Уровень готовности технологий
Уровни готовности технологий ( TRL ) — это метод оценки зрелости технологий на этапе приобретения программы. TRL позволяют последовательно и единообразно обсуждать техническую зрелость различных типов технологий. [1] TRL определяется во время оценки технологической готовности ( TRA ), в ходе которой исследуются концепции программы, технологические требования и продемонстрированные технологические возможности. TRL оцениваются по шкале от 1 до 9, где 9 соответствует наиболее зрелой технологии. [1]
TRL был разработан в НАСА в 1970-х годах. Министерство обороны США использует эту шкалу для закупок с начала 2000-х годов. К 2008 году шкала также использовалась в Европейском космическом агентстве (ЕКА). [2] Европейская комиссия рекомендовала исследовательским и инновационным проектам, финансируемым ЕС, принять эту шкалу в 2010 году. [1] Впоследствии TRL использовались в 2014 году в программе EU Horizon 2020 . В 2013 году шкала TRL была канонизирована Международной организацией по стандартизации (ISO) с публикацией стандарта ISO 16290:2013 . [1]
Комплексный подход и обсуждение TRL были опубликованы Европейской ассоциацией научно-исследовательских и технологических организаций (EARTO). [3] Обширная критика принятия шкалы TRL Европейским Союзом была опубликована в The Innovation Journal, в которой утверждалось, что «конкретность и сложность шкалы TRL постепенно уменьшались по мере того, как ее использование распространялось за пределы исходного контекста (космические программы)». [1]
Определения [ править ]
| ТРЛ | Использование НАСА [4] | Евросоюз [5] |
|---|---|---|
| 1 | Основные принципы, наблюдаемые и сообщаемые | Основные принципы соблюдены |
| 2 | Сформулирована технологическая концепция и/или применение | Сформулирована технологическая концепция |
| 3 | Аналитическая и экспериментальная критическая функция и/или характерное доказательство концепции | Экспериментальное подтверждение концепции |
| 4 | Проверка компонентов и/или макетов в лабораторных условиях | Технология проверена в лаборатории |
| 5 | Проверка компонентов и/или макетов в соответствующей среде | Технология проверена в соответствующей среде (в промышленно значимой среде в случае ключевых технологий) |
| 6 | Демонстрация модели системы/подсистемы или прототипа в соответствующей среде (на земле или в космосе) | Технология, продемонстрированная в соответствующей среде (в промышленно значимой среде в случае ключевых технологий) |
| 7 | Демонстрация прототипа системы в космической среде | Демонстрация прототипа системы в операционной среде |
| 8 | Фактическая система завершена и «аттестована к полету» посредством испытаний и демонстрации (наземных или космических). | Система полная и квалифицированная |
| 9 | Фактическая система, «проверенная в полете» успешными миссиями. | Фактическая система, проверенная в операционной среде (конкурентоспособное производство в случае ключевых технологий или в космосе) |
Инструменты оценки [ править ]
Калькулятор уровня технологической готовности был разработан ВВС США . [6] Этот инструмент представляет собой стандартный набор вопросов, реализованный в Microsoft Excel , который обеспечивает графическое отображение достигнутых TRL. Этот инструмент предназначен для предоставления моментального представления о зрелости технологии на данный момент времени. [7]
Инструмент принятия решения (DP) Университета оборонных закупок (DAU), первоначально называвшийся Моделью управления технологическими программами, был разработан армией США . [8] и позже принят DAU. DP/TPMM — это модель деятельности с высокой точностью, управляемая TRL, которая предоставляет гибкий инструмент управления, помогающий менеджерам по технологиям планировать, управлять и оценивать свои технологии для успешного перехода технологий. Модель обеспечивает основной набор действий, включая задачи системного проектирования и управления программами , которые адаптированы к целям разработки технологий и управления. Этот подход является всеобъемлющим, но при этом он объединяет комплексную деятельность, имеющую отношение к разработке и преобразованию конкретной технологической программы, в одну интегрированную модель. [9]
Использует [ править ]
Основная цель использования уровней технологической готовности — помочь руководству в принятии решений, касающихся разработки и внедрения технологий. Его следует рассматривать как один из нескольких инструментов, необходимых для управления ходом исследований и разработок внутри организации. [10]
Среди преимуществ ТРЛ: [11]
- Обеспечивает общее понимание состояния технологии
- Управление рисками
- Используется для принятия решений относительно финансирования технологий.
- Используется для принятия решений относительно перехода технологии
Некоторые характеристики TRL, ограничивающие их полезность: [11]
- Готовность не обязательно соответствует целесообразности или технологической зрелости.
- Зрелый продукт может обладать большей или меньшей степенью готовности к использованию в конкретном системном контексте, чем продукт с более низкой зрелостью.
- Необходимо учитывать множество факторов, в том числе соответствие операционной среды продукта используемой системе, а также несоответствие архитектуры продукта и системы.
Модели TRL имеют тенденцию игнорировать негативные факторы и факторы устаревания. Были высказаны предложения по включению таких факторов в оценки. [12]
Для сложных технологий, включающих различные этапы разработки, была разработана более подробная схема, называемая «Матрица путей готовности технологий», начиная от базовых единиц и заканчивая их применением в обществе. Этот инструмент призван показать, что уровень готовности технологии основан на менее линейном процессе, но на более сложном пути ее применения в обществе. [13]
История [ править ]
Уровни технологической готовности были задуманы в НАСА в 1974 году и официально определены в 1989 году. Первоначальное определение включало семь уровней, но в 1990-х годах НАСА приняло девятиуровневую шкалу, которая впоследствии получила широкое признание. [14]
Оригинальные определения TRL НАСА (1989 г.) [15]
- Уровень 1 – Основные принципы, наблюдаемые и сообщаемые
- Уровень 2 – Потенциальное применение подтверждено
- Уровень 3 – подтверждение концепции, продемонстрированное аналитически и/или экспериментально
- Уровень 4 – компонентов и/или макетов проверена Лаборатория
- Уровень 5 – Компонент и/или макет, проверенный в моделируемой среде или среде реального пространства.
- Уровень 6 – Адекватность системы подтверждена в моделируемой среде
- Уровень 7 – Адекватность системы подтверждена в космосе
Методология TRL была разработана Стэном Садином в штаб-квартире НАСА в 1974 году. [14] Рэй Чейз тогда был представителем отдела двигательных установок JPL в группе разработчиков орбитального корабля Юпитер. По предложению Стэна Сэдина Чейз использовал эту методологию для оценки технологической готовности предлагаемой конструкции космического корабля JPL Jupiter Orbiter. [ нужна ссылка ] Позже Чейз провел год в штаб-квартире НАСА, помогая Садину институционализировать методологию TRL. Чейз присоединился к ANSER в 1978 году, где он использовал методологию TRL для оценки технологической готовности предлагаемых программ развития ВВС. В 1980-х и 90-х годах он опубликовал несколько статей о многоразовых ракетах-носителях, использующих методологию TRL. [16]
Они документировали расширенную версию методологии, которая включала инструменты проектирования, испытательное оборудование и готовность производства по программе Air Force Have Not. [ нужна ссылка ] Менеджер программы Have Not Грег Дженкинс и Рэй Чейз опубликовали расширенную версию методологии TRL, которая включала проектирование и производство. [ нужна ссылка ] Леон МакКинни и Чейз использовали расширенную версию для оценки технологической готовности концепции многоразового космического транспорта (HRST) команды ANSER. [17] ANSER также создал адаптированную версию методологии TRL для предлагаемых программ Агентства внутренней безопасности. [18]
В ВВС США приняли использование уровней технологической готовности в 1990-х годах. [ нужна ссылка ]
В 1995 году Джон К. Мэнкинс из НАСА написал статью, в которой обсуждалось использование НАСА TRL, расширялся масштаб и предлагался расширенное описание для каждого TRL. [1] США В 1999 году Главное бухгалтерское управление подготовило влиятельный отчет. [19] в котором изучались различия в переходе технологий между Министерством обороны и частной промышленностью. Он пришел к выводу, что Министерство обороны берет на себя больший риск и пытается внедрить новые технологии на меньшей степени зрелости, чем частный сектор. GAO пришло к выводу, что использование незрелых технологий увеличивает общий риск программы. GAO рекомендовало Министерству обороны более широко использовать уровни технологической готовности как средство оценки технологической зрелости до перехода. [20]
В 2001 году заместитель заместителя министра обороны по науке и технологиям издал меморандум, одобривший использование TRL в новых крупных программах. Руководство по оценке зрелости технологий было включено в Руководство по оборонным закупкам . [21] Впоследствии Министерство обороны разработало подробное руководство по использованию TRL в «Справочнике оценки технологической готовности Министерства обороны США» за 2003 год.
Из-за их значимости для жилья группа инженеров НАСА (Ян Коннолли, Кэти Дауэс, Роберт Ховард и Ларри Тупс) сформировала «Уровни готовности жилья (HRL)». Они были созданы для удовлетворения требований к обитаемости и аспектов проектирования в соответствии с уже установленными и широко используемыми стандартами различных агентств, включая TRL НАСА. [22] [23]
Совсем недавно д-р Али Аббас, профессор химического машиностроения и заместитель декана по исследованиям в Сиднейском университете, и д-р Мобин Номвар, инженер-химик и специалист по коммерциализации, разработали уровень коммерческой готовности (CRL), девятибалльную шкалу, позволяющую быть синхронизированы с TRL как часть критического инновационного пути для быстрой оценки и доработки инновационных проектов, чтобы обеспечить принятие рынком и избежать неудач. [24]
В Евросоюзе [ править ]
Европейское космическое агентство [1] принял шкалу TRL в середине 2000-х годов. Его справочник [2] точно соответствует определению TRL НАСА. В 2022 году калькулятор ESA TRL был опубликован. Универсальное использование TRL в политике ЕС было предложено в заключительном отчете первой экспертной группы высокого уровня по ключевым технологиям. [25] и это было реализовано в последующей рамочной программе ЕС под названием H2020, рассчитанной с 2013 по 2020 год. [1] Это означает не только космические и оружейные программы, но и все, от нанотехнологий до информатики и коммуникационных технологий.
См. также [ править ]
- Интеграция модели зрелости возможностей – программа обучения и оценки повышения уровня процессов
- Список новых технологий : новые технологии активно разрабатываются.
- Уровень готовности производства . Метод оценки зрелости производства.
- Открытые инновации – Условия внешнего сотрудничества в области инноваций.
- Оценка технологий - область исследований, посвященная тенденциям в науке и технологиях и связанным с ними социальным событиям.
- Жизненный цикл технологии – развитие, восхождение, зрелость и упадок новых технологий.
- Передача технологий – процесс распространения технологий.
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час Михай, Хедер (сентябрь 2017 г.). «От НАСА до ЕС: эволюция шкалы TRL в инновациях государственного сектора» (PDF) . Инновационный журнал . 22 : 1–23. Архивировано из оригинала (PDF) 11 октября 2017 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Справочник по уровням технологической готовности для применения в космосе» (PDF) (1-я редакция, 6-е изд.). ЕКА . Сентябрь 2008 г. TEC-SHS/5551/MG/ap.
- ^ «Шкала TRL как инструмент исследовательской и инновационной политики, Рекомендации EARTO» (PDF) . Европейская ассоциация научно-исследовательских и технологических организаций. 30 апреля 2014 г.
- ^ «Определения уровня технологической готовности» (PDF) . НАСА.gov . Проверено 6 сентября 2019 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Уровни технологической готовности (TRL); Выдержка из Части 19 – Решение Комиссии C(2014)4995» (PDF) . ec.europa.eu . 2014 . Проверено 11 ноября 2019 г.
Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 . - ^ Нолти, Уильям Л.; и др. (20 октября 2003 г.). « Калькулятор уровня технологической готовности исследовательской лаборатории ВВС , представленный на конференции системного проектирования NDIA» . Архивировано из оригинала 13 мая 2015 года.
- ^ «Калькулятор оценки технологий» .
- ^ Крейвер, Джеффри Т. (28 декабря 2020 г.). «Точка принятия решения / Модель управления технологической программой, DAU» . Университет оборонного снабжения .
- ^ Джефф, Крейвер. « Точка принятия решения / TPMM — модель управления технологической программой (доступна только для компонентов Министерства обороны)» .
- ^ Кристоф Дойч; Кьяра Менегини; Оззи Мермут; Мартин Лефорт. «Измерение готовности технологий для улучшения управления инновациями» (PDF) . ИНО. Архивировано из оригинала (PDF) 2 июня 2012 г. Проверено 27 ноября 2011 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бен Доусон (31 октября 2007 г.). «Влияние внедрения технологий на организации» (PDF) . Центр технологий проектирования интеграции человеческого фактора. Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 года.
- ^ Рикардо Валериди; Рон Дж. Коль (март 2004 г.). Подход к управлению технологическими рисками (PDF) . Симпозиум отдела инженерных систем Массачусетского технологического института, Кембридж, Массачусетс, 29–31 марта 2004 г. CiteSeerX 10.1.1.402.359 . [ мертвая ссылка ]
- ^ Винсент Джеймьер; Кристоф Оше (апрель 2018 г.). «Демистификация уровней технологической готовности для сложных технологий» . Блог проектов Leitat .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Банке, Джим (20 августа 2010 г.). «Уровни технологической готовности раскрыты» . НАСА .
- ^ Садин, Стэнли Р.; Повинелли, Фредерик П.; Розен, Роберт (1 октября 1988 г.). Технологии НАСА продвигают будущие системы космических миссий . Международный астронавтический конгресс, 39-й, Бангалор, Индия, 8-15 октября 1988 г.
- ^ Чейз, РЛ (26 июня 1991 г.). Методика оценки технологической и производственной готовности транспортных средств с технологией NASP . 27-я совместная конференция по двигательной активности, 24-26 июня 1991 г., Сакраменто, Калифорния. дои : 10.2514/6.1991-2389 . АИАА 91-2389.
- ^ Р.Л. Чейз; Л. Е. МакКинни; Х.Д. Фронинг-младший; П. Чиш; и др. (январь 1999 г.). «Сравнение выбранных вариантов воздушно-реактивных двигателей для аэрокосмического самолета» . Материалы конференции AIP . Том. 458. Американский институт физики . стр. 1133–8. дои : 10.1063/1.57719 . Архивировано из оригинала 11 марта 2016 г. Проверено 28 августа 2018 г.
- ^ «Калькулятор уровня научно-технической готовности Министерства внутренней безопасности (версия 1.1) - Итоговый отчет и руководство пользователя» (PDF) . Институт внутренней безопасности. 30 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2010 г. .
- ^ «Передовой опыт: лучшее управление технологиями может улучшить результаты систем вооружения» (PDF) . Генеральная бухгалтерия . Июль 1999 г. GAO/NSIAD-99-162. Архивировано из оригинала (PDF) 24 февраля 2021 г. Проверено 28 августа 2018 г.
- ↑ Руководство по оборонным закупкам. Архивировано 25 апреля 2012 г. в Wayback Machine.
- ↑ Руководство по оборонным закупкам. Архивировано 25 апреля 2012 г. в Wayback Machine.
- ^ Хойплик-Мойсбургер и Баннова (2016). Образование в области космической архитектуры для инженеров и архитекторов . Спрингер. ISBN 978-3-319-19278-9 .
- ^ Коэн, Марк (2012). Макеты 101: Кодекс и стандартные исследования для аналогов космических сред обитания . Конференция AIAA Space 2012 Пасадена, Калифорния.
- ^ Исследована связь TRL и CRL.
{{cite magazine}}: Для журнала Cite требуется|magazine=( помощь ) ; Отсутствует или пусто|title=( помощь ) - ^ «Экспертная группа высокого уровня по ключевым технологиям – Итоговый отчет» . Июнь 2011. с. 31 . Проверено 16 марта 2020 г.
Онлайн [ править ]
- «Передовой опыт: лучшее управление разработкой технологий может улучшить результаты систем вооружения» . Счетная палата правительства США. Июль 1999 г. НСИАД-99-162.
- «Приобретение совместных ударных истребителей: зрелые критически важные технологии, необходимые для снижения рисков» . Счетная палата правительства США. Октябрь 2001 г. ГАО-02-39.
Внешние ссылки [ править ]
- Уровни технологической готовности (TRL) НАСА
- Уровни технологической готовности Введение в архив НАСА через Wayback Machine
- Рекомендуемые_практики DNV (ищите DNV-RP-A203)
- Руководство по операционной системе закупок Министерства обороны Великобритании для TRL (требуется регистрация)
