下一次核能复兴可能即将到来,但它伴随着一场惊人的风暴。该行业尚未准备好应对现有轻水反应堆和下一代反应堆对商品和服务需求的激增。目前大部分核电国家正处于严重的供应链问题边缘,但如果核工业能够理解这些挑战根源,人们就可以缓解这些问题。
一个挑战是合格的零部件供应商数量创历史新低。这是核能过去20年来一直在缓慢发展的结果,因为核电站的关闭和逆风因素导致原始设备制造商(OEM)供应商退出核市场。
第二个挑战是核电站的规划和采购流程已经过时。这导致了一些问题,如交货期不准确,正如 Dominion Energy 的供应链管理总监 Lewis Dawson 所证实的那样:“我们发现某些物品的交货期被大大低估了,特别是工程设备或高度制造的部件。” 核电站运营商需要利用创新技术来改进常规零部件的需求预测、资本融资流程和大型项目的调度。
核工业一次又一次地证明了其足智多谋和适应性。只要有适当的规划和创新,这次也将不例外。
当前挑战
缺乏合格的供应商——过去几十年里,由于成本高、需求低和公众负面看法,核能发展放缓。随着需求水平的暴跌,维持核质量保证计划所需的大量行政要求从成本角度来看,对许多供应商来说变得难以为继。
此外,核电站还以难缠的客户而闻名。不恰当的短期规划有时会导致核电站购买不足,之后又发现他们立即需要某些材料。供应商难以满足这些紧急需求。
因此,许多供应商选择离开该行业并关闭其核计划。
如今,获得核认证的供应商比以往任何时候都要少。该行业不得不适应并使用第三方供应商或有限的内部资源来执行对维持运营至关重要的功能,如商业级专用、替代品的鉴定、公用事业之间的转让、维修和逆向工程。
目前,将大型工业和商业供应商引入该行业既困难又耗时。大多数供应商不了解核能,也缺乏进一步了解的动机,因为当前的核能市场规模较小。其他潜在的合格供应商由于对核能的感知风险或过去的经验而不感兴趣。例如,一家工业暖通空调(HVAC)供应商可能会认为为数据中心建造数百个HVAC系统比在一家核电站进行几项系统升级更有利可图。
过时的工作管理/规划流程
“在许多情况下,当前请求材料的停机时间里程碑基本上是基于几十年前的供应链现实,”电力研究所(Electric Power Research Institute)的首席技术主管 Marc Tannenbaum 表示。“如今的供应链已大不相同,因此可能是时候根据当前的供应链现实来更新规划里程碑,并考虑其他途径来增强所需物品和服务的可用性了。”
随着行业的变化和对支持新建核能项目需求的增加,供应商和运营商都必须改变他们规划工作、管理材料和执行项目的方式。这需要在更短的时间内完成日常零部件的工作,并在更长的时间内完成主要组件的工作。
对于现场工作,如在线和换料工作,供应链问题主要是由于缺乏准确的供应商交货期和其他信息差距所致。随着交货期的延长,零部件在计划工作之后才到达。此外,到达的零部件有时也无法通过收货检验、台架测试或零部件质量检测,从而进一步延误工作。
另一个障碍是零部件的过时。
通常,核电站只有在尝试购买时才会发现某个零部件已经过时。
对于在更长时间线上进行的大规模工作,挑战则源于公用事业公司和供应商社区之间缺乏整合。往往,对于某一类别的最佳供应商并不是一个可行的选择,因为他们已经不再拥有或从未拥有过核质量保证(QA)计划。
如今,对于相同设备的竞争也越来越激烈。为了让核电站运行80年并将下一代反应堆推向市场,必须购买主要设备——例如受安全监管的数字系统、暖通空调(HVAC)、阀门、热交换器和泵等。同样,这些设备也被订购以支持数据中心、油田电气化项目、集成电路制造和其他行业。核工业的计划过程非常缓慢,而这些其他行业则发展迅速。
解决方案
核能供应商——目前对核能的兴趣正在增长,现在是时候利用并重新激活这一领域了。该行业可以利用这一新一波的关注来吸引供应商进入市场。
对于那些已经停止核质量保证(QA)计划的财富500强大型工业供应商而言,核能一直未能进入其增长机会的雷达范围。然而,最近,其中一些公司已经认识到核能是一个经济机会,也是一种参与清洁能源运动的方式。
该行业必须专注于寻找并吸引这些感兴趣的供应商,将他们与适用的项目联系起来,并利用他们来满足和维持对设备的需求。这包括与这些供应商建立合作关系,共同开发符合核能行业要求的产品和服务,以及提供必要的培训和支持,以确保他们能够满足核能行业的严格标准和要求。通过这种方式,该行业可以扩大其供应商网络,提高供应链的可靠性和效率,从而更好地支持核能项目的建设和运营。
正如美国核能研究所(Nuclear Energy Institute)总裁兼首席执行官玛丽亚·科尔斯尼克(Maria Korsnick)所说:“整个核能供应链中的公司必须看到这个增长市场的机会并相信这个机会。我们需要这些公司现在就为满足这一需求所需的制造能力做好准备。我们不能等待四五年。”
合格的供应商可以扩大公用事业的供应商基础,并提供质量监督、项目管理、资格认证和工程服务。
最后,美国核能管理委员会(Nuclear Regulatory Commission)在10 CFR 50.69中规定的规则提供了一个流程,用于对某些低风险现有工厂设备进行分类并降低质量要求。这为核电站提供了更多选择,因为它允许供应商提供最佳解决方案。
这一规定旨在鼓励供应商与核电站合作,共同探索如何在确保安全的前提下,优化设备的运行和维护。通过分类和降低某些低风险设备的质量要求,核电站可以更灵活地选择供应商和解决方案,从而降低成本并提高效率。同时,这也促进了供应商之间的竞争和创新,推动了整个核能行业的发展。
工作管理和规划流程
“正如最近的[核能动力运行研究所]调查和行业讨论所认识到的那样,零部件的可用性对可预测和可持续的运营以及工厂性能构成了高风险,这往往需要在更长的交货期和缩小的供应基础这一新现实中采取不同的运营方式,”安特里能源公司(Entergy)的高级供应链经理乔治·尚皮(George Shampy)指出。
对于过时的规划流程,关键在于“检查我们所期望的”。我们不能依赖零部件和组件的历史或报价交货期。变化发生得很快,在几周内,交货期可能会增加数月甚至数年。
创新的工具将最能改善短期和中期工作的规划。该行业必须使用新技术,如人工智能,以协助更好地管理数据、工作流程和供应链。
派拉贡(Paragon)根据第一手经验了解到交货期对工作的影响,从而开发了PeAks+ AI工具。该工具为交货期风险提供早期预警警报。它利用行业和工厂数据为供应商和工厂提供更好的预测,进而实现更好的准备和管理。
PeAks+ AI通过实时分析供应链数据,能够预测潜在的交货期延误风险,并提前通知相关人员。这样,供应商和工厂就可以有足够的时间来应对潜在的问题,比如寻找替代供应商、调整生产计划或重新分配资源。此外,该工具还可以帮助优化库存管理,减少不必要的库存积压,提高资金利用效率。通过引入PeAks+ AI这样的创新工具,核能行业可以更加灵活地应对市场变化,提高运营效率和可持续性。
这些工具在许多不同场景中都非常有用。PeAks+ AI可以帮助确定替代解决方案,如维修和逆向工程;可以提醒工厂注意零部件过时的问题;还可以对需要进行质量测试的零部件进行标记。
同时,电力研究协会(EPRI)也在进行创新性研究,开发基于人工智能的模型,以比当前方法更高的准确性预测运营中核设施的备件和更换件需求。EPRI的前沿AI工具旨在考虑数十年运营中收集的数据,以提供更实际的需求图景。这进而允许开发优化的再订购策略,使核设施和供应商能够提前开始支持备件和更换件的需求。
当然,为了使这些工具准确,它们首先需要数据。根据尚皮的说法,“为了使人工智能和需求预测有效,来自供应商和公用事业客户的全行业数据必须共享并可用。”
然而,随着数据共享而来的是安全问题。在核工业将任何AI产品或服务纳入行业工作之前,它必须首先满足严格的网络和安全要求。
无论核工业面临何种挑战,激发沟通和协作的创新工具一直推动着我们不断前进。这些创新工具与先进的规划和采购流程相结合,将使运营舰队能够成功应对当前和长期的供应链挑战。
核运营商和供应商具有韧性,在过去30年中经历了重大动荡并生存了下来。强劲的需求是我们都欢迎的“问题”,但行业必须响应这一号召,安全、可靠和经济地运营舰队。同时,我们也必须努力使下一代反应堆成为现实。这只能通过巩固现有供应基础、改进采购流程以及吸引重要的商业供应商进入核工业来实现。
通过有针对性的准备,核工业的前景将是无限的。正如NEI的科尔斯尼克所指出的,“目前核能领域的这种可能性和兴奋感是显而易见的。”让我们抓住这个激动人心的变革时期的机会吧。
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