חברת החשמל מנטרת את קווי המתח באמצעות פריזמה פוטוניקס

שיתוף פעולה בין חברת החשמל לבין חברת הסטארט-אפ התל-אביבית פריזמה פוטוניקס (Prisma Photonics), המפתחת פתרונות ניטור מבוססי סיבים אופטיים לתשתיות המתפרסות על פני מרחקים גדולים כדוגמת קווי חשמל, צינורות נפט וגז, מסילות רכבת, גבולות ועוד. הטכנולוגיה של פריזמה פוטוניקס משתמשת בתשתית הסיבים האופטיים הקיימת כמעין חיישן, ובאמצעות ניתוח שינויים זעירים במאפייני האות האופטי, הנובעים מהסביבה החיצונית, מסיקה על אירועים חיצוניים המתרחשים בקרבת הסיב.

במסגרת הפיילוט, חברת החשמל עושה שימוש בפתרון PrismaPower, המסוגל לזהות אירועים בטיחותיים ותחזוקתיים לאורך קווי החשמל כדוגמת ניסיונות חבלה בציוד, אנשים שמטפסים על עמודי חשמל, שיבושים נקודתיים באספקת החשמל, מעגלים מקצרים ואפילו תנאי מזג אוויר המסכנים את קווי המתח כמו רוח חזקה או פגיעות ברק בקרבת מקום.

בשלב זה, הפתרון של פריזמה פוטוניקס מנטר כ-100 קילומטרים של קווי חשמל, וזאת מבלי שחברת החשמל נדרשה להתקין חומרה נוספת לאורך התשתית. הפרויקט מתקיים ביוזמת תוכנית של רשות החדשנות המקדמת שיתופי פעולה בין חברות טכנולוגיה לגופים ממשלתיים. זהו ההסכם המסחרי הראשון שעליו מדווחת פריזמה פוטוניקס.

פריזמה פוטוניקס הוקמה ב-2017 על ידי המנכ"ל ד"ר ערן ענבר והמדען הראשי ד״ר איתן רואן. ענבר שימש כמנכ"ל במשך 18 שנה של חברת V-Gen, המפתחת ומייצרת מערכות לייזר, וורואן שימש חוקר מוביל ב-V-Gen. אחת המשקיעות האסטרטגיות בחברה היא קרן ההון-סיכון i3 Ventures, המתמקדת בהשקעה בחברות סטארט-אפ בשלבים מוקדמים המפתחות טכנולוגיה עמוקה במגוון תחומים.

הטכנולוגיה של פריזמה פוטוניקס מתבססת על תופעה פיזיקלית, שבה, כתוצאה מזיהומים זעירים בסיב, חלק קטן מהפוטונים המרכיבים את קרן האור העוברת בתוך הסיב מתפזרים, וחלק זעיר מתוך אילו חוזרים חזרה אל הסיב. הודות לכך, ניתן להשתמש בסיב כמעין חיישן אקטיבי וגלאי. מניתוח החזר האור ניתן ללמוד, ברמה התיאורטית, על מה שקורה מחוץ לסיב, במובן מסוים בדומה לאופן שבו פועל מכ"ם. הבעיה היא שעוצמת ההחזר הינה קלושה, לא יותר ממאית המיליארדית מעוצמת אות המקור, ועל כן מאוד קשה להבדיל בין רעש לאות ולבנות על סמך המידע הזה תמונה ברורה של הנעשה בחוץ. משום כך, מרבית הפתרונות הקיימים בשוק לוקים ברגישות נמוכה ומייצרים התראות שווא רבות.

"להקשיב" לסיב האופטי

הפתרון של פריזמה פוטוניקס עושה שימוש במערכת לייזר ומגברים אופטיים חדשניים ומגובי-פטנטים המייצרת את "החתימה האקוסטית" של החזר הפוטונים ברגישות גבוהה מאוד ומשלבת לימוד-מכונה בניתוח החתימות, זיהוין וסיווגן.

לדברי החברה הפתרון שלה רגיש פי 100 מהפתרונות הקיימים בשוק. הטכנולוגיה שלה מאפשרת לזהות שינויים ברזולוציה של מיליונית המילימטר בלחץ, רטט ואף טמפרטורה מחוץ לסיב, ועל סמך השינויים הללו לבנות תמונה מדויקת ומפורטת של אירועים ואובייקטים בסמוך לסיב ולהפחית דרמטית את התראות השווא.

הפתרון של פריזמה פוטוניקס מאפשר לנטר כך 100 קילומטר באמצעות מערכת חוקר אופטי אחד. על סמך הטכנולוגיה הזו פיתחה פריזמה פוטוניקס מגוון פתרונות לעולם התשתיות כגון איתור דליפות וגניבה מצינורות גז ונפט, נזקים וניסיונות חבלה בכבלים תת-ימיים, מפגעים ואנשים החוצים מסילות רכבת, הגנה היקפית על מתחמים בקרת גבולות וזיהוי הסתננויות.

ננו-פבריקה פיתחה מדפסת 3D לייצור חלקים סופר-זעירים

בתמונה למעלה: אובייקט זעיר שהודפס במדפסת של ננו-פבריקה

חברת ננו-פבריקה (Nanofabrica) התל אביבית פיתחה מדפסת תלת-מימד (3D) מסוג חדש אשר מצליחה לבצע הדפסה של חלקים זעירים מאוד ברמת דיוק של מיקרון אחד בלבד (אלפית המילימטר). המדפסת של החברה, Tera 250 מאפשרת לייצר רכיבים בסדר גודל מיניאטורי שעד היום לא היה ניתן להדפיס. החברה הציגה ייצור גלגל שיניים בקוטר של 1 מ"מ הכולל 12 שיניים זהות בדייקנות. המדפסת מתאימה לשימוש עבור ייצור מערכות בתחומי האלקטרוניקה, אופטיקה, מכשור הרפואי, מיקרו-פלסטיקה ועוד.

המדפסת מתאימה גם לייצור אבות-טיפוס ותבניות יציקה, וגם לייצור סדרתי בריצות של כמה עשרות אלפי חלקים, מכיוון שניתן להדפיס על-גבי מגש המדפסת אלפי חלקים במקביל בתוך מספר שעות. מנכ"ל ננו-פבריקה ואחד ממיידי החברה, ג'ון דונר, סיפר ל-Techtime שהמדפסת פותחת שווקים עבור ייצור תוספתי (additive manufacturing): "ככל שהחפצים נעשים קטנים יותר, יותר קשה ויקר יותר לייצר אותם בשיטות הקיימות. במדפסת שלנו ניתן לייצר את החלקים הללו בפשטות, במהירות ובזול. זו אחת מההזדמנויות הגדולות של עולם ההפסת התלת-מימד".

כניסה אל קו הייצור של ארן

החברה מסרה מדפסת ראשונה במתכונת ביטא לקבלנית הייצור ארן (Aran) מקיסריה, המייצרת באמצעותה חלקים זעירים עבור לקוחותיה. בהמשך השנה היא מתכננת להתחיל במכירה מסחרית של מדפסות Tera 250 ללקוחות בארץ ובחו"ל. המדפסת פועלת בטכנולוגיית MicroDLP, שבה ממצקים נוזל פוטו-פולימרי, שכבה אחר שכבה, באמצעות חשיפה לאור אולטרה-סגול (UV). הייחוד של המדפסת של ננו-פבריקה היא בכך שהטכנולוגיה האופטית המדויקת של מקרן ה-UV מאפשרת לבנות בכל פעם שכבה בעובי ובדיוק רוחבי של מיקרון, ובכך לייצר פריטים ברזולוציה מדויקת מאוד.

מנכ"ל ננו-פבריקה ג'ון דונר (משמאל) ומדפסת התלת-מימד Tera 250
מנכ"ל ננו-פבריקה ג'ון דונר (משמאל) ומדפסת התלת-מימד Tera 250

דרישה גבוהה לרכיבים פלסטיים זעירים

ננו-פבריקה הוקמה ב-2016 על ידי המנכ"ל ג'ון דונר והטכנולוג הראשי אייל שלף. המשקיעה האסטרטגית בחברה היא קרן i3, המתמחה בהשקעה בחברות בשלבי פיתוח מוקדמים ואשר הובילה את סבב הסיד בננו-פבריקה. מייסד-שותף ומנהל i3, ערן וגנר, משמש כיו"ר דירקטוריון ננו-פבריקה. עם השלמת הפיתוח נתקלו שני המייסדים בדילמה עסקית. היישומים האפשריים של מדפסת מסוג זה הם רחבים ומתפרסים על פני מגזרים רבים כמו תעופה וחלל, אוטומוטיב, אלקטרוניקה, מכשור רפואי, אופטיקה, מיקרו-פלסטיקה ועוד, ובחברה חיפשו דרך להבין טוב יותר את צרכי השוק ולגבש אסטרטגיה ממוקדת יותר.

לשם כך החברה מפעילה לשכת שירות המאפשרת ללקוחות ממגזרים שונים לשלוח מפרט של חלק ולהדפיס דוגמאות ללא צורך ברכישת המדפסת. המודל הזה מאפשר ללמוד לאילו יישומים המדפסת מתאימה ביותר, גם ברמה הטכנולוגית וגם ברמה העסקית. עד כה היא קיבלה כ-400 פניות מלקוחות וביצעה כ-70 הזמנות, בין היתר עבור קבלניות ייצור אלקטרוני, יצרניות רכב ויצרניות שבבים. דונר: "שוק הרכיבים הפלסטיים הזעירים לסמארטפונים בלבד נאמד ב-4 מיליארד דולר בשנה. העבודה מול לקוחות באמצעות לשכת השירות עזרה לנו להבין מה הם היישומים המתאימים ביותר למדפסת שלנו".

תבניות יציקה זעירות

אחד משוקי היעד הראשונים שנחשף בעקבות ההתנסות הזו, הוא של תבניות היציקה בתעשיית המיקרו-פלסטיקה. "הקושי בתעשיית יציקת הפלסטיק היא להוציא לפועל סדרות ייצור קצרות. אין בעיה לבנות תבנית יציקה עבור ייצור של מיליוני חלקים, אך לא משתלם לבנות תבנית עבור ייצור של עשרות אלפי חלקים בלבד, למשל עבור מהדורה מיוחדת של מוצר לגו. ייצור תבנית מתכת עשוי לעלות עשרות אלפי דולרים ולהימשך ימים רבים. במדפסת שלנו ניתן לייצר את התבנית בתוך שעה אחת בלבד ובעלות מזערית".

שני שוקי יעד מרכזיים נוספים הם אלקטרוניקה ואופטיקה: "קיים אבסורד בעולם האלקטרוניקה. השבבים נעשים זעירים מאוד (חוק מור), אך מעטפת הפלסטיק והמחברים (מארז) מסביב לשבבים, לא שותפים לקצב המזעור וכן הרכיב הסופי נשאר מגושם. במדפסת שלנו ניתן לייצר גם את מעטפת הפלסטיק באותה רמת מזעור. בתעשיית האופטיקה ניתן לתכנן בגמישות רבה יותר, ולהדפיס פריטים כמו הגשר הפלסטיק הזעיר המחזיק את העדשות, ובעתיד גם את העדשה כולה". ננו-פבריקה גם מפתחת את החומרים הפוטו-פולימריים עבור המדפסת שלה. כעת היא נמצאת בתהליך פיתוח גם של חומרים קרמיים.

האזינו לשיחה עם מנהל קרן i3, ערן וגנר, מתוך תוכנית מס' 34 בפודקאסט שלנו, שעלתה בחודש מרץ 2021:

לזהות את היוניקורן כשהוא עדיין "גור" [פודקאסט]

מנחה: יוחאי שויגר
עורך: רוני ליפשיץ
מנגינת פתיחה: ניר שדה

 

האורח בתוכנית הוא ערן וגנר, מנהל שותף ואחד ממייסדי קרן ההון-סיכון i3 Ventures.

מאחורי כל טכנולוגיה עומדים לא רק יזמים, מנהלים ומפתחים, אלא גם משקיעים. תפקידה של קרן הון-סיכון הוא לנסות ולזהות מתוך שלל הרעיונות, היזמים והמצגות את חברת הסטארט-אפ המנצחת שתהפוך בעתיד לחברה מסחרית גדולה. קרן ההון-סיכון מספקת לחברת הסטארט-אפ לא רק כסף, אלא גם אמון, ובמקרים רבים קרן ההון-סיכון הופכת לשותף אסטרטגי, ומלוות את הסטארט-אפ בתהליך הגדילה.

קרן ההון סיכון i3 הוקמה על ידי ערן וגנר ונגה קאפ, והיא מתמקדת בנישה מאוד הרפתקנית בעולם הסטארט-אפים: חברות בשלבים מאוד מוקדמים, ultra early stage. עבור i3 הבחירה הזו היא גם תפיסת עולם וגם מודל עסקי.

בשיחה, מספר ערן איך עומדים על טיבה של חברה בשלב כה מוקדם, על פורטפוליו החברות שהקרן כבר השקיעה בהן, וגם על המהפכות הטכנולוגיות שמעניינות אותו במיוחד.

עקבו אחר כל תוכניותינו ב-Spotify

וגם ב-Apple Podcasts