Технические науки

«Мы работаем по системе светофора»

Российская система TRL: как это сделано

nicolas/Getty Images/Ana Kova/Freepik/Indicator.Ru

Как понять, когда проект становится технологией, готовой к массовому производству и потреблению? Ответить на эти вопросы теперь помогает созданная российскими специалистами программа. Indicator.Ru поговорил с ее разработчиками и выяснил, кем и как производится оценка, какие от ученых требуют документы, как сокращать разрыв между теорией и практикой и сплавлять множество работ в один продукт.

В современном мире наука больше не финансируется по принципу «пусть ученые получают деньги, чтобы у них была зарплата». Сегодня любая исследовательская деятельность должна иметь результат — будь то научная публикация, патент, промышленный образец или что-то другое. При этом результат не бывает оторван от других идей и работ, он всегда является частью более обширной исследовательской сферы или кусочком в пазле сложной технологической разработки, и ученые — по крайней мере, те из них, кто хочет быть успешным, — вынуждены встраиваться в реалии. В этих условиях встает вопрос: как «сшить» эти разрозненные плитки мозаики в единую картину? Икак создать бесшовный переход от идеи к эксперименту, от патента — к образцу, от образца — к промышленному производству?

Специалисты Дирекции научно-технических программ Министерства науки и высшего образования создали инструмент, который позволяет собрать куски работы, выполненные разными исследователями и разными организациями, оценить их качество и степень готовности, а затем — соединить в цельную и работающую технологию. Программное обеспечение, разработанное в Дирекции, учитывает стандарты исследований и разработок, принятые в разных организациях, и позволяет анализировать и оценивать степень готовности той или иной технологии (и даже ее разных аспектов).

Как это работает?

Принцип работы программного обеспечения заключается в следующем. «Внутри любого проекта есть задачи, каждая задача разбивается на микрозадачи, — рассказывает Андрей Петров, генеральный директор Дирекции научно-технических программ Министерства науки и высшего образования. — При решении микрозадачи возникает определенный результат, а его возникновение фиксируется каким-то документом. Если проведен анализ литературы — появляется соответствующий обзор. Если проведены испытания, то появляется акт испытаний. Мы проанализировали ГОСТы, практическую деятельность и выявили обязательные документы, нужные для продвижения проекта, то есть сформировали некий минимальный набор документов, которые должны быть получены при выполнении проекта, потому что иначе результат будет, так скажем, нелегитимным.

Эта система не закрыта. Любая корпорация или институт развития могут дополнить этот перечень своими видами результирующих документов или изменить степени важности уже существующих. Кроме того, можно варьировать еще и по отраслям науки. В итоге получается, что автоматическая фиксация наличия документов позволяет оценить уровень зрелости проекта и технологии. Разумеется, есть и экспертная оценка качества этих документов, что позволяет уточнить результат. Документ может называться, например, “Программа и методика испытаний” — так написано на обложке, но внутри текст совсем другой. В этом случае эксперт либо говорит, что программа есть, но она некачественная, либо ее вообще нет. Еще бывает, что документ написан как программа и методика испытаний, но она подписана и утверждена в день сдачи отчета по проекту — такие вещи наша технология тоже отслеживает. Кроме того, мы добавили такую вещь, как матрица взаимосвязанности процессов во время выполнения работы: условно говоря, испытания были проведены, а программа испытаний подготовлена позже. Поэтому оценка проекта снижается».

Наличие подобного подхода делает универсальным движение проекта по технологической цепочке: если исследователи следуют требованиям стандартов, у них должны появиться соответствующие документы; если они появились, значит, проект продвинулся. Когда оценка проекта проведена, программа формирует картинку. Благодаря этой оценке представители института развития могут понять, их это проект или нет.

Что такое «уровни готовности технологии»?

Но что же отражено на этой картинке, как она выглядит? На ней показаны так называемые уровни готовности технологии, или TRL.

Жизненный цикл любой новой технологии начинается с идеи — иногда простого наброска на листе бумаги. До момента, когда технология внедряется на производство или становится полноценной частью более масштабного проекта, проходит немало времени — и стадий развития. В 1974 году сотрудник NASA Стэн Сэдин разработал первую шкалу, которая описала и формализовала эти стадии, уровни готовности технологии (technology readiness level, или TRL). На момент создания этой системы жизненный цикл разработки был разделен на семь уровней, но в 1990-х годах NASA приняло новую шкалу из девяти уровней, которая используется и сегодня, причем не только в США — технология была адаптирована под реалии Европы и других стран. На первом уровне разработка представляет собой идею, основанную на доказанном научном знании или факте, а девятый уровень означает, что технология полностью готова стать частью более крупной системы. Существование шкалы TRL позволяет научным фондам, частным инвесторам и корпорациям четко понимать, в каком состоянии находится научная разработка и в зависимости от этого выделять гранты на ее доработку или покупать ее, а затем дорабатывать или использовать для собственных нужд.

«Эта технология дает очень простой и наглядный механизм не только понимания уровня развития, но и мониторинга проектов. Мы работаем по системе светофора — обозначаем разные аспекты развития технологии красным, желтым или зеленым цветом, причем это можно отслеживать в динамике. Это позволяет легко и своевременно принимать управленческие решения, — комментирует Алексей Комаров, заместитель руководителя отдела организации экспертной деятельности Дирекции научно-технических программ и один из создателей программного обеспечения. — Наша разработка более комплексная, чем просто TRL. У нас часто бывает так, что научная и технологическая проработка очень хорошие, а сопутствующие вещи — практически никакие. Был пример, когда ученые разрабатывали новый источник питания. Потенциальный заказчик спросил у исполнителей одну простую вещь: “Вы будете у нас забирать эти элементы, когда они выйдут из строя?” Те ответили: “Нет, забирать и утилизировать мы их не будем”. А кто будет — непонятно. Потребитель, конечно, отказался, и вся работа оказалась сделана только ради научного интереса».

«Наши коллективы — в свободном полете»

Когда российские специалисты начали изучать мировую практику оценки уровней готовности технологий, они увидели, что, во-первых, все примеры применения были успешными, а во-вторых, они существуют там, где есть достаточно жесткая и регламентированная система разработки новых технологий, формирования проектов, а также их сопровождения — как в NASA или российском «Росатоме». Это означает, что исследовательский коллектив живет в четкой структуре, и он может делать последующие шаги только при выполнении определенных условий. Кроме того, коллектив встроен в систему, которая помогает решать иные задачи, необходимые для повышения качества технологии. «Когда мы стали анализировать наши проекты, то выяснилось, что многие из них по уровню готовности технологий находятся на достаточно высоком уровне, но использовать их нельзя, потому что не решена масса вопросов организационного, кадрового, производственного характера, не проанализированы проблемы экономических и финансовых рисков и так далее, — комментирует Андрей Петров. — Из-за этого все, что сделано, — частично бессмысленно, потому что нельзя сделать качественный материал, если мы не понимаем, кому он нужен и в какие изделия мы его собираемся включать. В крупных корпорациях существует четкая система и вспомогательная инфраструктура, поэтому им гораздо легче применять уровни готовности технологий. Наши же коллективы — в свободном полете».

Дирекция НТП Миноборнауки РФ

При анализе литературы специалисты Дирекции научно-технических программ выявили более 20 параметров, по которым можно измерять зрелость и качество проекта, а затем объединили наиболее значимые из них в шесть групп: технологическую, производственную, инженерную, организационной готовности, преимущества и рисков, а также рыночной готовности и коммерциализации.

Эксперт проверяет систему, система — эксперта

Как делается оценка, рассказывает Алексей Комаров. «Оценка проводится на двух уровнях. Первый — когда команда проекта готовит документы и отвечает на вопросы анкеты в формате “да/нет”, то есть сообщает, выполнила она определенную работу или нет. Мы видим эту анкету динамически. После этого уровень TRL рассчитывается автоматически. И тут появляется второй уровень оценки — экспертный. Эксперт изучает документы и определяет качество фактов. У него другая анкета, он оценивает по трехуровневой шкале – “согласен / не согласен / неполный ответ”. Если он с чем-то не согласен, он должен написать комментарий, который сразу же уходит исследовательскому коллективу. Кстати, чтобы минимизировать риски, мы пробовали прибегать к услугам пула из пяти экспертов, а затем отбрасывали самую высокую и самую низкую оценки. После того как анкета заполнена экспертом, оценивается выполнение подзадач и задач, затем заново рассчитывается уровень проекта.

И после этого возникает самая хитрая вещь — система начинает проверять оценку эксперта. Например, эксперт может считать, что патентные исследования проведены — потому что они действительно проведены, есть отчет. Но дело в том, что, пока не проведен анализ результатов испытаний, делать патентные исследования — достаточно бесполезная вещь, просто работа ради работы. Система такие вещи отслеживает. Если все нормально, она подтверждает уровень, который определил эксперт, а если есть нестыковки, она может еще больше изменить уровень. Самое важное в этом то, что система обладает достаточно развитой обратной связью и исполнители могут увидеть, почему оценка была понижена. На каждый загруженный документ исполнители сразу получают некую рецензию, понимание того, что они сделали не так».

Проект: команда, развитие, результат

Благодаря системе можно отследить развитие проекта во времени: например, она демонстрирует, что в октябре работа находилась на уровне 4,2, а в ноябре перешла на уровень 4,35. В зависимости от этого можно составлять план-график развития проекта, определив, что в ноябре его уровень должен будет достигнуть 4,5. Это необходимо потому, что разработчики другой технологии могут ориентироваться на динамику этого конкретного проекта и они начнут испытания только тогда, когда он достигнет определенной зрелости.

Arrows-left
Arrows-right
Reload
1 / 2

Фото: Дирекция НТП Миноборнауки РФ

Кроме проектов, система может оценивать и команды исполнителей. «Она позволяет сказать сразу на входе: на что способна команда, дойдет ли она туда, куда хочет дойти, существует ли риск выполнения проекта, сбалансирована ли команда по компетенциям, — продолжает Алексей Комаров. — Мы изучили уже завершившиеся проекты и увидели, что по команде действительно сразу понятно: получит она ожидаемый результат или нет. У нас есть статистика — мы перепроверили старые проекты и получили очень высокое значение коэффициента корреляции. Это говорит о том, что мы сделали удачный инструмент. Кстати, для сбора информации мы не требуем от заявителей ничего нового по сравнению с тем, что требовали раньше. Просто мы перегруппировали вопросы и требования, завели их в другую оболочку, и вся информация, которая есть в конкурсной документации, идет на экспресс-оценку».

Таким образом, система позволяет оценить текущее состояние проекта, квалификацию команды исполнителей и потенциальный результат работы. И тогда становится ясно, соответствует ли реальное положение вещей тому, что команда пишет в заявке. По словам создателей системы, значительная часть заявителей уделяет очень мало внимания исследованиям рынка и потенциальным потребителям, а также тому, как будет производиться их продукция. Один из примеров — проект, уровень готовности технологии которого был максимальным. В результате работы были выращены три кристалла весом в несколько килограммов для изготовления пластин различных элементов микроэлектроники. Но так как исполнители не анализировали ни производственную, ни инженерную готовность технологии, ни рынок потребителей, то начать производство подобных элементов электроники из кристаллов так и не удалось — они так и хранятся в музее предприятия.

Технология может быть применена и к оценке фундаментальных научных исследований. «Когда мы изучали мировой опыт, мы увидели, что за рубежом фундаментальную науку так и оценивают — это называется Scientific readiness level, там те же девять уровней, — комментирует Андрей Петров. — В бизнесе есть аналогичная шкала — Investment readiness level, это для инвестиционных фондов. Но в эту тему мы не углублялись».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.