如果说工程科研信息化是一个结果，不如说是一个过程，因为它不仅仅是工程科研的一种手段，其本身已经成为发展目标和路径。
文/董志民 董慧民
关键词：工程科研 科研信息化 华龙一号
核电站具有投资大、周期长、技术难、接口多、管理协调复杂等特点，稍有疏忽，就会导致安全质量隐患或者工程延误，高技术、高难度构成了核电工程科研的特点。工程科研信息化对于改进工程管理、提高工作效率和质量、降低造价、积累信息财富、提高核电企业市场竞争力具有重要意义。云计算、大数据、物联网等新兴技术的发展，也为大型工程科研实现跨越时间、空间、物理障碍的资源共享与跨学科、跨单位协同工作提供了可能。
“华龙一号” 是中国核工业集团公司和中广核集团公司联合研发设计的三代核电机型。该核电工程科研涉及核动力、核安全、废物处理、安全分析、给排水、暖通、电气、自控、通信、实物保护、环保、分析、辐射防护、三维设计、配管等几十个专业，接口众多，表现出跨领域、跨地区、大团队协同、海量数据传输和处理等典型特征。针对单一科学问题开展单项研究的形式已经无法满足要求。工程的复杂性和系统性迫切需要加强各领域、各专业和各环节的协作。从国际上来看，科研信息化其中一个核心的要素就是资源共享，跨地区合作，这也被认为是发达国家科研信息化之所以成效显著的关键所在。因此，核电工程科研信息化也就应运而生。
大型工程科研信息化实践
“华龙一号”主要承担单位中国核电工程有限公司自1999年7月开始启动百万千瓦压水堆CNP1000的自主研发。2007年4月型号更名为CP1000，这也是“华龙一号”采用的最核心技术的基础。2010年1月在此基础上开始ACP1000科研，到2013年4月与中广核ACPR1000+技术融合为“华龙一号”，被称为“我国自主研发的三代核电技术路线”。
中国核电工程有限公司由核工业三大甲级设计院合并而成，在北京、郑州、石家庄、上海、深圳几座城市办公。公司作为核电工程总体设计院，还要协调参与核电工程科研中众多的科研协作单位，譬如在ACP1000研发阶段就与64家科研院所科研协作。公司合并之初，工程科研尚处于信息化的初始阶段。基本实现了计算机设计，有部分的专业计算软件，拥有三维模拟设计技术和相关人才。工程设计管理初步实现了协同管理，设计、施工和采购实现了一定程度上的协同与合作。但工程科研管理仍旧是离散的，实验信息、设计信息太多，相互缺乏联系，导致信息堵塞和信息孤岛现象，难以形成共享。科研活动中常常存在周期长、成本高的现象，这种离散式科研模式一度成为制约工程科研的瓶颈。
中国核电工程有限公司根据公司发展目标，确定了工程科研信息化发展阶段性战略和长期战略。在实践中以实现三维模拟设计三地协同化为起点，逐步推进工程科研设计协同化，制定了科研信息化管理规定，成立了科研信息化领导小组、专家组和专门的管理部门。以业务驱动为原则，以核电工程研发、设计、采购、施工管理、调试等工程总承包业务为需求，同时考虑不同办公地点需求，建立了业务应用系统，搭建信息平台。各部门依据信息化需求（比如文档、风险控制、经验反馈等）每年进行科研信息化工作计划，根据不同的管理要求分为公司级项目和部门级项目，并对科研信息化工作进行考评，逐步推进和完善科研信息化工作，扩大科研信息化应用的广度和深度。
公司发展了工程研发设计信息管理、工程项目调试管理、工程施工管理等系统。其中的工程研发设计信息管理系统，一方面在设计工具上下功夫，实现了二维P&ID和三维PDMS设计软件协同，研发的新型号核电厂是一个数字化的工厂，核电厂的几百个系统实现各设备的流程测试，提高了研发过程中系统之间复杂的流程测试的速度，可在数字化工厂的基础上，对设备布置进一步优化，进一步提高安全水平。另一方面逐步增强设计管理信息系统的功能，实现信息管理系统与各设计软件（比如水力模拟计算、力学计算等）的无缝接口，提高设计的数字化水平，同时依据信息化管理的发展进一步优化设计流程，实现业务管理、数据管理和质量安全管理信息化需求。系统的应用将信息化从后勤保障的地位一跃成为研发中的纽带，不再仅仅是一种手段，更是成为不可缺少的一环，同其他具体的研发能力一样，都成为企业核心竞争力的一部分。
在系统内实现信息共享，建立数字化工厂模型，可以利用优化后的模型快速出图，减轻科研人员在图面上的劳动负担，从而更有效地开展优化设计工作，如进行管道设备碰撞检查、模拟大型设备进出核岛厂房、维修过程模拟等，避免由于电厂过于复杂统筹考虑不周出现的改单。
研发过程可以利用系统建立起以计划为主线的研发设计管理，实现设计输入、设计接口管理、问题管理、设计变更管理、报告管理和设计签审等功能，并逐步实现了数据挖掘等功能。
在科研信息化发展过程中，考虑到企业自身的特点，多地办公、有些研发和现场区域还需要移动媒体等特点，在各个层次上注重与公司现有总承包业务需求进行匹配和支持，同时兼顾未来需求。公司越来越意识到科研信息化就是一种能力建设，也是个分阶段实施、持续改进的过程。确立了一个逐步完善的信息规划，确保应用架构、数据架构和技术架构的一致性。
在科研信息化计划的推进过程中，也有很多不适应的情况。部分人员对新生事物有一定的抗拒，热情不高，不愿改变习惯的工作方式。信息系统的复杂加剧了这种态度。在信息化的过程中，实际上已经改变了科研管理模式。科研信息化模式对管理流程的规范性、科研业务数据的规范性有了更高的要求，人机交互要求提高。由于业务需求推动了信息化进程，信息化系统逐步从能用、好用转变为易用，在“华龙一号”工程科研中发挥了巨大的作用。
大型工程科研信息化成果
依靠自主技术，“华龙一号”在安全性上达到了“福岛事故”后国家核安全局提出的新的核安全目标和需求，满足国际最高的要求。2014年8月22日国家能源局、国家核安全局组织我国43位院士专家，对三代核电“华龙一号”总体技术方案进行评审时指出，“华龙一号”以“177组燃料组件堆芯”和“三个实体隔离的安全系列”为主要技术特征，采用世界最高安全要求和最新技术标准，满足国际原子能机构的安全要求，实现了集成创新。
2014年11月3日，国家能源局同意福建福清5、6号机组工程调整为“华龙一号”技术方案，随后国家能源局又同意中广核防城港二期核电采用“华龙一号”技术方案。2014年12月4日至5日，“华龙一号”通过了国际原子能机构（IAEA）进行的反应堆通用设计审查。在2015年2月4日，与阿根廷签署了 “华龙一号”技术核电站建设项目，标志着中国自主三代核电技术成功出口拉丁美洲。
科研信息化系统的持续改进一直伴随着工程科研进程，并在其中承担了大量协同性的基础作用。仅在ACP1000研发中就完成了60余项科研课题，攻克了6项重大关键实验验证，申请了360多项专利。中国核电工程有限公司仅2014年就有34项科技成果完成鉴定，获得了“国防科技进步一等奖”等40项省部级以上奖项，彰显了公司强大的创新能力。
正因为科研信息化战略得当，在全体科研人员的努力下，截至目前“华龙一号”具有完整自主知识产权，共获得743件专利和104项软件著作权，覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等领域。 “华龙一号”科研团队被国防科工局评为2014年十大新闻团体。
大型工程科研信息化的几点思考
1.科研信息化已经不仅仅是工程科研的一种手段，而成为其发展目标和路径
工程科研不同于普通的科研活动，往往具有实践性强、涉及专业多、接口复杂、协作单位多、管理难度大等特点，在科研活动中同时还要考虑时间、成本和质量三大目标。据测算，百万机组每天发电产值为1000万元，利用现代信息技术减少工期即可以显著提高核电工程技术的经济性。工程科研信息化不仅仅是充分利用现代信息技术，促进科技创新，实现工程目标的重要手段，更是工程科研的发展目标和路径。
“华龙一号”主要承担单位中国核电工程有限公司的信息化水平也随着“华龙一号”的研发再上台阶，先进的、协同式的研发平台发挥了重大作用。大型工程科研信息化可以有效提升科研效率，降低成本，提升企业业绩和核心竞争力。
2.科研信息化工作要得到领导的重视
科研信息化是一项复杂而庞大的系统工程，它的有效实施首先需要各级领导的理解和支持，才能调动和组织各方面的力量，确定信息化需求，做好信息化系统的开发和信息网络的建设。这样建设出的系统才好用，更有利于提升企业的科研开发能力。
中国核电工程有限公司专门成立了科研信息化领导小组，定期开会解决信息化工作中的问题，各部门领导均参与部门内的信息化工作。正是因为各级领导参与程度高，信息化系统符合工作实际，才有力地推动了科研工作的开展。
3.科研信息化要与企业战略决策、企业信息化深度融合，建立信息化工作管理机制和保障机制
中核集团和中广核集团均以“华龙一号”为目标，建立了相应的科研信息化系统。通过横跨设计、采购、施工、调试诸多板块的核电工程一体化信息协同平台，实现大规模科研合作。核电设计科研生产平台使用了三维协同设计平台，实现了异地不同用户共享三维信息。正因为如此，两大集团才不遗余力地推进科研信息化系统，促进了业务发展能力的提高。
4.科研信息化建设不能只重视硬件建设，还要推进信息系统维护更新和保障体制
任何信息化系统都不可能一开始就包含所有工作内容和管理程序。工程科研无止境，使得系统的维护和更新显得更加重要。随着工程科研的深入和规范化，科研任务、流程、目标的改变是不可避免的。
工程科研信息化的过程也是工程科研思想和理念不断更新、改革和规范的过程。要通过信息化促进工程科研模式向更有利于科研创新的方向转变，实现工程科研的跨越式发展。■
主要参考文献
[1]中国科学院信息化工作领导小组办公室.中国科学院科研信息化回顾与展望[J] .中国科学院院刊,2013, (4).
[2]李娅,谢宗晓.大数据背景下的集团管控[J] .企业管理,2014,(7).
作者单位
董志民 河南大学濮阳工学院
董慧民 中国核电工程有限公司
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