Уровни готовности технологий ( TRL ) - это метод оценки зрелости технологий на этапе приобретения программы, разработанный в НАСА в 1970-х годах. Использование TRL позволяет согласованно и единообразно обсуждать техническую зрелость различных типов технологий. [1] TRL технологии определяется во время оценки готовности технологии (TRA), которая исследует концепции программ, технологические требования и продемонстрированные технологические возможности. TRL основаны на шкале от 1 до 9, где 9 - наиболее зрелая технология. [1] Министерство обороны СШАиспользует шкалу для закупок с начала 2000-х годов. К 2008 году шкала также использовалась в Европейском космическом агентстве (ЕКА) . [2]
Европейская комиссия посоветовала ЕС финансируемым исследовательские и инновационные проекты утвердить шкалу в 2010 году [1] TRLS поэтому были использованы в 2014 году в ЕС программе Horizon 2020 . В 2013 году шкала TRL была канонизирована стандартом ISO 16290: 2013. [1] Комплексный подход и обсуждение TRL были опубликованы Европейской ассоциацией исследовательских и технологических организаций (EARTO) . [3]В журнале Innovation Journal была опубликована обширная критика принятия шкалы TRL Европейским союзом, в которой говорилось, что «конкретность и сложность шкалы TRL постепенно уменьшались по мере того, как ее использование распространялось за пределы исходного контекста (космические программы)». [1]
История [ править ]
Уровни технологической готовности были первоначально задуманы в НАСА в 1974 году и официально определены в 1989 году. Первоначальное определение включало семь уровней, но в 1990-х годах НАСА приняло нынешнюю девятиуровневую шкалу, которая впоследствии получила широкое распространение. [4]
Исходные определения НАСА TRL (1989) [5]
- Уровень 1 - основные принципы соблюдаются и сообщаются
- Уровень 2 - потенциальное приложение подтверждено
- Уровень 3 - Подтверждение концепции, продемонстрированное аналитически и / или экспериментально
- Уровень 4 - Лаборатория компонентов и / или макетов аттестована
- Уровень 5 - Компонент и / или макетная плата, проверенные в симулированной или реальной среде
- Уровень 6 - Соответствие системы подтверждено в смоделированной среде
- Уровень 7 - Соответствие системы подтверждено в космосе
Методология TRL была изобретена Стэном Садиным в штаб-квартире НАСА в 1974 году. [4] В то время Рэй Чейз был представителем подразделения реактивного движения реактивного движения в группе разработчиков орбитального аппарата «Юпитер». По предложению Стэна Садина г-н Чейз использовал эту методологию для оценки технологической готовности предлагаемого проекта космического корабля JPL Jupiter Orbiter. [ необходима цитата ] Позже г-н Чейз провел год в штаб-квартире НАСА, помогая г-ну Садину институционализировать методологию TRL. Г-н Чейз присоединился к ANSER в 1978 году, где он использовал методологию TRL для оценки технологической готовности предлагаемых программ развития ВВС. Он опубликовал несколько статей в 1980-х и 90-х годах о многоразовых ракетах-носителях, использующих методологию TRL. [6]Они задокументировали расширенную версию методологии, которая включала средства проектирования, испытательное оборудование и готовность производства по программе Air Force Have Not. [ необходима цитата ] Менеджер программы Have Not Грег Дженкинс и Рэй Чейз опубликовали расширенную версию методологии TRL, которая включала проектирование и производство. [ необходима цитата ] Леон МакКинни и г-н Чейз использовали расширенную версию для оценки технологической готовности концепции многоразового космического транспорта (HRST) группы ANSER. [7] ANSER также создал адаптированную версию методологии TRL для предлагаемых программ Агентства национальной безопасности. [8]
Военно- воздушные силы США начали использовать уровни технологической готовности в 1990-х годах. [ необходима цитата ]
В 1995 году Джон С. Манкинс , НАСА, написал статью, в которой обсуждалось использование НАСА TRL, расширен масштаб и предложены расширенные описания для каждого TRL. [1] В 1999 году Главное бухгалтерское управление США подготовило влиятельный отчет [9], в котором рассматривались различия в переходе на технологии.между Министерством обороны и частной промышленностью. В нем сделан вывод о том, что Министерство обороны принимает на себя большие риски и пытается перейти на новые технологии с меньшей степенью зрелости, чем это делает частный сектор. GAO пришло к выводу, что использование незрелой технологии увеличивает общий риск программы. GAO рекомендовал Министерству обороны США шире использовать уровни технологической готовности как средство оценки технологической зрелости до перехода. В 2001 году заместитель заместителя министра обороны по науке и технологиям выпустил меморандум, в котором одобрил использование TRL в новых крупных программах. Руководство по оценке технологической зрелости было включено в Руководство по оборонным закупкам . [10] Впоследствии Министерство обороны разработало подробное руководство по использованию TRL в Справочнике по оценке готовности технологий Министерства обороны США за 2003 год.
Из-за их значимости для жилья, «Уровни готовности к обитанию (HRL)» были сформированы группой инженеров НАСА (Ян Коннолли, Кэти Дауэс, Роберт Ховард и Ларри Тупс). Они были созданы для удовлетворения требований к пригодности для проживания и аспектов проектирования в соответствии с уже установленными и широко используемыми стандартами различных агентств, включая TRL НАСА. [11] [12]
В Европейском Союзе [ править ]
Европейское космическое агентство [1] приняло шкалу TRL в середине 2000-х годов. Его справочник [13] полностью соответствует определению TRL НАСА. Универсальное использование TRL в политике ЕС было предложено в заключительном отчете первой экспертной группы высокого уровня по ключевым стимулирующим технологиям [14], и оно действительно было реализовано в последующей рамочной программе ЕС, названной H2020, которая будет действовать с 2013 по 2020 год. [1] Это означает не только космические и оружейные программы, но и все, от нанотехнологий до информатики и коммуникационных технологий.
Текущие определения TRL [ править ]
Текущее использование НАСА [ править ]
Текущая девятибалльная шкала НАСА: [15]
- TRL 1 - Основные принципы соблюдаются и сообщаются
- TRL 2 - Разработана концепция технологии и / или приложение
- TRL 3 - Аналитическая и экспериментальная критическая функция и / или характеристическое подтверждение концепции
- TRL 4 - Проверка компонентов и / или макетов в лабораторных условиях
- TRL 5 - Проверка компонентов и / или макетов в соответствующей среде
- TRL 6 - Модель системы / подсистемы или демонстрация прототипа в соответствующей среде (на земле или в космосе)
- TRL 7 - Демонстрация прототипа системы в космических условиях
- TRL 8 - Фактическая завершенность системы и "летная квалификация" посредством испытаний и демонстрации (наземных или космических)
- TRL 9 - Фактическая система, "проверенная в полете" успешными операциями миссии.
Европейский Союз [ править ]
TRL в Европе следующие: [16]
- TRL 1 - соблюдаемые основные принципы
- TRL 2 - Сформулирована технологическая концепция
- TRL 3 - Экспериментальное подтверждение концепции
- TRL 4 - Технология проверена в лаборатории
- TRL 5 - Технология, подтвержденная в соответствующей среде (промышленно значимая среда в случае ключевых вспомогательных технологий)
- TRL 6 - Технология, продемонстрированная в соответствующей среде (промышленно значимая среда в случае ключевых стимулирующих технологий)
- TRL 7 - Демонстрация прототипа системы в операционной среде
- TRL 8 - Система завершена и аттестована
- TRL 9 - Фактическая система, проверенная в операционной среде (конкурентоспособное производство в случае ключевых вспомогательных технологий; или в космосе)
Инструменты оценки [ править ]
Technology Readiness Level Calculator был разработан ВВС США . [17] Этот инструмент представляет собой стандартный набор вопросов, реализованный в Microsoft Excel, который обеспечивает графическое отображение достигнутых TRL. Этот инструмент предназначен для получения моментального снимка технологической зрелости в определенный момент времени. [18]
Инструмент DAU Decision Point (DP), первоначально называвшийся « Модель управления технологической программой», был разработан армией США . [19], а затем принят в Defense Acquisition University (DAU). DP / TPMM - это высокоточная модель деятельности, управляемая TRL, которая предоставляет гибкий инструмент управления, помогающий менеджерам по технологиям в планировании, управлении и оценке их технологий для успешного перехода на новые технологии. Модель обеспечивает основной набор действий, включая системную инженерию и управление программами.задачи, соответствующие целям развития технологий и управления. Этот подход является комплексным, но он объединяет комплексные действия, относящиеся к разработке и преобразованию конкретной технологической программы, в одну интегрированную модель. [20]
Использует [ редактировать ]
Основная цель использования уровней технологической готовности - помочь руководству принимать решения, касающиеся разработки и перехода на новые технологии. Его следует рассматривать как один из нескольких инструментов, необходимых для управления прогрессом в области исследований и разработок в организации. [21]
Среди преимуществ TRL: [22]
- Обеспечивает общее понимание статуса технологии
- Управление рисками
- Используется для принятия решений относительно финансирования технологий
- Используется для принятия решений о переходе технологии
Некоторые характеристики TRL, ограничивающие их полезность: [22]
- Готовность не обязательно соответствует уместности 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 актуальность операционной среды продуктов для имеющейся системы, а также несоответствие архитектуры продукта и системы.
Текущие модели TRL, как правило, не учитывают негативные факторы и факторы устаревания. Были внесены предложения по включению таких факторов в оценки. [23]
Для сложных технологий, которые включают в себя различные этапы разработки, была разработана более подробная схема, называемая Матрица пути к технологической готовности, переходящая от базовых единиц к приложениям в обществе. Этот инструмент призван показать, что уровень готовности технологии основан на менее линейном процессе, но на более сложном пути ее применения в обществе. [24]
См. Также [ править ]
- Список новых технологий
- Передача технологии
- Оценка технологий
- Жизненный цикл технологии
- Уровень готовности производства
- Модель зрелости интеграции
- Открытые инновации
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h Михай, Хедер (сентябрь 2017 г.). «От НАСА к ЕС: эволюция шкалы TRL в инновациях в государственном секторе» (PDF) . Журнал инноваций . 22 : 1–23. Архивировано из оригинального (PDF) 11 октября 2017 года.
- ^ Справочник EAS TRL
- ^ Шкала TRL как инструмент исследовательской и инновационной политики
- ^ a b Бэнке, Джим (20 августа 2010 г.). «Демистификация уровней технологической готовности» . НАСА .
- ^ Садин, Стэнли Р .; Повинелли, Фредерик П .; Розен, Роберт (1 октября 1988 г.). « Технологии НАСА продвигают системы космических миссий будущего , представленные на IAF, Международном астронавтическом конгрессе, 39-й, Бангалор, Индия, 8-15 октября 1988» .
- Перейти ↑ Chase, RL (26 июня 1991 г.). « Методология оценки технологической и производственной готовности транспортных средств с технологией NASP (AIAA 91-2389) , представленная на 27-й конференции по совместным двигательным установкам, 24-26 июня 1991 г., Сакраменто, Калифорния» .
- ^ Р.Л. Чейз; Л. Е. МакКинни; HD Froning, Jr .; П. Чиш; и другие. (22 января 1999 г.). «Сравнение выбранных вариантов двигателей с воздушным движением для аэрокосмического самолета» . Американский институт физики .
- ^ "Калькулятор уровня готовности науки и технологий Министерства национальной безопасности (версия 1.1) - Заключительный отчет и руководство пользователя" (PDF) . Институт внутренней безопасности. 30 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа, 2010 г.
- ^ «Лучшие практики: лучшее управление технологиями может улучшить результаты системы оружия (GAO / NSIAD-99-162)» (PDF) . Главное бухгалтерское управление . Июль 1999 г.
- ^ Защита Приобретение Руководство архивации 2012-04-25 в Wayback Machine
- ^ Häuplik-Meusburger и Bannova (2016). Образование в области космической архитектуры для инженеров и архитекторов . Springer. ISBN 978-3-319-19278-9.
- ^ Коэн, Марк (2012). «Мокапы 101: код и стандартные исследования аналогов космической среды обитания». Конференция AIAA Space 2012 . Пасадена, Калифорния.
- ^ Справочник уровней технологической готовности для космических приложений . https://artes.esa.int/sites/default/files/TRL_Handbook.pdf : Европейское космическое агентство. 2008 г.
- ^ «Экспертная группа высокого уровня по ключевым стимулирующим технологиям - Заключительный отчет» . Июнь 2011. с. 31 . Проверено 16 марта 2020 года .
- ^ «Определения уровня технологической готовности» (PDF) . nasa.gov . Проверено 6 сентября 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «Уровни технологической готовности (TRL); Выдержка из Части 19 - Решение Комиссии C (2014) 4995» (PDF) . ec.europa.eu . 2014 . Проверено 11 ноября 2019 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Нолти, Уильям Л .; и другие. (20 октября 2003 г.). « Калькулятор уровня технологической готовности, Исследовательская лаборатория ВВС , представленный на конференции по системному проектированию NDIA» . Архивировано из оригинального 13 мая 2015 года.
- ^ «Калькулятор оценки технологий» .
- ^ Craver, Джеффри Т. (28 декабря 2020). «Точка принятия решения / Модель управления технологической программой, Университет оборонных закупок (DAU)» . Университет оборонных закупок .
- ^ Джефф, Крейвер. « Точка принятия решения / TPMM - Модель управления технологической программой (доступна только для компонентов DOD)» .
- ^ Кристоф Дойч; Кьяра Менегини; Оззи Мермут; Мартин Лефорт. «Измерение готовности технологий для улучшения управления инновациями» (PDF) . Я НЕ. Архивировано из оригинального (PDF) на 2012-06-02 . Проверено 27 ноября 2011 .
- ^ а б Бен Доусон (31 октября 2007 г.). «Влияние внедрения технологий на организации» (PDF) . Центр технологий проектирования интеграции человеческого фактора. Архивировано из оригинального (PDF) 26 апреля 2012 года.
- ^ Рикардо Валерди; Рон Дж. Коль (март 2004 г.). « Подход к управлению технологическими рисками , Симпозиум отдела инженерных систем Массачусетского технологического института, Кембридж, Массачусетс, 29-31 марта 2004 г.» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 11 июня 2008 года.
- ^ Винсент Jamier; Кристоф Оше (апрель 2018 г.). « Демистификация уровней технологической готовности для сложных технологий , Лейтат, Барселона, 24 апреля 2018 г.» .
Онлайн [ править ]
- Презентация на научно-технической конференции по переходу технологий к приобретению , GAO (26 октября 1999 г.)
- Совместное приобретение ударных истребителей - зрелые критически важные технологии, необходимые для снижения риска , GAO-02-39 (октябрь 2001 г.)
Внешние ссылки [ править ]
- Уровни технологической готовности (TRL) НАСА
- Уровни готовности технологий Введение Архив НАСА через WayBackMachine
- Рекомендуемые методы DNV (ищите DNV-RP-A203)
- Руководство по операционной структуре закупок Минобороны Великобритании для TRL (требуется регистрация)