250 likes | 460 Views
Технологическая платформа «Радиационные технологии» Кластер Ядерных технологий . Перспективы Развития Радиационных технологий. 3 апреля 2012 , Дубна. Группы технологий и рынки созданные и развиваемые в рамках Атомной отрасли . Рыночные кластеры. Кластеры услуг. Кластеры технологий.
E N D
Технологическая платформа «Радиационные технологии» Кластер Ядерных технологий. • Перспективы Развития Радиационных технологий 3 апреля 2012, Дубна
Группы технологий и рынки созданные и развиваемые в рамках Атомной отрасли Рыночные кластеры Кластеры услуг Кластеры технологий ИСТОЧНИК: корпорация Росатом, Bain & Company
Этап 1: фундаментальные исследования и первые опытные установки по госзаказу. На первом этапе РТ были сферой интересов государства (военное применение и первая волна инвестиций в соответствующие фундаментальные исследования) 1895 - открытие рентгеновских лучей, Франция 1903 - Нобелевская премия по физике Антуану Беккерелю, Пьеру и Марии Кюри за открытие радиоактивности, Франция 1921 - создание Радиевой лаборатории при Академии Наук, СССР 1931-32 - первый циклотрон, США 1934 - открытие искусственной радиоактивности, Франция 1932-37 - первый циклотрон, СССР (первый европейский циклотрон) 1938 - открытие деления урана, Германия 1938 - открытия явление ядерного магнитного резонанса, США 1940 - первый бетатрон, США 1942 - реализован процесс цепной ядерной реакции, США 1944-45 - открытие принципа автофазировки (возможность создания синхротронов), СССР-США 1945 - испытание первой в мире атомной бомбы, США (Тринити) 1946 - начало производство радионуклидов для медицинского применения, США 1949 - испытание первой советской атомной бомбы (РДС-1), СССР 1952 - первый прототип ПЭТ-сканера, США 1953 - испытание первой в мире термоядерной бомбы, СССР 1954 - ввод в эксплуатацию первой в мире АЭС мощностью 5 МВт, СССР
Компетенции в гражданских ядерных технологиях строились на базе энергетических и военных разработок 1950-наст. 1940-60 гг. 1930-40 гг. Радиационныетехнологии в не энергетическихрынках Компетенциив управлении излучением Физика атомного ядра Создание новых продуктов на основе излучения и коммерциализация Поиск новых применений свойств ионизирующего излучения Фундаментальные исследования радиационного излучения
Этап 2: первая волна коммерциализации выведения на рынки новых технологических решений, переход от экспериментов к методикам • На примере медицины After the 2nd World War, nuclear research centres for nuclear physic and chemistry were created in many countries. First test reactors were built. Then started, under the ”Atoms for Peace” flag, production of RI and investigation of their applications in many areas including NM. Nuclear was viewed positively by the public and despite the first nuclear accidents (Windscale, Lucens…), the “Ecologists” was much more concerned by the effects of constructing large dams on rivers. In the 60th, in different countries production of RI and radiopharmaceuticals, was privatized (Nordion, IRE, Amersham,) using reactors and accelerators, operated by public institutions. By end of the 70th, TMI-2 accident caused large emotion in the public and led to investigate significant improvements in safety (human factors) but also to cancel many NPP projects and to freeze nuclear programs in different countries. Simultaneously concerns for the safety of test reactors and RI production, led Cintichem and GE to give up production of Mo99, the largest part of this production having then to be insured by NORDION & IRE, using 6 test reactors. 1971 - признание ядерной медицины в качестве медицинской специальности, Американская медицинская ассоциация, США 1971-1977 – дальнейшее развитие ОФЭКТ и гамма-камер, США 1972 - клинические испытания первого компьютерного рентгеновского томографа, Англия 1973 - год основания магнитно-резонансной томографии, США 1985 - первый протон-антипротонный коллайдер 1986 - авария на Чернобыльской АЭС, СССР 1988 – начало применения спиральных томографов, 4 поколение КТ 1990е - популяризация функциональной МРТ и иных технических средств цифровой визуализации 1992 – первый мультиспиральный томограф, 5 поколение КТ (компания ElscintCo.) 1960г. 1950г. 1972г. 1957г. 1981г. Первые опыты по терапии протонами 1967 г. ОИЯИ (Дубна), 1969 г. ИТЭФ (Москва). Опытный образец мед. линейного ускорителя Опытный образец МРТ на низкопольном магните Экспериментальная установка рентгеновской компьютерной томографии Опытный образец ПЭТ 1984г. Опытный образец МРТ со сверхпр. катушкой 1975г. 1969г. Опытный образец аппарат для брахитерапии АГАТ 1956г. Разработка метода. Опытный образец КТ Опытный образец 2D гамма камеры 50-е 60-е 70-е 80-е
Основания для следующего этапа За 80-е гг.: сформировалась основа новой технологической платформы в сфере производства и применения ускорительной техники Успех программ по изучению воздействия ионизирующего излучения на живые ткани: переход от экспериментов к методикам Эффект от работы реакторной и ускорительной базы: изучены возможности использования изотопов Увеличение мощности компьютеров и программных систем: возможность цифровой визуализации полей излучения Развитие микроэлектроники и полупроводников: возможность производства компактных ускорителей Рост вычислительной мощности • Признание успешными х программ по изучения влияния на сельхоз продукцию. • Совместное решение ВОЗ и других международных организаций о безопасности облученных продуктов питания • Сертификация и одобрение РФП (FDA US) • Появление первых спин-оффов исследовательских центров по оборудованию (IBA)
Этап 3: 90-е- настоящее время: взрывной рост распространения за счет госполитики и вызовов глобализации 90-е - 2000-е гг.: взрывной рост услуг в области ядерной медицины за счет включения в государственные программы страхования Рост мирового рынкапродукции и услуг ЯМ млн.долл. (экспертно) Динамика роста количества ПЭТ-отделений + Польша, Мексика, … + Большинство стран ЕС, … Среднегодовые темпы роста за период, % 35% 25% + Корея, Иран, … + Индия, Китай, … 15% Чили, Франция Канада, США…. Рост за счет внимания к вопросам сохранения продуктов питания в условиях глобальной логистики За счет внимания к вопросам безопастности
Современное состояние РТ МАГАТЭ : «РТ – технологии, которые вносят значительный вклад в развитие мировой экономики. С точки зрения перспектив расширения зон применения РТ сопоставимы с электроникой и информационными технологиями или нанотехом». • 150 стран, развивающих РТ • Не менее 30 компаний - мировых технологических лидеров • 249 исследовательских реакторов и тысячи ускорителей Изменение свойств материалов Облучение живых систем Неразрушающий контроль Медицинские изотопы и радиофармпрепараты Лучевая и радиоизотопная терапия и магнитотерапия Лазерные технологии для диагностики и терапии, косметологии и биотехнологий Диагностические системы, использующие излучение и магнитные поля Дезинфекция продуктов питания Стерилизация медицинских изделий Напыление, имплантация Очистка и модификация поверхности Электроннолучевая эпитаксия Дезинфекция продуктов питания Переработка отходов, в том числе радиоактивных Очистка территорий, выхлопных газов, сточных вод Радиационная обработка полезных ископаемых Средство контроля структуры материалов и соединений Досмотровые системы безопасности Каротаж Электромагнитное зондирование земной коры
В мире сложилась развитая сеть ассоциаций и обществ, связанных с радиационными технологиями IIA – International Irradiation Association • Основные принципы • Некоммерческое сообщество профессионалов-производственников • Продвижение безопасного использования методов и технологий радиационного облучения • Центр распространения информации обо всех аспектах РТ • Усиление позиций РТ на международных и региональных площадках • Анализ и выявление основных трендов развития РТ в мире • Участниками Ассоциации является: • Более 90% поставщиков контрактных услуг по облучению • Лидирующие компании производители мобильного оборудования облучения и источников Co-60 • Транснациональные медицинские корпорации • Компании, специализирующиеся в оборудования и услугах по дозиметрии • Государственные регуляторы и организации Широкие связи и сотрудничество с Ассоциациями по Стандартизации (AAMI, ASTM, ISO), региональными объединениями (ISSPA, FIPA, GIPA, PGEA), статус негосударственного партнера МАГАТЭ
Характеристика рынков по регионам Р Е Г И О Н Р Ы Н О К Н О Р М Ы Высокая консолидация Современная и обширная Европа, США Начальное формирование Устаревшая и недостаточная Россия Формирующаяся на базе западных Стабильный Рост Развивающиеся страны Методики Технологии Дизайн Кадры Услуги 7
ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ РТ На перспективы развития радиационных технологий влияют пять групп факторов Предпосылки в потреблении: глобальные технологические и социально-экономические тренды Технологическая готовность и возможные прорывные сферы Требования к производствам и продуктам (необходимые свойства и сервисы) Организация Идеология систем регулирования
Глобальные технологические и социально-экономические тренды расширяют старые или формируют новые ниши в потреблении Экологизация (+обновление городов) Рост внимания к вопросам безопасности «Зеленая революция 2.0» • Новые системы очистки воды • Системы мониторинга в реальном времени качества воздуха и воды. • Системы контроля качестве пищевой продукции. • Системы обработки продуктов питания для сельскохозяйственных производств. • Новое поколение технологий продления сроков хранения пищевой продукции, • Масштабируемые технологии неразрушающего сканирования • Запрос на новые виды (различные технологии селекции). • Развитие сельскохозяйственной ветеринарии (в т.ч. использование сканирующей техники). • Повышение эффективности (повышение всхожести семян, формирование безотходных циклов производства, в т.ч.с переработкой и обеззараживанием отходов) • Технологии бесконтактного обнаружения взрывчатых, отравляющих и радиоактивных веществ (в т.ч.ядерный магнитный резонанс). • Новое поколение масс-спектрометров, способных идентифицировать взрывчатку, отравляющие вещества и наркотики. • Технологии неразрушающего сканирования и дезинфекции для городов
Глобальные технологические и социально-экономические тренды расширяют старые или формируют новые ниши в потреблении Тренды в развитии медицины Инвестиционные циклы в промышленности (обновление производственной базы) • Новое диагностическое оборудование (увеличение численности людей с хроническими заболеваниями в развитых странах, постановка системы скрининга в развивающихся странах) • Новое терапевтическое оборудование. • Новые препараты (онкотерапия, паллиативная медицина), в т.ч.препараты 3-го поколения • Новые системы контроля качества (в т.ч.аппаратура для точных измерений и химического анализа) • …
Ядерная медицина:Карта смежных рынков для предпринимателя Сегменты потенциальных клиентов в рыночном кластере «Ядерная медицина» Потенциальные переходыв смежные рынки Точка входа в кластер «Ядерная медицина» Размер рынка входа $3.8 млрд Диагностико-терапевтические отделения госпиталей (напр. для онкологии) Переход в новый кластерСтерилизация медицинских изделий и дезинфекция продуктов питания 0 Реакторы/ циклотроны • Выход в смежный сегмент медицинских изотопов и циклотронов • Размер доп. рынка: + $0,7 млрд. Изотопы Циклотроны 1 1 0 Радиофарм-препараты • Выход в смежный сегмент оборудования для диагностической визуализации • Размер доп. рынка : + $18,9млрд. 2 2 ПЭТ-сканеры и инжиниринг 3 Диагностическаявизуализация(оборудование и инжиниринг ПЭТ центов) • Выход в смежный сегмент услуг для лучевой терапии • Размер доп. рынка : + $3,4млрд. 3 • Выход в сегмент РИА • Размер доп. рынка : + $0,08млрд. 5 Ускори-тели 4 Лучевая терапия 4 • Выход в кластер стерилизации • Размер доп. рынка : + $ 2,7 млрд. 5 Прочее Радиоимм. анализ Размер всех смежных рынков $29,6млрд.
Досмотровые системы: Характеристики рынка Структура рынка Динамика рынка 5% Консолидация рынка Привлекательность сегментов рынка Размер (2009) Рост (09-13) Маржа Вывод Источник: World Market for Explosives, Weapons & Contraband Detection, IMS (2009); SG; Visiongain; интервью с экспертами; анализ Bain
Системы безопасности:Карта смежных рынков для предпринимателя Сегменты потенциальных клиентов в рыночном кластере «Системы безопасности» Потенциальные переходы в смежные рынки • Точка входа в рыночный кластер «Системы безопасности» • Размер рынка входа • $0.7млрд. Сегмент таможенн./ погранич. служб Сегмент инфраструктуры 0 Государств. сектор Коммерч. сектор 13 Досмотровые системы Рентген Гамма/нейтроны 0 • Выход в смежные сегменты досмотра багажа и людей на границах • Размер доп. рынка: + $1 млрд. Грузы и транспорт 1 2 Переход в новый кластерСистемы неразрушающего контроля 1 • Выход в смежные сегменты досмотра людей и багажа в объектах государств. инфраструктуры с • Размер доп. рынка : + $0.6млрд. Багаж Багаж Багаж 3 4 7 2 4 6 • Выход в смежные сегменты досмотра людей и багажа в коммерческом секторе э • Размер доп. рынка : + $0.07млрд. 5 6 Мм. волны Люди Люди Люди 3 5 • Выход в смежный сегмент CBRNE • Размер доп. рынка : + $2.1млрд. 7 8 Детекторы химических, биологических и радиоактивных угроз Нейтроны Химич. техн. Детекторывзрывч. веществ Детекторы взрывч. веществ • Выход в смежный сегмент биометрических систем • Размер доп. рынка : + $3.5млрд. 8 9 10 9 12 11 Биометрика • Выход в смежный сегмент видеонаблюдения • Размер доп. рынка : + $ 7.9 млрд. 11 12 Лазеры Обору-дование Документы/оборудо-вание 10 • Выход в новый рыночный кластер систем неразрушающего контроля • Размер доп. рынка : + $ 1 млрд. 13 Видеонаблюдение Оптика Обору-дование Обору-дование Размер всех смежных рынков $17млрд.
Дезинфекция продуктов питания:Характеристики рынка Структура рынка Дезинфекцияспеций и сушеных овощей Обеззараживание зерна и фруктов Дезинфекциямяса и рыбы Облучение корнеплодов Динамика рынка Консолидация рынка Прогноз Источник: BizAcumen “Food Irradiation trends” BMR 3009 (2009); анализ Bain; интервью с экспертами
Применение Стерилизация медицинских изделий: Характеристики рынка Структура рынка 3 американских производителя занимают ~45% мирового рынка… … и ~85% рынка США Динамика рынка Консолидация рынка Истор. данные Прогноз Примечание: (*) Прочие рынки -Латинская Америка (38%), Средний Восток и Африка (25%), Канада(37%);cтруктура на 2008 год Источник: “Sterilization Systems and Equipment, a Global Strategic Business Report” GIA (Июль 2008); интервью с экспертами
Резюме • Мировой рынок оборудования рынка радиационных технологий составляет ~$13 млрд. в 2010 г. с потенциалом роста около 8-12% в год до 2030 г. • Приоритетными сегментами мировых рынков оборудования и услуг радиационных технологий являются сектора ядерной медицины и систем безопасности и неразрушающего контроля, составляющие ~90% мирового рынка радиационных технологий • Однако с учетом смежных возможностей и в модели предоставления комплексных услуг размер рынка достигает ~$40 млрд. уже в 2010 г. и составит более $250 млрд. к 2030 г.
Технологическая платформа«Радиационные технологии»Задача I: технологический прогноз • В 2011 год –начало работ над форсайтом в сфере применения радиационных технологий • Завершен первый этап работ – определены текущие ключевые рынки и игроки • С октября 2011 года начнется второй этап работ над форсайтом с привлечением ключевые мировых исследовательских центров: USA National Laboratories (Lawrence Berkley, Fermi, Argon), GSI, KIT and JülichHelmholtzzentrum, Rutherford Appleton Laboratory (RAL) and Dursbery Laboratory STFC, Saclay and Grenoble CEA Centers, ИЯФ им. Будкера, ОИЯИ, ИТЭФ. Universities: Frankfurt, Oxford, MIT, Chicago, • Форсайт будет проводится при поддержке МАГАТЭ(руководитель департамента ядерной науки и применений (ядерных технологий) Дауд Мохамед). • По итогам этого этапа будет сформирована международная экспертная коллегия. • Научные руководители форсайта: • Вернер Буркхард (ex. Зам. Директора МАГАТЭ) • … • Результаты форсайта: • а) зоны прорыва технологий на рынках • б) границы масштабировании технологий • в) новые направления применений
Технологическая платформа«Радиационные технологии»Задача II: технологический аудит Статус: ВРоссиии странах СНГ более 60научных институтов и Университетов, ведущихработы в направлении радиационных технологий На сегодня собраныпредложенияпо действующим и перспективным исследовательским проектам от 33организаций За счет технологического аудита: будет проведена отбраковка и приоритезацияразработок для последующей сборки в технологической цепочке. Сроки проведения аудита: конец 2011 -2011 гг. Финансирование: централизованно от Минэкономразвития или через внешнее бюджетирование + специализированные отраслевые заказы.
Стратегии технологических игроков • Форсайт и технологический аудитпозволят также сформировать: • карты технологических цепочек • цепочек добавленной стоимости • И также сформировать: • корпоративные стратегии (Росатом, Ростехнологии) • приоритеты инвестирования в этой области для институтов развития (Сколково, Роснано).
Развитие радиационных технологий невозможно в отрыве от смежных технологий Технологии проектирования, конструирования, моделирования и инжиниринга Информационные системы (программное обеспечение) Технологии машиностроения, приборостроения (вакуумные корпуса, системы управления пучком) Радиационные технологии Метрология Новые материалы (сверхпроводники, кристаллы, магнитные материалы) Микроэлектроника (детекторы излучения) Криогенные системы
Контактная информация http://sk.ru Twitter: @sk_ru http://www.facebook.com/FondSkolkovo +7 495 967 0148 afertman@sk.runzaytseva@sk.ru
Цепочка добавочной стоимости в радиологии Завод «Медрадиопрепарат» Изотоп, НИИАР, РосРАО, ООО «Центр Атоммед», ООО «МК ЮНИКС»,ЗАО «Комета»,ООО «ПОЗИТОМ-ПРО» Завод «Медрадиопрепарат», Изотоп, НИЦ КИ, НИИАР, РИ, НИФХИ, РНЦРХТ, ПИЯФ, ТПУ, НИИ кардиологии СО РАМН МРНЦ, РНЦРХТ, РОНЦ, НИИ онкологии им. Петрова, Центр Алмазова, ЛДЦ МИБС, НИИ кардиологии СО РАМН, НИИ онкологии СО РАМН НИИЭФА, НИИТФА, ИТЭФ, ПИЯФ, ИЯИ, ТПУ, Институт неразрушающего контроля ТПУ Изотоп, НИЦ КИ, НИИАР, РИ, НИФХИ, СпбгПУ, Маяк Разработка и производство оборудования для диагностики и терапии Инжиниринг (EPC, сервис, обращение с отходами) Производство медицинских изотопов Разработка и производство РФП Медицинские услуги Медицинские технологии МРНЦ, РОНЦ, РНЦРХТ, НИИ онкологии им. Петрова, ИТЭФ, ПИЯФ, НИИ кардиологии СО РАМН, НИИ онкологии СО РАМН Кадры НИЯУ МИФИ, СпбГПУ, ТГУ, ТПУ, ТУСУР, СибГМУ