技術就緒度
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技術就緒度(Technology Readiness Level,TRL)
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技術就緒度(Technology Readiness Level,TRL)又稱“技術就緒指數”“技術準備水平”是一種衡量技術發展(包括材料、零件、設備等)成熟度的指標[1]
最初由美國航空航天局1995年提出,在美英科學技術界頗有影響,2001年6月,美國國防部正式使用。2002年4月5日,正式頒佈軍事採辦條例,將TRL法律化。該標準的應用也非常廣泛,主要是對任何一種成果的技術就緒水平進行九級定義,可以應用於所有成果,併進行自定義。在創新評價體系中TRL的基本內涵是:任何一個工程師只要完成一個WBS,縱向都可以根據本專業TRL的九級定義“入級”,橫向都可以根據“原始創新、集成創新、消化吸收再創新”三類定義“入類”。可以將對工程師的創新能力評價和對WBS的技術就緒水平“入級”結合起來。
在應用相關技術前,先衡量技術的成熟度。一般而言,當一個新的技術被髮明或概念化時,不適合立刻應用在實際的系統或子系統中。新的技術需要經過許多的實驗、改良及實際的測試。在充份證明新的技術可行性後,才會整合到系統或子系統中。
技術就緒度應用基本的分級原理,把一類技術或項目,按一定的原則制定分級標準,使此類技術或項目都可以按照所處階段的不同,對應到各各級別,量化的區分每一個技術或項目的成熟程度。
技術就緒水平的應用,從低級別到高級別,每升高一級標誌著技術項目的日趨成熟。技術就緒水平的量表制定需要根據不同類別的科研項目的具體情況具體編製,具有普遍適用性和個案特殊性。
技術就緒水平最初被一些美國國防採辦機構和世界的的許多大公司(科研相關)不斷發展的對項目交付物(硬體、軟體、標準等)成熟情況評估的一種方法,該方法將貫穿於技術項目的整個系統。
在我國,技術就緒水平作為科研項目的基本指標之一被納入GB/T22900-2009《科學技術研究項目評價通則》。該國家標準將工作分解結構和技術就緒水平聯合應用,用於改良我國的科研項目管理方法。
一個科研項目必須能夠編製出技術就緒水平(TRL)量表[2],並且能夠在量表中表達開始狀態和目標狀態。一個科研項目合同簽訂後都應該有一個相應的技術就緒水平量表。一般情況下,技術就緒水平量表是唯一的,應該作為合同的必要附件。
一般情況下,編製不出來技術就緒水平量表的科研項目就不具備簽訂合同的條件。只有技術就緒水平量表,才能反映出來科研項目的技術增加值。
技術就緒度的評價準備[3]
開展技術就緒度評價工作,項目組必需明確由哪些機構參與評價工作,各機構的職責分工是怎樣的。
重點研發計劃技術就緒度評價組織機構由組織機構、TRL評價組、被評單位組成。各組織機構的責任分工具體如下:
組織機構:主要負責儀器專項技術就緒度評價的管理。
TRL評價組:TRL評價組負責專項技術就緒度評價的具體實施工作,包括:
a) 審查被評單位自定義技術就緒度評價標準細則;
b) 審查被評單位技術就緒度自評估報告;
c) 給出最終核定的技術就緒度等級評價結果。
說明:當項目評價組不具備技術就緒度評價能力時,可聘請專業機構做支撐單位。
被評單位:被評單位是技術就緒度評價的主體和實施單位,主要負責:
a) 確定技術就緒度評價標準細則,必要時自定義標準細則並提交審查;
b) 提交技術就緒度等級自評估報告;
c) 配合組織機構、評價組及支撐單位完成技術就緒度評價工作。
技術就緒度的評價步驟[3]
對於怎樣開展項目的技術就緒度評價工作,國家重大科學儀器設備開發重點研發計劃提供了“技術就緒度評價方法指南”,明確了評價流程,並對每一步驟進行了詳細的說明。
明確評價對象
開展技術就緒度評價,首先必需明確評價的對象。
從前面的定義可知,技術就緒度的評價對象是指“某一技術”。在13.5國家重大科學儀器設備開發重點研發計劃中,我們可以將評價對象確定為項目本身。技術就緒度評價是對整個項目的技術發展成熟水平的評價。
評價流程
技術就緒度評價的一般流程如下圖所示:
成立自評價組和評價組
自評價組:自評價組由牽頭單位組織成立,聯同各課題單位的專家組成即可,成員一般不少於7位。
評價組:評價組由牽頭單位組織成立,評價組專家成員由“兩組一委”及行業內的專家組成,數量一般不少於7位。
項目牽頭單位應組織制度技術就緒度評價細則。一般情況下,參照“國家重大科學儀器設備開發重點研發計劃技術就緒度評價方法指南”中“附錄1 TRL評價細則”開展評價工作即可,除非項目的特殊性,指南中的評價細則不適用才建議自行制定。自定義的評價細則需提交評價組評審通過後實施。
開展自評價及編製自評估報告
自評價工作由項目牽頭單位組織自評價組專家實施,完成自評價後由牽頭單位編製技術就緒度自評估報告。
註:為保證技術就緒度自評估報告的可信度,在提交評價組審查之前,項目牽頭單位可組織行業內的第三方專業機構進行評估支撐。
評價組評價
自評價工作完成後,項目牽頭單位組織評價組專家對自評估報告進行評審。評價組完成評價後給出最終核定的技術就緒度等級評價結果。
註:項目組一般在召開課題績效評價之前完成技術就緒度的評價工作。
技術就緒度評價的難點問題[3]
- 技術就緒度工作由誰主導開展?誰來編製技術就緒度自評估報告?
技術就緒度的評估工作,由項目牽頭單位主導開展,各課題單位參與,配合提供相關部分的素材。自評估工作完成後,由項目牽頭單位負責編製技術就緒度自評估報告。各課題單位可不單獨成文出具技術就緒度自評估報告(除非課題指標表中自行承諾了單獨出具)。
自評估工作組由項目牽頭單位和各課題專家組成,成員一般不少於7位,負責對項目的進行技術就緒度的自評估工作,準備相應的評估支撐材料,自評估工作完成後由項目牽頭單位負責編製技術就緒度自評估報告。評價組由“兩組一委”專家和行業專家組成,成員一般不少於7位。負責審查技術就緒度評價準則、技術就緒度自評估報告、給出項目技術就緒度等級評價結果。
註:兩組一委是12.5以來儀器專項中推出的專家組、總體組、用戶委員會,目標是項目實施過程中發揮專家組指導監督把關作用、總體組的項目實施保障作用,同時,結合用戶的實際需求和經驗,對研發的成果物提出合適使用要求和指導,保障研發成果物將能得到用戶(市場)認可。
- 識別出來的關鍵技術元素(關鍵部件)是否需要單獨進行評級?
12.5重大科學儀器設備開發重大專項給出的技術就緒度評價指南,TRL等級定義的關註點在項目、製造和技術狀態的程度,關註點不在研發對象層級對應的工作,每個關鍵技術元素都應該按照技術就緒度各個等級要求的狀態程度進行評價分析。
13.5重大科學儀器重點研發計劃給出的技術就緒度評價指南,TRL等級定義的關註點在研發對象各個層級及其對應的工作,由於受層級定義約束,關鍵技術元素可能因為層級低沒有後續高等級工作要求。
因此可以理解為技術就緒度的評價對象是整個項目,因此只需對項目本身進行整體評價。但在報告中仍應準確識別關鍵技術元素,進行管控並確保完成該關鍵元素的相關要點工作,保障整個項目的技術就緒度最終達到目標級別的要求。
- 是否可直接按目標級別進行評價?
正確的評價方式應該是逐級評價,在實施過程中逐級完成各項工作,儲備相關證據材料,保障項目工程化、產業化及測試驗證工作的充分性,以確保項目研發成果物技術就緒度達到目標級別。
如果直接按目標級別進行評價,跨級部分的各項工作可能並未開展,工程化、產業化及測試驗證工作不充分,在評價時也缺乏支撐證據。
嚴格規範執行各個等級的工作要求,是保障技術就緒度工作開展到位的重要支撐。直接用最終級要求(跨級)評價,在專家評審確認環節,不應得到最高等級的評審意見和結論。
- 技術就緒度評價從哪些方面考慮?
技術就緒度評價主要從項目規劃、(研發)技術狀態、製造工藝狀態、可靠性設計分析、第三方測試驗證等5個維度進行考慮。
1)項目規劃:技術就緒度作為一個管理工具,受到項目管理水平等其它因素的影響,如用戶對項目的關註情況、項目成本與預算分析程度、項目工作和文檔的充足程度、風險管理、可靠性管理等內容。
2)研發技術狀態:研發技術狀態是度量技術就緒度的主要維度,是特定技術自身性能或能力的驗證結果。技術狀態主要包含理論形式、實物形式、知識形式,從技術角度包括硬體設計、軟體設計、結構設計等;主要要完成成果物論證、方案設計、研發,形成成套研發材料,包括硬體的研發任務書(技術規格書)、設計方案、設計圖紙、評審文件、安裝使用說明書;軟體的需求分析、設計文件、代碼文件、安裝使用說明書等。
3)製造工藝狀態:製造工藝狀態是從技術的可製造性、工藝合理性、經濟可行性角度來度量項目技術就緒程度,包括對生產製造工藝、原料、生產成本、人員、管理等方面的衡量,包含了技術和工業基礎、設計、材料、工藝能力與控制、質量管理、生產人員素質、生產製造管理等方面。形成成套製造材料,包括製造需求分析報告、工藝文件、生產評估報告、工藝驗證報告等。
4)可靠性設計分析:產品研發過程中的可靠性設計分析工作是必不可少的一項工作。可靠性設計分析主要包括:可靠性指標論證及分配、可靠性建模與指標預計、可靠性設計準則及符合性核查、故障模式影響危害分析(FMECA)、故障樹建模與分析(FTA)、建模與模擬分析、壽命分析計算等。利用可靠性設計分析工具方法,確保研發成果物的固有可靠性得以實現。
註:可靠性設計分析是一項專業性極強工作,為確保可靠性設計工作的充分合理性,項目牽頭單位可組織行業內的第三方專業機構進行支撐。
5)第三方測試驗證:產品技術就緒度是否能達到目標級別,第三方的測試驗證是重要的檢驗。從測試的對象來看,分為核心部件、原理樣機、工程樣機和產品等;從測試環境等級來看,分為簡易模擬環境、實驗室可控環境、用戶現場實際運行環境;從試驗驗證類型來看,分為軟體質量測評、安全性測試、電磁兼容性測試、環境適應性試驗、可靠性強化試驗、可靠性指標(MTBF/可靠度/成功率)驗證、維修性(MTTR)評價、壽命驗證等。
註:TRL4級應提供核心部件的功能性能測試報告和可靠性分析(如建模預計)報告; TRL5級要提供分系統功能性能測試、可靠性分析(如FMECA、可靠性模擬)、可靠性驗證(如強化試驗)相關報告,薄弱環節得到改進;
TRL6就是系統原理樣機要完成功能性能測試、環境適應性驗證、可靠性摸底試驗報告;
TRL7級就是工程樣機要完成環境適應性、電磁兼容性、可靠性驗證;
TRL8級就是鑒定級產品應完成功能性能測試、環境適應性驗證、可靠性指標驗證、軟體質量測評等報告,另外,還可能需要完成研發單位自身提出的安全測試、電磁兼容測試、維修性評價等第三方報告;
TRL9級就是應用級產品應有銷售和使用憑證,可提供出廠測試報告和月度產線質量統計報告。
- 技術就緒度是否項目快結束再開展?
研發團隊應在項目立項時即圍繞著TRL等級要求設置相關任務內容、考核指標、成果輸出和經費預算,以便後續能順利地開展技術就緒度評價。
在項目實施過程中,應將技術就緒度當做一個良好的工具應用到項目管理中,保障關鍵技術突破、避免進度拖延和經費超標,及時產出各級技術就緒度所需證據材料,提升研發成果物的技術成熟度水平,同時,為最終評價技術就緒度提供支撐。
研發團隊應避免項目快結束時再考慮技術就緒度評價,可能造成大量所需成果材料和技術就緒度證據材料確實,給評價工作帶來困難,或臨時補材料走過場,難以得到想要的技術就緒度等級結論,也未用該項技術對項目起到管理推進作用。
- 各等級評價支撐材料應該準備什麼?
各等級評價支撐材料的準備是一個難點,很多項目組都搞不清晰應該提供什麼支撐材料。
技術就緒度在我國的利用價值[4]
目前幾乎所有的專業研究室都面臨一個困惑:類似專利、學術論文等現成的評價方法“用不上”,因為我們創新的基礎較差;類似工作量、工作報告等常用的評價方法“用不成”,因為與創新成果評價距離較遠。
工程師難以接受組織每年強壓的“科研成果”指標,組織也不能容忍個人多年拿不出“科研成果”。在這個兩難選擇面前,工作分解結構和技術就緒水平以及技術增加值能夠提供一個解決問題的全新思路和操作工具。
假如所有的專業研究室和領軍人才能夠按照分解、分級、指標化的思想來定位團隊的技術成果,專業成果管理的水平就會提高,型號項目管理的水平才能提高。對於專業研究室所從事的任何一個研究課題,只要能夠獨立表達該課題創新性能及其特征的,都可以被定義和命名為一個WBS,每個WBS都可以在“原始創新、集成創新、消化吸收再創新”三種模式中選一來定位,同時WBS應在TRL的九級上“不間斷分佈”,每年動態變化分佈格局。
- ↑ 王亞光, 王松俊. 技術就緒水平及其應用[J]. 軍事醫學, 2012, 36(3):5.
- ↑ 技術就緒度評價標準及細則.廣東省科學技術廳.2023-1-30(引用日期)
- ↑ 3.0 3.1 3.2 中航電科.技術就緒度(成熟度)評價實施經驗分享.搜狐.2022-09-02
- ↑ 巨建國:如何評價創新成果.科學時報.2006-4-2