RadioBat

Разработка, производство и сбыт стационарных измерительных устройств и комплексов на их основе, использующих радиоволны гигагерцового диапазона, для измерения зазоров и вибрации подвижных частей роторных агрегатов относительно неподвижных. Использование указанных устройств для защиты агрегатов от аварий и ранней диагностики дефектов в качестве более привлекательной альтернативы существующим устройствам.

Имеются результаты расчетов, моделирования, а также прототип, снимающий основные технологические риски

Наш клиент - это крупное промышленное предприятие, эксплуатирующее ответственное и дорогостоящее роторное оборудование. Это паро, гидро и газотурбинные электрогенераторы, мощное насосное и компрессорное оборудование.
Общее количество таких агрегатов только по предприятиям ТЭК России составляет не менее 40000 единиц. Количество измерительных каналов на один такой агрегат колеблется от 5 до 20, в среднем 10 штук. Средняя стоимость измерительной системы - порядка $1200 за канал. Таким образом, размер рынка только на предприятиях ТЭК России составляет $0,5 млрд.
По нашим оценкам, темпы роста указанного рынка составляют порядка 5-7% в годовом исчислении.

Наш клиент - это крупное промышленное предприятие, эксплуатирующее мощные роторные агрегаты (далее - агрегаты), являющиеся ключевым компонентом в непрерывном технологическом процессе. Эти агрегаты дорогостоящи и обычно работают без резерва.
В этой связи перед нашим клиентом стоят две задачи
1. Минимизировать последствия внезапных отказов узлов агрегатов.
2. Детектировать зарождение дефектов узлов агрегатов на ранней стадии развития с тем, чтобы вообще исключить фактор внезапности.
Для решения задачи 1 наш клиент использует различные системы противоаварийных защит (ПАЗ), задача которых - как можно быстрее отключить агрегат в случае детектирования развития аварийной ситуации.
Для решения задачи 2 наш клиент использует переносные или стационарные устройства и системы неразрушающего контроля (диагностические системы).
Одними из важнейших параметров, используемых как в системах ПАЗ, так и в диагностических системах, являются зазоры, смещения и вибрация узлов, измеряемые бесконтактным способом. Бесконтактный способ замера не имеет альтернативы (например, невозможно установить ответную часть измерительного устройства на вращающийся вал). Более того, без измерительных систем, обеспечивающих контроль ряда параметров, работа агрегатов ВООБЩЕ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ.
На рынке представлены бесконтактные системы измерения, построенные на различных физических принципах (вихретоковые, емкостные, ультразвуковые, индуктивные и так далее). Однако всем им присущ ряд недостатков.
1. Датчик должен устанавливаться в НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ от подвижного механизма (1-2 миллиметра), требует выполнения дорогостоящих операций при установке, обслуживании и замене, и подвержен выходу из строя в процессе выполнения профилактических сервисных операций на узле.
2. Для диагностики и ПАЗ используются РАЗНЫЕ СИСТЕМЫ.
В связи с вышеизложенным, наш клиент, применяя существующие системы, имеет следующие проблемы
1. Он несет большие затраты, связанные с поддержкой в исправном состоянии бесконтактных систем измерения зазора (вибрации). В результате выполнения ремонтных операций на узле более половины систем контроля повреждаются и требуют замены, все подлежат повторной дорогостоящей настройке.
2. Он стоит перед выбором - покупать относительно бюджетные системы, выполняющие только функции защит, либо покупать и эксплуатировать параллельно ДВЕ системы - одна для диагностики, другая для защит и удваивать (а иногда и утраивать) свои затраты. Внедрение систем ранней диагностики - это базовый тренд, особенно в условиях замедления темпов роста экономик, когда для сохранения доходности необходимо оптимизировать затратную часть бизнеса. В компаниях наших клиентов на ремонт тратится до 25-30% всех операционных издержек, так что это - злободневная задача

Технология, которая будет использована в разрабатываемом устройстве, даст ему преимущества устройств дальнего действия в смысле дистанции до объекта, в то же время оказываясь соизмеримой по разрешению с технологиями ближнего действия. Это свойство технологии позволяет предложить как привлекательную альтернативу существующим методам измерений, так и реализовать измерительные схемы, которые с помощью традиционных устройств как ближнего, так и дальнего действия невозможно осуществить принципиально. Речь идет о линейке устройств, которые способны измерять расстояние в диапазоне десятков метров с разрешением десятки микрон. Устройство будет применяться в нише устройств ближнего действия и будет обладать, во-первых, рядом преимуществ с точки зрения качества измерений, помехоустойчивости и стоимости,а, во-вторых, позволит выполнять ряд потенциально важных измерений, осуществление которых существующими методами не представляется возможным. В качестве примера можно указать на возможность измерения мгновенной скорости вращения вала БЕЗ наличия на валу звездочки (шпонки, паза), что позволит существенно упростить и удешевить конструкцию тахометров и отметчиков оборотов, упростить требования к местам установки и способам подготовки этих мест к измерениям, дать возможность получить надежные измерения для бюджетного решения задачи крутильных колебаний валов в онлайн режиме. Другое применение - контроль колебаний лопаточного аппарата дискретно-фазовым методом. Установка конвенциональных датчиков для решения данной задачи - это сложно и дорого, потому что в силу своего принципа действия все эти датчики нужно устанавливать в потоке. Если это влажный пар (последние ступени энергетических турбин) то датчик сноситься в течение недели. Если это первые ступени или ступени турбины высокого давления газотурбинного двигателя - то там это не работает по температурным условиям. Датчик, основанный на данной технологии, можно отнести от измерительной точки,и , более того, отделить от нее радиопрозрачной перегородкой толщиной, кратной длине волны излучения датчика. Но даже если не брать во внимание вышеуказанные сферы применения, для осуществления конвенциональных измерений (осевой сдвиг, вибрация вала, относительное расширение ротора, абсолютное расширение корпуса, уклонометрия, положение органов регулирования) данный подход дает более бюджетное и надежное решение. Вкратце - информативным параметром является частота и фаза, а не амплитуда и время пролета, что является гораздо более помехоустойчивым способом получения информации. Измерения построены на излучении радио чирп импульсов (импульсов с линейной модуляцией частоты) в СВЧ диапазоне (77-81 ГГц), умножении принятого отраженного сигнала на испущенный и последующем спектральном анализе полученного таким образом сигнала. Достаточно простыми рассмотрениями можно показать, что при помощи такого подхода устанавливается однозначное соответствие между спектральными пиками в полосе несколько Мегагерц и расстоянием до объекта, который отразил испущенный импульс. Данный способ измерений до недавнего времени был неприемлемо дорогим для целевой области - бесконтактных измерений зазора и вибрации и, кроме того, требовал очень существенных затрат на разработку аппаратного и программного обеспечения.
Однако в течение нескольких последних лет на рынке появились высокоинтегрированные чипы, реализующие как всю радио часть, так и высокопроизводительные средства управления и обработки сигнала в одном очень бюджетном чипе. В качестве примера можно указать технологию mmWave от американского производителя Ti, стоимость чипов которой находится в районе $25. Это открывает очень привлекательные возможности для бурного развития принципиально новых подходов к осуществлению измерений на наших целевых рынках, чем проект и собирается вплотную заняться.
Устройство, которое мы разработаем, будет свободно от недостатков альтернативных решений. Точнее:
1. Датчик можно будет устанавливать на достаточном удалении от объекта контроля, что позволит как минимум существенно снизить его повреждаемость в процессе ремонтных операций и/или отказов контролируемого оборудования, а как максимум надежно защитить его от повреждений и вовсе исключить операции по его демонтажу и последующему монтажу в процессе плановых ремонтов основного оборудования.
2. Датчик либо не будет требовать настройки вовсе, либо их трудоемкость будет на порядки снижена по сравнению с альтернативными подходами.
3. Датчик сразу будет разрабатываться как микропроцессорное устройство, в минимальной комплектации позволяющее не только решать задачу надежного измерения параметра защиты, но и извлечения диагностической информации и представления ее в удобном виде для использования в системах раннего обнаружения дефектов.
Таким образом, наш клиент получит надежное и бюджетное решение 2 в 1, которое позволит ему:
1. Повысить надежность работы системы защит оборудования
2. Минимизировать стоимость жизненного цикла системы защит
3. Параллельно решить задачу сбора диагностической информации, которую будет удобно использовать в системах раннего обнаружения дефектов.

На наших целевых рынках основным способом измерений вибрации и зазора бесконтактным способом является вихретоковый метод. Ниже перечислены основные игроки этого рынка и дана оценка их доли на нем.
Зарубежные компании
1. Bently Nevada ( входит в состав Baker Huges - подразделения GE).
Продукты - 3500 Series (основной продукт), Orbit60 (современная разработка). Самая дорогая система на рынке. В России - порядка 5%. Доля стабильна
2. Emerson
Продукт - CSI. Порядка 5% рынка. Доля растет
Российские компании
1. Вибробит
Продукт - Вибробит 300, Вибробит 400. Порядка 30% рынка в энергетике. Доля стабильна
2. СИЭЛ
Продукт - СИЭЛ 16ХХ. Доля порядка 2% в ГАЗПРОМе. Падает
3. Виброприбор.
Продукт - ИВД-ПФ. Доля порядка 10% в ГАЗПРОМЕ. Стабильна
4. ВиКонт
Продукт - ВК-ХХ. Доля в энергетике - 10%. Доля на нефтяном рынке - 10%. Динамика положительная

Наши отличия от конкурентов:
1. Другой принцип измерений, дающий продукту потребительские свойства, существенно превосходящие продукцию конкурентов. Выше мы описывали подробно. Повторим вкратце
- Продукт гораздо менее подвержен поломке при выполнении ремонтных операций на основном оборудовании, так как нет необходимости устанавливать в непосредственной близости от объекта контроля.
- Операции по настройке или вовсе не требуются, или существенно меньше, чем у конкурентов.
- Результаты измерений гораздо достовернее.
2. Сочетание в базовой комплектации и защитных, и диагностических функций, дающее клиенту возможность за бюджет на уровне дешевой системы защит получить в одном флаконе и защиту, и диагностику на уровне самых продвинутых специализированных систем.

Инвестиции (руб)
1. Оборотный капитал - 10 млн.
2. Оборудование - 5 млн.
3. Сертификация, защита интеллектуальной собственности - 1 млн.
Расходы (в годовом исчислении)
1. ФОТ - 20 млн.
2. Аренда - 5 млн.
3. Прочие - 2 млн.
Доходы (в годовом исчислении):
1. Продажи систем в расчете не измерительный канал - 4000 шт или 400 млн.
2. Монтаж и пусконаладка - 20 млн.
3. ЗИП - 40 млн.
Важная особенность нашего рынка - крайне низкий размер вклада на покрытие в составе конечной стоимости изделия - в районе 15, максимум 20%!!

1. Создание фундамента зонтичного бренда RadioBat - продажа линейки дешевых средств измерения механических величин конечным потребителям.
Применяется для защиты ответственного вращающегося роторного оборудования, участвующего в работе критических с точки зрения непрерывности технологического процесса участков производства либо оснащаемого в соответствии с отраслевыми стандартами или стандартами предприятия (паро и газотурбинные генераторы, компрессоры газотранспортной системы Газпрома, насосное и компрессорное оборудование нефте и газоперерабатывающих предприятий, роторное оборудование химических и нефтехимических предприятий)
2. Продажа системным интеграторам для построения ими подсистем
автоматизированного мониторинга и постановки диагнозов в составе САУ/АСУ ТП.
RadioBat будет иметь значительно более широкий функционал, нежели просто измерение одного интегрального параметра. Фактически внутри измерителя будет осуществляться извлечение из сигнала диагностических признаков дефектов роторного оборудования. Это наверняка заинтересует системных интеграторов, поставляющих законченные решения на предприятия, описанные пунктом выше. Одним из современных рыночных трендов является требование со стороны Холдингов к системным интеграторам АСУ ТП включать в состав своих систем штатно подсистему диагностики. Сейчас это делается путем закупки этой подсистемы целиком у производителя (датчики, вторичные приборы и верхний уровень). Интеграция производится на уровне верха АСУ ТП и верха автоматизированной системы.Решение оказывается
дорогим как в момент закупки, так и, что не менее важно, в течение всего жизненного цикла. В некоторых случаях приходится дублировать аппаратное обеспечение систем защит и систем диагностики, так как последние оказываются непригодны для решения задач жесткого реального времени. RadioBat будет от этого недостатка свободен, будет позволять решать самые сложные диагностические задачи, находясь при
этом в самом низу ценового диапазона систем такого класса.
3. Продажа торговым организациям
Существуют сотни организаций, осуществляющих продажу промышленного измерительного оборудования оптом и в розницу через интернет и сеть оффлайн-магазинов, торговых домов, занимающихся комплектацией генподрядных организаций, занимающихся внедрением под ключ комплексных систем автоматизации в промышленности. Наше
решение идеально подходит для таких организаций. Это не увеличит рынки сбыта, но позволит поднять нашу долю на них.
4. Продажа по схеме ОЕМ на внешних рынках (в перспективе).
Внешние рынки оцениваются в натуральном выражении как минимум в 40 раз больше российского (по соотношению ВВП). То есть речь идет о 16 млн. измерительных каналов по цене от $1500. Продавая по схеме ОЕМ по ценам половины отпускной цены внутреннего рынка и предлагая ставить логотип внешнего контрагента, можно рассчитывать на 0,1% этого рынка, что составит 16000 каналов, или $12 млн. в год.

1. ФОТ команды проекта на горизонте 1,5 года.
2. Комплектация и изготовление опытной партии
3. Затраты на проведение опытных эксплуатаций на объектах потенциальных заказчиков
4. Сертификация - метрология, взрывозащита, электромагнитная совместимость.

До 30 процентов в капитале.
Очень важный, на наш взгляд, момент касается потенциальных инвесторов - физических лиц. В Сколково, резидентом которого мы являемся, существует программа поддержки инвестиций в стартапы, которая позволяет инвестору вернуть 50% инвестиций в течение 3-х дней после их осуществления в объеме, не превышающем размер НДФЛ, уплаченного за последние три года. Таким образом, инвестор может получить долю в нашей компании, затратив на 50 % меньше ее стоимости.

1. Возможно, что возникнут сложности при работе в условиях масляного тумана. Если риск реализуется, то это немного сузит потенциальный рынок применения
2. Общая экономическая стагнация, связанная с эпидемией COVID, окажется такой, что отложит осуществление инвестиционных программ на 3-4 года. Маловероятное, но все же возможное развитие событий.

Наша фирма является получателем гранта ФСИ по программе Старт
Также мы являемся резидентом Сколково.