李 揚(yáng)， 顏 蔚， 湯 煒

(1.江蘇省江都水利工程管理處， 江蘇 揚(yáng)州 225200； 2.揚(yáng)州市江都區(qū)水務(wù)局， 江蘇 揚(yáng)州 225200)

水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)是國(guó)家建設(shè)的特大型項(xiàng)目之一，規(guī)劃占地約58.62 km2，是亞太地區(qū)的樞紐機(jī)場(chǎng)之一。對(duì)于這樣一個(gè)規(guī)模大、占地多、影響深遠(yuǎn)的工程，如何保證防汛排澇安全是一項(xiàng)重要問(wèn)題。浦東機(jī)場(chǎng)二級(jí)排水系統(tǒng)共有3座出海泵站和5座節(jié)制閘組成，是浦東機(jī)場(chǎng)防汛設(shè)施系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

精益運(yùn)營(yíng)的理念源于制造業(yè)，之所以被稱(chēng)為精益是因?yàn)榕c大批量生產(chǎn)方式相比精益生產(chǎn)耗費(fèi)更少[1]，20世紀(jì)50年代豐田汽車(chē)在對(duì)美國(guó)福特汽車(chē)考察后探索出一種汽車(chē)生產(chǎn)方式被稱(chēng)之豐田生產(chǎn)方式TPS[2]。新鄉(xiāng)重夫提出了生產(chǎn)體系中存在的7種浪費(fèi)：空閑時(shí)間的浪費(fèi)，運(yùn)輸?shù)睦速M(fèi)，生產(chǎn)過(guò)剩，操作過(guò)程中的浪費(fèi)，庫(kù)存浪費(fèi)，動(dòng)作浪費(fèi)，廢品浪費(fèi)[3]。Lauri Koskela[4]認(rèn)為精益應(yīng)當(dāng)是一種用來(lái)降低材料、時(shí)間和人工消耗，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化的方法。Koskela[5]提出新的生產(chǎn)理論Transformation Flow Value(簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)FV)，是由生產(chǎn)流程理論、價(jià)值理論以及生產(chǎn)轉(zhuǎn)換理論整合而來(lái)。Gleen ballard[6]提出業(yè)主管理需要實(shí)現(xiàn)業(yè)主價(jià)值需求最大化，而對(duì)過(guò)程績(jī)效的評(píng)價(jià)要求實(shí)現(xiàn)過(guò)程浪費(fèi)最小化。

精益的理念，也就是不斷改善和減少浪費(fèi)的理念，可以應(yīng)用于管理的各個(gè)方面。精益運(yùn)營(yíng)的理論隨著不斷應(yīng)用，各種新理論新方法不斷豐富了精益運(yùn)營(yíng)的內(nèi)涵，如目視管理、大規(guī)模定制、PDCA循環(huán)、單元生產(chǎn)、精益生產(chǎn)模式JIT[7]、6S、設(shè)備全面可維護(hù)管理TPM等等。

泵站、水閘管理與制造業(yè)不同的是在過(guò)程控制中很少使用產(chǎn)出等數(shù)據(jù)，或者說(shuō)所需要的數(shù)據(jù)例如生產(chǎn)的效率、產(chǎn)品數(shù)量等難以量化，因此大多數(shù)泵站水閘從業(yè)人員與制造業(yè)相比都沒(méi)有“產(chǎn)品概念”，管理方式也很少進(jìn)行積累和收集。這類(lèi)單憑經(jīng)驗(yàn)式的管理模式致使管理過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生很多弊端。為減少管理過(guò)程中的缺陷，提高水利工程管理水平，產(chǎn)生了將精益運(yùn)營(yíng)應(yīng)用于泵站水閘管理領(lǐng)域的需求。

1 技術(shù)路線

本文主要研究路線如圖1所示。因篇幅所限，以精益運(yùn)營(yíng)體系創(chuàng)建為例，簡(jiǎn)要論述二級(jí)排水系統(tǒng)精益運(yùn)營(yíng)的架構(gòu)。以精益理念優(yōu)化調(diào)度控制，降低清淤成本的案例，簡(jiǎn)述精益運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

2 一級(jí)要求的明確

首先是梳理出一級(jí)要求。泵站的作用是將水由低水位提升至高水位，水閘是控制水由高水位流向低水位，泵閘水閘功能的發(fā)揮通過(guò)水位控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此確定水位控制是一級(jí)要求。

2.1 水位KPI值

圍場(chǎng)河水位控制在汛期、非汛期有著不同的要求，通過(guò)運(yùn)用精益化的理念，設(shè)計(jì)水位KPI(關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)KPI：Key Performance Indicator)值表見(jiàn)表1，將月份，汛期、非汛期，不同的水位值定義，對(duì)應(yīng)水位值需要采取的動(dòng)作進(jìn)行整合，經(jīng)過(guò)數(shù)次修改，得出了下表。水位KPI值是浦東機(jī)場(chǎng)二級(jí)排水系統(tǒng)水位控制的依據(jù)，將實(shí)時(shí)水位控制目標(biāo)定義為P(一級(jí)要求)。

2.2 運(yùn)作機(jī)理

當(dāng)P(一級(jí)要求)梳理完之后，開(kāi)泵開(kāi)閘具體的幾種情況見(jiàn)表2。

3 流程管理

一級(jí)需求水位控制的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)流程管理的保障，本節(jié)從流程管理的概念、核心、設(shè)計(jì)創(chuàng)立等方面談?wù)劧?jí)排水系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)流程精益管理。

3.1 流程管理概念

流程管理由企業(yè)流程再造(Business Process Reengineering)演變而來(lái)[8]，是以規(guī)范化的形式構(gòu)造端到端的業(yè)務(wù)流程為中心，以不斷的提高組織業(yè)務(wù)產(chǎn)出為最終目的的系統(tǒng)化方法[9]。流程管理是指流程的分析、定義與重定義、質(zhì)量以及效率測(cè)評(píng)、優(yōu)化，資源的分配和時(shí)間的安排等的管理。流程管理最終目的是為了滿足工作需求，因而當(dāng)內(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化時(shí)流程需要不斷優(yōu)化。

3.2 流程管理核心

流程管理的核心是流程，是把輸入轉(zhuǎn)化為對(duì)工程具有價(jià)值的輸出的活動(dòng)。具體說(shuō)就是為實(shí)現(xiàn)某些目的，以確定的方式或者進(jìn)行一系列的活動(dòng)，即可重復(fù)的步驟來(lái)達(dá)到預(yù)期的結(jié)果[10]。流程是所有工程運(yùn)作的基礎(chǔ)，業(yè)務(wù)需要流程來(lái)驅(qū)動(dòng)，流程把相關(guān)的信息及數(shù)據(jù)依據(jù)一定的條件從一個(gè)人(部門(mén))傳送到其他人員(部門(mén))得到對(duì)應(yīng)的結(jié)果，然后再返回到相關(guān)的人(部門(mén))。

3.3 流程設(shè)計(jì)創(chuàng)立

在精益運(yùn)營(yíng)管理中設(shè)立了臺(tái)汛信息傳遞流程、開(kāi)停機(jī)流程、故障處理流程等，在這里以臺(tái)汛信息傳遞流程為例。

首先是該流程涵蓋哪些單位、人員等因素，經(jīng)過(guò)梳理該流程中涉及4個(gè)層級(jí)，分別是浦東新區(qū)氣象臺(tái)、保障部、項(xiàng)目經(jīng)理、具體實(shí)施班組(實(shí)施班組又分為項(xiàng)目部應(yīng)急搶修組、防汛一組、防汛二組)，結(jié)合責(zé)任主體和范圍責(zé)任，具體的動(dòng)作、時(shí)間周期要求設(shè)計(jì)出以下流程圖(圖2)。圖中以方框代表責(zé)任主體，四邊形代表做出的選擇判斷，梯形為紙質(zhì)記錄。

圖1 技術(shù)路線

表1 水位KPI控制

(續(xù)表1)

表2 泵閘運(yùn)作機(jī)理

圖2 臺(tái)汛信息傳遞流程

精益運(yùn)營(yíng)所采用的流程圖和通常采用的流程圖有所不同，通過(guò)表格的形式增加了3個(gè)維度：一是最上方明確了各個(gè)流程對(duì)應(yīng)的責(zé)任主體，數(shù)列對(duì)應(yīng)該責(zé)任主體在流程中的所有工作；二是最左側(cè)明確了流程所在的階段，例如開(kāi)機(jī)或開(kāi)閘階段，運(yùn)行階段和整改階段等；三是最右側(cè)明確了流程所需的時(shí)間，當(dāng)該流程無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，上級(jí)管理單位或者負(fù)責(zé)人就應(yīng)該介入，增加了對(duì)流程執(zhí)行的時(shí)間考核。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患后，不僅要采取應(yīng)急措施，排除險(xiǎn)情，更要從軟件、硬件、組織管理各方面采取多種措施來(lái)避免同類(lèi)型隱患的發(fā)生。以實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)述安全的應(yīng)急措施、預(yù)防措施、警示措施等，并通過(guò)隱患統(tǒng)計(jì)曲線圖來(lái)實(shí)現(xiàn)工程的長(zhǎng)效安全管理。例如出海泵閘開(kāi)閘時(shí)水流湍急，內(nèi)外河如有木筏小船違規(guī)捕魚(yú)，極易被沖翻造成人員傷亡事故。

4 精益安全管控

安全是一切工作的前提和基礎(chǔ)，精益生產(chǎn)追求7個(gè)零的目標(biāo)，其中第7項(xiàng)就是零事故(表3)。

2014年9月13日20時(shí)，江鎮(zhèn)河出海泵閘實(shí)施開(kāi)閘自排，按規(guī)程對(duì)內(nèi)外河進(jìn)行了巡視，未發(fā)現(xiàn)人員與船只，使用監(jiān)控?cái)z像頭復(fù)查內(nèi)外河情況，發(fā)現(xiàn)內(nèi)河有可疑光亮，工作人員立即再次對(duì)內(nèi)河進(jìn)行檢查，最終在江鎮(zhèn)河工作橋洞下方發(fā)現(xiàn)外來(lái)人員駕駛簡(jiǎn)易木筏拉網(wǎng)捕魚(yú)。為此及時(shí)采取了以下措施：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該人員進(jìn)行勸離、及時(shí)通過(guò)對(duì)講機(jī)向上級(jí)單位匯報(bào)，并在河岸兩側(cè)樹(shù)立警示牌，在翼墻刷安全宣傳標(biāo)語(yǔ)，在泵閘進(jìn)水口30 m處設(shè)立4組警示浮筒，改造21盞投光燈增強(qiáng)河面燈光照明，同時(shí)增設(shè)4組高音喇叭。

表3 零事故指標(biāo)

針對(duì)該隱患的發(fā)生，組織管理方面也需要完善，對(duì)外來(lái)人員需要告知對(duì)方河道范圍易發(fā)生人身安全事故，禁止捕魚(yú)、釣魚(yú)、電魚(yú)、游泳、玩耍等,將本區(qū)域內(nèi)存在的10 kV高壓，380 V低壓危險(xiǎn)等進(jìn)行整合，制定來(lái)訪人員告知單，對(duì)每位來(lái)訪人員履行危險(xiǎn)告知責(zé)任并簽字確認(rèn)。

與此同時(shí)，在項(xiàng)目部層面形成隱患統(tǒng)計(jì)分析，詳細(xì)記錄隱患發(fā)現(xiàn)以及整改情況，能夠?qū)崟r(shí)處理隱患即刻組織人力物力給予解決，非第一時(shí)間能夠處理隱患及時(shí)上報(bào)，并對(duì)不能解決的隱患實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障應(yīng)急力量，確保不影響正常工程運(yùn)行。

對(duì)投資費(fèi)用高、工程量大、施工工期長(zhǎng)的隱患，則需要結(jié)合每年的維修計(jì)劃，分階段逐步解決。以精益的理念，科學(xué)分析隱患的投資費(fèi)用、工期等因素確定工作思路。

(1)投資較大項(xiàng)目：分為兩年處理，第一年檢測(cè)、可研、設(shè)計(jì)，第二年施工。

(2)未解決隱患：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理，在保障項(xiàng)目運(yùn)行的基礎(chǔ)上，尋求解決途徑、時(shí)機(jī)。

針對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患作出處置計(jì)劃：

2015年：經(jīng)過(guò)排查和統(tǒng)計(jì)，2015年設(shè)備設(shè)施隱患數(shù)量有26項(xiàng)，汛后組織人員力量解決8項(xiàng)。其余遺留問(wèn)題綜合考慮隱患迫切性以及經(jīng)濟(jì)性，計(jì)劃逐步解決這些隱患。

2016年：結(jié)合維修計(jì)劃，初步解決隱患9項(xiàng)。對(duì)于投資較大項(xiàng)目，先進(jìn)行項(xiàng)目可行性研究，由檢測(cè)單位對(duì)泵站水閘翼墻、護(hù)坡進(jìn)行檢測(cè)、出具檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告制定維修計(jì)劃。對(duì)江鎮(zhèn)河自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)制定自動(dòng)化系統(tǒng)改造項(xiàng)目。

2017年：完成二級(jí)排水系統(tǒng)翼墻護(hù)坡等項(xiàng)目維修、江鎮(zhèn)河泵閘自動(dòng)化系統(tǒng)改造實(shí)施。

2018年：計(jì)劃對(duì)液壓管路進(jìn)行更新，對(duì)高低壓柜更新進(jìn)行可行性研究和方案設(shè)計(jì)。

通過(guò)不斷的檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且有步驟、按計(jì)劃地解決問(wèn)題，從而真正提高項(xiàng)目管理水平。

5 看板管理分析

看板管理是把需要進(jìn)行管理的對(duì)象，通過(guò)看板的形式展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)所管理的過(guò)程、內(nèi)容可視化。

5.1 表現(xiàn)形式

看板管理是實(shí)現(xiàn)管理可視化的方式之一，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目管理，對(duì)信息進(jìn)行透明管理使得員工及管理層能夠?qū)崟r(shí)掌握相關(guān)數(shù)據(jù)信息。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管理板采用圖表的形式將管理流程、管理對(duì)象信息都可視化，便于從現(xiàn)場(chǎng)員工到管理層都能夠及時(shí)掌握相關(guān)管理狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取相關(guān)措施。

5.2 實(shí)際運(yùn)用

在二級(jí)排水系統(tǒng)項(xiàng)目中，根據(jù)管理的需要編制有項(xiàng)目部管理看板、主要人員管理板、倉(cāng)庫(kù)目視管理板、水閘目視管理板等。以項(xiàng)目部目視化管理看板(圖3)為例，按照全面優(yōu)化、簡(jiǎn)化、透明化的原則，對(duì)之前專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜、不便使用的標(biāo)準(zhǔn)流程類(lèi)體系文件進(jìn)行了目視化導(dǎo)入，涵蓋項(xiàng)目整體運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)過(guò)濾，便于上級(jí)管理部門(mén)透明監(jiān)控、工程運(yùn)行人員全面執(zhí)行。

有效的驗(yàn)證是看板管理納入常態(tài)化管理的關(guān)鍵，也為完善業(yè)績(jī)考核、探索可復(fù)制模型奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)目視化看板的循環(huán)檢驗(yàn)，固化看板管理的工作機(jī)制，對(duì)重大隱患問(wèn)題進(jìn)行異常分析、案例改善以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整，增設(shè)了信息報(bào)送反饋等重要功能環(huán)節(jié)，達(dá)到了PDCA循環(huán)的要求，并促進(jìn)了執(zhí)行力的有效提升。

6 精益理念的實(shí)踐應(yīng)用

機(jī)場(chǎng)所有區(qū)域的雨水通過(guò)分流制的雨水管道收集、雨水泵閘提升后排入圍場(chǎng)河。由于圍場(chǎng)河是一個(gè)獨(dú)立的大水系，水流速度比較平緩，圍場(chǎng)河水系猶如一個(gè)龐大的沉淀池，地表徑流裹挾大量的泥沙沉淀在河床，淤結(jié)在泵閘閘口，影響到機(jī)場(chǎng)排水的安全性，不能滿足圍場(chǎng)河正常蓄水功能。

原先非汛期圍場(chǎng)河每月引排水僅2次，發(fā)揮出保障圍場(chǎng)河水質(zhì)的作用。但薛家泓泵閘出?？谠絹?lái)越窄，大面積淤積，每年需要大量費(fèi)用對(duì)內(nèi)外河進(jìn)行清淤。

河道淤積的處理方法除了定期清淤，還可以通過(guò)引水沖淤的方式來(lái)解決。相對(duì)于清淤所需的大量費(fèi)用，增加引水沖淤頻率所花費(fèi)的閘門(mén)啟閉的電力顯然更加經(jīng)濟(jì)，更加符合精益的理念。

建立場(chǎng)區(qū)綜合信息管理系統(tǒng)二級(jí)排水水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示各測(cè)點(diǎn)水位，將歷史水位自動(dòng)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，形成水位測(cè)點(diǎn)表，直觀顯示水位變化，從而具備了圍場(chǎng)河全局試驗(yàn)的技術(shù)條件。

2015年，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，不斷積累數(shù)據(jù)，總結(jié)出可操作性的圍場(chǎng)河引排水調(diào)蓄方法。根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)算，江鎮(zhèn)河節(jié)制閘開(kāi)0.1 m，圍場(chǎng)河水位24 h升高約0.2 m，也就是每12 h升高0.1 m；如同時(shí)操作江鎮(zhèn)河、白龍港、人民塘3座節(jié)制閘閘門(mén)引水，圍場(chǎng)河水位24 h升高約0.5 m，也就是每12 h升高0.25 m。根據(jù)潮汐表對(duì)江鎮(zhèn)河泵閘開(kāi)閘排水3 h，圍場(chǎng)河水位降低約0.1 m；如協(xié)調(diào)江鎮(zhèn)河、薛家泓2座出海泵閘閘門(mén)排水開(kāi)閘4 h，圍場(chǎng)河水位降低約0.5 m?？紤]到節(jié)制閘引水與泵閘排水的實(shí)際情況，制定了每天3座節(jié)制閘引水12 h，江鎮(zhèn)河泵閘開(kāi)閘排水3 h，每3 d協(xié)調(diào)江鎮(zhèn)河、薛家泓2座出海泵閘排水開(kāi)閘4 h的圍場(chǎng)河水位控制流程。

7 效果評(píng)估

7.1 社會(huì)效益

通過(guò)精益運(yùn)營(yíng)理念的全方位的實(shí)踐應(yīng)用，不僅保障二級(jí)排水系統(tǒng)的安全運(yùn)行，提高了防汛管理水平，還解決了暴雨時(shí)機(jī)場(chǎng)道路、跑道積水和圍場(chǎng)河水污染等一系列問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)引水提高圍場(chǎng)河水質(zhì)，保持了場(chǎng)區(qū)景觀環(huán)境，為浦東機(jī)場(chǎng)的全面建設(shè)發(fā)展提供了保障。

7.2 經(jīng)濟(jì)效益

2013年及2014年江鎮(zhèn)河和薛家泓泵閘等閘門(mén)淤結(jié)嚴(yán)重、內(nèi)河水流遲緩，外河回淤排水不暢，在汛前有計(jì)劃地組織清淤，平均每年年度預(yù)算費(fèi)用245萬(wàn)元(實(shí)際費(fèi)用約170萬(wàn)元)。2015年充分利用3座節(jié)制閘按流程定期開(kāi)閘引水作業(yè)，加快圍場(chǎng)河水流速度，不讓泥沙停滯在河床，同時(shí)滿足圍場(chǎng)河水位達(dá)到一定高度，在外海低潮位時(shí)2座泵閘開(kāi)閘作業(yè)，沖刷外河流道，不讓泥沙回淤，有效節(jié)約了清淤費(fèi)用。2015年清淤預(yù)算費(fèi)用162萬(wàn)元(實(shí)際費(fèi)用約99萬(wàn)元)，有效節(jié)約費(fèi)用71萬(wàn)元，環(huán)比節(jié)約資金41.76%。經(jīng)數(shù)次排摸勘查，6月份進(jìn)入主汛期引水沖淤效果較為明顯，外河道沖淤后流道沒(méi)有被回淤，圍場(chǎng)河河床泥沙深度淺，閘口淤積情況較為穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)明顯變化。2016年清淤費(fèi)用控制在50萬(wàn)元以內(nèi)，5年內(nèi)二級(jí)排水可實(shí)行隔年清淤。2017年二級(jí)排水?dāng)U建工程新建1個(gè)面積1.5 km2人工湖泊，新建薛家泓泵閘，圍場(chǎng)河調(diào)蓄能力大幅提升，給引水沖淤效果留下了更廣闊的空間。

圖3 目視管理板異常處理流程

精益運(yùn)營(yíng)在浦東機(jī)場(chǎng)二級(jí)排水系統(tǒng)的應(yīng)用不僅對(duì)機(jī)場(chǎng)產(chǎn)生一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益，也對(duì)水利行業(yè)創(chuàng)新管理理念的應(yīng)用具備一定的參考價(jià)值。