07-大基建系统工程与数字孪生全攻略 | L-逻辑架构

如本系列开卷第一回所述，系统工程（SE - System Engineering）是处理复杂项目的规划、研究、设计、制造、测试和运营的方法，按照正向设计的逻辑（非翻版或逆向），核电新型号等大型复杂基建项目的研发与设计工作需通过R-F-L-P的流程去实现。

其中逻辑架构（Logical）特指以运行系统功能为驱动的数字化分解结构。以核电站SSC为例，其定义为核电站的构筑物、系统和设备（Structures, Systems and Components）的总称，用于描述在电厂的设计、采购、施工和调试等阶段中所涉及的物理实体。SSC为描述核电站所有项的数据集成，可通过不同的导向和数据组合来投射到不同的分解结构中，有时指向对象相同只是角度不同，如：

IAEA国际原子能机构SSG-30报告（以及TECDOC-1787补充应用报告）规定，SSC的顶层设计必须符合核安全分级来保障核安全规范，此安全报告通用于所有堆型的SSC，以及核电站全生命周期的所有阶段。

插图引用自IAEA报告“Application of the Safety Classification of Structures, Systems and Components in Nuclear Power Plants”

对于AE（Architect Engineering - 设计建造一体化）理念，SSC承载着核心数据贯穿作用。根据EPRI美国电力研究协会报告，SSC对于核电站贯穿全寿期、以数据驱动的技术状态管理起到核心中枢作用。

插图引用自EPRI报告“Elements of Pre-Operational and Operational Configuration Management for a New Nuclear Facility”

在整个E-P-C-S“横向贯通”过程中，SSC架构可以与WBS和OBS等进行关联映射，将覆盖面延伸到核电项目管理的每个节点，以管控进度、质量、费用、安全、变更和风险等对象。

其应用价值分布在原理图、三维模型、WBS编码、文档编码、变更文件编码等不同领域，板块的属性结构或交付物编码均含有部分的SSC信息；据此可建立SSC与各类属性结构、交付物的关联关系，实现以SSC为中枢，在核电项目全寿周期内项目管理者以数据驱动，快速地获取设计、采购、施工、调试和运行等各个阶段的数据或关联文档。

通过基于模型的系统原理图展示（包含规则、审查和跟踪机制）开发和管理的工程数据，用以加快整个设计流程，同时降低成本和工作量，保障设计质量和完整性。

从总体原理图（PFD- Process Flow Diagram）到详细原理图（P&ID – Piping / Process & Instrumentation Diagram），涵盖所有专业：管路、电气、暖通空调等系统，以及仪器和仪表回路；保障可追溯性，与R-需求、F-功能和三维总图布局动态链接；可通过XML通用格式导入和导出；可通过电子表格编辑数据；应用商业智能规则分析方案，保障设计的质量和一致性，并确保与三维模型的同步。

目前系统的设计还是基于静态文档，难以应对系统设计的复杂性和动态变化。基于单一数据源的协同平台，应用逻辑架构数据模型进行标准化系统架构可以表达不同视角、综合不同观点和需求，最终建立可追溯性、传递需求分析以及变更影响分析。

以下案例基于核电通用的PBS-系统和子系统逻辑架构，供参考：

如果您希望深入了解系统分解结构的详细组成、核心数据模型（Data Model）如何最优化定义、以及其他维度的分解结构（如GBS）在防火、防辐射、防水淹区域等实际应用细节。