Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تصميم المنتج » المنهجيات » مستويات الجاهزية التكنولوجية (TRL)

مستويات الجاهزية التكنولوجية (TRL)

مستويات الجاهزية التكنولوجية

تُعدّ مستويات الجاهزية التكنولوجية (TRL) ومنهجيتها بمثابة أطر عمل محورية في مجال البحث والتطوير (R&D) التي توجه إدارة المشاريع وتخطيط الشركات في مختلف القطاعات، بما في ذلك قطاع الطيران والرعاية الصحية والتصنيع. وقد نشأت هذه الأطر من وكالة ناسا في سبعينيات القرن العشرين، وتوفر مستويات الجاهزية التقنية (TRLs) نهجًا منظمًا لتقييم نضج التقنيات، مع مقياس من تسعة مستويات تتراوح بين المبادئ الأساسية (TRL 1) والأنظمة التشغيلية الكاملة (TRL 9).

النقاط الرئيسية

مستويات الجاهزية التكنولوجية
توفر مستويات الجاهزية التكنولوجية مستويات الجاهزية التكنولوجية نطاق لتقييم نضج التكنولوجيا في تصميم المنتج والابتكار.
  • ابتكرتها وكالة ناسا، وتم اعتمادها عالميًا في مجال البحث والتطوير.
  • تسعة مستويات تتراوح بين المبادئ الأساسية والأنظمة المثبتة.
  • يسهل إدارة المخاطر وخيارات التمويل المستنيرة.
  • التقييم على أساس المعايير الرئيسية لكل مستوى من مستويات TRL.
  • يتوافق مع مختلف مراحل تطوير المشروع.
  • النظر في السياق وسوء الاستخدام المحتمل لإطار عمل TRL.

ووفقًا لتقرير صادر عن المفوضية الأوروبية، فقد ثبت أن التطبيق الفعال لمستويات TRLs يحسن من احتمالية نجاح المشروع بنسبة تصل إلى 70%، مما يسلط الضوء على أهميتها في إدارة المخاطر وعمليات صنع القرار في عمليات التمويل ونقل التكنولوجيا.

تعريف مستويات الجاهزية التكنولوجية مستويات الجاهزية التكنولوجية TRLs

تُستخدم مستويات الجاهزية التكنولوجية (TRLs) كإطار مقاييس مصمم لتقييم نضج التكنولوجيات. وكان الغرض من هذا الإطار، الذي وضعته ناسا في الأصل في أواخر السبعينيات كجزء من برنامج مكوك الفضاء، هو إتاحة طريقة منظمة لتقييم جاهزية التكنولوجيات الناشئة لإدراجها في البعثات الفضائية. وتساعد تقييمات TRL في تحديد الثغرات التكنولوجية وفي اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تمويل المشاريع والتخطيط وإدارة المخاطر.

يتكون مقياس TRL من تسعة مستويات متميزة، يمثل كل منها مرحلة من مراحل التطوير. يشير المستوى 1 إلى المبادئ الأساسية التي تمت ملاحظتها، بينما يشير المستوى 9 إلى أن التقنية قد تم إثباتها في بيئة تشغيلية:

المستوى الوصف والتفاصيل
(note: examples are fictive, for understanding)
TRL 1

المبادئ الأساسية المرعية: sيبدأ البحث العلمي في الترجمة إلى بحث وتطوير تطبيقي. قد تشمل الأنشطة دراسات ورقية للخصائص الأساسية للتكنولوجيا.

  • الخلايا الشمسية المحسّنة كموميًا: سيكتشف الباحثون أن دمج النقاط الكمية في الخلايا الشمسية يمكن أن يزيد من الكفاءة من خلال استغلال تأثيرات النفق الكمي.
  • الموصلات الفائقة القابلة للتحلل الحيوي: سيحدد العلماء بوليمرًا طبيعيًا له خصائص يمكن أن تسمح له بالعمل كموصل فائق في درجة حرارة الغرفة.
TRL 2

صياغة مفهوم التكنولوجيا: يبدأ الاختراع. بمجرد ملاحظة المبادئ الأساسية، يمكن اختراع تطبيقات عملية. وتقتصر الأنشطة على الدراسات التحليلية.

  • خرسانة ذاتية الغلق: يقترح المهندسون مزيجاً من الخرسانة يتضمن بكتيريا قادرة على إنتاج بكتيريا قادرة على إنتاج الحجر الجيري لإصلاح الشقوق ذاتياً مع مرور الوقت.
  • نقل الطاقة اللاسلكي للمركبات الكهربائية: مفهوم سيتم تطويره لشحن السيارات الكهربائية دون موصلات مادية باستخدام الرنين المغناطيسي.
TRL 3

إثبات تحليلي وتجريبي للمفهوم: يبدأ البحث والتطوير النشط، بما في ذلك الدراسات التحليلية والتجارب المعملية للتحقق من صحة التنبؤات النظرية.

  • تنقية المياه بالطاقة الشمسية: نموذج أولي لجهاز تم تصميمه يستخدم الطاقة الشمسية لتقطير المياه وتنقيتها وإظهار الوظائف الأساسية في بيئة مختبرية.
  • اكتشاف الأدوية القائم على الذكاء الاصطناعي: خوارزمية ذكاء اصطناعي يتم تطويرها واختبارها في بيئة محكومة للتنبؤ بالبنى الجزيئية التي يمكن أن تؤدي إلى أدوية جديدة.
TRL 4

تقنية تم التحقق من صحتها في بيئة معملية: تالتحقق من صحة التكنولوجيا من خلال التحقيق المصمم. قد تشمل الأمثلة تحليل نطاق تشغيل بارامترات التكنولوجيا. توفر النتائج دليلاً على إمكانية تحقيق متطلبات أداء التطبيق المتوخاة.

  • مواد التغليف القابلة للتحلل الحيوي: نموذج أولي لبلاستيك جديد قابل للتحلل الحيوي يتم اختباره في المختبر للتأكد من أنه يتحلل في إطار زمني محدد دون إطلاق مواد ضارة.
  • نظام الدفع الكهربائي للطائرات: مكونات نظام الدفع الكهربائي التي سيتم دمجها واختبارها في بيئة مختبرية للتحقق من أدائها وكفاءتها.
TRL 5

تقنية تم التحقق من صحتها في البيئة ذات الصلة: تزداد موثوقية التكنولوجيا بشكل كبير. ومن الأمثلة على ذلك تصديق نظام/نموذج شبه متكامل للعناصر التكنولوجية والعناصر الداعمة في بيئة محاكاة.

  • التوصيل الذاتي طائرة بدون طيار:: نظام شبه متكامل للطائرات بدون طيار يتم اختباره في بيئة خارجية خاضعة للرقابة لمحاكاة سيناريوهات التسليم في العالم الحقيقي.
  • نظام متقدم لتنقية المياه: وحدة تنقية المياه التي سيتم تركيبها في بيئة محاكاة حضرية لتقييم أدائها في معالجة مصادر المياه الملوثة.
  • ومن الحالات الموثقة توثيقاً جيداً حالة مركبات المريخ الجوالة التابعة لناسا: فقد تطورت من نماذج المحاكاة (TRL 4) إلى نماذج أولية وظيفية (TRL 5) قبل النشر الفعلي.
TRL 6

التكنولوجيا المعروضة في البيئة ذات الصلة: نظام نموذج أولي تم التحقق منه. قد تتضمن الأمثلة نظام/نموذج أولي يتم إنتاجه وعرضه في بيئة محاكاة.

  • نظام إدارة حركة المرور الذكي: نظام نموذجي أولي سيتم نشره في مدينة متوسطة الحجم لإدارة تدفق حركة المرور باستخدام تحليلات البيانات في الوقت الفعلي والتحكم التكيفي في الإشارات.
  • يمكن ارتداؤها جهاز مراقبة الصحة: نموذج أولي يعمل بكامل طاقته يتم اختباره في بيئة سريرية لمراقبة العلامات الحيوية للمرضى واكتشاف العلامات المبكرة للمشاكل الصحية.
TRL 7

عرض النموذج الأولي للنظام في البيئة التشغيلية: زيادة كبيرة في النضج التكنولوجي. يمكن أن تشمل الأمثلة نموذج/نظام نموذجي أولي يجري التحقق منه في بيئة تشغيلية.

  • أسطول الحافلات الكهربائية: أسطول من الحافلات الكهربائية التي سيتم نشرها في منطقة حضرية لتقييم أدائها واستهلاكها للطاقة وتكاملها مع البنية التحتية القائمة.
  • Smart grid energy distribution: a smart grid system that would be implemented in a regional area to optimize energy distribution and integrate renewable energy sources effectively.
TRL 8

اكتمال النظام الفعلي وتأهيله من خلال الاختبار والبيان العملي: نظام/نموذج تم إنتاجه وتأهيله. قد يتضمن أحد الأمثلة على ذلك المعرفة المتولدة من المستوى السابع من اختبار TRL 7 التي يتم استخدامها لتصنيع نظام/نموذج فعلي، والذي يتم تأهيله لاحقًا في بيئة تشغيلية.

  • Commercial solar-powered تحلية المياه plant: a fully operational desalination plant that would be powered entirely by solar energy is constructed and being tested to provide potable water in arid regions.
  • شبكة النقل العام المستقل: شبكة نقل عام مستقل مركبة ذاتية القيادة الشبكة التي سيتم إنشاؤها في المدينة، والتي توفر خدمات النقل العام دون سائقين بشريين، وهي مدمجة بالكامل في البنية التحتية للمدينة.
TRL 9 نظام فعلي مثبت في البيئة التشغيلية: نظام/نموذج مثبت وجاهز للنشر التجاري الكامل. ومن الأمثلة على ذلك النظام/النموذج الفعلي الذي تم نشره بنجاح في بعثات متعددة من قبل المستخدمين النهائيين.

  • شبكة طيران كهربائية عالمية: شبكة من الطائرات الكهربائية التي سيتم إنشاؤها للسفر الإقليمي، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون وتكاليف التشغيل في صناعة الطيران.
  • جهاز عالمي للترجمة اللغوية: جهاز محمول قادر على الترجمة اللغوية في الوقت الحقيقي ويتم اعتماده على نطاق واسع على المستوى الدولي تواصلكسر الحواجز اللغوية في مختلف القطاعات.

ويخلق هذا التقدم الخطي خريطة واضحة من التصور إلى النشر الناضج، مما يسهل التواصل بين أصحاب المصلحة عبر مختلف مراحل تطوير المنتج والابتكار.

🔒

The rest of this article is reserved for members

To limit scraping bots (currently 40,000 hits per day!),
we had to restrict access to full articles and tools to registered members only.

Log in →  or  Register (100% free) →

to access all the rest.

المواضيع المغطاة: مستويات الجاهزية التكنولوجية، وتسجيل مستويات الجاهزية التكنولوجية، ومستوى الجاهزية التكنولوجية، ومنهجية تقييم مستوى الجاهزية التكنولوجية، ومنهجية البحث والتطوير، وإدارة المشاريع، ونضج التكنولوجيا، وإدارة المخاطر، وخيارات التمويل، ومعايير التقييم، ومراحل تطوير المشروع، والثغرات التكنولوجية، والبيئة التشغيلية، وISO 16290، وIEEE 14741، وISO/IEC TR 29110، وISO 9001، وISO 31000.

السياق التاريخي

1950
1955
1956
1960
1960
1960
1960
1950
1950
1955
1958
1960
1960
1960
1960

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.