业主或国际标准对于三种代码的称呼不同,但指向的信息内容基本一致。

三个角的信息在特定的设计评审基线维持一致的状态,从而形成技术状态平衡,权威一致数据三角形随着项目进度逐级积累、丰富、完善、固化,最终实现竣工数据模型(As-built),即所有虚拟数据都与现场真实的核电站保持一致,实现“知行合一”

我们在此拿权威一致数据三角形的其中一条边用实例说明:

进一步深入三角形顶角-设计要求,其主体承载信息为电厂分解结构即PBS(功能位置码),作用是以功能为导向,通过机组、系统、设备位号逐层确定物理实体,用于管控进度、质量、费用、安全、变更和风险等管理项。

进一步深入三角形左底角-技术状态信息,可再次细分为两项:工程项与制造项。按简单具象化的考虑,工程项相当于三维模型,制造项相当于定制或采购合同。

设计要求技术状态信息之间由详细设计流程连接

 

设计要求通过详细设计流程落实到技术状态信息中的工程项,并由工程项提供的技术方案来决定此设备是通过定制或直接采购来映射到制造项。

若通过定制

则需要设计要求全部的技术规范来定义元件库的技术方案,如:

  • 技术方案A需符合并涵盖设计要求项1&2

  • 技术方案B需符合并涵盖设计要求项3

工程项的技术方案随后通过定制流程发送给供应商即生成制造项(制造流程与要求)。

若通过采购

则供应商提供的设备库可满足技术要求,现成的制造项随后通过采购流程反馈给工程项。

上文的实例仅仅是核电工程设计板块中的其中一条线,若要打造一个随项目进度逐级丰富的权威一致数据三角形则需要更多维度的分解结构与矩阵式的映射关系。

从信息载体的角度来看有:

E-设计板块
  • Plant Breakdown Structure

    电厂分解结构(包括流体系统、电力系统、仪控系统以及土建部件)

  • Geographic Breakdown Structure

    几何(位置)分解结构

  • Requirement Breakdown Structure

    需求分解结构

  • Work Breakdown Structure Engineering

    设计工作包

P-采购板块
  • Contract Breakdown Structure

    合同分解结构

C-施工板块
  • Work Breakdown Structure Installation

    安装工作包

  • Work Breakdown Structure Civil

    土建工作包

跨板块通用
  • Organizational Breakdown Structure

    项目组织分解结构

  • Resource Breakdown Structure

    资源分解结构

  • Risk Breakdown Structure

    风险分解结构

  • Cost Breakdown Structure

    成本分解结构

  • 核安全维度分析

  • 环境保护维度分析

  • 设计变更影响分析

由此观之,若要从头到尾打造一台“知行合一”的核电站,要付出大量的信息化工作,并同时颠覆很多传统的工作流程与组织架构。然而我们最终要达到的目的和价值究竟是什么?

千篇一律的城市建筑令人感到沮丧和无趣,然而“千篇一律”的核电站则是配置管理的最终目的,即安全、高速的大规模批量化建设。

像盖连锁快餐店一样建设核电站,带来的价值不可限量。在单一数据源的信息平台上实施核电配置管理有助于核电工程:

1
批量化建设、抹平设计成本
2
具备高效的设计可追溯性
3
优化核安全审查
4
标准化批量采购、换件
5
具备高度专业集中化的施工与维修团队
6
统一化设计变更、升级
7
统一化收集施工与运维经验、并迭代式优化共享
8
为核电出口提供信息化应用典范

主题详细内容:

1. 基于模型的核电系统工程设计(Model Based System Design)

2. 数据驱动的核电工程全周期设计验证(Design Substantiation)

3. 灵活应用TOGAF(开放组体系结构框架)与SAFe(规模化敏捷框架)相结合助力企业信息化转型

 

毕业于UTT法国特鲁瓦技术大学并获得硕士工程师学位,十年核电项目经验。加入达索系统之前,曾供职于EDF法国电力集团,参与核电站停堆大修项目,Post-Fukushima后福岛事故全法核电站应急机组改造设计,HPC-EPR英国欣克利角C欧洲第三代压水式核反应堆三维数字化设计与变更管理。

“知行合一”乃心学的核心理念最先出现在3D可视化

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