Hlavní strana Aktuality Zavádění moderního informačního systému pro řízení EPC projektů ve společnosti ŠKODA JS

Zavádění moderního informačního systému pro řízení EPC projektů ve společnosti ŠKODA JS

Datum: 3. 6. 2015

Zdroj: All for Power

Článek se zaměřuje na východiska, která vedla k rozhodnutí o zavedení moderního informačního systému určeného pro řízení EPC projektů ve společnosti ŠKODA JS. Skladba a funkcionalita tohoto systému, který se nazývá CMIS. CE, je dále v textu podrobně popisována a jsou uvedeny jeho základní funkce, jako je řízení konfigurace, řízení požadavků, tvorba PBS (Plant Breakdown Structure) a podobně.

ŠKODA JS je výrobní, servisní a inženýringová společnost, která se od padesátých let minulého století úspěšně zabývá navrhováním, realizací řešení a výrobou dílů a systémů primárního okruhu pro jaderné elektrárny různých typů. Z počátku se (tj. v sedmdesátých letech minulého století) převážně jednalo o reaktory typu VVER, nicméně po roce 1989 se ŠKODA JS poměrně rychle a úspěšně etablovala i na poli reaktorů typu PWR a BWR a spolupracuje s klíčovými světovými hráči na poli jaderné energetiky. Od roku 2004 je ŠKODA JS součástí skupiny OMZ.

Během této doby se společnost soustřeďovala nejen na tvorbu výrobní dokumentace konkrétních výrobků, ale také na tvorbu montážních postupů a obecně na tvorbu prováděcí projektové dokumentace (dnes bychom řekli Detail Design) na základě úvodního projektu (odpovídající dnešnímu termínu Basic Design).

V roce 2000 byl podepsán dlouhodobý kontrakt s jadernou elektrárnou Dukovany společnosti ČEZ, a. s., na záměnu řídicího systému primárního okruhu původně analogového, za moderní digitální. V souvislosti s tím se také objevila otázka nových a mnohem komplexnějších požadavků na řízení tvorby a předávání dokumentace v elektronické podobě, řízení projektových změn, které měly přímý přesah do další technické dokumentace, komplexní řízení požadavků v elektronické podobě a také na řízení konfigurace (Configuration Management) dodávaného zařízení, což byl ve své době požadavek relativně nový. Vzhledem k velmi náročným termínům, z nedostatku jiných možností a vzhledem k velmi hluboké znalosti prostředí Lotus Notes přistoupila společnost k rozhodnutí řešit část této nové agendy pomocí "selfmade" databází právě v Lotus Notes, při využití i dalších prostředků, jako je MS Access, ve kterém byla vedena konfigurační databáze skříní, karet apod.

Od roku 2009 se společnost v rámci konsorcia MIR.1200 účastnila, společně s ruskými společnostmi Atomstroyexport, OKB Gidropress a také petrohradským Atomenergoproektem (dnes VNIPIET), Kurčatovským institutem a později také Nižněgorodským Atomenergoproektem tendru na dostavbu dvou bloků jaderné elektrárny JE Temelín.

Součástí poptávkové dokumentace, kterou společnost ČEZ, a. s. připravila, byly velmi rozsáhlé a podrobné požadavky na dodávku tzv. IM, neboli Information Management System, který v sobě zahrnoval úplné řízení veškerých činností v elektronické podobě počínaje tvorbou projektové dokumentace a konče řízením výstavby a uvedením elektrárny do provozu při využití moderních nástrojů pro řízení projektu (Project Management). Součástí požadavků tedy bylo řízení tvorby dokumentace (Dokument Management System), řízení změn dokumentace a projektu (Change Management System), řízení požadavků (Requirement Management System), konfigurační management (Configuration Management System), řízení projektu (Project Management System) atd. Dalším požadavkem bylo vytvoření "Project Information Network", tedy prostředí, ve kterém by investor mohl být přímým účastníkem při on-line tvorbě a schvalování projektové a technické dokumentace a veškerých změn a měl k dispozici možnost verifikovat vznikající 3D model, resp. projektovou databázi. Faktem je, že se jednalo o požadavek na dodávku informačního sytému pro řízení takto rozsáhlého projektu, který podle našeho názoru v takovém rozsahu v té době neexistoval. Kromě toho, že se jednalo o požadavek zákazníka, samotné konsorcium, resp. ŠKODA JS neměla k dispozici adekvátní nástroj odpovídající těmto požadavkům, tj. nástroj na komplexní řízení EPC kontraktu od projektové podoby, přes 3D model po samotné řízení výstavby, který by byl integrován do jednoho datového modelu. Na straně ruských projektantů existoval poměrně kompaktní systém pro tvorbu projektové dokumentace a integrace různých konstrukčních a projektových databází, ale ani zde nebyl k dispozici adekvátní nástroj na komplexní řízení dokumentace a výstavby tak, jak byl požadován v tendrové dokumentaci (dlužno podotknout, že i díky těmto požadavkům přistoupila později ruská strana k větší integraci a implementaci dalších nástrojů pro řízení výstavby, které jsou dnes využívány při výstavbě nových jaderných zdrojů v Ruské federaci).

V této situaci bylo na základě rozhodnutí vedení společnosti ŠKODA JS přistoupeno k tomu, že vznikl projektový tým IMS, který byl vyčleněn v rámci projektového týmu nabídky na dostavbu ETE34 a který měl v zodpovědnosti implementaci právě té části systému, která měla sloužit pro komunikaci se zákazníkem a pro další funkce, které jsou podrobně popisovány dále v textu. Vzhledem k dlouholetým zkušenostem byl jako pilotní vybrán tým sestávající převážně z pracovníků divize Systémy kontroly a řízení (SKŘ), který měl zkušenosti jak z realizace EPC projektů, tak dlouhodobé s předností a záporů používání různých databází a work-flow vytvářených převážně v prostředí Lotus Notes v kombinaci s dalšími SW prostředky (typicky MS Excel, MS Access) právě při realizaci těchto projektů. Společně se společností Intergraph, která je dodavatelem celého IT řešení, zahájil tým práce na definici zadání a postupné implementaci tzv. CMIS neboli Configuration Management Information System, později přejmenovaném na CMIS. CE, vzhledem k některým specifickým postupům, které ŠKODA JS při vlastní implementaci uplatnila.

Jak již bylo naznačeno, hlavním impulsem projektu CMIS byla dostavba dvou bloků JE Temelín. V okamžiku, kdy bylo oznámeno zrušení celého tendru, byla implementace téměř dokončena. Nicméně i přes tuto změnu byl projekt dotažen do konce a v současné době je CMIS. CE připraven pro použití na jiných projektech, konkrétně pak na záměně SKŘ pro jadernou elektrárnu Pakš v Maďarsku. Díky tomuto modernímu nástroji bude mít ŠKODA JS i do budoucna mimořádnou konkurenční výhodu při řízení EPC projektů.

Základy CMIS. CE

Configuration Management Information system Central East (dále jen CMIS. CE) je informační systém, pomocí kterého je možné sdružovat, propojovat, ověřovat a aktualizovat informace o konfiguraci JE, licenčních a projektových východiscích a provozním stavu JE. CMIS. CE je postaven na platformě SmartPlant Enterprise od společnosti Intergraph.

Oproti doposud používanému způsobu třídění dat do "skříně - zásuvky - šanonu - dokumentu", a to ve formě skutečné i elektronické v podobě složek na discích počítačů, používá CMIS. CE takzvaný molekulární způsob ukládání dat. Mezi daty je vytvářeno velké množství vazeb podobně, jako je tomu v molekulové struktuře. Pomocí tohoto velkého množství vazeb je možné k datům přistupovat právě z takového pohledu, který je pro danou chvíli nejvhodnější. CMIS. CE se skládá ze tří základních modulů: Modul Řízení dokumentace Modul Configuration Management Modul Řízení změn Před tím, než lze používat jednotlivé moduly je nutné vybudovat základní struktury CMIS. CE. Mezi základní struktury se řadí: PBS - Plant Breakdown Structure WBS - Work Breakdown Structure Klasifikace objektů Tagy - Projektové položky Základní strukturou celého systému je Plant Breakdown Structure (PBS), tedy několikaúrovňová struktura odrážející stavební, resp. systémové členění jaderné elektrárny (dále JE) v informačním systému. V rámci PBS je možné najít jakoukoliv stavební jednotku, resp. systém v jaderné elektrárně a plynule, v průběhu projektu, k ní přiřazovat další objekty. Těmito objekty mohou být dokumenty, projektové položky, konkrétní zařízení (Asset), typy zařízení (Model), požadavky vyplývající např. z norem či smluv a podobně.

Výše zmíněné objekty je možné přiřadit i k další struktuře, kterou je Work Breakdown Structure (WBS). PBS slouží k pohledu na data ze strany stavebního rozložení a systémů. WBS zajišťuje pohled ze strany času a pracovních aktivit. Nejmenší jednotkou WBS je Work Package (dále WP). Tedy balík prací typicky vycházející z harmonogramu. Na rozdíl od harmonogramu je v CMIS. CE možné rovnou příslušnou práci přiřadit k příslušné WP a tím spojit pohled časový s konkrétními daty, kterých se práce týká. Synchronizace WBS s harmonogramem tvořeným ve specializovaném SW je možná dávkově pomocí předem nadefinovaného load sheet.

Třetí důležitou strukturou jsou klasifikační stromy pro všechny objekty v CMIS. CE. Z důvodu velkého množství informací obsažených v systému je nutné tyto informace dělit do typů a podtypů. Vezměme například projektovou položku, v terminologii CMIS. CE - Tag. Tento tag může být obecně cokoliv - motor, okno, turbína, nebo i rychlovarná konvice v kuchyňce. Proto je nutné vytvořit klasifikační strom, ve kterém je možné pro každý tag najít příslušnou kategorii. Podobné klasifikační stromy bylo nutné vytvořit i pro ostatní objekty v CMIS. CE jako jsou například dokumenty, WP, položek PBS, apod.

Poslední základní struktura tagů není struktura klasická. V obecném pojetí CMIS. CE jsou tagy živými daty, která se tvoří, mění, či zanikají v průběhu životního cyklu JE. Z důvodu, že platforma CMIS. CE je ve své výchozí podobě připravena zejména pro tvorbu tagů v pro ně určených SW nástrojích (např. SmartPlant Electrical, SmartPlant PID, apod.) a jejich následné publikování do CMIS. CE je prováděno z těchto nástrojů, je přizpůsobení struktury dat o daných položkách netriviálním úkolem (tedy propojení datových struktur aplikací SmartPlant Enterprise s externími aplikacemi). Proto bylo v první fázi přistoupeno k takovému řešení, že tagy budou do CMIS. CE importovány pouze se základními vlastnostmi, aby bylo možné na ně vázat ostatní data. Druhá fáze počítá se zapojením nástroje SmartPlant Electrical Detailed, pomocí kterého budou všechny tagy tvořeny v tomto projektovém nástroji a publikovány do CMIS. CE. Tento postup je vhodný zejména z důvodu použití CMIS. CE pro projekty z disciplín Systémů Kontrol a Řízení (SKŘ) a Elektro. Kvůli výše popsané statičnosti použití tagů, je lze pro první fázi nazývat strukturou.

POSTUP ZAVÁDĚNÍ

Pro všechny výše popsané datové celky bylo v první řadě nutné vytvořit systém, kterým budou současná data a pracovní postupy převedeny do nového IT prostředí. Stručná kostra tohoto systému vypadá takto:

1. Sběr a třídění současných dat a postupů.
2. Analýza dat a postupů, určení způsobu převedení do CMIS. CE.
3.Vyřešení kolizí v datech a vytvoření load sheet pro CMIS. CE.
4. Finální nahrání dat a postupů.
5. Odladění systému ve zkušebním, resp. pilotním režimu
6. Provoz v uživatelském režimu

Pro jednotlivé druhy dat se tento postup mírně liší, ale obecně je platný pro všechna převáděná data. MODULY CMIS. CE

Po nadefinování základních struktur bylo zahájeno zprovozňování jednotlivých modulů. Prvním modulem, který ve ŠKODA JS zavádíme, je modul Řízení dokumentace. CMIS. CE slouží jako společné úložiště pro všechny dokumenty týkající se daného projektu. CMIS. CE zaručuje přístup k vždy aktuální dokumentaci, ale samozřejmě jsou dostupné všechny starší vložené revize dokumentů. Pomocí CMIS. CE je řízen přístup a určen rozsah činností, které mohou jednotliví uživatelé s dokumenty vykonávat. V rámci CMIS. CE je také vedeno work-flow, pomocí kterého lze jednotlivým uživatelům přiřazovat úkoly pro konkrétní dokumenty či WP. CMIS. CE je také nástrojem pro předávání dokumentů. Tato oblast má dvě roviny odvíjející se od odpovědi na otázku - používá druhá organizace podobný systém či nikoliv? Pokud nepoužívá, je možné dokumenty vyexportovat v obecně používaných formátech a předat je klasickým způsobem pomocí emailu, datového úložiště nebo nosiče. Pokud však partner stejný systém používá, je možné dokumenty publikovat mezi CMIS. Váš tak partner může s těmito dokumenty pracovat ve stejném prostředí a se zachováním vazeb na základní struktury. Odpadá také administrativa s předáváním dokumentace. Podobným způsobem se dají předávat také další druhy dat, jako jsou např. tagy. VÝHLED

V dubnu 2015 byl zahájen zahájen pilotní provoz modulu Řízení dokumentace nad projektem Obnova systémů RRCS a RCS na jaderné elektrárně PAKŠ, který zahrnuje činnosti a dodávky v profesi stavební, strojní, elektro i SKŘ. Zároveň byly zahájeny práce na modulu Configuration management, zejména na části s názvem Requirement Management and Traceability (RM&T). V rámci tohoto modulu bude možné identifikovat požadavky z požadavkových dokumentů, jakými jsou např. smlouvy, normy, apod. a spojování těchto požadavků s jejich plněním. Stejně jako jednotlivé požadavky jsou generovány z požadavkových dokumentů, tak i jednotlivá plnění budou identifikována z dokumentů, které jsou součástí např. Úvodní projektové dokumentace, Dokumentace kvality, Realizační dokumentace a dalších.