Приборы серии "Фотекон" - новый класс оборудования для

ШЕСТОЙ КОНКУРС РУССКИХ ИННОВАЦИЙ
II тур
Номинация: Инновационный проект.
Тема проекта: Приборы серии "Фотекон" - новый класс оборудования для экспрессконтроля качества жидкостей.
Организация, представляющая проект: ЗАО «Фотекон», г. Тюмень.
Руководитель проекта: Федорец Александр Анатольевич, генеральный директор
ЗАО «Фотекон», к.ф.-м.н.
1. Аннотация.
Задачей проекта является создание и продвижение на рынок нового научно-технического
продукта – приборов серии «Фотекон», рис. 1. В основе не имеющих мировых аналогов
приборов лежит запатентованный метод фотеконскопии, позволяющий индивидуализировать
жидкости по комплексу физических параметров, включая: вязкость, поверхностное натяжение,
плотность, теплоемкость и др. Новый метод идентификации и экспресс-анализа качества
жидкостей (ГСМ, напитки, пищевые масла и др.), базируется на простых унифицированных
физических измерениях, требующих порядка 1 мл жидкости и минуты времени. При этом, не
используются дорогостоящие реагенты и расходные материалы; Не предъявляются высокие
требования к квалификации лаборантов; Достоверно устанавливается неидентичность
анализируемой пробы и эталонного образца в ситуациях, когда неизвестен даже примерный
химический состав жидкости и нетривиален сам выбор методов анализа. Приборы серии
«Фотекон», по сути, формируют свою нишу на рынке научно-измерительного оборудования,
открывая принципиально новые возможности для создания на предприятиях многопрофильных
малобюджетных лабораторий для экспресс-идентификации и контроля качества, как
потребляемых сырьевых ресурсов, так и производимой продукции. ЗАО «Фотекон» ищет
стратегических партнеров для реализации программы вывода на российский и зарубежные
рынки нового НТП, а также предлагает сотрудничество научно-исследовательским и
проектным организациям в реализации комплекса НИОКР по внедрению приборов серии
«Фотекон» в различные производственные и технологические процессы.
2. Информация о заявителе.
- Название организации: Закрытое акционерное общество «Фотекон»;
- Адреса: юридический – 625003, г. Тюмень, ул. Перекопская 15а, к. 215а, почтовый –
625003, г. Тюмень, п/о № 3, а/я 2780;
2
- Ф.И.О. руководителя: Федорец Александр Анатольевич, ген. директор, тел. 8(3452) 25-1260 доб. 233, 8(905) 82-000-28, e-mal: photecon@mail.ru, www.photecon.utmn.ru;
- Направления деятельности: Фундаментальные и прикладные исследования в области
межфазной гидродинамики и процессов тепломассопереноса с фазовым переходом жидкостьгаз. Производство, продажа и сервисная поддержка приборов для экспресс-идентификации и
анализа качества жидкостей серии «Фотекон».
- Инновационный потенциал: Малая инновационная фирма ЗАО «Фотекон» учреждена в
марте 2006 г., его коллектив имеет опыт реализации свыше 10 научных и инновационных
проектов поддержанных на конкурсах различного уровня: Мин. Общего и проф. образования
(1997-1999 г.г.), РФФИ (2001 и 2004 г.г.), грант III конкурса инновационных проектов
губернатора Тюменской обл., госконтракт по программе «Старт-06» и др. Предприятие
обладает всеми правами (включая авторские), необходимыми для производства и продвижения
на рынок приборов серии «Фотекон», которые уже на сегодняшний день отмечены такими
наградами, как: Золотая медаль II Уральской венчурной выставки-ярмарки «Инновации-2006»,
(ноябрь 2006 г., Екатеринбург) и Золотая медаль IIV Московского международного салона
инноваций и инвестиций (февраль 2007 г., Москва, ВВЦ);
- Производственный и трудовой потенциал: годовой оборот (прогнозируемый, т.к. первый
год работы не завершен) – 1100 тыс. руб., среднесписочная численность сотрудников – 5 чел.,
из них двое имеют ученую степень к.-ф.м.н. и два сотрудника повышают квалификацию в
аспирантуре физического факультета Тюменского государственного университета (сроки
защиты диссертаций – осень 2008 и 2009 г.г.);
- Руководитель проекта: Федорец А.А., к.ф.-м.н., докторант Тюменского государственного
университета, автор более 50 (в том числе, 18 патентов РФ) научных публикаций: 1. Капельный
кластер. Федорец А.А. Письма в ЖЭТФ. – 2004. – № 8. – С.457–459; 3. Droplet cluster: new
capillary phenomenon. Fedorets A.A. International Marangoni Association Congress 2004. – Brussels,
Belgium, July 14-17, 2004.  Université Libre de Bruxelles, Faculty of Applied Sciences,
Microgravity Research Center.  Abstracts, p. 20. (2004); 3. О механизме некоалесценции в
капельном кластере. Федорец А.А. Письма в ЖЭТФ. – 2005. – № 9. – С.551–555.; 4. Экспрессметод идентификации и контроля качества жидкостей. Федорец А.А., Безуглый Б.А. Патент РФ
№2247968. – Бюллетень № 7. – 2005 г.; Способ сверхточного дозирования жидкостей. Федорец
А.А. Патент РФ №2271519. – Бюллетень № 7. – 2006.
3. Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта.
Задача анализа химического состава и измерения физико-химических свойств жидкостей
глобальна и чрезвычайно важна. Не случайно, даже простое перечисление уже получивших
распространение или находящихся на стадии разработки лабораторных методик и подходов
займет несколько страниц печатного текста. С другой стороны, несмотря на интенсивное
развитие современных методик и средств измерения, не утрачивает актуальности проблема
экспресс-идентификации и анализа качества таких многокомпонентных жидкостей, как ГСМ,
алкогольные напитки, бытовая химия. Традиционный путь решения этой проблемы требует
создания полноценной химической лаборатории, что практически неприемлемо для
подавляющего большинства предприятий малого и среднего бизнеса.
Представленная разработка, является результатом обобщения многолетнего опыта
исследований эффекта ФОтоиндуцированной ТЕрмокапиллярной КОНвекции (отсюда
происходит термин фотеконскопия), формирует принципиально новый подход к решению
обозначенной проблемы, подход, развивающийся на интерфейсе таких областей физики, как
микрофлюидика, теплофизика и оптика.
3
4. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.
Лежащий в основе проекта метод фотеконскопии отличается принципиальной новизной, о чем,
в частности, свидетельствует тот факт, что на стадии патентования разработки экспертиза
выявила исключительно документы категории «А» – документы, определяющие лишь общий
уровень техники в области изобретения.
Первая приборная реализация нового метода осуществилась в 2005 г., в рамках проекта,
выигравшего грант на конкурсе инновационных и инвестиционных проектов губернатора
Тюменской области. Экспериментальная проверка концепции фотеконскопии подтвердила
высокий потенциал нового метода с точки зрения его практических приложений. Оказалось,
что для контроля качества и идентификации жидкостей не требуется анализировать сложную
интерференционную структуру ТК отклика и можно ограничится регистрацией эволюции
диаметра (D) ТК отклика. Зависимости вида D(t) – фотеконограммы, позволяют надежно
идентифицировать жидкости близкого химического состава, рис. 2, и отслеживать
незначительные изменения параметров жидкости, связанные, к примеру, с колебаниями
температуры жидкости на уровне десятых долей градуса.
1
5. Сущность предлагаемой разработки.
Фотеконскопия является гибридной технологией на интерфейсе методов измерения
тепловых, реологических, и тензометрических параметров жидкости. Суть нового метода
состоит в том, что на открытый слой жидкости воздействуют тепловыми импульсами,
индуцирующими термокапиллярные (ТК) течения. Как следствие, свободная поверхность слоя
4
искривляется, а профиль такой динамической ТК деформации определяется условиями
эксперимента и комплексом свойств жидкости: вязкостью, поверхностным натяжением,
теплопроводностью, теплоемкостью, плотностью и др. Благодаря тому, что свободная
поверхность жидкости зеркально отражает свет, направив на слой луч лазера, в поперечном
сечение отраженного пучка можно наблюдать ТК отклик – интерференционный образ ТК
деформации, являющийся основным источником информации в методе фотеконскопии.
На сегодняшний день просматривается, по меньшей мере, три направления, объединяющих
множество разнообразных задач, при решении которых приборы серии «Фотекон» отличаются
высокой конкурентоспособностью.
Первое направление – экспресс-анализ многокомпонентных растворов и смесей с целью
выявления контрафактных и некондиционных жидкостей (ГСМ, алкогольных напитков,
товаров бытовой химии и т.д). Как уникальный «электронный дегустатор» прибор фотекон,
практически мгновенно, улавливает нюансы комплекса физических свойств жидкости, не редко
позволяя идентифицировать продукцию с точностью до партии.
Второе направление – системы контроля технологических процессов на основе фотекондатчиков. В этом случае, как правило, заранее известно какой должна быть жидкость, и что с
ней может происходить при типичных нарушениях технологии. Конкретизация объекта
измерений облегчает высокоточную калибровку средств измерений, обеспечивая возможность
детальной интерпретации фотеконограмм, а «многомерный» взгляд на жидкость, характерный
для фотеконскопии, открывает качественно новые перспективы для совершенствования систем
контроля технологических процессов.
Третье направление – фотеконскопия, как комплексный метод исследования механических,
теплофизических и пр. свойств жидкостей. Данная проблематика относится к сфере
фундаментальных исследований, что существенно осложняет прогноз временного интервала,
необходимого для решения обратной задачи вычисления характеристик жидкости по
фотеконограмме. К сожалению, слишком у многих отличных эмпирических методов анализа
жидкостей с многолетней историей, уровень развития теории по-прежнему не дает оснований
для ее применения в повседневной практике.
6. Мероприятия по охране прав на интеллектуальную собственность.
Принцип фотеконскопии, как новый подход к проблеме экспресс-идентификации и анализа
качества жидкостей защищен патентом РФ № 2247968, приоритет от 29.07.2003 г.,
патентообладатель ГОУ ВПО Тюменский государственный университет. ЗАО «Фотекон»
владеет исключительной лицензией на данный патент на весь срок его действия (договор №
РД0013063 от 12.10.06 г.). Технические моменты, связанные с приборной реализацией метода
фотеконскопии охраняются в режиме ноу-хау.
7. Конкурентные преимущества.
Предложенная технология не имеет близких аналогов и тем более прототипа. В числе наиболее
необычных полезных особенностей, выделяющих фотеконскопию из ряда широко известных
физико-химических методов можно выделить:
- Единый подход и простые технические средства применяются практически к любым
жидкостям, в том числе, к многокомпонентным и многофазным;
- Не требуются сложные и затратные процедуры пробоподготовки образца: фильтрация,
разделение на компоненты, экстракция и т.п., а затраты на расходные материалы сводятся к
стоимости стандартной химической очистки многоразовых кювет;
- Не предъявляются высокие требования к квалификации лаборантов, поскольку для типовых
измерений процедура обработки результатов выполняется в автоматическом режиме;
- Идентификация жидкости по эталону возможна в ситуациях, когда неизвестен даже
примерный состав жидкости и сам выбор традиционных методов исследования является
нетривиальной задачей.
5
По сути, приборы серии «Фотекон» формируют свою нишу на рынке научноизмерительного оборудования, открывая принципиально новые возможности для создания на
предприятиях (включая малые и средние) многопрофильных малобюджетных лабораторий для
экспресс-идентификации и контроля качества жидкостей.
8. Рынок сбыта.
Целевой рынок научно-технической продукции проекта включает несколько групп
потенциальных потребителей, чья деятельность связана с производством, товарооборотом или
контролем качества самых разнообразных жидкостей. Это: а) Промышленные предприятия
(нефтедобыча, нефтехимия, фармацевтика, пищевая промышленность, автотранспорт и др.); б)
Крупные оптовики; в) Экологические, криминалистические и пр. лаборатории; г) Научноисследовательские центры. В общей сложности, только Российский рынок, охватывает
несколько тысяч предприятий и организаций, преимущественно групп а) и в), что в
стоимостном выражении составляет сумму в несколько миллиардов рублей. Потенциальная же
емкость международного рынка нового НТП, в долгосрочной перспективе, может на 1-2
порядка превосходить внутренние потребности России.
9. Порядок коммерциализации результатов разработки.
Проект реализуется на базе малого инновационного предприятие ЗАО "Фотекон",
учрежденного коллективом разработчиков в марте 2006 г. Предприятие обладает всеми
правами (включая авторские), необходимыми для коммерциализации новой разработки. В
настоящее время проект находится на стадии производства и сертификации опытной партии
приборов "Фотекон-D2", при этом, реализуется концепция, согласно которой, комплектующие
изготавливаются на ряде специализированных российских предприятий, на Фотеконе же
осуществляет лишь финальные, наиболее наукоемкие этапы производства (сборочноотладочные работы, установка программного обеспечения, калибровка прибора и т.д.).
На первой стадии вывода нового НТП на российский рынок (второй квартал 2007 г.), будет
задействована уже существующая база данных из около 20 предприятий, руководители которых
имели возможность ознакомится с новой технологией "в живую" (в рамках различных выставок
и научных форумов) и проявили большую заинтересованность в приобретении конечного
продукта проекта. В целом, стратегия коммерциализации развиваемой инновационной идеи,
основана на получение доходов от нескольких взаимосвязанных видов деятельности:
- Производство НТП (60 % доходов);
- Реализация сопутствующих товаров, расходных материалов и программ (5 %);
- Научные исследования по хоздоговорным темам (15 %);
- Лицензионная деятельность (10%);
- Образовательные услуги по подготовке лаборантов и научных сотрудников, владеющих
методом фотеконскопии (5 %);
- Предоставление услуги по проведению анализов жидкостей для физических и юридических
лиц (5 %).
Годы Предполагаемая Цена
себестоимость, прибора
(тыс. руб.)
(тыс. руб.)
Объем реализации Прибыль, Прибыль с учетом доп.
тыс. руб. видов деятельности,
Шт. Тыс. руб.
тыс. руб.
2007
200
300
10
3 000
1 000
1 600
2008
220
350
30
10 500
3 900
6 500
2009
220
350
100
35 000
13 000
21 600
6
10. Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.
План проекта включает комплекс мероприятий начальной стадии вывода на Российский и
международный рынок нового НТП – приборов серии «Фотекон». Проект рассчитан на 3
годовых этапа с началом реализации в июле 2006 г. Основными источниками финансирования
текущего этапа являются госконтракт по программе "Старт-06" – 700 тыс. руб., а также,
инвестиции в рамках заключенного в декабре 2006 г. договора дистрибуции продукции ЗАО
«Фотекон» – 1000 тыс. руб.
11. Предстоящие затраты по проекту.
Затратная часть бюджета проекта оценивается в сумму порядка 28000 тыс. руб., из которых:
4000 тыс. руб. – затраты на НИОКР; 1000 тыс. руб. – добровольная сертификация продукции;
3000 тыс. руб. – реклама и продвижение нового НТП; 20000 тыс. руб. – производственные
затраты. Начиная с 2008 г. основным источником финансирования проекта должны стать
доходы от коммерческой деятельности ЗАО «Фотекон», по итогам же проекта в целом,
самофинансирование составит 60 % затрат, внешние инвестиции – 30 % и средства
госконтракта по программе «Старт» – 10 %.
7