Smart Metering
Вход в любое помещение завода строго по пропускам. Офисные сотрудники сидят в аквариумных опенспейсах, а инженеры в клетчатых халатах обитают на участках, больше похожих на лаборатории, чем на цеха. Стены, полы и оборудование – все пропитано новизной и послеремонтной свежестью. Не хватает только перчаток для максимальной стерильности.
На втором этаже десант нашей редакции радушно встречает директор предприятия, по совместительству – его же идейный вдохновитель Константин Феоктистов, тезка советского космонавта. Оба – технари до мозга костей с желанием воплотить собственные идеи в реальность.
– Он Петрович, а я Валерьевич, – улыбается Константин. – В детстве, когда еще помнили космонавтов и их подвиги, конечно, отмечали этот факт. Но шуток по этому поводу не было.
– Можно ли провести аналогию с космонавтикой? Вы же покоряете пространство радиоэлектроники?
– Это громко сказано, у нас не rocket science, как модно сейчас говорить, не настолько технологичный уровень, чтобы заявлять, что в Кургане открыли второй Apple, но для Челябинска, Екатеринбурга, Тюмени и Омска это крутой уровень. Недавно приезжали коллеги-конкуренты, я их сам к нам позвал, так они очень высоко оценили нашу работу.
– Что такого особенного вы производите?
– Интеллектуальные счетчики. Это умная электроника, которая призвана трудиться на благо энергетики, которую я считаю «кровью» российской экономики. Производства – от машиностроения до цветной металлургии – требуют большого количества электроэнергии, ее учет критически важен. То же самое касается и бытового сектора, абсолютно всех беспокоит формирование тарифов.
Тренды в энергетике таковы, что от централизованной большой генерации (как гидроэлектростанции и ТЭЦ) мир движется в сторону распределенной, когда у каждого частника могут быть расположены ветрогенератор или фотопанель. Образующиеся излишки энергии от таких источников хотелось бы отдать в электросеть тем, кому это нужнее. Для этого объем передачи электроэнергии нужно измерять в двух направлениях – прием и отдача. Наши счетчики с этим справляются.
В Европе законодатели уже давно объединились вместе с инженерами и внедрили проекты smart metering, совершив переход с обычных индукционных счетчиков, которые умеют измерять лишь количество потребления энергии, на умные. Они могут фиксировать потребление электричества в каждую минуту времени, показывают, сколько ушло активной и реактивной энергии, управлять энергопотреблением абонента.
– А как насчет бытового сектора? Чем ваши счетчики полезны в данной сфере?
– Существует серьезная проблема – огромное количество неплатежей, чаще всего в глубинке, в деревнях и селах, где много частного сектора. Коммерческие потери в таких районах достигают 60 % отданной туда электроэнергии. Это критические цифры. Современные умные счетчики передают данные о потреблении дистанционно. Это раз. А во-вторых, они защищены от взлома и мошенничества, «скрутить» цифры не получится. Наши каналы в закрытых сетях GSM защищены от любого воздействия, в них невозможно проникнуть снаружи.
– Как вы считаете, Россия и Курганская область уже готовы к переходу на данную технологию?
– Все регионы параллельно движутся в эту сторону, кто-то быстрее, кто-то медленнее. Недавно был принят закон, который обязывает с 2022 года устанавливать только smart-счетчики. Более того, ответственность за установку перенесли с физлиц-потребителей на сетевые и сбытовые компании. Внедрение счетчиков стало централизованным, серийным, конвейерным, до этого их ставили кто во что горазд, они никак не были взаимосвязаны. Современные приборы учета работают в распределенных информационных сетях, а данные в едином формате передаются в систему АСКУЭ (автоматизированную систему коммерческого учета электроэнергии). Теперь это стандарт, который мы как производители должны соблюдать.
Стандартизация повлияла и на рынок. Конкуренция повысилась, как результат – улучшается качество продукции, оптимизируется цена, она становится относительно ниже при том богатом функционале, который заложен в счетчики.
О конкурентах и российском рынке
– Что представляет собой рынок счетчиков в России?
– В нашей стране достаточно много компаний, производящих счетчики электроэнергии. И с точки зрения их положения на рынке они очень разнообразны. Есть масштабные заводы, которые начали действовать еще при Советском Союзе. Есть маленькие частные организации, которые только что родились и пытаются взять свой кусочек от рынка. Мы занимаем среднее положение между ними. Изначально мы основательно подошли к проекту, не собирали его «на коленке», а тщательно все продумали и создали серьезное современное производство. Закупили автоматическую линию для SMT-монтажа (surface mount technology), вместе того чтобы заказывать пайку в Китае или еще где-то.
– В чем разница?
– Наш принцип – заниматься производством, это значит производить от и до: разрабатывать ПО и электронные схемы, отливать корпусные детали, изготавливать модули изделий, калибровать технологические параметры. Зачастую маленькие компании идут по другому пути: необходимые комплектующие изготавливают на стороне, а под производством понимают финальную сборку. Их сложно в этом винить, такова модель их бизнеса. Мы же за счет больших вложений в оборудование и в обучение персонала обеспечиваем контроль и высокое качество на каждом этапе производства продукции.
Также у нас есть возможность обеспечивать клиентам адекватный ценник, поскольку производство находится в одном месте, мы не переплачиваем сервисным организациям. При этом мы гибкие и динамичные, в отличие от крупных заводов с бюрократическим аппаратом. им трудно адаптироваться под меняющиеся условия рынка и внедрять какую-нибудь новую функцию в продукт. У нас эти процессы происходят быстрее.
Пандемия и полупроводники
Одно из следствий пандемии – дефицит полупроводников на мировом рынке. Во время самоизоляции переход на удаленку и популярность онлайн-сервисов подстегнули спрос на компьютеры, планшеты, игровые приставки и прочие гаджеты. К концу 2020 года потребительский ажиотаж привел к нехватке чипов, микросхем и электронных плат. По мнению некоторых экспертов, дефицит назревал давно, об этом говорит и коллапс с видеокартами, возникший из-за майнеров и их криптоферм, а коронавирус и санкции США в адрес Китая лишь подстегнули этот процесс.
Пострадала не только IT-сфера, но и другие отрасли экономики, например автомобилестроение. Полупроводниковый дефицит замедлил производство медицинского оборудования, бытовой электротехники, деятельность других предприятий, которые используют микросхемы.
– Как на вас отразилась мировая ситуация с полупроводниками?
– Нашей службе снабжения приходится несладко, ведь перед ней стоит задача обеспечить производство в реальности, где поставщики говорят: «Сорри, микросхем у нас нет, будут через двенадцать месяцев, аллокейшн». При аллокации производитель не может гарантировать сроки поставок. Во время пандемии некоторые поставщики приостанавливали работу, а спрос не прекращался: в эпоху пандемии люди хотят поддерживать связь со всем миром. Потребность в электронике выросла, а снабжение сократилось. Отсюда и дефицит.
Пока что мы справляемся, у нас есть необходимое количество компонентов и договоренности на их поставки для тиража текущего и начала следующего года. Но для этого приходилось переплачивать в несколько раз. Некоторые поставщики и субпоставщики воспользовались сложившимся дефицитом и подзаработали, в чем обвинять их сложно: желающих много, продукта – мало.
К счастью, мы не весь тираж покупали по таким ценам, а лишь малую часть. Так что надеемся, что в среднем по году это будет не так заметно на фоне основных поставок.
– Откуда закупаете электронные компоненты?
– В подавляющем большинстве – зарубежные корпорации, в России таких производств критически мало, или они есть, но продукция поставляется на таких условиях и в таком количестве, которые нам не подходят. Сейчас тренды в электронике задают глобальные международные корпорации, чьи штаб-квартиры могут находиться в США или Швейцарии, а производство чипов – в странах Азии. Например, потребности более половины мирового рынка в производстве микросхем закрывает тайваньский TSMC.
Последние годы на государственном уровне реализуется стратегия импортонезависимости, уже есть примеры запуска производств микроэлектроники, некоторых компонентов. С одной из компаний, которая создает микропроцессоры, мы запартнерились, ведем разработки модели счетчика на русском процессоре. Потенциально, если доведем этот проект до ума, то к лету следующего года будет готов новый счетчик.
«Ну, давайте! Погнали!»
– В чем преимущество расположения производства в Кургане?
– Так сложилось, что здесь много свободных рук, есть производственные площади и инфраструктура на базе индустриального парка, который предложил нам обосноваться тут. Кроме того, находясь здесь, мы стали ближе к нашим непосредственным заказчикам – к Тюменской, Свердловской областям, Ямало-Ненецкому округу и районам Курганской области. С точки зрения логистики нам это удобно.
– Как проходила подготовка к производству?
– Отмашку на открытие производства и финансирование мы получили в мае прошлого года, между праздниками.
3 мая прозвучало: «Ну, давайте! Погнали!» шел самый разгар пандемии: кругом локдауны, все закрыто, перелеты ограничены, а нам нужно как-то получить импортное оборудование. В условиях закрытых границ мы сделали невозможное, и уже в январе 2021 года завод официально заработал. Описать запуск производства без эмоций не получится, это была гонка на выживание с вовлечением всех ресурсов. Наши люди выложились по полной программе, заказчики ждали первую продукцию уже в этом году. И они ее получили.
– Какое значение лично для вас имеет проект КПЗ?
– Так сложилось, что для меня это логичное развитие и продолжение профессионального пути. По образованию я электронщик. После окончания университета в 2003 году занимался электроникой на стыке с энергетикой, поэтому знаю все о передовых технологиях в этой сфере. Рос постепенно. Сначала был инженером-электронщиком, потом заместителем главного конструктора по информационным технологиям. Собственная разработка и производство умного счетчика – это не просто мечта, а закономерная цель. Ну куда еще двигаться, если восемнадцать лет жизни я посвятил этой сфере?
Сам проект завода изначально спроектирован и реализован мной вместе с командой специалистов. Рисовал вместе с ними планы цехов, продумывал каждую мелочь.
– На открытии присутствовали глава области Вадим Шумков и полномочный представитель президента в УрФО Владимир Якушев. Какой был отклик?
– Шумков сказал: «Классно, ребята!» По-моему, как-то так лаконично он заключил. У всех гостей, которые к нам приходят, наше предприятие вызывает восхищенное удивление. Никто не ожидает такого технологического уровня, такой культуры производства. А главное, того, как горят глаза у персонала.
– Пойдемте посмотрим?
Линии high-end
Первое, что бросается в глаза, – все компактное, белое и абсолютно чистое. Каждый элемент автоматизированных линий – high-end-оборудование из Кореи, Японии, Германии и Китая, российских аналогов которым нет. Среди них известный всем Panasonic, американский Heller, корейский Koh Young, китайский Haitian для литья пластика.
– Здесь наш высокотехнологичный участок, – начинает экскурсию Феоктистов, – и наша гордость – автоматизированная линия поверхностного монтажа: слева загружаются чистые платы, справа выходят готовые, а между ними происходит магия. Платы проходят по конвейеру в трафаретный принтер, который наносит паяльную пасту. Затем 43 вакуумных ноззла автоматических установщиков монтируют электронные компоненты. Максимальная производительность комплекса – 115 тысяч компонентов в час! Отмечу, что на одном счетчике их находится около двух сотен. Сами компоненты хранятся вот в таких катушках по пять или десять тысяч штук на одной ленте.
Рядом с линией стоят молодые парни – Сергей и Василий. Еще год назад у них были только общие представления об электронике, а сейчас они настоящие профи в этом направлении. Месяцы интенсивного обучения от компании-поставщика, командировки на схожие предприятия, и как итог – отличные специалисты «под ключ».
Дальше плата попадает в печь, где она проходит через девять зон нагрева. Температурный график здесь сложный: преднагрев, сильный нагрев, остывание, на выходе – готовая плата, которая отправляется уже в автоматизированную оптическую инспекцию, или АОИ, как ее называют сотрудники.
– Внутри устройства стоит камера, – объясняет Владимир Пронищин, оператор АОИ. – Она под разными углами и в нескольких проекциях фотографирует плату и тем самым реконструирует 3D-модель. Анализирует качество пайки и выявляет дефекты, указывает на маркировку платы и компонентов.
– Как вам здесь работается?
– Отлично, по сравнению с другими заводами наш – лучший. До этого я учился в строительном техникуме, много где проходил практику, теперь учусь на «вышке». Когда устроился сюда, прошел насыщенное обучение, не сказать, что было просто, зато пригодилось знание английского. Большинство техники и программ «говорит» in English.
Пригождается и креативное мышление, когда нужно решать нестандартные задачи.
– Константин, объясните: радиоэлектроника – наука точная, где здесь место креативу?
– Володя имел в виду, что для любой задачи часто можно найти несколько вариантов решения. Мы еще настраиваем производство, ищем способы, как обеспечить качество и увеличить производительность. К каждому техпроцессу предъявляются жесткие требования. Они регламентированы стандартами IPC международной ассоциации производителей электроники. Но этого результата можно добиться разными путями. Креативность и заключается в выборе подхода для решения задачи.
После АОИ линия сортирует платы на «good» и «not good», вторые отправляются на ремонт. На всех платах стоят QR-коды, по которым можно отследить не только стадию готовности, но и список дефектов, которые нужно исправить. Над столом ремонтника напоминание: «Не трогай, убьет Семенов».
– Вот видите, здоровая атмосфера, – улыбается Константин, пока тот самый Семенов, смущаясь, скрывает забавную табличку. – Молодые парни, шутят, креативят. Мне радостно на душе от этого.
Прежде чем уйти наверх смотреть процесс монтажа и сборки счетчиков, останавливаемся у выхода. У двери стоит плитка, похожая на весы, рядом с ней металлическая кнопка и экран. Для чего это? Объясним по порядку. Электронные компоненты боятся статического электричества и от его воздействия могут прийти в негодность. Ради безопасности продукции и самих сотрудников все цеха находятся в едином контуре заземления: пол – электропроводящий, стены – металлические. А сотрудники перед рабочей сменой надевают на ноги электропроводящие ремешки, соприкасающиеся с кожей и отводящие статику в пол.
Этот аппарат – система проверки, которая показывает, готов ли человек к работе с электроникой. Значения «норма» и «низкое» допускают к оборудованию. Отметка «высокое», как показало в моем случае, запрещает мне трогать любые платы и компоненты, поскольку я не заземлена. Обещаю, что ничего не трону. идем дальше.
Монтаж и калибровка
В специально спроектированном помещении рядками сидят специалисты. Над ними вьется и тут же уходит в индивидуальную вытяжку-рукав дымок от пайки электронных компонентов. Это ТНТ-монтаж (through-hole technology) компонентов, которые невозможно спаять на линии поверхностного монтажа. После этого платы загружают в отмывочную машину.
– Это тоже наша гордость, – восхищенно рассказывает Феоктистов. – Самая экологичная установка среди машин такого назначения. В чем ее уникальность? Аппарат использует отмывочную жидкость безотходным способом: при очистке плат образуется очень мало шлака, и жидкость используется повторно для отмывки другой партии плат. Одной бочки такой жидкости нам должно хватить на годовой тираж счетчиков.
Весь процесс мойки происходит в вакууме. За счет модифицированных спиртов десятки загруженных плат моются быстро, на один цикл уходит десять минут.
Скоро в этом помещении дополнительно установим автоматизированную селективную пайку, которая позволит паять некоторые компоненты, монтируемые сейчас вручную. Дедлайн – следующий год.
Дальше – самый зрелищный и любимый гостями участок. Лазерная маркировка корпусов. Счетчики от КПЗ «живут» тридцать лет, поэтому использовать краску, имеющую свойство быстро выцветать, не имеет смысла. Здесь оператор следит, как лазер наносит индивидуальный серийный номер счетчика. У каждого вида нумерация своя. Сейчас на столе выжигают номер для трехфазного сплит-счетчика. Он одиннадцатитысячный. Счетчики с первыми тысячами номеров уже стоят на объектах клиентов.
Кроме номера, на корпусе показаны схемы включения и другие обозначения по ГОСТу: номинальное напряжение, максимальный ток, частота, класс защиты и изоляции корпуса и, конечно, знак сертификации в Таможенном союзе.
На прощание оператор желает нам хорошего дня, а мы переходим на участок сборки, где в электронный модуль вшивается программное обеспечение, а за соседними столами проводят финальные работы. Подойдя к одному из сотрудников, Константин здоровается с ним «кулачками» и поздравляет с новым статусом – отцовством. Тут же смотрим на стенды, предназначенные для загрузки программного обеспечения, чьи коды выглядят для меня так же непонятно и сложно, как эльфийский язык. Рядом за стендом трудится руководящий состав радиоэлектронного производства, причем чем сложнее участок, тем опытнее сотрудники здесь обитают.
Чуть поодаль – калибровочная установка, которая подает на уже собранные счетчики эталонный ток и эталонное напряжение. Программным способом каждый прибор учета индивидуально калибруется, что обеспечивает высочайшую точность измерений. По сути это точка невозврата. С этого момента счетчики переходят из режима «производство» в режим «эксплуатация», так что поменять какие-либо значения без полной разборки прибора больше невозможно. Сделано это в качестве защиты, чтобы никто не мог повлиять на метрологические свойства счетчика.
На стендах сектора технического контроля продукцию проверяют на стойкость в условиях экстремальных температур и влажности, а также смотрят исправность беспроводных каналов связи GSM и bluetooth, работоспособность всего функционала счетчика.
Что дальше? Метрологическая поверка счетчиков, занимающая довольно много времени. В соответствии с ГОСТом на приборы подается несколько видов эталонной нагрузки при разных значениях тока, пяти– и стопроцентных, при различных косинусах фи, активной и реактивной энергии нагрузки… словом, проверяется все то, что непонятно такому гуманитарию, как я, но необходимо энергетикам. После поверки – на упаковку и вперед, на склады заказчиков.
Литейное производство
По пути к литейке замечаю производственный контраст: по левую руку – еще не восстановленный, темный цех Курганского завода колесных тягачей, некогда советского промышленного гиганта; по правую – свежие цветные площадки молодого курганского индустриального парка. Подходя к складу еще издалека, видишь единственную табличку – КПЗ. Не потеряешься. По дороге разговариваем про коллектив.
– По каким критериям отбирали кадры?
– Нам очень повезло с кадровиком – Александрой Куккоевой. Это ее заслуга, что мы смогли найти подходящих людей. А критериев было несколько: человек должен быть технарем в душе, должен уметь легко находить общий язык с оборудованием и людьми, быть обучаемым, адекватным, без тяжелых вредных привычек. Все остальное мы обеспечили обучением. Я не говорю о том, что этого достаточно, всегда есть пространство для развития профессионализма. Сейчас они набивают руку, иногда делают ошибки и исправляют их, учатся под наставничеством более опытных специалистов.
– Что касается личных качеств команды?
– Ребята у нас молодцы – вежливые, интеллигентные, открытые, и, конечно, хотелось бы, чтобы люди работали в команде. Это относится ко всем подразделениям: производству, сервисным службам, снабжению, сбыту… Хочется, чтобы они не замыкались в себе, на своих обязанностях, не проводили жесткие границы ответственности – здесь я делаю, а здесь нет. Нужна командная работа – готовность подставить плечо коллеге, помочь в каких-то моментах, в которых не обязан. Это все про дружбу, взаимовыручку. Мы рады, когда сотрудники демонстрируют такой подход.
У нас есть идеи по поводу программ тимбилдинга, в ближайшее время займемся этим, как только решим все острые вопросы производства.
Вошли в цех. Довольно просторный, с запасом места для будущих дополнительных инжекционно-литьевых машин. К нам подходит руководитель литейного производства Александр Игнатьев – для нас, для коллег Сан Саныч. Максимально открытый, улыбающийся, он показал нам все процессы в этом цехе от и до:
– Сперва забираем исходное сырье – гранулированный поликарбонат. При необходимости добавляем к нему краситель и добавки. Готовое сырье загружаем в баки и отвозим к сушильному оборудованию. Дальше сырье поступает в машины, где под давлением пресс-форм получаются готовые изделия. Всего двадцать пять деталей и двадцать пять пресс-форм соответственно. После этого робот забирает детали и загружает в контейнеры, которые потом отправляются на сборку.
Ради интереса запускаю руку в мешок с гранулами поликарбоната. Пластичный, приятный на ощупь, я бы использовала его в качестве антистресс-наполнителя, но это сугубо рабочий материал. К слову, производство здесь безотходное. Если по каким-то причинам отлили брак, его отправляют в дробилку, полученный порошок превращают во вторичные гранулы, которые можно добавить к обычным деталям до десяти процентов от объема. Есть и те детали, которые отливаются из вторички полностью.
Здесь же в цехе пластиковые корпуса свариваются между собой ультразвуковым излучением, устанавливаются резьбовые втулки. На участке ремонта происходит обслуживание и мелкий ремонт инструмента и оборудования.
Цель – стать законодателями в сфере умных счетчиков
– После экскурсии по предприятию могу сказать, что ваше производство не ассоциируется со словом «завод».
– А какие у вас ассоциации с этим словом?
– Огромные цеха, грязь, старое, неуклюжее оборудование и шум.
– Вы описываете старые машиностроительные заводы, металлообработку, где сложно избавиться от грязи и пыли, когда ты изготавливаешь громоздкие конструкции. При создании нашего производства мы не на такие примеры ориентировались. До старта проекта мне довелось побывать на немецких предприятиях по производству электроники и на многих современных производствах в России. Мы перенимали опыт лучших в отрасли. Если обратите внимание, то заметите, что у нас идеальная чистота, при работе с электроникой пыли быть не должно, все окна наглухо закрыты, работает вентиляция – вся система полностью автономна.
– Получается, производство умных счетчиков не может быть масштабным, это ювелирная работа в «стерильных» условиях?
– Может быть масштабным, но у нас нет задачи обеспечить весь рынок. В России существует множество производителей электроники, конкуренция высока, и в перспективе мы хотим занять лидерские позиции в нашей отрасли. Но замыкаться на одном виде продукции нецелесообразно, продуктивнее диверсифицировать производственный ассортимент.
– Помимо счетчиков, появится другой вид продукции?
– Конечно. Наше производство – это не только умные счетчики, это современная радиоэлектроника как для бытового, так и для промышленного потребления. А счетчики – наш мощный локомотив, якорный продукт, на который у нас грандиозные планы. ///