LIDERZY SKUTECZNOŚCI

w programie 1.1.1 "szybka ścieżka" PO IR wg rankingu magazynu Fundusze Europejskie

DOTACJE NA INNOWACJE

skutecznie pozyskujemy dotacje
na innowacje i badania i rozwój

ULGA B+R i IP BOX

doradzamy w obszarze optymalizacji podatkowych
związanych z wykorzystaniem ulgi B+R oraz IP Box

DORADZTWO PRAWNE

doradzamy w zakresie prawa nowych
technologii i własności intelektualnej

AKCELERATOR INNOWACJI

zapewniamy kompleksowe usługi doradcze
dla sektora innowacji i B+R

25

Lut

Poziomy gotowości technologicznej (z ang. technology readiness level – TRL) to miara szacowania dojrzałości technologicznej przedsięwzięcia badawczo-rozwojowego. Klasyfikacja TRL choć początkowo była stosowana przez amerykańską agencję kosmiczną NASA do oceny zaawansowania technologicznego projektów branży kosmicznej, dziś jest powszechnie stosowana także w innych sektorach przemysłu. Wyróżnia się 9 poziomów gotowości technologicznej, w których pierwszy poziom opisuje najniższy stopień zaawansowania technologicznego projektu, podczas gdy poziom dziewiąty oznacza jego pełną dojrzałość i gotowość do wdrożenia.

 

Co oznaczają poszczególne poziomy TRL?

 

Poniższa skala pokazuje nam w prosty sposób jak przebiega proces badawczo-rozwojowy w ujęciu od badań podstawowych po przygotowanie technologii do funkcjonowania w warunkach rzeczywistych. W celu lepszego zrozumienia poszczególnych poziomów przedstawiamy przykłady z branży obrazowania spektralnego w rolnictwie.

TRL 1 – Zaobserwowano i opisano podstawowe zasady danego zjawiska

Badania na tym etapie polegają na obserwacji i opisaniu podstawowych zjawisk i faktów. Badania te są typowymi badaniami naukowymi i służą zdobyciu nowej wiedzy w danej dziedzinie bez konkretnego i praktycznego zastosowania. Przykładem badań na poziomie pierwszym w odniesieniu do technologii obrazowania spektralnego będzie analiza widma spektroskopowego o różnej długości fali odbitego od poszczególnych obiektów, związków chemicznych, pierwiastków i określenie parametrów światła odbitego.

TRL 2 – Określono koncepcję technologii lub jej przyszłe zastosowanie

Badania na tym etapie są już nastawione na zastosowanie w praktyce gospodarczej i dotyczą prac koncepcyjnych nad możliwością zastosowania badań podstawowych w przemyśle. Powstaje koncepcja technologiczna, której założeniem jest pewna hipoteza, np. w odniesieniu do wskazanego powyżej przykładu badań podstawowych, stawiamy hipotezę, że za pomocą widma spektroskopowego można pozyskać wiedzę na temat zawartości poszczególnych składników w pszenicy, a tym samym monitorować stan odżywienia rośliny na poszczególnych etapach jej rozwoju. Przedstawione założenia mają charakter hipotetyczny, nie ma jeszcze potwierdzonych dowodów i szczegółowej analizy. Etap kończy się na zdefiniowaniu wymagań dla przeprowadzenia eksperymentu potwierdzającego przyjęte założenia.

TRL 3 – Potwierdzono analitycznie i eksperymentalnie krytyczne funkcje lub koncepcje technologii

Trzeci poziom gotowości technologicznej jest ostatnim etapem fazy badawczej, w ujęciu stricte naukowym. Badania prowadzone są w skali laboratoryjnej, podczas których dowodzi się słuszność przyjętych hipotez badawczych na wcześniejszym etapie tzw. proof of concept. Idąc dalej za przykładem widma spektroskopowego etap ten w praktyce oznacza tworzenie pierwszych algorytmów analizy widm pochodzących z kamery spektralnej dedykowanych do oceny stanu odżywienia pszenicy oraz przeprowadzenie eksperymentów w laboratorium z wykorzystaniem kamery spektralnej w celu zidentyfikowania konkretnych pierwiastków i związków oraz określania ich stężenia, a następnie porównania z wynikami analiz chemicznych rośliny. Przesłanką do kontynuowania badań jest uzyskanie istotnej statystycznie zbieżności rezultatów. Etap 3 kończy się na zdefiniowaniu wymagań dla głównych komponentów technologii tj. oprogramowania do analizy widm odbitych oraz platformy, na której umieszczona będzie kamera spektralna.

TRL 4 – Zweryfikowano komponenty technologii lub podstawowe jej podsystemy w warunkach laboratoryjnych

TRL 5 – Zweryfikowano komponenty lub podstawowe podsystemy technologii w środowisku zbliżonym do rzeczywistego

TRL 6 – Dokonano demonstracji prototypu lub modelu systemu albo podsystemu technologii w warunkach zbliżonych do rzeczywistych

TRL 7 – Dokonano demonstracji prototypu technologii w warunkach operacyjnych

TRL 4-7 dotyczą demonstracji technologii. Od tego momentu zaczyna się już rozwój technologii tj. rozszerzenie wiedzy naukowej z poprzednich etapów w celu opracowania nowej technologii. Nie należy mylić tego z pracami rozwojowymi. Poszczególne TRL różnią się od siebie warunkami demonstracji i poziomem zaawansowania prototypu. 

Poziom 4 odpowiada za demonstrację komponentów wstępnie zintegrowanych w warunkach laboratoryjnych, czyli wracając do przytoczonego przykładu będzie to np. opracowanie pierwszego prototypu i testowane w warunkach laboratoryjnych przy uwzględnieniu pełnego problemu lub zbioru danych – np. roślina pszenicy jest badana z poziomu drona w laboratorium. Prototyp w tej fazie ma niską wiarygodność, bo nie uwzględnia szeregu czynników występujących poza laboratorium i wciąż różni się znacząco od pożądanej końcowej innowacji.

Poziom 5 dotyczy już demonstracji zintegrowanych komponentów technologii w warunkach zbliżonych do rzeczywistych czy też symulacyjnych. Skala testów zwiększa się w porównaniu z poziomem 4, w niektórych przypadkach można ją również nazwać skalą półtechniczną. Dokładność i poziom zaawansowania prototypu również znacząco wzrastają. Do badań włączane są wybrane warunki panujące w środowisku rzeczywistym np. rośliny zraszane są wodą i weryfikacji podlega skuteczność działania kamery w obliczu możliwych odbić światła od kropel wody, badany jest wpływ stabilności lotu drona na uzyskiwane wyniki z kamery (np. symulacja podmuchów wiatru), itp. Algorytmy analizy widmowej są udoskonalane.

Poziom 6 to duży skok technologiczny w porównaniu z poziomem 5. Skala testów i poziom zaawansowania prototypu wzrastają znacząco. Demonstracja odbywa się w tzw. skali pilotowej, wg niektórych źródeł jest to dalej skala laboratoryjna, ale symulująca już warunki operacyjne. W praktyce bliżej jest na tym etapie do skali rzeczywistej niż laboratoryjnej.  W opisywanym przykładzie platforma latająca wraz z kamerą spektralną zostają przetestowane na mikro poletku doświadczalnym na świeżym powietrzu. Efektem badań na tym etapie jest potwierdzenie, że końcowy produkt jest możliwy do stworzenia i będzie spełniał swoje zadania. Etap ten kończy fazę badań przemysłowych i na postawie uzyskanych wyników można przejść do rozwoju technologii, która będzie funkcjonowała już w warunkach docelowych.

Od poziomu 7 zaczynają się już prace rozwojowe, czyli opracowanie prototypu technologii bliskiej finalnej i jej demonstracja w warunkach naturalnych (np. badania na dużym polu uprawnym, w różnych warunkach pogodowych, i w różnych okresach rozwoju rośliny). Testy pozwalają na zidentyfikowanie błędów w technologii w celu jej dalszego rozwoju.

TRL 8 – Zakończono badania i demonstracje ostatecznej formy technologii

TRL 9 – Sprawdzenie czy technologia w warunkach rzeczywistych odniosła zamierzony efekt 

Na dwóch ostatnich poziomach gotowości technologicznej wprowadza się ostatnie poprawki i modyfikacje na podstawie wcześniej uzyskanych wyników badań. Wszystkie funkcje technologii zostają przetestowane w środowisku naturalnym. TRL 9 to już pilotażowe wdrożenie technologii i sprawdzenie czy spełnia swoją funkcję.

 

Poziom TRL, a rodzaj badań

 

Każdy poziom gotowości technologicznej odzwierciedla odpowiedni rodzaj prac B+R. Poszczególne poziomy dzielimy na:

  • Badania podstawowe (TRL 1)
  • Badania przemysłowe (TRL 2-6)
  • Prace rozwojowe (TRL 7-9)

W trakcie definiowania skali TRL należy jednak pamiętać, że definicje poszczególnych poziomów są dość ogólne. W rzeczywistości, ze względu na duży poziom skomplikowania zagadnień badawczych oraz różność dyscyplin przypisywanie TRL do danego projektu B+R nie jest łatwe. Ponadto, nie każdy projekt B+R musi przechodzić przez wszystkie TRL, w szczególności przez wszystkie etapy demonstracji technologii. W takich przypadkach TRL należy traktować jako narzędzie pomocnicze i nie ma potrzeby prowadzenia badań, które dla przedsięwzięcia B+R nie są uzasadnione. Ponadto z reguły przedsiębiorstwa nie zaczynają projektów B+R od badań podstawowych, one są domeną sektora nauki. W zasadzie TRL 1-3 to etapy stricte naukowe, z których powstaje szereg publikacji, a które z kolei są podstawą do tworzenia nowych produktów czy technologii przez przedsiębiorstwa np. w stanie techniki znane są algorytmy odpowiadające za pewne funkcje np. algorytm A na sprzęcie B rozpoznaje obiekt C ze skutecznością D. Daje to podstawę dla przedsiębiorstwa do podjęcia projektu B+R polegającego na rozwoju algorytmu A, jego modyfikacji, dostosowaniu do technologii, którą chce opracować np. skuteczne rozpoznawanie towarów na półkach sklepowych. Rozwija więc technologię zaczynając od TRL 4 czyli badań przemysłowych. Kluczowe dla takiej klasyfikacji jest zidentyfikowanie problemów technologicznych jakie należy rozwiązać, aby rozwijać technologię na dalszych TRL. Głównym celem badań przemysłowych jest bowiem poszerzenie wiedzy w celu opracowania nowych bądź znacząco ulepszonych produktów, procesów lub usług.

<< wstecz