鮑黎濤 楊道建

摘 要：技術(shù)就緒度等級(jí)評(píng)價(jià)目前在國(guó)內(nèi)外科技項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用，通過(guò)將技術(shù)成熟過(guò)程量化，判斷項(xiàng)目開(kāi)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(píng)價(jià)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(gè)維度對(duì)項(xiàng)目技術(shù)就緒度開(kāi)展自評(píng)價(jià)工作，盡早發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，為合理制定科研計(jì)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(píng)價(jià)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G322；G304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chēng)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(píng)價(jià)方法是用來(lái)對(duì)科研過(guò)程中某項(xiàng)技術(shù)成熟程度或進(jìn)展情況進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。它通過(guò)對(duì)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(jí)指標(biāo)衡量科技項(xiàng)目在各個(gè)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(huì)有一些差異，但總體來(lái)說(shuō)，它是一種基礎(chǔ)性的、普適的科技項(xiàng)目評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)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(guó)國(guó)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?xún)?nèi)容嵌入其中，技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)非常適用于面向成果轉(zhuǎn)化的國(guó)家科技項(xiàng)目的評(píng)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(guó)家重大科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)承擔(dān)單位開(kāi)展技術(shù)就緒度自評(píng)價(jià)工作的方法，為各課題承接單位對(duì)項(xiàng)目就緒度水平的量化評(píng)價(jià)提供了參考。

1 技術(shù)就緒度的發(fā)展和國(guó)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(jì)的技術(shù)就緒度只有7個(gè)級(jí)別，簡(jiǎn)短粗略的描述了最原始的TRL等級(jí)表。到了上世紀(jì)九十年代，NASA將技術(shù)就緒度增加到9個(gè)級(jí)別，并建立了相應(yīng)的評(píng)價(jià)評(píng)級(jí)體系[3]。

上世紀(jì)90年代初，我國(guó)逐漸引入了技術(shù)就緒度的等級(jí)評(píng)價(jià)方法，并率先在總裝備部和航天研究院所展開(kāi)應(yīng)用[4]。總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)技術(shù)就緒度起步較晚，發(fā)展較慢。直到2009年，中國(guó)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(píng)價(jià)通則》，技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)方法才開(kāi)始在科技項(xiàng)目評(píng)價(jià)和管理中得到應(yīng)用[5-7]。2014年，科技部開(kāi)始在民口科技項(xiàng)目中推動(dòng)技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)工作，并將評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)對(duì)象層次

本文以科技部重大科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)為例對(duì)技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)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(jí)原理樣機(jī)、系統(tǒng)級(jí)原理樣機(jī)、工程樣機(jī)等概念，技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要從以上層次開(kāi)展評(píng)價(jià)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(jì)的正確性；部件級(jí)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(jí)原理樣機(jī)即整機(jī)樣機(jī)，對(duì)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(jí)劃分及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

技術(shù)就緒度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)工作的重要依據(jù)，其共由九個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)組成（如表1所示）?？茖W(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)的技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)主要從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃等三個(gè)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(duì)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(lái)度量項(xiàng)目技術(shù)就緒程度，包括對(duì)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(hù)對(duì)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(xiǎn)管理、可靠性管理等內(nèi)容方面對(duì)科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行衡量。

科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)一般立項(xiàng)時(shí)要求其等級(jí)達(dá)到TRL3，中期檢查前其等級(jí)達(dá)到TRL6，結(jié)題前其等級(jí)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(gè)維度進(jìn)行技術(shù)就緒度評(píng)價(jià)，四個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)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(cè)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(píng)估工作，同時(shí)達(dá)到任務(wù)書(shū)中提到的所有指標(biāo)要求，并進(jìn)行第三方測(cè)試。

3 技術(shù)就緒度自評(píng)價(jià)方法

3.1 評(píng)價(jià)工作組

科學(xué)儀器專(zhuān)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(píng)價(jià)工作，并提交完成的自評(píng)價(jià)報(bào)告。

筆者建議成立評(píng)價(jià)工作組，包括自評(píng)價(jià)組、支撐組和專(zhuān)家組。自評(píng)價(jià)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(mén)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(cè)機(jī)構(gòu)人員，環(huán)境試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室人員等；專(zhuān)家組一般由總體專(zhuān)家組專(zhuān)家、技術(shù)專(zhuān)家組專(zhuān)家和用戶(hù)委員會(huì)專(zhuān)家組成。

評(píng)價(jià)工作組應(yīng)結(jié)合技術(shù)就緒度各等級(jí)的定義和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，從核心部件、部件級(jí)原理樣機(jī)、系統(tǒng)級(jí)原理樣機(jī)、工程樣機(jī)四個(gè)層次和技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個(gè)維度進(jìn)行技術(shù)就緒度自評(píng)價(jià)，自評(píng)價(jià)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(guò)工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）來(lái)進(jìn)行篩選。在進(jìn)行WBS項(xiàng)目分解時(shí)，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(jí)，以便于從中篩選關(guān)鍵技術(shù)元素。WBS可以由樹(shù)形的層次結(jié)構(gòu)圖表示，也可以直接對(duì)產(chǎn)品外形圖進(jìn)行分解并對(duì)各部件做出標(biāo)注。

通過(guò)WBS將產(chǎn)品分解到部件級(jí)，并對(duì)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(shí)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(guò)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(tái)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(huì)對(duì)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(guò)壓輸出，會(huì)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(guò)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(jì)指標(biāo)需要通過(guò)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(duì)其進(jìn)行詳細(xì)闡述，并給出技術(shù)就緒度綜合評(píng)價(jià)。闡述時(shí)應(yīng)著重說(shuō)明該元素的詳細(xì)組成、技術(shù)難點(diǎn)、解決方案、設(shè)計(jì)亮點(diǎn)及性能指標(biāo)符合性等，并可以與行業(yè)內(nèi)同類(lèi)的優(yōu)秀產(chǎn)品進(jìn)行比較，以體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

以某儀器專(zhuān)項(xiàng)為例，該項(xiàng)目在中期評(píng)估時(shí)已完成TRL6所要求的工作內(nèi)容，通過(guò)填寫(xiě)自評(píng)價(jià)信息表的形式，對(duì)照相應(yīng)的技術(shù)就緒度等級(jí)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，從技術(shù)狀態(tài)、制造狀態(tài)、項(xiàng)目規(guī)劃三個(gè)維度對(duì)每一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)元素逐條進(jìn)行符合情況說(shuō)明，并詳細(xì)說(shuō)明關(guān)鍵技術(shù)能達(dá)到TRL6級(jí)的理由，具體情況如表3所示。

完成每個(gè)關(guān)鍵技術(shù)元素的就緒度自評(píng)價(jià)后，應(yīng)根據(jù)各關(guān)鍵技術(shù)就緒度的評(píng)定等級(jí)，從整個(gè)項(xiàng)目課題的角度做整體評(píng)價(jià)，綜合分析項(xiàng)目的技術(shù)狀態(tài)、存在的主要技術(shù)問(wèn)題，形成評(píng)價(jià)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(jí)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(duì)其在科技項(xiàng)目中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)單介紹。在重大科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)的研發(fā)過(guò)程中開(kāi)展技術(shù)就緒度自評(píng)價(jià)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(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)，避免在外部專(zhuān)家驗(yàn)收時(shí)出現(xiàn)技術(shù)就緒度等級(jí)不符合要求的情況。同時(shí)，技術(shù)就緒度自評(píng)價(jià)工作可以以量化的方式幫助課題承擔(dān)單位及時(shí)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(jì)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(jiǎn)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。