科技項(xiàng)目中技術(shù)就緒度的自評價方法探討

鮑黎濤 楊道建

摘 要：技術(shù)就緒度等級評價目前在國內(nèi)外科技項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用，通過將技術(shù)成熟過程量化，判斷項(xiàng)目開發(fā)當(dāng)前所處的階段和成熟程度，用以指導(dǎo)下一階段的工作。建立一種技術(shù)就緒度自評價方法，可以幫助企業(yè)從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個維度對項(xiàng)目技術(shù)就緒度開展自評價工作，盡早發(fā)現(xiàn)開發(fā)過程中存在的問題和風(fēng)險，為合理制定科研計劃和項(xiàng)目決策提供依據(jù)，推進(jìn)項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化和工程化進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：技術(shù)就緒度；科技項(xiàng)目；關(guān)鍵技術(shù)元素；自評價方法

中圖分類號：G322；G304 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）02-0180-04

Abstract：Technology readiness levels evaluation is widely used in science and technology projects at home and abroad at present. By quantifying the technology maturity process，we can judge the current stage and maturity of the project development to guide the work in the next stage. The establishment of a self-evaluation method of technology readiness can help enterprises to carry out self-evaluation of project technology readiness from the three dimensions of technology status，manufacturing status and project planning，to develop the problems and risks existing in the development process as early as possible，to provide a basis for the rational preparation of scientific research plans and project decision-making，and to promote the transformation of project achievements and engineering progress.

Keywords：technology readiness levels；science and technology projects；key technical elements；self-evaluation method

0 引 言

技術(shù)就緒度（Technology Readiness Levels，TRL）也稱技術(shù)成熟度，是一種衡量技術(shù)發(fā)展成熟度的指標(biāo)。技術(shù)就緒度評價方法是用來對科研過程中某項(xiàng)技術(shù)成熟程度或進(jìn)展情況進(jìn)行評價的方法。它通過對科技項(xiàng)目不同階段進(jìn)行科學(xué)分析，按一定的量化分級指標(biāo)衡量科技項(xiàng)目在各個研制環(huán)節(jié)的技術(shù)狀態(tài)。在不同的領(lǐng)域和行業(yè)，技術(shù)就緒度的定義和內(nèi)容會有一些差異，但總體來說，它是一種基礎(chǔ)性的、普適的科技項(xiàng)目評價方法。

技術(shù)就緒度評價的概念是指將一項(xiàng)技術(shù)或者產(chǎn)品按“原理概念→試驗(yàn)驗(yàn)證→仿真運(yùn)行→真實(shí)環(huán)境運(yùn)行”的研發(fā)流程進(jìn)行階段劃分，以一定的評價、評定標(biāo)準(zhǔn)來衡量一項(xiàng)技術(shù)達(dá)到某種技術(shù)狀態(tài)的程度。技術(shù)就緒度最先由美國國家宇航局（NASA）提出并應(yīng)用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于儀器、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、武器裝備等領(lǐng)域的科研項(xiàng)目管理中[1]。由于標(biāo)準(zhǔn)明確、階段性劃分清晰，且將可靠性內(nèi)容嵌入其中，技術(shù)就緒度評價非常適用于面向成果轉(zhuǎn)化的國家科技項(xiàng)目的評估[2]。本文介紹了技術(shù)就緒度的發(fā)展及應(yīng)用情況，闡述了國家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)承擔(dān)單位開展技術(shù)就緒度自評價工作的方法，為各課題承接單位對項(xiàng)目就緒度水平的量化評價提供了參考。

1 技術(shù)就緒度的發(fā)展和國內(nèi)應(yīng)用情況

技術(shù)就緒度的概念最早由NASA于1969年提出，在上世紀(jì)七八十年代得到了較快發(fā)展。NASA起初設(shè)計的技術(shù)就緒度只有7個級別，簡短粗略的描述了最原始的TRL等級表。到了上世紀(jì)九十年代，NASA將技術(shù)就緒度增加到9個級別，并建立了相應(yīng)的評價評級體系[3]。

上世紀(jì)90年代初，我國逐漸引入了技術(shù)就緒度的等級評價方法，并率先在總裝備部和航天研究院所展開應(yīng)用[4]?？傮w來說，國內(nèi)技術(shù)就緒度起步較晚，發(fā)展較慢。直到2009年，中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布GB/T22900—2009《科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目評價通則》，技術(shù)就緒度評價方法才開始在科技項(xiàng)目評價和管理中得到應(yīng)用[5-7]。2014年，科技部開始在民口科技項(xiàng)目中推動技術(shù)就緒度評價工作，并將評價結(jié)果做為項(xiàng)目檢查和驗(yàn)收的重要依據(jù)。

2 技術(shù)就緒度在科技項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1 評價對象層次

本文以科技部重大科學(xué)儀器專項(xiàng)為例對技術(shù)就緒度評價方法進(jìn)行闡述。根據(jù)科學(xué)儀器研發(fā)特點(diǎn)，引入了核心部件、部件級原理樣機(jī)、系統(tǒng)級原理樣機(jī)、工程樣機(jī)等概念，技術(shù)就緒度評價準(zhǔn)則主要從以上層次開展評價工作（如圖1所示）。其中，核心部件一般為關(guān)鍵技術(shù)載體，主要用于演示功能原理、驗(yàn)證設(shè)計的正確性；部件級原理樣機(jī)一般是指由作為子課題的各部件在研發(fā)階段所形成的原理樣機(jī)，用于演示子課題部件的技術(shù)功能；系統(tǒng)級原理樣機(jī)即整機(jī)樣機(jī)，對應(yīng)成套儀器，能基本體現(xiàn)出最終產(chǎn)品的外形、尺寸、組成及功能等信息；工程樣機(jī)以具體工程需求為目標(biāo)，基本接近最終產(chǎn)品。

2.2 等級劃分及評價準(zhǔn)則

技術(shù)就緒度的評價標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)儀器專項(xiàng)技術(shù)就緒度評價工作的重要依據(jù)，其共由九個評價等級組成（如表1所示）?？茖W(xué)儀器專項(xiàng)的技術(shù)就緒度評價主要從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃等三個維度進(jìn)行考慮。其中，技術(shù)狀態(tài)是度量技術(shù)就緒度的主要維度，其是對特定技術(shù)自身性能或能力的驗(yàn)證結(jié)果；制造狀態(tài)是從技術(shù)的可制造性、經(jīng)濟(jì)可行性角度來度量項(xiàng)目技術(shù)就緒程度，包括對生產(chǎn)制造工藝、原料、生產(chǎn)成本、人員、管理等方面的衡量；項(xiàng)目規(guī)劃是從用戶對項(xiàng)目的關(guān)注情況、項(xiàng)目成本與預(yù)算分析程度、項(xiàng)目文檔的充足程度、風(fēng)險管理、可靠性管理等內(nèi)容方面對科學(xué)儀器專項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行衡量。

科學(xué)儀器專項(xiàng)一般立項(xiàng)時要求其等級達(dá)到TRL3，中期檢查前其等級達(dá)到TRL6，結(jié)題前其等級達(dá)到TRL8或TRL 9。在相應(yīng)的產(chǎn)品階段，應(yīng)分別從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個維度進(jìn)行技術(shù)就緒度評價，四個等級對應(yīng)的評價準(zhǔn)則如表2所示。由表2可知，在中期檢查前，應(yīng)完成整機(jī)集成，并完成第三方功能、性能測試及環(huán)境試驗(yàn)；在結(jié)題驗(yàn)收前，應(yīng)完成整機(jī)的可靠性指標(biāo)評估工作，同時達(dá)到任務(wù)書中提到的所有指標(biāo)要求，并進(jìn)行第三方測試。

3 技術(shù)就緒度自評價方法

3.1 評價工作組

科學(xué)儀器專項(xiàng)在中期檢查及結(jié)題驗(yàn)收檢查前，由項(xiàng)目牽頭承擔(dān)單位進(jìn)行技術(shù)就緒度自評價工作，并提交完成的自評價報告。

筆者建議成立評價工作組，包括自評價組、支撐組和專家組。自評價組一般由項(xiàng)目承擔(dān)單位（包括牽頭單位及成員單位）的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及質(zhì)量部門負(fù)責(zé)人組成；支撐組一般由第三方機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目參與人員組成，如功能、性能檢測機(jī)構(gòu)人員，環(huán)境試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室人員等；專家組一般由總體專家組專家、技術(shù)專家組專家和用戶委員會專家組成。

評價工作組應(yīng)結(jié)合技術(shù)就緒度各等級的定義和評價準(zhǔn)則，從核心部件、部件級原理樣機(jī)、系統(tǒng)級原理樣機(jī)、工程樣機(jī)四個層次和技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個維度進(jìn)行技術(shù)就緒度自評價，自評價流程如圖2所示。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)元素確定

關(guān)鍵技術(shù)元素通過工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）來進(jìn)行篩選。在進(jìn)行WBS項(xiàng)目分解時，應(yīng)將科學(xué)儀器整機(jī)和部件自上而下、有條理地組織在一起，并將項(xiàng)目工作分解到部件級，以便于從中篩選關(guān)鍵技術(shù)元素。WBS可以由樹形的層次結(jié)構(gòu)圖表示，也可以直接對產(chǎn)品外形圖進(jìn)行分解并對各部件做出標(biāo)注。

通過WBS將產(chǎn)品分解到部件級，并對各部件進(jìn)行關(guān)鍵程度分析，以確定是否將其定為關(guān)鍵技術(shù)元素。分析時可從以下方面進(jìn)行考慮：

a）部件在整機(jī)系統(tǒng)中的功能地位。如果某部件的性能指標(biāo)直接影響到整機(jī)的核心指標(biāo)，則可以直接將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素。例如，某成像儀器的核心指標(biāo)為成像分辨率、成像速度、三維重建功能，這些性能均通過成像系統(tǒng)直接實(shí)現(xiàn)，即成像系統(tǒng)在整機(jī)中具有舉足輕重的地位，則可以將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素；

b）部件的復(fù)雜程度及制造工藝。如果某部件復(fù)雜程度較高，且集成難度大，制造工藝要求高，則可以將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素。例如，某光學(xué)儀器的光路系統(tǒng)，由多組濾色片、透鏡、反射鏡、位移臺等組成，安裝位置、角度等要求精密，技術(shù)難度較大，則可以將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素；

c）部件安全性。如果某部件的失效或故障會對儀器或人員產(chǎn)生安全影響，則可以將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素。例如，儀器中的電源模塊或電源控制模塊，若發(fā)生漏電或過壓輸出，會損壞其它部件，或使人員觸電引發(fā)事故，則該部件的研發(fā)和制造過程必須注重提高其可靠性，且可以將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素；

d）部分儀器在工程化階段集成難度較大，且其功能及設(shè)計指標(biāo)需要通過大量的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，所需人力物力成本占項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的比例較大，亦可將其確定為關(guān)鍵技術(shù)元素。

在確定關(guān)鍵技術(shù)元素后，對其進(jìn)行詳細(xì)闡述，并給出技術(shù)就緒度綜合評價。闡述時應(yīng)著重說明該元素的詳細(xì)組成、技術(shù)難點(diǎn)、解決方案、設(shè)計亮點(diǎn)及性能指標(biāo)符合性等，并可以與行業(yè)內(nèi)同類的優(yōu)秀產(chǎn)品進(jìn)行比較，以體現(xiàn)設(shè)計優(yōu)勢。

以某儀器專項(xiàng)為例，該項(xiàng)目在中期評估時已完成TRL6所要求的工作內(nèi)容，通過填寫自評價信息表的形式，對照相應(yīng)的技術(shù)就緒度等級評價準(zhǔn)則，從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個維度對每一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)元素逐條進(jìn)行符合情況說明，并詳細(xì)說明關(guān)鍵技術(shù)能達(dá)到TRL6級的理由，具體情況如表3所示。

完成每個關(guān)鍵技術(shù)元素的就緒度自評價后，應(yīng)根據(jù)各關(guān)鍵技術(shù)就緒度的評定等級，從整個項(xiàng)目課題的角度做整體評價，綜合分析項(xiàng)目的技術(shù)狀態(tài)、存在的主要技術(shù)問題，形成評價結(jié)論，并提出后續(xù)工作建議，為項(xiàng)目后期繼續(xù)提升就緒度等級奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

本文首先分析了技術(shù)就緒度的概念、研究背景及發(fā)展情況，并對其在科技項(xiàng)目中的應(yīng)用做了簡單介紹。在重大科學(xué)儀器專項(xiàng)的研發(fā)過程中開展技術(shù)就緒度自評價工作，可以幫助課題承擔(dān)單位盡早地發(fā)現(xiàn)當(dāng)前項(xiàng)目進(jìn)展中存在的問題及風(fēng)險，避免在外部專家驗(yàn)收時出現(xiàn)技術(shù)就緒度等級不符合要求的情況。同時，技術(shù)就緒度自評價工作可以以量化的方式幫助課題承擔(dān)單位及時了解項(xiàng)目當(dāng)前的技術(shù)就緒度，反映項(xiàng)目當(dāng)前所處的狀態(tài)，為科研計劃和決策提供支撐，加速科技成果的轉(zhuǎn)化和工程化。

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作者簡介：鮑黎濤（1987-），男，漢族，浙江安吉人，項(xiàng)目經(jīng)理，電子技術(shù)工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：可靠性工程；楊道建（1990-），男，漢族，廣東湛江人，項(xiàng)目經(jīng)理，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：可靠性工程。