“全寿期费用”管理在ITER项目中的应用.pdf

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全寿期费用”管理在ITER项目中的应用

邢超,吴凤风²

(1.中国国际核案变能源计划执行中心,北京100038:2.核工业标座化研究所,北京100091)

统工程理念,做到评估和管理并重,温化信息系统在费用管理中的应用,能有效提高工程管理水平.关键词:全寿期费用:国际热核实验堆计划:管理

理.实现了对国际热核实验堆计划的成本控制以及与其他影响因素的平衡,今后在工程管理中应强化系

中图分类号:TL-9文章标志码:A 文章编号:0258-0918(2013)03-0287-06

“Lifecycle Cost”ManagementUsed inITER Project

XING Chao² WU Feng-fenga

(1 Chins Intersational Nucleet Fusion Enengy Program Executios Censer Beijing 10038 China 2. Institue for Standsrdizatioe of Nuclesr Industry Beijing 100091 China)

Abstract; “Lifecycle cost” msnagement is a new kind of managetment. The InternationalNuclear Fusion Energy Program was managing by *lifecyele cost” method. The cost and other factors associated with cost were under control by the method. In the future the systemcngineering method should be focused in engineering management paying equal attention toboth evaluation and managerment and strengthening the application of information system inthe cost management to effectively improve the management level.

Key words; lifecyele cost; International Nuclear Fusion Energy Program;management

理念和方法,具有全系统、全费用、全过程等特的全寿命成本最低的管理.它计算工程项目整 征.全寿命周期费用是在可靠性基础上使系统个周期直接的、间接的、社会的、环境的成本,更为重要的是可以综合考虑设计质量、进度安排、风险管理等内容.

1工程全寿命周期费用理论

大型工程具有持续性,既有阶段性,又有整体性,要求各阶段工作具有良好的持续继承性:参与主体多,并相互联系、相互制约:管理的复杂性,由其中的系统性、阶段性和多主体性决定.

全寿命周期费用管理指导人们自觉地、全面地从工程项目全生命周期出发,综合考虑项目的建造造价和运营与维护成本,从而实现更

全寿命周期管理就是针对大型工程实施应运面生,它是现代管理论、系统论、控制论和信息论与工程项目交叉融合产出的一种全新管理

为科学合理的投资决策.

1.1工程寿命周期费用的组成

寿命周期费用指的是寿命周期中与系统相关的全部费用,将寿命周期根据特定系统进行 调整,形成了寿命周期费用的基础,一般而言,寿命周期费用包括下面各项费用:

(1)研究和开发费用.初步规划、市场分析、可行性研究、产品研究、工程设计、设计文 档、软件、工程模型的试验和评估,以及其他相关的管理工作.

(2)生产和建造费用.工业工程和使用分析、制造(制作、装配和测试)、设备制造、过程研 制、产品使用、质量控制,以及初始后勤保障需求(如初始用户保障、备件制造、测试和保障设备的生产等).

周期的持续后勤保障(如客服、维修、供应保障、 (3)运营保障费用,使用系统、系统寿命测试和保障设备、运输和装卸、技术数据、设施、系统更改等).

可修部件的处置、系统/产品退役、材料循环、适 (4)退役和处置费用.整个寿命周期的不用的后勤保障需求,

用功能的费用,按年计算出合适的费用,最终将 寿命周期费用根据计算寿命周期各阶段可寿命周期阶段费用进行加总.寿命周期费用包括的生产商、供应商、顾客(用户),维修人员及相关费用,详见图1.

图1影响寿命周期费用的活动Fig. 1Aetivities affeeting lifecyele cost

1.2工程寿命周期费用计算流程

(1)定义系统需求.定义系统使用需求和维修方案,确定适用的技术性能参数(TPM),在功能 角度描述系统(在系统级别上进行功能分析).

(2)描述系统寿命周期并确定每阶段的活

动.为开展费用分解结构和预测每年的寿命周期费用建立基线.其主要的活动包括研究、开发、生产、系统使用和保障,这些也正是系统寿命周期中的里程碑.

(3)编制费用分解结构(CBS).提供自顶向下/自底向上的结构,要涵盖费用种类,用于最初的费用分配(自顶向下)和后继的费用收集与汇总(自底向上).的寿命周期活动都必须包含在其中.参见图2.

Fig.2Cost brekdown strueture 图2费用分解结构图

来,并由功能活动域、系统主要要素和一个或多 费用分解结构把目标和活动同资源联合起个通用产品(或相似的)的离散分类组成一个保障体系.

(4)确定数据输入要求.确定输人数据需求和可能获得资源的源头.数据的类型和数量 取决于间题的性质、系统寿命周期的阶段以及分析的深度,参见图3.

Fig. 3 Data input management

图3数据输人管理

(5)确定CBS中的每个类别费用,提出合适的费用评估关系,并在往年经验的基础上估计CBS中的每个类别费用.

在项目初期阶段,由于缺乏准确的输人数据,费用评估通常使用的是参数法.参数费用 评估关系是基于“经验法则”,从过去的经验提炼出来的.参数费用评估关系以某种形式把各种费用要素与说明变量联系在一起.这些说明变量通常反映了系统的某些特征,如性能、效 率、物理特性或其他费用.

为寿命周期费用计算设计数据时,费用分析首先应该调查可能的数据来源,主要包括:

1)现有数据库

对在配置和功能上相似的现有系统的真实历史数据,考虑本身技术、配置、运行环境,设置一些影响修正因子,就可以采用现有历史数据进行计算.

2)高级系统/产品规划数据

通常包括市场分析数据、系统使用需求及维护方案信息、技术可行性研究成果、项目管理数据等:以及预期的任务及其使用率、系统效能和后勤保障体系等,以这些信息作为基准,开 参数、系统所处地理位置和环境状况、维护大钢展后续的评估活动.

以上两种可用于参数费用评估和相似费用评估,

3)独立费用评估、预计及分析

经历了项目早期阶段之后,费用评估就有了一定的基础.可以对研发活动、生产及建造活动、系统使用和保障活动进行评估.

4)供应商文档

供应商或潜在的供应商提供的建议、分类、设计数据和特殊报告在适当的时候也可以作为数据源.

5)工程试验和现场数据

在系统研制和生产的后期,对系统和产品的试验数据是实际分析和进行评估的最佳数据源,这方面数据,也可作为寿命周期分析的输人,

命周期费用分析,选择一种基于计算机的模型. (6)选择费用分析和评估模型.为便于寿

这个模型必须对其所评估的系统是敏感的.

(7)制定费用剖面和概要,构造出能表示整个寿命周期费用流的费用剖面(如:费用流),并大致确定出CBS中每个项目的费用和占费用总费用的百分比,参见图4.

图4不同阶段费用评估方法Fig. 4 Cost evaluation method duringdifferent stages

(8)识别高费用项目并建立因果关系.突统要索、过程阶段.详见图5. 出那些可能在设计更改时需要研究的功能、系

图5费用分析和评估模型Fig. S Cost analysis and evalustion model

(9)开展敏感性分析.评估模型、输人输出数据关系、分析的结果用于确保

①整个分析方法是有效的:

②模型本身构造完好,并且对需要解决的问题敏感.敏感性分析有助于确定主要的风险.

进行排列分析,构造排列图,确定要优先解决 (10)构造排列图确定优先解决的问题.

问题,

(11)确定可行的备选方案以用于系统评估.由于已经拥有了对单一设计配置的进行评估的方法,因此可以将敏感性分析扩展到对多 个设计备选方案的评估.

(12)评估可行的备选方案并选择一个最优方案,为每一个要评估的备选方案构造费用剖面,对比备选方案的时间流值,进行盈亏分 析,得出最优方案.

2ITER项目工程寿命周期成本 评估工作

2.1ITER项目工程基本情况

(1)ITER计划

ITER是世界上第一个聚变实验堆,是最终实现磁约束聚变能商业化必不可少的关键一展:全面梳理工作实施范围:梳理第三层级工作步.其目的是在法国建造一个超导托卡马克型结构;根据采购包类型决定估算方式;确定标准和工程技术可行性.经过谈判,2007年成立进程统一,ITER组织,总部设在法国南部卡达哈什,由欧盟、日本、美国、俄罗斯、中国、韩国和印度七 个成员方参加,涉及世界总人口的60%,占全球GDP的80%以上,整个项目分为建设、运行、去活化、退役四个阶段,由各成员方承担部件制造任务,ITER组织牵头安装调试,项目运行期由各成员方开展实验研究.法国最终承 担退役工作.

(2)ITER的科学目标和技术目标

1)以稳态为最终目标证明受控点火和-复等离子体的持续燃烧:

2)在核聚变综合系统中验证反应堆相关的重要技术;

3)对聚变能和平利用所需要的高热通量和核辐展部件进行综合试验

2.2ITER项目成本基准国算的具体做法

2001年,欧盟、日本和俄罗斯联合完成了ITER装置的工程设计(EDA),形成了ITER项目的最初工程基准,预计建造费用未50亿关元(按1998年价格),建造期8年至10年,运行 期20年.2007年至2008年间,随着ITER组织成立,各成员方积极参与,在接受外部专家委平衡确定估算值.员会评估的基础上,ITER组织开展了第二次

成本基准的确定工作,并于2010年第六次理事会通过.本文所提及的做法,主要为上述两次成本基准的压算.

出开展成本估算的一些原则,主要包括《成本估 (1)ITER项目在早期EDA形成阶段,提《者工城

1)成本评估工作通常在概念设计阶段开展 2)初期成本评估工作可以支持拟议中的收购3)早期的成本评估应对不确定性有充分考虑4)待项目成熟,年度预算安排就更多地基

于工程量估算、供应商报价等因素.

还包括在成本估算过程中需要尽可能开

(2)成本国算做法

1)定义系统需求

首先,需要基于场址国法国的核安全管理要求,核聚变装置建造适用的规范和标准,ITER项目的科研和工程目标等确定ITER项目的概念设计,见图6.

反应堆及其系统(核电站的安全性、先进性以及 其次,结合具体的场址要求和规划,以及核经济性关健都取决于这一系统)的设计需求等确定ITER项目的初步设计.

2)制定设施分解结构(PBS)

ITER项目确定了30个系统,52个子系统.见图7.

基于PBS,制定可组织实施工作的工作分购包. 解结构(WBS),ITER项目共分95个部件采

3)成本估算

类似法:根据以往类似项目的实际成本为当期项目成本的估算依据.

项目,分析其中差异性,并设定影响因素,综合 参数法:基于多个项日,多类较为相似可比

自下面上汇总:估计每个组成单元的成本,

求,采用参数法确定.最终根据调整数确定人 员投人.见表1.

终的成本估计. 然后根据工作分解结构,通过累加方式得到最

如ITER项目冷却系统安装调试人员需

图6ITER系统需求图

Fig.6Demands of ITER system

图7ITER项目分解结构

Fig.7ITER projeet breakdown strueture

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