Март 2022-го.
Заморозка золотовалютных резервов. Отключения visa и master card. Первые отключения от SWIFT. Первые пакеты санкций. Байден грозит долларом по 200 рублей. Одна за другой российский рынок начинают покидать зарубежные компании. Больше нельзя привезти груз с помощью DHL. Больше нельзя оплатить счет в долларах. Цепочки поставок рвутся. Привычные поставщики уходят в туман. Где покупать, как оплачивать, как привезти, - нужно искать новые ответы. В общем, шахматную доску встряхнули, а затем перевернули. Экономические эксперты предрекают конец света в отдельно взятой стране, пустые прилавки, откат в 19-й век и голодные бунты в моногородах.
На болотах стоит вой. И в этом вое тонут отдельные единичные голоса о том, что рынок не терпит пустоты, а опустевшая шахматная доска означает лишь то, что на ней появилось место для новых игроков.
Так в итоге и оказалось. В описанных выше условиях к нам обратился производитель оборудования для АГНКС с запросом разработать электронные блоки, аналогичные ушедшим зарубежным поставщикам.
Под катом рассказ о том, что из этого вышло.
Немного терминологии
АГНКС - автомобильная газонаполнительная компрессорная станция. Заправка на метане, то бишь. Схожи по назначению с привычными бензиновыми заправками, только вместо бензина - природный газ (ака Метан) под давлением 200 Атмосфер. Компрессор получает 12 атмосфер из магистрали, поднимает давление до двухсот и заправочная колонка (ТРК, топливо-раздаточная колонка) под таким давлением закачивает метан в баллон автомобиля.
Т.е. условно, АГНКС состоит из двух частей: компрессорная с блоком автоматики (обычно в виде стандартного транспортного контейнера) и заправочные колонки (ТРК), к которым подъезжают автомобили для заправки топлива. ТРК бывают одно-двух-постовыми (по числу заправочных рукавов) и 1-2-3-линейными по числу уровней давления (аккумуляторы давления в компрессорной позволяют сглаживать просадки давления в час пик и беречь ресурс компрессора, которому не нужно включаться каждые пять минут при заправке каждого автомобиля).
Метан под таким давлением именуется компримированным природным газом (КПГ). Не путать с СПГ, - сжиженным природным газом. Тоже используется в качестве газомоторного топлива. Отличается от КПГ агрегатной формой, что подразумевает совершенно иные технологии производства, хранения и использования. Под СПГ строятся отдельные заправки, - КриоАЗС. На данный момент КриоАЗС имеют меньшее распространение, чем АГНКС.
На данный момент принято считать, что потребителями КПГ является коммерческий автомобильный транспорт городского и пригородного радиуса действия, в то время как к потребителям СПГ относят междугородний коммерческий транспорт (дальнобойные фуры), ЖД транспорт, речной транспорт и карьерную технику. Такое деление проистекает из того, баки для СПГ позволяют проехать бОльшее расстояние при расчете на единицу массы веса топливных баков. Иными словами, на стандартном СПГ баке дальнобойщик легко может предолеть расстояние свыше 1000 км на одной заправке. Для того, чтобы аналогичное расстояние преодолеть на КПГ потребуется слишком большое количество баллонов, что сильно утяжелит вес транспортного средства и, соответственно, снизит его грузоподъемность. Таким образом, считается, что транспорт с небольшим суточным пробегом (расходом топлива) - вотчина КПГ, а большие расстояния или большие объемы расхода - вотчина СПГ. Но в силу малого распространения КриоАЗС и больших очередей на заправку на них, часто встречаются ситуации, что фуры переоборудуют с СПГ на КПГ.
КПГ также часто путают с СУГ - сжиженный углеводородный газ. Более точно описывающей абревиатурой является СНГ - сжиженный нефтяной газ. Является пропан-бутановой смесью. Метана не содержит. Также используется в качестве газомоторного топлива. Но в отличие от метана экологичностью не отличается.
Да, метан, считается наиболее экологически чистым видом топлива, соответствующим стандартам Евро-5, Евро-6.
Помимо экологичности метан как топливо отличается экономичностью. Встречаются различные оценки снижения расходов на километр пройденного пути: от 15 до 50%. Например тут реальным эксплуатантом озвучиваются 13.85 руб/км для КПГ против 22.50 руб/км для дизельного топлива. Довольно часто возникают холивары по поводу экономичности КПГ vs СУГ. Но, принято считать, что СУГи больше подвержены колебаниям стоимости.
Также можно наблюдать холивары по поводу преимуществ и недостатков транспорта на КПГ vs электротранспорта. Здесь могу лишь отметить, что КПГ не боится морозов (даже арктических) и позволяет относительно недорого переоборудовать автомобили на бензине в двутопливные: бензин и КПГ.
С учетом перечисленного, сеть АГНКС активно расширяется.
Далее по тексту будет часто встречаться термин ПО АРМ - ПО автоматизированного рабочего места оператора. Это десктопное приложение с которого оператор осуществляет заправку автомобилей (отпуск топлива).
Боль заказчика
Собственно, боль заказчика заключалась в том, что зарубежный поставщик электронных блоков для ТРК (заправочных колонок) АГНКС просто помахал ручкой. Цепочек поставок в рамках параллельного импорта еще не было. А Российские производители, в сложившихся условиях, либо просто задрали цены, либо решили переквалифицироваться в производителей всей ТРК в сборе, став, в некотором роде, конкурентом нашего заказчика.
На производстве заказчика:
Сборка компрессорной в виде стандартного контейнера:
Бывают еще передвижные заправки (ПАГЗ):
Первое время рядом с такой даже находиться страшно.
Из электроники в ТРК можно обнаружить следующее: кориолисовые массомеры (по числу постов, как правило - два), которые ведут подсчет отпущенного объема топлива, барьеры искрозащиты, блоки индикации (БИ, по числу постов, как правило - два) и блок управления (БУ, один на колонку). Так вот массомеры в России производились, барьеры тоже. а вот БУ и БИ, по описанным выше причинам найти не удалось. БИ, теоретически, тоже можно было найти, но у каждого производителя они привязаны к собственному БУ и могут различаться по интерфейсам (RS-485, CAN и др) и протоколам (проприетарные). Потому, проще было заказать комплект из БУ и двух БИ. В Китае, отдельно взятый БУ также было проблематично найти, поскольку, сам по себе он никому не нужен, и продают, обычно колонку целиком.
Стоит ли говорить, что ранее мы занимались лишь электроникой в сфере интернета вещей и от нефтегазовой отрасли были бесконечно далеки. Тем не менее взялись просчитать и выставить КП на поставку первой партии комплектов недостающих блоков электроники (БУ + 2 БИ).
Увлекательности занятию просчета стоимости добавляло то, что:
-
курс доллара поехал на Американские горки;
-
банк в котором был открыт расчетный счет попал под санкции;
-
склады Компэла начали пустеть;
-
Digikey и Mouser перестали поставлять в Россию;
-
JLCPCB и LCSC тоже перестали принимать платежи/поставлять из/в Россию;
-
Резонит почти сразу поднял цены;
Таким образом, было непонятно, удастся ли в принципе найти, оплатить и заказать электронные компоненты для прототипирования опытных образцов и для изготовления серийной партии блоков, не говоря уже о том, чтобы посчитать ВОМ сколь либо точно.
Немного успокаивало то, что был складской запас по некоторым комплектующим (процессор и память).
В итоге, себестоимость блоков посчитали по сумме наиболее дорогостоящих компонентов (процессоры, микроконтроллеры, микросхемы памяти, питания, интерфейсов и развязки) и умножили на коэффициент X страховки от колебаний курса доллара и потенциального удорожания логистики. Далее умножили на коэффициент Y (маржа) и умножили на коэффициент Z (по числу комплектов блоков в партии).
Выставили КП. Позже выяснилось, что выставили стоимость в 2 раза ниже зарубежных (в 3.5 с учетом затрат на параллельный импорт).
Практически сразу получили аванс (сроки поджимали заказчика). К слову, аванс согласовали в размере 50% в связи с тем, что предстояло проводить разработку в турбулентных условиях.
И началась разработка.
Есть коня по порядку
Начали с поиска комплектующих. В приоритете был Компэл, как сток, с которым не должно было возникнуть проблем с оплатой и доставкой. При условии, что компоненты были в наличии на центральном складе (срок доставки - 1 день). Наибольшие опасения вызывали Digikey/Mouser. Заказ и доставка с LCSC, по отзывам коллег по цеху, был решаем. С пассивкой в Компэле все было более-менее нормально. И по ценам, и по наличию.
При подборе микросхем исходили из того, что структурно БУ - это микропроцессор, память RAM, память Flash, память SDHC, 3 интерфейса RS-485 с развязкой, 2 интерфейса 4-20mA с развязкой, 1 интерфейс CAN с развязкой. БИ, же, в свою очередь - это микроконтроллер, 1 интерфейс CAN, драйвер семи-сегментного дисплея.
Микросхемы для прототипирования опытных образцов брали в Компэле (при наличии) несмотря на цены. Для изготовления партии - только если цена на микросхему была в бюджете.
Далее переключились на LCSC. Нашли все недостающие микросхемы кроме одной. Опытные образцы оплатили картой зарубежного банка одной из стран СНГ как физ лицо. Карту нам выпустили по нотариальной доверенности (в начале 22-го такое еще было возможно). Адресом доставки при заказе на LCSC указали склад в Китае одной из Карго компаний (как оказалось, таких много).
Одну единственную микросхему, которой не было ни в России, ни в Китае, пришлось заказывать в Mouser. И это вылилось в большую проблему, поскольку доставка с Mouser заняла 76 дней:
Благо, мы это предвидели и заказали сразу ее в количестве на всю партию. Повезло также то, что микросхема отвечала не за самый критичный функционал БУ и это позволило начать отладку устройства без нее.
Печатные платы для опытных образцов заказали в Резоните.
Пока шли микросхемы для опытных образцов вышли на компанию в Китае, которая поставила серийные партии микросхем с оплатой по инвойсу SWIFT-переводом в юанях. Благо, удалось найти банк и оперативно открыть расчетный счет в юанях.
С покупкой печатных плат как юр лицо вообще решили не заморачиваться, поскольку их стоимость составляла менее 1% в себестоимости ВОМ. Заказали на JLCPCB аналогично LCSC - как физ лицо с оплатой иностранной картой с доставкой на склад в Китае с дальнейшей пересылкой в Россию.
По прошествии почти двух лет можно констатировать, что купить и привезти из Китая в целом не проблема. Ни для физ лиц, ни для юр лиц.
Разработка в лабораторных условиях
прошла довольно гладко. Заказчик предоставил кориолисовый массомер для отладки протокола:
сопрягли БУ с БИ:
датчик давления по 4-20мА сымитировали:
Сопряжение с ПО АРМ (автоматизированное рабочее место оператора) также провели "на столе".
А после настало время полевых испытаний.
Полевые испытания
До объекта было 200 км в одну сторону, что предполагало мах продолжительный рабочий день (каждый день не поездишь). Выезд рано утром, три часа в дороге и отладка написанного кода до упора: бесчетное количество циклов заправки во всех предусмотренных режимах до позднего вечера и три часа дороги обратно домой.
Шли с отставанием графика. Первоначально планировалось в сентябре запускать в эксплуатацию первый объект. Но к осени удалось только более-менее отладить работу БУ. Не прибавил производительности экстренный сентябрьский отъезд одного из разработчиков ПО.
Параллельно с ПО дорабатывалось железо. Несколько итераций и получилось следующее:
Только к ноябрю удалось все отладить и заказчик смог аттестовать ТРК в метрологическом центра. Сколько метана "заправили" за время отладки...
И только в конце декабря (буквально в предновогодние дни) приступили к пусконаладке ТРК на первой АГНКС:
Насколько волнительно было - словами не передать. Первые несколько недель мог думать только об этом.
Второй объект
Прошел январь, прошел февраль. Наступил март, а вместе с ним и время запуска второго объекта. И вылез нюанс. ПО АРМ другое. Протокол вроде тот же, - а не работает. Не удается с рабочего места оператора произвести отпуск топлива. Выясняется, что протокол один, но он допускает некоторую недерменированность структуры пакетов. Плюс накладывается различная трактовка одного и того же протокола различными поставщиками АРМ (вполне возможно, сложившимся по историческим причинам многие годы назад).
Звоним поставщику данного ПО, попросить установочник триальной версии их АРМ. В ответ прямым текстом посылают на три буквы (х..р). Не фигура речи, не для красного словца. Как есть посылают на три буквы. Приходит понимание как повезло с АРМ на первом объекте. Предоставили триальный дистрибутив. Мировые ребята.
Остается только отлаживаться на объекте. Объект на другом конце страны. Прямого рейса нет, только через Москву.
Прилетели. Вот на ПК установлена АРМ. Вот наш БУ в ТРК. А между ними в серверной расположен какой-то неведомый блок зарубежного поставщика Gilbarco. А еще на ПК крутится какой-то софт этого же самого зарубежного поставщика, который сопрягает контроллер в серверной с ПО АРМ оператора. Техподдержки Gilbarco в России не осталось. Часть инженеров тех поддержки уехала за границу, остальных уволили. Каким-то чудом нашему заказчику удается найти контакты бывших инженеров тех поддержки. За консультацию просят деньги. Заплатили. Помогли сдвинуться с мертвой точки. Но все равно, после двух дней отладки сидя на коробке в серверной становится понятно, что нужны лабораторные условия, два монитора и хотя бы одна-две недели времени.
Примерно так выглядит серверная на современной АГНКС:
Улетаем, прихватив с собой контроллер Gilbarco. Дома и стены помогают, и два монитора, и мягкое кресло. Наконец-то в режиме эмуляции "на столе" удается произвести отпуск топлива. Отправляем блок обратно. Обновляем ПО БУ ТРК. Отпуск топлива стартует. АГНКС торжественно открывают.
Локация у АГНКС оказывается очень удачной и она практически сразу выходит на 8000 - 9000 кубов отпуска топлива в сутки.
Аппетит приходит во время еды
Спустя некоторое время, придя в себя, приходит понимание, что на эксплуатирующихся по всей стране 700+ АГНКС используется целый зоопарк всевозможных ПО АРМ. Но они, вроде как, по большей части отечественные и всегда можно позвонить и получить какую-то техподдержку (если только не нарваться на совсем отбитых, как это случилось с нами).
С колонками тоже зоопарк. Но только зоопарк зарубежный. На просторах России можно встретить колонки из Италии, колонки из Чехии, даже колонки из Аргентины. В беседах с участниками рынка узнаем, что запчасти (включая электронику), когда возникает необходимость везут из-за границы. Она и так недешевая, так еще и везти приходится окольными путями. И начинает зарождаться мысль предоставить рынку некое коробочное решение по переоснащению уже эксплуатирующихся колонок на нашу электронику. При возникновении сервисной необходимости, конечно же. Идея пока обдумывается и не вылилась в какое-либо практическое воплощение.
Практическое воплощение нашла другая идея. И она с треском провалилась.
Подзатыльник от Китая
После запуска второго объекта авральный режим работы спал. Появилось время подумать. От поставки первой партии блоков электроники отложился жирок в N-ную сумму рублей, которые хотелось вложить в оборот. Темпы ввода АГНКС заказчиком (единицы, мах десяток в год) не сулили больших прибылей от поставки одних только БУ и БИ. Но в составе ТРК (и АГНКС в целом) есть много другой электроники: барьеры искрозащиты дискретные, барьеры искрозащиты 4-20мА, барьеры искрозащиты RS-485, кориолисовый массомер стоимостью под полмиллиона рублей (два массомера в составе ТРК дают чуть ли не 50% себестоимости колонки), ПЛК контроллеры, HMI-панели. В грязь лицом вроде не ударили. Вроде какая-никакая лояльность заказчика есть. Поинтересовались у него насчет потенциального интереса к барьерам искрозащиты и ПЛК. Ответили, мол, готовы рассмотреть, но имейте в виду, что с ними дефицита нет и нужно быть готовым к тому, что предпочтем других поставщиков.
Воодушевились, начали рисовать Наполеоновские планы: вначале разработать устройства попроще (барьеры вообще выглядели элементарными), сгенерировать мало-мальски стабильный поток денег (предсказуемые прогнозируемые периодические продажи) и взяться за разработку царь-гаджета - кориолисового массомера.
Начали с переезда на Китайские комплектующие. Справа первоначальный SoM-модуль (наша рабочая лошадка) на базе IMX6ULL, слева пин ту пин совместимый модуль на базе Allwinner T113, который планируется заложить в HMI-панель (как раз проц заточен под графическую обработку) :
Еще один Китайский процессор - NUC980 от Nuvoton для индустриальных решений:
Разработали первый барьер.
Запустили codesys runtime на SoM-модуле (заявка на собственный ПЛК контроллер):
Первый барьер разработали как раз к моменту закупки партии таковых заказчиком. Заявились с первым прототипом к заказчику гордые и радостные. И услышали такой вопрос:
-
где сертификат искрозащиты?
Это был эпичный провал. Выяснилось, что его получение (в отличии от привычного сертификата электромагнитной совместимости) занимает в разы дольше времени (и дороже соответственно) для проведения необходимых испытаний. А мы уже весь жирок спустили на разработку. Погнались сразу за несколькими зайцами (устройствами) и ни одного не довели до продажных кондиций.
В итоге Заказчик купил Китайские барьеры. И даже не потому что они дешевле. Как раз наоборот. Китайцы теперь не стесняются выставлять Европейские ценники. Китайцы взяли широким ассортиментом, наличием сертификатов (один сертификат можно выпускать сразу на линейку устройств и это позволяет размазать расходы) и наличием на складе (1-2 неделя на поставку). Российские поставщики барьеров озвучили что-то около 2-3 месяцев на поставку. В 23-м году с комплектующими стало по-проще в плане покупки (даже с Mouser), но их все равно нужно привезти из Китая, а затем изготовить продукцию. А у Китайцев склад в России забит готовой продукцией.
Месяц назад и вовсе пришла новость о том, что Китайская компания поставила в России первые колонки на АГНКС.
Резюме
Зацепились мизинцем за шахматную доску. Передохнуть и дальше карабкаться.
Автор:
almaz1c
