Об одном из ключевых компонентов Цифрового шаблона эксплуатации АЭС рассказал руководитель проектного офиса по внедрению цифровых решений при эксплуатации АЭС АО «Концерн Росэнергоатом» Виктор ЦАРАНУ.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
Один из главных компонентов Шаблона эксплуатации АЭС и ключевой элемент программы цифровизации Концерна «Росэнергоатом» – информационная система поддержки эксплуатации АЭС (ИС ПЭ АЭС). Проект стартовал в октябре 2020 года и был обозначен генеральным директором как имеющий наивысший приоритет. Цифровизация должна охватить все возможные процессы деятельности технической дирекции, такие как формирование потребностей в ремонтах, проведение обходов, запись дефектов, управление ресурсными характеристиками, управление материально-техническими ресурсами. Этот большой проект разделен на несколько основных частей.
Первая часть – формирование базы данных нашего оборудования и нормативно-справочной базы; работа будет завершена к концу 2021 года. Вторая часть – это формирование инструментов поддержки эксплуатации: поддержка процессов технического обслуживания и процессов ремонта, а также ряда других. Важная часть Шаблона эксплуатации – освоение инструментов предиктивной аналитики.
Наибольшую сложность представляет формирование инструментов поддержки эксплуатации. На Балаковской АЭС реализован пилотный проект такой поддержки. Несмотря на необходимость заменить подрядчика, мы получили значимый опыт и на его основе реализуем новый проект, учитывающий возможность тиражирования на все типы энергоблоков Концерна. Проект расширен по составу: кроме процессов технического обслуживания и ремонта, он теперь охватывает и ряд смежных процессов, например, нарядно-допускную систему, ведение дефектов, ведение данных оборудования, управление ресурсом и т. д. Некоторые из процессов не относятся непосредственно к ТОиР, но в интересах разработки Шаблона эксплуатации включены в проект. В настоящее время в проекте идет формирование и тиражирование информационных систем поддержки эксплуатации на блоки различных типов, которые эксплуатируются в Концерне. Реализуется несколько проектов с закупками: приобретаются планшеты для проведения обходов, закупаются терминалы доступа к информационной системе в антивандальном исполнении, инструменты для маркирования оборудования (оцениваются технологии нанесения сканируемых штрих-кодов и rfid-меток).
Внутренняя цель проекта – возможность оценить важнейшие экономические показатели, которые сегодня скрыты от возможности непосредственного анализа. Используя централизованные решения и детализируя данные по сходным процессам, мы сможем оценить разницу по однотипным энергоблокам, их элементам в особенностях организации ремонта, закупках, иных аспектах. У нас появится возможность в реальном времени и онлайн оценивать поломки однотипного оборудования, это даст возможность обратной связи с поставщиками, мы сможем более рационально оптимизировать. Мы получим возможность оценить и затраты по различным статьям на АЭС при проведении технического обслуживания и ремонта. Ранее аналогичный проект, но в экономических аспектах, реализован на ERP; одна из задач нашего проекта ЕАМ (Enterprise Asset Management – управление активами предприятия) – интегрировать данные от оборудования и связанных производственных процессов с ERP.
Стратегическая задача – реализовать коммерческий продукт, который может поставляться в составе Шаблона эксплуатации за рубеж. В настоящее время пилотный проект реализован на платформе IBM Maximo for Nuсlear Power (это единственная платформа, которая имеет одобрение МАГАТЭ). У нас нет возможности включить эту платформу в наш пакет, но мы уже сегодня в целом готовы предоставить заказчику, купившему соответствующую лицензию IMB, услуги по донастройке для нужд энергоблока АЭС российского дизайна. Система требует значительных настроек, поскольку должна учитывать ряд организационных, нормативных, технических аспектов, например, организационную структуру АЭС. Учитывается такое построение системы, чтобы ее функциональность сохранялась при выходе обновлений от вендора. Дальнейшая перспектива развития этого проекта – создание импортонезависимой платформы, на которую будут перенесены отработанная методология, структуры данных и алгоритмы: это позволит предлагать импортонезависимое решение.
Система предиктивной аналитики – перспективная разработка, которая имеет важнейшее экономическое значение. Пилотный проект такой системы реализован на блоке №6 Нововоронежской АЭС; напомним, это первый энергоблок поколения «3+», на котором впервые применен генератор с водным охлаждением обмоток статора. В силу ряда обстоятельств генератор вышел из строя в процессе эксплуатации, что потребовало сложного ремонта. Удачным для Концерна обстоятельством было наличие генератора, поставленного для строящегося блока №7, лишь благодаря этому Концерн избежал длительного простоя и крупных убытков. Если бы подобная ситуация возникла на блоке, построенном на условиях ДПМ (договора на поставку мощности), длительный простой привел бы к весьма значительным экономическим потерям: изготовление и монтаж нового генератора (при самых неблагоприятных аварийных последствиях) занимают около года.
На основе этого опыта на блоке №6 реализован проект предиктивной аналитики, направленный на мониторинг состояния турбогенератора; в ближайшее время он будет тиражирован еще на пять блоков ДПМ: №7 Нововоронежской, №5 и 6 Ленинградской, №4 Белоярской АЭС (процедура закупки проходит одобрение, поскольку проект реализован на импортной платформе). Но оценка показывает, что стоимость всех пяти лицензий программного обеспечения и диагностического оборудования с трехлетней поддержкой окупается, если они предотвратят даже четырехдневный внеплановый простой блока ДПМ. Наш анализ показывает также, что наличие подобной системы на блоке №6 Нововоронежской АЭС позволило бы за 27 дней обнаружить нарастание характерных отклонений, и мы с высокой степенью вероятности избежали бы значительных трудовых и материальных затрат на ремонт. Платформа для предиктивной аналитики, которую мы используем, зарубежная, однако мы не забываем об импортозамещении и в настоящее время сосредоточены на отработке алгоритмов, понимании функционирования, накоплении опыта эксплуатации. Овладев этим инструментом в полном объеме, мы сможем инициировать его реализацию уже на российской платформе.
Наша деятельность при реализации пилотных проектов полностью соответствует федеральным нормам и правилам и всей нормативной документации Концерна. Однако понятно, что суть цифровизации (в отличие от автоматизации) – это изменение сути производственных процессов. Поэтому по мере реализации этого проекта мы будем инициировать пересмотр нормативной документации, выходя с соответствующими проектами и предложениями в контролирующие органы (проекты этих предложений проходят согласование в профильных департаментах Концерна, это гарантирует, что новации не ухудшат, а усовершенствуют процессы и уровень безопасности).
Следует отметить, что разработка системы поддержки эксплуатации не ставит целью сокращение коллектива. Без человеческого участия энергоблок АЭС функционировать не может при любом уровне развития техники. Даже в рассмотренном выше примере, когда система предиктивной аналитики покажет за несколько недель отклонение и предскажет аварийный останов, ее данные надо перепроверить, выполнить корректирующие мероприятия, изменить режимы работы. Но эта система избавит эксплуатирующую организацию, а следовательно, коллектив, от непредвиденных потерь из-за простоя блока, проведения непланового ремонта. Если до настоящего времени основное бремя управления блоком несла АСУ ТП, способная увидеть развитие дефектов за несколько секунд и инициировать останов, то теперь коллектив получает более гибкий инструмент, задача которого – раннее предупреждение, объединение показателей. Но как система АСУ ТП не заменяет оператора, так же и система предиктивной аналитики не заменит работника станции.
Таким образом, сегодня Концерн, как передовая компания в эксплуатации атомных энергоблоков, активно занимается цифровизацией своего ключевого направления. Цель этой работы – дальнейшее повышение безопасности блоков, а также повышение надежности и стабильности работы, высвобождение работников от рутинных функций, и создание в конечном итоге продукта с современной долей цифровизации. Как сегодня мы уже не представляем жизнь без смартфона или сервиса электронных карт, так и энергоблок будущего уже невозможно представить без цифровизации ключевых процессов и искусственного интеллекта.
