根據(jù)國際經(jīng)合組織(OECD)核能機(jī)構(gòu)分析，建造一座核電站的隔夜成本從上世紀(jì)90年代末的約1900美元/千瓦時(shí)大幅上升至2009年的3850美元/千瓦時(shí)。2019年，法國電力公司(EDF)估計(jì)，2020年代末期在法國建造6臺(tái)EPR2機(jī)組的成本至少為560億歐元，約為6700美元/千瓦時(shí)。
1.核電項(xiàng)目拖延與高成本因何而起
核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)基線多次變動(dòng)、項(xiàng)目管理問題、認(rèn)證問題等通常被指為第三代核電站陷入成本增加和項(xiàng)目拖期泥潭的主要因素。
第三代核電站是在第二代電站成熟的架構(gòu)基礎(chǔ)上，疊加了數(shù)字化儀控系統(tǒng)，疊加了為應(yīng)對(duì)陸續(xù)新增安全要求的新系統(tǒng)。由于安全要求變動(dòng)是在三代設(shè)計(jì)施工已經(jīng)開展的過程中才發(fā)生，這些新系統(tǒng)都是補(bǔ)丁式的添加，直到今天仍面臨極端復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題。
這種復(fù)雜程度造成了第三代反應(yīng)堆一再拖延和成本過高的根源之一。
為了重新獲得經(jīng)濟(jì)競爭力，核工業(yè)應(yīng)該重新思考和重新設(shè)計(jì)整體架構(gòu)，而不是設(shè)計(jì)演變和修補(bǔ)。這樣，未來的第四代反應(yīng)堆才可以更好地平衡安全和效率，成為“恰到好處的、足夠的”設(shè)計(jì)。
2.為何要從傳統(tǒng)系統(tǒng)工程轉(zhuǎn)向MBSE
傳統(tǒng)系統(tǒng)工程在核工業(yè)曾有過多次嘗試，但收效甚微。基于文檔的傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶有先天缺陷，導(dǎo)致其越來越難以對(duì)應(yīng)當(dāng)前復(fù)雜的電站設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。例如：
* 當(dāng)前設(shè)計(jì)主要用自然語言通過文檔描述形容需求和方案，容易出現(xiàn)歧義
* 一個(gè)典型的核項(xiàng)目涉及50 多萬個(gè)文件，150 多萬個(gè)對(duì)象，靠人工基本不可能確保所有這些文件之間的信息完全一致性和完整性
* 基于文檔做設(shè)計(jì)和管理很難列出和追溯所有專業(yè)和系統(tǒng)之間的接口，以及全面評(píng)估變更造成的影響
這些局限再加上核電自身的多學(xué)科并行設(shè)計(jì)和項(xiàng)目周期漫長，更是讓核電設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理難上加難，導(dǎo)致成本、質(zhì)量和安全問題頻發(fā)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，由于信息技術(shù)的發(fā)展以及軟件敏捷開發(fā)方法論的影響，基于模型的系統(tǒng)工程 MBSE 為系統(tǒng)工程帶來了一個(gè)嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆涞胤椒āBSE通過可視化建模和仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程，通過行為和結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析，充分分析問題來源，并為其定義最佳解決方案。隨著風(fēng)險(xiǎn)被及早發(fā)現(xiàn)和消除，質(zhì)量和合規(guī)性也得到提高。可視化系統(tǒng)級(jí)聯(lián)合仿真以及自動(dòng)化的系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)審核，將提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，并最終提高交付系統(tǒng)的質(zhì)量。
需求驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目減少了不必要的返工、杜絕重復(fù)流程;使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以專注在優(yōu)先級(jí)高的工作任務(wù)上。通過提高可視性、團(tuán)隊(duì)溝通和協(xié)作，在縮短設(shè)計(jì)周期、提升質(zhì)量的同時(shí)節(jié)約施工暨運(yùn)營成本。需求被逐層級(jí)傳導(dǎo)暨驗(yàn)證，并在上下游無縫追溯，提前發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，避免不必要的返工和使變更可控，達(dá)到縮小需求、架構(gòu)設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)之間的偏差來降低項(xiàng)目成本和工期。
3.企業(yè)可以從MBSE中獲取什么收益
MBSE源于航空航天，近十幾年也在國防軍工、汽車、軌道交通、醫(yī)療器械等行業(yè)大規(guī)模推廣實(shí)施。達(dá)索系統(tǒng)工程方案暨平臺(tái)已經(jīng)在國內(nèi)航空、航天、汽車、高科技等行業(yè)暨美國宇航局NASA JPL、諾斯洛普·格魯門(Northrop Grumman)、波音、洛馬、歐宇航、空中客車、奧迪，福特等著名企業(yè)中得到了廣泛采用，大大提升了其創(chuàng)新能力和資產(chǎn)重用延續(xù)性。
中核，廣核和國核均已把MBSE列入集團(tuán)戰(zhàn)略技術(shù)路線課題，并已和達(dá)索系統(tǒng)開展這方面工作。
作為全球唯一被國際工程系統(tǒng)學(xué)會(huì)INCOSE認(rèn)可的方法論和工具，這次講座將展示達(dá)索系統(tǒng)基于3DEXPERIENCE平臺(tái)單一數(shù)據(jù)源、端到端的基于模型系統(tǒng)的研發(fā)工程平臺(tái);結(jié)合對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)的深入理解，建構(gòu)具針對(duì)性的MBSE 解決方案，助力核電及相關(guān)能源行業(yè)在新堆型研發(fā)暨項(xiàng)目設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、工具三鏈的協(xié)同性、一致性、重用性。
