下一次核能復興可能即將到來,但它伴隨著一場驚人的風暴。該行業尚未準備好應對現有輕水反應堆和下一代反應堆對商品和服務需求的激增。目前大部分核電國家正處于嚴重的供應鏈問題邊緣,但如果核工業能夠理解這些挑戰根源,人們就可以緩解這些問題。
一個挑戰是合格的零部件供應商數量創歷史新低。這是核能過去20年來一直在緩慢發展的結果,因為核電站的關閉和逆風因素導致原始設備制造商(OEM)供應商退出核市場。
第二個挑戰是核電站的規劃和采購流程已經過時。這導致了一些問題,如交貨期不準確,正如 Dominion Energy 的供應鏈管理總監 Lewis Dawson 所證實的那樣:“我們發現某些物品的交貨期被大大低估了,特別是工程設備或高度制造的部件。” 核電站運營商需要利用創新技術來改進常規零部件的需求預測、資本融資流程和大型項目的調度。
核工業一次又一次地證明了其足智多謀和適應性。只要有適當的規劃和創新,這次也將不例外。
當前挑戰
缺乏合格的供應商——過去幾十年里,由于成本高、需求低和公眾負面看法,核能發展放緩。隨著需求水平的暴跌,維持核質量保證計劃所需的大量行政要求從成本角度來看,對許多供應商來說變得難以為繼。
此外,核電站還以難纏的客戶而聞名。不恰當的短期規劃有時會導致核電站購買不足,之后又發現他們立即需要某些材料。供應商難以滿足這些緊急需求。
因此,許多供應商選擇離開該行業并關閉其核計劃。
如今,獲得核認證的供應商比以往任何時候都要少。該行業不得不適應并使用第三方供應商或有限的內部資源來執行對維持運營至關重要的功能,如商業級專用、替代品的鑒定、公用事業之間的轉讓、維修和逆向工程。
目前,將大型工業和商業供應商引入該行業既困難又耗時。大多數供應商不了解核能,也缺乏進一步了解的動機,因為當前的核能市場規模較小。其他潛在的合格供應商由于對核能的感知風險或過去的經驗而不感興趣。例如,一家工業暖通空調(HVAC)供應商可能會認為為數據中心建造數百個HVAC系統比在一家核電站進行幾項系統升級更有利可圖。
過時的工作管理/規劃流程
“在許多情況下,當前請求材料的停機時間里程碑基本上是基于幾十年前的供應鏈現實,”電力研究所(Electric Power Research Institute)的首席技術主管 Marc Tannenbaum 表示。“如今的供應鏈已大不相同,因此可能是時候根據當前的供應鏈現實來更新規劃里程碑,并考慮其他途徑來增強所需物品和服務的可用性了。”
隨著行業的變化和對支持新建核能項目需求的增加,供應商和運營商都必須改變他們規劃工作、管理材料和執行項目的方式。這需要在更短的時間內完成日常零部件的工作,并在更長的時間內完成主要組件的工作。
對于現場工作,如在線和換料工作,供應鏈問題主要是由于缺乏準確的供應商交貨期和其他信息差距所致。隨著交貨期的延長,零部件在計劃工作之后才到達。此外,到達的零部件有時也無法通過收貨檢驗、臺架測試或零部件質量檢測,從而進一步延誤工作。
另一個障礙是零部件的過時。
通常,核電站只有在嘗試購買時才會發現某個零部件已經過時。
對于在更長時間線上進行的大規模工作,挑戰則源于公用事業公司和供應商社區之間缺乏整合。往往,對于某一類別的最佳供應商并不是一個可行的選擇,因為他們已經不再擁有或從未擁有過核質量保證(QA)計劃。
如今,對于相同設備的競爭也越來越激烈。為了讓核電站運行80年并將下一代反應堆推向市場,必須購買主要設備——例如受安全監管的數字系統、暖通空調(HVAC)、閥門、熱交換器和泵等。同樣,這些設備也被訂購以支持數據中心、油田電氣化項目、集成電路制造和其他行業。核工業的計劃過程非常緩慢,而這些其他行業則發展迅速。
解決方案
核能供應商——目前對核能的興趣正在增長,現在是時候利用并重新激活這一領域了。該行業可以利用這一新一波的關注來吸引供應商進入市場。
對于那些已經停止核質量保證(QA)計劃的財富500強大型工業供應商而言,核能一直未能進入其增長機會的雷達范圍。然而,最近,其中一些公司已經認識到核能是一個經濟機會,也是一種參與清潔能源運動的方式。
該行業必須專注于尋找并吸引這些感興趣的供應商,將他們與適用的項目聯系起來,并利用他們來滿足和維持對設備的需求。這包括與這些供應商建立合作關系,共同開發符合核能行業要求的產品和服務,以及提供必要的培訓和支持,以確保他們能夠滿足核能行業的嚴格標準和要求。通過這種方式,該行業可以擴大其供應商網絡,提高供應鏈的可靠性和效率,從而更好地支持核能項目的建設和運營。
正如美國核能研究所(Nuclear Energy Institute)總裁兼首席執行官瑪麗亞·科爾斯尼克(Maria Korsnick)所說:“整個核能供應鏈中的公司必須看到這個增長市場的機會并相信這個機會。我們需要這些公司現在就為滿足這一需求所需的制造能力做好準備。我們不能等待四五年。”
合格的供應商可以擴大公用事業的供應商基礎,并提供質量監督、項目管理、資格認證和工程服務。
最后,美國核能管理委員會(Nuclear Regulatory Commission)在10 CFR 50.69中規定的規則提供了一個流程,用于對某些低風險現有工廠設備進行分類并降低質量要求。這為核電站提供了更多選擇,因為它允許供應商提供最佳解決方案。
這一規定旨在鼓勵供應商與核電站合作,共同探索如何在確保安全的前提下,優化設備的運行和維護。通過分類和降低某些低風險設備的質量要求,核電站可以更靈活地選擇供應商和解決方案,從而降低成本并提高效率。同時,這也促進了供應商之間的競爭和創新,推動了整個核能行業的發展。
工作管理和規劃流程
“正如最近的[核能動力運行研究所]調查和行業討論所認識到的那樣,零部件的可用性對可預測和可持續的運營以及工廠性能構成了高風險,這往往需要在更長的交貨期和縮小的供應基礎這一新現實中采取不同的運營方式,”安特里能源公司(Entergy)的高級供應鏈經理喬治·尚皮(George Shampy)指出。
對于過時的規劃流程,關鍵在于“檢查我們所期望的”。我們不能依賴零部件和組件的歷史或報價交貨期。變化發生得很快,在幾周內,交貨期可能會增加數月甚至數年。
創新的工具將最能改善短期和中期工作的規劃。該行業必須使用新技術,如人工智能,以協助更好地管理數據、工作流程和供應鏈。
派拉貢(Paragon)根據第一手經驗了解到交貨期對工作的影響,從而開發了PeAks+ AI工具。該工具為交貨期風險提供早期預警警報。它利用行業和工廠數據為供應商和工廠提供更好的預測,進而實現更好的準備和管理。
PeAks+ AI通過實時分析供應鏈數據,能夠預測潛在的交貨期延誤風險,并提前通知相關人員。這樣,供應商和工廠就可以有足夠的時間來應對潛在的問題,比如尋找替代供應商、調整生產計劃或重新分配資源。此外,該工具還可以幫助優化庫存管理,減少不必要的庫存積壓,提高資金利用效率。通過引入PeAks+ AI這樣的創新工具,核能行業可以更加靈活地應對市場變化,提高運營效率和可持續性。
這些工具在許多不同場景中都非常有用。PeAks+ AI可以幫助確定替代解決方案,如維修和逆向工程;可以提醒工廠注意零部件過時的問題;還可以對需要進行質量測試的零部件進行標記。
同時,電力研究協會(EPRI)也在進行創新性研究,開發基于人工智能的模型,以比當前方法更高的準確性預測運營中核設施的備件和更換件需求。EPRI的前沿AI工具旨在考慮數十年運營中收集的數據,以提供更實際的需求圖景。這進而允許開發優化的再訂購策略,使核設施和供應商能夠提前開始支持備件和更換件的需求。
當然,為了使這些工具準確,它們首先需要數據。根據尚皮的說法,“為了使人工智能和需求預測有效,來自供應商和公用事業客戶的全行業數據必須共享并可用。”
然而,隨著數據共享而來的是安全問題。在核工業將任何AI產品或服務納入行業工作之前,它必須首先滿足嚴格的網絡和安全要求。
無論核工業面臨何種挑戰,激發溝通和協作的創新工具一直推動著我們不斷前進。這些創新工具與先進的規劃和采購流程相結合,將使運營艦隊能夠成功應對當前和長期的供應鏈挑戰。
核運營商和供應商具有韌性,在過去30年中經歷了重大動蕩并生存了下來。強勁的需求是我們都歡迎的“問題”,但行業必須響應這一號召,安全、可靠和經濟地運營艦隊。同時,我們也必須努力使下一代反應堆成為現實。這只能通過鞏固現有供應基礎、改進采購流程以及吸引重要的商業供應商進入核工業來實現。
通過有針對性的準備,核工業的前景將是無限的。正如NEI的科爾斯尼克所指出的,“目前核能領域的這種可能性和興奮感是顯而易見的。”讓我們抓住這個激動人心的變革時期的機會吧。
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