数字化赋能高端制造 核电产业如何领跑“强国”目标?

核电作为低碳清洁能源 , 拥有广阔的发展空间 , 在国家努力实现“碳达峰、碳中和”的目标背景下 , 核电产业迎来重要发展机遇 。
【数字化赋能高端制造 核电产业如何领跑“强国”目标?】在当前核电智能化已成为发展新趋势的背景下 , 近年来 , 上海核工程研究设计院有限公司(以下简称“上海核工院”)全面贯彻国家在数字化转型、两化(工业化、信息化)融合以及人工智能、工业互联网等“新基建”领域的一系列政策要求 , 从顶层规划、研发实施、制度保障等多个层面 , 全方位推动了公司数字化体系建设 。
上海核工院诞生于1970年2月8日 , 前身是“七二八工程研究设计院” , 是我国核电自主化的关键力量 。50年来 , 帮助我国核电实现了从“跟跑”到“并跑” , 在技术上与先进国家并行 , 在装机上稳步走进世界前列 。中国核电也成为了代表中国高端制造业走向世界的“名片” 。
数字化转型之源在创新
刚刚过去的“十三五”期间 , 上海核工院交出了一份数字化工作的优异答卷 。
上海核工院形成以“研发-设计-验证”为一体的核电数字化研发设计体系;围绕临港核电试验基地 , 与上海电气合作开展的核电装备设计制造数字化协同平台;打造以NUPOWER为核心的核电工程项目数字化管理平台以及智慧工地两大系统 , 实现数字化工程和数字化交付……
这份成绩单的背后 , 源于该院对于数字化转型的不断尝试 。
本世纪初 , 上海核工院就已经开始布局了数字化专项研究工作 。2004年就实现了核电工程设计从二维向三维的重大转变 , 并在巴基斯坦C2项目上实施应用 。
作为核电行业领先的EPCS服务商和上海市标杆高新技术企业 , 近年来 , 上海核工院在上海市委市政府 “一业一策”、“一业一品”要求下 , 对核电领域数字化转型推进路径进行专题研究 , 深入剖析核电领域数字化转型趋势、应用场景以及业务落地解决方案 。
以核电设备设计制造为例 , 以往的研制过程中 , 上游设计和下游制造环节之间往往存在着重复建模、重复数据录入、二三维数据可能不一致等问题 , 这在一定程度上制约了核电设备的研制效率 。
数字化赋能高端制造 核电产业如何领跑“强国”目标?
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传统的设计制造协同过程
而在上海核工院与上海电气联合打造的基于工业互联网的、采用MBD统一模型的新的模式中 , 通过全息的三维模型设计 , 以“三维到设计、三维到验证、三维到制造、三维到管理”的思路 , 从设备设计、仿真分析 , 到数字化信息管理、结构化工艺编制 , 再到工艺仿真、制造验证 , 实现了全过程的数字化覆盖 , 设计、制造单位 , 面向同一平台、同一模型、同一数据源 , 高效率地工作迭代 。
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核电设备设计制造数字化协同
数字化转型带来高效益、高质量
数字化从经济、质量等角度赋能核电研发设计 。
经济效益方面 , 例如非能动安全壳冷却、堆芯熔融物滞留(IVR)等基础类重大试验 , 试错成本高昂 , 采用数字化仿真的方式进行虚拟试验 , 能够有效辅助甚至替代试验 , 节约大量试验成本;质量效益方面 , 目前核电领域的质保对象主要还是文件类型 , 依赖人工校验等方式进行质量控制 。数字化能够让计算机自动质量检查 , 以技防手段提供多一层级的质量防护 。