WikiDer > Уровень технологической готовности

Technology readiness level
Уровни технологической готовности НАСА

Уровни готовности технологий (TRL) являются методом оценки зрелость технологий на этапе приобретения программы, разработанной в НАСА в течение 1970-х гг. 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] В Министерство обороны США использует шкалу для закупок с начала 2000-х годов. К 2008 году шкала также использовалась в Европейское космическое агентство (ЕКА).[2]

В Европейская комиссия рекомендовал научно-исследовательским и инновационным проектам, финансируемым ЕС, принять шкалу в 2010 году.[1] Следовательно, в 2014 г. в ЕС использовались TRL. Программа Horizon 2020. В 2013 году шкала TRL была канонизирована ISO 16290: стандарт 2013.[1] Комплексный подход и обсуждение TRL были опубликованы Европейская ассоциация 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 выходило за пределы исходного контекста (космические программы)».[1]

История

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 признание.[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 - Компонент и / или Макетная плата Проверено лабораторией
Уровень 5 - Компонент и / или макетная плата, проверенная в симулированной или реальной среде
Уровень 6 - Соответствие системы подтверждено в смоделированной среде
Уровень 7 - Соответствие системы подтверждено в космосе

Методология TRL была разработана Стэном Садиным в штаб-квартире НАСА в 1974 году.[4] В то время Рэй Чейз был представителем JPL Propulsion Division в команде разработчиков Jupiter Orbiter. По предложению Стэна Садина г-н Чейз использовал эту методологию для оценки технологической готовности предлагаемого проекта космического корабля JPL Jupiter Orbiter.[нужна 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 с использованием методологии TRL.[6] Они задокументировали расширенную версию методологии, которая включала средства проектирования, испытательное оборудование и готовность производства по программе Air Force Have Not.[нужна цитата] Менеджер программы Have Not Грег Дженкинс и Рэй Чейз опубликовали расширенную версию методологии TRL, которая включала проектирование и производство.[нужна 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]

В ВВС США приняли использование уровней технологической готовности в 1990-х годах.[нужна цитата]

В 1995 г. Джон С. Манкинс, НАСА, написало документ, в котором обсуждалось использование НАСА TRL, расширен масштаб и предложены расширенные описания для каждого TRL.[1] В 1999 году США Главное бухгалтерское управление подготовил влиятельный отчет[9] которые исследовали различия в технологический переход 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 рекомендовало Министерству обороны США более широко 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 зрелости технологий было включено в Путеводитель по оборонным закупкам.[10] Впоследствии Министерство обороны разработало подробное руководство по использованию TRL в Справочнике по оценке готовности технологий Министерства обороны 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 различными агентствами, включая TRL НАСА.[11][12]

В Европейском Союзе

Европейское космическое агентство[1] приняла шкалу TRL в середине 2000-х годов. Справочник[13] строго следует определению TRL, принятому НАСА. Универсальное использование TRL в политике ЕС было предложено в заключительном отчете первой группы экспертов высокого уровня по ключевым стимулирующим технологиям,[14] и это действительно было реализовано в последующей рамочной программе ЕС под названием H2020, действующей 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

Текущее использование НАСА

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

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 квалифицирована
TRL 9 - Фактическая система, проверенная в операционной среде (конкурентоспособное производство в случае ключевых вспомогательных технологий; или в космосе)


Инструменты оценки

Механизм перехода TPMM

А Калькулятор уровня готовности технологий был разработан ВВС США.[17] Этот инструмент представляет собой стандартный набор вопросов, реализованный в Майкрософт Эксель который производит графическое отображение достигнутых TRL. Этот инструмент предназначен для получения моментального снимка технологической зрелости в определенный момент времени.[18]

В Модель управления технологической программой был разработан Армия США.[19] 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 предоставляет основной набор действий, включая: системная инженерия и программный менеджмент 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

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 достоинств ТХО:[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 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 актуальность операционной среды продуктов для имеющейся системы, а также несоответствие архитектуры продукта и системы.

Текущие модели TRL, как правило, не учитывают отрицательные факторы и факторы устаревания. Были внесены предложения по включению таких факторов в оценки.[23]

Для сложных технологий, которые включают в себя различные стадии разработки, была разработана более подробная схема, называемая Матрица пути к технологической готовности, от базовых единиц до приложений 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]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час 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 оригинал (PDF) 11 октября 2017 г.
  2. ^ Справочник EAS TRL
  3. ^ Шкала TRL как инструмент исследовательской и инновационной политики
  4. ^ а б Бэнке, Джим (20 августа 2010 г.). «Демистификация уровней технологической готовности». НАСА.
  5. ^ Садин, Стэнли Р .; Повинелли, Фредерик П .; Розен, Роберт (1 октября 1988 г.). "Технологии НАСА продвигают системы космических миссий будущего, представленный на IAF, Международном астронавтическом конгрессе, 39-й, Бангалор, Индия, 8-15 октября 1988 г. ".
  6. ^ Чейз, Р.Л. (26 июня 1991 г.). "Методология оценки технологической и производственной готовности транспортных средств с поддержкой технологии NASP (AIAA 91-2389), представленный на 27-й конференции Joint Propulsion Conference 24-26 июня 1991 г., Сакраменто, Калифорния ".
  7. ^ Р. Л. Чейз; Л. Э. Маккинни; H. D. Froning, Jr .; П. Чиш; и другие. (22 января 1999 г.). «Сравнение выбранных вариантов двигателей с воздушным движением для аэрокосмического самолета». Американский институт физики.
  8. ^ «Калькулятор уровня готовности Министерства внутренней безопасности к науке и технологиям (версия 1.1) - Заключительный отчет и руководство пользователя» (PDF). Институт внутренней безопасности. 30 сентября 2009 г. Архивировано с оригинал (PDF) 26 августа 2010 г.
  9. ^ «Лучшие практики: лучшее управление технологиями может улучшить результаты системы оружия (GAO / NSIAD-99-162)» (PDF). Главное бухгалтерское управление. Июль 1999 г.
  10. ^ Путеводитель по оборонным закупкам В архиве 2012-04-25 в Wayback Machine
  11. ^ Häuplik-Meusburger и Bannova (2016). Образование в области космической архитектуры для инженеров и архитекторов. Springer. ISBN 978-3-319-19278-9.
  12. ^ Коэн, Марк (2012). "Mockups 101: Кодекс и стандартные исследования аналогов космической среды обитания". Конференция AIAA Space 2012. Пасадена, Калифорния.
  13. ^ Справочник по уровням технологической готовности для космических приложений. https://artes.esa.int/sites/default/files/TRL_Handbook.pdf: Европейское космическое агентство. 2008 г.
  14. ^ «Группа экспертов высокого уровня по ключевым стимулирующим технологиям - Заключительный отчет». Июнь 2011. с. 31 год. Получено 16 марта, 2020.
  15. ^ «Определение уровня технологической готовности» (PDF). nasa.gov. Получено 6 сентября 2019. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  16. ^ «Уровни технологической готовности (TRL); Выдержка из Части 19 - Решение Комиссии C (2014) 4995» (PDF). ec.europa.eu. 2014. Получено 11 ноября 2019. CC-BY icon.svg Материал был скопирован из этого источника, который доступен под Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.
  17. ^ 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 оригинал 13 мая 2015 г.
  18. ^ «Калькулятор оценки технологий».
  19. ^ Craver, Джеффри Т .; и другие. (26 октября 2006 г.). "Модель управления технологической программой, командный технический центр армии по космосу и противоракетной обороне, представленный на конференции по системному проектированию NDIA " (PDF).
  20. ^ "TPMM - Модель управления технологической программой (доступно только для компонентов DOD) ".
  21. ^ Кристоф Дойч; Кьяра Менегини; Оззи Мермут; Мартин Лефорт. «Измерение готовности технологий для улучшения управления инновациями» (PDF). Я НЕ. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-06-02. Получено 2011-11-27.
  22. ^ а б Бен Доусон (31 октября 2007 г.). «Влияние внедрения технологий на организации» (PDF). Центр технологий проектирования интеграции человеческого фактора. Архивировано из оригинал (PDF) 26 апреля 2012 г.
  23. ^ Рикардо Валерди; Рон Дж. Коль (март 2004 г.). "Подход к управлению технологическими рисками, Симпозиум отдела инженерных систем MIT, Кембридж, Массачусетс, 29-31 марта 2004 г. " (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 11 июня 2008 г.
  24. ^ Винсент Джамиер; Кристоф Оше (апрель 2018). "Демистификация уровней технологической готовности для сложных технологий, Лейтат, Барселона, 24 апреля 2018 г. ".

онлайн

внешние ссылки